JP2009175597A - Optical sheet and backlight unit using the same - Google Patents

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Yoichiro Makimura
洋一郎 牧村
Eiichi Shirota
栄一 代田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical sheet capable of making light beams passed through respective Fresnel lens surfaces 1 a of the optical sheet 1 cross one another temporarily by the Fresnel lens surface through convergence, and then diverge to some extent by increasing curvature of a convex shape of each Fresnel lens surface 1a, and to provide a backlight unit using the same. <P>SOLUTION: Angles of inclination of ends of both adjacent Fresnel lens surfaces 1 a, divided in a Fresnel lens shape, on an adjacent border side are so defined as to be inclined all the more in an inward direction because the Fresnel lens surface 1 a is on a side farther from the center of the Fresnel lens. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、凸型フレネルレンズ状の光学シート、及び、この光学シートを用いた液晶ディスプレイ等のバックライトユニットに関するものである。   The present invention relates to a convex Fresnel lens-shaped optical sheet and a backlight unit such as a liquid crystal display using the optical sheet.

テレビ受像機やパーソナルコンピュータ等に用いられる液晶ディスプレイのバックライトには、液晶パネルの背後に拡散シート等を介して複数本の線光源を配置した直下ライト方式や、液晶パネルの背後に拡散シート等を介して導光板を配置し、この導光板の側方の線光源からの光を液晶パネルの背面に導くエッジライト方式等がある。   For backlights of liquid crystal displays used in television receivers and personal computers, a direct light system in which multiple line light sources are arranged behind a liquid crystal panel via a diffusion sheet, etc., or a diffusion sheet behind a liquid crystal panel, etc. There is an edge light system or the like in which a light guide plate is disposed through the light guide and the light from the line light source on the side of the light guide plate is guided to the back surface of the liquid crystal panel.

テレビ受像機に用いられる液晶ディスプレイにおける直下ライト方式の従来のバックライトユニットは、線光源である直管形のCCFL(冷陰極管)を複数本平行に並べた手前側に拡散シート(拡散板)や輝度向上シート等を配置したものであり、この拡散シート等の手前側に液晶パネルが配置される。また、拡散シート等に代えて、又は、これらに加えて、平凸型リニアフレネルレンズ状の光学シートを用いたバックライトユニットも従来からあった(例えば、特許文献1参照。)。平凸型リニアフレネルレンズ状の光学シートを用いると、平凸型シリンドリカルレンズを配置した場合と同様に、直管形のCCFLから放射状に出射される光を集光して平行光線として液晶パネルに導くことができ、しかも、平凸型シリンドリカルレンズよりもレンズ厚を薄くできるので、バックライトユニットの大幅な軽量小型化とコストダウンを図ることができる。   A conventional backlight unit of a direct light type in a liquid crystal display used in a television receiver has a diffusion sheet (diffusion plate) on the front side in which a plurality of straight tube CCFLs (cold cathode tubes) as line light sources are arranged in parallel. In addition, a liquid crystal panel is disposed on the front side of the diffusion sheet or the like. Also, there has conventionally been a backlight unit using a plano-convex linear Fresnel lens-like optical sheet instead of or in addition to a diffusion sheet or the like (see, for example, Patent Document 1). When a plano-convex linear Fresnel lens-shaped optical sheet is used, light emitted radially from a straight tube-shaped CCFL is condensed into a parallel light beam on the liquid crystal panel in the same manner as when a plano-convex cylindrical lens is arranged. In addition, since the lens thickness can be made thinner than that of the plano-convex cylindrical lens, the backlight unit can be significantly reduced in weight and cost and can be reduced in cost.

上記光学シートを用いた従来のバックライトユニットの構成例を図13に示す。このバックライトユニットは、光学シート1の下方(背後側)に、長手方向を前後方向に向けた直管型のCCFL2を複数本等間隔に左右方向に平行に並べて配置したものであり、これらのCCFL2の下方には、下向きに出射された光を有効利用するための反射板3を配置している。そして、液晶パネル4は、この光学シート1の上方(手前側)に配置される。また、この光学シート1の上方の液晶パネル4との間には、拡散シート等が配置される場合もある。光学シート1は、透明な樹脂シートに、直下の各CCFL2に対応させてそれぞれ平凸型リニアフレネルレンズ状のフレネルレンズを複数形成したものである。   A configuration example of a conventional backlight unit using the optical sheet is shown in FIG. In this backlight unit, a plurality of straight tube-type CCFLs 2 with the longitudinal direction oriented in the front-rear direction are arranged below the optical sheet 1 in parallel in the left-right direction at equal intervals. Below the CCFL 2, a reflector 3 for effectively using the light emitted downward is disposed. And the liquid crystal panel 4 is arrange | positioned above this optical sheet 1 (front side). Further, a diffusion sheet or the like may be disposed between the liquid crystal panel 4 above the optical sheet 1. The optical sheet 1 is formed by forming a plurality of plano-convex linear Fresnel lens-like Fresnel lenses on a transparent resin sheet so as to correspond to the respective CCFLs 2 directly below.

ここで、図14に示すように、平凸型リニアフレネルレンズ11は、平凸型シリンドリカルレンズ12の凸状の上曲面12aを、左右方向に直交する面Dで複数に分割して下方に押し下げることにより上下方向のレンズ厚を薄くしたレンズである。従って、この平凸型リニアフレネルレンズ11の上面には、元の平凸型シリンドリカルレンズ12の凸状の上曲面12aを左右方向に分割したそれぞれの曲面形状を有する複数のフレネルレンズ面11aと、隣接する各フレネルレンズ面11aの端が段差状になった間を繋ぐ側平面であるフレネル分割面11bとが形成されることになる。   Here, as shown in FIG. 14, the plano-convex linear Fresnel lens 11 divides the convex upper curved surface 12a of the plano-convex cylindrical lens 12 into a plurality of planes D perpendicular to the left-right direction and pushes them downward. This is a lens in which the lens thickness in the vertical direction is reduced. Accordingly, on the upper surface of the plano-convex linear Fresnel lens 11, a plurality of Fresnel lens surfaces 11a having respective curved shapes obtained by dividing the convex upper curved surface 12a of the original plano-convex cylindrical lens 12 in the left-right direction; A Fresnel splitting surface 11b, which is a side plane that connects the ends of the adjacent Fresnel lens surfaces 11a in a stepped shape, is formed.

なお、各フレネルレンズ面11aは、製造上の都合により、図14に示すように上端の高さが揃うように形成されることが多い。また、図14に示す平凸型リニアフレネルレンズ11は、図面を見やすくするために、フレネルレンズ面11aの分割数を8分割としているが、実際にはさらに多数に分割されるので、レンズ厚も十分に薄くなる(次に示す図15も同様)。   Each Fresnel lens surface 11a is often formed so as to have the same height at the upper end as shown in FIG. Further, in the plano-convex linear Fresnel lens 11 shown in FIG. 14, the number of divisions of the Fresnel lens surface 11a is set to 8 in order to make the drawing easy to see. It becomes sufficiently thin (the same applies to FIG. 15 shown below).

上記平凸型リニアフレネルレンズ11は、平凸型シリンドリカルレンズ12と同様の集光作用を有するので、下方に配置したCCFL2から上方に向けて左右方向に放射状に広がる光を集光することにより、上向きの平行光として出射することができる。従って、この平凸型リニアフレネルレンズ11の複数面ずつのフレネルレンズ面11aやフレネル分割面11bと同様の形状を1組のフレネルレンズとし、樹脂シートの上面にこのフレネルレンズを各CCFL2に対応させて複数左右に並べて形成した光学シート1をバックライトユニットに用いれば、この光学シート1から出射して液晶パネル4を通過する光が、パネル面に垂直な上向き成分の多い光となるので、液晶ディスプレイの正面輝度を高めることができるようになる。   The plano-convex linear Fresnel lens 11 has the same condensing function as the plano-convex cylindrical lens 12, and therefore condenses light that spreads radially in the left-right direction upward from the CCFL 2 disposed below. It can be emitted as upward parallel light. Accordingly, a shape similar to the Fresnel lens surface 11a and Fresnel splitting surface 11b of each of the plurality of plano-convex linear Fresnel lenses 11 is used as a pair of Fresnel lenses, and this Fresnel lens is made to correspond to each CCFL 2 on the upper surface of the resin sheet. If a plurality of optical sheets 1 arranged side by side are used in a backlight unit, the light emitted from the optical sheet 1 and passing through the liquid crystal panel 4 becomes light with many upward components perpendicular to the panel surface. The front brightness of the display can be increased.

ところが、従来の光学シート1を用いたバックライトユニットは、液晶パネル4のパネル面に垂直な上向き成分の多い光が特に多いので、液晶ディスプレイの正面輝度は高くなっても、この正面(真上)から僅かに左右に位置がずれただけで輝度が極端に低下するという問題があった。しかも、液晶パネル4が広視野角化を図ったものであったとしても、この広い視野角の周辺部分ではバックライトの輝度が低くなるために、広視野角化の性能を十分に発揮させることができないという問題もあった。   However, since the backlight unit using the conventional optical sheet 1 has a large amount of light having a large upward component perpendicular to the panel surface of the liquid crystal panel 4, even if the front luminance of the liquid crystal display increases, ) Has a problem that the luminance is extremely lowered only by shifting the position slightly from side to side. Moreover, even if the liquid crystal panel 4 has a wide viewing angle, the brightness of the backlight is lowered in the peripheral portion of the wide viewing angle, so that the performance of wide viewing angle can be sufficiently exhibited. There was also a problem that it was not possible.

また、光学シート1におけるフレネルレンズの中心の直下に正確にCCFL2が配置されず、左右方向に位置ずれした場合には、液晶パネル4を通過する光がパネル面に垂直ではなく、少し傾斜した光となるので、最も輝度の高い位置が液晶ディスプレイの真正面から少しずれることになる。このため、液晶ディスプレイの真正面位置での輝度が低下するだけでなく、一部のCCFL2のみが位置ずれしていた場合には、液晶ディスプレイの画面上に輝度ムラが生じるという問題もあった。   In addition, when the CCFL 2 is not accurately disposed directly below the center of the Fresnel lens in the optical sheet 1 and is displaced in the left-right direction, the light passing through the liquid crystal panel 4 is not perpendicular to the panel surface but is slightly inclined light. Therefore, the position with the highest luminance is slightly deviated from the front of the liquid crystal display. For this reason, not only the brightness at the position directly in front of the liquid crystal display is lowered, but also when only a part of the CCFLs 2 is displaced, there is a problem that uneven brightness occurs on the screen of the liquid crystal display.

さらに、従来の光学シート1を用いたバックライトユニットを液晶ディスプレイ以外の他の用途の面光源として用いた場合にも、配光特性が上向き(正面)方向にほとんど限定されるために、用途によっては、高価な拡散シート等を追加して用いる必要が生じるという問題もあった。   Furthermore, when the backlight unit using the conventional optical sheet 1 is used as a surface light source for other uses other than the liquid crystal display, the light distribution characteristics are almost limited to the upward (front) direction. However, there is a problem that an expensive diffusion sheet or the like needs to be additionally used.

なお、上記平凸型リニアフレネルレンズ11では、フレネル分割面11bで多数に分割された各フレネルレンズ面11aが円筒面等の凸状の曲面となるが、実際には、図15に示すように、各フレネルレンズ面13aが平面となった平凸型リニアフレネルレンズ13を用いることも多い。この平凸型リニアフレネルレンズ13は、フレネル分割面13bによって分割された各フレネルレンズ面13aが、対応する平凸型リニアフレネルレンズ11の曲面のフレネルレンズ面11aの平均的な傾斜角度、即ち例えばこのフレネルレンズ面11aの傾斜角度の最大値と最小値の算術平均の傾斜角度を備えた平面によって構成されたものである。   In the plano-convex linear Fresnel lens 11, each Fresnel lens surface 11 a divided into a large number by the Fresnel dividing surface 11 b becomes a convex curved surface such as a cylindrical surface, but actually, as shown in FIG. In many cases, a plano-convex linear Fresnel lens 13 in which each Fresnel lens surface 13a is a flat surface is used. In this plano-convex linear Fresnel lens 13, each Fresnel lens surface 13a divided by the Fresnel dividing surface 13b has an average inclination angle of the curved Fresnel lens surface 11a of the corresponding plano-convex linear Fresnel lens 11, that is, for example, The Fresnel lens surface 11a is constituted by a flat surface having an arithmetic average inclination angle of the maximum value and the minimum value of the inclination angle.

ただし、以降では、特に断りがある場合を除いては、従来の凸型リニアフレネルレンズの各フレネルレンズ面は、図14に示した平凸型リニアフレネルレンズ11のフレネルレンズ面11aのように、平凸型シリンドリカルレンズ12の凸状の上曲面12aを左右方向に分割した凸状の曲面形状を有するものとして説明する。
特開2005−338611号公報
However, hereinafter, unless otherwise specified, each Fresnel lens surface of the conventional convex linear Fresnel lens is like the Fresnel lens surface 11a of the plano-convex linear Fresnel lens 11 shown in FIG. Description will be made assuming that the convex upper curved surface 12a of the plano-convex cylindrical lens 12 has a convex curved surface shape divided in the left-right direction.
JP 2005-338611 A

本発明は、凸型フレネルレンズ状の各フレネルレンズ面の凸形状の曲率を大きくすることにより、各フレネルレンズ面を通過した光を各フレネルレンズ面ごとに一旦集光により交差させてから、ある程度広がりを持たせるようにすることができる光学シート及びこれを用いたバックライトユニットを提供しようとするものである。   The present invention increases the curvature of the convex shape of each Fresnel lens surface of the convex Fresnel lens shape so that the light that has passed through each Fresnel lens surface is crossed by focusing once for each Fresnel lens surface. An optical sheet that can be expanded and a backlight unit using the same are provided.

請求項1の光学シートは、少なくとも一方のシート面がフレネルレンズ状に分割された光学シートにおいて、このフレネルレンズ状に分割された各フレネルレンズ面におけるフレネルレンズの中心軸と半径方向とに沿った縦断面の曲線形状が、下記の構成(A)乃至(C)の全てを備えたものであることを特徴とする。
(A)各フレネルレンズ面の曲線は、傾斜角度が半径方向に沿って広義の単調増加又は単調減少する凸形状である。
(B)各フレネルレンズ面の曲線の傾斜角度の平均値は、フレネルレンズの中心から離れたフレネルレンズ面ほど、フレネルレンズの中心側をシート内側から当該シート面に向かう方向にさらに回転させた外向きの傾斜角度となる。
(C)同心円状にそれぞれ隣接する双方のフレネルレンズ面の隣接境界側の端部の曲線の傾斜角度は、フレネルレンズの中心から離れたフレネルレンズ面の方が、フレネルレンズの中心側を当該シート面からシート内側に向かう方向にさらに回転させた内向きの傾斜角度となる。
The optical sheet according to claim 1 is an optical sheet in which at least one sheet surface is divided into a Fresnel lens shape, along the central axis and the radial direction of the Fresnel lens in each Fresnel lens surface divided into the Fresnel lens shape. The curved shape of the longitudinal section has all of the following configurations (A) to (C).
(A) The curve of each Fresnel lens surface has a convex shape in which the inclination angle is monotonously increasing or monotonously decreasing along the radial direction.
(B) The average value of the inclination angle of the curve of each Fresnel lens surface is the value obtained by further rotating the center side of the Fresnel lens in the direction from the inner side of the sheet toward the sheet surface as the distance from the center of the Fresnel lens increases. It becomes the inclination angle of the direction.
(C) The inclination angle of the curve at the end of the adjacent boundary side of both Fresnel lens surfaces concentrically adjacent to each other is such that the Fresnel lens surface away from the center of the Fresnel lens is located on the center side of the Fresnel lens. The inward inclination angle is further rotated in the direction from the surface toward the inside of the seat.

請求項2の光学シートは、少なくとも一方のシート面がリニアフレネルレンズ状に分割された光学シートにおいて、このリニアフレネルレンズ状に分割された各フレネルレンズ面におけるこの分割面に直交する縦断面の曲線形状が、下記の構成(A)乃至(C)の全てを備えたものであることを特徴とする。
(A)各フレネルレンズ面の曲線は、傾斜角度が分割面に直交する方向に沿って広義の単調増加又は単調減少する凸形状である。
(B)各フレネルレンズ面の曲線の傾斜角度の平均値は、フレネルレンズの中心から離れたフレネルレンズ面ほど、フレネルレンズの中心側をシート内側から当該シート面に向かう方向にさらに回転させた外向きの傾斜角度となる。
(C)フレネルレンズの中心より外側でそれぞれ隣接する双方のフレネルレンズ面の隣接境界側の端部の曲線の傾斜角度は、フレネルレンズの中心から離れたフレネルレンズ面の方が、フレネルレンズの中心側を当該シート面からシート内側に向かう方向にさらに回転させた内向きの傾斜角度となる。
The optical sheet according to claim 2 is an optical sheet in which at least one sheet surface is divided into a linear Fresnel lens shape, and a longitudinal cross-sectional curve orthogonal to the divided surface in each of the Fresnel lens surfaces divided into the linear Fresnel lens shape. The shape is characterized by having all of the following configurations (A) to (C).
(A) The curve of each Fresnel lens surface is a convex shape whose inclination angle increases monotonously or decreases monotonously along a direction orthogonal to the dividing plane.
(B) The average value of the inclination angle of the curve of each Fresnel lens surface is the value obtained by further rotating the center side of the Fresnel lens in the direction from the inner side of the sheet toward the sheet surface as the distance from the center of the Fresnel lens increases. It becomes the inclination angle of the direction.
(C) The inclination angle of the curve at the edge of the adjacent boundary side of both Fresnel lens surfaces adjacent to each other outside the center of the Fresnel lens is such that the Fresnel lens surface far from the center of the Fresnel lens is the center of the Fresnel lens. The inward inclination angle is obtained by further rotating the side in the direction from the seat surface toward the inside of the seat.

請求項3の光学シートは、前記各フレネルレンズ面が0.1mm以上、1.0mm以下のピッチでリニアフレネルレンズ状に分割されていることを特徴とする。   The optical sheet according to claim 3 is characterized in that each Fresnel lens surface is divided into a linear Fresnel lens shape with a pitch of 0.1 mm or more and 1.0 mm or less.

請求項4の光学シートは、前記各フレネルレンズ面が、円筒面によって形成されたことを特徴とする。   The optical sheet according to claim 4 is characterized in that each Fresnel lens surface is formed by a cylindrical surface.

請求項5の光学シートは、前記光学シートが拡散剤を含有する透光性材料からなることを特徴とする。   The optical sheet according to claim 5 is characterized in that the optical sheet is made of a translucent material containing a diffusing agent.

請求項6のバックライトユニットは、前記光学シートを1以上の光源の手前側に配置したことを特徴とする。   The backlight unit according to claim 6 is characterized in that the optical sheet is arranged in front of one or more light sources.

請求項1の発明によれば、光学シートは、構成(A)と構成(B)により凸型フレネルレンズ状となり、全体としては集光作用を有する。しかも、構成(C)により、各フレネルレンズ面は、広い意味での曲率が従来よりも大きくなるので、これらの各フレネルレンズ面ごとに、それぞれ凸レンズの集光作用によって光を一旦集光させ、この集光した光が交差した後に拡散することになる。このため、本発明の光学シートは、全体としては凸型フレネルレンズ状によって集光作用を有するが、各フレネルレンズ面では、それぞれある程度光を拡散させることになるので、凸型フレネルレンズ状によって本来出射すべき方向よりも、各フレネルレンズ面ごとに周囲にある程度広がって光を出射するようになる。従って、例えばこの光学シートを面照明装置等に用いた場合には、配向特性にある程度広がりを持たせることができるので、高価な拡散シート等を追加して用いる必要がなくなる。   According to invention of Claim 1, an optical sheet becomes a convex Fresnel lens shape by the structure (A) and a structure (B), and has a condensing effect | action as a whole. In addition, since the curvature in a broad sense is larger than that in the conventional art due to the configuration (C), the light is once condensed by the condensing action of the convex lens for each of these Fresnel lens surfaces, The collected light diffuses after crossing. For this reason, the optical sheet of the present invention has a condensing function as a whole by a convex Fresnel lens shape, but each Fresnel lens surface diffuses light to some extent. The light is emitted to a certain extent around each Fresnel lens surface rather than the direction in which the light should be emitted. Therefore, for example, when this optical sheet is used in a surface illumination device or the like, the orientation characteristics can be widened to some extent, so that it is not necessary to additionally use an expensive diffusion sheet or the like.

なお、ここでいう曲線は、1本の直線のみからなる線以外の線をいい、滑らかな曲線だけでなく、傾斜角度の異なる複数の直線が繋がった折れ線や、複数の滑らかな曲線が繋がった線等であってもよい。また、単調増加又は単調減少は広義のものであるため、部分的には同一の傾斜角度が連続してもよく、このためフレネルレンズ面の縦断面の曲線形状は、滑らかな曲線だけでなく、折れ線等であってもよい。さらに、フレネルレンズ面の曲線の傾斜角度の平均値は、当該フレネルレンズ面の曲線の傾斜角度の最大値と最小値の算術平均値をいう。   In addition, the curve here means a line other than a line consisting of only one straight line, not only a smooth curve but also a broken line in which a plurality of straight lines having different inclination angles are connected, or a plurality of smooth curves. It may be a line or the like. In addition, since monotonic increase or monotonic decrease is a broad sense, the same inclination angle may be partially continued, and therefore the curved shape of the longitudinal section of the Fresnel lens surface is not only a smooth curve, It may be a broken line or the like. Further, the average value of the inclination angle of the curve of the Fresnel lens surface refers to the arithmetic average value of the maximum value and the minimum value of the inclination angle of the curve of the Fresnel lens surface.

請求項2の発明によれば、光学シートは、構成(A)と構成(B)により凸型リニアフレネルレンズ状となり、全体としては幅方向に集光作用を有する。しかも、構成(C)により、各フレネルレンズ面は、広い意味での曲率が従来よりも大きくなるので、これらの各フレネルレンズ面においても、それぞれ凸型シリンドリカルレンズの集光作用によって光を一旦集光させ、この集光した光が交差した後に拡散することになる。このため、本発明の光学シートは、全体としては凸型リニアフレネルレンズ状によって幅方向に集光作用を有するが、各フレネルレンズ面では、それぞれ幅方向にある程度光を拡散させることになるので、凸型リニアフレネルレンズ状によって本来出射すべき方向よりも、各フレネルレンズ面ごとに周囲にある程度広がって光を出射するようになる。従って、例えばこの光学シートを面照明装置等に用いた場合には、幅方向の配向特性にある程度広がりを持たせることができるので、高価な拡散シート等を追加して用いる必要がなくなる。   According to invention of Claim 2, an optical sheet becomes a convex linear Fresnel lens shape by the structure (A) and a structure (B), and has the condensing effect | action in the width direction as a whole. In addition, because of the configuration (C), each of the Fresnel lens surfaces has a larger curvature in the broader sense than before, so that light is once collected by the condensing action of the convex cylindrical lens on each of these Fresnel lens surfaces. The light is diffused and diffused after the collected light intersects. For this reason, the optical sheet of the present invention as a whole has a light collecting effect in the width direction due to the shape of a convex linear Fresnel lens, but each Fresnel lens surface diffuses light to some extent in the width direction. Due to the convex linear Fresnel lens shape, light is emitted by spreading to the surroundings to some extent for each Fresnel lens surface rather than the direction to be originally emitted. Therefore, for example, when this optical sheet is used in a surface illumination device or the like, the orientation characteristics in the width direction can be widened to some extent, so that it is not necessary to additionally use an expensive diffusion sheet or the like.

なお、曲線の意義と、単調増加や単調減少の意義と、傾斜角度の平均値の意義は、請求項1の場合と同様である。   The significance of the curve, the significance of monotonic increase or monotonic decrease, and the significance of the average value of the tilt angle are the same as in the case of claim 1.

請求項3の発明によれば、各フレネルレンズ面の幅が0.1mm以上であり微小すぎることがないため、製造が困難になったり、光学シートが高価になりすぎるようなことがない。また、各フレネルレンズ面の幅が1.0mm以下であり広すぎることがないため、光学シートのシート厚を十分に薄くすることができ、各フレネルレンズ面による拡散作用のムラも十分に小さくすることができる。   According to the invention of claim 3, since the width of each Fresnel lens surface is not less than 0.1 mm and is not too small, manufacturing is not difficult and the optical sheet is not too expensive. Further, since the width of each Fresnel lens surface is 1.0 mm or less and is not too wide, the optical sheet thickness can be sufficiently reduced, and the unevenness of the diffusion effect by each Fresnel lens surface can be sufficiently reduced. be able to.

請求項4の発明によれば、各フレネルレンズ面が円筒面となるので、製造が容易となる。なお、このフレネルレンズ面の円筒面の曲率半径は、全てのフレネルレンズ面で共通であってもよいし、2以上にグループ分けした同一グループのフレネルレンズ面でのみ共通であってもよく、全てのフレネルレンズ面で相違していてもよい。   According to the invention of claim 4, since each Fresnel lens surface is a cylindrical surface, manufacture is facilitated. In addition, the curvature radius of the cylindrical surface of this Fresnel lens surface may be common to all Fresnel lens surfaces, or may be common only to Fresnel lens surfaces of the same group divided into two or more groups. The Fresnel lens surface may be different.

請求項5の発明によれば、光学シートが拡散剤を含有するので、このシート内で光を十分に拡散させることができ、高価な拡散シート等を追加して用いる必要がなくなる。   According to the invention of claim 5, since the optical sheet contains a diffusing agent, light can be sufficiently diffused in the sheet, and it is not necessary to additionally use an expensive diffusion sheet or the like.

請求項6の発明によれば、光学シートが全体として集光作用を有すると共に、各フレネルレンズ面では拡散作用を有するので、正面輝度が周囲で急に低下するようなことがなくなり、バックライトユニットの光源の配置位置がずれた場合にも、正面位置での輝度の低下を緩和したり輝度ムラを抑制することができる。また、このバックライトユニットを液晶ディスプレイに用いた場合には、広視野角化を図った液晶パネルの性能を無駄なく発揮させることができるようになる。   According to the invention of claim 6, since the optical sheet has a condensing function as a whole and also has a diffusing action on each Fresnel lens surface, the front brightness does not suddenly decrease in the surroundings, and the backlight unit Even when the arrangement position of the light source is shifted, it is possible to alleviate a decrease in luminance at the front position and to suppress luminance unevenness. When this backlight unit is used for a liquid crystal display, the performance of the liquid crystal panel with a wide viewing angle can be exhibited without waste.

以下、本発明の最良の実施形態について図1〜図11を参照して説明する。なお、これらの図においても、図13〜図15に示した従来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記する。   Hereinafter, the best embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Also in these drawings, the same reference numerals are given to constituent members having the same functions as those of the conventional example shown in FIGS.

本実施形態は、図13に示した従来例と同様に、液晶ディスプレイにおける直下ライト方式のバックライトユニットであって、平凸型リニアフレネルレンズ状の光学シート1を用いたものについて説明する。本実施形態のバックライトユニットは、光学シート1の構成を除けば、図13に示した従来例と同様であり、この光学シート1の下方に、長手方向を前後方向に向けた直管型のCCFL2を複数本等間隔に左右方向に平行に並べて配置している。また、これらのCCFL2の下方には反射板3を配置している。そして、液晶パネル4は、この光学シート1の上方(手前側)に配置される。   In the present embodiment, as in the conventional example shown in FIG. 13, a backlight unit of a direct light type in a liquid crystal display using a plano-convex linear Fresnel lens-shaped optical sheet 1 will be described. The backlight unit of the present embodiment is the same as the conventional example shown in FIG. 13 except for the configuration of the optical sheet 1. A straight tube type with the longitudinal direction directed in the front-rear direction is provided below the optical sheet 1. A plurality of CCFLs 2 are arranged in parallel in the left-right direction at equal intervals. A reflector 3 is disposed below the CCFLs 2. And the liquid crystal panel 4 is arrange | positioned above this optical sheet 1 (front side).

本実施形態の光学シート1は、透明な樹脂シートからなり、図1に示すように、平面状の下面を有すると共に、平凸型リニアフレネルレンズ状に一定のピッチで左右方向に複数に分割された複数のフレネルレンズ面1aと、隣接する各フレネルレンズ面の端が段差状になった間を繋ぐ側平面であるフレネル分割面1bとからなる上面を有する。なお、このフレネルレンズ面の分割ピッチは、微少すぎて製造が困難になったり、光学シート1が高価になりすぎるようなことがないように0.1mm以上であることが好ましく、光学シート1のシート厚を十分に薄くすることができるように、1.0mm以下であることが好ましい。   The optical sheet 1 of the present embodiment is made of a transparent resin sheet, and has a flat lower surface and is divided into a plurality of pieces in the left-right direction at a constant pitch in the shape of a plano-convex linear Fresnel lens as shown in FIG. The upper surface is composed of a plurality of Fresnel lens surfaces 1a and a Fresnel dividing surface 1b which is a side plane connecting the ends of adjacent Fresnel lens surfaces in a stepped shape. In addition, it is preferable that the division pitch of the Fresnel lens surface is 0.1 mm or more so as not to be too small to be difficult to manufacture or to make the optical sheet 1 too expensive. The thickness is preferably 1.0 mm or less so that the sheet thickness can be sufficiently reduced.

また、図2に示すように、この光学シート1は、図1に示した複数面ずつのフレネルレンズ面1aとフレネル分割面1bとからなる1組のフレネルレンズを、各CCFL2に対応させて複数組左右に並べて配置している。そして、各CCFL2は、この対応する1組のフレネルレンズの中心Cの真下に配置されることになる。フレネルレンズの中心Cとは、この1組のフレネルレンズ、即ちここでは1枚の平凸型リニアフレネルレンズに対応する部分の光軸位置をいい、実際には上下方向と前後方向に沿った平面となる。そして、1組のフレネルレンズを成す複数面ずつのフレネルレンズ面1aとフレネル分割面1bは、普通はこのフレネルレンズの中心Cに対して対称形となる。   Further, as shown in FIG. 2, the optical sheet 1 includes a plurality of Fresnel lenses each having a plurality of Fresnel lens surfaces 1a and a Fresnel splitting surface 1b shown in FIG. They are arranged side by side on the left and right sides. Each CCFL 2 is arranged immediately below the center C of the corresponding set of Fresnel lenses. The center C of the Fresnel lens means the optical axis position of the portion corresponding to this set of Fresnel lenses, that is, one plano-convex linear Fresnel lens, and is actually a plane along the vertical direction and the front-rear direction. It becomes. A plurality of Fresnel lens surfaces 1a and a Fresnel splitting surface 1b constituting a set of Fresnel lenses are usually symmetrical with respect to the center C of the Fresnel lens.

なお、フレネルレンズが通常の円板状の凸レンズに対応する平凸型フレネルレンズである場合のフレネルレンズの中心Cは、この平凸型フレネルレンズに対応する部分の光軸位置をいい、上下方向に沿った軸線となる。   The center C of the Fresnel lens when the Fresnel lens is a plano-convex type Fresnel lens corresponding to a normal disc-shaped convex lens means the optical axis position of the part corresponding to the plano-convex type Fresnel lens, and the vertical direction Axis along

上記光学シート1の各フレネルレンズ面1aは、図1に示すように、従来対応していた平凸型シリンドリカルレンズの上曲面Uよりも曲率の大きい円筒面によって構成されている。即ち、本実施形態の光学シート1と同等の焦点距離を有する平凸型シリンドリカルレンズの上曲面Uの円筒面よりも曲率半径の小さい円筒面によってこの本実施形態の光学シート1の各フレネルレンズ面1aが形成される。   As shown in FIG. 1, each Fresnel lens surface 1a of the optical sheet 1 is constituted by a cylindrical surface having a larger curvature than the upper curved surface U of a plano-convex cylindrical lens that has been conventionally supported. That is, each Fresnel lens surface of the optical sheet 1 of the present embodiment is formed by a cylindrical surface having a smaller radius of curvature than the cylindrical surface of the upper curved surface U of the plano-convex cylindrical lens having the same focal length as the optical sheet 1 of the present embodiment. 1a is formed.

ここで、平凸型シリンドリカルレンズの上曲面は、円筒面(平凸型レンズの場合は球面)の他に、放物面、楕円面又は双曲面のような円錐曲線の曲面や高次曲線等の曲面が用いられる。ただし、いずれの曲面であっても、平凸型シリンドリカルレンズに対応する平凸型リニアフレネルレンズ11は、図3に縦断面で示すように、フレネル分割面11bを介して隣接する双方のフレネルレンズ面11a,11aの隣接境界側の端に限りなく近づいた曲線の傾斜角度は一致する。即ち、平凸型シリンドリカルレンズの断面の曲線は、円弧や放物線、楕円円弧、双曲線又は高次曲線等の微分可能で滑らかな曲線であるため、この曲線を分割した平凸型リニアフレネルレンズ11の各フレネルレンズ面11aの曲線も、上下方向に平行移動して隣接するフレネルレンズ面11aに繋げると滑らかな曲線となり傾斜角度も一致するからである。   Here, the upper curved surface of the plano-convex cylindrical lens is a cylindrical surface (spherical surface in the case of a plano-convex lens), a conic curved surface such as a paraboloid, an ellipsoid or a hyperboloid, a higher order curve, etc. The curved surface is used. However, regardless of the curved surface, the planoconvex linear Fresnel lens 11 corresponding to the planoconvex cylindrical lens has both Fresnel lenses adjacent to each other via the Fresnel splitting surface 11b, as shown in a longitudinal section in FIG. The inclination angles of the curves approaching the ends of the adjacent boundaries of the surfaces 11a and 11a as much as possible coincide. That is, the cross-sectional curve of the plano-convex cylindrical lens is a differentiable and smooth curve such as an arc, a parabola, an elliptical arc, a hyperbola, or a higher-order curve. This is because the curve of each Fresnel lens surface 11a also becomes a smooth curve when translated in parallel in the vertical direction and connected to the adjacent Fresnel lens surface 11a, and the inclination angles also coincide.

また、図3に示した曲面からなる各フレネルレンズ面11aを、この曲面の平均的な傾斜角度を備えた平面(平凸型フレネルレンズの場合は円錐面)とした平凸型リニアフレネルレンズ13の場合には、図4に縦断面で示すように、フレネル分割面13bを介して隣接する双方のフレネルレンズ面13a,13aの直線の傾斜角度は、フレネルレンズの中心Cから離れたフレネルレンズ面13aほど外向きの傾斜角度となる。外向きの傾斜角度とは、フレネルレンズ面13aにおけるフレネルレンズの中心C側を、平凸型リニアフレネルレンズ13の内側から当該フレネルレンズ面13aのあるレンズ表面に向かう方向O(図4の場合は上方)にさらに回転させたときの傾斜角度をいう。   Further, the plano-convex linear Fresnel lens 13 in which each Fresnel lens surface 11a formed of a curved surface shown in FIG. 3 is a flat surface (conical surface in the case of a plano-convex Fresnel lens) having an average inclination angle of the curved surface. In this case, as shown in a longitudinal section in FIG. 4, the linear inclination angle of both Fresnel lens surfaces 13a, 13a adjacent via the Fresnel dividing surface 13b is the Fresnel lens surface away from the center C of the Fresnel lens. 13a becomes an outward inclination angle. The outward inclination angle means a direction O (in the case of FIG. 4) from the inside of the plano-convex linear Fresnel lens 13 toward the lens surface having the Fresnel lens surface 13a from the center C side of the Fresnel lens surface 13a. The tilt angle when further rotated upward).

これに対して、本実施形態の光学シート1の各フレネルレンズ面1aは、図5に縦断面で示すように、フレネルレンズの中心Cより外側でフレネル分割面1bを介して隣接する双方のフレネルレンズ面1a,1aの隣接境界側の端部の曲線の傾斜角度が、フレネルレンズの中心Cから離れたフレネルレンズ面1aの方ほど内向きの傾斜角度になる〔構成(C)〕。内向きの傾斜角度とは、フレネルレンズ面1aにおけるフレネルレンズの中心C側を、当該フレネルレンズ面13aのあるシート面から光学シート1の内側に向かう方向I(図5の場合は下向)にさらに回転させたときの傾斜角度をいう。   On the other hand, each Fresnel lens surface 1a of the optical sheet 1 of the present embodiment has both Fresnel lens surfaces adjacent to each other through the Fresnel dividing surface 1b outside the center C of the Fresnel lens, as shown in a longitudinal section in FIG. The inclination angle of the curve at the end of the adjacent boundary side of the lens surfaces 1a, 1a becomes an inward inclination angle toward the Fresnel lens surface 1a farther from the center C of the Fresnel lens [Configuration (C)]. The inward inclination angle is a direction I (downward in the case of FIG. 5) from the sheet surface having the Fresnel lens surface 13a toward the inner side of the optical sheet 1 on the Fresnel lens surface 1a. Further, it refers to the angle of inclination when rotated.

また、本実施形態の光学シート1の各フレネルレンズ面1aも、フレネル分割面1bに直交する縦断面の曲線の傾斜角度の平均値は、フレネルレンズの中心Cから離れたフレネルレンズ面1aほど外向きの傾斜角度となる〔構成(B)〕。フレネルレンズ面1aの曲線の傾斜角度の平均値は、当該フレネルレンズ面1aの曲線の傾斜角度の最大値と最小値の算術平均値をいい、本実施形態のような円筒面の場合には、フレネルレンズ面1aの曲線における左右方向の両端に限りなく近づいた部分の接線の傾斜角度が最大値と最小値になる。この構成(B)は、上記図3に示した平凸型リニアフレネルレンズ11や図4に示した平凸型リニアフレネルレンズ13にも共通するものであって、この構成により本実施形態の光学シート1のフレネルレンズも左右方向に集光作用を有する。そして、本実施形態の光学シート1のフレネルレンズは、各フレネルレンズ面1aの曲線の傾斜角度の平均値を、図3に示した平凸型リニアフレネルレンズ11の各フレネルレンズ面1aの曲線の傾斜角度の平均値に一致させたり、図4に示した平凸型リニアフレネルレンズ13の各フレネルレンズ面1aの直線の傾斜角度に一致させることにより、同等の焦点距離を有する平凸型リニアフレネルレンズ11や平凸型リニアフレネルレンズ13と対応付けることができる。   In addition, each Fresnel lens surface 1a of the optical sheet 1 of the present embodiment also has an average inclination angle of a vertical cross-sectional curve orthogonal to the Fresnel splitting surface 1b. It becomes the inclination angle of the direction [Configuration (B)]. The average value of the inclination angle of the curve of the Fresnel lens surface 1a is the arithmetic average value of the maximum value and the minimum value of the inclination angle of the curve of the Fresnel lens surface 1a. In the case of a cylindrical surface like this embodiment, The inclination angle of the tangent of the portion of the curve of the Fresnel lens surface 1a that is as close as possible to both ends in the left-right direction becomes the maximum value and the minimum value. This configuration (B) is common to the plano-convex linear Fresnel lens 11 shown in FIG. 3 and the plano-convex linear Fresnel lens 13 shown in FIG. The Fresnel lens of the sheet 1 also has a light collecting function in the left-right direction. The Fresnel lens of the optical sheet 1 of the present embodiment has the average value of the inclination angle of the curve of each Fresnel lens surface 1a as the curve of each Fresnel lens surface 1a of the plano-convex linear Fresnel lens 11 shown in FIG. A plano-convex linear Fresnel having an equivalent focal length is obtained by matching the average value of the tilt angles or by matching the straight tilt angles of the Fresnel lens surfaces 1a of the plano-convex linear Fresnel lens 13 shown in FIG. It can be associated with the lens 11 and the plano-convex linear Fresnel lens 13.

さらに、本実施形態の光学シート1の各フレネルレンズ面1aは、フレネル分割面1bに直交する縦断面の曲線の傾斜角度がフレネル分割面1bに直交する方向に沿って広義の単調増加又は単調減少する凸形状である〔構成(A)〕。この構成(A)は、上記図3に示した平凸型リニアフレネルレンズ11の各フレネルレンズ面11aが円筒面、放物面、楕円面又は双曲面等である場合には、この平凸型リニアフレネルレンズ11にも共通するものである。そして、本実施形態の光学シート1の各フレネルレンズ面1aは、上記構成(C)とこの構成(A)から、同等の焦点距離を有する平凸型リニアフレネルレンズ11の対応する各フレネルレンズ面11aよりも曲率の大きい曲面で構成されると言える。なぜなら、本実施形態の光学シート1のフレネルレンズ面1aの傾斜角度の最大値と最小値の差の方が平凸型リニアフレネルレンズ11のフレネルレンズ面11aの傾斜角度の最大値と最小値の差よりも大きくなるので、曲線の曲率の変化によっては局所的に本実施形態の光学シート1のフレネルレンズ面1aの方が曲率が小さい部分が生じる可能性がない訳ではないが、全体的には本実施形態の光学シート1のフレネルレンズ面1aの方が曲率が大きくなるからである。   Furthermore, each Fresnel lens surface 1a of the optical sheet 1 of the present embodiment has a monotonously increasing or decreasing monotonous in a broad sense along the direction in which the inclination angle of the longitudinal cross section orthogonal to the Fresnel dividing surface 1b is orthogonal to the Fresnel dividing surface 1b. [Configuration (A)]. In the configuration (A), when each Fresnel lens surface 11a of the plano-convex linear Fresnel lens 11 shown in FIG. 3 is a cylindrical surface, a paraboloid, an elliptical surface, a hyperboloid, or the like, this plano-convex type is used. This is also common to the linear Fresnel lens 11. And each Fresnel lens surface 1a of the optical sheet 1 of this embodiment corresponds to each Fresnel lens surface corresponding to the plano-convex linear Fresnel lens 11 having the same focal length from the configuration (C) and the configuration (A). It can be said that it is composed of a curved surface having a larger curvature than 11a. This is because the difference between the maximum value and the minimum value of the inclination angle of the Fresnel lens surface 1 a of the optical sheet 1 of the present embodiment is the maximum value and the minimum value of the inclination angle of the Fresnel lens surface 11 a of the plano-convex linear Fresnel lens 11. Since the difference is larger than the difference, the Fresnel lens surface 1a of the optical sheet 1 of the present embodiment may not locally have a portion with a smaller curvature depending on the change in the curvature of the curve. This is because the curvature of the Fresnel lens surface 1a of the optical sheet 1 of this embodiment is larger.

なお、図6や図7に示すように、本実施形態の光学シート1のフレネルレンズ面1aとフレネル分割面1bとの境界部に、エッジをなくすための面取り部1cが形成されている場合、フレネルレンズ面1aの曲面(曲線)にはこの面取り部1cの曲面(曲線)は含まれない。面取り部1cは、製造上や使用上の都合で形成されるものであり、フレネルレンズ面1aにおいて本来のレンズ機能を果たすための光の屈折には寄与しない部分だからである。図6に示すような平面からなる面取り部1cは、フレネルレンズ面1aとは傾斜角度が格段に相違し、図7に示すような曲面からなる面取り部1cも、フレネルレンズ面1aに比べて曲率が格段に大きくなるので、これらの面取り部1cとフレネルレンズ面1aとは明確に区別することができる。   As shown in FIGS. 6 and 7, when a chamfer 1c for eliminating an edge is formed at the boundary between the Fresnel lens surface 1a and the Fresnel splitting surface 1b of the optical sheet 1 of the present embodiment, The curved surface (curve) of the Fresnel lens surface 1a does not include the curved surface (curve) of the chamfered portion 1c. This is because the chamfered portion 1c is formed for convenience in manufacturing and use, and is a portion that does not contribute to the refraction of light for performing the original lens function in the Fresnel lens surface 1a. The chamfered portion 1c made of a flat surface as shown in FIG. 6 has a significantly different inclination angle from the Fresnel lens surface 1a, and the chamfered portion 1c made of a curved surface as shown in FIG. 7 also has a curvature compared to the Fresnel lens surface 1a. Is greatly increased, so that the chamfered portion 1c and the Fresnel lens surface 1a can be clearly distinguished.

上記構成によれば、図8に示すように、本実施形態の光学シート1の各フレネルレンズ面1aの左右方向の中央部付近(上曲面Uと傾斜角度が一致する部分)から出射する光Lは、上記平凸型リニアフレネルレンズ11,13と同様に、垂直な上向きの光となる。しかし、各フレネルレンズ面1aの左右方向の両側から出射する光Lは、このフレネルレンズ面1aが上記平凸型リニアフレネルレンズ11,13のフレネルレンズ面11a,13aよりも曲率の大きい曲面となるので、凸型シリンドリカルレンズの集光作用によって光を一旦集光され、この集光した光が上方で交差した後に拡散することになる。このため、本実施形態の光学シート1は、全体としては凸型リニアフレネルレンズ状によって左右方向に集光作用を有するが、各フレネルレンズ面1aでは、それぞれ左右方向にある程度光を拡散させることになるので、凸型リニアフレネルレンズ状によって本来出射すべき方向よりも、各フレネルレンズ面1aごとに周囲にある程度広がって光を出射するようになる。なお、各フレネルレンズ面1aの分割ピッチを1.0mm以下にしておけば、十分に微少な幅の各フレネルレンズ面1aごとに光を拡散するので、この拡散作用のムラを十分に小さくすることができる。 According to the above configuration, as shown in FIG. 8, the light L emitted from the vicinity of the center in the left-right direction of each Fresnel lens surface 1a of the optical sheet 1 of the present embodiment (the portion where the upper curved surface U and the inclination angle coincide). Similarly to the plano-convex linear Fresnel lenses 11 and 13, C becomes vertical upward light. However, the light L S emitted from both sides in the left-right direction of each Fresnel lens surface 1a is a curved surface having a larger curvature than that of the Fresnel lens surfaces 11a and 13a of the plano-convex linear Fresnel lenses 11 and 13. Therefore, the light is once condensed by the condensing action of the convex cylindrical lens, and the condensed light diffuses after intersecting at the upper side. For this reason, the optical sheet 1 of the present embodiment has a converging action in the left-right direction as a whole by the shape of a convex linear Fresnel lens, but each Fresnel lens surface 1a diffuses light to some extent in the left-right direction. As a result, the convex linear Fresnel lens shape allows light to be emitted to a certain extent around each Fresnel lens surface 1a from the direction that should be originally emitted. In addition, if the division pitch of each Fresnel lens surface 1a is set to 1.0 mm or less, light is diffused for each Fresnel lens surface 1a having a sufficiently small width. Can do.

また、本実施形態のバックライトユニットは、光学シート1から出射する光が垂直な上向きよりも左右方向にある程度広がりを有するので、液晶パネル4の正面から左右に移動した場合に輝度が急に低下するというようなことがなくなり、この液晶パネル4が広視野角化を図ったものである場合にも、この広視野角化の性能を無駄なく発揮させることができるようになる。さらに、CCFL2の配置が左右方向にずれた場合にも、液晶パネル4の正面位置での輝度の低下を緩和することができ、一部のCCFL2の配置のみがずれた場合にも、輝度ムラが発生するのを防止することができるようになる。   Moreover, since the light emitted from the optical sheet 1 has a certain extent in the left-right direction rather than vertically upward, the backlight unit of the present embodiment has a sudden drop in luminance when moved from the front of the liquid crystal panel 4 to the left and right. Even when the liquid crystal panel 4 has a wide viewing angle, the wide viewing angle performance can be exhibited without waste. Further, even when the arrangement of CCFL2 is shifted in the left-right direction, it is possible to mitigate a decrease in luminance at the front position of the liquid crystal panel 4, and even when only a part of the arrangement of CCFL2 is shifted, uneven luminance is caused. It is possible to prevent the occurrence.

なお、上記実施形態の光学シートでは、各フレネルレンズ面1aから出射した光の拡散の程度が同じになるように、これらの各フレネルレンズ面1aが同じ曲率半径の円筒面からなるようにしたが、各フレネルレンズ面1aの円筒面の曲率半径は必ずしも同じでなくてもよい。例えば、光学シート1のフレネルレンズの中心に近いほどフレネルレンズ面1aの円筒面の曲率半径が小さくなるようにして、この中心に近いフレネルレンズ面1aほど光をより左右方向に広く拡散させるようにすることもできる。   In the optical sheet of the above embodiment, each Fresnel lens surface 1a is formed of a cylindrical surface having the same radius of curvature so that the degree of diffusion of light emitted from each Fresnel lens surface 1a is the same. The radius of curvature of the cylindrical surface of each Fresnel lens surface 1a is not necessarily the same. For example, the curvature radius of the cylindrical surface of the Fresnel lens surface 1a is reduced as the distance from the center of the Fresnel lens of the optical sheet 1 decreases, and the light is diffused more widely in the left-right direction toward the Fresnel lens surface 1a closer to the center. You can also

ただし、各フレネルレンズ面1aの円筒面の曲率半径を小さくしすぎると、光が全反射を起こしCCFL2からの光の有効利用が図れないので、この曲率半径は、全反射が起こらない程度の範囲とすることが好ましい。特に、光学シート1のフレネルレンズの中心から離れたフレネルレンズ面1aほど、このフレネルレンズ面1aの円筒面の曲率半径が小さい場合に全反射を起こすおそれが大きくなるので注意が必要となる。   However, if the radius of curvature of the cylindrical surface of each Fresnel lens surface 1a is made too small, the light undergoes total reflection and effective use of light from the CCFL 2 cannot be achieved. Therefore, this radius of curvature is in a range that does not cause total reflection. It is preferable that In particular, the Fresnel lens surface 1a that is farther from the center of the Fresnel lens of the optical sheet 1 is more likely to cause total reflection when the curvature radius of the cylindrical surface of the Fresnel lens surface 1a is small.

また、上記実施形態の光学シート1では、各フレネルレンズ面1aが円筒面からなる場合を示したが、円筒面以外の放物面(縦断面が放物線の一部)や楕円面(縦断面が楕円の一部)、双曲面(縦断面が双曲線の一部)等の凸面で構成されていてもよく、さらに、多角筒面のように複数の平面を繋いだ凸面(縦断面は折れ線状)によって構成されていてもよい。つまり、このフレネルレンズ面1aは、滑らかな曲面からなる凸面の他に、複数の平面や曲面を繋ぎ合わせたものであってもよい。そして、複数の平面を繋ぎ合わせた凸面であっても、例えばスプライン補完等によって近似した曲面の曲率は従来より大きくなるので、広い意味での曲率は大きくなる。   Moreover, in the optical sheet 1 of the said embodiment, although the case where each Fresnel lens surface 1a consisted of a cylindrical surface was shown, paraboloid other than a cylindrical surface (a longitudinal section is a part of a parabola) and an elliptical surface (a longitudinal section is It may be composed of convex surfaces such as a part of an ellipse), a hyperboloid (longitudinal section is a part of a hyperbola), etc., and a convex surface connecting multiple planes such as a polygonal cylinder surface (vertical section is a polygonal line) It may be constituted by. That is, the Fresnel lens surface 1a may be formed by connecting a plurality of flat surfaces or curved surfaces in addition to a convex surface having a smooth curved surface. And even if it is the convex surface which connected the several plane, the curvature of the curved surface approximated by spline interpolation etc. becomes larger than before, for example, and the curvature in a broad sense becomes large.

また、上記実施形態の光学シート1では、フレネル分割面1bが左右方向に直交する垂直な平面である場合を示したが、これらのフレネル分割面1bは、上下方向と左右方向に沿った面に直交する面であれば、必ずしも垂直な平面である必要はなく、左右方向に傾斜した平面や、このような平面に近い湾曲面であってもよい。例えば、光学シート1を型を用いて成形する場合には、フレネル分割面1bを傾斜面とした方が型抜きが容易となる。また、図9では、このフレネル分割面1bを傾斜面にすると共に、フレネルレンズの中心から離れたフレネル分割面1bほどこの傾斜を大きくした場合を示す。この場合、CCFL2から左右方向に放射状に広がって出射される光が各フレネル分割面1bに遮られて光の利用効率が低下するのを防止することができる。   Moreover, in the optical sheet 1 of the said embodiment, although the case where the Fresnel division | segmentation surface 1b was a perpendicular | vertical plane orthogonal to the left-right direction was shown, these Fresnel division | segmentation surfaces 1b are the surfaces along the up-down direction and the left-right direction. As long as they are orthogonal surfaces, they are not necessarily vertical planes, and may be planes inclined in the left-right direction or curved surfaces close to such planes. For example, when the optical sheet 1 is molded using a mold, it is easier to remove the mold if the Fresnel dividing surface 1b is an inclined surface. FIG. 9 shows a case where the Fresnel splitting surface 1b is an inclined surface and the slope is increased as the Fresnel splitting surface 1b is farther from the center of the Fresnel lens. In this case, it is possible to prevent light emitted from the CCFL 2 from being spread radially and blocked by each Fresnel dividing surface 1b, thereby reducing the light use efficiency.

また、上記実施形態では、光学シート1が透明な樹脂シートからなる場合を示したが、光を透過する透光性を有するものであればよいので、必ずしも透明である必要はない。光学シート1の厚さも特に限定されるものではなく、原シートのヘーズが67%以上、93%未満程度のものであれば好ましく、一般的には厚さ0.3〜5mm程度のものが好適に使用される。   Moreover, although the case where the optical sheet 1 consists of a transparent resin sheet was shown in the said embodiment, since it should just have the translucency which permeate | transmits light, it does not necessarily need to be transparent. The thickness of the optical sheet 1 is also not particularly limited, and it is preferable that the haze of the original sheet is 67% or more and less than 93%, and generally a thickness of about 0.3 to 5 mm is preferable. Used for.

上記のような光学シート1の樹脂シートとしては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合体(例えばポリ−4−メチルペンテン−1等)、ポリ塩化ビニル、環状ポリオレフィン(例えばノルボルネン構造等)、アクリル樹脂、ポリスチレン、アイオノマー、スチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂(MS樹脂)等の透光性の熱可塑性樹脂からなるものが使用できる。特に、熱可塑性樹脂からなる樹脂シートの中でも、ポリカーボネート、ポリエステル(特にポリエチレンテレフタレート)、環状ポリオレフィンからなるものは、耐熱性が良好であり、バックライトユニットに用いられた際にCCFL2からの放熱によって変形や皺等を生じ難いので好ましく使用される。しかも、ポリカーボネートからなる樹脂シートは、ポリカーボネート自体が透明性の良好な樹脂であり、吸湿性が少なく、高輝度で、反りが少ないため、極めて好ましく使用される。さらに、この樹脂シートは、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂等の透光性の熱硬化性樹脂からなるものであってもよい。しかも、この樹脂シートは、2種以上の樹脂材料を混合し、アロイ化し、複合化したものを使用することもできる。   As the resin sheet of the optical sheet 1 as described above, polycarbonate, polyester, polyethylene, polypropylene, polyolefin copolymer (for example, poly-4-methylpentene-1), polyvinyl chloride, cyclic polyolefin (for example, norbornene structure). A material made of a light-transmitting thermoplastic resin such as acrylic resin, polystyrene, ionomer, styrene-methyl methacrylate copolymer resin (MS resin) can be used. In particular, among resin sheets made of thermoplastic resin, those made of polycarbonate, polyester (especially polyethylene terephthalate), and cyclic polyolefin have good heat resistance and are deformed by heat dissipation from CCFL2 when used in a backlight unit. It is preferably used because it is less likely to cause wrinkles and wrinkles. Moreover, a resin sheet made of polycarbonate is very preferably used because the polycarbonate itself is a resin having good transparency, has low hygroscopicity, high luminance, and little warpage. Further, the resin sheet may be made of a light-transmitting thermosetting resin such as unsaturated polyester or epoxy resin. And this resin sheet can also use what mixed and alloyed two or more types of resin materials, and was compounded.

また、上記実施形態の光学シート1は、例えば両面がフラットな樹脂シートを型で押さえ付けて成形するプレス製法を用いて作製することができるが、他のプレス製法やキャスティング法又は射出成形法等の成形法、型ロールを通すことによるロール成形法や押し出し成形法等による連続成形法等、任意の製法で作製してもよい。   In addition, the optical sheet 1 of the above embodiment can be manufactured using, for example, a press manufacturing method in which a resin sheet having flat surfaces on both sides is pressed and molded, but other press manufacturing methods, casting methods, injection molding methods, and the like. It may be produced by an arbitrary production method such as the above-described molding method, a roll molding method by passing a mold roll, a continuous molding method by an extrusion molding method, or the like.

また、上記実施形態の光学シート1の樹脂シートは、成形に必要な安定剤、滑剤、耐衝撃改良剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、着色剤、蛍光増白剤等が適宜含有されていてもよい。さらに、多層構成をもつ光学シート1においては、これらの添加剤は、例えば基材層と表面層の間で添加剤の種類や配合比率を適宜変更してもよい。図10は、基材層101の上層の表面層102にフレネルレンズ面1aを形成した2層の光学シート1の例を示し、図11は、これらの下層に裏面層103を加えた3層の光学シート1の例を示す。光学シート1の下面は、CCFL2から紫外線が直接照射されるので、この裏面層103を紫外線吸収剤が含有された耐候層とすることで、上層の基材層101や表面層102を紫外線から保護することができる。   Further, the resin sheet of the optical sheet 1 of the above embodiment includes a stabilizer, a lubricant, an impact modifier, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antistatic agent, a colorant, a fluorescent whitening necessary for molding. An agent or the like may be appropriately contained. Furthermore, in the optical sheet 1 having a multilayer structure, these additives may be appropriately changed in the kind and mixing ratio of the additive between the base material layer and the surface layer, for example. FIG. 10 shows an example of a two-layer optical sheet 1 in which a Fresnel lens surface 1a is formed on the upper surface layer 102 of the base material layer 101, and FIG. 11 shows a three-layer structure in which a back layer 103 is added to these lower layers. An example of the optical sheet 1 is shown. Since the lower surface of the optical sheet 1 is directly irradiated with ultraviolet rays from the CCFL 2, the upper layer 101 and the surface layer 102 are protected from the ultraviolet rays by making the back surface layer 103 a weather resistant layer containing an ultraviolet absorber. can do.

また、上記実施形態の光学シート1の樹脂シートは、光拡散剤が含有されていてもよい。この光拡散剤としては、樹脂シートの樹脂材料との光屈折率が異なる無機質粒子、金属酸化物粒子、有機ポリマー粒子等が単独で又は適宜組合わせて使用される。無機質粒子としては、ガラス[Aガラス(ソーダ石灰ガラス)、Cガラス(硼珪酸ガラス)、Eガラス(低アルカリガラス)]、シリカ、マイカ、合成マイカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、タルク、モンモリロナイト、カオリンクレー、ベントナイト、ヘクトライト、シリコーン等の粒子が使用される。そして、金属酸化物としては、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ等の粒子が使用され、また、有機ポリマー粒子としては、アクリルビーズ、スチレンビーズ、ベンゾグアナミン等の粒子が使用される。このような光拡散剤を含有していれば、光学シート1内で光を十分に拡散させることができるので、バックライトユニットに高価な拡散シート等を追加して用いる必要がなくなる。   Further, the resin sheet of the optical sheet 1 of the above embodiment may contain a light diffusing agent. As the light diffusing agent, inorganic particles, metal oxide particles, organic polymer particles, and the like having a different light refractive index from the resin material of the resin sheet are used alone or in appropriate combination. Inorganic particles include glass [A glass (soda lime glass), C glass (borosilicate glass), E glass (low alkali glass)], silica, mica, synthetic mica, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, talc, Particles such as montmorillonite, kaolin clay, bentonite, hectorite and silicone are used. As the metal oxide, particles such as titanium oxide, zinc oxide, and alumina are used, and as the organic polymer particles, particles such as acrylic beads, styrene beads, and benzoguanamine are used. If such a light diffusing agent is contained, light can be sufficiently diffused in the optical sheet 1, so that it is not necessary to add an expensive diffusion sheet or the like to the backlight unit.

上記光拡散剤は、その平均粒径が0.1〜100μm、好ましくは0.5〜50μm、更に好ましくは1〜30μmであるものが使用される。粒径が0.1μmより小さい光拡散剤は、凝集しやすいため分散性が悪く、均一に分散できたとしても光の波長の方が大きいので光散乱効率が悪くなる。それゆえ、0.5μm以上の、更には1μm以上の大きさの粒子が好ましいのである。一方、粒径が100μmより大きい光拡散剤は、光散乱が不均一になったり、光線透過率が低下したり、粒子が肉眼で見えたりするようになる。このため、50μm以下の粒子、特に30μm以下の粒子が好ましい。   The light diffusing agent has an average particle diameter of 0.1 to 100 μm, preferably 0.5 to 50 μm, more preferably 1 to 30 μm. A light diffusing agent having a particle size of less than 0.1 μm is likely to aggregate and thus has poor dispersibility. Even if the light diffusing agent can be uniformly dispersed, the light scattering efficiency is poor because the wavelength of light is large. Therefore, particles having a size of 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more are preferable. On the other hand, a light diffusing agent having a particle size larger than 100 μm causes light scattering to be non-uniform, light transmittance to be reduced, and particles to be visible with the naked eye. For this reason, particles of 50 μm or less, particularly particles of 30 μm or less are preferred.

また、上記実施形態では、光学シート1が樹脂シートである場合を示したが、透光性シート(薄板も含む)であればよいので、薄板状のガラス等であってもよい。   Moreover, although the case where the optical sheet 1 was a resin sheet was shown in the said embodiment, since it should just be a translucent sheet | seat (a thin plate is also included), a thin plate glass etc. may be sufficient.

また、上記実施形態では、光学シート1の下面がフラットな場合を示したが、この下面の構成は任意であり、例えば微細な凹凸からなるシボ状に加工することにより光の拡散性を高めたものであってもよい。さらに、上記実施形態では、光学シート1が平凸型リニアフレネルレンズ状である場合を示したが、両面が凸型の両凸型リニアフレネルレンズ状や、裏面が凹型であり全体として凸レンズを構成するメニスカス凸型リニアフレネルレンズ状でもよく、これらの凸型リニアフレネルレンズ状一般に実施可能である。   Moreover, although the case where the lower surface of the optical sheet 1 was flat was shown in the said embodiment, the structure of this lower surface is arbitrary, For example, the light diffusibility was improved by processing into the embossed shape which consists of fine unevenness | corrugations. It may be a thing. Furthermore, although the case where the optical sheet 1 has a plano-convex linear Fresnel lens shape is shown in the above-described embodiment, a biconvex linear Fresnel lens shape in which both sides are convex or a back surface is concave and the entire convex lens is configured. It may be a meniscus convex linear Fresnel lens shape, and these convex linear Fresnel lens shapes can be generally implemented.

また、上記実施形態では、この光学シート1が左右方向にのみ集光作用を有する凸型リニアフレネルレンズ状である場合を示したが、前後左右全周方向に均等に集光作用を有する通常の球面等の凸レンズに対応する凸型フレネルレンズ状の光学シートや、その他の集光作用を有する凸型フレネルレンズ状の光学シートにも同様に実施可能である。上記実施形態の場合には、フレネルレンズ面1aを円筒面からなる凸形状にしたが、通常の球面等の凸レンズに対応する光学シートの場合には、フレネルレンズ面が同心円状に分割されるので、例えば環状円筒面からなる凸形状とすればよい。   In the above embodiment, the optical sheet 1 has a convex linear Fresnel lens shape that has a light collecting action only in the left-right direction. The present invention can be similarly applied to a convex Fresnel lens-like optical sheet corresponding to a convex lens such as a spherical surface, and other convex Fresnel lens-like optical sheets having a condensing function. In the case of the above embodiment, the Fresnel lens surface 1a is a convex shape made of a cylindrical surface. However, in the case of an optical sheet corresponding to a convex lens such as a normal spherical surface, the Fresnel lens surface is divided concentrically. For example, a convex shape formed of an annular cylindrical surface may be used.

また、上記実施形態では、光学シート1の左右方向に複数組のフレネルレンズを並べて配置した場合を示したが、このフレネルレンズの組数は任意であり、1枚の光学シート1に1組のフレネルレンズだけを形成することもできる。さらに、通常の球面等の凸レンズに対応する凸型フレネルレンズ状のフレネルレンズを形成した光学シートの場合にも、このフレネルレンズの組数は任意であり、複数のフレネルレンズを縦横に配置することもできる。さらに、光学シートの形状も方形や円形状に限らず、多角形や楕円等、任意の形状とすることができる。   In the above-described embodiment, the case where a plurality of sets of Fresnel lenses are arranged side by side in the left-right direction of the optical sheet 1 is shown. However, the number of sets of Fresnel lenses is arbitrary, and one set of optical sheets 1 Only a Fresnel lens can be formed. Furthermore, in the case of an optical sheet formed with a convex Fresnel lens-like Fresnel lens corresponding to a convex lens such as a normal spherical surface, the number of Fresnel lenses can be arbitrarily set, and a plurality of Fresnel lenses should be arranged vertically and horizontally. You can also. Furthermore, the shape of the optical sheet is not limited to a square shape or a circular shape, but may be an arbitrary shape such as a polygon or an ellipse.

また、上記実施形態のバックライトユニットでは、光源として直管型のCCFL2を用いる場合を示したが、必ずしも直管型である必要はなく、例えばU字管等を用いることもできる。さらに、必ずしもCCFL2である必要はなく、一般照明用の蛍光管と同様の熱陰極管等を用いたり、LED(発光ダイオード)を並べて用いることもでき、光源の種類は限定されない。しかも、光源は、線光源である必要もなく、例えば通常の凸レンズに対応する光学シート等の場合には、点光源を用いることが多い。さらに、反射板3も必須ではなく、例えば上記実施形態のCCFL2のように上下に光を発するものの場合には、下方に別の光学シート1を配置して、上下双方に光を供給することも可能である。   Moreover, in the backlight unit of the said embodiment, although the case where the straight tube type CCFL2 was used as a light source was shown, it does not necessarily need to be a straight tube type, for example, a U-shaped tube etc. can also be used. Furthermore, the CCFL 2 is not necessarily required, and a hot cathode tube similar to a fluorescent tube for general illumination can be used, or LEDs (light emitting diodes) can be used side by side, and the type of light source is not limited. In addition, the light source does not need to be a line light source. For example, in the case of an optical sheet or the like corresponding to a normal convex lens, a point light source is often used. Further, the reflector 3 is not essential. For example, in the case of the one that emits light up and down like the CCFL 2 in the above embodiment, another optical sheet 1 may be arranged below to supply light both up and down. Is possible.

また、上記実施形態のバックライトユニットは、光学シート1の上方に直接液晶パネル4を配置する場合を示したが、この光学シート1の上方及び/又は下方には、拡散シート等を配置することもできる。さらに、上記実施形態のバックライトユニットは、液晶パネル4以外のバックライトとして用いることもできる。   Moreover, although the backlight unit of the said embodiment showed the case where the liquid crystal panel 4 was arrange | positioned directly above the optical sheet 1, a diffusion sheet etc. are arrange | positioned above and / or below this optical sheet 1. FIG. You can also. Furthermore, the backlight unit of the above embodiment can also be used as a backlight other than the liquid crystal panel 4.

上記実施形態の光学シートの実施例として2種類の実施例1と実施例2を作製すると共に、従来例の光学シートの比較例を作製した。そして、これらの光学シートを用いたバックライトユニットにおいて、CCFLの位置を左右方向にずらしたときの正面輝度を測定した結果を表1に示すと共に、この測定結果をグラフにしたものを図12に示す。   As examples of the optical sheet of the above-described embodiment, two types of Example 1 and Example 2 were produced, and a comparative example of the optical sheet of the conventional example was produced. And in the backlight unit using these optical sheets, the result of measuring the front luminance when the position of the CCFL is shifted in the left-right direction is shown in Table 1, and a graph of the measurement result is shown in FIG. Show.

Figure 2009175597
Figure 2009175597

これらの実施例1と実施例2と従来例の光学シートは、ポリカーボネート(屈折率:1.586)を用いた。そして、1本のCCFLに対応する光学シートのフレネルレンズのレンズ幅は30mmとした。また、このCCFLは、これらの光学シートの下方20mmの位置に配置し、これらの光学シートのフレネルレンズの中心の真下に配置した場合を位置ずれが0.0mmであるとし、左右方向に0.5mmのピッチで2.0mmまでずらして配置した場合の正面輝度をそれぞれ測定した。   Polycarbonate (refractive index: 1.586) was used for the optical sheets of Examples 1 and 2 and the conventional example. The lens width of the Fresnel lens of the optical sheet corresponding to one CCFL was 30 mm. Further, this CCFL is disposed at a position 20 mm below these optical sheets, and when it is disposed directly below the center of the Fresnel lens of these optical sheets, the positional deviation is assumed to be 0.0 mm. The front luminance was measured for each case where the pitch was shifted to 2.0 mm at a pitch of 5 mm.

比較例の光学シートのフレネルレンズ面は、曲率半径が20mmの円筒面である。これに対して、実施例1の光学シートのフレネルレンズ面は、全て曲率半径が5mmの円筒面とした。また、実施例2の光学シートのフレネルレンズ面は、曲率半径を5mm〜10mmの円筒面とした。即ち、フレネルレンズの中心付近のフレネルレンズ面は、曲率半径を5mmとし、このフレネルレンズの中心から離れるに従って曲率半径を6mm、7mm、8mm、9mmと段階的に大きくし、最も外側部分のフレネルレンズ面の曲率半径を10mmとした。   The Fresnel lens surface of the optical sheet of the comparative example is a cylindrical surface with a radius of curvature of 20 mm. On the other hand, the Fresnel lens surfaces of the optical sheet of Example 1 were all cylindrical surfaces with a curvature radius of 5 mm. The Fresnel lens surface of the optical sheet of Example 2 was a cylindrical surface with a radius of curvature of 5 mm to 10 mm. That is, the Fresnel lens surface near the center of the Fresnel lens has a radius of curvature of 5 mm, and the radius of curvature gradually increases to 6 mm, 7 mm, 8 mm, and 9 mm as the distance from the center of the Fresnel lens increases. The curvature radius of the surface was 10 mm.

この表1と図12から明らかなように、比較例では、CCFLの中心からの位置ずれが大きくなるほど正面輝度が大幅に低下するのに対して、実施例1と実施例2では、CCFLの位置ずれが2.0mmになっても、正面輝度の低下は僅かであることが分かった。   As is apparent from Table 1 and FIG. 12, in the comparative example, the front luminance decreases significantly as the positional deviation from the center of the CCFL increases, whereas in the first and second embodiments, the position of the CCFL It was found that even when the deviation was 2.0 mm, the decrease in front luminance was slight.

本発明の一実施形態を示すものであって、バックライトユニットに用いられる光学シートにおける1組のフレネルレンズの部分を示す縦断面正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional front view illustrating a pair of Fresnel lenses in an optical sheet used in a backlight unit according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態を示すものであって、バックライトユニットに用いられる光学シートにおける3組のフレネルレンズの部分を示す縦断面正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional front view showing parts of three sets of Fresnel lenses in an optical sheet used in a backlight unit, showing an embodiment of the present invention. 従来例を示すものであって、平凸型リニアフレネルレンズにおける曲面のフレネルレンズ面の傾斜角度を説明するための部分拡大縦断面正面図である。It is a partial enlarged longitudinal cross-sectional front view for demonstrating the inclination angle of the curved Fresnel lens surface which shows a prior art example and is a plano-convex linear Fresnel lens. 従来例を示すものであって、平凸型リニアフレネルレンズにおける平面のフレネルレンズ面の傾斜角度を説明するための部分拡大縦断面正面図である。It is a partial expanded longitudinal cross-sectional front view for demonstrating the example of a prior art, and demonstrating the inclination angle of the planar Fresnel lens surface in a plano-convex linear Fresnel lens. 本発明の一実施形態を示すものであって、光学シートのフレネルレンズ面の傾斜角度を説明するための部分拡大縦断面正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a partially enlarged longitudinal sectional front view illustrating an embodiment of the present invention and illustrating an inclination angle of a Fresnel lens surface of an optical sheet. 本発明の一実施形態を示すものであって、光学シートのフレネルレンズ面に平面の面取り部が形成された場合の部分拡大縦断面正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 illustrates an embodiment of the present invention, and is a partial enlarged longitudinal sectional front view when a flat chamfered portion is formed on a Fresnel lens surface of an optical sheet. 本発明の一実施形態を示すものであって、光学シートのフレネルレンズ面に曲面の面取り部が形成された場合の部分拡大縦断面正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 illustrates an embodiment of the present invention, and is a partial enlarged longitudinal sectional front view when a curved chamfered portion is formed on a Fresnel lens surface of an optical sheet. 本発明の一実施形態を示すものであって、光学シートのフレネルレンズ面による拡散作用を説明する部分拡大縦断面正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a partially enlarged longitudinal sectional front view illustrating a diffusion action by a Fresnel lens surface of an optical sheet according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態を示すものであって、フレネル分割面が傾斜面である光学シートにおける1組のフレネルレンズの部分を示す縦断面正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 illustrates an embodiment of the present invention, and is a longitudinal cross-sectional front view illustrating a part of a set of Fresnel lenses in an optical sheet whose Fresnel division surface is an inclined surface. 本発明の一実施形態を示すものであって、樹脂シートを2層にした光学シートの縦断面正面図である。1 shows an embodiment of the present invention, and is a longitudinal sectional front view of an optical sheet having two resin sheets. FIG. 本発明の一実施形態を示すものであって、樹脂シートを3層にした光学シートの縦断面正面図である。1 shows an embodiment of the present invention and is a longitudinal sectional front view of an optical sheet having three resin sheets. FIG. 本発明の実施例を示すものであって、CCFLを左右方向にずらして配置した場合のバックライトユニットの正面輝度を示すグラフである。It is a graph which shows the Example of this invention, Comprising: The front luminance of the backlight unit at the time of arrange | positioning CCFL shifted in the left-right direction is shown. 光学シートを用いたバックライトユニットの構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the backlight unit using an optical sheet. 従来例を示すものであって、平凸型リニアフレネルレンズを、対応する平凸型シリンドリカルレンズと共に示す縦断面正面図である。It is a longitudinal cross-sectional front view which shows a prior art example and shows a plano-convex type linear Fresnel lens with a corresponding plano-convex type cylindrical lens. 従来例を示すものであって、図14に示す平凸型リニアフレネルレンズにおいて、各フレネルレンズ面が平面で構成された場合を示す縦断面正面図である。FIG. 15 is a longitudinal cross-sectional front view illustrating a conventional example and showing a case in which each Fresnel lens surface is a flat surface in the plano-convex linear Fresnel lens shown in FIG. 14.

符号の説明Explanation of symbols

1 光学シート
1a フレネルレンズ面
1b フレネル分割面
1c 面取り部
101 基材層
102 表面層
103 裏面層
11 平凸型リニアフレネルレンズ
11a フレネルレンズ面
11b フレネル分割面
12 平凸型シリンドリカルレンズ
12a 上曲面
13 平凸型リニアフレネルレンズ
13a フレネルレンズ面
13b フレネル分割面
2 CCFL
3 反射板
4 液晶パネル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical sheet 1a Fresnel lens surface 1b Fresnel division surface 1c Chamfer 101 Base material layer 102 Surface layer 103 Back surface layer 11 Plano-convex type linear Fresnel lens 11a Fresnel lens surface 11b Fresnel division surface 12 Plano-convex type cylindrical lens 12a Upper curved surface 13 Plane Convex type linear Fresnel lens 13a Fresnel lens surface 13b Fresnel split surface 2 CCFL
3 Reflector 4 Liquid crystal panel

Claims (6)

少なくとも一方のシート面がフレネルレンズ状に分割された光学シートにおいて、
このフレネルレンズ状に分割された各フレネルレンズ面におけるフレネルレンズの中心軸と半径方向とに沿った縦断面の曲線形状が、下記の構成(A)乃至(C)の全てを備えたものであることを特徴とする光学シート。
(A)各フレネルレンズ面の曲線は、傾斜角度が半径方向に沿って広義の単調増加又は単調減少する凸形状である。
(B)各フレネルレンズ面の曲線の傾斜角度の平均値は、フレネルレンズの中心から離れたフレネルレンズ面ほど、フレネルレンズの中心側をシート内側から当該シート面に向かう方向にさらに回転させた外向きの傾斜角度となる。
(C)同心円状にそれぞれ隣接する双方のフレネルレンズ面の隣接境界側の端部の曲線の傾斜角度は、フレネルレンズの中心から離れたフレネルレンズ面の方が、フレネルレンズの中心側を当該シート面からシート内側に向かう方向にさらに回転させた内向きの傾斜角度となる。
In an optical sheet in which at least one sheet surface is divided into Fresnel lenses,
The curved shape of the longitudinal section along the central axis and the radial direction of the Fresnel lens on each Fresnel lens surface divided into the Fresnel lens shape has all of the following configurations (A) to (C). An optical sheet characterized by that.
(A) The curve of each Fresnel lens surface has a convex shape in which the inclination angle is monotonously increasing or monotonously decreasing along the radial direction.
(B) The average value of the inclination angle of the curve of each Fresnel lens surface is the value obtained by further rotating the center side of the Fresnel lens in the direction from the inner side of the sheet toward the sheet surface as the distance from the center of the Fresnel lens increases. It becomes the inclination angle of the direction.
(C) The inclination angle of the curve at the end of the adjacent boundary side of both Fresnel lens surfaces concentrically adjacent to each other is such that the Fresnel lens surface away from the center of the Fresnel lens is located on the center side of the Fresnel lens. The inward inclination angle is further rotated in the direction from the surface toward the inside of the seat.
少なくとも一方のシート面がリニアフレネルレンズ状に分割された光学シートにおいて、
このリニアフレネルレンズ状に分割された各フレネルレンズ面におけるこの分割面に直交する縦断面の曲線形状が、下記の構成(A)乃至(C)の全てを備えたものであることを特徴とする光学シート。
(A)各フレネルレンズ面の曲線は、傾斜角度が分割面に直交する方向に沿って広義の単調増加又は単調減少する凸形状である。
(B)各フレネルレンズ面の曲線の傾斜角度の平均値は、フレネルレンズの中心から離れたフレネルレンズ面ほど、フレネルレンズの中心側をシート内側から当該シート面に向かう方向にさらに回転させた外向きの傾斜角度となる。
(C)フレネルレンズの中心より外側でそれぞれ隣接する双方のフレネルレンズ面の隣接境界側の端部の曲線の傾斜角度は、フレネルレンズの中心から離れたフレネルレンズ面の方が、フレネルレンズの中心側を当該シート面からシート内側に向かう方向にさらに回転させた内向きの傾斜角度となる。
In an optical sheet in which at least one sheet surface is divided into a linear Fresnel lens,
The Fresnel lens surface divided into the linear Fresnel lens shape is characterized in that the curved shape of the longitudinal section perpendicular to the divided surface has all of the following configurations (A) to (C). Optical sheet.
(A) The curve of each Fresnel lens surface is a convex shape whose inclination angle increases monotonously or decreases monotonously along a direction orthogonal to the dividing plane.
(B) The average value of the inclination angle of the curve of each Fresnel lens surface is the value obtained by further rotating the center side of the Fresnel lens in the direction from the inner side of the sheet toward the sheet surface as the distance from the center of the Fresnel lens increases. It becomes the inclination angle of the direction.
(C) The inclination angle of the curve at the edge of the adjacent boundary side of both Fresnel lens surfaces adjacent to each other outside the center of the Fresnel lens is such that the Fresnel lens surface far from the center of the Fresnel lens is the center of the Fresnel lens. The inward inclination angle is obtained by further rotating the side in the direction from the seat surface toward the inside of the seat.
前記各フレネルレンズ面が0.1mm以上、1.0mm以下のピッチでリニアフレネルレンズ状に分割されていることを特徴とする請求項2に記載の光学シート。   The optical sheet according to claim 2, wherein each Fresnel lens surface is divided into a linear Fresnel lens shape with a pitch of 0.1 mm or more and 1.0 mm or less. 前記各フレネルレンズ面が、円筒面によって形成されたことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の光学シート。   The optical sheet according to claim 2, wherein each Fresnel lens surface is formed by a cylindrical surface. 前記光学シートが拡散剤を含有する透光性材料からなることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の光学シート。   The optical sheet according to claim 1, wherein the optical sheet is made of a translucent material containing a diffusing agent. 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の光学シートを1以上の光源の手前側に配置したことを特徴とする光学シートを用いたバックライトユニット。   A backlight unit using an optical sheet, wherein the optical sheet according to any one of claims 1 to 5 is disposed in front of one or more light sources.
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