JP2009223191A - Optical device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は光学素子に関する。 The present invention relates to an optical element.
従来、液晶表示装置は、コンピュータ用ディスプレイやテレビジョン装置などに広く用いられている。 Conventionally, liquid crystal display devices are widely used for computer displays, television devices, and the like.
通常、液晶表示装置では、液晶表示セルの背面に光源デバイスが配置される。近年、液晶表示装置における表示画質の高精細化や液晶表示装置の消費電力低減が強く望まれるようになっており、それに伴い、光源デバイスにおいても、より高い発光効率が望まれている。 Usually, in a liquid crystal display device, a light source device is disposed on the back of a liquid crystal display cell. In recent years, there has been a strong demand for high-definition display image quality in liquid crystal display devices and reduction in power consumption of liquid crystal display devices. Accordingly, higher light emission efficiency is also desired in light source devices.
光源デバイスの発光効率を向上させる手段としては、従来、面状光源の光出射面側に、輝度を向上させるシートを設置する手段が知られている。ここで、輝度を向上させるシートとしては、例えば、マイクロビーズを含有する塗料が表面に塗布されたビーズコート光拡散シートや、横断面二等辺三角形状のプリズムが複数配列されたプリズムアレイシートなどが挙げられる。 As means for improving the light emission efficiency of the light source device, conventionally, means for installing a sheet for improving luminance on the light emitting surface side of the planar light source is known. Here, as the sheet for improving the brightness, for example, a bead-coated light diffusion sheet in which a coating containing microbeads is applied, a prism array sheet in which a plurality of prisms having an isosceles cross section are arranged, and the like. Can be mentioned.
しかしながら、ビーズコート光拡散シートは、小さな光線集束性能しか有さない。このため、たとえビーズコート光拡散シートを複数枚重ねて用いたとしても、十分な輝度向上効果を得ることは困難である。 However, the bead-coated light diffusion sheet has only a small light focusing performance. For this reason, even if a plurality of bead-coated light diffusion sheets are used in an overlapping manner, it is difficult to obtain a sufficient brightness enhancement effect.
また、プリズムアレイシートでは、光線を発しない方向が存在する。このため、液晶表示装置の視野角が制限されるという問題がある。 In the prism array sheet, there is a direction that does not emit light. For this reason, there exists a problem that the viewing angle of a liquid crystal display device is restrict | limited.
このような従来のシートの問題を解消しうる光学シートとして、例えば特許文献1,2には、所謂マイクロレンズアレイシートが開示されている。
通常、マイクロレンズアレイシートでは、複数のマイクロレンズアレイがマトリクス状に規則的に配列されている。マイクロレンズアレイシートにおいて、光線集束性能を向上させる観点からは、光出射面の面積に対するマイクロレンズの占める面積の割合であるマイクロレンズ占有率を高くすることが好ましい。 Usually, in the microlens array sheet, a plurality of microlens arrays are regularly arranged in a matrix. In the microlens array sheet, from the viewpoint of improving the light focusing performance, it is preferable to increase the microlens occupation ratio, which is the ratio of the area occupied by the microlens to the area of the light exit surface.
しかしながら、マイクロレンズ占有率を高くすると、モアレ現象が生じやすくなる。このため、従来のマイクロレンズアレイシートでは、モアレ現象の発生の抑制と、十分に高い光線集束性能を両立させることが困難であるという問題がある。 However, when the microlens occupation ratio is increased, the moire phenomenon is likely to occur. For this reason, the conventional microlens array sheet has a problem that it is difficult to achieve both suppression of the occurrence of the moire phenomenon and sufficiently high light focusing performance.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、マイクロレンズアレイを有する光学素子において、モアレ現象の発生を抑制しつつ、高い光線集束性能を実現することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to realize high light focusing performance while suppressing the occurrence of a moire phenomenon in an optical element having a microlens array.
本発明に係る光学素子は、光入射面と、光出射面とを有する。光入射面及び光出射面のうちの少なくとも一方の基準面上には、複数のマイクロレンズが周期的且つマトリクス状に配置されたマイクロレンズアレイが形成されている。複数のマイクロレンズのそれぞれは、凸状または凹状に形成されている。基準面は、うねり形状に形成されている。 The optical element according to the present invention has a light incident surface and a light exit surface. A microlens array in which a plurality of microlenses are periodically arranged in a matrix is formed on at least one reference surface of the light incident surface and the light emitting surface. Each of the plurality of microlenses is formed in a convex shape or a concave shape. The reference surface is formed in a wavy shape.
基準面は、カットオフ波長λc=0.08mm、輪郭曲線フィルタλf=40mmで計測される算術平均うねりWaとして2μm以上、50μm以下で表されるうねりを有することが好ましい。 It is preferable that the reference surface has a undulation represented by 2 μm or more and 50 μm or less as an arithmetic average undulation Wa measured with a cutoff wavelength λc = 0.08 mm and a contour curve filter λf = 40 mm.
本発明のある特定の局面では、複数のマイクロレンズは、三角形格子状に配列されている。 In one specific aspect of the present invention, the plurality of microlenses are arranged in a triangular lattice shape.
本発明の他の特定の局面では、複数のマイクロレンズは、正三角形格子状に配列されている。 In another specific aspect of the present invention, the plurality of microlenses are arranged in an equilateral triangular lattice shape.
本発明の別の特定の局面では、各マイクロレンズの直径は、2μm以上、100μm以下である。 In another specific aspect of the present invention, the diameter of each microlens is 2 μm or more and 100 μm or less.
本発明のさらに他の特定の局面では、複数のマイクロレンズは、隣接するマイクロレンズの端部間の距離の最小値が、1μm以上、10μm以下となるように配置されている。 In still another specific aspect of the present invention, the plurality of microlenses are arranged such that the minimum value of the distance between the end portions of adjacent microlenses is 1 μm or more and 10 μm or less.
本発明のさらに別の特定の局面では、各マイクロレンズは、凸状に形成されており、マイクロレンズアレイは、光出射面に形成されている。 In still another specific aspect of the present invention, each microlens is formed in a convex shape, and the microlens array is formed on a light exit surface.
本発明のまた他の特定の局面では、光学素子は、実質的にプラスチックからなり、平均厚みが20μm以上、500μm以下である。 In still another specific aspect of the present invention, the optical element is substantially made of plastic and has an average thickness of 20 μm or more and 500 μm or less.
本発明によれば、マイクロレンズアレイを有する光学素子において、モアレ現象の発生を抑制しつつ、高い光線集束性能を実現することができる。 According to the present invention, in an optical element having a microlens array, high light focusing performance can be realized while suppressing the occurrence of a moire phenomenon.
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について、図1に示す光学シート1を例に挙げて詳細に説明する。但し、図1に示す光学シート1は単なる例示である。本発明は、光学シート1に限定されない。 Hereinafter, an example of a preferable embodiment in which the present invention is implemented will be described in detail by taking the optical sheet 1 shown in FIG. 1 as an example. However, the optical sheet 1 shown in FIG. 1 is merely an example. The present invention is not limited to the optical sheet 1.
図1は光学シート1の平面図である。図2は、光学シート1の断面図である。 FIG. 1 is a plan view of the optical sheet 1. FIG. 2 is a cross-sectional view of the optical sheet 1.
光学シート1は、光透過性を有する。言い換えれば、光学シート1は、光透過性の材料により形成されている。なお、光学シート1の透過波長領域は、特に限定されない。光学シート1の用途などに応じて適宜設定することができる。例えば、光学シート1が液晶表示装置に使用される場合は、光学シート1の透過波長領域は、一般的には、380nm〜700nm程度の波長の可視光領域程度に設定される。 The optical sheet 1 has light transmittance. In other words, the optical sheet 1 is formed of a light transmissive material. The transmission wavelength region of the optical sheet 1 is not particularly limited. It can set suitably according to the use of the optical sheet 1, etc. For example, when the optical sheet 1 is used in a liquid crystal display device, the transmission wavelength region of the optical sheet 1 is generally set to a visible light region having a wavelength of about 380 nm to 700 nm.
光学シート1の材質は、上記光透過性を確保できるものである限りにおいて特に限定されない。光学シート1の材質としては、例えば、ガラスやプラスチックなどが挙げられる。その中でも光学シート1の材質としてはプラスチックが好ましい。すなわち、光学シート1は、実質的にプラスチックからなるものであることが好ましい。プラスチックは、軽量性、柔軟性、加工容易性に優れているからである。 The material of the optical sheet 1 is not particularly limited as long as it can secure the above-described light transmittance. Examples of the material of the optical sheet 1 include glass and plastic. Among these, the material of the optical sheet 1 is preferably plastic. That is, it is preferable that the optical sheet 1 is substantially made of plastic. This is because plastic is excellent in light weight, flexibility, and processability.
プラスチックの具体例としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート及びポリアクリロニトリルなどが挙げられる。また、光学シート1には、透光性を阻害しない範囲で耐候剤、加工助剤、増量剤、補強剤などを添加してもよい。 Specific examples of the plastic include polymethyl methacrylate, polycarbonate, polyethylene terephthalate and polyacrylonitrile. Moreover, you may add a weathering agent, a processing aid, a filler, a reinforcing agent, etc. to the optical sheet 1 in the range which does not inhibit translucency.
なお、光学シート1の厚みは、特に限定されない。光学シート1の厚みは、例えば、平均厚みで20μm以上、500μm以下程度に設定される。 In addition, the thickness of the optical sheet 1 is not specifically limited. The thickness of the optical sheet 1 is set to, for example, an average thickness of about 20 μm or more and 500 μm or less.
図2に示すように、光学シート1は、光入射面1aと、光出射面1bとを備えている。
As shown in FIG. 2, the optical sheet 1 includes a
本実施形態では、光入射面1aは、光学的鏡面に形成されている。このため、光学シート1の高い光線集束機能が実現されている。但し、光入射面1aは、光学的鏡面に形成されていなくてもよい。光入射面1aは、他の部材との密着性を低下させるために粗面に形成してもよく、また光入射面1aに1または複数の突起を形成してもよい。光入射面1aに、つや消し加工、エンボス加工、印刷加工等を施してもよい。
In the present embodiment, the
本実施形態では、光出射面1bにマイクロレンズアレイ10が形成されている。但し、マイクロレンズアレイは、光入射面1aに形成されていてもよい。また、光入射面1aと光出射面1bとの両方にマイクロレンズアレイが形成されていてもよい。但し、光線集束性能を高くする観点からは、凸状の複数のマイクロレンズ11を有するマイクロレンズアレイ10を光出射面1bに形成することが好ましい。
In the present embodiment, the
図1に示すように、マイクロレンズアレイ10は、複数のマイクロレンズ11を備えている。マイクロレンズ11は、凸状または凹状に形成されている。具体的に、本実施形態では、マイクロレンズ11は凸状に形成されている。複数のマイクロレンズ11は、周期的且つマトリクス状に形成されている。但し、マイクロレンズ11は、例えば凹状に形成されていてもよい。
As shown in FIG. 1, the
なお、本明細書において「マトリクス状」とは、第1の方向と、第1の方向とは角度をなす第2の方向との両方において周期的に配列されている様をいう。ここで、第1の方向と第2の方向とは相互に垂直でなくてもよく、斜めであってもよい。 In this specification, “matrix shape” means that the first direction and the first direction are periodically arranged in both the second direction forming an angle. Here, the first direction and the second direction may not be perpendicular to each other, and may be oblique.
また、マイクロレンズアレイ10は、複数種類のマイクロレンズ11を有していてもよい。例えば、マイクロレンズアレイ10は、大きさの異なる複数種類のマイクロレンズ11を有していてもよい。より具体的には、図7に示すように、マイクロレンズアレイ10は、径の異なる複数種類のマイクロレンズ11a、11bが交互に周期的且つマトリクス状に配置されたものであってもよい。
The
本実施形態では、複数のマイクロレンズ11は、具体的には、三角形格子状に配列されている。すなわち、図1に示すように、複数のマイクロレンズ11は、隣接するマイクロレンズ11の中心C1〜C3を結ぶことで形成される図形T1が三角形状となるように配列されている。より具体的には、複数のマイクロレンズ11は、正三角形格子状に配列されている。すなわち、図1に示すように、複数のマイクロレンズ11は、隣接するマイクロレンズ11の中心C1〜C3を結ぶことで形成される図形T1が正三角形状となるように配列されている。
In the present embodiment, the plurality of
なお、本発明において、複数のマイクロレンズ11の配列は、上記三角形格子配列に限定されない。複数のマイクロレンズ11は、例えば、正方形格子状に配列されていてもよい。言い換えれば、複数のマイクロレンズ11は、第1の方向と、第1の方向とに対して垂直な第2の方向との両方において規則的に配列されていてもよい。
In the present invention, the arrangement of the plurality of
本実施形態では、マイクロレンズ11は、略半球状に形成されている。但し、本発明において、マイクロレンズの形状は、略半球状に限定されない。マイクロレンズは、例えば、一部が切断された楕円球状、放物線回転体状、円錐状、角錐状、円錐台状、角錐台状などに形成されていてもよい。但し、マイクロレンズの形状は、真半球状であることが好ましい。光線集束性能をより高くすることができるからである。
In the present embodiment, the
マイクロレンズ11の直径Dは、特に限定されないが、例えば、2μm以上、100μm以下程度に設定することができる。マイクロレンズ11の好ましい直径Dは、5μm以上、75μm以下である。マイクロレンズ11の直径Dが2μmを下回ると、マイクロレンズアレイ10において生じる回折光の光量が増大する傾向にある。マイクロレンズ11の直径Dが100μmを上回ると、マイクロレンズ11の視認されやすくなる傾向にある。このため、例えば、直径Dが100μmを上回るマイクロレンズを有する光学シートを表示装置に用いた場合、輝度ムラが視認されやすくなる傾向にある。
The diameter D of the
なお、本明細書において、マイクロレンズの直径とは、詳細にはマイクロレンズを平面視した際の直径をいう。また、マイクロレンズが、一部が切欠かれた楕円球状である場合、マイクロレンズの直径とは、長径と短径との平均値をいう。 In the present specification, the diameter of the microlens means the diameter when the microlens is viewed in plan. In addition, when the microlens has an oval shape with a part cut away, the diameter of the microlens is an average value of the major axis and the minor axis.
隣接するマイクロレンズ11の端部間の距離の最小値Pは、特に限定されないが、例えば、1μm以上、10μm以下程度に設定することができる。複数のマイクロレンズ11の距離最小値Pは、2μm以上、5μm以下であることが好ましい。複数のマイクロレンズ11の距離最小値Pが1μmを下回ると、隣接するマイクロレンズ11相互間の領域が空気層として機能しづらくなる。このため、マイクロレンズ11のレンズ機能が低下する傾向にある。一方、複数のマイクロレンズ11の距離最小値Pが10μmを上回ると、マイクロレンズ11の光出射面1bに対する占有率が低下するため、垂直透過光の抑制が困難となる傾向にある。
Although the minimum value P of the distance between the edge part of the adjacent
図2に示すように、マイクロレンズアレイ10は、基準面12の上に形成されている。なお、この基準面12は、作製された光学シート1において実存する面ではない。基準面12は、仮想上の面である。
As shown in FIG. 2, the
本発明において、「基準面」とは、マイクロレンズを除去した状態、例えば略半球状のマイクロレンズであれば、略半球状の部分を除去して残る面をいう。基準面は、マイクロレンズアレイにおいて、マイクロレンズの裾の断面を略平面で補完し、その補完された平面と、マイクロレンズが形成されていない部分の面とにより構成される。 In the present invention, the “reference surface” means a surface remaining after removing a substantially hemispherical portion in a state where the microlens is removed, for example, in the case of a substantially hemispherical microlens. In the microlens array, the reference surface is formed by complementing the cross section of the bottom of the microlens with a substantially flat surface, and the complemented plane and the surface of the portion where the microlens is not formed.
光学シートにおいて、基準面は、例えば、任意の垂直切断面を顯微鏡観察し、光出射面においてマイクロレンズが形成されていない部分を抽出すると共に、マイクロレンズが形成されている部分をスプライン補間等数学的に補間することによって特定することができる。 In the optical sheet, the reference surface is, for example, a microscopic observation of an arbitrary vertical cut surface, and a portion where the microlens is not formed on the light exit surface is extracted, and a portion where the microlens is formed is represented by spline interpolation or the like Can be specified by performing interpolation.
本実施形態では、基準面12は、うねり形状に形成されている。換言すれば、基準面12は、平坦面ではない。このため、複数のマイクロレンズ11の配列に関し、光学的規則性が低くなっている。従って、光学シート1におけるモアレ現象の発生を抑制することができる。さらに、マイクロレンズアレイ10における回折光の発生を抑制することができる。
In the present embodiment, the
以下、これらの効果について、図2〜図5を主として参照しながらさらに詳細に説明する。例えば、図3に示すように、基準面112が平坦面である場合は、図4に示すように、マイクロレンズ11において最も光線を多く放出する光線主放出部113が直線状に高い規則性で配列されることとなる。このため、モアレ現象や回折現象が発生しやすいという問題がある。
Hereinafter, these effects will be described in more detail with reference mainly to FIGS. For example, as shown in FIG. 3, when the
それに対して本実施形態では、図2に示すように、基準面12がうねり形状に形成されている。このため、図5に示すように、光線主放出部13の配列の規則性が比較的低くなっている。よって、隣接する光線主放出部13の中心間距離もランダムになっている。このように、基準面12がうねり形状に形成されている本実施形態では、複数のマイクロレンズ11の配列に関し、光学的規則性が低くなっている。従って、モアレ現象や回折現象の発生が効果的に抑制される。
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the
なお、基準面12のうねり度合いは特に限定されない。但し、基準面12は、カットオフ波長λc=0.08mm、輪郭曲線フィルタλf=40mmで計測される算術平均うねりWaとして2μm以上、50μm以下で表されるうねりを有することが好ましい。
The degree of waviness of the
基準面12のうねりを算術平均うねりWaとして2μm以上にすることによって、モアレ現象や回折現象の発生をより効果的に抑制することができる。但し、基準面12のうねりが算術平均うねりWaとして50μmを上回ると、マイクロレンズ11の光学的機能が低下する傾向にある。
By setting the waviness of the
なお、算術平均うねりWaとは、JIS B 0601:2001で規定される算術平均うねりをいう。 The arithmetic average waviness Wa means an arithmetic average waviness defined by JIS B 0601: 2001.
ところで、モアレ現象の発生を抑制する別の方法として、マイクロレンズの径を小さくすると共に、隣接するマイクロレンズ相互間の距離を短くすることも考えられる。しかしながら、この方法を採用すると、光出射面に対してマイクロレンズが占める面積の割合が小さくなる傾向にある。このため、高い光線収束性能を実現することが困難となる。 By the way, as another method for suppressing the occurrence of the moire phenomenon, it is conceivable to reduce the diameter of the microlenses and shorten the distance between adjacent microlenses. However, when this method is adopted, the ratio of the area occupied by the microlens to the light exit surface tends to be small. For this reason, it becomes difficult to realize high light convergence performance.
それに対して本実施形態では、基準面12をうねり形状にすることによってモアレ現象の発生が抑制されているため、マイクロレンズ11の距離最小値Pを大きくする必要はない。換言すれば、本実施形態のように、基準面12をうねり形状に形成することによって、マイクロレンズ11の距離最小値Pを小さくし、光出射面1bに対してマイクロレンズ11が占める面積の割合である占有率を高くした場合であってもモアレ現象や回折現象の発生を抑制することができる。すなわち、本実施形態によれば、モアレ現象や回折現象の発生を抑制しつつ、高い光線集束性能を実現することができる。
On the other hand, in this embodiment, since the generation of the moire phenomenon is suppressed by making the
本実施形態では、複数のマイクロレンズ11は、三角形格子状に配置されている。このため、マイクロレンズアレイ10の光出射面1bに占める割合が大きくされている。従って、垂直透過光がより効果的に抑制されている。それと共に、高い光線集束性能が実現されている。
In the present embodiment, the plurality of
本実施形態では、詳細には、複数のマイクロレンズ11は、正三角形格子状に配置されている。このため、マイクロレンズアレイ10の光出射面1bに占める割合がさらに大きくされている。従って、垂直透過光がより効果的に抑制されている。それと共に、高い光線集束性能が実現されている。
In the present embodiment, in detail, the plurality of
なお、光学シート1の製造方法は特に限定されず、光学シート1の製造には、従来一般に使用されている光学素子の製造方法が適用される。光学シート1の製造方法としては、例えば、成形型を用いたプレス成形、UV重合成形法、インクジェット法などを用いた印刷成形法などが挙げられる。 In addition, the manufacturing method of the optical sheet 1 is not specifically limited, The manufacturing method of the optical element generally used conventionally is applied for manufacture of the optical sheet 1. FIG. Examples of the method for producing the optical sheet 1 include press molding using a molding die, UV polymerization molding method, and printing molding method using an ink jet method.
また、透光性シートに、マイクロレンズアレイ10が形成された別の透光性シートを貼り合わせることによって光学シート1を作製してもよい。
Moreover, you may produce the optical sheet 1 by bonding another translucent sheet | seat in which the
図5は、本実施形態の光学シート1を用いた液晶表示装置2の模式的側面図である。図5に示すように、液晶表示装置2は、光源デバイス21と、光学シート1と、液晶表示セル25とを備えている。光源デバイス21と、光学シート1とは、光源ユニット20を構成している。
FIG. 5 is a schematic side view of a liquid
なお、本実施形態では、所謂直下方式のバックライトを備えた液晶表示装置を例に挙げて説明する。但し、本発明において、液晶表示装置は、例えば、所謂エッジライト方式のバックライトを有するものであってもよい。また、液晶表示装置は、バックライトを有さない反射型の液晶表示装置であってもよい。 In the present embodiment, a liquid crystal display device including a so-called direct-type backlight will be described as an example. However, in the present invention, the liquid crystal display device may have, for example, a so-called edge light type backlight. The liquid crystal display device may be a reflective liquid crystal display device that does not have a backlight.
光源デバイス21は、ケーシング22と、複数の線条光源23と、光拡散板24とを備えている。複数の線条光源23は、ケーシング22内に収納されている。本実施形態では、線条光源23は、冷陰極線管により構成されている。但し、線条光源23の種類は、特に限定されない。また、線条光源23に替えて、複数の点状光源をマトリクス状に配置してもよい。なお、点状光源は、例えば、LED(light‐emitting diode)などによって構成することができる。
The
光学シート1は、光源デバイス21の光出射面の上方に配置されている。光学シート1の光出射面1b側には、液晶表示セル25が配置されている。本実施形態では、液晶表示セル25は、光出射面1bの上方に配置されている。但し、液晶表示セル25は、光出射面1bの上に配置されていてもよい。
The optical sheet 1 is disposed above the light emission surface of the
上述のように、光学シート1によれば、モアレ現象や回折現象の発生を抑制しつつ、高い光線集束性能を実現することができる。従って、高輝度かつ高い表示品位を有する液晶表示装置2を実現することができる。
As described above, according to the optical sheet 1, high light focusing performance can be realized while suppressing the occurrence of moire phenomenon and diffraction phenomenon. Therefore, the liquid
(変形例)
上記実施形態では、マイクロレンズアレイ10が光学シート1の表面に形成されている例について説明した。但し、本発明において、マイクロレンズアレイ10が形成される光学素子は、これに限定されない。マイクロレンズアレイ10が形成される光学素子は、光入射面と光出射面とを有するものである限り、特に限定されない。
(Modification)
In the above embodiment, the example in which the
(実施例)
ポリエチレンテレフタレートフィルムを、熱プレス成形法を用いて、表面にうねり形状が形成された第1のシートを作製した。なお、熱プレス成形法には、対をなす第1の成形型と第2の成形型とを用いた。第1の成形型としては、算術平均うねりWaで20μmのうねりを有する表面をもつ成形型を用いた。第2の成形型の成形面は、実質的に鏡面とした。得られた第1のシートの平気厚みは、300μmであった。また、得られた第1のシートの表面は、算術平均うねりWaで19μmのうねりを有していた。
(Example)
The polyethylene terephthalate film was manufactured using a hot press molding method to produce a first sheet having a wavy shape formed on the surface. In the hot press molding method, a paired first mold and second mold were used. As the first mold, a mold having a surface having an undulation of 20 μm in arithmetic mean waviness Wa was used. The molding surface of the second mold was substantially a mirror surface. The average thickness of the obtained first sheet was 300 μm. Moreover, the surface of the obtained 1st sheet | seat had a 19 micrometer wave | undulation by arithmetic mean wave | undulation Wa.
次に、UV硬化性アクリル樹脂を用い、UV重合成形法によって上記第1のシートのうねりを有する表面上にマイクロレンズアレイ10を作製することによって図1及び図2に示す光学シート1を得た。マイクロレンズ11の形状は、半径が45μmの半球形状とした。複数のマイクロレンズ11の配列は、正三角形格子配列とした。マイクロレンズ11の距離最小値Pは10μmとした。
Next, the optical sheet 1 shown in FIGS. 1 and 2 was obtained by using the UV curable acrylic resin to produce the
得られた光学シート1を用いて、図6に示す20インチサイズの液晶表示装置2を作製した。
A 20-inch size liquid
得られた液晶表示装置2について、光線集束性能と、モアレ現象発生状況と、回折現象発生状況とを評価した。
About the obtained liquid
具体的には、液晶表示装置2の全画面において白色表示をさせた状態で、画面の法線方向における画面中央の輝度を測定することによって光線集束性能を評価した。また、光学シート1を搭載しないときの非搭載時輝度を測定し、光学シート1を搭載したときの搭載時輝度を非搭載時輝度で除算することによって光線集束性能の相対値を算出した。
Specifically, the light focusing performance was evaluated by measuring the luminance at the center of the screen in the normal direction of the screen in a state where white display was performed on the entire screen of the liquid
モアレ現象発生状況の評価は、液晶表示装置2に放射状テストチャート(日本画像学会スクリーンゲージ)を表示させ、モアレ現象の有無を目視によって確認した。
The evaluation of the occurrence of the moire phenomenon was performed by displaying a radial test chart (Japanese Image Society Screen Gauge) on the liquid
また、回折現象発生状況の評価は、液晶表示装置2の全画面において白色表示をさせた状態で、水平方向−60°〜+60°、垂直方向−45°〜+45°の範囲を目視することによって着色の有無を観察することによって行った。
In addition, the evaluation of the state of occurrence of the diffraction phenomenon is performed by visually observing the range of −60 ° to + 60 ° in the horizontal direction and −45 ° to + 45 ° in the vertical direction with white display on the entire screen of the liquid
結果を下記表1に示す。 The results are shown in Table 1 below.
(比較例1)
第1の成形型の表面を平坦にした以外は、上記実施例と同様に液晶表示装置を作製し、同様の評価を行った。
(Comparative Example 1)
A liquid crystal display device was produced in the same manner as in the above example except that the surface of the first mold was flattened, and the same evaluation was performed.
結果を下記表1に示す。 The results are shown in Table 1 below.
(比較例2)
複数のマイクロレンズを正三角形格子配列から±20μmの範囲で揺らぎをもたせた不規則な配列とした以外は、上記比較例1と同様に液晶表示装置を作製し、同様の評価を行った。
(Comparative Example 2)
A liquid crystal display device was produced and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1 except that a plurality of microlenses were irregularly arranged with fluctuations within a range of ± 20 μm from the equilateral triangular lattice arrangement.
結果を下記表1に示す。 The results are shown in Table 1 below.
(比較例3)
マイクロレンズアレイを、半径45μmの半球状マイクロレンズと、半径35μmの半球状のマイクロレンズとが交互に正三角形格子配列されたものとしたこと以外は、上記比較例1と同様に液晶表示装置を作製し、同様の評価を行った。
(Comparative Example 3)
The liquid crystal display device was the same as Comparative Example 1 except that the microlens array was a hemispherical microlens having a radius of 45 μm and a hemispherical microlens having a radius of 35 μm alternately arranged in an equilateral triangular lattice. A similar evaluation was made.
結果を下記表1に示す。 The results are shown in Table 1 below.
表1に示すように、基準面12をうねり形状にした実施例においても、基準面12が平坦である実施例1と同様に、高い光線集束性能が確認された。また、比較例1では、モアレ現象と回折現象とが観察されたのに対して、実施例では、モアレ現象と回折現象とが観察されなかった。
As shown in Table 1, also in the example in which the
また、マイクロレンズの配列に揺らぎをもたせた比較例2でも、実施例と同様に、モアレ現象と回折現象とが観察されなかった。しかしながら、実施例における光線集束性能が455cd/m2、相対値で1.45であるのに対して、比較例2における光線集束性能は、383cd/m2、相対値で1.22と、比較的低い値となった。 Further, in Comparative Example 2 in which the microlens array was fluctuated, the moire phenomenon and the diffraction phenomenon were not observed as in the example. However, the light focusing performance in the example is 455 cd / m 2 and the relative value is 1.45, whereas the light focusing performance in the comparative example 2 is 383 cd / m 2 and the relative value is 1.22. Low.
2種の大きさのマイクロレンズを配列させた比較例3では、回折現象は観察されなかったものの、モアレ現象は観察された。また、実施例における光線集束性能が455cd/m2、相対値で1.45であるのに対して、比較例3における光線集束性能は、411cd/m2、相対値で1.31と、比較的低い値となった。 In Comparative Example 3 in which two types of microlenses were arranged, the diffraction phenomenon was not observed, but the moire phenomenon was observed. The light focusing performance in the example is 455 cd / m 2 and the relative value is 1.45, whereas the light focusing performance in the comparative example 3 is 411 cd / m 2 and the relative value is 1.31. Low.
以上の結果から、基準面12をうねり形状にすることによって、モアレ現象や回折現象の発生を抑制しつつ、高い光線集束性能を実現することができることがわかる。
From the above results, it can be seen that by making the
1 …光学シート
1a…光入射面
1b…光出射面
2 …液晶表示装置
10 …マイクロレンズアレイ
11 …マイクロレンズ
12 …基準面
13 …光線主放出部
20 …光源ユニット
21 …光源デバイス
22 …ケーシング
23 …線条光源
24 …光拡散板
25 …液晶表示セル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (8)
前記マイクロレンズアレイは、前記光出射面に形成されている、請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学素子。 Each of the microlenses is formed in a convex shape,
The optical element according to claim 1, wherein the microlens array is formed on the light emitting surface.
Priority Applications (1)
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015138078A (en) * | 2014-01-21 | 2015-07-30 | セイコーエプソン株式会社 | Microlens array, method of manufacturing the microlens array, electro-optical device, and electronic apparatus |
JP2015148658A (en) * | 2014-02-05 | 2015-08-20 | セイコーエプソン株式会社 | Microlens array, method for manufacturing microlens array, electro-optic device, and electronic equipment |
CN113703175A (en) * | 2021-09-10 | 2021-11-26 | 江西欧迈斯微电子有限公司 | Diffractive optical element, projection module, and electronic apparatus |
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