JP2008304518A - Optical sheet for display, manufacturing method therefor, backlight unit, and display - Google Patents

Optical sheet for display, manufacturing method therefor, backlight unit, and display Download PDF

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Kazuyoshi Ebina
一義 海老名
Kohei Moronaga
耕平 諸永
Akira In
明 殷
Yoshimi Inaba
喜己 稲葉
Akihiko Kobayashi
昭彦 小林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical sheet having satisfactory alignment of lens structure such as a lenticular lens in a surface side with structure of a reflecting layer including an opening part in a reverse face side, and excellent in light using efficiency, and a backlight unit and a display using the same. <P>SOLUTION: The optical sheet 10 is constituted by forming the white reflecting layer 2 having the light transmitting opening part 2a in response to the central part including an optical axis of a unit lens, on a face opposite to a lens layer 4 of a lens sheet 1 having the lens layer 4 comprising a cylindrical lens of the unit lens, a prism or assembly thereof. The lens sheet 1 is obtained via the adhesive layer 2 having light reflexibility, on the face opposite to the lens layer 4 of the lens sheet 1 forming the two layers of reflecting layers 2. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、主に液晶表示素子を用いたディスプレイ用バックライト・ユニットにおける照明光路制御などに使用される光学シート及びその製造方法及び該光学シートを用いたバックライト・ユニット並びに表示装置に関する。   The present invention relates to an optical sheet mainly used for illumination light path control in a display backlight unit using a liquid crystal display element, a manufacturing method thereof, a backlight unit using the optical sheet, and a display device.

液晶表示装置(LCD)に代表されるディスプレイには、提供される情報を認識するのに必要な光源(バックライト)を内蔵しているタイプのものの普及が著しい。特にラップトップコンピュータのような電池式表示装置においては、光源で消費する電力が装置全体で消費する電力の相当部分を占める。このため、電池式表示装置にとって、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によって電池寿命を増大させることは特に望ましい。   As a display typified by a liquid crystal display (LCD), a display having a built-in light source (backlight) necessary for recognizing provided information is remarkably widespread. In particular, in a battery-type display device such as a laptop computer, the power consumed by the light source occupies a considerable portion of the power consumed by the entire device. For this reason, it is particularly desirable for battery powered displays to increase battery life by reducing the total power required to provide a given brightness.

この問題を解決するために、光源または導光板と液晶バネルとの間に輝度強調フィルム(Brightness Enhancement Film:BEF、米国3M社の登録商標)を備えた光学シートが広く使用されている。
BEFは、透明基材上に断面三角形状の単位プリズムを一方向に周期的に配列したフィルムである。このプリズムは光の波長に比較して大きいサイズ(ピッチ)で形成されている。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。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である。
In order to solve this problem, an optical sheet provided with a brightness enhancement film (BEF, a registered trademark of 3M USA) between a light source or a light guide plate and a liquid crystal panel is widely used.
BEF is a film in which unit prisms having a triangular cross section are periodically arranged in one direction on a transparent substrate. This prism is formed in a size (pitch) larger than the wavelength of light. BEF collects light from “off-axis” and redirects it “on-axis” or “recycle” toward the viewer. To do. When using the display (when observing), 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 a normal direction to the display screen.

プリズムの反復的アレイ構造が1方向のみの配列では、その配列方向での光の方向転換またはリサイクルのみが可能である。そこで、水平および垂直方向での表示光の輝度制御を行うために、プリズム群の配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る。BEFの採用により、ディスプレイ設計者は、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ことは、多数の特許文献に開示されている(たとえば特許文献1乃至3参照)。   When the repetitive array structure of the prism is arranged in only one direction, only the light can be redirected or recycled in the direction of the arrangement. Therefore, in order to control the luminance of the display light in the horizontal and vertical directions, two sheets are stacked and combined so that the arrangement directions of the prism groups are substantially orthogonal to each other. The adoption of BEF allows display designers to achieve the desired on-axis brightness while reducing power consumption. Many patent documents disclose that a brightness control member having a repetitive array structure of prisms represented by BEF is used in a display (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

BEFを輝度制御部材として用いた光学シートでは、光源からの光が屈折作用によって制御された角度でフィルムより出射され、視聴者の視覚方向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、視聴者の視覚方向に進むことなく横方向に出射する想定外の光線も存在する。すなわち、BEFを備えた光学シートから出射される光の強度分布に関しては、視聴者の視覚方向(軸上方向に対する角度が0°)における光強度が最も高いが、軸上方向に対して±90°近辺にも小さな光強度ピークが生じ、横方向から無駄に出射される光が増えるという問題がある。このような光強度ピークを有する輝度分布は望ましくなく、±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 an optical sheet using BEF as a brightness control member, light from a light source is emitted from the film at an angle controlled by refraction, and can be controlled to increase the intensity of light in the viewer's visual direction. However, there are unexpected light rays that are emitted in the horizontal direction without proceeding in the visual direction of the viewer. That is, regarding the intensity distribution of the light emitted from the optical sheet provided with the BEF, the light intensity in the viewer's visual direction (the angle with respect to the axial direction is 0 °) is the highest, but ± 90 with respect to the axial direction. There is also a problem that a small light intensity peak occurs in the vicinity of °, and the amount of light emitted unnecessarily from the lateral direction increases. 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.

このような問題を解決するために、プリズムではなく単位レンズの反復的アレイ構造(レンチキュラーレンズともいわれる)を有する光学シートが提案されている(たとえば特許文献4参照)。
この光学シートの液晶パネル側の面は、光源から発せられ光学シート内を進行した光を液晶パネルへ導くように、複数の単位レンズが反復的に形成されたアレイ構造となっている。この光学シートの他方の面には、レンズの焦点面近傍が開口部となるようにストライプ状にパターン化された反射層が設けられている。単位レンズが半円柱状凸シリンドリカルレンズの場合、各々の単位レンズに1:1で対応して開口部ができるように、反射層がストライプ状に形成される。このような反射層は、白色顔料たとえば二酸化チタン(TiO)粉末を透明な樹脂などの溶液に混合した混合物を、所定のパターンとなるように、印刷または転写することにより形成される。
In order to solve such a problem, an optical sheet having a repetitive array structure of unit lenses (also referred to as a lenticular lens) instead of a prism has been proposed (see, for example, Patent Document 4).
The surface of the optical sheet on the liquid crystal panel side has an array structure in which a plurality of unit lenses are repeatedly formed so as to guide light emitted from a light source and traveling through the optical sheet to the liquid crystal panel. On the other surface of the optical sheet, a reflective layer patterned in a stripe shape is provided so that the vicinity of the focal plane of the lens is an opening. In the case where the unit lens is a semi-cylindrical convex cylindrical lens, the reflective layer is formed in a stripe shape so that an opening is formed corresponding to each unit lens in a 1: 1 ratio. Such a reflective layer is formed by printing or transferring a mixture in which a white pigment, for example, titanium dioxide (TiO 2 ) powder is mixed with a transparent resin or the like so as to form a predetermined pattern.

このような光学シートを液晶ディスプレイのバックライト・ユニットに組み込むと、拡散フィルムから出射した光のうち、反射層間の開口部を通過した光のみがレンズに入射し、レンズによって一定方向に集光された後に出射される。さらに、光学シートから出射した光は偏光板に入射し、所定の偏光成分の光のみが液晶パネルに導かれる。
一方、開口部を通過しなかった光は、反射層で反射されて拡散フィルム側に戻され、反射板へ導かれる。そして、反射板によって反射されることによって再び拡散フィルムに入射し、拡散フィルム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となった後に開口部を通ってレンズに入射し、レンズによって所定角度内に絞られて光学シートから出射される。
When such an optical sheet is incorporated into the backlight unit of a liquid crystal display, only the light emitted from the diffusion film that has passed through the opening between the reflective layers is incident on the lens and is condensed in a certain direction by the lens. After being emitted. Furthermore, the light emitted from the optical sheet enters the polarizing plate, and only the light having a predetermined polarization component is guided to the liquid crystal panel.
On the other hand, the light that has not passed through the opening is reflected by the reflection layer, returned to the diffusion film side, and guided to the reflection plate. Then, the light is incident on the diffusion film again by being reflected by the reflecting plate, and after being diffused again on the diffusion film, the incident light is incident on the lens through the opening after the incident angle is reduced. Is squeezed within a predetermined angle and emitted from the optical sheet.

このような光学シートを用いたバックライト・ユニットでは、反射層間の開口部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、レンズから正面方向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。
特公平1−37801号公報 特公平6−102506号公報 特表平10−506500号公報 特開2000−284268号公報
In the backlight unit using such an optical sheet, by adjusting the size and position of the opening between the reflective layers, the ratio of the light emitted from the lens in the front direction is increased while improving the light utilization efficiency. Can be controlled to increase.
Japanese Patent Publication No. 1-378001 Japanese Examined Patent Publication No. 6-102506 Japanese National Patent Publication No. 10-506500 JP 2000-284268 A

従来の光学シートは、そのレンズ層を構成するレンチキュラーレンズと、このレンズ層と反対の面に形成された反射層及び開口部との間に位置不整合が生じた場合、モアレや輝度ムラが生じ、輝度向上フィルムとして機能しなくなる。このため、レンズ層を有する表面側と反射層及び開口部を有する裏面側の構造でアライメントを正確に取る必要があり、製造上の課題がある。
例えば、別々のフィルムにレンズ層または反射層及び開口部を形成し、その後、これらを貼り合せて一体化する方法では、アライメント精度の維持に問題が生じる。しかも、レンズ層と反射層を別途に成型する必要があり、製造工数が増加する。
In the conventional optical sheet, when misalignment occurs between the lenticular lens constituting the lens layer and the reflective layer and the opening formed on the surface opposite to the lens layer, moire or luminance unevenness occurs. , It will not function as a brightness enhancement film. For this reason, it is necessary to accurately align the structure on the front surface side having the lens layer and the back surface side having the reflective layer and the opening, which causes a manufacturing problem.
For example, in a method in which a lens layer or a reflective layer and an opening are formed on separate films and then these are bonded and integrated, there is a problem in maintaining alignment accuracy. In addition, it is necessary to mold the lens layer and the reflective layer separately, which increases the number of manufacturing steps.

上述したような光学シートにおける表裏面構造のアラインメントの課題を解決するために、その表裏面構造を同時に成型する方法が考えられる。しかし、このような方法を用いると、部材や工程の増加を伴うため、歩留りを低下する要因となり、ひいてはコストの上昇要因となる。特に、表裏面におけるレンズなどの形状を、放射線硬化性樹脂を用いて金型で成型しようとすると、表裏構造それぞれを成型する2つの金型でフィルムをサンドイッチする必要がある。しかし、放射線硬化性樹脂を硬化するためには放射線の照射が必須であるため、2つの金型を用いる方法は採用できない。   In order to solve the problem of the alignment of the front and back structures in the optical sheet as described above, a method of simultaneously molding the front and back structures can be considered. However, when such a method is used, it increases the number of members and processes, which causes a decrease in yield, which in turn increases a cost. In particular, when the shape of the lens on the front and back surfaces is to be molded with a mold using a radiation curable resin, it is necessary to sandwich the film with two molds for molding the front and back structures. However, since radiation irradiation is essential for curing the radiation curable resin, a method using two molds cannot be employed.

一方、同一のフィルムに対して、順次、表面側の構造を成型して放射線照射し、裏面側の構造を成型して放射線照射する方法では、最初の成型時の樹脂の硬化収縮または熱収縮などによる形状のズレ、特にストライプ幅方向のズレが顕著となり、表裏面構造のアライメントに悪影響が生じ、現実的には採用できない。   On the other hand, for the same film, the surface side structure is molded and irradiated sequentially, and the back side structure is molded and irradiated with radiation. The deviation of the shape due to the above, particularly the deviation in the stripe width direction, becomes remarkable, adversely affects the alignment of the front and back structures, and cannot be practically adopted.

本発明は上記のような従来の問題を解決するためになされたもので、その目的は、表面側のレンチキュラーレンズなどのレンズ構造と、裏面側の開口部を含む反射層の構造とのアラインメントが良好で光の利用効率に優れた光学シート及びその製造方法及び該光学シートを用いたバックライト・ユニット並びに表示装置を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to align a lens structure such as a lenticular lens on the front surface side and a structure of a reflective layer including an opening on the back surface side. It is an object of the present invention to provide an optical sheet having good light utilization efficiency, a method for manufacturing the same, a backlight unit using the optical sheet, and a display device.

本発明の請求項1に係る発明は、ディスプレイ用バックライト・ユニットにおける照明光路制御に使用される光学シートにおいて、一方の面に単位レンズを一定のピッチで配列形成してなるレンズ層を有するレンズシートと、前記レンズシートの前記レンズ層と反対の面に形成され前記単位レンズの光軸を含む中央部に対応して光透過用の開口部を有する反射層とを備え、前記反射層は、その厚さ方向に重ねられた2層構造に構成されていることを特徴とする。   The invention according to claim 1 of the present invention is an optical sheet used for illumination light path control in a display backlight unit, and a lens having lens layers formed by arranging unit lenses on one surface at a constant pitch. A sheet, and a reflection layer formed on a surface opposite to the lens layer of the lens sheet, and having a light transmission opening corresponding to a central portion including the optical axis of the unit lens, It is characterized by being configured in a two-layer structure stacked in the thickness direction.

請求項2の発明は、請求項1記載の光学シートにおいて、前記レンズシートは透明な支持フィルムを備え、前記支持フィルムの一方の面に前記レンズ層が積層して形成され、前記レンズ層は放射線硬化型樹脂からなることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1項記載の光学シートにおいて、前記反射層の前記レンズシート側の層が赤外吸収剤を含むことを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項1項記載の光学シートにおいて、前記反射層の前記レンズシート側の層が赤外吸収剤を含み、かつ可視光に対して透過性を有することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the optical sheet according to the first aspect, the lens sheet includes a transparent support film, the lens layer is formed on one surface of the support film, and the lens layer is a radiation. It consists of a curable resin.
According to a third aspect of the present invention, in the optical sheet according to the first aspect, the layer on the lens sheet side of the reflective layer contains an infrared absorber.
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical sheet according to the first aspect, the layer on the lens sheet side of the reflective layer contains an infrared absorber and is transmissive to visible light. .

請求項5の発明は、請求項1項記載の光学シートにおいて、前記反射層の前記レンズシートと反対の面に前記開口部を覆うように光拡散フィルムが積層接着されていることを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1記載の光学シートにおいて、前記単位レンズはシリンドリカルレンズもしくはプリズムからなり、前記レンズ層は前記シリンドリカルレンズもしくはプリズムの集合体からなることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical sheet according to the first aspect, a light diffusion film is laminated and adhered to the surface of the reflective layer opposite to the lens sheet so as to cover the opening. .
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical sheet of the first aspect, the unit lens is composed of a cylindrical lens or a prism, and the lens layer is composed of an assembly of the cylindrical lens or prism.

請求項7の発明は、ディスプレイ用バックライト・ユニットにおける照明光路制御に使用される光学シートの製造方法であって、一方の面に単位レンズを一定のピッチで配列形成してなるレンズ層を有するレンズシートを設け、前記レンズシートの前記レンズ層と反対の他方の面に反射層を2層に形成し、前記反射層に前記レンズ層側からレーザー光を照射して前記単位レンズの集光作用により前記反射層に露光領域と未露光領域を生じさせ、前記露光領域を除去することにより光透過用の開口部を形成したことを特徴とする。   The invention according to claim 7 is a method of manufacturing an optical sheet used for illumination light path control in a display backlight unit, and has a lens layer in which unit lenses are arranged and formed at a constant pitch on one surface. A lens sheet is provided, two reflective layers are formed on the other surface of the lens sheet opposite to the lens layer, and the light condensing action of the unit lens is irradiated with laser light from the lens layer side to the reflective layer. Thus, an exposed area and an unexposed area are formed in the reflective layer, and an opening for light transmission is formed by removing the exposed area.

請求項8の発明は、請求項7記載の光学シートにおいて、前記レンズシートは透明な支持フィルムを備え、前記支持フィルムの一方の面に前記レンズ層が積層して形成され、前記レンズ層は放射線硬化型樹脂からなることを特徴とする。
請求項9の発明は、請求項7項記載の光学シートの製造方法において、前記反射層の前記レンズシート側の層が赤外吸収剤を含むことを特徴とする。
請求項10の発明は、請求項7項記載の光学シートの製造方法において、前記反射層の前記レンズシート側の層が赤外吸収剤を含み、かつ可視光に対して透過性を有することを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the optical sheet according to the seventh aspect, the lens sheet includes a transparent support film, the lens layer is formed on one surface of the support film, and the lens layer is a radiation. It consists of a curable resin.
The invention according to claim 9 is the method for producing an optical sheet according to claim 7, wherein the layer on the lens sheet side of the reflection layer contains an infrared absorber.
The invention of claim 10 is the method for producing an optical sheet according to claim 7, wherein the lens layer side layer of the reflective layer contains an infrared absorber and has transparency to visible light. Features.

請求項11の発明は、請求項7項記載の光学シートの製造方法において、前記反射層の前記レンズシートと反対の面に前記開口部を覆うように光拡散フィルムが積層接着されていることを特徴とする。
請求項12の発明は、請求項7記載の光学シートの製造方法前記単位レンズはシリンドリカルレンズもしくはプリズムからなり、前記レンズ層は前記シリンドリカルレンズもしくはプリズムまたはそれらの集合体からなることを特徴とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the optical sheet manufacturing method according to the seventh aspect, a light diffusing film is laminated and adhered to the surface of the reflective layer opposite to the lens sheet so as to cover the opening. Features.
According to a twelfth aspect of the invention, there is provided an optical sheet manufacturing method according to the seventh aspect, wherein the unit lens is formed of a cylindrical lens or a prism, and the lens layer is formed of the cylindrical lens or a prism or an assembly thereof.

請求項13の発明は、ディスプレイ用バックライト・ユニットであって、表示画像を規定する画像表示素子と、前記画像表示素子の背面に、光源と、請求項1乃至6何れか1項にの光学シートもしくは請求項7乃至12何れか1項に記載の方法により製造された光学シートを少なくとも備えることを特徴とする。
請求項14の発明は、請求項13記載のディスプレイ用バックライト・ユニットにおいて、前記画像表示素子は液晶表示素子であることを特徴とする。
The invention according to claim 13 is a backlight unit for display, comprising an image display element for defining a display image, a light source on the back of the image display element, and the optical according to any one of claims 1 to 6. A sheet or at least an optical sheet manufactured by the method according to any one of claims 7 to 12 is provided.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the display backlight unit according to the thirteenth aspect, the image display element is a liquid crystal display element.

請求項15の発明は、表示装置であって、画素単位での透過/遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子と、前記画像表示素子の背面に、光源と、請求項13または14記載のディスプレイ用バックライト・ユニットを備えることを特徴とする。   The invention of claim 15 is a display device, wherein the display device defines a display image according to transmission / light-shielding in pixel units, and a light source is provided on the back surface of the image display device. The display backlight unit is provided.

本発明にかかる光学シートは、単位レンズであるシリンドリカルレンズもしくはプリズムまたはそれらの集合体からなるレンズ層を有するレンズシートのレンズ層と反対の面に、単位レンズの光軸を含む中央部に対応して光透過用の開口部を有する反射層が2層に形成されているので、これをディスプレイ用のバックライト・ユニットに用いた場合に光の利用効率が高いバックライト・ユニット及び表示装置を提供することができる。
また、本発明においては、反射層を2層にすることにより、反射層の密着度を向上させることができ、圧力や張力、温度変化などに対しする耐久性を向上することができる。
さらに、反射層の2層の膜厚や2層のバランスを取ることにより反射率を調整することができ、材料選定の幅を広げることが可能である。
The optical sheet according to the present invention corresponds to the central portion including the optical axis of the unit lens on the surface opposite to the lens layer of the lens sheet having a cylindrical lens or prism as a unit lens or a lens layer made of an assembly thereof. Since the reflective layer having an opening for transmitting light is formed in two layers, when this is used for a backlight unit for a display, a backlight unit and a display device with high light utilization efficiency are provided. can do.
Moreover, in this invention, by making a reflection layer into two layers, the adhesiveness of a reflection layer can be improved and the durability with respect to a pressure, tension | tensile_strength, a temperature change, etc. can be improved.
Furthermore, the reflectance can be adjusted by taking the thickness of the two layers of the reflective layer and the balance between the two layers, and the range of material selection can be expanded.

また、本発明によれば、レンズシートを透明な支持フィルムと放射線硬化型樹脂からなるレンズ層とを積層した二層構造とすることにより、レンズシートの膜厚調整が容易になり、安定性や機械的強度も向上させることができる。
また、本発明によれば、反射層のレンズシート側の層に赤外吸収剤を含ませることにより、例えば赤外レーザーを用いた加工性を向上させつつも、最外層の白色度を維持することが容易になる。
また、本発明によれば、反射層のレンズシート側の層に赤外吸収剤を含ませ、かつ可視光に対して透過性を持たせ、さらに赤外吸収層に白色顔料を含まずに済むことから材料選定の幅が広がるととともに、バインダーリッチな構成となり、反射層の機械的強度を容易に向上することが可能になる。
添加される赤外吸収層の効果により加工性の維持が可能であり、製作工程の共通化などメリットが大きい。
In addition, according to the present invention, the lens sheet has a two-layer structure in which a transparent support film and a lens layer made of a radiation curable resin are laminated, thereby facilitating adjustment of the lens sheet thickness, Mechanical strength can also be improved.
In addition, according to the present invention, the whiteness of the outermost layer is maintained while improving workability using, for example, an infrared laser, by including an infrared absorber in the lens layer side layer of the reflective layer. It becomes easy.
Further, according to the present invention, the layer on the lens sheet side of the reflective layer includes an infrared absorber and is transparent to visible light, and further, the infrared absorbing layer does not need to contain a white pigment. As a result, the range of material selection is widened, and the binder-rich structure is obtained, and the mechanical strength of the reflective layer can be easily improved.
Workability can be maintained by the effect of the added infrared absorption layer, and there are great advantages such as the common manufacturing process.

また、本発明によれば、レンズシートの一方の面にシリンドリカルレンズもしくはプリズムまたはそれらの集合体が形成されたレンズ層を形成し、このレンズ層と反対のレンズシートの他方の面に2層の反射層を形成することで、レーザー照射時に発生する顔料の発色を抑えることが可能であり、容易に明度の良い白色層を得ることができる。
また、本発明によれば、赤外線吸収剤での感度向上効果の他、デブリと呼ばれる加工時のダスト発生度合いの調整、高温に晒されることによる変色防止の効果を得ることができる。
Further, according to the present invention, a lens layer in which a cylindrical lens or a prism or an assembly thereof is formed is formed on one surface of the lens sheet, and two layers are formed on the other surface of the lens sheet opposite to the lens layer. By forming the reflective layer, it is possible to suppress the color development of the pigment generated during laser irradiation, and a white layer with good brightness can be easily obtained.
Further, according to the present invention, in addition to the effect of improving sensitivity with an infrared absorbent, it is possible to obtain the effect of adjusting the degree of dust generation during processing called debris and preventing discoloration due to exposure to high temperatures.

(第1の実施の形態)
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態における光学シートの断面図である。
この図1において、光学シート10は、レンチキュラーレンズ(ストライプ状の半円柱状凸シリンドリカルレンズの反復アレイ構造)などの構造を持つ単位レンズ1aが一定のピッチで配列形成されてなるレンズシート1を備え、このレンズシート1の単位レンズ1aと反対の面には、2層の反射層2が単位レンズ1aに対応してストライプ状に形成されている。また、互いに隣接ストライプ状の反射層2の間、すなわち、単位レンズ1aの光軸を含む中央部に対応する箇所には光透過用の開口部2aが形成されている。この開口部2aは、レンズシート1に単位レンズ1a側から入射された平行光の集光形状にほぼ一致している。
また、反射層2のレンズシート1と反対の面には、開口部2aを覆うように光拡散フィルム12が接着剤11により積層接着されている。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical sheet according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, an optical sheet 10 includes a lens sheet 1 in which unit lenses 1a having a structure such as a lenticular lens (repetitive array structure of a striped semi-cylindrical convex cylindrical lens) are arranged at a constant pitch. On the surface of the lens sheet 1 opposite to the unit lens 1a, two reflective layers 2 are formed in a stripe shape corresponding to the unit lens 1a. An opening 2a for transmitting light is formed between the reflective layers 2 adjacent to each other, that is, at a position corresponding to the central portion including the optical axis of the unit lens 1a. The opening 2a substantially matches the condensing shape of parallel light incident on the lens sheet 1 from the unit lens 1a side.
A light diffusion film 12 is laminated and adhered to the surface of the reflective layer 2 opposite to the lens sheet 1 with an adhesive 11 so as to cover the opening 2a.

(第2の実施の形態)
図2は本発明の他の実施形態における光学シートの断面図である。
この図2において、光学シート10は、支持フィルム3の一方の面にレンチキュラーレンズ(ストライプ状の半円柱状凸シリンドリカルレンズの反復アレイ構造)などの構造を持つ単位レンズ4aを一定のピッチで配列形成してなるレンズ層4を有するレンズシート1を備え、このレンズシート1の単位レンズ1aと反対の面には、2層の反射層2が単位レンズ1aに対応してストライプ状に形成されている。また、互いに隣接ストライプ状の反射層2の間、すなわち、単位レンズ1aの光軸を含む中央部に対応する箇所には光透過用の開口部2aが形成されている。この開口部2aは、レンズシート1に単位レンズ1a側から入射された平行光の集光形状にほぼ一致している。この場合、支持フィルム3の厚さは、支持フィルム3の裏面(反射層2側)がレンズシート1全体の集光位置近傍となるように設定される。
支持フィルム3の厚さを上記のように設定すれば、ストライプ状の光反射性を持つ粘着層2の間に形成された光透過用の開口部2aを、容易かつ高精度にレンズシート1に単位レンズ4a側から入射された平行光の集光形状に一致するように調整することができる。因みに、支持フィルム3の厚みは、通常、50μmから200μm程度である。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a sectional view of an optical sheet according to another embodiment of the present invention.
In FIG. 2, the optical sheet 10 is formed by arranging unit lenses 4a having a structure such as a lenticular lens (repetitive array structure of a striped semi-cylindrical convex cylindrical lens) on one surface of a support film 3 at a constant pitch. The lens sheet 1 having the lens layer 4 is provided. On the surface of the lens sheet 1 opposite to the unit lens 1a, two reflective layers 2 are formed in stripes corresponding to the unit lens 1a. . An opening 2a for transmitting light is formed between the reflective layers 2 adjacent to each other, that is, at a position corresponding to the central portion including the optical axis of the unit lens 1a. The opening 2a substantially matches the condensing shape of parallel light incident on the lens sheet 1 from the unit lens 1a side. In this case, the thickness of the support film 3 is set so that the back surface (the reflective layer 2 side) of the support film 3 is in the vicinity of the light collection position of the entire lens sheet 1.
If the thickness of the support film 3 is set as described above, the light transmitting opening 2a formed between the stripe-shaped light-reflective adhesive layers 2 can be easily and accurately formed in the lens sheet 1. It can be adjusted to coincide with the condensing shape of the parallel light incident from the unit lens 4a side. Incidentally, the thickness of the support film 3 is usually about 50 μm to 200 μm.

レンズ層4の材料には、特に微細な加工が必要な場合、紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂などの放射線硬化型樹脂を用いることが望ましい。放射線硬化型樹脂としては、例えば、ウレタン(メタ)アクリレートおよび/またはエポキシ(メタ)アクリレートオリゴマーに反応希釈剤、光重合開始剤、光増感剤などを添加した組成物を用いることができる。   As a material for the lens layer 4, it is desirable to use a radiation curable resin such as an ultraviolet curable resin or an electron beam curable resin when particularly fine processing is required. As a radiation curable resin, the composition which added the reaction diluent, the photoinitiator, the photosensitizer, etc. to urethane (meth) acrylate and / or an epoxy (meth) acrylate oligomer can be used, for example.

上記ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーは特に限定されないが、例えばエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートジオール、ポリテトラメチレングリコールなどと、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシレンイソシアネートなどのポリイソシアネート類とを反応させて得ることができる。
また、上記エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマーは特に限定されないが、例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型プロピレンオキサイド付加物の末端グリシジルエーテル、フルオレンエポキシ樹脂などのエポキシ樹脂類と、(メタ)アクリル酸とを反応させて得ることができる。
The urethane (meth) acrylate oligomer is not particularly limited. For example, ethylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, polycaprolactone polyol, polyester polyol, polycarbonate diol, polytetramethylene glycol, and the like, hexamethylene diisocyanate, and isophorone. It can be obtained by reacting with a polyisocyanate such as diisocyanate, tolylene diisocyanate and xylene isocyanate.
The epoxy (meth) acrylate oligomer is not particularly limited. For example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, terminal glycidyl ether of bisphenol A type propylene oxide adduct, fluorene epoxy resin, etc. These epoxy resins can be obtained by reacting (meth) acrylic acid.

上記反射層2の材料は、樹脂中に白色顔料を分散させたものが用いられる。白色顔料としてはTiO2、BaSO、ZnO、Al23、Agなどを用いることができる。
上記反射層2の厚みを5μm以上とすることにより十分な白色が得られ所望の透過率に調整することができるとともに、擦れなどに対して十分な強度を持ち容易に剥離/脱落することがなくなる。また、反射層2の厚みを100μm以下とすることによりパターンの加工形状を良好にするとともに材料コストを下げることができる。このような厚みを有する反射層2は、層の内部で光を反射することができるので、体積的な反射層ということができる。
As the material of the reflective layer 2, a material in which a white pigment is dispersed in a resin is used. As the white pigment, TiO 2 , BaSO 4 , ZnO, Al 2 O 3 , Ag, or the like can be used.
By setting the thickness of the reflective layer 2 to 5 μm or more, a sufficient white color can be obtained and adjusted to a desired transmittance, and it has sufficient strength against rubbing and the like and does not easily peel / drop off. . Moreover, by making the thickness of the reflective layer 2 100 μm or less, it is possible to improve the processing shape of the pattern and reduce the material cost. Since the reflective layer 2 having such a thickness can reflect light inside the layer, it can be said to be a volumetric reflective layer.

上記硬化剤には、例えば、多官能イソシアネート、多官能エポキシ化合物、または金属キレートが使用される。
また、上記白色顔料としては、TiO、BaSO、ZnO、Al、Agなどを用いることができる。光反射性を持つ粘着層2の厚みを5μm以上とすることにより十分な白色が得られ所望の透過率に調整することができるとともに、擦れなどに対して十分な強度を持ち、安易に剥離/脱落することがなくなる。また、光反射性を持つ粘着層の厚みを100μm以下とすることによりパターンの加工形状を良好にするとともに材料コストを下げることができる。このような厚みを有する光反射性を持つ粘着層2は、層の内部で光を反射することができるので、体積的な反射層ということができる。
As the curing agent, for example, polyfunctional isocyanate, polyfunctional epoxy compound, or metal chelate is used.
Further, examples of the white pigment, and the like can be used TiO 2, BaSO 4, ZnO, Al 2 O 3, Ag. When the thickness of the light-reflective adhesive layer 2 is 5 μm or more, a sufficient white color can be obtained and adjusted to a desired transmittance, and it has sufficient strength against rubbing and is easily peeled / It will not drop out. Further, by setting the thickness of the light-reflective adhesive layer to 100 μm or less, the pattern processing shape can be improved and the material cost can be reduced. The adhesive layer 2 having such a thickness and having light reflectivity can reflect light inside the layer, and thus can be called a volumetric reflective layer.

次に、図3および図4を参照して、本発明に係るレンズシートおよび光反射性を持つ粘着層の製造方法の一例を説明する。   Next, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, an example of the manufacturing method of the lens sheet which concerns on this invention, and the adhesive layer with light reflectivity is demonstrated.

まず、図3に示すように、巻き出しロール101から支持フィルム3を供給し、その表面に塗布装置102により紫外線硬化樹脂を塗布する。この支持フィルム3を、表面にレンチキュラーレンズの逆の形状が形成されたレンズ成型ロール103と加圧ロール103aとの間に通し、支持フィルム3上の紫外線硬化樹脂にレンズ構造を転写する。その後、紫外線照射装置104から紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂を硬化させて、図4に示すようにレンズ層4を形成する。   First, as shown in FIG. 3, the support film 3 is supplied from the unwinding roll 101, and an ultraviolet curable resin is applied to the surface of the support film 3 by the coating device 102. The support film 3 is passed between a lens forming roll 103 having a reverse lenticular lens shape on the surface and a pressure roll 103a, and the lens structure is transferred to the ultraviolet curable resin on the support film 3. Thereafter, ultraviolet rays are irradiated from the ultraviolet irradiation device 104 to cure the ultraviolet curable resin, thereby forming the lens layer 4 as shown in FIG.

支持フィルム3としては、紫外線透過性を有する透明な樹脂フィルムが好ましく、レンズ層が形成される面に紫外線硬化性樹脂の易接着処理を施していることが一層好ましい。また、支持フィルム3の材料としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリ塩化ビニル(PVC)などが挙げられる。   The support film 3 is preferably a transparent resin film having ultraviolet transparency, and it is more preferable that the surface on which the lens layer is formed is subjected to an easy-adhesion treatment of the ultraviolet curable resin. Examples of the material of the support film 3 include polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), and polyvinyl chloride (PVC).

上記紫外線硬化樹脂の塗布装置102は特に限定されないが、ドクターブレード、ダイコーターなどが望ましい。支持フィルム3への紫外線硬化樹脂の塗布厚さは、形成するレンチキュラーレンズの形状によって異なるが、0.02〜0.2mmが適当である。紫外線硬化樹脂の塗布厚さは、樹脂の粘度、支持フィルムの送り速度などによって調整することができる。
また、支持フィルム3の表面に形成されるレンチキュラーレンズと逆形状のレンズ成型ロール103としては、切削加工した金属型やこの金属型から所定の方法により複製した樹脂製の型を、ロール表面に配設したものなどが用いられる。
The ultraviolet curable resin coating apparatus 102 is not particularly limited, but a doctor blade, a die coater, or the like is desirable. The thickness of the UV curable resin applied to the support film 3 varies depending on the shape of the lenticular lens to be formed, but is suitably 0.02 to 0.2 mm. The coating thickness of the ultraviolet curable resin can be adjusted by the viscosity of the resin, the feeding speed of the support film, and the like.
Further, as the lens forming roll 103 having a shape opposite to that of the lenticular lens formed on the surface of the support film 3, a cut metal mold or a resin mold duplicated from the metal mold by a predetermined method is arranged on the roll surface. The one set up is used.

次に、図4に示すように、レンズシート1のレンズ層4と反対の面(平坦面)に白色顔料を含有する反射層2を形成する(図示せず)。この反射層2の原料を、樹脂溶液に白色顔料を分散させた液状の白色インキとして供給することができれば、印刷法、塗工法、転写法などを使用することができるので、生産上都合がよい。また必要に応じて、反射層2の形成後に適宜ドライヤーなどを用いて樹脂の乾燥/硬化を行ってもよい。また、反射層2を2層化するためには、材料を変えて上記プロセスを繰り返せば容易に得ることができる。   Next, as shown in FIG. 4, the reflective layer 2 containing a white pigment is formed on the surface (flat surface) opposite to the lens layer 4 of the lens sheet 1 (not shown). If the raw material of the reflective layer 2 can be supplied as a liquid white ink in which a white pigment is dispersed in a resin solution, a printing method, a coating method, a transfer method, etc. can be used, which is advantageous in production. . If necessary, the resin may be dried / cured using a dryer or the like after forming the reflective layer 2. Further, in order to make the reflective layer 2 into two layers, it can be easily obtained by repeating the above process while changing the material.

反射層の印刷法としては、グラビア印刷法、シルク印刷法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法などを選択できる。ベタ印刷であるため、数度の加刷により、必要な厚さの反射層を形成すればよい。塗工法としては、ロールコーター、ダイコーター、カーテンコーターなどを選択できる。転写法を用いる場合、転写箔を使用し、熱転写方式、昇華転写方式、接着や粘着を利用した転写方式などを使用することができる。
また、上記反射層2の厚みは、5μmを超え、100μm以下とすることが好ましい。粘着層2の厚みが5μmを超えると、十分な白色が得られ所望の透過率に調整することができるとともに、擦れなどに対して十分な強度を持ち容易に剥離/脱落することがなくなる。また、反射層2の厚みを100μm以下にすれば、パターンの加工形状を良好にするとともに材料コストを下げることができる。
As a printing method for the reflective layer, a gravure printing method, a silk printing method, an offset printing method, a flexographic printing method, or the like can be selected. Since it is solid printing, a reflective layer having a necessary thickness may be formed by several printings. As a coating method, a roll coater, a die coater, a curtain coater, or the like can be selected. When the transfer method is used, a transfer foil can be used, and a thermal transfer method, a sublimation transfer method, a transfer method using adhesion or adhesion, and the like can be used.
The thickness of the reflective layer 2 is preferably more than 5 μm and not more than 100 μm. When the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer 2 exceeds 5 μm, a sufficient white color can be obtained and adjusted to a desired transmittance, and it has sufficient strength against rubbing and the like and does not easily peel / drop off. Moreover, if the thickness of the reflective layer 2 is 100 μm or less, the processed shape of the pattern can be improved and the material cost can be reduced.

次に、図4に示すように、平行光としてレーザー光6をレンズシート1のレンズ層4側から照射する。この状態で、レンズシート1に対しレーザー光6をストライプ長方向(紙面に垂直な方向)に相対的に移動させることにより、レンズ層4を構成する単位レンズ4aの集光作用で反射層2に露光領域と未露光領域を生じさせ、露光領域を除去することで光透過用の開口部2aを形成する。この操作を、レンズシート1に対してレーザー光6をストライプの配列方向(矢印方向)に沿って相対的に移動させて繰り返すことにより、ストライプ状の反射層2を残すことができる。このようにしてレンズシート1の構造に応じた反射層2のストライプパターンを得ることができる。   Next, as shown in FIG. 4, laser light 6 is irradiated as parallel light from the lens layer 4 side of the lens sheet 1. In this state, the laser beam 6 is moved relative to the lens sheet 1 in the stripe length direction (direction perpendicular to the paper surface), so that the unit lens 4a constituting the lens layer 4 collects the reflecting layer 2 by the light collecting action. An exposed area and an unexposed area are generated, and the exposed area is removed to form an opening 2a for light transmission. By repeating this operation by moving the laser beam 6 relative to the lens sheet 1 along the stripe arrangement direction (arrow direction), the stripe-shaped reflective layer 2 can be left. In this way, a stripe pattern of the reflective layer 2 corresponding to the structure of the lens sheet 1 can be obtained.

前記レーザー光6の波長は、反射層2に充分なエネルギーを与えることができれば、特に限定されない。ただし、レンズシート1の透過率、反射層2の吸収率などを考慮して、YAGレーザー(波長1.064μm)やLDなどで得られる波長0.8μm以上のレーザー光を用いることが好ましい。
また、ストライプ状反射層の加工後に、この反射層を固定化するために紫外線などの放射線を照射する手法も有効である。充分な照射量の紫外線を照射して、表裏面の樹脂を充分に硬化させることにより、生産を安定させ、長期間使用しても変質が少ない製品を得ることができる。
最終的な加工を行ったレンズシートはセパレータフィルムをラミした上巻き取り部で巻き取ってもよいし、そのまま拡散板との貼合/接着を行うラインに接続して次工程を進めてもよい。
The wavelength of the laser beam 6 is not particularly limited as long as sufficient energy can be given to the reflective layer 2. However, in consideration of the transmittance of the lens sheet 1 and the absorptivity of the reflective layer 2, it is preferable to use a laser beam having a wavelength of 0.8 μm or more obtained with a YAG laser (wavelength 1.064 μm) or LD.
It is also effective to irradiate with radiation such as ultraviolet rays in order to fix the reflective layer after processing the striped reflective layer. By irradiating with a sufficient amount of ultraviolet rays and sufficiently curing the resin on the front and back surfaces, it is possible to stabilize the production and obtain a product with little deterioration even after long-term use.
The lens sheet that has undergone final processing may be wound at the upper winding portion with the separator film laminated, or may be directly connected to a line for bonding / adhering to the diffusion plate to proceed with the next process. .

上記のように構成されたレンズシート1を、拡散機能を有する拡散板または拡散フィルムと貼合や接着することにより一体化した光学シート10を形成することができる。これを光源(バックライト)などの部材と組み合わせてバックライト・ユニットを構成し、さらに液晶パネルと組み合わせて液晶ディスプレイを製造することができる。   The optical sheet 10 can be formed by bonding or adhering the lens sheet 1 configured as described above to a diffusion plate or a diffusion film having a diffusion function. This can be combined with a member such as a light source (backlight) to form a backlight unit, and further combined with a liquid crystal panel to produce a liquid crystal display.

次に、図5により本発明の光学シートを用いたバックライト・ユニットを具備する液晶表示装置について説明する。
図5において、液晶表示装置100は、液晶パネル30(特許請求の範囲に記載した画像表示素子に相当する)と、この液晶パネル30の光入射側に臨ませて配置されたバックライト・ユニット40を備える。
前記バックライト・ユニット40は、液晶パネル30の光入射側に臨ませて配置された、照明光路制御用の光学シート10及び直下型光源23を含んで構成される。また、前記光学シート10は、上記図1に示す場合(または図2に示す場合)と同様に構成されているのでその構成説明は省略する。
Next, a liquid crystal display device including a backlight unit using the optical sheet of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 5, a liquid crystal display device 100 includes a liquid crystal panel 30 (corresponding to an image display element described in claims), and a backlight unit 40 arranged facing the light incident side of the liquid crystal panel 30. Is provided.
The backlight unit 40 is configured to include an optical sheet 10 for controlling an illumination light path and a direct light source 23 disposed so as to face the light incident side of the liquid crystal panel 30. The optical sheet 10 is configured in the same manner as in the case shown in FIG. 1 (or in the case shown in FIG. 2), and thus the description of the configuration is omitted.

前記直下型光源23は、光学シート10を構成する光散乱シート5の光入射面に対向して配設されるもので、光散乱シート5の光入射面に対向して配列された複数の光源20と、この光源20を収容するランプハウス21と、このランプハウス21を含む光源20を光散乱シート5の反対側から覆うように配置された光反射版22とから構成されている。
また、前記液晶パネル30は、レンズシート1のレンズ層4と対向する側に配置されるもので、この液晶パネル30の表面と裏面には、液晶パネル30が表裏両面から挟持されるように偏光板31と32が設けられている。これにより、液晶ディスプレイ、すなわち液晶表示装置が構成される。
The direct type light source 23 is disposed to face the light incident surface of the light scattering sheet 5 constituting the optical sheet 10, and a plurality of light sources arranged to face the light incident surface of the light scattering sheet 5. 20, a lamp house 21 that houses the light source 20, and a light reflection plate 22 that is disposed so as to cover the light source 20 including the lamp house 21 from the opposite side of the light scattering sheet 5.
The liquid crystal panel 30 is disposed on the lens sheet 1 on the side facing the lens layer 4. The liquid crystal panel 30 is polarized so that the liquid crystal panel 30 is sandwiched between the front and back surfaces of the liquid crystal panel 30. Plates 31 and 32 are provided. Thus, a liquid crystal display, that is, a liquid crystal display device is configured.

拡散機能を有する光拡散フィルム12の材料としては、映像光波長に対し透明な材料であって、光学部材に使用するものを制限することなく用いることができるが、生産効率などを考慮するとプラスチックフィルムを用いることが好ましい。このプラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)を用いれば経験上取扱が容易で好ましいが、ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル−スチレン共重合体、スチレン系樹脂、ポリ塩化ビニルなども用いることができる。
また、拡散機能を有する光拡散フィルム12の材料には、投射する映像の再現に実用上差し支えない透過率と、機械的強度があればよく、主なプラスチック材料としてメタクリルスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などを使用することができる。プラスチック板以外にガラス板(フロートガラス、青板ガラス、BK7など)を使用することもできる。
The material of the light diffusion film 12 having a diffusion function is a material that is transparent with respect to the wavelength of the image light, and can be used without limiting what is used for the optical member. Is preferably used. As this plastic film, if polyethylene terephthalate (PET) is used, it is easy to handle from experience and preferable. However, acrylic resins such as polymethyl methacrylate, polycarbonate resins, acrylic-styrene copolymers, styrene resins, polyvinyl chloride Etc. can also be used.
Further, the material of the light diffusion film 12 having a diffusion function may have a transmittance and mechanical strength that can be practically used for reproduction of projected images. Main plastic materials include methacryl styrene resin, acrylic resin, and polycarbonate. Resin or the like can be used. In addition to the plastic plate, a glass plate (float glass, blue plate glass, BK7, etc.) can also be used.

なお、本発明にかかる光学シートは、液晶表示装置以外の用途にも使用することができる。例えば、光学シートのストライプ状反射層に適宜着色を施して用いることもできる。特にストライプ状反射層を黒色に着色し、適切な光拡散フィルムと貼合/接着して、透過型スクリーンに用いることもできる。   In addition, the optical sheet concerning this invention can be used also for uses other than a liquid crystal display device. For example, the stripe-shaped reflective layer of the optical sheet can be appropriately colored and used. In particular, the stripe-shaped reflective layer can be colored black and bonded / adhered to an appropriate light diffusion film to be used for a transmission screen.

次に本発明の実施例について説明する。
(実施例1)
この実施例1においては、図2に示す構造の光学シートを製造した。また、支持フィルム3として、厚さ75μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡A4300)を用いた。
Next, examples of the present invention will be described.
Example 1
In Example 1, an optical sheet having the structure shown in FIG. 2 was manufactured. Further, a polyethylene terephthalate (PET) film (Toyobo A4300) having a thickness of 75 μm was used as the support film 3.

図3に示した光学シート製造方法で、支持フィルム3上に紫外線硬化性樹脂を塗布し、紫外線硬化性樹脂にレンズ成型ロール103のレンズ構造を転写した後、紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させ、レンズ層を形成する。これにより、レンズシートを作製した。単位レンズの形状は、ピッチ140μmで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た。このように140μmピッチで単位レンズを形成すると、厚さ75μmのPETからなる支持フィルム3の裏面近傍が、反射層のストライプ加工に用いるレーザー光の焦点面となる。   In the optical sheet manufacturing method shown in FIG. 3, an ultraviolet curable resin is applied on the support film 3, and the lens structure of the lens molding roll 103 is transferred to the ultraviolet curable resin, and then irradiated with ultraviolet rays. Is cured to form a lens layer. Thereby, a lens sheet was produced. The shape of the unit lens was an aspherical shape with a pitch of 140 μm and an ellipsoidal surface as a reference surface and corrected by higher order terms. When unit lenses are formed at a pitch of 140 μm in this way, the vicinity of the back surface of the support film 3 made of PET having a thickness of 75 μm becomes the focal plane of the laser light used for stripe processing of the reflective layer.

このようにして得られたレンズシートのレンズ層と反対の面に、まず2層の反射層の一層目として顔料を2種(酸化チタンと硫酸バリウムを1:1)で配合した厚さ5μmの反射層を形成し、塗布/乾燥処理の後に、酸化チタン100%を顔料とした二層目の反射層を形成した。
次に、図4に示した方法で、反射層のストライプ加工を行った。YAGレーザーから出射された波長1064nmのレーザー光6を、レンズシート1のレンズ層側から照射し、レーザーを走査することによって、単位レンズによるレーザー光6の集光部分に対応する反射層2の一部を露光し、この露光部分を選択的に除去して、反射層2のストライプパターンを形成した。
On the surface opposite to the lens layer of the lens sheet thus obtained, first, a pigment having two thicknesses of 5 μm in which two kinds of pigments (titanium oxide and barium sulfate are 1: 1) as the first layer of the two reflective layers. A reflective layer was formed, and after the coating / drying treatment, a second reflective layer containing 100% titanium oxide as a pigment was formed.
Next, the reflective layer was striped by the method shown in FIG. A laser beam 6 having a wavelength of 1064 nm emitted from a YAG laser is irradiated from the lens layer side of the lens sheet 1 and scanned with the laser, whereby one of the reflection layers 2 corresponding to the condensing portion of the laser beam 6 by the unit lens is scanned. The exposed portion was exposed and the exposed portion was selectively removed to form a stripe pattern of the reflective layer 2.

この場合、レーザー光のレンズシート1への入射角度を種々変化させてパターン形成への影響を調べた。具体的には、鉛直方向に対するレンズのストライプ長方向へのレーザー光の傾き角を、0度、10度、20度、30度と変化させたが、いずれの条件でもストライプパターンを得ることができた。
さらに、2層の反射層の一層目としてアクリルバインダーのみにIR吸収剤(有機系吸収剤)を配合した厚さ5μmの反射層を形成し、塗布/乾燥処理の後に、酸化チタン100%を顔料とした二層目の反射層を形成した場合でも、同様の結果が得られた。
In this case, the influence on the pattern formation was examined by variously changing the incident angle of the laser beam to the lens sheet 1. Specifically, the tilt angle of the laser beam in the direction of the stripe length of the lens with respect to the vertical direction was changed to 0 degrees, 10 degrees, 20 degrees, and 30 degrees, but a stripe pattern can be obtained under any conditions. It was.
Further, as a first layer of the two reflective layers, a reflective layer having a thickness of 5 μm in which only an acrylic binder is blended with an IR absorber (organic absorber) is formed, and after coating / drying treatment, 100% titanium oxide is pigmented Similar results were obtained even when the second reflective layer was formed.

本発明にかかる第1の実施の形態を示す光学シートの断面図。Sectional drawing of the optical sheet which shows 1st Embodiment concerning this invention. 本発明にかかる第2の実施の形態を示す光学シートの断面図。Sectional drawing of the optical sheet which shows 2nd Embodiment concerning this invention. 本発明にかかるレンズシートの製造方法を示す模式図。The schematic diagram which shows the manufacturing method of the lens sheet concerning this invention. 本発明にかかる光学シートの製造方法を示す模式図。The schematic diagram which shows the manufacturing method of the optical sheet concerning this invention. 本発明にかかる光学シートを組み込んだ液晶ディスプレイの構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the liquid crystal display incorporating the optical sheet concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1……レンズシート、1a……単位レンズ、2……粘着層、2a……開口部、3……支持フィルム、4……レンズ層、4a……単位レンズ、6……レーザー光、10……光学シート、20……光源、21……ランプハウス、22……光反射板、23……直下型光源、30……液晶パネル、31、32……偏光板、101……巻き出しロール、102……塗布装置、103……レンズ成型ロール、103a……加圧ロール、104……紫外線照射装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lens sheet, 1a ... Unit lens, 2 ... Adhesive layer, 2a ... Opening part, 3 ... Support film, 4 ... Lens layer, 4a ... Unit lens, 6 ... Laser beam, 10 ... ... optical sheet, 20 ... light source, 21 ... lamp house, 22 ... light reflector, 23 ... direct light source, 30 ... liquid crystal panel, 31, 32 ... polarizing plate, 101 ... unwinding roll, 102 ... Coating device, 103 ... Lens molding roll, 103a ... Pressure roll, 104 ... UV irradiation device.

Claims (15)

ディスプレイ用バックライト・ユニットにおける照明光路制御に使用される光学シートにおいて、
一方の面に単位レンズを一定のピッチで配列形成してなるレンズ層を有するレンズシートと、
前記レンズシートの前記レンズ層と反対の面に形成され前記単位レンズの光軸を含む中央部に対応して光透過用の開口部を有する反射層とを備え、
前記反射層は、その厚さ方向に重ねられた2層構造に構成されている、
ことを特徴とする光学シート。
In an optical sheet used for illumination light path control in a backlight unit for display,
A lens sheet having a lens layer formed by arranging unit lenses on one surface at a constant pitch;
A reflection layer formed on a surface of the lens sheet opposite to the lens layer and having a light transmission opening corresponding to a central portion including the optical axis of the unit lens;
The reflective layer is configured in a two-layer structure stacked in the thickness direction.
An optical sheet characterized by that.
前記レンズシートは透明な支持フィルムを備え、前記支持フィルムの一方の面に前記レンズ層が積層して形成され、前記レンズ層は放射線硬化型樹脂からなることを特徴とする請求項1記載の光学シート。   The optical system according to claim 1, wherein the lens sheet includes a transparent support film, and the lens layer is formed by laminating one surface of the support film, and the lens layer is made of a radiation curable resin. Sheet. 前記反射層の前記レンズシート側の層が赤外吸収剤を含むことを特徴とする請求項1項記載の光学シート。   The optical sheet according to claim 1, wherein a layer on the lens sheet side of the reflective layer contains an infrared absorber. 前記反射層の前記レンズシート側の層が赤外吸収剤を含み、かつ可視光に対して透過性を有することを特徴とする請求項1項記載の光学シート。   The optical sheet according to claim 1, wherein a layer on the lens sheet side of the reflective layer contains an infrared absorber and has transparency to visible light. 前記反射層の前記レンズシートと反対の面に前記開口部を覆うように光拡散フィルムが積層接着されていることを特徴とする請求項1項記載の光学シート。   The optical sheet according to claim 1, wherein a light diffusion film is laminated and adhered to the surface of the reflective layer opposite to the lens sheet so as to cover the opening. 前記単位レンズはシリンドリカルレンズもしくはプリズムからなり、前記レンズ層は前記シリンドリカルレンズもしくはプリズムの集合体からなることを特徴とする請求項1記載の光学シート。   2. The optical sheet according to claim 1, wherein the unit lens is composed of a cylindrical lens or a prism, and the lens layer is composed of an assembly of the cylindrical lens or prism. ディスプレイ用バックライト・ユニットにおける照明光路制御に使用される光学シートの製造方法であって、
一方の面に単位レンズを一定のピッチで配列形成してなるレンズ層を有するレンズシートを設け、
前記レンズシートの前記レンズ層と反対の他方の面に反射層を2層に形成し、
前記反射層に前記レンズ層側からレーザー光を照射して前記単位レンズの集光作用により前記反射層に露光領域と未露光領域を生じさせ、前記露光領域を除去することにより光透過用の開口部を形成した、
ことを特徴とする光学シートの製造方法。
A method of manufacturing an optical sheet used for illumination light path control in a backlight unit for display,
A lens sheet having a lens layer formed by arranging unit lenses on one surface at a constant pitch is provided.
Forming a reflective layer in two layers on the other surface of the lens sheet opposite to the lens layer;
A laser beam is irradiated to the reflective layer from the lens layer side to cause an exposure area and an unexposed area in the reflective layer by the condensing action of the unit lens, and the exposed area is removed to open a light transmission opening. Formed part,
An optical sheet manufacturing method characterized by the above.
前記レンズシートは透明な支持フィルムを備え、前記支持フィルムの一方の面に前記レンズ層が積層して形成され、前記レンズ層は放射線硬化型樹脂からなることを特徴とする請求項7記載の光学シート。   8. The optical system according to claim 7, wherein the lens sheet includes a transparent support film, and the lens layer is formed by laminating one surface of the support film, and the lens layer is made of a radiation curable resin. Sheet. 前記反射層の前記レンズシート側の層が赤外吸収剤を含むことを特徴とする請求項7項記載の光学シートの製造方法。   The method for producing an optical sheet according to claim 7, wherein a layer on the lens sheet side of the reflective layer contains an infrared absorber. 前記反射層の前記レンズシート側の層が赤外吸収剤を含み、かつ可視光に対して透過性を有することを特徴とする請求項7項記載の光学シートの製造方法。   The method for producing an optical sheet according to claim 7, wherein the layer on the lens sheet side of the reflective layer contains an infrared absorber and has transparency to visible light. 前記反射層の前記レンズシートと反対の面に前記開口部を覆うように光拡散フィルムが積層接着されていることを特徴とする請求項7項記載の光学シートの製造方法。   8. The method of manufacturing an optical sheet according to claim 7, wherein a light diffusion film is laminated and adhered to the surface of the reflective layer opposite to the lens sheet so as to cover the opening. 前記単位レンズはシリンドリカルレンズもしくはプリズムからなり、前記レンズ層は前記シリンドリカルレンズもしくはプリズムまたはそれらの集合体からなることを特徴とする請求項7記載の光学シートの製造方法。   8. The method of manufacturing an optical sheet according to claim 7, wherein the unit lens is formed of a cylindrical lens or a prism, and the lens layer is formed of the cylindrical lens or a prism or an assembly thereof. 表示画像を規定する画像表示素子と、
前記画像表示素子の背面に、光源と、請求項1乃至6何れか1項にの光学シートもしくは請求項7乃至12何れか1項に記載の方法により製造された光学シートを少なくとも備える、
ことを特徴とするディスプレイ用バックライト・ユニット。
An image display element for defining a display image;
At least a light source and an optical sheet according to any one of claims 1 to 6 or an optical sheet manufactured by the method according to any one of claims 7 to 12 are provided on the back surface of the image display element.
A backlight unit for displays.
前記画像表示素子は液晶表示素子であることを特徴とする請求項13記載のディスプレイ用バックライト・ユニット。   14. The display backlight unit according to claim 13, wherein the image display element is a liquid crystal display element. 画素単位での透過/遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子と、
前記画像表示素子の背面に、光源と、請求項13または14記載のディスプレイ用バックライト・ユニットを備えることを特徴とする表示装置。
An image display element that defines a display image according to transmission / shading in pixel units;
15. A display device comprising a light source and a display backlight unit according to claim 13 or 14 on a back surface of the image display element.
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