JP2009163245A - 光学シート及びこれを有する表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光を拡散及び集光して画質条件を満足させる光学シート及びこれを有する表示装置を提供する。
【解決手段】光学シートであって、第１面と該第１面と反対面の第２面を含むベース層と、前記第２面の互いに出会う縦辺及び横辺とそれぞれ交差する第１方向に複数個が形成配列され、前記第１方向と交差する第２方向に延長され前記縦辺及び横辺に対して傾斜（ｔｉｌｔ）するように前記第２面に形成される集光部を含む集光層と、前記集光部が互いに出会って前記第２方向に沿って形成される複数の陥凹（ｒｅｃｅｓｓ）にそれぞれ対応して前記第１面に形成され、前記第１面上のどの位置でもその中心が前記陥凹から前記第１方向に離隔するように形成される複数の光反射部とを有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光学シート及びこれを有する表示装置に関し、より詳細には、平板表示装置で背面光の質を制御することのできる光学シート及びこれを有する表示装置に関する。

一般に、液晶表示装置で液晶表示パネルは、自ら光を発生することができない。従って、液晶表示装置は、画像表示の元となる光を提供するバックライトアセンブリを含む。

バックライトアセンブリは、光源が配置される方式によってエッジ型バックライトアセンブリ及び直下型バックライトアセンブリに区分される。エッジ型バックライトアセンブリでは、導光板の側面に冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）のような光源が配置される。直下型バックライトアセンブリでは、表示パネルの背面に複数の光源が直接配置される。

バックライトアセンブリは、光源から出射された光の光学的特性を向上させる光学シートを含む。光学シートとしては、光を拡散させる拡散シート、拡散した光を正面方向に集光するプリズムシート、及びプリズムシートを保護する保護シート等がある。

上述したように、表示装置に用いられる光学シートは枚数が多くなり、また高価なので、光学シートの枚数を減少させることが主要な技術的課題となっている。光学シートの枚数を減少させるために、例えば、拡散シート及びプリズムシートを１枚の光学シートに代替する場合、この１枚の光学シートは拡散シート及びプリズムシートの機能を全部有し、その性能が複数の光学シートを使用する場合と異なってはいけない。

又、この１枚の光学シートを用いる場合、複数の光学シートを使用した場合に得られる表示パネル上の画質より低下させてはいけない。特に、表示画面の輝度及びコントラスト比特性や、ＴＣＯ（Ｓｗｅｄｉｓｈ Ｃｏｎｆｅｄｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ Ｅｍｐｌｏｙｅｅｓ）’０３条件のような視認性条件を満足することが好ましい。例えば、ＴＣＯ’０３条件には、特定な視野角で表示パネルのエッジ領域の輝度を観測する時、両側エッジで輝度の比が１．７以下であることが好ましいという要求条件などが表されている。

上述したように、１枚の光学シートが複合的な機能を有するようにする技術の開示は多数存在する。例えば、透明フィルムの上面にプリズムパターン又は複数のレンズを形成して、光源と対向する透明フィルムの下面に拡散ビーズを形成するか、又は、屈折率が互いに異なる多数の層を形成するか、空気バブルを含む光拡散層を形成する技術等が提示された。

しかし、上記した従来の技術によって開発された多機能光学シートは、従来の多数の光学シートによって達成される輝度、コントラスト比、及びＴＣＯ’０３条件等のような画質条件を充分に満足させることができないのが現実である。特に、従来の多機能光学シートは、ＴＣＯ’０３条件と同じ表示パネルの視認性条件を満足させるための構造を全く含まない。

従って、表示画面上に要求される輝度、コントラスト比、及びＴＣＯ’０３条件と同じ画質条件を満足させ、表示装置に使用される多数の光学シートを代替することができる複合機能を有する光学シートの開発が要求されている。

そこで、本発明は上記従来の光学シートにおける問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、光を拡散及び集光して画質条件を満足させる光学シート及びこれを有する表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明による光学シートは、第１面と該第１面と反対面の第２面を含むベース層と、前記第２面の互いに出会う縦辺及び横辺とそれぞれ交差する第１方向に複数個が形成配列され、前記第１方向と交差する第２方向に延長され前記縦辺及び横辺に対して傾斜（ｔｉｌｔ）するように前記第２面に形成される集光部を含む集光層と、前記集光部が互いに出会って前記第２方向に沿って形成される複数の陥凹（ｒｅｃｅｓｓ）にそれぞれ対応して前記第１面に形成され、前記第１面上のどの位置でもその中心が前記陥凹から前記第１方向に離隔するように形成される複数の光反射部とを有することを特徴とする。

前記光学シートは四角形シート形状を有し、前記集光部及び前記光反射部は、前記第２方向に延長されストライプタイプに形成されることが好ましい。
前記陥凹から前記光反射部の前記中心までの前記第１方向の離隔距離は一定であることが好ましい。
前記集光部及び前記光反射部は、前記第１方向に互いに同一のピッチで形成されることが好ましい。
前記集光部の中心から前記第１方向に前記光反射部のエッジまでの離隔距離は一定であることが好ましい。
前記集光部の中心から前記第１方向に前記光反射部のエッジまでの離隔距離は、前記第１方向に移動するほど増加することが好ましい。
前記陥凹から前記光反射部の中心までの前記第１方向の離隔距離は、前記第１方向に移動するほど増加することが好ましい。

前記光反射部のストライプ幅は一定であることが好ましい。
前記光反射部のストライプ幅は、前記第１方向に移動するほど減少することが好ましい。
前記第１方向に沿って切断された前記集光部の縦断面形状は、レンズ状の（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ ｓｈａｐｅ）形状を有することが好ましい。
前記第１面と前記光反射部との間に配置され、前記光反射部がその上に形成される複数の突出部を含む凸凹パターン層を更に有することが好ましい。
前記集光層と前記凸凹パターン層のうちの少なくとも１つは、光拡散剤を更に含むことが好ましい。
前記第１方向は、前記光学シートの左下角部から右上角部に向かう方向として定義され、前記第２面に入射する光は、前記光学シートの左下側に向かって偏向され前記第１面を通じて出射されることが好ましい。

上記目的を達成するためになされた本発明による表示装置は、互いに対向する出光面及び対向面と、前記出光面及び対向面を連結する複数の側面を含む導光板と、少なくとも１つの前記導光板の側面に配置される光源と、前記出光面と向かい合う第１面と該第１面と反対面の第２面を含むベース層と、前記第２面の互いに出会う縦辺及び横辺とそれぞれ交差する第１方向に複数個が形成配列され、前記第１方向と交差する第２方向に延長され前記縦辺及び横辺に対して傾斜（ｔｉｌｔ）するように前記第２面に形成される集光部を含む集光層と、前記集光部が互いに出会って前記第２方向に沿って形成される複数の陥凹（ｒｅｃｅｓｓ）にそれぞれ対応して前記第１面に形成され、前記第１面上のどの位置でもその中心が前記陥凹から前記第１方向に離隔するように形成される複数の光反射部とを含む光学シートと、前記光学シートの前記第２面と向かい合うように配置される表示パネルとを有することを特徴とする。

前記表示パネルの正面から見た時、前記第１方向は、前記光学シートの左下角部から右上角部に向かう方向として定義され、前記光反射部は、前記第１面上のどの位置でもその中心が前記陥凹から右上側にミスアライン（ｍｉｓａｌｉｇｎ）されることが好ましい。
前記光源は、前記横辺に対応する前記導光板の下側側面及び該下側側面と対向する前記導光板の上側側面のうちの少なくとも１側に隣接配置されるランプチューブと、前記ランプチューブの左側端部に配置されるコールド電極と、前記ランプチューブの右側端部に配置されるホット電極とを含むことが好ましい。
前記集光部及び前記光反射部は、前記第１方向に沿って互いに同一のピッチで形成され、前記陥凹から前記光反射部の中心までの前記第１方向の離隔距離は一定であることが好ましい。
前記第１方向及び前記第２方向は、前記表示パネル上にモアレ（ｍｏｉｒｅ）現象が発生するのを防止するように、前記表示パネルの画素の配列方向と交差させることが好ましい。
前記導光板の前記出光面と前記表示パネルとの間には前記出光面から出射された光の輝度均一性及び正面輝度を向上させるシート形状の部材として前記光学シート１枚だけが配置されることが好ましい。
前記導光板の対向面には、前記第１方向と実質的に平行に延長された線形プリズムが形成されることが好ましい。

本発明に係る光学シート及びこれを有する表示装置によれば、表示装置は、本発明による１枚の光学シートを含んで拡散シート及び集光シートのような多数のシートを省略することができ、光学シートは導光板上に配置され、導光板から出射された光の光学特性を向上させるという効果がある。
光学シートは、表示装置に充分な正面輝度特性、コントラスト比特性、及びＴＣＯ Ｌ／Ｈ及びＴＣＯ Ｌ／Ｖのような視野角特性を満足させることができる。従って、表示品質を低下させることなく、表示装置で使用される光学シートの枚数を大幅減少させることができるという効果がある。

次に、本発明に係る光学シート及びこれを有する表示装置を実施するための最良の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態による表示装置の斜視図である。
図２は、図１に示した表示装置のＩ−Ｉ’線に沿って切断した断面図である。
図１及び図２を参照すると、本実施形態の表示装置１００１は、導光板１１３０、光源（第１及び第２ランプ１１１１、１１１３）、光学シート１０００、及び表示パネル１２００を含む。

導光板１１３０は、互いに対向する出光面１１３５及び対向面１１３７と、出光面１１３５及び対向面１１３７を連結する側面を含む。導光板１１３０は光散乱導光体で構成することができ、大略、長方形プレート形状を有する。従って、出光面１１３５は、縦辺及び縦辺と実質的に直交する横辺を有する。

縦辺及び横辺の延長方向は、縦方向ＤＩ３及び横方向ＤＩ４としてそれぞれ定義される。導光板１１３０の側面のうち、縦方向ＤＩ３と平行な側面を縦側面と定義し、横方向ＤＩ４と平行な側面を横側面１１３１、１１３３と定義する。従って、導光板１１３０は、２つの横側面１１３１、１１３３を含む。

表示装置１００１は、図１に示した状態とは異なり、出光面１１３５の法線が重力方向と直交するように立てられて使用することができる。表示装置１００１が、前述したように立てられた場合、地面に近いほうを下側と定義し、地面から遠いほうを上側と定義する。従って、導光板１１３０の２つの横側面１１３１、１１３３のうちの１つは下側側面１１３１となり、残り１つは上側側面１１３３となる。

光源は、表示装置１００１が画像を表示する元となる光を出射する。
光源は、導光板１１３０の下側側面１１３１及び上側側面１１３３のうちの少なくとも１側に隣接配置される。本実施形態において、光源は下側側面１１３１に配置された第１ランプ１１１１及び上側側面１１３３に配置された第２ランプ１１１３を含む。これとは異なり、光源は、発光ダイオードのような点光源を含むこともできる。

第１ランプ１１１１及び第２ランプ１１１３は、それぞれランプチューブ、コールド電極、及びホット電極を含む。コールド電極は、ランプチューブの左側端部に配置され、ホット電極は、ランプチューブの右側端部に配置される。
ここで、右側は横方向ＤＩ４を意味し、左側は横方向ＤＩ４の逆方向を意味する。ホット電極には、高電圧のランプ駆動電圧が印加される。コールド電極は接地され得る。従って、ランプチューブで光が発生する時、前記ホット電極には多量の熱が発生することがある。

第１ランプ１１１１及び前記第２ランプ１１１３のホット電極から発生する熱によって表示装置１００１の右側が左側より温度が高くなることがある。又、上述したように、表示装置１００１が立てられて使用される場合、表示装置１００１内部の空気の対流によって表示装置１００１の上側が下側より温度が高くなることがある。

表示装置１００１は、ランプリフレクター１１１８を更に含むことができる。ランプリフレクター１１１８は、第１ランプ１１１１及び第２ランプ１１１３をそれぞれ囲むように配置され、光を下側側面１１３１及び上側側面１１３３に向かって反射する。表示装置１００１は、また、導光板１１３０の対向面１１３７に配置され漏洩光を対向面１１３７に更に入射させる反射シート１１３９を更に含むことができる。

第１ランプ１１１１及び第２ランプ１１１３から出射され導光板１１３０に入射された光は、導光板１１３０によって面光の形態に変化され出光面１１３５から出射される。
光学シート１０００は、出光面１１３５から出射された光を拡散及び集光して輝度均一性及び正面輝度を向上させる。光学シート１０００は、導光板１１３０と表示パネル１２００との間に配置される。

表示パネル１２００は、光学シート１０００の上部に配置され光学シート１０００から出射された光に基づいて画像を表示する。
表示パネル１２００は、下部基板１２１０、上部基板１２３０、及び液晶層を含む。下部基板１２１０は、マトリックス形態に配列された画素を含む。
画素は、縦方向ＤＩ３及び横方向ＤＩ４に配列される。上部基板１２３０は、下部基板１２１０と対向して画素と対向する共通電極を含む。
液晶層は、下部基板１２１０と上部基板１２３０との間に介在する。表示装置１００１は、画素を駆動させる駆動信号を表示パネル１２００に提供する駆動基板１２５０、駆動基板１２５０と下部基板１２１０を連結する連結フィルム１２７０、及び駆動チップ１２７５を更に含む。

上述したように、表示装置１００１は、作動中には右側及び上側の温度が左側及び下側の温度より高くなることがある。これにより、表示パネル１２００の右上側の輝度が左下側の輝度より高くなることがある。又、第１ランプ１１１１及び第２ランプ１１１３は、ホット電極に近い側がコールド電極に近い側より輝度が高くなり、上述した輝度不均衡がより深刻化することがある。これにより、表示パネル１２００を観察した時、画質特性、例えば、コントラスト比及び側面視認性が低下する可能性がある。

本実施形態において、光学シート１０００は、導光板１１３０から出射された光を左下側に偏向（ｄｅｆｌｅｃｔ）させて画質特性を向上させる。ここで、偏向とは、出光面１１３５の法線方向に対して左下側方向に光の経路を変更させることを意味する。

図３は、図１に示した光学シート１０００の斜視図であり、図４は、図３に示した光学シート１０００の部分平面図であり、図５は、図３に示した光学シート１０００の部分拡大斜視図である。
図１、図３、図４、及び図５を参照すると、光学シート１０００は、ベース層１０１０、集光層１０３０、及び複数の光反射部１０７０を含む。

ベース層１０１０は、出光面１１３５と向かい合う第１面１０１１及び第１面１０１１と対向する第２面１０１３を含む。ベース層１０１０は、大略数百μｍの厚みを有するように形成される。

ベース層１０１０は、光透過性、耐熱性、耐化学性、及び機械的強度等が優れた光散乱導光体で構成される。ベース層１０１０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、コポリエチレンテレフタレート、コポリエチレンナフタレート、及びガラスのうちのいずれか１つからなることができる。又は、ベース層１０１０は、ポリエチレンテレフタレート層、ポリエチレンナフタレート層、コポリエチレンテレフタレート層、コポリエチレンナフタレート層、及びガラス層のうちの少なくともいずれか１つを含むことができる。

集光層１０３０は、第２面１０１３上に形成される。集光層１０３０は、複数の集光部１０３１を含む。集光部１０３１は、第１面１０１１に入射して第２面１０１３から出射される光を集光させる。ここで、集光という用語は、第２面１０１３の法線方向に近接するように光の進行経路を変更させるという意味として使用する。

集光部１０３１は、ベース層１０１０と同じ物質又は異なる物質で形成することができる。光が屈折する境界面を提供するために集光層１０３０は、ベース層１０１０と異なる物質で形成することができる。集光層１０３０の屈折率は、ベース層１０１０の屈折率より大きくても良い。この場合、図５に示すように、第１面１０１１から第２面１０１３に入射する光の屈折角は入射角より小さい。従って、光が集光部１０３１によってより効果的に集光することができる。

集光部１０３１は、図３及び図４に示すように、第２面１０１３に第１方向ＤＩ１に第１ピッチＰ１を有して形成することができる。ここで、第１方向ＤＩ１は、縦方向ＤＩ３及び横方向ＤＩ４とそれぞれ鋭角をなして交差する方向として定義される。
本実施形態において、第１方向ＤＩ１は、縦方向ＤＩ３及び横方向ＤＩ４とそれぞれ鋭角をなして交差する第１対角線方向と殆ど平行である。第１対角線方向は、左下側から右上側に向かう第２面１０１３の対角線として定義される。

第１ピッチＰ１は、大略数百μｍのサイズを有する。
集光部１０３１は、第１方向ＤＩ１と交差する第２方向ＤＩ２に沿って延長されストライプタイプに形成されている。
第２方向ＤＩ２は、第２対角線方向と殆ど平行である。第２対角線方向は、右下側から左上側に向かう第２面１０１３の他の対角線として定義される。従って、第２方向ＤＩ２は、縦方向ＤＩ３及び横方向ＤＩ４と交差する。
集光部１０３１が互いに出会って（隣接して）第２方向ＤＩ２に延長される複数の陥凹（ｒｅｃｅｓｓ）１０３３が形成される。

集光部１０３１の表面は、集光部１０３１が集光レンズ機能を実行することができるプロファイルを有する。例えば、図５に示すように、集光部１０３１の断面を観察すると、集光部１０３１がレンズ状の（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ ｓｈａｐｅ）形状を有する。
集光層１０３０は、また、拡散ビーズのような光拡散剤を更に含むことができる。光拡散剤は、目では識別することができないサイズを有して、集光部１０３１の内部に含まれ得る。

光学シート１０００は、凸凹パターン層１０５０を更に含むことができる。
凸凹パターン層１０５０は、ベース層１０１０の第１面１０１１に形成される。凸凹パターン層１０５０は、ベース層１０１０と異なる物質で形成することができる。凸凹パターン層１０５０の屈折率は、ベース層１０１０より小さいことが好ましい。

凸凹パターン層１０５０は、突出部１０５１を含む。突出部１０５１は、集光部１０３１が隣接して形成される陥凹１０３３の位置に対応するように形成される。突出部１０５１は、後述する光反射部１０７０が形成される領域を提供する。凸凹パターン層１０５０は、拡散ビーズのような光拡散剤を更に含むことができる。

図６は、図５に示した光学シート１０００をＩＩ−ＩＩ’線に沿って切断した断面図である。図５において、ＩＩ−ＩＩ’線は第１方向ＤＩ１と平行である。

図４、図５、及び図６を参照すると、光反射部１０７０は入射光を反射させる。光反射部１０７０は、突出部１０５１上に形成される。従って、光反射部１０７０は、陥凹１０３３の位置に対応して第２方向ＤＩ２に延長され形成される。
本実施形態において、光反射部１０７０は、第１方向ＤＩ１に第２ピッチＰ２を有して形成されている。本実施形態において、第２ピッチＰ２は、集光部１０３１が配置される第１ピッチＰ１と実質的に同じである。光反射部１０７０間の領域は、光が透過する透過領域ＬＡとして定義される。

第１面１０１１に向かって入射する光は、透過領域ＬＡに対応する凸凹パターン層１０５０を通過してベース層１０１０に入射される。光反射部１０７０に入射した光はほぼ９０％以上反射される。

光反射部１０７０によって反射された光は、導光板１１３０又は反射シート１１３９によって反射し、反射を繰り返して透過領域ＬＡに入射される。従って、光反射部１０７０によって反射された光は、上述した反射の反復を通じて大部分透過領域ＬＡに入射され有効に使用することができる。

光反射部１０７０の中心は、図４及び図６に示すように、陥凹１０３３の位置と一致しない。
光反射部１０７０の中心は、第１面１０１１で全体的に陥凹１０３３から第１方向ＤＩ１に一定の間隔「ｄ１」、例えば、約１０μｍ程度離隔している。
即ち、第１面１０１１上のどの位置でも光反射部１０７０の中心は、陥凹１０３３に対して第１方向ＤＩ１に、従って、左下側から右上側に向かう方向に外れるように形成される。

このような陥凹１０３３と光反射部１０７０の中心との間の不一致をミスアラインメント（ｍｉｓｓ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ；ｄ１）と定義する。本実施形態において、ミスアラインメントの量「ｄ１」は、位置に関係なく一定である。これとは異なり、ミスアラインメントの量「ｄ１」が第１方向ＤＩ１に移動するほど増加するように、光反射部１０７０を形成することもできる。

一方、本実施形態において、光反射部１０７０のストライプ幅は一定である。従って、透過領域ＬＡの幅も位置と関係なく一定である。但し、光反射部１０７０の中心が陥凹１０３３と外れるように形成されているので、透過領域ＬＡの中心も第１面１０１１の全体的に集光部１０３１の中心から右上側に偏向されている。本実施形態と異なり、光反射部１０７０のストライプ幅を第１方向ＤＩ１に移動するほど減少するように形成することもできる。この場合、透過領域ＬＡの幅は、第１方向ＤＩ１に移動するほど増加する。

図７及び図８は、図６に示した光学シート１０００を製造する方法を説明するための工程断面図である。

本実施形態の光学シート１０００は、例えば、ローラー（ＲＯＬ１０）を用いて樹脂層にプリンティングする方式で製造することができる。
まず、ローラー（ＲＯＬ１０）を、図７に示すように、ベースシート１００５上に位置させる。ローラー（ＲＯＬ１０）には、凸凹パターン層を形成するためのプリンティング部（ＩＰ１１）が形成されている。ベースシート１００５は、ベース層１０１０とベース層１０１０の第１面１０１１上に形成された樹脂層１０５２を含む。プリンティング部（ＩＰ１１）は、ベースシート１００５のうちの集光部１０３１が形成される領域に正確に整列配置される。

次に、ローラー（ＲＯＬ１０）又はベースシート１００５を移動させ、図８に示すように、プリンティング部（ＩＰ１１）が集光部１０３１が形成される領域の中心から一定の間隔「ｄ１」だけミスアラインさせる。次に、プリンティング部（ＩＰ１１）で樹脂層１０５２を加圧してプリンティング部（ＩＰ１１）間の樹脂層１０５２を突出部１０５１として形成する。これにより、樹脂層１０５２は、凸凹パターン層１０５０として形成される。

次に、突出部１０５１の上面上に金属又は他の光反射物質を塗布して光反射部１０７０を形成する。
次に、ベース層１０１０の第２面１０１３に集光層１０３０を形成して光学シート１０００を製造することができる。
このような方式で、光学シート１０００を製造する場合、ローラー（ＲＯＬ１０）のプリンティング部（ＩＰ１１）を上述したように集光部１０３１が形成される領域の中心からミスアラインさせる工程が非常に精密で容易に行うことができる。従って、光学シート１０００の光制御機能が位置によらず均一で、光学シート１０００の品質が向上される。

図９は、集光部２０３１と光反射部２０７０との間にミスアラインがない従来の光学シート２０００の断面図であり、図１０は、図６で説明した光学シート１０００の部分拡大断面図である。

図９を参照すると、集光部２０３１と光反射部２０７０との間にミスアラインがない従来の光学シート２０００では、透過領域ＬＡの中心は、集光部２０３１の中心に一致する。従って、従来の光学シート２０００は、どの位置でも入射光を第２面１２１３の法線方向に集光させる。従って、従来の光学シート２０００の第１面に入射された光が右上側領域に集光されると、従来の光学シート２０００から出射される光の輝度も右上側領域がより高くなる。従って、従来の光学シート２０００は、入射光の輝度の不均衡が大きい場合には、輝度を均一化する程度が要求水準に及ばない。

図１０を参照すると、従来の光学シート２０００とは異なり、本実施形態の光学シート１０００では、透過領域ＬＡは集光部１０３１の中心から右上側にミスアラインされている。従って、図１０に示すように、集光部１０３１から出射される光のうち、多くの量の光が第１方向ＤＩ１の反対方向、即ち、左下側に偏向される。従って、入射光が右上側領域に集光されていても、光学シート１０００から出射される光の輝度の均一性は従来の光学シート２０００より向上する。

図１１は、図３及び図１０で説明した光学シート１０００の横方向ＤＩ４の端部領域１０４２、１０４４（図３参照）の輝度を観測する方法を説明するための概略図である。
図１２は、図３及び図１０で説明した光学シート１０００の縦方向ＤＩ３の端部領域１０４６、１０４８（図３参照）の輝度を観測する方法を説明するための概略図である。

図３、図１１、及び図１２を参照すると、光学シート１０００は、表示装置１００１に要求される光学的特性を満足させなければならない。光学的特性には出射光の正面輝度が要求される値より大きく、側面視野角要件を満足すべきである。側面視野角に対する要件には、国際的に通用しているＴＣＯ’０３条件がある。

ＴＣＯ’０３条件とは、図１１及び図１２に示すように、特定な視野角で光学シート１０００の端部領域の輝度を観測する時、ユーザの視認性という側面から、互いに対向する両側端部領域での輝度の比が１．７以下であることが好ましいという要求条件で定義される。

水平ＴＣＯ’０３値（ＴＣＯ Ｌ／Ｈ）は、図１１に示すように、観測器１０２０を光学シート１０００の法線に対して３０度（ｄｅｇｒｅｅ）をなす方向で光学シート１０００の中心に向いている時、光学シート１０００の横方向ＤＩ４の両側端部領域１０４２、１０４４の輝度の比で定義され、１．７以下であることが好ましい。

垂直ＴＣＯ’０３値（ＴＣＯ Ｌ／Ｖ）は、図１２に示すように、観測器１０２０を光学シート１０００の法線に対して１５度をなす方向で光学シート１０００の中心に向いている時、縦方向ＤＩ３の両側端部領域１０４６、１０４８の輝度の比で定義され、１．７以下であることが好ましい。

水平ＴＣＯ’０３値（ＴＣＯ Ｌ／Ｈ）及び垂直ＴＣＯ’０３値が１．７以上である場合、ユーザが表示パネル１２００を水平方向又は垂直方向側面から観測する時、視認性が不良となる場合がある。

図１３は、図９で説明した従来の光学シート２０００に対して図１１で説明した輝度観測方法によって観測された輝度を示すグラフである。
図１３において、横軸は従来の光学シート２０００の法線方向を０度とした視野角を示す。縦軸は観測された輝度の相対的な大きさを示す。横軸は２つの領域に区分されており、左側には従来の光学シート２０００の左側端部領域の視野角特性曲線を示し、右側には従来の光学シート２０００の右側端部領域の視野角特性曲線を示す。

図１３を参照すると、従来の光学シート２０００では、上述したように、左側端部領域より右側端部領域のほうが輝度がずっと高い。

具体的には、図１１及び図１２を参照すると、従来の光学シート２０００の場合、左側視野角で観測された左側端部領域と右側端部領域の輝度差異Ｌ１は、右側視野角で観測された右側端部領域と左側端部領域の輝度差異Ｒ１より非常に小さい。ここで、左側視野角は、図１３で負の視野角で表示しており、右側視野角は正の視野角で表示している。従って、Ｒ１／Ｌ１の値が非常に大きいことがわかる。即ち、従来の光学シート２０００は、左側及び右側の視野角特性の不均衡が非常に酷いことがわかり、これによって、水平ＴＣＯ’０３値（ＴＣＯ Ｌ／Ｈ）が１．７５となり水平ＴＣＯ’０３条件である１．７より大きくなって、条件を満足させることができないことがわかる。

図１４は、図１０で説明した光学シート１０００に対して図１１で説明した輝度観測方法によって観測された輝度を示すグラフである。

図３、図１１、図１２、及び図１４を参照すると、本実施形態の光学シート１０００では、左側端部領域１０４２より右側端部領域１０４４のほうが輝度が高いが、輝度のピーク点が左側に移動したことがわかる。これは、図１０で説明したように、陥凹１０３３から光反射部１０７０の中心が光学シート１０００のどの位置でも右上側にミスアラインされているのを示す結果である。図１４に示す光学シート１０００の出射光特性は、上述した表示装置１００１の視認性不良を改善する。

具体的には、図１１及び図１４を参照すると、本実施形態の光学シート１０００の場合、左側視野角で観測された左側端部領域１０４２と右側端部領域１０４４の輝度差異Ｌ２は、右側視野角で観測された右側端部領域１０４４と左側端部領域１０４２の輝度差異Ｒ２より小さい。しかし、輝度差異Ｒ２は、図１３で説明した従来の光学シート２０００の輝度差異Ｒ１よりは非常に小さいことがわかる。即ち、Ｒ２／Ｌ２は、Ｒ１／Ｌ１よりずっと小さくなって、本実施形態の光学シート１０００は、左側及び右側の視野角特性の不均衡の程度が相当に改善されることがわかる。これによって、本実施形態の場合、水平ＴＣＯ’０３値（ＴＣＯ Ｌ／Ｈ）が１．５６、垂直ＴＣＯ’０３値（ＴＣＯ Ｌ／Ｖ）が１．４１であることが確認できた。即ち、本実施形態の光学シート１０００は、水平及び垂直ＴＣＯ’０３条件を全部満足させることがわかった。

このような輝度不均衡及び視野角不均衡を改善する効果は、本実施形態の光学シート１０００が左下側に入射光を偏向させて出射する機能が実行されることで達成される。

図１５は、図１４に示した輝度観測結果を他の方式で表示したグラフである。
図１５において、円形グラフの中心は、視野角０度（ｄｅｇｒｅｅ）に対応して中心から離れるほど、視野角は正の９０度又は負の９０度まで変化する。又、円形グラフの円周に沿って光学シート１０００を観測した方向が表示されている。０度方向は、横方向ＤＩ４に対応して、９０度方向は縦方向ＤＩ３に対応する。従って、左下側方向は２２５度方向に対応し、右上側方向は４５度方向に対応する。図１５に示したグラフで中心の色が濃いところが、出射光の輝度が大きいことを示す。

図１５を観察すると、出射光が図３に示した左下端部領域１０４３に偏向していることが確認できる。従って、導光板１１３０から出射される光の輝度が右上側でより高いとしても、光が本実施形態の光学シート１０００を通過すると、輝度不均一性及び側面視認性の不均一性が大幅に改善される。従って、図３に示した光学シート１０００の右上端部領域１０４５と左下端部領域１０４３との間に輝度が均一になり、側面視認性条件が満足される。

本実施形態によると、従来の拡散シート及びプリズムシート２枚を使用した場合より、正面輝度及びコントラスト比は少し減少する可能性がある。しかし、相変わらず水平及び垂直ＴＣＯ’０３条件を十分満足させることがわかった。従って、表示装置１００１で従来の光学シート３枚を本実施形態による１枚の光学シート１０００に代替することができる。又、表示パネル１２００の光透過率が向上している傾向であることを考慮すると、輝度及びコントラスト比の減少分は充分に相殺されるものである。

尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。

本発明の一実施形態による表示装置の斜視図である。 図１に示した表示装置のＩ−Ｉ’線に沿って切断した断面図である。 図１に示した光学シートの斜視図である。 図３に示した光学シートの部分平面図である。 図３に示した光学シートの部分拡大斜視図である。 図５に示した光学シートをＩＩ−ＩＩ’線に沿って切断した断面図である。 図６に示した光学シートを製造する方法を説明するための工程断面図である。 図６に示した光学シートを製造する方法を説明するための工程断面図である。 集光部と光反射部との間にミスアラインがない従来の光学シートの断面図である。 図６で説明した本発明の一実施形態による光学シートの部分拡大断面図である。 図３及び図１０で説明した光学シートの横方向端部領域の輝度を観測する方法を説明するための概略図である。 図３及び図１０で説明された光学シートの縦方向端部領域の輝度を観測する方法を説明するための概略図である。 図９で説明した従来の光学シートに対して図１１で説明した輝度観測方法によって観測された輝度を示すグラフである。 図１０で説明した光学シートに対して図１１で説明した輝度観測方法によって観測された輝度を示すグラフである。 図１４に示した輝度観測結果を他の方式で表示したグラフである。

符号の説明

１０００ 光学シート
１００５ ベースシート
１００１ 表示装置
１０１０ ベース層
１０１１ 第１面
１０１３ 第２面
１０３０ 集光層
１０３１ 集光部
１０３３ 陥凹
１０５０ 凸凹パターン層
１０５１ 突出部
１０５２ 樹脂層
１０７０ 光反射部
１１１１、１１１３ （第１及び第２）ランプ
１１１８ ランプリフレクター
１１３０ 導光板
１１３９ 反射シート
１２００ 表示パネル
１２１０ 下部基板
１２３０ 上部基板
１２５０ 駆動基板
１２７０ 連結フィルム
１２７５ 駆動チップ

Claims (20)

1. 光学シートであって、
   第１面と該第１面と反対面の第２面を含むベース層と、
   前記第２面の互いに出会う縦辺及び横辺とそれぞれ交差する第１方向に複数個が形成配列され、前記第１方向と交差する第２方向に延長され前記縦辺及び横辺に対して傾斜（ｔｉｌｔ）するように前記第２面に形成される集光部を含む集光層と、
   前記集光部が互いに出会って前記第２方向に沿って形成される複数の陥凹（ｒｅｃｅｓｓ）にそれぞれ対応して前記第１面に形成され、前記第１面上のどの位置でもその中心が前記陥凹から前記第１方向に離隔するように形成される複数の光反射部とを有することを特徴とする光学シート。
2. 前記光学シートは四角形シート形状を有し、前記集光部及び前記光反射部は、前記第２方向に延長されストライプタイプに形成されることを特徴とする請求項１に記載の光学シート。
3. 前記陥凹から前記光反射部の前記中心までの前記第１方向の離隔距離は一定であることを特徴とする請求項２に記載の光学シート。
4. 前記集光部及び前記光反射部は、前記第１方向に互いに同一のピッチで形成されることを特徴とする請求項３に記載の光学シート。
5. 前記集光部の中心から前記第１方向に前記光反射部のエッジまでの離隔距離は一定であることを特徴とする請求項３に記載の光学シート。
6. 前記集光部の中心から前記第１方向に前記光反射部のエッジまでの離隔距離は、前記第１方向に移動するほど増加することを特徴とする請求項３に記載の光学シート。
7. 前記陥凹から前記光反射部の中心までの前記第１方向の離隔距離は、前記第１方向に移動するほど増加することを特徴とする請求項２に記載の光学シート。
8. 前記光反射部のストライプ幅は一定であることを特徴とする請求項７に記載の光学シート。
9. 前記光反射部のストライプ幅は、前記第１方向に移動するほど減少することを特徴とする請求項７に記載の光学シート。
10. 前記第１方向に沿って切断された前記集光部の縦断面形状は、レンズ状の（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ ｓｈａｐｅ）形状を有することを特徴とする請求項２に記載の光学シート。
11. 前記第１面と前記光反射部との間に配置され、前記光反射部がその上に形成される複数の突出部を含む凸凹パターン層を更に有することを特徴とする請求項２に記載の光学シート。
12. 前記集光層と前記凸凹パターン層のうちの少なくとも１つは、光拡散剤を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の光学シート。
13. 前記第１方向は、前記光学シートの左下角部から右上角部に向かう方向として定義され、前記第２面に入射する光は、前記光学シートの左下側に向かって偏向され前記第１面を通じて出射されることを特徴とする請求項２に記載の光学シート。
14. 互いに対向する出光面及び対向面と、前記出光面及び対向面を連結する複数の側面を含む導光板と、
    少なくとも１つの前記導光板の側面に配置される光源と、
    前記出光面と向かい合う第１面と該第１面と反対面の第２面を含むベース層と、前記第２面の互いに出会う縦辺及び横辺とそれぞれ交差する第１方向に複数個が形成配列され、前記第１方向と交差する第２方向に延長され前記縦辺及び横辺に対して傾斜（ｔｉｌｔ）するように前記第２面に形成される集光部を含む集光層と、前記集光部が互いに出会って前記第２方向に沿って形成される複数の陥凹（ｒｅｃｅｓｓ）にそれぞれ対応して前記第１面に形成され、前記第１面上のどの位置でもその中心が前記陥凹から前記第１方向に離隔するように形成される複数の光反射部とを含む光学シートと、
    前記光学シートの前記第２面と向かい合うように配置される表示パネルとを有することを特徴とする表示装置。
15. 前記表示パネルの正面から見た時、前記第１方向は、前記光学シートの左下角部から右上角部に向かう方向として定義され、前記光反射部は、前記第１面上のどの位置でもその中心が前記陥凹から右上側にミスアライン（ｍｉｓａｌｉｇｎ）されることを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
16. 前記光源は、前記横辺に対応する前記導光板の下側側面及び該下側側面と対向する前記導光板の上側側面のうちの少なくとも１側に隣接配置されるランプチューブと、
    前記ランプチューブの左側端部に配置されるコールド電極と、
    前記ランプチューブの右側端部に配置されるホット電極とを含むことを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
17. 前記集光部及び前記光反射部は、前記第１方向に沿って互いに同一のピッチで形成され、前記陥凹から前記光反射部の中心までの前記第１方向の離隔距離は一定であることを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
18. 前記第１方向及び前記第２方向は、前記表示パネル上にモアレ（ｍｏｉｒｅ）現象が発生するのを防止するように、前記表示パネルの画素の配列方向と交差させることを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
19. 前記導光板の前記出光面と前記表示パネルとの間には前記出光面から出射された光の輝度均一性及び正面輝度を向上させるシート形状の部材として前記光学シート１枚だけが配置されることを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
20. 前記導光板の対向面には、前記第１方向と実質的に平行に延長された線形プリズムが形成されることを特徴とする請求項１９に記載の表示装置。