JP2009271379A

JP2009271379A - Transmission type display device

Info

Publication number: JP2009271379A
Application number: JP2008122627A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Goto; 正浩後藤
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2008-05-08
Filing date: 2008-05-08
Publication date: 2009-11-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission type display device which is satisfactory in the availability of light rays and can display a high-brightness video. <P>SOLUTION: The transmission type display device 10 includes a light control sheet 14 having a light-shielding pattern 141 comprising apertures 142 transmittable of light in a focal region consisting of a position which is the focus of parallel light and a region which is near the same when the parallel light is emitted to a unit lens 144a along an approximate normal direction of the sheet face of the light control sheet 14 from a lens layer 144 side on an incident side of a substrate layer 143. The incident side of the light-shielding pattern 141 is formed as a reflection layer 141a having a function to reflect the light. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置等の透過型表示装置に関するものである。 The present invention relates to a transmissive display device such as a liquid crystal display device.

従来、面光源装置を用いて液晶パネルを背面から照明し、映像を表示する透過型表示装置が知られている（例えば、特許文献１）。面光源装置では、冷陰極管やＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を発光源として用いているが、これらの発光源からの照明光を効率よく必要な範囲に拡散したり、集光したりする目的で、レンズ形状やプリズム形状等の光学形状が形成された光学シートが用いられている。
特開２００６−１１９６００号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, a transmissive display device that illuminates a liquid crystal panel from the back using a surface light source device and displays an image is known (for example, Patent Document 1). In a surface light source device, a cold cathode tube, an LED (Light Emitting Diode), or the like is used as a light source, but the purpose is to efficiently diffuse or condense illumination light from these light sources into a necessary range. Thus, an optical sheet in which an optical shape such as a lens shape or a prism shape is formed is used.
JP 2006-119600 A

このような透過型表示装置では、発光源が発する照明光を所望する視野角範囲内へ出射させて光の利用効率をあげ、より高輝度の映像を表示可能とすることが常に求められている。
しかし、照明光の集光や拡散のために光学シートを使用した場合に、光が光学シートに入射する入射角度等によっては、所望しない方向へ出射して迷光となる場合があった。そのため、光の利用効率が低下し、輝度の向上効果が小さいという問題があった。 In such a transmissive display device, it is always required that illumination light emitted from a light emitting source be emitted within a desired viewing angle range to improve light utilization efficiency and display a higher brightness image. .
However, when an optical sheet is used for condensing or diffusing illumination light, there are cases where the light is emitted in an undesired direction and becomes stray light depending on the incident angle of the light incident on the optical sheet. For this reason, there is a problem that the light use efficiency is lowered and the effect of improving the luminance is small.

本発明の課題は、光の利用効率が良好であり、高輝度の映像を表示可能な透過型表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a transmissive display device that has good light utilization efficiency and can display a high-luminance video.

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、光を発する光源部（１３）と、出射側に凸となる単位レンズ（１４４ａ）が複数配列されたレンズ層（１４４）と前記レンズ層の基材となる基材層（１４３）と前記基材層の入射側に形成された遮光パターン（１４１）とを有する光制御シート（１４）と、前記光制御シートより出射側に配置され、前記光源部が発する光によって照明される透過型表示部（１１）と、前記透過型表示部の出射側に設けられる光拡散層（１５）と、を備える透過型表示装置であって、前記遮光パターンは、前記レンズ層側から前記光制御シートのシート面の略法線方向に沿って前記単位レンズに平行光を照射したときに、前記平行光の焦点となる位置と前記焦点の近傍となる領域とからなる焦点領域に光が透過可能な開口部（１４２）を有し、前記遮光パターンの入射側（１４１ａ）は、光を反射すること、を特徴とする透過型表示装置（１０）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の透過型表示装置において、前記単位レンズ（１４４ａ）は、２次元方向に複数配列されていること、を特徴とする透過型表示装置（１０）である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の透過型表示装置において、前記基材層（１４３）は、前記光制御シート（１４）に入射する光のうち、特定の偏光状態の光を透過し、それ以外の偏光状態の光を反射する偏光光学要素であること、を特徴とする透過型表示装置（１０）である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の透過型表示装置において、前記遮光パターン（１４１）の前記レンズ層側（１４１ｂ）は、光を吸収すること、を特徴とする透過型表示装置（１０）である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の透過型表示装置において、前記光源部（１３）は、略点光源の発光体（１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ）が複数配列されていること、を特徴とする透過型表示装置（１０）である。
請求項６の発明は、請求項５に記載の透過型表示装置において、前記光源部（１３）は、時分割で多原色を発光可能であること、を特徴とする透過型表示装置（１０）である。
請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の透過型表示装置において、前記光拡散層（１５）は、入射した光の少なくとも一部を全反射する全反射面を有する単位光学形状部（１５１）が複数配列されていること、を特徴とする透過型表示装置（１０）である。
請求項８の発明は、請求項７に記載の透過型表示装置において、複数配列された前記単位光学形状部（１５１）の間には、光を吸収する光吸収部（１５２）が形成されていること、を特徴とする透過型表示装置（１０）である。
請求項９の発明は、請求項７又は請求項８に記載の透過型表示装置において、前記光拡散層（１５）の厚み方向における前記単位光学形状部（１５１）の断面形状は、入射側の幅が出射側の幅に比べて広い略台形形状であること、を特徴とする透過型表示装置（１０）である。
請求項１０の発明は、請求項７から請求項９までのいずれか１項に記載の透過型表示装置において、前記単位光学形状部（１５１）は、１次元方向に複数配列されていること、を特徴とする透過型表示装置（１０）である。
請求項１１の発明は、請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の透過型表示装置において、前記透過型表示部（１１）は、液晶パネルであること、を特徴とする透過型表示装置（１０）である。 The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.
The invention of claim 1 includes a light source part (13) that emits light, a lens layer (144) in which a plurality of unit lenses (144a) that are convex on the emission side are arranged, and a base material layer that is a base material of the lens layer (143) and a light control sheet (14) having a light-shielding pattern (141) formed on the incident side of the base material layer, and the light control sheet (14) disposed on the light emission side from the light control sheet, illuminated by light emitted from the light source unit A transmissive display device comprising: a transmissive display portion (11); and a light diffusion layer (15) provided on the emission side of the transmissive display portion, wherein the light shielding pattern is formed from the lens layer side. When the unit lens is irradiated with parallel light along a substantially normal direction of the sheet surface of the light control sheet, the light is applied to a focal region composed of a focal point of the parallel light and a region near the focal point. Has an opening (142) through which , Incident side of the light-shielding pattern (141a) is to reflect light, a transmission type display device according to claim (10).
A second aspect of the present invention is the transmissive display device according to the first aspect, wherein a plurality of the unit lenses (144a) are arranged in a two-dimensional direction. is there.
According to a third aspect of the present invention, in the transmissive display device according to the first or second aspect, the base material layer (143) has a specific polarization state out of light incident on the light control sheet (14). The transmissive display device (10) is characterized in that it is a polarizing optical element that transmits the light of the above and reflects light in the other polarization state.
According to a fourth aspect of the present invention, in the transmissive display device according to any one of the first to third aspects, the lens layer side (141b) of the light shielding pattern (141) absorbs light. A transmissive display device (10) characterized by the above.
According to a fifth aspect of the present invention, in the transmissive display device according to any one of the first to fourth aspects, the light source unit (13) is a substantially point light source (13R, 13G, 13B). A transmissive display device (10) characterized in that a plurality of are arranged.
According to a sixth aspect of the present invention, in the transmissive display device according to the fifth aspect, the light source unit (13) is capable of emitting multiple primary colors in a time division manner. It is.
According to a seventh aspect of the present invention, in the transmissive display device according to any one of the first to sixth aspects, the light diffusion layer (15) is a total reflection device that totally reflects at least a part of incident light. A transmissive display device (10) characterized in that a plurality of unit optical shape portions (151) having reflective surfaces are arranged.
According to an eighth aspect of the present invention, in the transmissive display device according to the seventh aspect, a light absorbing portion (152) for absorbing light is formed between the plurality of unit optical shape portions (151) arranged. A transmissive display device (10).
According to a ninth aspect of the present invention, in the transmissive display device according to the seventh or eighth aspect, the cross-sectional shape of the unit optical shape portion (151) in the thickness direction of the light diffusion layer (15) is the incident side. The transmissive display device (10) is characterized in that it has a substantially trapezoidal shape that is wider than the width on the exit side.
The invention of claim 10 is the transmissive display device according to any one of claims 7 to 9, wherein a plurality of the unit optical shape portions (151) are arranged in a one-dimensional direction. A transmissive display device (10) characterized by
The invention according to claim 11 is the transmissive display device according to any one of claims 1 to 10, wherein the transmissive display section (11) is a liquid crystal panel. A mold display device (10).

本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本発明による透過型表示装置は、光制御シートが基材層の入射側に形成された遮光パターンを備え、この遮光パターンは、レンズ層側から光制御シートのシート面の略法線方向に沿って単位レンズに平行光を照射したときに、平行光の焦点となる位置と焦点の近傍となる領域とからなる焦点領域に光が透過可能な開口部を有し、また、遮光パターンの入射側は、光を反射する。よって、光源部からの光のうち、所定の入射角度の範囲内で光制御シートに入射する光は、開口部から単位レンズへ入射し、単位レンズによって集光されてシート面の法線方向に略平行な方向へ出射することができる。一方、所定の入射角度の範囲外で光制御シートに入射する光は、反射層によって光源部側へ反射し、再利用することができる。よって、単位レンズからシート面の法線方向に対して大きな角度をなす方向へ出射して不要な迷光の原因となる光の低減や、光の利用効率の向上を図ることができ、正面輝度が高く明るい映像を表示できる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) A transmissive display device according to the present invention includes a light-shielding pattern in which a light control sheet is formed on the incident side of a base material layer, and the light-shielding pattern is substantially normal to the sheet surface of the light control sheet from the lens layer side. When the unit lens is irradiated with parallel light along the direction, it has an opening through which light can be transmitted in a focal region composed of a position where the parallel light is focused and a region near the focus, and a light shielding pattern The incident side of the light reflects light. Therefore, of the light from the light source unit, the light that is incident on the light control sheet within a predetermined incident angle range is incident on the unit lens from the opening and is condensed by the unit lens in the normal direction of the sheet surface. The light can be emitted in a substantially parallel direction. On the other hand, light incident on the light control sheet outside the range of the predetermined incident angle is reflected to the light source unit side by the reflective layer and can be reused. Therefore, it is possible to reduce the light that causes unnecessary stray light by emitting in a direction that makes a large angle with respect to the normal direction of the sheet surface from the unit lens, and to improve the light utilization efficiency. High and bright images can be displayed.

（２）単位レンズは、２次元方向に複数配列されているので、シート面の２次元方向において、光の出射角度を制御することができる。 (2) Since a plurality of unit lenses are arranged in the two-dimensional direction, the light emission angle can be controlled in the two-dimensional direction of the sheet surface.

（３）基材層は、光制御シートに入射する光のうち、特定の偏光状態の光を透過し、それ以外の偏光状態の光を反射する偏光光学要素であるので、開口部から基材層に入射した光のうち、特定の偏光状態以外の光を反射して光源部側へ戻して再利用することができる。よって、効率よく映像の輝度を向上させることができる。 (3) Since the base material layer is a polarizing optical element that transmits light in a specific polarization state and reflects light in other polarization states among the light incident on the light control sheet, the base material layer is opened from the opening. Of the light incident on the layer, light other than a specific polarization state can be reflected and returned to the light source side for reuse. Therefore, the luminance of the video can be improved efficiently.

（４）遮光パターンのレンズ層側は、光を吸収するので、透過型表示装置の内部に入射した外光を吸収し、映像のコントラストを向上することができる。 (4) Since the lens layer side of the light shielding pattern absorbs light, external light incident on the inside of the transmissive display device can be absorbed, and the contrast of the image can be improved.

（５）光源部は、略点光源の発光体が複数配列されているので、蛍光管等を用いる場合に比べて透過型表示装置の薄型化を図ることができる。 (5) Since the light source section includes a plurality of light emitters of substantially point light sources, the transmission type display device can be made thinner than when a fluorescent tube or the like is used.

（６）光源部は、時分割で多原色を発光可能であるので、解像度を向上させることができる。また、この透過型表示装置の透過型表示部を液晶パネルとした場合には、カラーフィルタを省略することができ、コストの低減や、透過率の向上による輝度の向上を図ることができる。 (6) Since the light source unit can emit multiple primary colors in a time division manner, the resolution can be improved. Further, when the transmissive display portion of this transmissive display device is a liquid crystal panel, the color filter can be omitted, and the luminance can be improved by reducing the cost and improving the transmittance.

（７）光拡散層は、入射した光の少なくとも一部を全反射する全反射面を有する単位光学形状部が複数配列されているので、光源部が発した光の一部を全反射面で反射させることにより、光の損失を抑え、かつ、容易に視野角を拡大することができる。 (7) Since the light diffusing layer has a plurality of unit optical shape portions having a total reflection surface that totally reflects at least a part of incident light, a part of the light emitted from the light source unit is reflected on the total reflection surface. By reflecting the light, loss of light can be suppressed and the viewing angle can be easily expanded.

（８）複数配列された単位光学形状部の間には、光を吸収する光吸収部が形成されているので、透過型表示装置に入射する外光を吸収し、映像のコントラストを向上させることができる。 (8) Since a light absorbing portion that absorbs light is formed between a plurality of unit optical shape portions arranged, the external light incident on the transmissive display device is absorbed and the contrast of the image is improved. Can do.

（９）光拡散層の厚み方向における単位光学形状部の断面形状は、入射側の幅が出射側の幅に比べて広い略台形形状であるので、所望する方向へ容易に光を出射させることができる。 (9) Since the cross-sectional shape of the unit optical shape portion in the thickness direction of the light diffusion layer is a substantially trapezoidal shape where the width on the incident side is wider than the width on the emission side, light can be easily emitted in the desired direction. Can do.

（１０）単位光学形状部は、１次元方向に複数配列されているので、配列方向において視野角を容易に拡大することができ、また、容易に形成できる。 (10) Since a plurality of unit optical shape portions are arranged in the one-dimensional direction, the viewing angle can be easily enlarged in the arrangement direction, and can be easily formed.

（１１）透過型表示部は、液晶パネルであるので、高輝度な液晶表示装置とすることができる。 (11) Since the transmissive display unit is a liquid crystal panel, a high-brightness liquid crystal display device can be obtained.

以下、図面等を参照して、本発明の透過型表示装置の実施形態を説明する。
なお、以下の明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
また、以下の明細書中では、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、特許請求の範囲の記載は、シートという記載で統一して使用した。従って、シート、板、フィルムの文言は、適宜置き換えることができるものとする。例えば、光制御シートは、光制御フィルムとしてもよいし、光制御板としてもよい。
さらに、理解を容易にするために、以下の明細書中では、垂直方向、水平方向とは、特に断りがある場合を除いて、透過型表示装置の使用状態における垂直方向、水平方向であるとする。 Hereinafter, embodiments of a transmissive display device of the present invention will be described with reference to the drawings.
It should be noted that the numerical values such as dimensions and material names and the like of each member described in the following specification are examples of the embodiment and are not limited thereto, and may be appropriately selected and used.
Moreover, in the following specification, although terms such as a sheet and a film are used, these are generally used in the order of thickness in the order of a plate, a sheet, and a film, In the present specification, it is used in accordance with this. However, since there is no technical meaning in such proper use, the description in the claims is used in the unified description of the sheet. Accordingly, the terms “sheet”, “plate”, and “film” can be appropriately replaced. For example, the light control sheet may be a light control film or a light control plate.
Furthermore, in order to facilitate understanding, in the following specification, the vertical direction and the horizontal direction are the vertical direction and the horizontal direction in the usage state of the transmissive display device, unless otherwise specified. To do.

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の透過型表示装置１０を示す図である。
なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本実施形態の透過型表示装置１０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal
Display）パネル１１、反射板１２、光源部１３、光制御シート１４、光拡散層１５等を備え、ＬＣＤパネル１１に形成される映像情報を背面から照明して表示する透過型液晶表示装置である。なお、ＬＣＤパネル１１を背面から照明する面光源装置（バックライト）としては、反射板１２、光源部１３、光制御シート１４が該当している。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a transmissive display device 10 according to the first embodiment.
In addition, each figure shown below including FIG. 1 is the figure shown typically, and the magnitude | size and shape of each part are exaggerated suitably for easy understanding.
The transmissive display device 10 of the present embodiment is an LCD (Liquid Crystal).
Display) A transmissive liquid crystal display device that includes a panel 11, a reflector 12, a light source unit 13, a light control sheet 14, a light diffusion layer 15, and the like, and illuminates and displays video information formed on the LCD panel 11 from the back side. . In addition, as the surface light source device (backlight) for illuminating the LCD panel 11 from the back, the reflection plate 12, the light source unit 13, and the light control sheet 14 are applicable.

ＬＣＤパネル１１は、透過型の液晶表示素子により形成された透過型表示部である。本実施形態のＬＣＤパネル１１は、ＴＮ（Twisted Nematic）モードであり、対角３２インチサイズ（７４０ｍｍ×４２０ｍｍ）であり、１２８０×７６８ドットの表示を行うことができる。 The LCD panel 11 is a transmissive display unit formed by a transmissive liquid crystal display element. The LCD panel 11 of the present embodiment is in a TN (Twisted Nematic) mode, has a diagonal size of 32 inches (740 mm × 420 mm), and can display 1280 × 768 dots.

光源部１３は、ＬＣＤパネル１１を照明する光を発する部分であり、点光源である３種類の発光体１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂが２次元方向に複数配列されて形成されている（図２参照）。
発光体１３Ｒは、赤色の発光を行う発光体であり、発光体１３Ｇは、緑色の発光を行う発光体であり、発光体１３Ｂは、青色の発光を行う発光体である。本実施形態では、各発光体１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂとして発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が用いられている。
また、本実施形態の各発光体１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは、フィールドシーケンシャル方式によって発光が制御されている。フィールドシーケンシャル方式とは、各発光体を、発光する光の色ごとに時分割で発光させる方式である。 The light source unit 13 emits light that illuminates the LCD panel 11, and is formed by arranging a plurality of three types of light emitters 13R, 13G, and 13B that are point light sources in a two-dimensional direction (see FIG. 2). .
The light emitter 13R is a light emitter that emits red light, the light emitter 13G is a light emitter that emits green light, and the light emitter 13B is a light emitter that emits blue light. In the present embodiment, a light emitting diode (LED) is used as each of the light emitters 13R, 13G, and 13B.
In addition, the light emission of each of the light emitters 13R, 13G, and 13B of the present embodiment is controlled by a field sequential method. The field sequential method is a method in which each light emitter is caused to emit light in a time-sharing manner for each color of emitted light.

図２は、本実施形態の光源部１３の各発光体１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの配列状態を説明する図である。図２では、光源部１３を観察面側（出射側）から見た様子を示している。
各発光体は、垂直方向及び水平方向において等間隔に配列されており、本実施形態では、各発光体が並んでいる間隔は、垂直方向及び水平方向ともにＳ１である。
各発光体１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは、水平方向において図２の左側から、発光体１３Ｒ（赤色光）、発光体１３Ｇ（緑色光）、発光体１３Ｂ（青色光）、発光体１３Ｇ（緑色光）、発光体１３Ｒ（赤色光）、・・・という配列順序で配列されている。そして、垂直方向に一段下がった位置では、発光体１３Ｒの下（図２における下方、以下同じ）には発光体１３Ｂが、発光体１３Ｂの下には発光体１３Ｒが位置するように配列されている。
なお、上述した各発光体の配列は、一例に過ぎず、どのような順序であってもよい。 FIG. 2 is a diagram illustrating the arrangement state of the light emitters 13R, 13G, and 13B of the light source unit 13 of the present embodiment. FIG. 2 shows a state in which the light source unit 13 is viewed from the observation surface side (outgoing side).
The light emitters are arranged at equal intervals in the vertical direction and the horizontal direction, and in the present embodiment, the interval in which the light emitters are arranged is S1 in both the vertical direction and the horizontal direction.
Each of the light emitters 13R, 13G, and 13B has a light emitter 13R (red light), a light emitter 13G (green light), a light emitter 13B (blue light), and a light emitter 13G (green light) from the left side in FIG. , And light emitters 13R (red light),... Then, at the position lowered by one step in the vertical direction, the light emitter 13B is arranged below the light emitter 13R (downward in FIG. 2, the same applies hereinafter), and the light emitter 13R is located below the light emitter 13B. Yes.
In addition, the arrangement | sequence of each light-emitting body mentioned above is only an example, and what kind of order may be sufficient as it.

図１に戻って、反射板１２は、光源部１３（発光体１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ）の光制御シート１４とは反対側（背面側）の全面にわたって設けられており、背面側へ進む照明光を拡散反射して光制御シート１４側（出射方向）へ向かわせ、入射光照度を均一に近付ける働きを有している。 Returning to FIG. 1, the reflector 12 is provided over the entire surface of the light source section 13 (light emitters 13R, 13G, 13B) on the opposite side (back side) from the light control sheet 14, and the illumination light travels toward the back side. Is diffused and reflected toward the light control sheet 14 (outgoing direction), and the illumination intensity of the incident light is made to approach uniformly.

図３は、本実施形態の光制御シート１４を説明する図である。図３（ａ）は、光制御シート１４を、水平方向に平行であってシート面の法線方向に平行な断面での断面の一部を拡大した図である。図３（ｂ）は、光制御シート１４をＬＣＤパネル１１側（出射側）から見た図であり、図３（ｃ）は、光制御シート１４を光源部１３側（入射側）から見た図である。
ここで、シート面とは、光制御シート１４全体として見たときにおける、光制御シート１４の平面方向となる面を示すものであり、以下の説明中、及び、特許請求の範囲においても同一の定義として用いている。
光制御シート１４は、光源部１３側から順に、遮光パターン１４１、基材層１４３、レンズ層１４４等を備えている。 FIG. 3 is a diagram illustrating the light control sheet 14 of the present embodiment. FIG. 3A is an enlarged view of a part of a cross section of the light control sheet 14 in a cross section parallel to the horizontal direction and parallel to the normal direction of the sheet surface. 3B is a view of the light control sheet 14 viewed from the LCD panel 11 side (outgoing side), and FIG. 3C is a view of the light control sheet 14 viewed from the light source unit 13 side (incident side). FIG.
Here, the sheet surface indicates a surface in the planar direction of the light control sheet 14 when viewed as the light control sheet 14 as a whole, and is the same in the following description and claims. Used as a definition.
The light control sheet 14 includes a light shielding pattern 141, a base material layer 143, a lens layer 144, and the like in order from the light source unit 13 side.

遮光パターン１４１は、基材層１４３の入射側（光源部１３側）に略全面にわたって形成され、開口部１４２を有している。本実施形態の遮光パターン１４１の厚さは、約２μｍである。
遮光パターン１４１の入射側（光源部１３側）は、光を反射する作用を有し、レンズ層１４４側は、光を吸収する作用を有する。本実施形態では、遮光パターン１４１は、光源部１３側に位置し光を反射する作用を有する反射層１４１ａとレンズ層１４４側に位置し光を吸収する作用を有する光吸収層１４１ｂとが積層された形態となっている。
反射層１４１ａは、アルミニウムを蒸着することにより形成され、光を鏡面反射する作用を有する。なお、この反射層１４１ａは、本実施形態に示したアルミニウム以外の金属、例えば、銀等により形成してもよいし、蒸着に限らず例えば転写等により形成してもよい。
光吸収層１４１ｂは、黒色インクやカーボン等により形成されている。
開口部１４２は、光源部１３からの光が透過可能な部分であり、シート面の法線方向に沿って、レンズ層１４４側から単位レンズ１４４ａに平行光を照射したとき、その平行光の焦点となる位置及び焦点近傍となる領域からなる焦点領域に形成されている。この開口部１４２は、単位レンズ１４４ａと１対１で対応しており、図３（ｃ）に示すように、垂直方向及び水平方向に複数配列されて形成されている。 The light shielding pattern 141 is formed over substantially the entire surface on the incident side (light source unit 13 side) of the base material layer 143 and has an opening 142. The thickness of the light shielding pattern 141 of this embodiment is about 2 μm.
The incident side (light source unit 13 side) of the light shielding pattern 141 has a function of reflecting light, and the lens layer 144 side has a function of absorbing light. In the present embodiment, the light shielding pattern 141 is formed by laminating a reflection layer 141a that is located on the light source unit 13 side and has a function of reflecting light, and a light absorption layer 141b that is located on the lens layer 144 side and has a function of absorbing light. It has become a form.
The reflective layer 141a is formed by vapor-depositing aluminum and has a function of specularly reflecting light. The reflective layer 141a may be formed of a metal other than aluminum shown in the present embodiment, such as silver, or may be formed by, for example, transfer or the like without being limited to vapor deposition.
The light absorption layer 141b is formed of black ink, carbon, or the like.
The opening 142 is a portion through which light from the light source unit 13 can pass, and when parallel light is irradiated from the lens layer 144 side to the unit lens 144a along the normal direction of the sheet surface, the focal point of the parallel light. And a focal region composed of a region near the focal point. The openings 142 correspond to the unit lenses 144a on a one-to-one basis, and as shown in FIG. 3C, a plurality of openings 142 are arranged in the vertical direction and the horizontal direction.

基材層１４３は、光制御シート１４のベースとなる層であり、本実施形態では、厚さ約１００μｍのシート状の部材を用いている。
本実施形態の基材層１４３は、特定の偏光状態の光のみを透過し、他の偏光状態の光は反射するという作用を有する偏光光学要素である。
この基材層１４３は、例えば、２つの異なるポリマー材の層が交互に積層されて形成されたものである。この２つの異なるポリマー材の層は、シート面に平行であって互いに直交する２つの方向のうち、１つの方向においては２つの層の屈折率が略等しく、層間に屈折率差が生じていない。しかし、他方の方向においては、２つの層の屈折率が異なり、層間に屈折率差が生じている。このような構造により、基材層１４３は、２つのポリマー材の層の屈折率が略等しい方向に平行な偏光面を有する偏光は透過し、層間に屈折率差が生じるもう一方の方向に平行な偏光面を有する偏光は反射するという作用を有する。 The base material layer 143 is a layer serving as a base of the light control sheet 14, and in the present embodiment, a sheet-like member having a thickness of about 100 μm is used.
The base material layer 143 of the present embodiment is a polarizing optical element that has an action of transmitting only light in a specific polarization state and reflecting light in other polarization states.
The base material layer 143 is formed by alternately laminating two layers of different polymer materials, for example. The two different polymer material layers are parallel to the sheet surface and orthogonal to each other. In one direction, the refractive index of the two layers is substantially equal, and there is no difference in refractive index between the layers. . However, in the other direction, the refractive indexes of the two layers are different, and a refractive index difference is generated between the layers. With such a structure, the base material layer 143 transmits polarized light having a polarization plane parallel to the direction in which the refractive indexes of the two polymer layers are substantially equal, and is parallel to the other direction in which a difference in refractive index occurs between the layers. The polarized light having a plane of polarization has the effect of reflecting.

従来、本実施形態のＬＣＤパネル１１を含む多くの透過型表示装置に用いられるＬＣＤパネル内には、液晶材が封入されており、ＬＣＤパネルの光源部側（光の入射側）及び観察面側（光の出射側）には、偏光板が設けられている。これらの偏光板は、ある特定の偏光状態の光（例えば、Ｐ偏光）は透過可能であるが、それ以外の偏光状態の光（例えば、Ｓ偏光）は吸収するという働きを有している。そして、ＬＣＤパネルは、印加される電圧によって変化する液晶分子の配列と、上述の偏光板の作用とにより、光源部１３が発する照明光のうち、ある特定の偏光状態の光（この場合、Ｐ偏光）を透過することによって、映像を表示している。
本実施形態のＬＣＤパネル１１も、その入射側と出射側とに、特定の偏光状態の光のみを透過する不図示の偏光板を有しており、本実施形態の基材層１４３は、基材層１４３を透過可能な光の偏光状態と、ＬＣＤパネル１１に設けられた不図示の偏光板を透過可能な光の偏光状態とが一致するように設けられている。 Conventionally, a liquid crystal material is sealed in an LCD panel used in many transmissive display devices including the LCD panel 11 of the present embodiment, and the LCD panel has a light source section side (light incident side) and an observation surface side. A polarizing plate is provided (on the light emission side). These polarizing plates have a function of transmitting light in a specific polarization state (for example, P-polarized light) but absorbing light in other polarization states (for example, S-polarized light). The LCD panel has a certain polarization state light (in this case, P in this case) out of the illumination light emitted from the light source unit 13 by the arrangement of the liquid crystal molecules that changes depending on the applied voltage and the action of the polarizing plate. The image is displayed by transmitting the polarized light.
The LCD panel 11 of this embodiment also has polarizing plates (not shown) that transmit only light in a specific polarization state on the incident side and the emission side, and the base material layer 143 of this embodiment has a base layer 143. The polarization state of the light that can be transmitted through the material layer 143 and the polarization state of the light that can be transmitted through a polarizing plate (not shown) provided in the LCD panel 11 are provided to coincide with each other.

レンズ層１４４は、基材層１４３のＬＣＤパネル１１側（出射側）に設けられ、複数の単位レンズ１４４ａが形成されている。このレンズ層１４４は、ウレタンアクリレート樹脂等の紫外線硬化型樹脂を用いて形成されている。
単位レンズ１４４ａは、図３（ａ），（ｂ）に示すように、ＬＣＤパネル側（出射側）に凸となる略球形の一部形状（略球凸形状）である。また、単位レンズ１４４ａは、図３（ｂ）に示すように、垂直方向及び水平方向に、すなわち２次元方向に複数配列されている。単位レンズ１４４ａの凸形状の頂点は、シート面の法線方向から見たときに、一辺Ｓ２の三角形の頂点部分に位置するように、互い違いに２次元方向に配列されている。
本実施形態の単位レンズ１４４ａは、半径が約１００μｍ、レンズ高さが約４５μｍである。 The lens layer 144 is provided on the LCD panel 11 side (outgoing side) of the base material layer 143, and a plurality of unit lenses 144a are formed. The lens layer 144 is formed using an ultraviolet curable resin such as a urethane acrylate resin.
As shown in FIGS. 3A and 3B, the unit lens 144a has a substantially spherical partial shape (substantially spherical convex shape) convex toward the LCD panel side (outgoing side). Further, as shown in FIG. 3B, a plurality of unit lenses 144a are arranged in the vertical direction and the horizontal direction, that is, in a two-dimensional direction. The convex vertices of the unit lenses 144a are alternately arranged in a two-dimensional direction so as to be positioned at the apex portion of the triangle of the side S2 when viewed from the normal direction of the sheet surface.
The unit lens 144a of the present embodiment has a radius of about 100 μm and a lens height of about 45 μm.

図４は、光拡散層１５を説明する図である。図４（ａ）は、光拡散層１５の断面の一部を拡大した図であり、図４（ｂ）は、単位光学形状部１５１に入射した光の様子を示す図である。
光拡散層１５は、ＬＣＤパネル１１の観察面側（出射側）にＬＣＤパネル１１と一体となるように積層された層であり、光を拡散する作用を有する。また、光拡散層１５は、１次元方向（水平方向）に複数配列された単位光学形状部１５１及び光吸収部１５２を備えている。
単位光学形状部１５１は、断面形状が、ＬＣＤパネル１１側（入射側）の幅が観察者側（出射側）の幅に比べて広い略台形形状であって出射側に突出した形状である。単位光学形状部１５１は、図１に示すように垂直方向に延在している。
光吸収部１５２は、並んでいる単位光学形状部１５１の間に形成された、断面形状が略三角形形状の部分である。この光吸収部１５２は、黒色インク等が充填されて形成されている。本実施形態の光吸収部１５２の屈折率は、単位光学形状部１５１の屈折率より小さく、単位光学形状部１５１と光吸収部１５２との界面１５３は、全反射面となっている。
光拡散層１５に入射側（ＬＣＤパネル１１側）から入射した光Ｌのうち、多くは、そのまま出射側（観察者側）へ出射するが、一部は、界面１５３で全反射して所定の方向へ出射する。この光拡散層１５の作用によって、光拡散層１５に入射した光を水平方向に拡散できる。 FIG. 4 is a diagram illustrating the light diffusion layer 15. FIG. 4A is an enlarged view of a part of the cross section of the light diffusion layer 15, and FIG. 4B is a diagram illustrating a state of light incident on the unit optical shape portion 151.
The light diffusion layer 15 is a layer laminated on the observation surface side (outgoing side) of the LCD panel 11 so as to be integrated with the LCD panel 11 and has a function of diffusing light. In addition, the light diffusion layer 15 includes unit optical shape portions 151 and light absorption portions 152 that are arranged in a one-dimensional direction (horizontal direction).
The unit optical shape portion 151 has a substantially trapezoidal shape with a cross-sectional shape that is wider on the LCD panel 11 side (incident side) than the viewer side (exit side) and protrudes toward the exit side. The unit optical shape portion 151 extends in the vertical direction as shown in FIG.
The light absorbing portion 152 is a portion having a substantially triangular cross section formed between the unit optical shape portions 151 arranged side by side. The light absorbing portion 152 is formed by being filled with black ink or the like. The refractive index of the light absorption part 152 of this embodiment is smaller than the refractive index of the unit optical shape part 151, and the interface 153 between the unit optical shape part 151 and the light absorption part 152 is a total reflection surface.
Most of the light L incident on the light diffusion layer 15 from the incident side (LCD panel 11 side) is emitted as it is to the emission side (observer side). Exit in the direction. By the action of the light diffusion layer 15, the light incident on the light diffusion layer 15 can be diffused in the horizontal direction.

本実施形態の光制御シート１４の製造方法の一例を以下に説明する。
まず、基材層１４３の一方の面に、紫外線硬化型樹脂を塗布し、紫外線成形と呼ばれる方法によりレンズ層１４４を形成する。次に、基材層１４３のレンズ層１４４側とは反対側の面に、黒色インクを印刷する等して黒色インク層（光吸収層１４１ｂ）を形成し、黒色インク層の上にさらにアルミニウムを蒸着して蒸着層（反射層１４１ａ）を形成する。
この状態で、レンズ層１４４側からシート面の法線方向に沿って平行光を照射する。平行光は、単位レンズ１４４ａによって集光され、基材層１４３を透過し、光制御シート１４の厚さ方向における位置が黒色インク層及び蒸着層と略一致する位置で焦点を結ぶ。このとき、平行光のエネルギーによって、焦点領域（焦点及び焦点近傍となる領域）の黒色インク層及び蒸着層が除去されて開口部１４２が形成され、遮光パターン１４１が形成される。 An example of a method for manufacturing the light control sheet 14 of the present embodiment will be described below.
First, an ultraviolet curable resin is applied to one surface of the base material layer 143, and the lens layer 144 is formed by a method called ultraviolet molding. Next, a black ink layer (light absorption layer 141b) is formed on the surface of the base material layer 143 opposite to the lens layer 144 side by printing black ink or the like, and aluminum is further formed on the black ink layer. Vapor deposition is performed to form a vapor deposition layer (reflection layer 141a).
In this state, parallel light is irradiated along the normal direction of the sheet surface from the lens layer 144 side. The parallel light is collected by the unit lens 144a, passes through the base material layer 143, and is focused at a position where the position of the light control sheet 14 in the thickness direction substantially coincides with the black ink layer and the vapor deposition layer. At this time, the black ink layer and the vapor deposition layer in the focal region (the focal region and the region in the vicinity of the focal region) are removed by the energy of the parallel light to form the opening 142 and the light shielding pattern 141 is formed.

本実施形態の透過型表示装置１０において、光源部１３から発せられた光の様子を説明する。
本実施形態の透過型スクリーンでは、光源部１３（発光体１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ）から発せられた照明光は、直接又は反射板１２で反射される等して光制御シート１４側へ向かう。
光源部１３からの照明光のうち、開口部１４２に到達した光は基材層１４３へ入射する。一方、遮光パターン１４１の反射層１４１ａに到達した光は、反射されて光源部１３側へ戻され、再び反射板１２で反射される等して再利用される。 The state of light emitted from the light source unit 13 in the transmissive display device 10 of the present embodiment will be described.
In the transmissive screen of the present embodiment, the illumination light emitted from the light source unit 13 (light emitters 13R, 13G, 13B) is directed to the light control sheet 14 side either directly or reflected by the reflecting plate 12.
Of the illumination light from the light source unit 13, the light that reaches the opening 142 is incident on the base material layer 143. On the other hand, the light reaching the reflection layer 141a of the light shielding pattern 141 is reflected and returned to the light source unit 13 side, and is reused by being reflected by the reflection plate 12 again.

仮に、遮光パターン１４１が形成されていないとすると、開口部１４２以外の領域に到達する光は、入射位置が理想的な位置でないために、単位レンズ１４４ａに到達しても、単位レンズ１４４ａによってこれらの光を必要な範囲内へ向かわせることができない。そのため、そのような光は、単位レンズ１４４ａからシート面の法線方向に対して大きな角度で出射し、視野角範囲外に生じる不要な輝度のピークや正面輝度の低下が生じる。
従って、そのような入射位置が理想的ではない光については、遮光パターン１４１の反射層１４１ａによって光源部１３側へ戻して再利用することが望ましい。そうすることにより、本実施形態の透過型表示装置では、光の利用効率が高く、かつ、必要な範囲内へ照明光を集中させるので、輝度の高い明るい映像を表示できる。 If the light-shielding pattern 141 is not formed, the light that reaches the region other than the opening 142 has an incident position that is not an ideal position. Therefore, even if the light reaches the unit lens 144a, the light is incident on the unit lens 144a. Of light cannot be directed into the required range. For this reason, such light is emitted from the unit lens 144a at a large angle with respect to the normal direction of the sheet surface, and an unnecessary luminance peak or a reduction in front luminance occurs outside the viewing angle range.
Therefore, it is desirable to reuse the light whose incident position is not ideal by returning it to the light source unit 13 side by the reflective layer 141a of the light shielding pattern 141. By doing so, in the transmissive display device of the present embodiment, the light use efficiency is high and the illumination light is concentrated within a necessary range, so that a bright image with high luminance can be displayed.

次に、開口部１４２を通り基材層１４３へ到達した光のうち、ある特定の偏光状態の光のみが基材層１４３を透過してレンズ層１４４へ入射する。他の偏光状態の光は、基材層１４３によって反射され、光源部１３側へ戻されて再利用される。基材層１４３を透過可能な光の偏光状態は、ＬＣＤパネル１１の偏光板を透過可能な光の偏光状態と一致するので、基材層１４３を透過した光は、ＬＣＤパネル１１の偏光板で吸収されることなくＬＣＤパネル１１を透過できる。従って、光源部１３が発する光の利用効率を向上することができ、かつ、映像の輝度を上げることができる。
レンズ層１４４に入射した光は、単位レンズ１４４ａによって集光され、シート面の法線方向に対して所望する角度範囲内へ出射される。本実施形態では、単位レンズ１４４ａから出射される光は、シート面の法線方向に対して水平方向において±２０°以内、垂直方向において±２０°以内に出射される。
光制御シート１４から出射した光は、ＬＣＤパネル１１に入射する。本実施形態のＬＣＤパネル１１は、ＴＮモードであり、透過可能な光の入射角度範囲は他のモードに比べて小さい。しかし、光制御シート１４によって所定の角度範囲内に光が集光されているので、ＬＣＤパネル１１を透過する透過率を高めることができる。 Next, of the light that has reached the base material layer 143 through the opening 142, only light in a specific polarization state passes through the base material layer 143 and enters the lens layer 144. Light in another polarization state is reflected by the base material layer 143, returned to the light source unit 13 side, and reused. Since the polarization state of the light that can be transmitted through the base material layer 143 matches the polarization state of the light that can be transmitted through the polarizing plate of the LCD panel 11, the light transmitted through the base material layer 143 is transmitted through the polarizing plate of the LCD panel 11. The light can be transmitted through the LCD panel 11 without being absorbed. Therefore, the utilization efficiency of the light emitted from the light source unit 13 can be improved, and the luminance of the video can be increased.
The light incident on the lens layer 144 is collected by the unit lens 144a and is emitted within a desired angle range with respect to the normal direction of the sheet surface. In the present embodiment, the light emitted from the unit lens 144a is emitted within ± 20 ° in the horizontal direction and within ± 20 ° in the vertical direction with respect to the normal direction of the sheet surface.
The light emitted from the light control sheet 14 enters the LCD panel 11. The LCD panel 11 of the present embodiment is in the TN mode, and the incident angle range of light that can be transmitted is smaller than in other modes. However, since the light is concentrated within a predetermined angle range by the light control sheet 14, the transmittance through the LCD panel 11 can be increased.

ＬＣＤパネル１１を透過した光は、光拡散層１５へ入射する。図４（ｂ）に示すように、単位光学形状部１５１に入射した光は、そのまま出射するものもあるが、一部は、単位光学形状部１５１と光吸収部１５２との界面１５３である全反射面で反射し、所定の方向に出射する。
ＬＣＤパネル１１を透過した光は、観察面に対する出射角度が±２０°以内であるが、光拡散層１５によって水平方向に拡散することにより、水平方向の視野角を向上させることができる。また、光拡散層１５によって水平方向に拡散することにより、透過型表示装置１０を斜め方向から観察した場合にも色ムラが生じ難い。 The light transmitted through the LCD panel 11 enters the light diffusion layer 15. As shown in FIG. 4B, some of the light incident on the unit optical shape portion 151 is emitted as it is, but a part of it is the entire interface 153 between the unit optical shape portion 151 and the light absorbing portion 152. The light is reflected by the reflecting surface and emitted in a predetermined direction.
The light transmitted through the LCD panel 11 has an emission angle within ± 20 ° with respect to the observation surface. However, when the light is diffused in the horizontal direction by the light diffusion layer 15, the viewing angle in the horizontal direction can be improved. Further, by diffusing in the horizontal direction by the light diffusion layer 15, even when the transmissive display device 10 is observed from an oblique direction, color unevenness hardly occurs.

本実施形態によれば、光の利用効率を向上させ、輝度の高い明るい映像を表示でき、かつ、所望する視野角で映像を表示できる。
また、光制御シート１４によって、ＬＣＤパネル１１へ入射させる光を所定の角度範囲内へ集光できるので、ＬＣＤパネル１１の液晶材を有効な光の入射角度範囲が広いＩＰＳモード等の他のモードのＬＣＤパネルを使用しなくとも、光の利用効率を高くできる。従って、比較的安価で入手可能なＴＮモードのＬＣＤパネルを用いることができ、生産コストを抑えることができる。 According to this embodiment, the light use efficiency can be improved, a bright image with high brightness can be displayed, and an image can be displayed with a desired viewing angle.
In addition, since the light incident on the LCD panel 11 can be condensed within a predetermined angle range by the light control sheet 14, the liquid crystal material of the LCD panel 11 can be used in other modes such as an IPS mode in which the effective light incident angle range is wide. Even if the LCD panel is not used, the light utilization efficiency can be increased. Therefore, it is possible to use a TN mode LCD panel which is relatively inexpensive and available, and the production cost can be reduced.

さらに、光源部１３は、発光体１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂによってそれぞれ赤色光，緑色光，青色光を発光し、各発光体は、フィールドシーケンシャル方式によって発光が制御される。従って、カラーフィルタを省略することができる。これにより、照明光がカラーフィルタを通過しないのでカラーフィルタによって光が吸収されることがなく、光の利用効率をより向上でき、高い輝度を有する映像が得られる。また、カラーフィルタを省略することにより、生産コストを低減でき、安価で提供できる。さらに、カラーフィルタを省略することにより、カラーの１ピクセルを、カラーフィルタを用いてＲＧＢ色で表現していた従来の手法に比べ、サブピクセルが不要となるので解像度を約３倍向上させることができ、高精細化・高密度化が期待できる。また、カラーフィルタを用いる従来の方法と同等の解像度とした場合には、高精細化に起因する透過率の低下を抑制できる。 Further, the light source unit 13 emits red light, green light, and blue light by the light emitters 13R, 13G, and 13B, respectively, and the light emission of each light emitter is controlled by a field sequential method. Therefore, the color filter can be omitted. As a result, since the illumination light does not pass through the color filter, the light is not absorbed by the color filter, the light use efficiency can be further improved, and an image having high luminance can be obtained. Further, by omitting the color filter, the production cost can be reduced and can be provided at low cost. Further, by omitting the color filter, the resolution can be improved by about three times because subpixels are not required compared to the conventional method in which one color pixel is expressed in RGB color using the color filter. High definition and high density can be expected. In addition, when the resolution is equal to that of the conventional method using a color filter, it is possible to suppress a decrease in transmittance due to high definition.

加えて、光拡散層１５が光吸収部１５２を備えているので、透過型表示装置１０の観察面側から入射する外光を吸収し、映像のコントラストを向上させることができる。特に、上述のようにカラーフィルタを省略した場合には、光吸収部１５２を設けることにより、カラーフィルタを省略することに起因するコントラストの低下を防止することができる。
また、本実施形態では、遮光パターン１４１が光吸収層１４１ｂを備えているので、外光吸収効果をさらに高め、映像のコントラスト向上効果をさらに高めることができる。
さらに、本実施形態によれば、光源部１３が発する光を制御する光学シートは光制御シート１４のみでよいので、透過型表示装置を薄型化でき、かつ生産コストを抑えることができる。
その上、光源部１３をＬＣＤパネル１１に表示される映像のうち、明るい部分の照度を高く、暗い部分の照度を低く照明可能なエリアライティング方式を用いて制御した場合には、コントラスト向上や、消費エネルギーの低減、光の利用効率向上等の効果を高めることができる。 In addition, since the light diffusion layer 15 includes the light absorption unit 152, external light incident from the observation surface side of the transmissive display device 10 can be absorbed, and the contrast of the image can be improved. In particular, when the color filter is omitted as described above, the contrast can be prevented from being lowered by omitting the color filter by providing the light absorbing portion 152.
In the present embodiment, since the light shielding pattern 141 includes the light absorption layer 141b, it is possible to further enhance the external light absorption effect and further enhance the contrast improvement effect of the image.
Furthermore, according to this embodiment, since the optical sheet for controlling the light emitted from the light source unit 13 is only the light control sheet 14, the transmissive display device can be thinned and the production cost can be reduced.
In addition, in the case where the light source unit 13 is controlled using an area lighting method capable of illuminating a bright portion of the video displayed on the LCD panel 11 with a high illuminance in a bright portion and a low illuminance in a dark portion, Effects such as reduction of energy consumption and improvement of light utilization efficiency can be enhanced.

（第２実施形態）
図５は、第２実施形態の光制御シート２４を説明する図である。
第２実施形態の透過型表示装置は、光制御シート２４が遮光パターン１４１の入射側に支持層２４１を有している点以外は、第１実施形態に示した透過型表示装置１０と略同様の形態である。従って、前述の第１実施形態と略同様の機能を果たす部分には、第１実施形態と同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
第２実施形態の光制御シート２４は、支持層２４１，接合層２４２，遮光パターン１４１，基材層１４３，レンズ層１４４等を備えている。 (Second Embodiment)
FIG. 5 is a diagram illustrating the light control sheet 24 of the second embodiment.
The transmissive display device of the second embodiment is substantially the same as the transmissive display device 10 shown in the first embodiment, except that the light control sheet 24 has a support layer 241 on the incident side of the light shielding pattern 141. It is a form. Therefore, the same reference numerals as those in the first embodiment are given to portions that perform substantially the same functions as those in the first embodiment described above, and redundant descriptions are omitted as appropriate.
The light control sheet 24 of the second embodiment includes a support layer 241, a bonding layer 242, a light shielding pattern 141, a base material layer 143, a lens layer 144, and the like.

支持層２４１は、遮光パターン１４１の入射側（光源部側）に設けられた層であり、光制御シート１４の他の層に比べて厚く、剛性も高く、光制御シート１４の平面性を維持する機能を有している。
本実施形態の支持層２４１は、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂を用いて形成された厚さ１．５ｍｍのシート状の部材である。
接合層２４２は、基材層１４３と遮光パターン１４１とを接合する作用を有する層である。本実施形態では、接合層２４２は、感圧型の透明な接着材を用いて形成されているが、これに限らず、例えば、感光型等の接着材や、両面に粘着性を有するシート状やテープ状等の部材を適宜選択して使用してもよい。本実施形態の接合層２４２の厚さは、略５μｍとした。 The support layer 241 is a layer provided on the incident side (light source unit side) of the light shielding pattern 141, and is thicker and more rigid than the other layers of the light control sheet 14, and maintains the planarity of the light control sheet 14. It has a function to do.
The support layer 241 of this embodiment is a sheet-like member having a thickness of 1.5 mm formed using polystyrene (PS) resin.
The bonding layer 242 is a layer having an action of bonding the base material layer 143 and the light shielding pattern 141. In the present embodiment, the bonding layer 242 is formed using a pressure-sensitive transparent adhesive, but is not limited thereto, for example, an adhesive such as a photosensitive type, a sheet having adhesiveness on both sides, A member such as a tape may be appropriately selected and used. The thickness of the bonding layer 242 of this embodiment is about 5 μm.

本実施形態の光制御シート２４の製造方法の一例を説明する。
第１実施形態と略同様に、基材層１４３の一方の面に紫外線成形によってレンズ層１４４を形成し、他方の面に遮光パターン１４１を形成する。
次に、別途用意した支持層２４１の片面に接合層２４２を設ける。支持層２４１の接合層２４２が形成された面に、上述のレンズ層１４４、基材層１４３、遮光パターン１４１が一体となった部材を積層し、接合層２４２を介して支持層２４１と接合する。このようにして、本実施形態の光制御シート２４を作製することができる。
なお、図５では、遮光パターン１４１の開口部１４２には、空気が存在している例を示したが、接合層２４２を形成する接着材によって開口部が充填されている形態としてもよい。 An example of a method for manufacturing the light control sheet 24 of the present embodiment will be described.
In substantially the same manner as in the first embodiment, the lens layer 144 is formed on one surface of the base material layer 143 by ultraviolet molding, and the light shielding pattern 141 is formed on the other surface.
Next, the bonding layer 242 is provided on one side of the separately prepared support layer 241. A member in which the lens layer 144, the base material layer 143, and the light shielding pattern 141 are integrated is laminated on the surface of the support layer 241 where the bonding layer 242 is formed, and is bonded to the support layer 241 via the bonding layer 242. . In this way, the light control sheet 24 of this embodiment can be produced.
5 shows an example in which air is present in the opening 142 of the light shielding pattern 141, but the opening may be filled with an adhesive forming the bonding layer 242.

本実施形態によれば、光制御シート２４は、支持層２４１を備えるので、平面性を維持することができる。 According to the present embodiment, since the light control sheet 24 includes the support layer 241, the planarity can be maintained.

（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
（１）各実施形態において、基材層１４３は、特定の偏光状態の光を透過し、それ以外の偏光状態の光を反射する偏光光学要素である例を示したが、そのような偏光に対する特性を有していない部材を用いてもよい。例えば、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、ＰＳ樹脂、シクロオレフィン系樹脂等により形成された略透明なシート状の部材等を基材層１４３として用いてもよい。 (Deformation)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the scope of the present invention.
(1) In each embodiment, although the base material layer 143 showed the example which is a polarizing optical element which permeate | transmits the light of a specific polarization state and reflects the light of a polarization state other than that, with respect to such polarization | polarized-light You may use the member which does not have a characteristic. For example, a substantially transparent sheet-like member formed of PC (polycarbonate) resin, PS resin, cycloolefin resin, or the like may be used as the base material layer 143.

（２）各実施形態において、透過型表示装置１０は、ＬＣＤパネル１１、反射板１２、光源部１３、光制御シート１４，２４、光拡散層１５により構成される例を示したが、これに限らず、例えば、光制御シート１４の光源部１３側（入射側）に、光制御シート１４とは別体であって光を拡散する作用を有する光学シートを設けてもよい。そのような光学シートとして、例えば、拡散材が混錬されものや、表面に拡散材がコーティングされたものを用いてもよいし、レンチキュラーレンズシート等のレンズ形状を有するレンズシートを用いてもよい。
このような拡散作用を有する光学シートを光制御シート１４，２４の光源部１３側に設けることにより、光源部１３の各発光体１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの位置に起因した輝度ムラを低減することができる。 (2) In each of the embodiments, the transmissive display device 10 has been described as including the LCD panel 11, the reflection plate 12, the light source unit 13, the light control sheets 14 and 24, and the light diffusion layer 15. For example, an optical sheet having a function of diffusing light, which is a separate body from the light control sheet 14, may be provided on the light source unit 13 side (incident side) of the light control sheet 14. As such an optical sheet, for example, a material in which a diffusing material is kneaded or a surface in which a diffusing material is coated may be used, or a lens sheet having a lens shape such as a lenticular lens sheet may be used. .
By providing an optical sheet having such a diffusing action on the light control unit 14, 24 side of the light source unit 13, it is possible to reduce luminance unevenness due to the positions of the light emitters 13 R, 13 G, 13 B of the light source unit 13. it can.

（３）第２実施形態において、支持層２４１を設ける例を示したが、これに限らず、例えば、遮光パターン１４１の反射層１４１ａを保護する保護シート等を設けてもよい。
反射層１４１ａをアルミニウム等の金属を用いて形成する場合、酸化等によって反射層１４１ａの反射率が低下する場合があるが、保護シートを設けることにより、酸化を防止することができる。 (3) In the second embodiment, the example in which the support layer 241 is provided has been described. However, the present invention is not limited thereto, and for example, a protective sheet that protects the reflective layer 141a of the light shielding pattern 141 may be provided.
In the case where the reflective layer 141a is formed using a metal such as aluminum, the reflectance of the reflective layer 141a may be reduced due to oxidation or the like. However, by providing a protective sheet, oxidation can be prevented.

（４）各実施形態において、ＬＣＤパネル１１は、ＴＮモードである例を示したが、これに限らず、例えば、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、ＳＴＮ（Super Twisted
Nematic）モード、ＩＰＳ（In-Plane Switching）モード、ＯＣＢ（Optically Compensated Bend）モード等の他のモードを用いてもよい。特に、ＳＴＮモードを用いた場合には、コントラストの向上を図ることができ、ＩＰＳモードやＯＣＢモードを用いた場合には、視野角の向上を図ることができる。 (4) In each embodiment, the example in which the LCD panel 11 is in the TN mode has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the VA (Vertical Alignment) mode, STN (Super Twisted)
Other modes such as a Nematic mode, an IPS (In-Plane Switching) mode, and an OCB (Optically Compensated Bend) mode may be used. In particular, the contrast can be improved when the STN mode is used, and the viewing angle can be improved when the IPS mode or the OCB mode is used.

（５）各実施形態において、光源部１３は、赤色光を発光する発光体１３Ｒ、緑色光を発光する発光体１３Ｇ、青色光を発光する発光体１３Ｂにより構成される例を示したが、これに限らず、例えば、１つの発光体が赤色光、緑色光、青色光を時分割で発光するタイプの発光体を用いてもよいし、赤色光、緑色光、青色光を発光する３つの発光体を１個体として成形した発光体を用いてもよいし、白色光を発光する発光体を用いてもよい。また、点光源に限らず、蛍光管等の線光源や、面状の発光源を用いてもよい。
また、各実施形態において各発光体１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂが格子状に配列される例を示したが、これに限らず、例えば、３つの発光体１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂが３個１組となって略正三角形を形成し、この三角形形状が複数配列された形態としてもよい。 (5) In each of the embodiments, the light source unit 13 is configured by the light emitter 13R that emits red light, the light emitter 13G that emits green light, and the light emitter 13B that emits blue light. For example, a light emitter that emits red light, green light, and blue light in a time-sharing manner may be used, or three light emitting elements that emit red light, green light, and blue light. A light emitter that is molded as a single body may be used, or a light emitter that emits white light may be used. In addition to a point light source, a line light source such as a fluorescent tube or a planar light source may be used.
In each embodiment, the light emitters 13R, 13G, and 13B are arranged in a grid pattern. However, the present invention is not limited to this. For example, the three light emitters 13R, 13G, and 13B form a set of three. Alternatively, a substantially equilateral triangle may be formed, and a plurality of the triangular shapes may be arranged.

（６）各実施形態において、遮光パターン１４１は、反射層１４１ａと光吸収層１４１ｂとを有する例を示したが、これに限らず、光吸収層１４１ｂを備えず、反射層１４１ａのみで遮光パターンを形成してもよい。 (6) In each embodiment, the light shielding pattern 141 includes the reflective layer 141a and the light absorbing layer 141b. However, the present invention is not limited thereto, and the light shielding layer 141b is not provided, and only the reflective layer 141a is used. May be formed.

（７）各実施形態において、透過型表示装置１０の最も観察者側（出射側）に光拡散層１５が配置される例を示したが、これに限らず、例えば、光拡散層１５のさらに観察者側に、光を拡散する作用を有する層をさらに積層してもよい。例えば、光拡散層１５と略同様の形態の光拡散層を、光を拡散する方向が光拡散層１５の拡散方向と直交するように観察者側に積層してもよいし、無指向性の拡散作用を有する拡散層を積層してもよい。このような拡散作用を有する層をさらに積層することにより、視野角の向上を図ることができる。 (7) In each embodiment, the example in which the light diffusion layer 15 is disposed on the most observer side (outgoing side) of the transmissive display device 10 has been described. A layer having an action of diffusing light may be further laminated on the observer side. For example, a light diffusing layer having substantially the same form as the light diffusing layer 15 may be laminated on the viewer side so that the light diffusing direction is orthogonal to the diffusing direction of the light diffusing layer 15, or a non-directional A diffusion layer having a diffusion action may be stacked. The viewing angle can be improved by further stacking layers having such a diffusion action.

（８）各実施形態において、単位レンズ１４４ａの形状は、略球形の一部形状である例を示したが、これに限らず、例えば、略楕円球形の一部形状としてもよい。単位レンズ１４４ａを略楕円球形の一部形状とした場合には、楕円球の長軸方向と短軸方向の２方向において、光の出射角度を制御することができる。 (8) In each embodiment, the shape of the unit lens 144a is a substantially spherical partial shape. However, the shape is not limited to this. For example, the unit lens 144a may be a substantially elliptical partial shape. When the unit lens 144a has a partially elliptical spherical shape, the light emission angle can be controlled in the two directions of the major axis and the minor axis of the ellipsoid.

（９）各実施形態において、例えば、光拡散層１５の光吸収部１５２は、単位光学形状部１５１より屈折率の低い材料を用いて形成される例を示したが、これに限らず、例えば、光吸収部１５２と単位光学形状部１５１との界面１５３に、単位光学形状部１５１より屈折率の低い層を形成して全反射面とし、光吸収部１５２を単位光学形状部１５１と略等しい又は単位光学形状部１５１より大きい屈折率の材料を用いて形成してもよい。 (9) In each embodiment, for example, the light absorbing portion 152 of the light diffusing layer 15 is formed using a material having a refractive index lower than that of the unit optical shape portion 151. A layer having a refractive index lower than that of the unit optical shape portion 151 is formed at the interface 153 between the light absorption portion 152 and the unit optical shape portion 151 to form a total reflection surface, and the light absorption portion 152 is substantially equal to the unit optical shape portion 151. Or you may form using the material of refractive index larger than the unit optical shape part 151. FIG.

（１０）第１実施形態において、反射層１４１ａは、アルミニウム等を蒸着して形成され、光を鏡面反射する作用を有する例を示したが、これに限らず、例えば、高い反射率を有する白色インキ等を用いて形成され、光を拡散反射する反射層としてもよい。このように、白色インキ等を用いて反射層を形成した場合には、アルミニウム等の金属のように酸化により反射率が低下することを防止できる。 (10) In the first embodiment, the reflective layer 141a is formed by vapor-depositing aluminum or the like and has an example of having a function of specularly reflecting light. However, the present invention is not limited to this, and for example, white having a high reflectance. A reflective layer that is formed using ink or the like and diffuses and reflects light may be used. Thus, when a reflective layer is formed using white ink etc., it can prevent that a reflectance falls by oxidation like metals, such as aluminum.

（１１）各実施形態において、遮光パターン１４１は、基材層１４３の光源部１３側に形成される例を示したが、これに限らず、例えば、基材層１４３の光源部１３側に感圧粘着型や感光粘着型等の接合層を設けて、接合層の光源部１３側に遮光パターン１４１を形成してもよい。 (11) In each embodiment, the example in which the light shielding pattern 141 is formed on the light source unit 13 side of the base material layer 143 has been shown. A pressure-sensitive adhesive type or a photosensitive pressure-sensitive adhesive type bonding layer may be provided, and the light-shielding pattern 141 may be formed on the light source unit 13 side of the bonding layer.

（１２）第２実施形態において、支持層２４１は、略透明なシート状の部材である例を示したが、これに限らず、例えば、拡散材を含有する等して弱い拡散作用を有するシート状の部材を用いてもよい。このとき、支持層２４１は、ヘイズ値が３０％以下であることが好ましい。これは、支持層２４１の拡散作用によって輝度ムラを防止する作用と、基材層１４３の偏光特性により基材層１４３で反射された光が支持層２４１の拡散材によって拡散され、迷光となることを防止することを両立するためである。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。 (12) In the second embodiment, the example in which the support layer 241 is a substantially transparent sheet-like member has been shown. However, the present invention is not limited thereto, and, for example, a sheet having a weak diffusing action such as containing a diffusing material. A shaped member may be used. At this time, the support layer 241 preferably has a haze value of 30% or less. This is because the unevenness of brightness is prevented by the diffusion action of the support layer 241 and the light reflected by the base material layer 143 due to the polarization characteristics of the base material layer 143 is diffused by the diffusion material of the support layer 241 and becomes stray light. This is to make it possible to prevent both.
Note that the embodiment and the modification can be combined as appropriate, but detailed description thereof is omitted. Further, the present invention is not limited to the embodiment described above.

第１実施形態の透過型表示装置１０を示す図である。It is a figure which shows the transmissive display apparatus 10 of 1st Embodiment. 本実施形態の光源部１３の各発光体１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの配列状態を説明する図である。It is a figure explaining the arrangement | sequence state of each light-emitting body 13R, 13G, 13B of the light source part 13 of this embodiment. 本実施形態の光制御シート１４を説明する図である。It is a figure explaining the light control sheet | seat 14 of this embodiment. 光拡散層１５を説明する図である。It is a figure explaining the light-diffusion layer. 第２実施形態の光制御シート２４を説明する図である。It is a figure explaining the light control sheet | seat 24 of 2nd Embodiment.

Explanation of symbols

１０透過型表示装置
１１ＬＣＤパネル
１２反射板
１３光源部
１４，２４光制御シート
１４１遮光パターン
１４３基材層
１４４レンズ層
１４４ａ単位レンズ
２４１支持層
１５光拡散層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Transmission type display apparatus 11 LCD panel 12 Reflector 13 Light source part 14, 24 Light control sheet 141 Light-shielding pattern 143 Base material layer 144 Lens layer 144a Unit lens 241 Support layer 15 Light diffusion layer

Claims

A light source that emits light;
A light control sheet having a lens layer in which a plurality of unit lenses that are convex on the emission side are arranged, a base material layer that is a base material of the lens layer, and a light shielding pattern that is formed on the incident side of the base material layer;
A transmissive display unit that is disposed on the emission side from the light control sheet and is illuminated by light emitted from the light source unit;
A light diffusion layer provided on the emission side of the transmissive display unit;
A transmissive display device comprising:
The light-shielding pattern is a position that becomes a focal point of the parallel light when the unit lens is irradiated with parallel light along a substantially normal direction of a sheet surface of the light control sheet from the lens layer side and the vicinity of the focal point. An aperture through which light can be transmitted in a focal region consisting of
The incident side of the light shielding pattern reflects light,
A transmissive display device characterized by the above.

The transmissive display device according to claim 1,
A plurality of the unit lenses are arranged in a two-dimensional direction;
A transmissive display device characterized by the above.

The transmissive display device according to claim 1 or 2,
The base material layer is a polarization optical element that transmits light in a specific polarization state among light incident on the light control sheet and reflects light in other polarization states;
A transmissive display device characterized by the above.

The transmissive display device according to any one of claims 1 to 3,
The lens layer side of the light shielding pattern absorbs light,
A transmissive display device characterized by the above.

The transmissive display device according to any one of claims 1 to 4,
The light source unit includes a plurality of light emitters of substantially point light sources,
A transmissive display device characterized by the above.

The transmissive display device according to claim 5,
The light source unit can emit multiple primary colors in a time-sharing manner;
A transmissive display device characterized by the above.

The transmissive display device according to any one of claims 1 to 6,
The light diffusing layer has a plurality of unit optical shape portions having a total reflection surface that totally reflects at least a part of incident light,
A transmissive display device characterized by the above.

The transmissive display device according to claim 7,
Between the unit optical shape portions arranged in a plurality, a light absorbing portion that absorbs light is formed,
A transmissive display device characterized by the above.

The transmissive display device according to claim 7 or 8,
The cross-sectional shape of the unit optical shape part in the thickness direction of the light diffusion layer is a substantially trapezoidal shape in which the width on the incident side is wider than the width on the emission side,

The transmissive display device according to any one of claims 7 to 9,
A plurality of the unit optical shape portions are arranged in a one-dimensional direction;
A transmissive display device characterized by the above.

The transmissive display device according to any one of claims 1 to 10,
The transmissive display unit is a liquid crystal panel;
A transmissive display device characterized by the above.