JP2009122257A - Optical sheet, backlight unit provided with the same and display device - Google Patents

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JP2009122257A JP2007294340A JP2007294340A JP2009122257A JP 2009122257 A JP2009122257 A JP 2009122257A JP 2007294340 A JP2007294340 A JP 2007294340A JP 2007294340 A JP2007294340 A JP 2007294340A JP 2009122257 A JP2009122257 A JP 2009122257A
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Yuji Miki
祐二 三木
Kazuyuki Kitsukawa
和幸 橘川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical sheet capable of preventing the deterioration in optical characteristics and capable of preventing the stripping of a joint layer, to provide a backlight unit provided with the optical sheet, and to provide a display device comprising the backlight unit. <P>SOLUTION: The optical sheet 21 comprises: a diffusion layer 7 for diffusing light from a light source 20a; a lens part 1 which is arranged on the emission side of the diffusion layer 7 and has lenses arranged in an array shape therein; and a reflection part 5 which is formed between the diffusion layer 7 and the lens part 1 and is provided with air layers 5a for regulating incident ranges of respective lenses. The diffusion layer 7 and the reflection part 5 are integrated via the joint layer 6. The joint layer 6 has a storage modulus at 100°C of ≤1.0×10<SP>5</SP>Pa and has a thickness of the joint layer 6 set to ≥5 μm. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光学シート及びそれを備えたバックライトユニット、ディスプレイ装置に関するものである。   The present invention relates to an optical sheet, a backlight unit including 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装置は、提供される画像等の情報を認識するために、光源(バックライト)を内蔵している。この光源で消費する電力は、ディスプレイ装置全体で消費する電力の相当部分を占めており、総電力の低減が強く要望される昨今においては、光源の利用効率を向上させることが要求されている。   A display device typified by a liquid crystal display device (LCD) incorporates a light source (backlight) in order to recognize information such as provided images. The power consumed by this light source occupies a considerable portion of the power consumed by the entire display device, and in recent years when there is a strong demand for reducing the total power, it is required to improve the utilization efficiency of the light source.

この問題を解決する手段として、輝度向上フィルム(BEF;Brightness Enhancement Film:米国3M社の登録商標)を備えたもの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。そのため、ディスプレイの使用時(観察時)には、光源から発光する光線をBEFによって軸外輝度を低下させることで、軸上輝度を増大させることができる。
なお、「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。
As means for solving this problem, a film provided with a brightness enhancement film (BEF; Brightness Enhancement Film: a registered trademark of 3M USA) 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 this light “on-axis” to the viewer, or “recycle”. " Therefore, when using the display (when observing), the on-axis luminance can be increased by reducing the off-axis luminance of the light emitted from the light source by BEF.
Note that “on the axis” is a direction that coincides with the visual direction of the viewer, and is generally a normal direction to the display screen.

BEFにおいて、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、水平面における横方向及びこれに直交する縦方向での表示光の輝度制御を行なうために、プリズム群の配列方向が互いに略直交するように2枚のBEFを重ねて組み合わせて用いることもある。このように、BEFの採用により、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装置等の光学シートに採用することは、多数の特許文献に開示されている(例えば、特許文献1〜3参照)。
In BEF, when a repetitive array structure of prisms is arranged in only one direction, only redirection or recycling in the arrangement direction is possible. Therefore, in order to control the luminance of the display light in the horizontal direction on the horizontal plane and in the vertical direction perpendicular thereto, the two BEFs may be used in combination so that the arrangement directions of the prism groups are substantially orthogonal to each other. . Thus, by adopting BEF, a desired on-axis brightness can be achieved 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 for an optical sheet such as a display device (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

上述したBEFを輝度制御部材として用いた光学シートを備えた、例えばエッジライト方式のディスプレイ装置では、光源からの光がプリズムの傾斜面から射出する。そして、プリズムの傾斜面から射出した光は、その屈折作用によって軸上方向を光の中心として制御された或る角度範囲の光として出射され、視聴者の視覚方向の光の強度を高めるように制御される。
しかしながら、これと同時にプリズムの一方の傾斜面を界面として反射され、他方の傾斜面で屈折する光成分が、視聴者の視覚方向に進むことなく横方向に無駄に出射されてしまうという不具合があった。
In an edge light type display device provided with an optical sheet using the above-described BEF as a luminance control member, for example, light from the light source is emitted from the inclined surface of the prism. The light emitted from the inclined surface of the prism is emitted as light in a certain angle range controlled by the refraction action with the axial direction as the center of the light so as to increase the intensity of light in the visual direction of the viewer. Be controlled.
However, at the same time, there is a problem in that the light component reflected from one inclined surface of the prism and refracted by the other inclined surface is emitted in the lateral direction without going in the viewer's visual direction. It was.

図3は、縦軸を光強度、横軸を軸上(on−axis)を中心とする観察者の視野角とした、ディスプレイ装置における視野角に対する輝度分布を示す図である。
図3に示すように、上述したBEFの光学シートを備えたディスプレイ装置についての光強度分布は、破線Bで示すように、視聴者の視覚方向F(図1参照:軸上方向にあたる)の角度0°における光強度が最も高められるものの、視覚方向F(軸上方向)に対して水平方向における射出角度が両側(±)方向に次第に変化するに従って光強度が徐々に減少する。そして、横軸に一致する±90°近辺の射出角度では、視野方向から外れるサイドローブ光が小さな光強度ピークとして示される。このサイドローブ光は観察者の視野から外れるため、プリズムの横方向から無駄に出射される光が増えてしまうという問題がある。
一般的には、一方のプリズムの並列される方向に対して他方のプリズムが略直交する様に、2枚のプリズムシートが重ねて併用される使用形態が普及している。図3に示すグラフの破線Bは、BEFの光学シート(プリズムシート)1枚だけの場合の光強度分布である。そのため、図3に破線Bで示すサイドローブ光の光強度ピークを有する輝度分布は望ましくはなく、実線Aで略正規分布曲線として示す、±90°近辺でのサイドローブ光による光強度ピークのない滑らかな輝度分布の方が好ましい。
FIG. 3 is a diagram illustrating a luminance distribution with respect to the viewing angle in the display device, in which the vertical axis represents the light intensity and the horizontal axis represents the viewing angle of the observer centered on the on-axis.
As shown in FIG. 3, the light intensity distribution of the display device provided with the BEF optical sheet is the angle of the viewer's visual direction F (see FIG. 1: corresponding to the on-axis direction), as shown by the broken line B. Although the light intensity at 0 ° is the highest, the light intensity gradually decreases as the emission angle in the horizontal direction with respect to the visual direction F (on-axis direction) gradually changes in both side (±) directions. At an emission angle near ± 90 ° that coincides with the horizontal axis, sidelobe light deviating from the viewing direction is shown as a small light intensity peak. Since the sidelobe light deviates from the observer's field of view, there is a problem that the amount of light emitted from the lateral direction of the prism is increased.
In general, a usage pattern in which two prism sheets are used in combination so that the other prism is substantially orthogonal to the direction in which one prism is arranged in parallel is widely used. The broken line B in the graph shown in FIG. 3 represents the light intensity distribution when only one BEF optical sheet (prism sheet) is used. Therefore, the luminance distribution having the light intensity peak of the side lobe light indicated by the broken line B in FIG. 3 is not desirable, and there is no light intensity peak due to the side lobe light in the vicinity of ± 90 ° indicated by the solid line A as a substantially normal distribution curve. A smooth luminance distribution is preferred.

一方、軸上輝度のみが過度に増大すると、グラフ中の山の幅が著しく狭くなり、視域が極端に限定される。
そのため、グラフ中の山の幅を適度に拡げるために、光学シートに光拡散部材(拡散層)を設けることが考えられる。ところが、この場合には光学部材の数が増加し、輝度が低下する現象が生じる。
On the other hand, when only the on-axis luminance increases excessively, the width of the mountain in the graph becomes extremely narrow, and the viewing area is extremely limited.
Therefore, it is conceivable to provide a light diffusion member (diffusion layer) on the optical sheet in order to appropriately widen the width of the peaks in the graph. However, in this case, the number of optical members increases, resulting in a phenomenon in which luminance decreases.

このような欠点を克服するために、例えば特許文献4に示すように、プリズムではなく単位レンズの反復的アレイ構造を有する光学シートを用いたバックライトユニットも提案されている。このバックライトユニットは、液晶パネルと、この液晶パネルに背面側から光を照射する光源手段とを備え、この光源手段に、光源からの光を液晶パネルへと導くアレイ状のレンズ層が設けられている。このレンズ層焦点面近傍に位置する開口部と遮光シートまたはレンズ層によって液晶層内部で結像する位置関係にあるレンズ層焦点面より外側に開口部をもつ遮光シートを有している。また、遮光シートは、開口部と遮光部とが交互に配列されており、その開口部は、導光板とレンズ層との間で低屈折率層(空気層)として構成されている。
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
In order to overcome such drawbacks, as shown in Patent Document 4, for example, a backlight unit using an optical sheet having a repetitive array structure of unit lenses instead of a prism has been proposed. This backlight unit includes a liquid crystal panel and light source means for irradiating the liquid crystal panel with light from the back side. The light source means is provided with an arrayed lens layer for guiding light from the light source to the liquid crystal panel. ing. An opening located in the vicinity of the lens layer focal plane and the light shielding sheet or a light shielding sheet having an opening outside the lens layer focal plane in a positional relationship where an image is formed inside the liquid crystal layer by the lens layer. In addition, the light shielding sheet has openings and light shielding parts alternately arranged, and the openings are configured as a low refractive index layer (air layer) between the light guide plate and the lens layer.
Japanese Patent Publication No. 1-378001 JP-A-6-102506 Japanese National Patent Publication No. 10-506500 JP 2000-284268 A

ところで、上述した特許文献4に記載された光学シートにあっては、空気層と遮光部とが交互に配列してなる遮光シートを、レンズ層または拡散層に接着剤や粘着剤等の接合材料からなる接合層を介して貼り合わせる場合がある。
しかしながら、遮光シートと、レンズ層または拡散層とを、接合層を介して貼り合わせた場合、特にバックライト点灯時に発生する熱の影響等により、遮光シートと、レンズ層または拡散層とにおける熱膨張率差等に起因して、接合層にせん断応力が作用する。そして、遮光シートと、レンズ層または拡散層との熱膨張率差が大きい場合には、接合層がせん断応力を吸収しきれず、接合層が剥がれたり、また接合層が押圧されて変形することで空気層の形状にばらつきが生じ、光学特性が劣化したりする等の問題がある。
By the way, in the optical sheet described in Patent Document 4 described above, a light shielding sheet in which air layers and light shielding portions are alternately arranged is bonded to a lens layer or a diffusion layer, such as an adhesive or a pressure sensitive adhesive. In some cases, they are bonded together through a bonding layer made of.
However, when the light shielding sheet and the lens layer or the diffusion layer are bonded together via the bonding layer, the thermal expansion in the light shielding sheet and the lens layer or the diffusion layer is caused by the influence of heat generated particularly when the backlight is turned on. Shear stress acts on the bonding layer due to a difference in rate. If the thermal expansion coefficient difference between the light shielding sheet and the lens layer or the diffusion layer is large, the bonding layer cannot absorb the shear stress, and the bonding layer peels off or the bonding layer is pressed and deformed. There are problems such as variations in the shape of the air layer and deterioration of optical characteristics.

そこで、本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであって、光学特性の劣化防止及び接合層の剥がれ防止が可能な光学シート及びそれを備えたバックライトユニット、ディスプレイ装置を提供するものである。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and provides an optical sheet capable of preventing deterioration of optical characteristics and preventing peeling of a bonding layer, a backlight unit including the optical sheet, and a display device. is there.

上記の課題を解決するために、本発明の光学シートは、光源からの光を拡散する拡散層と、該拡散層の射出側に配置され、アレイ状の光学素子が配列された光学素子部と、前記拡散層と前記光学素子部との間に形成され、前記光学素子のそれぞれに対する光の入射範囲を規制する開口部を備えた反射部と、を有する光学シートにおいて、前記反射部は接合層を介して接合され、該接合層は100℃の場合における貯蔵弾性率が1.0×10Pa以下であり、かつ前記接合層の厚みが5μm以上に設定されていることを特徴とする。
ここで貯蔵弾性率とは、粘弾性体における弾性的な性質を表すものであり、粘弾性体に振動を与えた場合の変位と同位相成分の弾性率で表される。なお、動的な粘弾性を採用するのは、接合材料には復元力が存在するためである。そして、この復元力を示すパラメーターを動的な弾性率によって制御することが可能となる。
この構成によれば、接合層が100℃の場合における貯蔵弾性率を1.0×10Pa以下、かつ接合層の厚みを5μm以上に設定することで、反射部や光学素子部から接合層に作用するせん断応力が吸収されやすくなるため、接合層の剥がれを防止することができる。
In order to solve the above-described problems, an optical sheet of the present invention includes a diffusion layer that diffuses light from a light source, an optical element unit that is arranged on an emission side of the diffusion layer, and arrayed optical elements are arranged. And an optical sheet having an opening that is formed between the diffusion layer and the optical element part and restricts an incident range of light with respect to each of the optical elements. The storage layer has a storage elastic modulus of 1.0 × 10 5 Pa or less at 100 ° C., and the thickness of the bonding layer is set to 5 μm or more.
Here, the storage elastic modulus represents an elastic property in the viscoelastic body, and is expressed by an elastic modulus having the same phase component as the displacement when the vibration is applied to the viscoelastic body. The reason why dynamic viscoelasticity is adopted is that the bonding material has a restoring force. The parameter indicating the restoring force can be controlled by the dynamic elastic modulus.
According to this configuration, the storage elastic modulus when the bonding layer is 100 ° C. is set to 1.0 × 10 5 Pa or less, and the thickness of the bonding layer is set to 5 μm or more. Since the shear stress acting on the layer is easily absorbed, peeling of the bonding layer can be prevented.

また、光源からの光を拡散する拡散層と、該拡散層の射出側に配置され、アレイ状の光学素子が配列された光学素子部と、前記拡散層と前記光学素子部との間に形成され、前記光学素子のそれぞれに対する光の入射範囲を規制する開口部を備えた反射部と、を有する光学シートにおいて、前記反射部は接合層を介して接合され、前記接合層は100℃の場合における貯蔵弾性率が1.0×10Pa以上であり、かつ前記接合層の厚みが20μm以下に設定されていることを特徴とする。
この構成によれば、接合層が100℃の場合における貯蔵弾性率を1.0×10Pa以上、かつ接合層の厚みを20μm以下に設定することで、接合層が変形して空気層となる開口部内に侵入することを防ぐことができるため、開口部の変形防止が可能になる。その結果、光学特性を良好に維持することができる。
Further, a diffusion layer that diffuses light from the light source, an optical element portion that is arranged on the emission side of the diffusion layer and in which arrayed optical elements are arranged, and is formed between the diffusion layer and the optical element portion And an optical sheet having an opening that regulates an incident range of light with respect to each of the optical elements, wherein the reflecting portion is bonded via a bonding layer, and the bonding layer is at 100 ° C. The storage elastic modulus at is 1.0 × 10 5 Pa or more, and the thickness of the bonding layer is set to 20 μm or less.
According to this configuration, the storage elastic modulus when the bonding layer is 100 ° C. is set to 1.0 × 10 5 Pa or more and the thickness of the bonding layer is set to 20 μm or less. Therefore, it is possible to prevent the opening from being deformed. As a result, good optical characteristics can be maintained.

また、前記接合層は100℃の場合における損失弾性率が1.0×10Pa以上1.0×10Pa以下に設定されていることを特徴とする。
ここで損失弾性率とは、粘弾性体における粘性的な性質を表すものであり、粘弾性体に振動を与えた場合の速度と同位相成分の弾性率で表される。
この構成によれば、接合層の損失弾性率を1.0×10Pa以上1.0×10Pa以下に設定することで、光学特性の劣化防止及び接合層の剥がれ防止が可能になる。
The bonding layer has a loss elastic modulus at 100 ° C. set to 1.0 × 10 4 Pa or more and 1.0 × 10 5 Pa or less.
Here, the loss elastic modulus represents a viscous property in the viscoelastic body, and is expressed by an elastic modulus having the same phase component as the velocity when vibration is applied to the viscoelastic body.
According to this configuration, by setting the loss elastic modulus of the bonding layer to 1.0 × 10 4 Pa or more and 1.0 × 10 5 Pa or less, it becomes possible to prevent deterioration of optical characteristics and prevention of peeling of the bonding layer. .

また、前記接合層は、前記反射部と前記拡散層との間に形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、接合層を反射部と拡散層との間に形成することで、光学素子部と接合層との間において、反射部に備えた開口部を空気層として機能させることができる。したがって、空気層の形成が容易になる。
The bonding layer is formed between the reflection portion and the diffusion layer.
According to this configuration, by forming the bonding layer between the reflection portion and the diffusion layer, the opening provided in the reflection portion can function as an air layer between the optical element portion and the bonding layer. . Therefore, formation of an air layer becomes easy.

また、前記接合層は、前記光学素子部と前記反射部との間に形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、接合層を光学素子部と反射部との間に形成することで、拡散層と接合層との間において、反射部に備えた開口部を空気層として機能させることができる。したがって、空気層の形成が容易になる。
Further, the bonding layer is formed between the optical element portion and the reflection portion.
According to this configuration, by forming the bonding layer between the optical element portion and the reflecting portion, the opening provided in the reflecting portion can function as an air layer between the diffusion layer and the bonding layer. . Therefore, formation of an air layer becomes easy.

また、前記光学素子部及び前記反射部、前記拡散層が一体化されていることを特徴とする。
この構成によれば、光学素子部及び反射部、拡散層を一体化させることで、光の利用効率を向上することができるとともに、輝度ムラを抑制することができる。
Further, the optical element portion, the reflection portion, and the diffusion layer are integrated.
According to this configuration, by integrating the optical element portion, the reflection portion, and the diffusion layer, it is possible to improve the light utilization efficiency and suppress luminance unevenness.

また、前記光学素子部の射出側に、反射型偏光分離フィルムを備えていることを特徴とする。
この構成によれば、光学素子部から出射された光のうち、一方の偏光方向の直線偏光を透過するとともに、他方の偏光方向の直線偏光を反射させることで、光の利用効率に優れ、しかも輝度ムラを抑制することができる。
In addition, a reflection type polarization separation film is provided on the exit side of the optical element section.
According to this configuration, among the light emitted from the optical element unit, the linearly polarized light in one polarization direction is transmitted and the linearly polarized light in the other polarization direction is reflected. Brightness unevenness can be suppressed.

また、本発明のバックライトユニットは、上記本発明の光学シートと、表示画像を規定する画像表示素子の背面側に配置された直下型光源と、を備えていることを特徴とする。
また、本発明のバックライトユニットは、上記本発明の光学シートと、表示画像を規定する画像表示素子の背面側に配置されたエッジライト式光源及び導光板からなる面光源と、を備えていることを特徴とする。
この構成によれば、光の利用効率に優れ、しかも輝度ムラを抑制できる光学シートを備えているため、高性能なバックライトユニットを提供することができる。
The backlight unit of the present invention includes the optical sheet of the present invention, and a direct light source disposed on the back side of the image display element that defines a display image.
The backlight unit of the present invention includes the optical sheet of the present invention, and an area light source including an edge light type light source and a light guide plate disposed on the back side of the image display element that defines a display image. It is characterized by that.
According to this configuration, since the optical sheet that is excellent in light utilization efficiency and can suppress luminance unevenness is provided, a high-performance backlight unit can be provided.

また、本発明のディスプレイ装置は、上記本発明のバックライトユニットと、画像単位での透過/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部と、を備えていることを特徴とする。
この構成によれば、光の利用効率に優れ、しかも輝度ムラを抑制できるバックライトユニットを備えているため、高性能なディスプレイ装置を提供することができる。
A display device according to the present invention includes the backlight unit according to the present invention and an image display unit including a liquid crystal display element that defines a display image according to transmission / shielding in image units. And
According to this configuration, since the backlight unit that is excellent in light use efficiency and can suppress luminance unevenness is provided, a high-performance display device can be provided.

本発明によれば、光学特性の劣化防止及び接合層の剥がれ防止が可能となり、拡散層で拡散させた光に対して、所望の屈折効果を得ることができるため、光学素子に対して大きな入射角で入射する光を集光することができる。したがって、光の利用効率に優れ、しかも輝度ムラを抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to prevent deterioration of optical characteristics and peeling of the bonding layer, and a desired refraction effect can be obtained with respect to light diffused by the diffusion layer. Light incident at an angle can be collected. Therefore, it is excellent in light utilization efficiency, and luminance unevenness can be suppressed.

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(ディスプレイ装置)
図1は、本発明の実施形態に係るディスプレイ装置の概略構成を示す模式的な断面図である。なお、図1においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を適宜異ならせてある。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Display device)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a display device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the scale of each layer or each member is appropriately changed so that each layer or each member has a size that can be recognized on the drawing.

図1に示すように、本実施形態のディスプレイ装置100は、パネル本体2がその両面側を反射型偏光分離フィルム3,4で挟まれて構成された液晶表示部22と、この液晶表示部22の背面側に配置され、液晶表示部22に対してその背面側から光を照射するバックライトユニット23とを備えている。これにより、ディスプレイ装置100は、図示上側に向けて、画像信号によって表示制御された表示光を出射することで、平面視矩形状の画像を表示するものである。
以下では、このような配置に基づいて、図1の上方向を単に表示画面側(射出側)、下方向を単に背面側と称する場合がある。
As shown in FIG. 1, a display device 100 according to this embodiment includes a liquid crystal display unit 22 in which a panel body 2 is sandwiched between reflective polarization separating films 3 and 4 on both sides thereof, and the liquid crystal display unit 22. And a backlight unit 23 for irradiating the liquid crystal display unit 22 with light from the back side. Thereby, the display apparatus 100 displays a rectangular image in plan view by emitting display light whose display is controlled by the image signal toward the upper side in the figure.
Hereinafter, based on such an arrangement, the upper direction in FIG. 1 may be simply referred to as a display screen side (ejection side), and the lower direction may be simply referred to as a back side.

バックライトユニット23は、光源部20と光学シート21とを備えている。
光源部20は、紙面奥行き方向に延びるライン状の発光部が紙面左右方向に沿って等間隔に配置された複数の光源20aと、これら光源20aを背面側から覆って表示画面側が開口された反射板20bとで構成される直下型方式を採用している。
光源20aとしては、例えば、冷陰極管などを用いることができるが、複数のLED素子を紙面奥行き方向に沿うライン上に配列したLED光源などを採用してもよい。ただし、光源部20は、光学シート21の背面側に白色光を出射できればこのような構成には限定されず、周知のいかなる構成の光源部を採用してもよい。例えば、導光板の側面にライン状光源を配置したエッジライト式の面光源などを採用してもよい。
The backlight unit 23 includes a light source unit 20 and an optical sheet 21.
The light source unit 20 includes a plurality of light sources 20a in which linear light emitting units extending in the depth direction of the paper are arranged at equal intervals along the horizontal direction of the paper, and a reflection that covers the light sources 20a from the back side and is opened on the display screen side. A direct type system composed of the plate 20b is adopted.
For example, a cold cathode tube or the like can be used as the light source 20a, but an LED light source in which a plurality of LED elements are arranged on a line along the depth direction of the paper surface may be employed. However, the light source unit 20 is not limited to such a configuration as long as white light can be emitted to the back side of the optical sheet 21, and any known light source unit may be employed. For example, an edge light type surface light source in which a line light source is arranged on the side surface of the light guide plate may be employed.

光学シート21は、光源部20から表示画面側に射出される光の一部を集光して、表示画面側に透過させ、他の光を光源部20側に反射して光源部20に再入射させるものであり、背面側から表示画面側に向けて、拡散層7及び、接合層6、反射部5、基材シート4、レンズ部(光学素子部)1が、この順に積層されてなる。すなわち、後述するように、反射部5で形成される空気層5aの形成領域では、接合層6、基材シート4、レンズ部1がこの順に積層されている。   The optical sheet 21 collects a part of the light emitted from the light source unit 20 to the display screen side, transmits the light to the display screen side, reflects the other light to the light source unit 20 side, and retransmits it to the light source unit 20. The diffusion layer 7, the bonding layer 6, the reflection part 5, the base sheet 4, and the lens part (optical element part) 1 are laminated in this order from the back side toward the display screen side. . That is, as will be described later, in the formation region of the air layer 5a formed by the reflecting portion 5, the bonding layer 6, the base sheet 4, and the lens portion 1 are laminated in this order.

拡散層7は、光源部20の表示画面側を覆う位置に設けられた板状部材である。拡散層7は、透明樹脂とこの透明樹脂の中に分散された透明粒子とを具備して構成されており、これら透明樹脂の屈折率と透明粒子の屈折率が異なるものとされる。拡散層7は、光源部20から表示画面側に出射される光Pを拡散させるものであり、複数の光源20aによる図示水平方向の照度ムラを抑制するとともに、表示光に適宜の視野角を付与することができるようになっている。なお、拡散層7の透明樹脂としては、例えば、PC(ボリカーボネート)樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、メチルスチレン樹脂及びフルオレン樹脂等を使用することができる。   The diffusion layer 7 is a plate-like member provided at a position that covers the display screen side of the light source unit 20. The diffusion layer 7 includes a transparent resin and transparent particles dispersed in the transparent resin, and the refractive index of the transparent resin is different from the refractive index of the transparent particles. The diffusion layer 7 diffuses the light P emitted from the light source unit 20 to the display screen side, suppresses uneven illuminance in the horizontal direction of the figure due to the plurality of light sources 20a, and gives an appropriate viewing angle to the display light. Can be done. In addition, as transparent resin of the diffused layer 7, it is possible to use PC (polycarbonate) resin, acrylic resin, fluorine acrylic resin, silicone acrylic resin, epoxy acrylate resin, methylstyrene resin, fluorene resin, and the like. it can.

反射部5は、空気層5aと反射層5bとを備えている。
反射層5bは、レンズ部1の背面側において、紙面奥行き方向に延びる断面視矩形状のものであり、紙面左右方向に沿って等間隔に複数配列され、ストライプ状に形成されている。反射層5bは、光源部20から射出される光Pうち、反射層5bに入射する光を背面側に反射し、この反射光を反射板20bで再反射させるものである。そして、反射板20bで再反射した光を、再度、表示画面側へ射出させることで、光の利用効率を高めることができる。反射層5bの材質は、例えば金属粒子、または二酸化チタン等の高屈折率透明粒子を分散混合してなるインキを塗布形成、または転写形成したもの、金属箔をラミネート形成したもの、金属材料を蒸着したもの等を採用することができる。なお、反射層の断面形状は、矩形断面には限定されない。例えば、背面側に縮幅する台形断面や、これら矩形断面、台形断面の背面側の角部を丸めた断面形状などを採用することができる。
The reflection unit 5 includes an air layer 5a and a reflection layer 5b.
The reflection layer 5b has a rectangular shape in a cross-sectional view extending in the depth direction on the paper surface on the back side of the lens unit 1, and a plurality of the reflection layers 5b are arranged at regular intervals along the left-right direction on the paper surface and formed in a stripe shape. The reflection layer 5b reflects light incident on the reflection layer 5b out of the light P emitted from the light source unit 20 to the back side, and re-reflects the reflected light on the reflection plate 20b. And the light utilization efficiency can be improved by injecting the light re-reflected by the reflecting plate 20b to the display screen side again. The reflective layer 5b is made of, for example, metal particles or ink formed by dispersing or mixing high refractive index transparent particles such as titanium dioxide, or a transfer layer formed thereon, a metal foil laminated, or a metal material deposited. Can be used. The cross-sectional shape of the reflective layer is not limited to a rectangular cross section. For example, a trapezoidal cross section that is reduced in width toward the back side, a rectangular cross section, a cross-sectional shape obtained by rounding a corner on the back side of the trapezoidal cross section, or the like can be employed.

各反射層5bの間には、開口部が形成されており、この開口部が接合層6の表示画面側の表面とレンズ部1の背面側の界面との間で空気層5aとして構成されている。この空気層5aは、レンズ部1における後述する複数のレンズのそれぞれに対する光の入射範囲を規制するものである。空気層5aは、後述する接合層6より屈折率が低く構成されており、一度拡散層7で拡散した光が、接合層6と空気層5aとの間で界面屈折することで、空気層5aを通過してレンズ部1に対して大きな入射角で入射する光を、中央に再度集めることができる。   Between each reflective layer 5b, an opening is formed, and this opening is configured as an air layer 5a between the display screen side surface of the bonding layer 6 and the back side interface of the lens unit 1. Yes. The air layer 5a regulates the incident range of light with respect to each of a plurality of lenses described later in the lens unit 1. The air layer 5a is configured to have a refractive index lower than that of the bonding layer 6 described later, and the light once diffused in the diffusion layer 7 is refracted at the interface between the bonding layer 6 and the air layer 5a. The light that passes through the lens unit 1 and enters the lens unit 1 with a large incident angle can be collected again in the center.

基材シート4は、光源部20から出射される光の波長に対し光透過性を有するガラス板やプラスチックフィルムなどを採用することができる。プラスチックフィルムの例としては、当該技術分野で良く知られているポリエチレンテレフタレート(PET)、アクリルシート等を挙げることができる。   As the base sheet 4, a glass plate or a plastic film having light transmittance with respect to the wavelength of light emitted from the light source unit 20 can be employed. Examples of the plastic film include polyethylene terephthalate (PET) and acrylic sheets that are well known in the art.

レンズ部1は、空気層5aを通って表示画面側に透過する拡散光を集光するため、複数の光学素子、例えばレンズを、それぞれ異なる空気層5aに対向させて等間隔でアレイ状に配列したものである。レンズ部1は、例えばPET樹脂、PC樹脂、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形法、射出成形法、あるいは熱プレス成形法によって形成することができる。もしくは紫外線(UV)硬化性樹脂を用いて成形することができる。またレンズ部1は、基材シート4上に成形して形成してもよいし、粘着、接着などにより基材シート4に重合接合してもよい。   The lens unit 1 collects diffused light transmitted through the air layer 5a to the display screen side, so that a plurality of optical elements, for example, lenses are arranged in an array at equal intervals so as to face different air layers 5a. It is a thing. The lens unit 1 is made of, for example, a PET resin, a PC resin, PMMA (polymethyl methacrylate), COP (cycloolefin polymer), or the like, which is well known in the technical field, such as an extrusion molding method, an injection molding method, or a hot press. It can be formed by a molding method. Alternatively, it can be molded using an ultraviolet (UV) curable resin. The lens unit 1 may be formed on the base sheet 4 or may be polymerized and bonded to the base sheet 4 by adhesion, adhesion, or the like.

レンズ部1は、表示画面側に凸に形成されたレンズ面1aが図中紙面奥行き方向に延ばされた凸シリンドリカルレンズを単位レンズとする、凸シリンドリカルレンズアレイからなる。すなわち、レンチキュラーレンズとして構成されている。
なお、レンズ面の形状は、必要な集光性能に応じて、周知の適宜のレンズ面形状、例えば、球面、楕円面などを採用してもよい。また、集光効率を向上するために、楕円面を基準面とし高次項により補正を加えた非球面形状としてもよい。
The lens unit 1 is composed of a convex cylindrical lens array in which a convex cylindrical lens whose lens surface 1a formed convex on the display screen side is extended in the depth direction in the drawing is a unit lens. That is, it is configured as a lenticular lens.
As the shape of the lens surface, a well-known appropriate lens surface shape such as a spherical surface or an elliptical surface may be adopted depending on the required light collecting performance. Further, in order to improve the light collection efficiency, an aspherical shape in which an ellipsoidal surface is used as a reference surface and correction is performed using a higher order term may be used.

レンズ部1の表示画面側には、反射型偏光分離フィルム8が設けられている。この反射型偏光分離フィルム8は、レンズ部1から出射された光のうち一方の偏光方向の直線偏光を透過するとともに他方の偏光方向の直線偏光を反射するように構成されている。これにより、光の利用効率を向上させ、しかも輝度ムラを抑制することができる。なお、本実施形態では、反射型偏光分離フィルム8が、他方の偏光方向の直線偏光を散乱反射するものとなっている。この反射型偏光分離フィルム8の一例としては、例えば複屈折性多層膜からなるものや、コレステリック液晶層及び位相差板からなるものなどが挙げられる。また、反射型偏光分離フィルムとは別に、光拡散性を有する光拡散層を設けるような構成としてもよい。   A reflective polarization separation film 8 is provided on the display screen side of the lens unit 1. The reflective polarization separation film 8 is configured to transmit linearly polarized light in one polarization direction of the light emitted from the lens unit 1 and reflect linearly polarized light in the other polarization direction. As a result, the light utilization efficiency can be improved and the luminance unevenness can be suppressed. In the present embodiment, the reflective polarization separation film 8 scatters and reflects linearly polarized light in the other polarization direction. As an example of this reflection type polarization separation film 8, what consists of a birefringent multilayer film, what consists of a cholesteric liquid crystal layer and a phase difference plate, etc. are mentioned, for example. Moreover, it is good also as a structure which provides the light-diffusion layer which has a light diffusibility separately from a reflection type polarization separation film.

ここで、接合層6は、反射部5が設けられたレンズ部1に対して拡散層7を積層一体化するためのものであり、拡散層7と反射部5とが接合層6を介して貼りあわされている。接合層6の構成材料としては、光透過性の粘着剤や接着剤等の接合材料が挙げられる。本実施形態の接合層6の主原料は、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等の熱可塑性樹脂やUV硬化性樹脂に粘着付与剤、粘着調整剤等の添加剤を含んでいるものが好ましい。また、接合層6の構成材料中には、ガラスやシリカ等の無機フィラー、有機フィラー等のビーズや、ニ酸化チタンや硫酸バリウム等の拡散剤、反射剤が混合されている。   Here, the bonding layer 6 is for stacking and integrating the diffusion layer 7 with the lens unit 1 provided with the reflection unit 5, and the diffusion layer 7 and the reflection unit 5 are interposed via the bonding layer 6. It is pasted. Examples of the constituent material of the bonding layer 6 include bonding materials such as a light-transmitting pressure-sensitive adhesive and adhesive. The main raw material of the bonding layer 6 of this embodiment is preferably a thermoplastic resin such as polycarbonate, acrylic, polypropylene, or cycloolefin polymer, or a UV curable resin containing additives such as a tackifier and a tackifier. . In addition, the constituent material of the bonding layer 6 is mixed with inorganic fillers such as glass and silica, beads such as organic fillers, diffusing agents such as titanium dioxide and barium sulfate, and reflective agents.

接合層6となる接合材料の具体的な製造方法としては、上述した熱可塑性樹脂やUV硬化性樹脂の材料を拡散層7上に塗布した後、ビーズや拡散剤、フィラー、反射剤等の光学要素材料を直接付与する方法、光学要素材料をバインダーとなる樹脂とともに溶剤に溶かし、拡散層7上に直接塗布する方法が挙げられる。   As a specific manufacturing method of the bonding material to be the bonding layer 6, after applying the above-described thermoplastic resin or UV curable resin material on the diffusion layer 7, optical components such as beads, a diffusing agent, a filler, and a reflecting agent are used. Examples thereof include a method of directly applying the element material, and a method of dissolving the optical element material in a solvent together with a resin as a binder and directly applying the material on the diffusion layer 7.

ところで、反射層と拡散層とを、接合層を介して貼り合わせた場合、特に光源点灯時に発生する熱の影響等により、反射層と拡散層とにおける熱膨張率差等に起因して、反射層と拡散層とを貼り合わせている接合層にせん断応力が作用する。そして、遮光シートと、レンズ層または拡散層との熱膨張率差が大きい場合には、接合層がせん断応力を吸収しきれず、接合層が剥がれたり、また接合層が押圧されて変形することで空気層の形状にばらつきが生じ、光学特性が劣化したり等の問題がある。   By the way, when the reflective layer and the diffusion layer are bonded together via the bonding layer, the reflection is caused by the difference in thermal expansion coefficient between the reflective layer and the diffusion layer, particularly due to the influence of heat generated when the light source is turned on. Shear stress acts on the bonding layer that bonds the layer and the diffusion layer. If the thermal expansion coefficient difference between the light shielding sheet and the lens layer or the diffusion layer is large, the bonding layer cannot absorb the shear stress, and the bonding layer peels off or the bonding layer is pressed and deformed. Variations in the shape of the air layer cause problems such as deterioration of optical characteristics.

そこで、本願の発明者は、上述した接合層6となる接合材料の有する貯蔵弾性率や損失弾性率、厚みを適切な値に設定することで、接合層6の剥がれの防止及び空気層5aの変形により生じる光学特性の劣化防止が可能であることを見出した。   Therefore, the inventor of the present application sets the storage elastic modulus, loss elastic modulus, and thickness of the bonding material to be the bonding layer 6 described above to appropriate values, thereby preventing the bonding layer 6 from peeling and the air layer 5a. It has been found that it is possible to prevent deterioration of optical characteristics caused by deformation.

具体的には、接合材料(接合層6)が100℃の場合における貯蔵弾性率が5.0×10Pa以上5.0×10Pa以下であることが好ましい。ここで貯蔵弾性率とは、粘弾性体における弾性的な性質を表すものであり、粘弾性体に振動を与えた場合の変位と同位相成分の弾性率で表される。なお、動的な粘弾性を採用するのは、接合材料には復元力が存在するためである。そして、この復元力を示すパラメーターを動的な弾性率によって制御することが可能となる。 Specifically, the storage elastic modulus when the bonding material (bonding layer 6) is 100 ° C. is preferably 5.0 × 10 4 Pa or more and 5.0 × 10 5 Pa or less. Here, the storage elastic modulus represents an elastic property in the viscoelastic body, and is expressed by an elastic modulus having the same phase component as the displacement when the vibration is applied to the viscoelastic body. The reason why dynamic viscoelasticity is adopted is that the bonding material has a restoring force. The parameter indicating the restoring force can be controlled by the dynamic elastic modulus.

なお接合材料の貯蔵弾性率は、接合材料に含まれるフィラーの添加量、架橋度、径、材質を調整することにより制御することが可能である。また、接合材料の主原料となる樹脂の酸価、分子量、ゲル分率により制御することも可能である。   The storage elastic modulus of the bonding material can be controlled by adjusting the amount of filler added, the degree of crosslinking, the diameter, and the material contained in the bonding material. It can also be controlled by the acid value, molecular weight, and gel fraction of the resin that is the main raw material of the bonding material.

接合材料の貯蔵弾性率が5.0×10Paより小さいと、接合層6に作用するせん断応力を吸収することはできるが、反射層5bと拡散層7との貼り合わせ時や経時劣化に伴い、接合層6が反射層5bや拡散層7に押圧されて空気層5a内に侵入し、光学特性が劣化を抑制できない。一方、貯蔵弾性率が5.0×10Paより大きいと、接合層6が空気層5a内に侵入することを抑制することはできるが、接合層6に作用するせん断応力を吸収することができず、接合層6の剥がれが生じる虞がある。 When the storage elastic modulus of the bonding material is smaller than 5.0 × 10 4 Pa, the shear stress acting on the bonding layer 6 can be absorbed, but the reflective layer 5b and the diffusion layer 7 are bonded together or deteriorate with time. Accordingly, the bonding layer 6 is pressed by the reflective layer 5b and the diffusion layer 7 and enters the air layer 5a, and the optical characteristics cannot suppress deterioration. On the other hand, when the storage elastic modulus is larger than 5.0 × 10 5 Pa, the bonding layer 6 can be prevented from entering the air layer 5a, but the shear stress acting on the bonding layer 6 can be absorbed. There is a possibility that the bonding layer 6 may be peeled off.

また接合層6の厚みは、5μm以上20μm以下に設定されていることが好ましい。接合層6の厚みが5μmより薄いと、接合層6に作用するせん断応力を吸収することができず、接合層6の剥がれが生じる虞がある。一方、接合層6の厚みが20μmより厚いと、接合層6が反射層5bや拡散層7に押圧されて空気層5a内に侵入し、光学特性が劣化を抑制できない。   The thickness of the bonding layer 6 is preferably set to 5 μm or more and 20 μm or less. If the thickness of the bonding layer 6 is less than 5 μm, the shear stress acting on the bonding layer 6 cannot be absorbed, and the bonding layer 6 may be peeled off. On the other hand, if the thickness of the bonding layer 6 is greater than 20 μm, the bonding layer 6 is pressed by the reflective layer 5b and the diffusion layer 7 and enters the air layer 5a, and the optical characteristics cannot suppress deterioration.

ここで、本願の発明者は、上述した本実施形態における光学シートと同様の構成からなり、貯蔵弾性率の異なる3種類の接合材料A〜Cを介して拡散層と反射部とを一体化した様々なサンプルシート(415mm×730mm)を作成し、これらサンプルシートをディスプレイ装置に用いて点灯試験を行った。本試験の試験条件は、接合材料A〜Cの厚みが3〜25μmの範囲で形成された各サンプルシートを、ディスプレイ装置(例えば、図1中符号100)に取り付け、光源を100時間点灯した後、画像表示部から映し出される画像の表示状態及び接合層の剥がれを評価した。   Here, the inventor of the present application has the same configuration as the optical sheet in the above-described embodiment, and the diffusion layer and the reflection portion are integrated through three types of bonding materials A to C having different storage elastic moduli. Various sample sheets (415 mm × 730 mm) were prepared, and lighting tests were performed using these sample sheets for a display device. The test conditions of this test were that after attaching each sample sheet formed with the thickness of the bonding materials A to C in the range of 3 to 25 μm to a display device (for example, reference numeral 100 in FIG. 1) and lighting the light source for 100 hours. The display state of the image displayed from the image display unit and peeling of the bonding layer were evaluated.

以上の条件で測定を行った結果、以下の表1に示すような結果が得られた。
ここで、本点灯試験の評価基準を説明する。表1中剥がれ「○」は、上記試験において、サンプルシートの面上において接合層の剥がれがほとんどない状態を示し、「△」は、接合層の剥がれは発生するが、その程度は軽微であり、かつ進行性もない状態を示している。また剥がれ「×」は、サンプルシートの面上において剥がれが多く発生し、かつ進行性が認められる状態を示している。
また、光学特性「○」は、サンプルシートの面上において光学特性(輝度、半値角等)の経時劣化がほとんどない状態を示し、「△」は、光学特性の経時劣化が見受けられるものの、その程度は軽微であり、通常の用途において問題なく使用できる状態を示している。また光学特性「×」は、サンプルシートの面上において光学特性の経時劣化が比較的大きく、使用不可能な状態を示している。なお、表1に示す貯蔵弾性率は、各接合材料が100℃の場合における貯蔵弾性率を示している。
As a result of the measurement under the above conditions, the results shown in Table 1 below were obtained.
Here, the evaluation criteria of the lighting test will be described. In Table 1, peeling “◯” indicates a state in which the bonding layer is hardly peeled on the surface of the sample sheet in the above test, and “△” indicates that the bonding layer is peeled off, but the degree thereof is slight. In addition, it shows a state without progress. Moreover, peeling "x" has shown the state from which many peeling generate | occur | produces on the surface of a sample sheet, and progress is recognized.
In addition, the optical characteristic “◯” indicates that the optical characteristics (luminance, half-value angle, etc.) are hardly deteriorated over time on the surface of the sample sheet, and “△” indicates that the optical characteristics are deteriorated with time. The degree is insignificant and shows a state where it can be used without any problem in normal use. Further, the optical characteristic “x” indicates that the optical characteristic is relatively deteriorated with time on the surface of the sample sheet and cannot be used. In addition, the storage elastic modulus shown in Table 1 has shown the storage elastic modulus in case each joining material is 100 degreeC.

Figure 2009122257
Figure 2009122257

表1に示すように、貯蔵弾性率の最も高い(5.0×10Pa)接合材料Aを用いた場合、光学特性については、接合材料Aの厚みに関わらず「○」あるいは「△」の評価が得られたものの、剥がれについては接合材料Aの厚みが20μm以下の範囲では「×」となる結果となった。
これは、上述したように光源の点灯時に発生する熱の影響であると考えられる。つまり、光源の点灯時に発生する熱の影響でサンプルシートが熱膨張し、接合材料Aにより接合された拡散層とレンズ部との熱膨張率差に起因して接合材料Aにせん断応力が作用する。この場合、接合材料Aの貯蔵弾性率が高すぎると、接合材料Aがせん断応力を吸収しきれなくなり、その結果、接合層の剥がれが生じるものと考えられる。
なお、貯蔵弾性率を5.0×10Pa以上、かつ厚みを25μm以下に設定すると、剥がれを防止することができなかった。このような理由からも、貯蔵弾性率の上限値は5.0×10Pa以下に設定することが好ましい。
As shown in Table 1, when the bonding material A having the highest storage modulus (5.0 × 10 5 Pa) is used, the optical characteristics are “◯” or “Δ” regardless of the thickness of the bonding material A. Although the above evaluation was obtained, the result of peeling was “x” when the thickness of the bonding material A was 20 μm or less.
This is considered to be the influence of heat generated when the light source is turned on as described above. That is, the sample sheet thermally expands due to the influence of heat generated when the light source is turned on, and shear stress acts on the bonding material A due to the difference in thermal expansion coefficient between the diffusion layer bonded by the bonding material A and the lens portion. . In this case, if the storage elastic modulus of the bonding material A is too high, it is considered that the bonding material A cannot absorb the shear stress, and as a result, the bonding layer peels off.
In addition, when the storage elastic modulus was set to 5.0 × 10 5 Pa or more and the thickness was set to 25 μm or less, peeling could not be prevented. For this reason as well, the upper limit value of the storage elastic modulus is preferably set to 5.0 × 10 5 Pa or less.

一方、貯蔵弾性率の最も低い(5.0×10Pa)接合材料Cを用いた場合、剥がれについては接合材料Aの厚みに関わらず「○」あるいは「△」の評価が得られたものの、光学特性については、接合材料Aの厚みが5μm以上の範囲では「×」となる結果となった。
これは、貯蔵弾性率を低く設定することで、接合材料Cに作用するせん断応力が吸収され易くなり、接合材料Cの剥がれを防止することができる一方で、貯蔵弾性率が低過ぎると接合材料Cが反射層等に押圧されて変形してしまうことが考えられる。押圧された接合材料Cは、空気層内に侵入し、これにより空気層が変形する。その結果、光源部から射出された光は、空気層において所望の屈折効果を得られなくなり、光学特性の劣化に繋がってしまう。
On the other hand, when the bonding material C having the lowest storage elastic modulus (5.0 × 10 4 Pa) was used, the peeling was evaluated as “◯” or “Δ” regardless of the thickness of the bonding material A. Regarding the optical characteristics, the result was “x” when the thickness of the bonding material A was 5 μm or more.
This is because by setting the storage elastic modulus to be low, the shear stress acting on the bonding material C can be easily absorbed and the peeling of the bonding material C can be prevented. On the other hand, if the storage elastic modulus is too low, the bonding material It is conceivable that C is deformed by being pressed by the reflective layer or the like. The pressed bonding material C enters the air layer, and thereby the air layer is deformed. As a result, the light emitted from the light source unit cannot obtain a desired refraction effect in the air layer, leading to deterioration of optical characteristics.

これら接合材料A,Cに対して、貯蔵弾性率が1.0×10Paの接合材料Bを用いた場合、接合材料Bの厚みが3μm以上20μm以下の範囲では、接合層の剥がれ及び光学特性ともに「○」と、良好な結果が得られた。 When the bonding material B having a storage elastic modulus of 1.0 × 10 5 Pa is used for these bonding materials A and C, the bonding layer peels off and the optical layer is in the range of the thickness of the bonding material B from 3 μm to 20 μm. A good result was obtained with “◯” for both characteristics.

以上の結果より、接合材料の貯蔵弾性率・厚みに対する光学特性・剥がれの関係は、接合材料が100℃の場合における貯蔵弾性率が5.0×10以上1.0×10Pa以下、かつ接合層6の厚みが5μm以上に設定することで、接合層6の剥がれを確実に防止することができる。また、貯蔵弾性率が1.0×10Pa以上5.0×10以下、かつ前記接合層の厚みが20μm以下に設定することで、光学特性を良好に維持することができる。
さらに、貯蔵弾性率を1.0×10Pa、かつ厚みが5μm以上20μ以下に設定することがより好ましい。これにより、光学特性の劣化防止と接合層6の剥がれ防止とを両立することができる。
From the above results, the storage elastic modulus of the bonding material, the relationship between the optical properties and the peeling with respect to the thickness, the storage elastic modulus when the bonding material is 100 ° C. is 5.0 × 10 4 or more and 1.0 × 10 5 Pa or less, Further, by setting the thickness of the bonding layer 6 to 5 μm or more, it is possible to reliably prevent the bonding layer 6 from peeling off. Further, when the storage elastic modulus is set to 1.0 × 10 5 Pa or more and 5.0 × 10 5 or less and the thickness of the bonding layer is set to 20 μm or less, the optical characteristics can be favorably maintained.
Furthermore, it is more preferable to set the storage elastic modulus to 1.0 × 10 5 Pa and the thickness to 5 μm or more and 20 μ or less. Thereby, it is possible to achieve both prevention of deterioration of optical characteristics and prevention of peeling of the bonding layer 6.

また、接合層6の剥がれの防止及び光学特性の劣化防止は、上述した貯蔵弾性率の設定の他に、接合材料の損失弾性率や損失正接の値を設定することによっても可能である。
具体的には、接合層6が100℃の場合における損失弾性率が1.0×10Pa以上1.0×10Pa以下であることが好ましい。ここで損失弾性率とは、粘弾性体における粘性的な性質を表すものであり、粘弾性体に振動を与えた場合の速度と同位相成分の弾性率で表される。
Further, prevention of peeling of the bonding layer 6 and prevention of deterioration of optical characteristics can be achieved by setting the loss elastic modulus and loss tangent of the bonding material in addition to the above-described setting of the storage elastic modulus.
Specifically, the loss elastic modulus when the bonding layer 6 is 100 ° C. is preferably 1.0 × 10 4 Pa or more and 1.0 × 10 5 Pa or less. Here, the loss elastic modulus represents a viscous property in the viscoelastic body, and is expressed by an elastic modulus having the same phase component as the velocity when vibration is applied to the viscoelastic body.

接合材料の損失弾性率の調整は、上述した貯蔵弾性率と同様に接合材料に含まれるフィラーの添加量、架橋度、径、材質、また接合材料の主原料となる樹脂の酸価、分子量、ゲル分率により制御することが可能である。
接合材料の損失弾性率が1.0×10Paより小さいと、接合層6に作用するせん断応力を吸収することはできるが、反射層5bと拡散層7との貼り合わせ時や経時劣化に伴い、接合層6が反射層5bや拡散層7に押圧されて空気層5a内に侵入し、光学特性が劣化を抑制できない。一方、損失弾性率が1.0×10Paより大きいと、接合層6が空気層5a内に侵入することを抑制することはできるが、接合層6に作用するせん断応力を吸収することができず、接合層6の剥がれが生じる虞がある。
Adjustment of the loss elastic modulus of the bonding material is the same as the storage elastic modulus described above, the amount of filler added to the bonding material, the degree of crosslinking, the diameter, the material, the acid value of the resin as the main raw material of the bonding material, the molecular weight, It can be controlled by the gel fraction.
If the loss elastic modulus of the bonding material is smaller than 1.0 × 10 4 Pa, the shear stress acting on the bonding layer 6 can be absorbed. However, when the reflective layer 5b and the diffusion layer 7 are bonded to each other or deteriorate with time. Accordingly, the bonding layer 6 is pressed by the reflective layer 5b and the diffusion layer 7 and enters the air layer 5a, and the optical characteristics cannot suppress deterioration. On the other hand, when the loss elastic modulus is larger than 1.0 × 10 5 Pa, the bonding layer 6 can be prevented from entering the air layer 5a, but the shear stress acting on the bonding layer 6 can be absorbed. There is a possibility that the bonding layer 6 may be peeled off.

また、損失正接は、0.1以上0.4以下に設定することが好ましい。ここで、損失正接とは、上述した損失弾性率と貯蔵弾性率との比で表される。
接合材料の損失正接が0.1より小さいと、接合層6に作用するせん断応力を吸収することはできるが、反射層5bと拡散層7との貼り合わせ時や経時劣化に伴い、接合層6が反射層5bや拡散層7に押圧されて空気層5a内に侵入し、光学特性が劣化を抑制できない。一方、損失正接が0.4より大きいと、接合層6が空気層5a内に侵入することを抑制することはできるが、接合層6に作用するせん断応力を吸収することができず、接合層6の剥がれが生じる虞がある。
The loss tangent is preferably set to 0.1 or more and 0.4 or less. Here, the loss tangent is represented by the ratio between the loss elastic modulus and the storage elastic modulus described above.
If the loss tangent of the bonding material is smaller than 0.1, the shear stress acting on the bonding layer 6 can be absorbed. However, the bonding layer 6 is bonded to the reflective layer 5b and the diffusion layer 7 or is deteriorated with time. Is pressed by the reflective layer 5b and the diffusion layer 7 to enter the air layer 5a, and the optical characteristics cannot suppress deterioration. On the other hand, if the loss tangent is larger than 0.4, the bonding layer 6 can be prevented from entering the air layer 5a, but the shear stress acting on the bonding layer 6 cannot be absorbed, and the bonding layer 6 may be peeled off.

したがって、上述の実施の形態によれば、接合層6が100℃の場合における貯蔵弾性率を1.0×10Pa以下、かつ接合層6の厚みを5μm以上に設定することで、反射層5bやレンズ部1から接合層6に作用するせん断応力が吸収されやすくなるため、接合層6の剥がれを防止することができる。
また、接合層6が100℃の場合における貯蔵弾性率を1.0×10Pa以上、かつ接合層6の厚みを20μm以下に設定することで、接合層6が変形して空気層5a内に侵入することを防ぐことができるため、空気層5aの変形防止が可能になる。その結果、光学特性を良好に維持することができる。
Therefore, according to the above-described embodiment, by setting the storage elastic modulus when the bonding layer 6 is 100 ° C. to 1.0 × 10 5 Pa or less and the thickness of the bonding layer 6 to 5 μm or more, the reflective layer Since the shear stress acting on the bonding layer 6 from the lens 5b or the lens portion 1 is easily absorbed, the peeling of the bonding layer 6 can be prevented.
Further, by setting the storage elastic modulus when the bonding layer 6 is 100 ° C. to 1.0 × 10 5 Pa or more and the thickness of the bonding layer 6 to 20 μm or less, the bonding layer 6 is deformed, and the inside of the air layer 5a Therefore, it is possible to prevent deformation of the air layer 5a. As a result, good optical characteristics can be maintained.

このように、本実施形態によれば、光学特性の劣化防止及び接合層6の剥がれ防止が可能となり、拡散層7で拡散させた光に対して、所望の屈折効果を得ることができるため、レンズ部1に対して大きな入射角で入射する光を集光することができる。したがって、光の利用効率に優れ、しかも輝度ムラを抑制することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent deterioration of optical characteristics and peeling of the bonding layer 6, and a desired refractive effect can be obtained with respect to light diffused by the diffusion layer 7. Light incident on the lens unit 1 at a large incident angle can be collected. Therefore, it is excellent in light utilization efficiency, and luminance unevenness can be suppressed.

さらに、接合層6の損失弾性率を1.0×10Pa以上1.0×10Pa以下に設定することで、光学特性の劣化防止及び接合層の剥がれ防止が可能になる。
また、接合層6の損失正接を0.1以上0.4以下に設定することで、光学特性の劣化防止及び接合層の剥がれ防止が可能になる。
Furthermore, by setting the loss elastic modulus of the bonding layer 6 to 1.0 × 10 4 Pa or more and 1.0 × 10 5 Pa or less, it becomes possible to prevent deterioration of optical characteristics and prevention of peeling of the bonding layer.
Further, by setting the loss tangent of the bonding layer 6 to 0.1 or more and 0.4 or less, it becomes possible to prevent the optical characteristics from being deteriorated and to prevent the bonding layer from peeling off.

また、接合層6を反射部5と拡散層7との間に形成することで、レンズ部1と接合層6との間において、反射部5に備えた開口部を空気層5aとして機能させることができる。したがって、空気層5aの形成が容易になる。
また、レンズ部1及び反射部5、拡散層7を一体化させることで、光の利用効率を向上することができるとともに、輝度ムラを抑制することができる。
このように、本実施形態では光の利用効率に優れ、しかも輝度ムラを抑制できる光学シート21及びバックライトユニット23を備えているため、高性能なディスプレイ装置100を提供することができる。
Further, by forming the bonding layer 6 between the reflecting portion 5 and the diffusion layer 7, the opening provided in the reflecting portion 5 can function as the air layer 5 a between the lens portion 1 and the bonding layer 6. Can do. Therefore, formation of the air layer 5a is facilitated.
In addition, by integrating the lens unit 1, the reflection unit 5, and the diffusion layer 7, it is possible to improve light use efficiency and suppress luminance unevenness.
As described above, in the present embodiment, the optical sheet 21 and the backlight unit 23 that are excellent in light use efficiency and can suppress luminance unevenness are provided, so that a high-performance display device 100 can be provided.

なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
図2は本発明におけるディスプレイ装置の他の構成を示す断面図である。
上述した実施形態では、反射部5と拡散層7とを接合層を介して接合されたディスプレイ装置100(図1参照)について説明したが、例えば図2に示すように、レンズ部1と反射部5とを接合層6を介して接合されたディスプレイ装置110を採用することも可能である。
It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes those in which various modifications are made to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another configuration of the display device according to the present invention.
In the above-described embodiment, the display device 100 (see FIG. 1) in which the reflection unit 5 and the diffusion layer 7 are bonded via the bonding layer has been described. For example, as illustrated in FIG. It is also possible to employ a display device 110 that is bonded to 5 via a bonding layer 6.

この場合、接合層の製造方法としては、PETやPC(ポリカーボネート)やアクリルからなる基材シート4に、上述したような熱可塑性樹脂やUV硬化性樹脂の材料を塗布し、その材料中に光学要素を溶かした後、乾燥することによって接合層が得られる。さらに、バインダーとなる樹脂とともに光学要素を溶剤に溶かし、基材シート4上に塗布・乾燥し、接合層6を形成する方法もある。なお、基材シート4への塗布方式、乾燥方式としては特に制限はない。
このように、接合層6をレンズ部1と反射部5との間に形成することで、拡散層7と接合層6との間において、反射部5に備えた開口部を空気層5aとして機能させることができる。したがって、空気層5aの形成が容易になる。
In this case, as a method of manufacturing the bonding layer, the above-described thermoplastic resin or UV curable resin material is applied to the base sheet 4 made of PET, PC (polycarbonate), or acrylic, and the optical material is optically contained in the material. After melting the element, the bonding layer is obtained by drying. Further, there is a method in which the optical element is dissolved in a solvent together with a resin serving as a binder, and applied to the base sheet 4 and dried to form the bonding layer 6. In addition, there is no restriction | limiting in particular as a coating system to the base material sheet 4, and a drying system.
Thus, by forming the bonding layer 6 between the lens unit 1 and the reflection unit 5, the opening provided in the reflection unit 5 functions as the air layer 5a between the diffusion layer 7 and the bonding layer 6. Can be made. Therefore, formation of the air layer 5a is facilitated.

また上述した実施形態では、ディスプレイ装置として、特にカラー表示の構成について説明しなかったが、液晶表示部と光学シートとの間などにカラーフィルタを設けるといった周知の構成を付加すれば、カラー表示を行うディスプレイ装置にも適用できることは言うまでもない。
さらに、本発明による光学シートは、レンチキュラーレンズシートに限定されることなく、プリズムシートやその他の単位レンズをアレイ状に配列したものに適用できる。
In the above-described embodiments, the configuration of the color display is not particularly described as the display device. However, if a known configuration such as providing a color filter between the liquid crystal display unit and the optical sheet is added, the color display is performed. Needless to say, the present invention can also be applied to a display device.
Furthermore, the optical sheet according to the present invention is not limited to a lenticular lens sheet, and can be applied to a prism sheet and other unit lenses arranged in an array.

本発明の実施形態におけるディスプレイ装置の概略構成を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows schematic structure of the display apparatus in embodiment of this invention. 本発明におけるディスプレイ装置の他の構成を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the other structure of the display apparatus in this invention. 光学シートの透過光の光強度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the light intensity distribution of the transmitted light of an optical sheet.

符号の説明Explanation of symbols

1…レンズ部(光学素子部) 5…反射部 5a…空気層(開口部) 5b…反射層 6…接合層 7…拡散層 8…反射型偏光分離フィルム 20a…光源 23…バックライトユニット 100,110…ディスプレイ装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lens part (optical element part) 5 ... Reflection part 5a ... Air layer (opening part) 5b ... Reflection layer 6 ... Bonding layer 7 ... Diffusion layer 8 ... Reflection type polarization separation film 20a ... Light source 23 ... Backlight unit 100, 110 ... Display device

Claims (10)

光源からの光を拡散する拡散層と、
該拡散層の射出側に配置され、アレイ状の光学素子が配列された光学素子部と、
前記拡散層と前記光学素子部との間に形成され、前記光学素子のそれぞれに対する光の入射範囲を規制する開口部を備えた反射部と、を有する光学シートにおいて、
前記反射部は接合層を介して接合され、該接合層は100℃の場合における貯蔵弾性率が1.0×10Pa以下であり、かつ前記接合層の厚みが5μm以上に設定されていることを特徴とする光学シート。
A diffusion layer for diffusing light from the light source;
An optical element portion arranged on the exit side of the diffusion layer, in which arrayed optical elements are arranged;
In an optical sheet having a reflection portion that is formed between the diffusion layer and the optical element portion and includes an opening that regulates an incident range of light with respect to each of the optical elements.
The reflective portion is bonded via a bonding layer, and the bonding layer has a storage elastic modulus of 1.0 × 10 5 Pa or less at 100 ° C., and the thickness of the bonding layer is set to 5 μm or more. An optical sheet characterized by that.
光源からの光を拡散する拡散層と、
該拡散層の射出側に配置され、アレイ状の光学素子が配列された光学素子部と、
前記拡散層と前記光学素子部との間に形成され、前記光学素子のそれぞれに対する光の入射範囲を規制する開口部を備えた反射部と、を有する光学シートにおいて、
前記反射部は接合層を介して接合され、前記接合層は100℃の場合における貯蔵弾性率が1.0×10Pa以上であり、かつ前記接合層の厚みが20μm以下に設定されていることを特徴とする光学シート。
A diffusion layer for diffusing light from the light source;
An optical element portion arranged on the exit side of the diffusion layer, in which arrayed optical elements are arranged;
In an optical sheet having a reflection portion that is formed between the diffusion layer and the optical element portion and includes an opening that regulates an incident range of light with respect to each of the optical elements.
The reflection part is bonded through a bonding layer, and the bonding layer has a storage elastic modulus of 1.0 × 10 5 Pa or more at 100 ° C., and the thickness of the bonding layer is set to 20 μm or less. An optical sheet characterized by that.
前記接合層は、100℃の場合における損失弾性率が1.0×10Pa以上1.0×10Pa以下に設定されていることを特徴とする請求項1または請求項2記載の光学シート。 3. The optical according to claim 1, wherein the bonding layer has a loss elastic modulus at 100 ° C. set to 1.0 × 10 4 Pa or more and 1.0 × 10 5 Pa or less. Sheet. 前記接合層は、前記反射部と前記拡散層との間に形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか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 bonding layer is formed between the reflection portion and the diffusion layer. 前記接合層は、前記光学素子部と前記反射部との間に形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか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 bonding layer is formed between the optical element portion and the reflecting portion. 前記光学素子部及び前記反射部、前記拡散層が一体化されていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の光学シート。   The optical sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the optical element section, the reflection section, and the diffusion layer are integrated. 前記光学素子部の射出側に、反射型偏光分離フィルムを備えていることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の光学シート。   The optical sheet according to any one of claims 1 to 6, further comprising a reflective polarization separation film on an exit side of the optical element section. 請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の光学シートと、
表示画像を規定する画像表示素子の背面側に配置された直下型光源と、を備えていることを特徴とするバックライトユニット。
The optical sheet according to any one of claims 1 to 7,
A backlight unit, comprising: a direct light source disposed on the back side of an image display element that defines a display image.
請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の光学シートと、
表示画像を規定する画像表示素子の背面側に配置されたエッジライト式光源及び導光板からなる面光源と、を備えていることを特徴とするバックライトユニット。
The optical sheet according to any one of claims 1 to 7,
A backlight unit comprising: an edge light type light source disposed on the back side of an image display element that defines a display image; and a surface light source including a light guide plate.
請求項8または請求項9に記載のバックライトユニットと、
画像単位での透過/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部と、を備えていることを特徴とするディスプレイ装置。
The backlight unit according to claim 8 or claim 9,
An image display unit comprising a liquid crystal display element that defines a display image according to transmission / shading in image units.
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