JP2009294578A - Optical sheet, and back-light unit and display apparatus using the same - Google Patents

Optical sheet, and back-light unit and display apparatus using the same Download PDF

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賢一 吉澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical sheet which prevents, even when a display apparatus is continuously used for a long time, the warpage and peeling thereof caused by thermal deformation, and prevents deterioration in image quality , and to provide a back-light unit and various display apparatuses. <P>SOLUTION: The back-light unit is provided with: a light source; and an optical sheet supplying light from the light source to a liquid crystal display. The optical sheet has at least a light diffusion layer and an optical layer. At least either in the space between the light diffusion layer and the optical layer or in the light diffusion layer, or in both of them, a plurality of air layers penetrating through the space between the light diffusion layer and the optical layer or through the light diffusion layer are provided. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、画素単位での透過/非透過あるいは透明状態/散乱状態に応じて表示パターンが規定される表示素子が配置された液晶パネルを、背面側から照明するバックライトユニット、液晶ディスプレイ、透過型スクリーン、ELディスプレイ等各種表示装置、さらには太陽電池に関する。   The present invention relates to a backlight unit that illuminates a liquid crystal panel on which a display element whose display pattern is defined according to transmission / non-transmission or transparency / scattering state in pixel units is arranged from the back side, a liquid crystal display, and a transmission The present invention relates to various display devices such as mold screens and EL displays, and further to solar cells.

近年、TFT型液晶パネルやSTN型液晶パネルを使用した液晶表示装置は、主としてOA分野のカラーノートPC(パーソナルコンピュータ)を中心に商品化されつつある。
このような液晶表示装置においては、従来から、液晶パネルの背面側(観察者側)に光源を配置し、この光源からの光で液晶パネルを照明する方式、いわゆる、バックライトユニット方式が採用されている。
In recent years, liquid crystal display devices using TFT liquid crystal panels and STN liquid crystal panels are being commercialized mainly in color notebook PCs (personal computers) in the OA field.
In such a liquid crystal display device, a so-called backlight unit method, in which a light source is disposed on the back side (observer side) of the liquid crystal panel and the liquid crystal panel is illuminated with light from the light source, has been conventionally employed. ing.

この種のバックライトユニット方式に採用されているバックライトユニットとしては、大別して冷陰極管(CCFL)、外部電極蛍光ランプ(EEFL)等の光源ランプを、光透過性に優れたアクリル樹脂等からなる平板状の導光板内で多重反射させる「導光板ライトガイド方式」(いわゆる、エッジライト方式)と、導光板を用いない「直下型方式」とがある。   The backlight unit employed in this type of backlight unit system is roughly classified into light source lamps such as cold cathode fluorescent lamps (CCFLs) and external electrode fluorescent lamps (EEFLs), such as acrylic resin having excellent light transmittance. There are a “light guide plate light guide method” (so-called edge light method) in which multiple reflections are made within a flat light guide plate, and a “direct type” method that does not use a light guide plate.

導光板ライトガイド方式のバックライトユニットが搭載された液晶表示装置としては、例えば、図31に示すものが一般に知られている。
これは、上部に偏光板71,73に挟まれた液晶パネル72が設けられ、その下面側に、略長方形板状のPMMA(ポリメチルメタクリレート)やアクリル等の透明な基材からなる導光板79が設置されており、該導光板の上面(光射出側)に拡散フィルム(拡散層)78が設けられている。
As a liquid crystal display device on which a light guide plate light guide type backlight unit is mounted, for example, the one shown in FIG. 31 is generally known.
This is provided with a liquid crystal panel 72 sandwiched between polarizing plates 71 and 73 at the top, and a light guide plate 79 made of a transparent base material such as a substantially rectangular plate-like PMMA (polymethyl methacrylate) or acrylic on the lower surface side. Is installed, and a diffusion film (diffusion layer) 78 is provided on the upper surface (light emission side) of the light guide plate.

さらに、この導光板79の下面に、導光板79に導入された光を効率よく上記液晶パネル72方向に均一となるように散乱して反射されるための散乱反射パターン部が印刷などによって設けられる(図示せず)と共に、散乱反射パターン部下方に反射フィルム(反射層)77が設けられている。   Further, a scattering reflection pattern portion for efficiently scattering and reflecting the light introduced into the light guide plate 79 in the direction of the liquid crystal panel 72 is provided on the lower surface of the light guide plate 79 by printing or the like. A reflection film (reflection layer) 77 is provided below the scattering reflection pattern portion (not shown).

また、上記導光板79には、側端部に光源ランプ76が取り付けられており、さらに、光源ランプ76の光を効率よく導光板79中に入射させるべく、光源ランプ76の背面側を覆うようにして高反射率のランプリフレクター81が設けられている。上記散乱反射パターン部は、白色である二酸化チタン(TiO)粉末を透明な接着剤等の溶液に混合した混合物を、所定パターン、例えばドットパターンにて印刷し乾燥、形成したものであり、導光板79内に入射した光に指向性を付与し、光射出面側へと導くようになっており、高輝度化を図るための工夫である。 Further, the light guide plate 79 is provided with a light source lamp 76 at the side end, and further covers the back side of the light source lamp 76 so that the light from the light source lamp 76 can be efficiently incident on the light guide plate 79. Thus, a high-reflectance lamp reflector 81 is provided. The scattering reflection pattern portion is formed by printing, drying, and forming a mixture of white titanium dioxide (TiO 2 ) powder in a solution such as a transparent adhesive in a predetermined pattern, for example, a dot pattern. The light incident on the light plate 79 is imparted with directivity and guided to the light exit surface side, which is a device for increasing the brightness.

さらに、最近では、光利用効率をアップして高輝度化を図るべく、図32に示すように、拡散フィルム78と液晶パネル72との間に、光集光機能を備えたプリズムフィルム(プリズム層)74,75を設けることが提案されている。このプリズムフィルム74,75は導光板79の光射出面から射出され、拡散フィルム78で拡散された光を、高効率で液晶パネル72の有効表示エリアに集光させるものである。   Furthermore, recently, in order to increase the light utilization efficiency and increase the brightness, as shown in FIG. 32, a prism film (prism layer) having a light condensing function between the diffusion film 78 and the liquid crystal panel 72 is provided. ) 74 and 75 are proposed. The prism films 74 and 75 are configured to collect light emitted from the light exit surface of the light guide plate 79 and diffused by the diffusion film 78 on the effective display area of the liquid crystal panel 72 with high efficiency.

しかしながら、図31、図32に例示した装置では、視野角の制御は、拡散フィルム78の拡散性のみに委ねられており、その制御は難しく、ディスプレイの正面方向の中心部は明るく、周辺部に行くほど暗くなる特性は避けられない。そのため、液晶画面を横から見たときの輝度の低下が大きく、光の利用効率の低下を招いていた。   However, in the apparatus illustrated in FIG. 31 and FIG. 32, the control of the viewing angle is left only to the diffusibility of the diffusion film 78, which is difficult to control. The characteristic that becomes darker as you go is inevitable. For this reason, when the liquid crystal screen is viewed from the side, the luminance is greatly reduced, and the light utilization efficiency is reduced.

さらに、図32に例示したプリズムフィルムを用いる装置では、プリズムフィルムの枚数が2枚必要であるため、フィルムの吸収による光量の低下が大きいだけでなく、部材数の増加によりコストが上昇する原因にもなっていた。   Furthermore, in the apparatus using the prism film illustrated in FIG. 32, two prism films are required, which not only causes a large decrease in the amount of light due to absorption of the film but also causes an increase in cost due to an increase in the number of members. It was also.

一方、直下型方式は、導光板の利用が困難な大型の液晶TVなどの表示装置が用いられている。   On the other hand, in the direct type, a display device such as a large liquid crystal TV in which the light guide plate is difficult to use is used.

直下型方式の液晶表示装置としては、図33に例示する装置が一般的に知られている。これにおいては、上部に偏光板71、73に挟まれた液晶パネル72が設けられ、その下面側に、蛍光管等からなる光源51から射出され、拡散フィルム82のような光学シートで拡散された光を、高効率で液晶パネル72の有効表示エリアに集光させるものである。光源51からの光を効率よく照明光として利用するために、光源51の背面には、リフレター52が配置されている。   As a direct liquid crystal display device, a device illustrated in FIG. 33 is generally known. In this, a liquid crystal panel 72 sandwiched between polarizing plates 71 and 73 is provided on the upper side, and is emitted from a light source 51 made of a fluorescent tube or the like on the lower surface side thereof and diffused by an optical sheet such as a diffusion film 82. The light is condensed on the effective display area of the liquid crystal panel 72 with high efficiency. In order to efficiently use the light from the light source 51 as illumination light, a reflector 52 is disposed on the back surface of the light source 51.

しかしながら、図33に例示する装置でも、視野角の制御は、拡散フィルム82の拡散性のみに委ねられており、その制御は難しく、ディスプレイの正面方向の中心部は明るく、周辺部に行くほど暗くなる特性は避けられない。そのため、液晶画面を横から見たときの輝度の低下が大きく、光の利用効率の低下を招いていた。さらに、プリズムフィルムを用いるものでは、プリズムフィルムの枚数が2枚必要であるため、フィルムの吸収による光量の低下が大きいだけでなく、部材数の増加によりコストが上昇する原因にもなっていた。   However, even in the apparatus illustrated in FIG. 33, the control of the viewing angle is left only to the diffusibility of the diffusion film 82, which is difficult to control, and the center in the front direction of the display is brighter and darker toward the peripheral part. This characteristic is inevitable. For this reason, when the liquid crystal screen is viewed from the side, the luminance is greatly reduced, and the light utilization efficiency is reduced. Furthermore, in the case of using a prism film, since the number of prism films is two, not only the light amount is greatly decreased due to absorption of the film but also the cost is increased due to an increase in the number of members.

また光源51間の間隔が広すぎると、画面上に輝度ムラが生じやすく、光源51の数を減らせず、消費電力の増加及びコストの増加を招く原因となっていた。   If the distance between the light sources 51 is too wide, uneven brightness tends to occur on the screen, and the number of light sources 51 cannot be reduced, leading to an increase in power consumption and an increase in cost.

ところで、このような液晶表示装置5では、軽量、低消費電力、高輝度、薄型化であることが市場ニーズとして強く要請されており、それに伴い、液晶表示装置に搭載されるバックライトユニットも、軽量、低消費電力、高輝度であることが要求されている。
特に、最近、目覚しい発展をみるカラー液晶表示装置においては、液晶パネルのパネル透過率がモノクロ対応の液晶パネルに比べ格段に低く、そのため、バックライトユニットの輝度向上を図ることが、装置自体の低消費電力を得るために必須となっている。
By the way, in such a liquid crystal display device 5, light weight, low power consumption, high luminance, and thinning are strongly demanded as market needs, and accordingly, a backlight unit mounted on the liquid crystal display device is also provided. Light weight, low power consumption, and high brightness are required.
In particular, in a color liquid crystal display device that has recently made remarkable progress, the panel transmittance of the liquid crystal panel is remarkably lower than that of a monochrome-compatible liquid crystal panel. It is essential to obtain power consumption.

しかしながら、上述したように従来の装置では、高輝度、低消費電力の要請に充分に応えられているとは言いがたく、ユーザからは、低価格、高輝度、高表示品位で、かつ低消費電力の液晶表示装置を実現できるバックライトユニットの開発が待ち望まれている。   However, as described above, it is difficult to say that the conventional apparatus sufficiently satisfies the demand for high luminance and low power consumption, and the user has low price, high luminance, high display quality, and low power consumption. The development of a backlight unit capable of realizing a power liquid crystal display device is awaited.

上記の状況に鑑みて本出願人は、例えば、特許文献1のように、液晶パネルと、この液晶パネルに背面側から光を照明する光源手段とを備え、この光源手段に、光源からの光を液晶パネルへと導くレンズ層が設けられ、該レンズ層焦点面近傍に開口をもつ遮光部を有することを特徴とする液晶表示装置を提案している。   In view of the above situation, for example, as disclosed in Patent Document 1, the present applicant includes a liquid crystal panel and light source means for illuminating light from the back side of the liquid crystal panel, and the light source means includes light from the light source. A liquid crystal display device has been proposed in which a lens layer for guiding the liquid crystal panel to the liquid crystal panel is provided and a light-shielding portion having an opening in the vicinity of the focal plane of the lens layer.

上述の特許文献1には、同文献の図26から図27に示されるように、液晶パネルとバックライトユニットの間に、遮光部を有するレンズシートを配置してなる構成が開示されているが、図31から図33のいずれも、レンズシートは液晶パネル側にレンズ部を構成する凹凸形状を有している。   The above-mentioned Patent Document 1 discloses a configuration in which a lens sheet having a light-shielding portion is disposed between a liquid crystal panel and a backlight unit, as shown in FIGS. 31 to 33, the lens sheet has a concavo-convex shape constituting a lens portion on the liquid crystal panel side.

上述のレンズシートを介在させたことによる作用効果は、導光板から射出する光が有する拡散性をレンズ作用により変調して、液晶パネル側にレンズ部を構成する凹凸形状を有している。
上述のレンズシートを介在させたことによる作用効果は、導光板から射出する光が有する拡散性をレンズ作用に変調して、液晶パネル側に方向を揃えて射出させることが可能となる点にある。
The effect obtained by interposing the lens sheet described above has a concavo-convex shape that forms a lens portion on the liquid crystal panel side by modulating the diffusivity of light emitted from the light guide plate by the lens action.
The effect obtained by interposing the lens sheet described above is that the diffusibility of the light emitted from the light guide plate is modulated into the lens action, and the liquid crystal panel can be emitted with the direction aligned. .

加えて、特定箇所に開口を持つ遮光部を形成したことにより、液晶パネルの画素に入射する光量を選択的に多くすることが可能となり、バックライトの利用効率が向上することと、前記開口の形状を制御することで表示光の視野領域も制御することが可能となることである。   In addition, by forming a light-shielding portion having an opening at a specific location, it is possible to selectively increase the amount of light incident on the pixels of the liquid crystal panel, improving the use efficiency of the backlight, By controlling the shape, it is possible to control the visual field region of the display light.

特開2000−284268号公報JP 2000-284268 A 特開2006−106197号公報JP 2006-106197 A

ところで、液晶TVや、パソコン用モニターに使用される液晶表示装置では、携帯電話やモバイル端末に比べて、長時間連続して使用される。それに加えて最近では、携帯電話やモバイル端末に使用される液晶表示装置でも、省電力化設計の採用に伴い、従来よりも長時間連続して使用されることが予想される。さらには、液晶表示装置自体が薄型化になり光源と光学シートとの距離はますます短くなっている。
このように、液晶表示装置がより長時間連続して使用されるようになると、光源から発せられる熱の影響で、バックライトユニットや各種表示装置に用いられる光学シートの温度が上昇し、熱変形による反りや剥離が生じ、液晶表示装置から表示される画質が低下する恐れがあるという問題がある。
By the way, a liquid crystal display device used for a liquid crystal TV or a personal computer monitor is used continuously for a long time as compared with a mobile phone or a mobile terminal. In addition, recently, liquid crystal display devices used in mobile phones and mobile terminals are expected to be used continuously for a longer time than before due to the adoption of power saving design. Furthermore, the liquid crystal display device itself has become thinner, and the distance between the light source and the optical sheet has become shorter.
As described above, when the liquid crystal display device is used continuously for a longer period of time, the temperature of the optical sheet used in the backlight unit and various display devices rises due to the heat generated from the light source, and thermal deformation occurs. Therefore, there is a problem that image quality displayed from the liquid crystal display device may be deteriorated due to warping or peeling.

本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、表示装置が長時間連続して使用される場合であっても、光学シートの熱変形による反りや剥離を防ぎ、もって、画質の低下を阻止することが可能な光学シート・バックライトユニット・各種表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and even when the display device is used continuously for a long time, it prevents warpage or peeling due to thermal deformation of the optical sheet, thereby lowering the image quality. It is an object of the present invention to provide an optical sheet, a backlight unit, and various display devices that can prevent the above.

請求項1の発明は、
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートと、を備えてなるバックライトユニットにおいて、
前記光学シートは、少なくとも光拡散層と光学層とを有し、
前記光拡散層と前記光学層との間、又は前記光拡散層の少なくともいずれか一方、若しくは両方に、前記光拡散層と前記光学層との間又は前記光拡散層を貫通する複数の空気層を有することを特徴とする光学シートである。
請求項2の発明は、
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートと、を備えてなるバックライトユニットにおいて、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数のストライプ状に配置されてなる光マスクと、
隣り合う2つの前記光マスクの間に配置されてなる光透過部と、
前記光マスク及び前記光透過部の上に、複数の単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを有し、
前記複数の単位凸シリンドリカルレンズは前記光透過部のおのおのに1:1で対応しており、かつ対応する前記単位凸シリンドリカルレンズの頂点から前記シルンドリカルレンズの非レンズ面に対する垂線が前記光透過部を含み、
かつ前記光マスクの各単位の長手方向に沿って、ストライプ状に配置されてなるレンチキュラーシートとを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記長手方向は水平方向であり、
前記各光透過部の前記長手方向の両端と、前記各空気層の両端とが、水平方向に開放されており、
かつ前記光透過部内、前記空気層内を流れる空気の圧力損失ΔPが、0(Pa)<ΔP<2.2×10(Pa)
であり、
前記光学シートは鉛直方向の寸法よりも水平方向の寸法の方が大きいことを特徴とする光学シートである。
請求項3の発明は、
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートとを備えてなるバックライトユニットにおいて、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数に配置されてなる固定要素と、
隣り合う前記固定要素の間に配置されてなる前記光透過部と、
前記固定要素及び前記光透過部の上に、複数の前記単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側にストライプ状に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記各光透過部の両端と、前記各空気層の両端とが、水平方向に開放されており、
かつ前記光透過部内、前記空気層内を流れる空気の圧力損失ΔPが、0(Pa)<ΔP<2.2×10(Pa)
であり、
前記光学シートは鉛直方向の寸法よりも水平方向の寸法の方が大きいことを特徴とする光学シートである。
請求項4の発明は、
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートとを備えてなるバックライトユニットにおいて、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数に配置されてなる固定要素と、
隣り合う前記固定要素の間に配置されてなる前記光透過部と、
前記固定要素及び前記光透過部の上に、複数の前記単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側にストライプ状に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記各光透過部の両端と、前記各空気層の両端とが、鉛直方向に開放されており、
かつ前記光透過部内、前記空気層内を流れる空気の圧力損失ΔPが、0(Pa)<ΔP<2.2×10(Pa)
であり、
前記光学シートは鉛直方向の寸法よりも水平方向の寸法の方が大きいことを特徴とする光学シートである。
請求項5の発明は、
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートと、を備えてなるバックライトユニットにおいて、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数のストライプ状に配置されてなる光マスクと、
隣り合う2つの前記光マスクの間に配置されてなる光透過部と、
前記光マスク及び前記光透過部の上に、複数の単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを有し、
前記複数の単位凸シリンドリカルレンズは前記光透過部のおのおのに1:1で対応しており、かつ対応する前記単位凸シリンドリカルレンズの頂点から前記シルンドリカルレンズの非レンズ面に対する垂線が前記光透過部を含み、
かつ前記光マスクの各単位の長手方向に沿って、ストライプ状に配置されてなるレンチキュラーシートとを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記長手方向は水平方向であり、
前記各光透過部の前記長手方向の両端と、前記各空気層の両端とが、水平方向に開放されており、
また前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記各光透過部の両端と、前記各空気層の両端とが、水平方向に開放されており、
かつ前記光透過部内、前記空気層内、前記拡散部材内を流れる空気の圧力損失ΔPが、0(Pa)<ΔP<4.4×10(Pa)
であり、
前記光学シートは鉛直方向の寸法よりも水平方向の寸法の方が大きいことを特徴とする光学シートである。
請求項6の発明は、
請求項1から請求項5に記載のバックライトユニットと
その上に画像表示部とを配置することを特徴とする表示装置である。
請求項7の発明は、
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートとを備えてなるバックライトユニットの冷却方法であって、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数のストライプ状に配置されてなる光マスクと、
隣り合う2つの前記光マスクの間に配置されてなる光透過部と、
前記光マスク及び前記光透過部の上に、複数の単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを有し、
前記複数の単位凸シリンドリカルレンズは前記光透過部のおのおのに1:1で対応しており、かつ対応する前記単位凸シリンドリカルレンズの頂点から前記シルンドリカルレンズの非レンズ面に対する垂線が前記光透過部を含み、
かつ前記光マスクの各単位の長手方向に沿って、ストライプ状に配置されてなるレンチキュラーシートとを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記長手方向は水平方向であり、
前記各光透過部の前記長手方向の両端と、前記各空気層の両端とが、水平方向に開放することにより、前記光透過部内、前記空気層内に空気が出入りするようにし、前記光学シートの寸法を前記鉛直方向よりも前記水平方向を大きくし、前記光源から発せられる光によって前記バックライトが発熱した場合、0(Pa)<ΔP<2.2×10(Pa)の圧力損失ΔPで、空気が前記光透過部内、前記空気層内を水平方向へと流れることによって、前記バックライトユニットを冷却するようにした冷却方法である。
請求項8の発明は、
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートとを備えてなるバックライトユニットの冷却方法であって、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数に配置されてなる固定要素と、
隣り合う前記固定要素の間に配置されてなる前記光透過部と、
前記固定要素及び前記光透過部の上に、複数の前記単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側にストライプ状に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記各光透過部の両端と、前記各空気層の両端とを、水平方向に開放することにより、前記光透過部内、前記空気層内に空気が出入りするようにし、前記光学シートの寸法を前記鉛直方向よりも前記水平方向を大きくし、前記光源から発せられる光によって前記バックライトが発熱した場合、0(Pa)<ΔP<2.2×10(Pa)の圧力損失ΔPで、空気が前記光透過部内、前記空気層内を水平方向へと流れることによって、前記バックライトユニットを冷却するようにした冷却方法である。
請求項9の発明は、
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートとを備えてなるバックライトユニットの冷却方法であって、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数に配置されてなる固定要素と、
隣り合う前記固定要素の間に配置されてなる前記光透過部と、
前記固定要素及び前記光透過部の上に、複数の前記単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側にストライプ状に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを備えており、
前記拡散部材は、前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記各光透過部の両端と、前記各空気層の両端とを、鉛直方向に開放することにより、前記光透過部内、前記空気層内に空気が出入りするようにし、前記光学シートの寸法を前記鉛直方向よりも前記水平方向を大きくし、前記光源から発せられる光によって前記バックライトが発熱した場合、0(Pa)<ΔP<2.2×10(Pa)の圧力損失ΔPで、空気が前記光透過部内、前記空気層内を下方向から上方向へと流れることによって、前記バックライトユニットを冷却するようにした冷却方法である。
The invention of claim 1
A light source;
In a backlight unit comprising an optical sheet that supplies light from the light source to a liquid crystal display device,
The optical sheet has at least a light diffusion layer and an optical layer,
A plurality of air layers between the light diffusion layer and the optical layer or between the light diffusion layer and the optical layer, or at least one of the light diffusion layers, or both. It is an optical sheet characterized by having.
The invention of claim 2
A light source;
In a backlight unit comprising an optical sheet that supplies light from the light source to a liquid crystal display device,
The optical sheet is
Consisting of a diffusing member and an optical layer,
The optical layer is
A photomask arranged in a plurality of stripes on the non-incident surface of the diffusing member;
A light transmission portion disposed between two adjacent optical masks;
On the light mask and the light transmission part, a lens part in which a plurality of unit convex cylindrical lenses are arranged in parallel on the display side,
A surface opposite to the lens portion, and a non-lens surface on which light transmitted by the light transmission portion is incident,
The plurality of unit convex cylindrical lenses correspond to each of the light transmitting portions on a 1: 1 basis, and a perpendicular line from the apex of the corresponding unit convex cylindrical lens to the non-lens surface of the cylindrical lens is the light transmitting portion. Part
And a lenticular sheet arranged in a stripe shape along the longitudinal direction of each unit of the optical mask,
The diffusion member is
A plurality of light deflection elements are provided on the surface of the diffusing member opposite to the observer, and a striped air layer is formed in the diffusing member,
The longitudinal direction is a horizontal direction;
Both ends in the longitudinal direction of each light transmission part and both ends of each air layer are open in the horizontal direction,
And the pressure loss ΔP of the air flowing in the light transmitting part and the air layer is 0 (Pa) <ΔP <2.2 × 10 2 (Pa)
And
The optical sheet is characterized in that a horizontal dimension is larger than a vertical dimension.
The invention of claim 3
A light source;
In a backlight unit comprising an optical sheet for supplying light from the light source to a liquid crystal display device,
The optical sheet is
Consisting of a diffusing member and an optical layer,
The optical layer is
A plurality of fixing elements disposed on the non-incident surface of the diffusing member;
The light transmission part disposed between the adjacent fixing elements;
On the fixed element and the light transmission part, a lens part in which a plurality of the unit convex cylindrical lenses are arranged in parallel in a stripe shape on the display side;
A surface opposite to the lens unit, and a non-lens surface on which light transmitted by the light transmission unit is incident,
The diffusion member is
A plurality of light deflection elements are provided on the surface of the diffusing member opposite to the observer, and a striped air layer is formed in the diffusing member,
Both ends of each light transmission part and both ends of each air layer are open in the horizontal direction,
And the pressure loss ΔP of the air flowing in the light transmitting part and the air layer is 0 (Pa) <ΔP <2.2 × 10 2 (Pa)
And
The optical sheet is characterized in that a horizontal dimension is larger than a vertical dimension.
The invention of claim 4
A light source;
In a backlight unit comprising an optical sheet for supplying light from the light source to a liquid crystal display device,
The optical sheet is
Consisting of a diffusing member and an optical layer,
The optical layer is
A plurality of fixing elements disposed on the non-incident surface of the diffusing member;
The light transmission part disposed between the adjacent fixing elements;
On the fixed element and the light transmission part, a lens part in which a plurality of the unit convex cylindrical lenses are arranged in parallel in a stripe shape on the display side;
A surface opposite to the lens unit, and a non-lens surface on which light transmitted by the light transmission unit is incident,
The diffusion member is
A plurality of light deflection elements are provided on the surface of the diffusing member opposite to the observer, and a striped air layer is formed in the diffusing member,
Both ends of each light transmission part and both ends of each air layer are open in the vertical direction,
And the pressure loss ΔP of the air flowing in the light transmitting part and the air layer is 0 (Pa) <ΔP <2.2 × 10 2 (Pa)
And
The optical sheet is characterized in that a horizontal dimension is larger than a vertical dimension.
The invention of claim 5
A light source;
In a backlight unit comprising an optical sheet that supplies light from the light source to a liquid crystal display device,
The optical sheet is
Consisting of a diffusing member and an optical layer,
The optical layer is
A photomask arranged in a plurality of stripes on the non-incident surface of the diffusing member;
A light transmission portion disposed between two adjacent optical masks;
On the light mask and the light transmission part, a lens part in which a plurality of unit convex cylindrical lenses are arranged in parallel on the display side,
A surface opposite to the lens portion, and a non-lens surface on which light transmitted by the light transmission portion is incident,
The plurality of unit convex cylindrical lenses correspond to each of the light transmitting portions on a 1: 1 basis, and a perpendicular line from the apex of the corresponding unit convex cylindrical lens to the non-lens surface of the cylindrical lens is the light transmitting portion. Part
And a lenticular sheet arranged in a stripe shape along the longitudinal direction of each unit of the optical mask,
The diffusion member is
A striped air layer is formed in the diffusion member having a plurality of light deflection elements on the surface of the diffusion member opposite to the observer,
The longitudinal direction is a horizontal direction;
Both ends in the longitudinal direction of each light transmission part and both ends of each air layer are open in the horizontal direction,
The diffusion member is
A plurality of light deflection elements are provided on the surface of the diffusing member opposite to the observer, and a striped air layer is formed in the diffusing member,
Both ends of each light transmission part and both ends of each air layer are open in the horizontal direction,
And the pressure loss ΔP of the air flowing in the light transmission part, the air layer, and the diffusion member is 0 (Pa) <ΔP <4.4 × 10 2 (Pa).
And
The optical sheet is characterized in that a horizontal dimension is larger than a vertical dimension.
The invention of claim 6
6. A display device comprising the backlight unit according to claim 1 and an image display unit thereon.
The invention of claim 7
A light source;
A cooling method for a backlight unit comprising an optical sheet for supplying light from the light source to a liquid crystal display device,
The optical sheet is
Consisting of a diffusing member and an optical layer,
The optical layer is
A photomask arranged in a plurality of stripes on the non-incident surface of the diffusing member;
A light transmission portion disposed between two adjacent optical masks;
On the light mask and the light transmission part, a lens part in which a plurality of unit convex cylindrical lenses are arranged in parallel on the display side,
A surface opposite to the lens portion, and a non-lens surface on which light transmitted by the light transmission portion is incident,
The plurality of unit convex cylindrical lenses correspond to each of the light transmitting portions on a 1: 1 basis, and a perpendicular line from the apex of the corresponding unit convex cylindrical lens to the non-lens surface of the cylindrical lens is the light transmitting portion. Part
And a lenticular sheet arranged in a stripe shape along the longitudinal direction of each unit of the optical mask,
The diffusion member is
A plurality of light deflection elements are provided on the surface of the diffusing member opposite to the observer, and a striped air layer is formed in the diffusing member,
The longitudinal direction is a horizontal direction;
The both ends of the light transmitting portions in the longitudinal direction and both ends of the air layers are opened in the horizontal direction so that air enters and exits the light transmitting portions and the air layers, and the optical sheet When the backlight is heated by the light emitted from the light source, the pressure loss ΔP is 0 (Pa) <ΔP <2.2 × 10 2 (Pa). In this cooling method, the backlight unit is cooled by the air flowing in the light transmitting portion and the air layer in the horizontal direction.
The invention of claim 8
A light source;
A cooling method for a backlight unit comprising an optical sheet for supplying light from the light source to a liquid crystal display device,
The optical sheet is
Consisting of a diffusing member and an optical layer,
The optical layer is
A plurality of fixing elements disposed on the non-incident surface of the diffusing member;
The light transmission part disposed between the adjacent fixing elements;
On the fixed element and the light transmission part, a lens part in which a plurality of the unit convex cylindrical lenses are arranged in parallel in a stripe shape on the display side;
A surface opposite to the lens unit, and a non-lens surface on which light transmitted by the light transmission unit is incident,
The diffusion member is
A plurality of light deflection elements are provided on the surface of the diffusing member opposite to the observer, and a striped air layer is formed in the diffusing member,
By opening both ends of each light transmitting portion and both ends of each air layer in the horizontal direction, air enters and leaves the light transmitting portion and the air layer, and the dimensions of the optical sheet are When the horizontal direction is made larger than the vertical direction and the backlight generates heat due to light emitted from the light source, the air has a pressure loss ΔP of 0 (Pa) <ΔP <2.2 × 10 2 (Pa). In this cooling method, the backlight unit is cooled by flowing in the light transmitting portion and the air layer in the horizontal direction.
The invention of claim 9
A light source;
A cooling method for a backlight unit comprising an optical sheet for supplying light from the light source to a liquid crystal display device,
The optical sheet is
Consisting of a diffusing member and an optical layer,
The optical layer is
A plurality of fixing elements disposed on the non-incident surface of the diffusing member;
The light transmission part disposed between the adjacent fixing elements;
On the fixed element and the light transmission part, a lens part in which a plurality of the unit convex cylindrical lenses are arranged in parallel in a stripe shape on the display side;
A surface opposite to the lens unit, and a non-lens surface on which light transmitted by the light transmission unit is incident,
The diffusing member has a plurality of light deflection elements on the surface of the diffusing member opposite to the observer, and a striped air layer is formed in the diffusing member,
By opening both ends of each light transmitting portion and both ends of each air layer in the vertical direction, air enters and leaves the light transmitting portion and the air layer, and the dimensions of the optical sheet are When the horizontal direction is made larger than the vertical direction and the backlight generates heat due to light emitted from the light source, the air has a pressure loss ΔP of 0 (Pa) <ΔP <2.2 × 10 2 (Pa). In the cooling method, the backlight unit is cooled by flowing from the lower direction to the upper direction in the light transmission part and the air layer.

表示装置が長時間連続して使用される場合であっても、光学シートの熱変形による反りや剥離を防ぎ、もって、画質の低下を阻止することが可能な光学シート・バックライトユニット・各種表示装置を提供することができる。 Optical sheet, backlight unit, and various displays that can prevent warpage and peeling due to thermal deformation of the optical sheet and prevent deterioration in image quality even when the display device is used continuously for a long time An apparatus can be provided.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図1(a)に示すように、本発明の実施形態にかかる表示装置5は、看者側Xへ光を照射するバックライトユニット13の上に、表示部21を重ねて設けることで構成される表示装置5であり、表示部21から看者側Xに向けて画像信号によって表示制御された表示光を出射することで平面状の画像を表示するものである。尚、以下では、図1(a)の上方向を看者側Xとし、下方向を背面側と称する。また、図1(a)は表示部21が液晶層15を含んでいることから表示装置55は液晶表示装置5である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown to Fig.1 (a), the display apparatus 5 concerning embodiment of this invention is comprised by providing the display part 21 on the backlight unit 13 which irradiates light to the viewer side X, and is provided. The display device 5 displays a planar image by emitting display light whose display is controlled by an image signal from the display unit 21 toward the viewer side X. In the following, the upper direction in FIG. 1A is referred to as the viewer side X, and the lower direction is referred to as the back side. Further, in FIG. 1A, the display device 55 is the liquid crystal display device 5 because the display unit 21 includes the liquid crystal layer 15.

また、表示装置5は、少なくともバックライトユニット13を含んだ構成であれば、液晶表示装置、背面投射型スクリーン装置、プラズマディスプレイ、ELディスプレイ等のように、バックライトユニット13からの光を表示光として画像表示を行う表示装置5であれはその種類は問わない。   If the display device 5 includes at least the backlight unit 13, the light from the backlight unit 13 is displayed as display light, such as a liquid crystal display device, a rear projection screen device, a plasma display, and an EL display. As long as the display device 5 performs image display, the type thereof is not limited.

なお、本発明の実施形態である表示装置5に、図2から図4に示すように、拡散フィルム7、プリズムシート8、偏光分離反射シート9などを光学シート11の看者側Xまたは背面側に設置してもよい。上述の構成により、画像品位をより向上させることができる。   As shown in FIGS. 2 to 4, the display device 5 according to the embodiment of the present invention includes a diffusion film 7, a prism sheet 8, a polarization separation / reflection sheet 9, and the like on the viewer side X or the back side of the optical sheet 11. You may install in. With the above-described configuration, the image quality can be further improved.

ここで、拡散フィルム7とは、入射した光を屈折、集光、拡散させるものである。この拡散フィルム7を、例えば、光学シート11の看者側Xに設置することで、光源1からの光をより拡散させることが可能となり、表示装置5の画像の明るさをより均一に表示することが可能となる。   Here, the diffusion film 7 is for refracting, condensing and diffusing incident light. For example, by installing the diffusion film 7 on the viewer side X of the optical sheet 11, the light from the light source 1 can be further diffused, and the brightness of the image of the display device 5 is displayed more uniformly. It becomes possible.

また上述の拡散効果により、複数の周期的なパターンを有する部材の間に拡散フィルム7を設けることで、複数の周期的なパターンを有する部材による干渉、いわゆるモアレの発生を防止することが可能となる。複数の周期的なパターンを有する部材とは、例えば、表示部21の画素パターン、ストライプ状あるいは格子状に配列されたレンズシート、プリズムシートなどが挙げられる。
この場合、拡散フィルム7は、透明基材の片面にフィラーを塗工し、フィラーの一部を表面に露出させて形成するか、または、UV成形、押出し、熱押圧、射出成形で形成される。
Further, by providing the diffusion film 7 between the members having a plurality of periodic patterns due to the above-described diffusion effect, it is possible to prevent the occurrence of so-called moiré due to the members having the plurality of periodic patterns. Become. Examples of the member having a plurality of periodic patterns include a pixel pattern of the display unit 21, a lens sheet arranged in a stripe shape or a lattice shape, and a prism sheet.
In this case, the diffusion film 7 is formed by applying a filler on one surface of the transparent substrate and exposing a part of the filler on the surface, or by UV molding, extrusion, hot pressing, or injection molding. .

また上述の拡散フィルム7として、平滑な透明基材の一方の面にUV成形、押出し、ソフトモールド法により形成する、直径100μm以下の略半球状のマイクロレンズを二次元配列したものを用いてもよい。この場合、入射した光を、特に集光/拡散させる効果を有するため、正面方向(看者側X方向)に光源1の光を集めることができ、表示装置5の表示光の明るさをより明るくすることができる。   Further, as the above-mentioned diffusion film 7, it is also possible to use a two-dimensional array of substantially hemispherical microlenses having a diameter of 100 μm or less formed on one surface of a smooth transparent substrate by UV molding, extrusion, and soft molding. Good. In this case, since the incident light has an effect of condensing / diffusing in particular, the light of the light source 1 can be collected in the front direction (viewer side X direction), and the brightness of the display light of the display device 5 can be further increased. Can be brightened.

上述のように拡散フィルム7を用いることで、表示装置5の画像品位をより向上させることが可能となる。ただし、拡散フィルム7を配置していない状態で、明るさ、明るさの均一性、モアレなどの画像品位が十分な場合、当然のことながら拡散フィルムを設置しなくてもよい。
拡散フィルム7を設置しない場合、部品数を削減することが可能となり、低コスト化、表示装置5の薄型化、軽量化が可能となる。
By using the diffusion film 7 as described above, the image quality of the display device 5 can be further improved. However, when the diffusion film 7 is not disposed and the image quality such as brightness, uniformity of brightness, and moire is sufficient, it is needless to say that the diffusion film need not be installed.
When the diffusion film 7 is not installed, the number of parts can be reduced, and the cost can be reduced and the display device 5 can be made thinner and lighter.

次に、プリズムシート8は、光源1からの光を看者側X方向に集光する機能を有するため、表示装置55の明るさをより明るくすることが可能となる。ただし、プリズムシート8を配置していない状態で、明るさが十分な場合、プリズムシート8を設置しなくてもよい。   Next, since the prism sheet 8 has a function of condensing light from the light source 1 in the viewer side X direction, the brightness of the display device 55 can be further increased. However, the prism sheet 8 may not be provided when the brightness is sufficient without the prism sheet 8 being disposed.

さらにまた、偏光分離反射シート9は、特定の直線偏光成分のみを透過し、特定の直線偏光成分以外の光を反射するものである。
ここで、表示部21に液晶パネルを用いた場合、液晶パネルには偏光板17が配置され、偏光板17では、特定の直線偏光成分の光は透過し、特定の直線偏光成分以外の光は吸収されて、光の利用効率が低下する。偏光分離反射シート9を配置した場合、光源1からの光を、上述の偏光板17と一致する特定の直線偏光成分のみ正面方向(看者側X方向)に透過し、特定の直線偏光成分以外の光は、吸収されずに背面側に反射される。透過した特定の直線偏光成分を有する光は、偏光板17で光の吸収が発生せずに透過する。このように、光の吸収が発生しないため、光の利用効率を向上させることができる。ただし、偏光分離反射シート9を配置していない状態で、表示装置5の表示光の明るさが十分な場合、偏光分離反射シート9を設置しなくてもよい。
Furthermore, the polarization separating / reflecting sheet 9 transmits only a specific linearly polarized light component and reflects light other than the specific linearly polarized light component.
Here, when a liquid crystal panel is used for the display unit 21, the polarizing plate 17 is disposed on the liquid crystal panel. The polarizing plate 17 transmits light of a specific linearly polarized component, and light other than the specific linearly polarized component is transmitted. Absorbed and light utilization efficiency decreases. When the polarization separation reflection sheet 9 is arranged, the light from the light source 1 is transmitted in the front direction (viewer side X direction) only for the specific linear polarization component that matches the polarizing plate 17 described above, and other than the specific linear polarization component The light is reflected to the back side without being absorbed. The transmitted light having the specific linearly polarized light component is transmitted by the polarizing plate 17 without light absorption. Thus, since light absorption does not occur, light utilization efficiency can be improved. However, when the polarization separation / reflection sheet 9 is not disposed and the brightness of the display light of the display device 5 is sufficient, the polarization separation / reflection sheet 9 may not be provided.

本実施形態のバックライトユニット13は、並列配置された光源1と、光源1からの光を反射する反射板3と、光源1からの直射光及び反射板3からの反射光を拡散照射する光学シート11を備えている。   The backlight unit 13 of the present embodiment includes a light source 1 arranged in parallel, a reflecting plate 3 that reflects light from the light source 1, and optical that diffuses and irradiates direct light from the light source 1 and reflected light from the reflecting plate 3. A sheet 11 is provided.

光源1は、表示装置5の画像表示に用いる光(表示光)を供給するものである。   The light source 1 supplies light (display light) used for image display of the display device 5.

本発明に用いられる光源1としては、線状光源1aを使用してもよい。図1(b)は線状光源1aの断面図を示したものである。
線状光源1aとしては、例えば通常の蛍光管、冷陰極管、熱陰極管、外部電極管、列状に配置されたLEDや半導体レーザーなどが挙げられるが、特に、冷陰極管、外部電極管又は列状に配列されたLEDとすることが好ましい。
As the light source 1 used in the present invention, a linear light source 1a may be used. FIG.1 (b) shows sectional drawing of the linear light source 1a.
Examples of the linear light source 1a include ordinary fluorescent tubes, cold cathode tubes, hot cathode tubes, external electrode tubes, LEDs and semiconductor lasers arranged in a row, in particular, cold cathode tubes, external electrode tubes. Or it is preferable to set it as LED arranged in a line.

また、線状光源1aは、例えば前記一方向に延びる円柱状あるいは角柱状に形成された透明な柱状導光体と、厚さ方向に沿う柱状導光体の上下に配置されるLEDとから構成されていてもよい。このように線状光源1aを構成した場合には、柱状導光体の上下からLEDの光を入射した際に、柱状導光体の側方にLEDの光を出射することができる。   The linear light source 1a is composed of, for example, a transparent columnar light guide formed in a columnar shape or a prism shape extending in one direction, and LEDs arranged above and below the columnar light guide along the thickness direction. May be. When the linear light source 1a is configured in this way, when the LED light is incident from above and below the columnar light guide, the LED light can be emitted to the side of the columnar light guide.

本発明において、隣接する線状光源1aの中心間の距離は、15mm〜150mmであることが好ましく、20mm〜100mmであることがより好ましい。隣接する線状光源1aの中心間の距離が15mm未満の場合は、表示装置5に隙間なく光源1を配列するために必要な線状光源1aの本数が多くなり、消費電力が増大する。また隣接する線状光源1aの中心間の距離が150mmを超える場合は、線状光源1a間の距離が離れるので、線状光源1a間が暗くなり輝度ムラが発生する。   In the present invention, the distance between the centers of the adjacent linear light sources 1a is preferably 15 mm to 150 mm, and more preferably 20 mm to 100 mm. When the distance between the centers of the adjacent linear light sources 1a is less than 15 mm, the number of the linear light sources 1a necessary for arranging the light sources 1 on the display device 5 without a gap increases, and the power consumption increases. Further, when the distance between the centers of the adjacent linear light sources 1a exceeds 150 mm, the distance between the linear light sources 1a is increased, resulting in darkness between the linear light sources 1a and uneven brightness.

線状光源1aと拡散部材25は、拡散部材25の入射面と線状光源1aの中心位置との最短距離の寸法が、1mm〜30mm以下となるように設置する。拡散部材25の入射面と線状光源1aの中心位置との最短距離の寸法は、3mm〜25mmであることがさらに好ましい。線状光源1aの中心位置と光学シート11の入射面との最短距離の寸法が1mm未満の場合では、光源1と光学シート11との間で十分な光の拡散をさせるために必要な空間が確保できないため、輝度ムラが発生する。また点光源1bの中心位置と光学シート11の入射面との最短距離の寸法が30mmを超える場合では、バックライトユニット13の厚さが大きくなり、バックライトユニット13の厚型化、重量化という問題が生じる。   The linear light source 1a and the diffusing member 25 are installed so that the dimension of the shortest distance between the incident surface of the diffusing member 25 and the center position of the linear light source 1a is 1 mm to 30 mm or less. More preferably, the dimension of the shortest distance between the incident surface of the diffusing member 25 and the center position of the linear light source 1a is 3 mm to 25 mm. In the case where the dimension of the shortest distance between the center position of the linear light source 1a and the incident surface of the optical sheet 11 is less than 1 mm, there is a space necessary for sufficient light diffusion between the light source 1 and the optical sheet 11. Since it cannot be ensured, uneven brightness occurs. In addition, when the dimension of the shortest distance between the center position of the point light source 1b and the incident surface of the optical sheet 11 exceeds 30 mm, the thickness of the backlight unit 13 increases, and the backlight unit 13 becomes thicker and heavier. Problems arise.

光源1が線状光源1aである場合において、線状光源1aの本数は、特に限定されない。例えば、本発明の直下型バックライト装置を32インチの液晶表示装置5に用いる場合には、線状光源1aの数としては、例えば、16本、14本、12本、8本等の偶数本や、奇数本とすることができる。   When the light source 1 is the linear light source 1a, the number of the linear light sources 1a is not specifically limited. For example, when the direct type backlight device of the present invention is used for a 32-inch liquid crystal display device 5, the number of linear light sources 1a is, for example, an even number such as 16, 14, 12, 8, or the like. , Can be an odd number.

また本発明に用いられる光源1としては、図5に示すように、点光源1bを使用してもよい。図5(b)は点光源1bの配置の一例を示したものである。点光源1bを使用する場合は、発光効率が良い発光ダイオード(以下、LEDとする)が好ましい。点光源1bを設けることで、表示位置毎の明るさの経時変化をさせる、いわゆるローカルディミング法を用いることが可能となる。ローカルディミング法を用いることで、明るい画像の表示位置にある点光源1bを点灯し、暗い画像の表示位置にある点光源1bを消灯することで、同一画面上の明暗比を大きくすることが可能となり、画像品位が向上する。
図6(a)は、携帯電話などのモバイル機器に用いられる、青色に発光する青色LED素子50を、LED用レンズ53内部に塗工された黄色に発光する蛍光体51で覆い、擬似白色に発光する方式の白色LED46である。
この方式では単色のLED素子に蛍光体を覆うだけで擬似白色発光が実現できる利点ある。また本発明に用いる光源1は、上述のものに限らず、一つの単色LED素子に少なくとも1種類以上の蛍光体で覆ったものであってもよい。
Further, as the light source 1 used in the present invention, a point light source 1b may be used as shown in FIG. FIG. 5B shows an example of the arrangement of the point light sources 1b. In the case of using the point light source 1b, a light emitting diode (hereinafter referred to as LED) having good light emission efficiency is preferable. By providing the point light source 1b, it is possible to use a so-called local dimming method in which the brightness changes with time for each display position. By using the local dimming method, it is possible to increase the contrast ratio on the same screen by turning on the point light source 1b at the bright image display position and turning off the point light source 1b at the dark image display position. Thus, the image quality is improved.
FIG. 6A illustrates a blue LED element 50 that emits blue light, which is used in a mobile device such as a mobile phone, and is covered with a phosphor 51 that emits yellow light that is applied to the inside of the LED lens 53, and becomes pseudo white. The white LED 46 emits light.
This method has an advantage that pseudo white light emission can be realized simply by covering the phosphor with a single-color LED element. In addition, the light source 1 used in the present invention is not limited to the above-described one, and may be one in which one single-color LED element is covered with at least one kind of phosphor.

次に、図6(b)は、図6(a)のLED用レンズ53にプリズム形状を付加したものである。プリズムを用いることにより、白色LED46から出射される光の配光分布を調整することができる。   Next, FIG.6 (b) adds the prism shape to the lens 53 for LED of Fig.6 (a). By using the prism, the light distribution of the light emitted from the white LED 46 can be adjusted.

図7は、擬似白色発光するLEDの他の方式として、単色に発光するLED素子(赤色LED素子48、緑色LED素子49、青色LED素子50)を組み合わせて、擬似白色に発光する方式である。この場合、上述のような図6の場合と比較して、蛍光体51がLED素子からの発熱で劣化する問題を回避でき、また各LED素子の光量を調節することで任意の色彩を得ることができる。   FIG. 7 shows a method of emitting pseudo white light by combining LED devices (red LED element 48, green LED element 49, blue LED element 50) that emit light in a single color as another method of LEDs emitting pseudo white light. In this case, as compared with the case of FIG. 6 as described above, the problem that the phosphor 51 deteriorates due to heat generated from the LED elements can be avoided, and an arbitrary color can be obtained by adjusting the amount of light of each LED element. Can do.

図8は、単色に発光する単色LED(赤色LED54、緑色LED55、青色LED56)を組み合わせて点光源ユニット52として構成したものである。この場合、図8(b)のように赤色LED54、緑色LED55、青色LED56を一個ずつ組み合わせて点光源ユニット52として構成してもよいし、図8(c)のように、光出力が弱い色(例えば、緑色LED55)を複数個配置して点光源ユニット52として構成してもよい。
上述の点光源ユニット52を形成することで、各色のLEDを時分割で発色させるフィールドシーケンシャル法を用いてカラー表示させる構成にすることも可能である。
FIG. 8 shows a point light source unit 52 configured by combining single color LEDs (red LED 54, green LED 55, blue LED 56) that emit light in a single color. In this case, the red LED 54, the green LED 55, and the blue LED 56 may be combined one by one as shown in FIG. 8B to constitute the point light source unit 52, or the light output is weak as shown in FIG. 8C. A plurality of (for example, green LEDs 55) may be arranged to constitute the point light source unit 52.
By forming the above-described point light source unit 52, it is also possible to adopt a configuration in which color display is performed using a field sequential method in which each color LED is colored in a time-sharing manner.

上述の点光源ユニット52を形成する場合、LEDの数は限定されない。また上述の点光源ユニット52を配置する場合、隣接する点光源ユニット52同士では、隣接するLEDの発光する色は異なることが好ましい。その理由は、隣接するLEDの発光する色を同じにした場合、隣接するLEDの発光する色の強度が強くなり、看者側Xから色ムラとして視認されるためである。   When forming the point light source unit 52 described above, the number of LEDs is not limited. Moreover, when arrange | positioning the above-mentioned point light source unit 52, it is preferable that the color which the adjacent LED light-emits differs between adjacent point light source units 52. The reason for this is that when the colors emitted by the adjacent LEDs are the same, the intensity of the colors emitted by the adjacent LEDs is increased and is viewed as color unevenness from the viewer side X.

また点光源1bとしては上述のLEDに限定されるものではない。例えば、図9に示すように、単色の半導体レーザー(赤色半導体レーザー57、緑色半導体レーザー58、青色半導体レーザー59)の光を、ファイバ60に通して混色し、半導体レーザー用レンズ61から出射してもよい。他にも通常の蛍光ランプ、ハロゲンランプであってもよい。   The point light source 1b is not limited to the above-described LED. For example, as shown in FIG. 9, the light of a monochromatic semiconductor laser (red semiconductor laser 57, green semiconductor laser 58, blue semiconductor laser 59) is mixed through a fiber 60 and emitted from a semiconductor laser lens 61. Also good. In addition, a normal fluorescent lamp or a halogen lamp may be used.

上述の各点光源1bを組み合わせて点光源ユニット52を構成してもよい。例えば、白色LEDと、単色LEDである赤色LEDとを組み合わせて点光源ユニット52を構成してもよい。上述の構成では、赤色LEDの赤色光を発光することにより、白色LEDの白色光に赤色を補色することが可能となる。そのため、色再現性の向上が可能となる。   You may comprise the point light source unit 52 combining the above-mentioned each point light source 1b. For example, the point light source unit 52 may be configured by combining a white LED and a red LED that is a single color LED. In the above-described configuration, red light can be complemented to white light of the white LED by emitting red light of the red LED. Therefore, the color reproducibility can be improved.

次に、複数の点光源1bの配置の態様について説明する。
図10は、複数の点光源1bの配置態様を模式的に示す平面図である。図10(a)に示すように、複数の点光源1bを配置する第1の態様としては、直下型バックライト装置の縦方向および横方向に沿って、所定の間隔で配置した構成とすることができる。また、図10(b)に示すように、第2の態様としては、図10(a)における点光源1bのP1〜P4を取り除いたような構成、すなわち、四角形の四頂点のそれぞれに点光源1bを配置し、さらに、この矩形の対角線の交点に点光源1bを配置したような構成とすることができる。さらに、図10(c)に示すように、第3の態様としては、正六角形が連続して形成されたハニカム構造の各頂点に点光源1bをそれぞれ配置したような構成とすることができる。あるいは、図10(d)に示すように点光源1bを線状に配置したような構成とすることができる。
Next, an arrangement mode of the plurality of point light sources 1b will be described.
FIG. 10 is a plan view schematically showing the arrangement of the plurality of point light sources 1b. As shown to Fig.10 (a), as a 1st aspect which arrange | positions the several point light source 1b, it shall be set as the structure arrange | positioned at predetermined intervals along the vertical direction and horizontal direction of a direct type | mold backlight apparatus. Can do. As shown in FIG. 10B, the second mode is a configuration in which P1 to P4 of the point light source 1b in FIG. 10A are removed, that is, a point light source at each of the four vertices of the square. 1b can be arrange | positioned, and also it can be set as the structure which has arrange | positioned the point light source 1b in the intersection of this rectangular diagonal. Furthermore, as shown in FIG. 10 (c), the third mode may be configured such that the point light sources 1b are respectively arranged at the apexes of the honeycomb structure in which regular hexagons are continuously formed. Alternatively, as shown in FIG. 10D, a configuration in which the point light sources 1b are linearly arranged can be employed.

以上のような構成において、点光源1b間の距離は、すべての箇所で均一となっていてもよいし、部分的に変化していてもよい。部分的に変化する場合とは、例えば、直下型バックライト装置の中央箇所などにおいて点光源1b間の間隔が狭まるような場合などである。   In the configuration as described above, the distance between the point light sources 1b may be uniform at all locations or may be partially changed. The case where it changes partially is, for example, the case where the distance between the point light sources 1b is narrowed at the center of the direct type backlight device.

本発明において、隣接する点光源1bの中心間の距離は、10mm〜150mmであることが好ましく、20mm〜100mmであることがより好ましい。隣接する点光源1bの中心間の距離が15mm未満の場合は、表示装置5に隙間なく光源1を配列するために必要な点光源1bの個数が多くなり、消費電力が増大する。また隣接する点光源1bの中心間の距離が150mmを超える場合は、点光源ユニット52間の距離が離れるので、点光源1b間が暗くなり輝度ムラが発生する。
上述の距離を上記範囲とすることにより、直下型バックライト装置の消費電力を低減できるとともに、当該装置の組み立てが容易になり、かつ発光面の輝度むらを抑えることができる。
In the present invention, the distance between the centers of the adjacent point light sources 1b is preferably 10 mm to 150 mm, and more preferably 20 mm to 100 mm. When the distance between the centers of the adjacent point light sources 1b is less than 15 mm, the number of point light sources 1b required for arranging the light sources 1 on the display device 5 without a gap increases, and the power consumption increases. Further, when the distance between the centers of the adjacent point light sources 1b exceeds 150 mm, the distance between the point light source units 52 is increased, so that the point light sources 1b become dark and uneven brightness occurs.
By setting the above distance to the above range, the power consumption of the direct type backlight device can be reduced, the assembly of the device can be facilitated, and the luminance unevenness of the light emitting surface can be suppressed.

点光源1bの中心位置と光学シート11の入射面との最短距離の寸法は、直下型バックライト装置の厚みと輝度の均一度を考慮して設計すればよいが、1mm〜30mmであることが好ましく、3mm〜25mmであることがより好ましい。点光源1bの中心位置と光学シート11の入射面との最短距離の寸法が1mm未満の場合では、光源1と光学シート11との間で十分な拡散をするために必要な空間が確保できないため、輝度ムラが発生する。また点光源1bの中心位置と光学シート11の入射面との最短距離の寸法が30mmを超える場合では、バックライトユニット13の厚さが大きくなり、バックライトユニット13の厚型化、重量化する問題が生じる。
上述の点光源1bの配置方法にて、点光源1bを点光源ユニット52に置き換えてもよい。
The dimension of the shortest distance between the center position of the point light source 1b and the incident surface of the optical sheet 11 may be designed in consideration of the thickness of the direct type backlight device and the uniformity of luminance, but it is 1 mm to 30 mm. Preferably, it is 3 mm-25 mm. When the dimension of the shortest distance between the center position of the point light source 1b and the incident surface of the optical sheet 11 is less than 1 mm, a space necessary for sufficient diffusion between the light source 1 and the optical sheet 11 cannot be secured. Uneven brightness occurs. Further, when the dimension of the shortest distance between the center position of the point light source 1b and the incident surface of the optical sheet 11 exceeds 30 mm, the thickness of the backlight unit 13 increases, and the backlight unit 13 becomes thicker and heavier. Problems arise.
The point light source 1b may be replaced with the point light source unit 52 by the above-described method of arranging the point light source 1b.

光源1から発光した光の一部は、光源1の背面側に設置された反射板3に入射し反射される。
反射板3は、光源1からの光を反射することができるのであれば、どのような材料で形成してもよく、例えばPETやPP(ポリプロピレン)等にフィラーや空気を混練後延伸することによりボイドを形成して反射率を高めた樹脂シート、透明もしくは白色の樹脂シート表面にアルミ蒸着などで鏡面を形成したシート、アルミ等の金属箔もしくは金属箔を担持した樹脂シート、あるいは表面に十分な反射性を有する金属薄板により形成することができる。
Part of the light emitted from the light source 1 is incident on and reflected by the reflector 3 installed on the back side of the light source 1.
The reflection plate 3 may be formed of any material as long as it can reflect the light from the light source 1, for example, by kneading and stretching a filler or air in PET, PP (polypropylene), or the like. Resin sheet with increased reflectivity by forming voids, a sheet with a mirror surface formed by vapor deposition of aluminum on the surface of a transparent or white resin sheet, a resin sheet carrying a metal foil or metal foil such as aluminum, or sufficient on the surface It can be formed of a thin metal plate having reflectivity.

光源1から発光した光の一部と、反射板3で反射された光は、光学シート11の光偏向要素の入射面に入射される。   Part of the light emitted from the light source 1 and the light reflected by the reflecting plate 3 are incident on the incident surface of the light deflection element of the optical sheet 11.

ここで、光偏向要素としては、光偏向レンズ28、光拡散を有する光偏向層などがある。   Here, examples of the light deflection element include a light deflection lens 28 and a light deflection layer having light diffusion.

光偏向レンズ28は、周期性を有する単位レンズからなり、単位レンズは、レンズの凸部が背面側に向い合う向きで配置される。
これにより、光源1からの光Lを単位レンズで屈折させて偏向し、光伝播層27内で光源1からの光を拡散させる効果を有する。
The light deflection lens 28 is composed of a unit lens having periodicity, and the unit lens is arranged in such a direction that the convex portion of the lens faces the back side.
Thereby, the light L from the light source 1 is refracted and deflected by the unit lens, and the light from the light source 1 is diffused in the light propagation layer 27.

次に図11、乃至図12は、光偏向レンズ28による光の経路を説明する断面模式図である。 Next, FIG. 11 to FIG. 12 are schematic cross-sectional views for explaining the light path by the light deflection lens 28.

光偏向レンズ28は、背面側から看者側X方向に平行な光Lが入射した場合、単位光偏向レンズ28の両端に入射した光Mは、それぞれ反対方向に偏向され、光伝播層27内で交点を有して交わり、拡散基材26に入射する。単位光偏向レンズ28のピッチをP、単位光偏向レンズ28の両端に入射した光Mが拡散基材26に入射した際の領域(光偏向領域)の幅をSとした場合、S>Pを満たすことで、隣接する単位光偏向レンズ28の光偏向領域と重なるため、光伝播層27において十分な拡散効果を得ることができる。   When light L parallel to the viewer side X direction is incident on the light deflection lens 28 from the back side, the light M incident on both ends of the unit light deflection lens 28 is deflected in the opposite direction, and the light propagation lens 27 At a crossing point and enter the diffusion base material 26. When the pitch of the unit light deflection lens 28 is P, and the width of the region (light deflection region) when the light M incident on both ends of the unit light deflection lens 28 enters the diffusion substrate 26 is S> P By satisfy | filling, since it overlaps with the light deflection area | region of the unit light deflection lens 28 which adjoins, sufficient diffusion effect can be acquired in the light propagation layer 27. FIG.

光偏向レンズ28が、背面側から看者側X方向に平行な光Lが入射した場合、単位光偏向レンズ28の両端に入射した光Mが光伝播層27内で交点を有して交わらない場合は、光偏向レンズ28の高さをL、光伝播層27の厚みをTとした場合、T>3Lを満たすことで、隣接する光偏向レンズ28の光偏向領域と重なるため、光伝播層27において十分な拡散効果を得ることができる。   When light L parallel to the viewer side X direction is incident on the light deflection lens 28 from the back side, the light M incident on both ends of the unit light deflection lens 28 does not intersect with each other in the light propagation layer 27. In this case, when the height of the light deflection lens 28 is L and the thickness of the light propagation layer 27 is T, the light deflection layer overlaps with the light deflection region of the adjacent light deflection lens 28 by satisfying T> 3L. 27, a sufficient diffusion effect can be obtained.

ここで、光偏向レンズ28の形状は、図13(a)のような三角プリズム形状が望ましい。レンズ成形が容易であり、且つ正面からの入射光Lを大きく偏向することが出来るためである。
また、図13(b)のような凸湾曲レンズ形状が望ましい。第一頂部28a、及び第一傾斜面28bの各点における接線が連続的に変化しているため、正面からの入射光Lを様々な角度へ偏向することが可能である。
凸湾曲レンズ形状としては、図13(c)のような非球面形状であることが更には望ましい。第一頂部28aの曲率半径が小さくできるため、拡散性能が増すためである。
さらに光偏向要素28としては、図13(d)のような湾曲三角プリズムであることが望ましい。第一頂部28aが稜線であるため、入射光Lがレンズのどの箇所へ入射しても必ず大きく偏向することができる。また、第一傾斜面28bの各点における接線が連続的に変化しているため、正面からの入射光Lを様々な角度へ拡散することが出来るためである。このとき、図13(d)に示すように、第一傾斜面28bの各点における接線が、光伝播層27の看者側Xとは反対側の面27aとなす角度が、20度〜90度の間で連続的に変化していることが更には望ましい。20度を下回る面がある場合、偏向角が非常に小さくなるため、拡散性能が弱くなってしまう。特に0度となる面がある場合、全く偏向せずに入射光Lを通すことになる。湾曲三角プリズムは第一傾斜面28bの各点における接線が、光伝播層27の看者側Xとは反対側の面27aとなす角度が、20度より小さくなる面がないため、第一傾斜面28bのどの箇所に光が入射しても大きな角度で偏向することが可能である。
また、第一傾斜面28bの各点における接線が、光伝播層27の看者側Xとは反対側の面27aとなす角度が大きく変化しない場合、第一傾斜面28bのどの点に光が入射しても、偏向角がほとんど一緒となるため、同じ領域に光が集中してしまう。湾曲三角プリズムは第一傾斜面28bの各点における接線が、光伝播層23の観察者側Fとは反対側の面23bとなす角度が、20度〜90度の範囲で大きく変化しているため、様々な角度に入射光Lを偏向し、光を均一にすることができる。
また、光偏向要素28は上記レンズ形状を複数組み合わせて用いることができる。例えば図13(e)に示されるように、凸湾曲レンズの上に三角プリズムを組み合わせたような形状でも良い。または図13(f)のように2つの湾曲三角プリズムをVe方向にシフトさせて重ねた形状でも良い。2つ以上のレンズ形状による拡散効果により、更に拡散性能が増すためである。
Here, the shape of the light deflection lens 28 is preferably a triangular prism shape as shown in FIG. This is because the lens can be easily molded and the incident light L from the front can be largely deflected.
Further, a convex curved lens shape as shown in FIG. Since the tangent line at each point of the first apex portion 28a and the first inclined surface 28b continuously changes, it is possible to deflect the incident light L from the front surface to various angles.
The convex curved lens shape is more preferably an aspherical shape as shown in FIG. This is because the radius of curvature of the first apex portion 28a can be reduced, so that the diffusion performance is increased.
Furthermore, the light deflection element 28 is preferably a curved triangular prism as shown in FIG. Since the first apex portion 28a is a ridge line, the incident light L can always be largely deflected regardless of the position of the lens. Moreover, since the tangent line at each point of the first inclined surface 28b continuously changes, the incident light L from the front surface can be diffused to various angles. At this time, as shown in FIG. 13 (d), the angle formed between the tangent line at each point of the first inclined surface 28b and the surface 27a opposite to the viewer side X of the light propagation layer 27 is 20 degrees to 90 degrees. It is further desirable that it varies continuously between degrees. If there is a surface below 20 degrees, the deflection angle becomes very small, and the diffusion performance becomes weak. In particular, when there is a surface at 0 degree, the incident light L is allowed to pass without being deflected at all. The curved triangular prism has no surface where the angle formed by the tangent line at each point of the first inclined surface 28b with the surface 27a opposite to the viewer side X of the light propagation layer 27 is smaller than 20 degrees. It can be deflected at a large angle regardless of where the light enters the surface 28b.
In addition, when the angle between the tangent line at each point of the first inclined surface 28b and the surface 27a on the opposite side of the light propagation layer 27 from the viewer side X does not change significantly, light is emitted to any point on the first inclined surface 28b. Even if it is incident, since the deflection angles are almost the same, the light is concentrated in the same region. In the curved triangular prism, the angle between the tangent line at each point of the first inclined surface 28b and the surface 23b on the side opposite to the observer side F of the light propagation layer 23 changes greatly in the range of 20 degrees to 90 degrees. Therefore, the incident light L can be deflected at various angles to make the light uniform.
Further, the light deflection element 28 can be used by combining a plurality of the lens shapes. For example, as shown in FIG. 13 (e), a shape in which a triangular prism is combined on a convex curved lens may be used. Alternatively, a shape in which two curved triangular prisms are shifted in the Ve direction and overlapped as shown in FIG. This is because the diffusion performance is further increased by the diffusion effect of two or more lens shapes.

また凸曲面形状または三角プリズム形状、頂点に丸みを有する三角プリズム形状、球面プリズム形状であることが好ましい。この形状であれば、光偏向性を向上させ、ランプイメージを低減することができる。たとえば、1次元または2次元に配列してなるレンズアレイを用いることができ、プリズムレンズアレイもしくはマイクロレンズアレイもしくはシリンドリカルレンズアレイもしくはこれらを複合してなる形状のレンズアレイなどを挙げることができる。   Further, it is preferably a convex curved surface shape or a triangular prism shape, a triangular prism shape having a rounded apex, or a spherical prism shape. With this shape, the light deflection can be improved and the lamp image can be reduced. For example, a lens array formed in a one-dimensional or two-dimensional arrangement can be used, and examples thereof include a prism lens array, a microlens array, a cylindrical lens array, or a lens array formed by combining these.

光偏向レンズ28の形状は、多角錐構造である複数のプリズムが格子状に並んでいる構造でもよい。例えば、正四角錐形状である複数のプリズムが格子状に並べてよい。あるいは、正三角錐形状である複数のプリズムが格子状に並べてよい。   The shape of the light deflection lens 28 may be a structure in which a plurality of prisms having a polygonal pyramid structure are arranged in a lattice pattern. For example, a plurality of prisms having a regular quadrangular pyramid shape may be arranged in a lattice shape. Alternatively, a plurality of prisms having a regular triangular pyramid shape may be arranged in a lattice pattern.

光偏向レンズ28の形状は、光伝播層27の入射面に設けられた第1及び第2レンズアレイを備え、前記第1レンズアレイは、前記一面において一方向に沿って延在すると共に互いが平行に配置された複数の第1レンズを備え、前記第2レンズアレイは、前記一面において前記第1レンズアレイ方向と直交する方向に沿って延在すると共に互いが平行に配置された複数の第2レンズを備え、前記第2レンズが、前記複数の第1レンズの谷部13に配置された複数のサブレンズ及びを有している構造でもよい。上述のレンズアレイ、サブレンズは、プリズムアレイ、サブプリズムでもよい。   The shape of the light deflection lens 28 includes first and second lens arrays provided on the incident surface of the light propagation layer 27, and the first lens array extends along one direction on the one surface and The second lens array includes a plurality of first lenses arranged in parallel, the second lens array extending along a direction perpendicular to the first lens array direction on the one surface, and a plurality of first lenses arranged in parallel to each other. Two lenses may be provided, and the second lens may include a plurality of sub-lenses disposed in the valley portions 13 of the plurality of first lenses. The lens array and sub-lens described above may be a prism array or a sub-prism.

光偏向レンズ28の形状は、光伝播層27の入射面に直交する断面形状が略対称な形状であることが好ましい。略対称な形状にした場合、光伝播層27の出射光の分布も略対称になる。この場合、特定方向の観賞方向での明るさが変わることがなく、好ましい画像が得られる。   The shape of the light deflection lens 28 is preferably such that the cross-sectional shape orthogonal to the incident surface of the light propagation layer 27 is substantially symmetric. When the shape is substantially symmetric, the distribution of the emitted light from the light propagation layer 27 is also substantially symmetric. In this case, the brightness in the viewing direction of the specific direction does not change, and a preferable image is obtained.

また光偏向レンズ28の形状を、光伝播層27の入射面に直交する断面形状が非対称な形状にしてもよい。非対称な形状にした場合、光伝播層27の出射光の分布も非対称になる。表示装置5の設置場所によっては、画面の上方向、または下方向から観賞することがない場合がある。その場合は、観賞しない方向を暗くして、観賞する方向をより明るくすることが可能であり、光偏向レンズ28の形状を非対称な形状にすることで、所望の配光分布を得ることが可能となる。非対称な形状の例として、断面形状の一方が曲線形状であり、他方が直線形状で形成され、曲線形状と直線形状が丸みを有して連結されている非対称形状プリズムが挙げられる。   Further, the shape of the light deflection lens 28 may be a shape in which the cross-sectional shape orthogonal to the incident surface of the light propagation layer 27 is asymmetric. In the case of an asymmetric shape, the distribution of light emitted from the light propagation layer 27 is also asymmetric. Depending on the installation location of the display device 5, there are cases in which viewing is not performed from above or below the screen. In that case, it is possible to darken the non-viewing direction and make the viewing direction brighter, and it is possible to obtain a desired light distribution by making the shape of the light deflection lens 28 asymmetrical. It becomes. As an example of the asymmetrical shape, there is an asymmetrical prism in which one of the cross-sectional shapes is a curved shape, the other is formed in a linear shape, and the curved shape and the linear shape are connected with a round shape.

このような光の偏向がなされることにより、ランプイメージを低減することができ、光強度の視角度依存性を低減した出射光とすることができる。なお、ランプイメージの低減とは、光源1の光を散乱させて輝度のムラをなくし、なおかつ光源1が透けて見えないようにすることである。
また、光源1の位置と光偏向レンズ28の位置とのアライメントをしなくても、光偏向レンズ28により、隣接する光偏向レンズ28の光偏向領域が重なるため光伝播層27において十分な拡散効果を得ることができる。このため、光源1の位置と光偏向レンズ28の位置とのアライメントの必要がなく、製造効率を向上させるとともに、製造コストを低減することができる。
By performing such light deflection, the lamp image can be reduced, and the emitted light can be obtained with reduced viewing angle dependency of the light intensity. Note that the reduction of the lamp image is to scatter the light from the light source 1 to eliminate unevenness in brightness and to prevent the light source 1 from being seen through.
Even if the position of the light source 1 and the position of the light deflection lens 28 are not aligned, the light deflection lens 28 overlaps the light deflection regions of the adjacent light deflection lenses 28, so that a sufficient diffusion effect is achieved in the light propagation layer 27. Can be obtained. For this reason, it is not necessary to align the position of the light source 1 and the position of the light deflection lens 28, so that the manufacturing efficiency can be improved and the manufacturing cost can be reduced.

光偏向レンズ28のピッチPの長さは、0.5mm以下とすることが好ましく、0.2mm以下とすることがより好ましい。   The length of the pitch P of the light deflection lens 28 is preferably 0.5 mm or less, and more preferably 0.2 mm or less.

本発明では、光偏向要素として上述の光偏向レンズ28でなく、光偏向層にしてもよい。
光偏向層は、光拡散要素を有した層であり、光源1からの光を拡散させて偏向し、光伝播層27内で光源1からの光を拡散させる効果を有する。
In the present invention, the light deflection element may be a light deflection layer instead of the light deflection lens 28 described above.
The light deflection layer is a layer having a light diffusing element, and has an effect of diffusing and deflecting light from the light source 1 and diffusing light from the light source 1 in the light propagation layer 27.

光偏向層は、全光線透過率は30%以上80%以下が好ましい。全光線透過率が30%未満の場合には、看者側Xへ出射させる光の輝度低下を生じさせるので好ましくない。また全光線透過率が80%より大きい場合には、十分な光偏向効果が得ることが出来ないので好ましくない。なお、全光線透過率は、JIS K7361−1に準拠した測定値である。
また、光偏向層は、ヘイズ値が50%以上であることが好ましい。ヘイズ値が50%未満の場合には、光偏向層で十分な光偏向効果を得ることが出来ないので好ましくない。なお、ヘイズ値は、JIS K7136に準拠した測定値である。
また光偏向層の厚さは、光伝播層27の厚さ以下であることが好ましい。光偏向層の厚さが、光伝播層27の厚さより大きい場合、光伝播層27内で光が透過する距離が短くなるため十分な光拡散効果を有することなく、拡散基材26に光が入射してしまうため、好ましくない。
The light deflection layer preferably has a total light transmittance of 30% to 80%. When the total light transmittance is less than 30%, the luminance of the light emitted to the viewer side X is lowered, which is not preferable. Moreover, when the total light transmittance is larger than 80%, a sufficient light deflection effect cannot be obtained, which is not preferable. The total light transmittance is a measured value based on JIS K7361-1.
The light deflection layer preferably has a haze value of 50% or more. When the haze value is less than 50%, a sufficient light deflection effect cannot be obtained with the light deflection layer, which is not preferable. The haze value is a measured value based on JIS K7136.
The thickness of the light deflection layer is preferably equal to or less than the thickness of the light propagation layer 27. When the thickness of the light deflection layer is larger than the thickness of the light propagation layer 27, the distance through which the light is transmitted in the light propagation layer 27 is shortened. Since it enters, it is not preferable.

光偏向層は、透明樹脂に光偏向領域が分散されて形成されている。
前記透明樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いることができ、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン、アクリロ二トリルポリスチレン共重合体などを用いることができる。
The light deflection layer is formed by dispersing light deflection regions in a transparent resin.
As the transparent resin, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or the like can be used. For example, a polycarbonate resin, an acrylic resin, a fluorine acrylic resin, a silicone acrylic resin, an epoxy acrylate resin, a polystyrene resin, or a cycloolefin polymer. , Methylstyrene resin, fluorene resin, polyethylene terephthalate (PET), polypropylene, acrylonitrile polyol copolymer, and the like can be used.

前記光偏向領域は、光拡散粒子からなることが好ましい。好適な光偏向性能を容易に得ることができるためである。
前記光拡散粒子としては、無機酸化物または樹脂からなる透明粒子を用いることができる。無機酸化物からなる透明粒子としては、例えば、シリカ、アルミナなどを用いることができる。また、樹脂からなる透明粒子としては、アクリル粒子、スチレン粒子、スチレンアクリル粒子及びその架橋体 メラミン−ホルマリン縮合物の粒子 PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PFA(ペルフルオロアルコキシ樹脂)、FEP(テトラフルオロエチレン―ヘキサフルオロプロピレン共重合体)、PVDF(ポリフルオロビニリデン)、及びETFE(エチレン―テトラフルオロエチレン共重合体)等のフッ素ポリマー粒子、シリコーン樹脂粒子などを用いることができる。
また、先に記載した透明粒子から2種類以上の透明粒子を組み合わせて使用してもよい。さらにまた、透明粒子の大きさ、形状は、特に規定されない。
The light deflection region is preferably made of light diffusing particles. This is because a suitable light deflection performance can be easily obtained.
As the light diffusing particles, transparent particles made of an inorganic oxide or a resin can be used. As the transparent particles made of an inorganic oxide, for example, silica, alumina or the like can be used. The transparent particles made of resin include acrylic particles, styrene particles, styrene acrylic particles and crosslinked melamine-formalin condensate particles PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (perfluoroalkoxy resin), FEP (tetrafluoroethylene). —Fluoropolymer particles such as hexafluoropropylene copolymer), PVDF (polyfluorovinylidene), and ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene copolymer), silicone resin particles, and the like can be used.
Moreover, you may use combining 2 or more types of transparent particles from the transparent particle described previously. Furthermore, the size and shape of the transparent particles are not particularly defined.

なお、透明樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合には、光偏向領域として気泡を用いてもよい。熱可塑性樹脂の内部に形成された気泡の内部表面が光の乱反射を生じさせ、光拡散粒子を分散させた場合と同等以上の光偏向機能を発現させることができる。そのため、光偏向層の層厚をより薄くすることが可能となる。
このような光偏向層として、白色PETや白色PPなどを挙げることができる。白色PETは、PETと相溶性のない樹脂や酸化チタン(TiO2)、硫酸化バリウム(BaSO4)のようなフィラーをPETに分散させた後、該PETを2軸延伸法で延伸することにより、該フィラーの周りに気泡を発生させて形成する。
In the case where a thermoplastic resin is used as the transparent resin, air bubbles may be used as the light deflection region. The internal surface of the bubble formed inside the thermoplastic resin causes irregular reflection of light, and a light deflection function equivalent to or higher than that in the case where the light diffusion particles are dispersed can be exhibited. Therefore, the thickness of the light deflection layer can be further reduced.
Examples of such a light deflection layer include white PET and white PP. White PET is obtained by dispersing a resin incompatible with PET, fillers such as titanium oxide (TiO2) and barium sulfate (BaSO4) in PET, and then stretching the PET by a biaxial stretching method. It is formed by generating bubbles around the filler.

なお、熱可塑性樹脂からなる光偏向層は、少なくとも1軸方向に延伸されてなればよい。少なくとも1軸方向に延伸されれば、フィラーの周りに気泡を発生させることができるためである。   Note that the light deflection layer made of a thermoplastic resin only needs to be stretched in at least one axial direction. This is because if it is stretched in at least one axial direction, bubbles can be generated around the filler.

熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン―2、6―ナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、シクロヘキサンジメタノール共重合ポリエステル樹脂、イソフタル酸共重合ポリエステル樹脂、スピログリコール共重合ポリエステル樹脂、フルオレン共重合ポリエステル樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、脂環式オレフィン共重合樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリエステルアミド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、シクロオレフィンポリマー,アクリロ二トリルポリスチレン共重合体およびこれらを成分とする共重合体、またはこれら樹脂の混合物などを用いることができ、特に制限されることはない。   Examples of the thermoplastic resin include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene-2,6-naphthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, cyclohexanedimethanol copolymer polyester resin, isophthalic acid copolymer polyester resin, and spiroglycol copolymer polyester resin. , Polyester resins such as fluorene copolymerized polyester resins, polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, alicyclic olefin copolymer resins, acrylic resins such as polymethyl methacrylate, polycarbonate, polystyrene, polyamide, polyether, Polyester amide, polyether ester, polyvinyl chloride, cycloolefin polymer, acrylonitrile polyol copolymer And these copolymers as a component, or the like can be used a mixture of these resins are not particularly limited.

光偏向層の厚さは1μm〜1000μmであることが好ましい。
光偏向層の厚さが1μm未満の場合には、十分な光偏向効果が得られないため好ましくない。また、光偏向層の厚さが1000μmを超える場合には、基材厚も1000μmを超えるため光伝播層27の総厚が大きくなり、それに伴い、拡散部材25の総厚も大きくなってしまうため、光学シート11の厚型化、重量化となってしまい好ましくない。
The thickness of the light deflection layer is preferably 1 μm to 1000 μm.
When the thickness of the light deflection layer is less than 1 μm, a sufficient light deflection effect cannot be obtained, which is not preferable. Further, when the thickness of the light deflection layer exceeds 1000 μm, the thickness of the base material also exceeds 1000 μm, so the total thickness of the light propagation layer 27 increases, and accordingly, the total thickness of the diffusion member 25 also increases. The optical sheet 11 is not preferable because it becomes thicker and heavier.

光偏向要素で偏向された光は、光伝播層27に入射し、光伝播層27を透過した光は拡散基材26に入射する。
光伝播層27は、光伝播層27の背面側の面に複数の光偏向要素を有している。
拡散部材25は、拡散基材26と光伝播層27とからなり、拡散基材26の背面側の面に光伝播層27の看者側Xの面が重ねられて形成されている。
The light deflected by the light deflection element enters the light propagation layer 27, and the light transmitted through the light propagation layer 27 enters the diffusion base material 26.
The light propagation layer 27 has a plurality of light deflection elements on the back surface of the light propagation layer 27.
The diffusion member 25 includes a diffusion base material 26 and a light propagation layer 27, and is formed by superimposing the viewer side X surface of the light propagation layer 27 on the back surface side of the diffusion base material 26.

光伝播層27は、全光線透過率が80%以上であることが好ましい。全光線透過率が80%以上であれば、看者側Xへ出射させる光の輝度を低下させることがない。逆に、全光線透過率が80%未満の場合には、看者側Xへ出射させる光の輝度低下を生じさせるので好ましくない。なお、全光線透過率は、JIS K7361−1に準拠した測定値である。   The light propagation layer 27 preferably has a total light transmittance of 80% or more. If the total light transmittance is 80% or more, the luminance of the light emitted to the viewer side X is not lowered. On the contrary, when the total light transmittance is less than 80%, the luminance of the light emitted to the viewer side X is lowered, which is not preferable. The total light transmittance is a measured value based on JIS K7361-1.

また、光伝播層27は、ヘイズ値が95%以下であることが好ましい。ヘイズ値が95%を超える場合には、光伝播層27の背面側の面に光偏向要素を形成しても十分な光拡散効果を得ることが出来ないので好ましくない。なお、ヘイズ値は、JIS K7136に準拠した測定値である。   The light propagation layer 27 preferably has a haze value of 95% or less. A haze value exceeding 95% is not preferable because a sufficient light diffusion effect cannot be obtained even if a light deflection element is formed on the back surface of the light propagation layer 27. The haze value is a measured value based on JIS K7136.

光伝播層27に用いられる材料は、熱可塑性樹脂からなる透明樹脂が好ましく、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、PET、ポリプロピレン、アクリロ二トリルポリスチレン共重合体などを挙げることができる。また、光伝播層27は、少なくとも1軸方向に延伸されていてもよい。   The material used for the light propagation layer 27 is preferably a transparent resin made of a thermoplastic resin. For example, polycarbonate resin, acrylic resin, fluorine acrylic resin, silicone acrylic resin, epoxy acrylate resin, polystyrene resin, cycloolefin polymer, Examples thereof include a methylstyrene resin, a fluorene resin, PET, polypropylene, and an acrylonitrile polyol copolymer. Further, the light propagation layer 27 may be extended in at least one axial direction.

光伝播層27には、光拡散粒子が含まれないことがより望ましい。光伝播層27に、光拡散粒子が含有された場合には、光偏向要素による光拡散効果が弱まってしまうためである。   More preferably, the light propagation layer 27 does not contain light diffusing particles. This is because when the light diffusing particles are contained in the light propagation layer 27, the light diffusion effect by the light deflection element is weakened.

拡散基材26に入射した光は、拡散基材26にて拡散され光学層32に拡散照射される。
拡散基材26は、全光線透過率が40%〜80%であることが好ましい。全光線透過率が40%未満の場合には、看者側Xへの出射光の輝度低下を生じさせるので好ましくなく、逆に、全光線透過率が80%を超える場合には、拡散性能が不十分となり、面内輝度の均一性が悪化するので好ましくない。
The light incident on the diffusion base material 26 is diffused by the diffusion base material 26 and diffused and applied to the optical layer 32.
The diffusion base material 26 preferably has a total light transmittance of 40% to 80%. When the total light transmittance is less than 40%, it is not preferable because the luminance of the emitted light toward the viewer side X is lowered. On the contrary, when the total light transmittance exceeds 80%, the diffusion performance is low. This is not preferable because it becomes insufficient and the uniformity of in-plane luminance is deteriorated.

拡散基材26は、ヘイズ値が98%以上であることが好ましい。ヘイズ値が98%未満の場合は、拡散性能が不十分となり、面内輝度の均一性が悪化するので好ましくない。   The diffusion base material 26 preferably has a haze value of 98% or more. When the haze value is less than 98%, the diffusion performance becomes insufficient and the uniformity of in-plane luminance is deteriorated, which is not preferable.

拡散基材26は、透明樹脂に光拡散領域が分散されて形成されている。
前記透明樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いることができ、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン、アクリロ二トリルポリスチレン共重合体などを用いることができる。
The diffusion base material 26 is formed by dispersing a light diffusion region in a transparent resin.
As the transparent resin, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or the like can be used. For example, a polycarbonate resin, an acrylic resin, a fluorine acrylic resin, a silicone acrylic resin, an epoxy acrylate resin, a polystyrene resin, or a cycloolefin polymer. , Methylstyrene resin, fluorene resin, polyethylene terephthalate (PET), polypropylene, acrylonitrile polyol copolymer, and the like can be used.

前記光拡散領域は、光拡散粒子からなることが好ましい。好適な拡散性能を容易に得ることができるためである。
前記光拡散粒子としては、無機酸化物または樹脂からなる透明粒子を用いることができる。無機酸化物からなる透明粒子としては、例えば、シリカ、アルミナなどを用いることができる。また、樹脂からなる透明粒子としては、アクリル粒子、スチレン粒子、スチレンアクリル粒子及びその架橋体、メラミン−ホルマリン縮合物の粒子、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PFA(ペルフルオロアルコキシ樹脂)、FEP(テトラフルオロエチレン―ヘキサフルオロプロピレン共重合体)、PVDF(ポリフルオロビニリデン)、及びETFE(エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体)等のフッ素ポリマー粒子 シリコーン樹脂粒子などを用いることができる。
また、先に記載した透明粒子から2種類以上の透明粒子を組み合わせて使用してもよい。さらにまた、透明粒子の大きさ、形状は、特に規定されない。
The light diffusion region is preferably made of light diffusion particles. This is because suitable diffusion performance can be easily obtained.
As the light diffusing particles, transparent particles made of an inorganic oxide or a resin can be used. As the transparent particles made of an inorganic oxide, for example, silica, alumina or the like can be used. In addition, transparent particles made of resin include acrylic particles, styrene particles, styrene acrylic particles and cross-linked products thereof, particles of melamine-formalin condensate, PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (perfluoroalkoxy resin), FEP (tetra Fluoropolymer particles such as fluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer), PVDF (polyfluorovinylidene), and ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene copolymer), silicone resin particles, and the like can be used.
Moreover, you may use combining 2 or more types of transparent particles from the transparent particle described previously. Furthermore, the size and shape of the transparent particles are not particularly defined.

前記光拡散領域として前記光拡散粒子を用いた場合には、拡散基材26の厚さが0.1〜5mmであることが好ましい。
拡散基板26の厚みが0.1〜5mmである場合には、最適な拡散性能と輝度を得ることができる。逆に、0.1mm未満の場合には、拡散性能が足りず、5mmを超える場合には、樹脂量が多いため吸収による輝度低下が生じる。
When the light diffusion particle is used as the light diffusion region, the thickness of the diffusion base material 26 is preferably 0.1 to 5 mm.
When the thickness of the diffusion substrate 26 is 0.1 to 5 mm, optimum diffusion performance and brightness can be obtained. On the other hand, if the thickness is less than 0.1 mm, the diffusion performance is insufficient, and if it exceeds 5 mm, the amount of resin is large and the luminance is reduced due to absorption.

なお、前記透明樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合には、前記光拡散領域として気泡
を用いてもよい。熱可塑性樹脂の内部に形成された気泡の内部表面が光の乱反射を生じさせ、光拡散粒子を分散させた場合と同等以上の光拡散機能を発現させることができる。そのため、拡散基材26の膜厚をより薄くすることが可能となる。
このような拡散基材26として、白色PETや白色PPなどを挙げることができる。白色PETは、PETと相溶性のない樹脂や酸化チタン(TiO2)、硫酸化バリウム(BaSO4)のようなフィラーをPETに分散させた後、該PETを2軸延伸法で延伸することにより、該フィラーの周りに気泡を発生させて形成する。
In the case where a thermoplastic resin is used as the transparent resin, air bubbles may be used as the light diffusion region. The internal surface of the bubble formed inside the thermoplastic resin causes diffused reflection of light, and a light diffusing function equivalent to or higher than that when light diffusing particles are dispersed can be expressed. Therefore, the film thickness of the diffusion base material 26 can be made thinner.
Examples of such a diffusion base material 26 include white PET and white PP. White PET is obtained by dispersing a resin incompatible with PET, fillers such as titanium oxide (TiO2) and barium sulfate (BaSO4) in PET, and then stretching the PET by a biaxial stretching method. It is formed by generating bubbles around the filler.

なお、熱可塑性樹脂からなる拡散基材26は、少なくとも1軸方向に延伸されてなればよい。少なくとも1軸方向に延伸されれば、フィラーの周りに気泡を発生させることができるためである。   The diffusion base material 26 made of a thermoplastic resin may be stretched at least in the uniaxial direction. This is because if it is stretched in at least one axial direction, bubbles can be generated around the filler.

前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン−2、6−ナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、シクロヘキサンジメタノール共重合ポリエステル樹脂、イソフタル酸共重合ポリエステル樹脂、スピログリコール共重合ポリエステル樹脂、フルオレン共重合ポリエステル樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、脂環式オレフィン共重合樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリエステルアミド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、シクロオレフィンポリマー、アクリロ二トリルポリスチレン共重合体およびこれらを成分とする共重合体、またはこれら樹脂の混合物などを用いることができ、特に制限されることはない。   Examples of the thermoplastic resin include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene-2, 6-naphthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, cyclohexanedimethanol copolymer polyester resin, isophthalic acid copolymer polyester resin, and spiroglycol copolymer polyester. Resins, polyester resins such as fluorene copolymer polyester resins, polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, and alicyclic olefin copolymer resins, acrylic resins such as polymethyl methacrylate, polycarbonate, polystyrene, polyamide, polyether , Polyester amide, polyetherester, polyvinyl chloride, cycloolefin polymer, acrylonitrile polyol polystyrene Copolymers to the body and these as a component, or the like can be used a mixture of these resins are not particularly limited.

前記光拡散領域として気泡を用いた場合には、拡散基材26の厚さが25〜500μmであることが好ましい。
拡散基材26の厚さが25μm未満の場合には、シートのこしが不足し、製造工程や、ディスプレイ内に設置した場合しわが発生しやすくなるので好ましくない。特にディスプレイ内に設置した場合、表示装置5は一般的に、表示面を地面に対する鉛直方向に対して略平行にして設置されるため、表示装置5内に設置される光学シート11も地面に対する鉛直方向に略平行にして設置される。この場合、上述のようにシートのこしが不足すると、光学シート11の自重を支えることが出来ずに、しわが発生しやすくなるので好ましくない。また、拡散基材26の厚さが500μmを超える場合には、光学性能に格別問題はないが、剛性が増すためロール状に加工しにくい、スリットが容易にできないなど、従来の拡散部材25と比較して得られる薄さのメリットが少なくなるので好ましくない。
When bubbles are used as the light diffusion region, the thickness of the diffusion base material 26 is preferably 25 to 500 μm.
When the thickness of the diffusion base material 26 is less than 25 μm, it is not preferable because the sheet is insufficiently squeezed and wrinkles are likely to occur when it is installed in a manufacturing process or display. In particular, when installed in a display, the display device 5 is generally installed with the display surface substantially parallel to the vertical direction with respect to the ground, so the optical sheet 11 installed in the display device 5 is also perpendicular to the ground. Installed approximately parallel to the direction. In this case, if the sheet is insufficiently squeezed as described above, the weight of the optical sheet 11 cannot be supported, and wrinkles are likely to occur. In addition, when the thickness of the diffusion base material 26 exceeds 500 μm, there is no particular problem in optical performance, but since the rigidity is increased, it is difficult to process into a roll shape, and the slit cannot be easily formed. Since the merit of the thinness obtained by comparison decreases, it is not preferable.

本実施形態の拡散部材25形成工程では、まず、図14に示すような押し出し機を用いて、溶融押し出し成形法により、拡散基材26と、光伝播層27、あるいは光偏向層が積層された拡散部材25を形成する。
押し出し機70は、例えば、成形樹脂を投入するホッパー71、樹脂を溶融混練しつつ押し出すスクリュー72、樹脂をシート状に押し出すためのTダイ73などを備える装置である。
この押し出し機70によれば、拡散基材26を形成するための拡散剤入りの透明樹脂と光伝播層27を形成するための透明樹脂とをそれぞれ溶融させて、図示下側から、拡散基材26と、光拡散積層を積層させた状態で、Tダイ73から押し出して基材シート80を形成することができる。
基材シート80は、図示水平方向に搬送され、拡散基材26の表面にニップロール75が当接され、光伝播層27の表面に、光偏向要素としての凹凸形状を成形するためのエンボス形状を有するロール金型74によって押圧された状態で挟持され、これらニップロール75、ロール金型74の回転によって、さらに図示右方向に搬送される。
そして、ロール金型74によって、光伝播層27の表面に、凹凸形状が転写され、搬送とともに樹脂が冷却されることで、樹脂が固化され、拡散基材26と光伝播層27の境界部において密着接合される。
以上によって、拡散部材25が連続成形される。
In the diffusion member 25 forming step of the present embodiment, first, the diffusion base material 26 and the light propagation layer 27 or the light deflection layer were laminated by a melt extrusion method using an extruder as shown in FIG. The diffusion member 25 is formed.
The extruder 70 is an apparatus including, for example, a hopper 71 for charging a molding resin, a screw 72 for extruding the resin while melting and kneading the resin, a T-die 73 for extruding the resin into a sheet shape, and the like.
According to this extruder 70, a transparent resin containing a diffusing agent for forming the diffusion base material 26 and a transparent resin for forming the light propagation layer 27 are melted, respectively, from the lower side of the drawing to the diffusion base material. 26 and the light diffusion laminate are laminated, the substrate sheet 80 can be formed by extrusion from the T die 73.
The base sheet 80 is conveyed in the illustrated horizontal direction, the nip roll 75 is brought into contact with the surface of the diffusion base 26, and an embossed shape for forming an uneven shape as a light deflection element on the surface of the light propagation layer 27. The nip roll 75 and the roll mold 74 are rotated and further conveyed in the right direction in the drawing.
Then, the concave / convex shape is transferred to the surface of the light propagation layer 27 by the roll mold 74, and the resin is solidified by cooling the resin together with the conveyance, so that the resin is solidified at the boundary between the diffusion base material 26 and the light propagation layer 27 Tightly bonded.
As described above, the diffusion member 25 is continuously formed.

上述の製造方法において、凹凸形状を、単位レンズ形状とすることで光伝播層27の表面に光偏向要素として、光偏向レンズ28を形成することが可能となる。光伝播層27の製造の際に、同時に光偏向レンズ28形状を形成することで、製造工程をさらに簡略化することができ、収率の向上、低コスト化が可能となる。
また、拡散部材25は、少なくとも1軸方向に延伸されていてもよい。
多層押出法を用いることにより、製造工程を簡略化・効率化することができるとともに、製造コストを下げることができる。
In the above-described manufacturing method, the light deflection lens 28 can be formed on the surface of the light propagation layer 27 as a light deflection element by making the uneven shape into a unit lens shape. By simultaneously forming the shape of the light deflection lens 28 when manufacturing the light propagation layer 27, the manufacturing process can be further simplified, and the yield can be improved and the cost can be reduced.
Moreover, the diffusing member 25 may be extended in at least one axial direction.
By using the multilayer extrusion method, the manufacturing process can be simplified and made more efficient, and the manufacturing cost can be reduced.

上述の製造方法は、少なくとも1つの光伝播層27及び1つの拡散基材26を含む多層構造の拡散部材25の製造方法であるが、本発明ではこれらに限定されず、1つ以上の光伝播層27及び1つ以上の拡散基材26を含む多層構造にしてもよい。
例えば、光源1側から、光伝播層27、拡散基材26、拡散基材26、拡散基材26の4層構造にしてもよい。この場合、それぞれ拡散基材26の拡散の強度を適宜設計することで、拡散基材26の厚みを大きくすることなく拡散の強度を大きくすることや、拡散部材25の出射光を所望の配光分布に設計することが可能となる。
The above manufacturing method is a manufacturing method of the diffusion member 25 having a multilayer structure including at least one light propagation layer 27 and one diffusion base material 26. However, the present invention is not limited thereto, and one or more light propagations are performed. A multilayer structure including the layer 27 and one or more diffusion substrates 26 may be employed.
For example, the light propagation layer 27, the diffusion base material 26, the diffusion base material 26, and the diffusion base material 26 may have a four-layer structure from the light source 1 side. In this case, by appropriately designing the diffusion intensity of the diffusion base material 26, the diffusion intensity can be increased without increasing the thickness of the diffusion base material 26, or the light emitted from the diffusion member 25 can be distributed to a desired light distribution. The distribution can be designed.

また上述の製造方法を用いて、単層の光伝播層27及び/または単層の拡散基材26を製造して、接着剤又は粘着剤からなる接合層45を介して、拡散基材26と光伝播層27を張り合わせて拡散部材25を製造してもよい。たとえば、張り合わせる方法としては、一般的に用いられるラミネートなどを用いて拡散基材26と光伝播層27を貼り合せることができる。   Further, by using the above-described manufacturing method, a single-layer light propagation layer 27 and / or a single-layer diffusion base material 26 is manufactured, and the diffusion base material 26 and the diffusion base material 26 are bonded via a bonding layer 45 made of an adhesive or an adhesive. The light diffusing member 25 may be manufactured by laminating the light propagation layer 27. For example, as a method of bonding, the diffusion base material 26 and the light propagation layer 27 can be bonded using a generally used laminate or the like.

上述の構成にした場合、図15に示すように、単層の光伝播層27及び/または単層の拡散基材26の表面に凹凸構造を形成することで、光伝播層27と拡散基材26を張り合わせる際に、凹凸構造を光伝播層27と拡散基材26の境界部に向けることで、光伝播層27と拡散基材26の境界部に空気層30を形成することが可能となる。   In the case of the above configuration, as shown in FIG. 15, the light propagation layer 27 and the diffusion base material are formed by forming an uneven structure on the surface of the single layer light propagation layer 27 and / or the single layer diffusion base material 26. When bonding 26, the concavo-convex structure is directed to the boundary between the light propagation layer 27 and the diffusion base material 26, so that the air layer 30 can be formed at the boundary between the light propagation layer 27 and the diffusion base material 26. Become.

接合層45は、ウレタン系、アクリル系の樹脂等を用いて作成する。1液型で押圧して接着するもの、熱や光で硬化させるものを用いることができ、2液、もしくは複数の液を混合して硬化させるものを用いることができる。またフィラーを上述の液に分散してもよい。フィラーを分散することで、接合層45の弾性率を増加することができる。接合層45の弾性率が増加することで、接合層45が空気層30の領域に侵入することを防ぐことが可能となり、空気層30の保持が容易となる。
接着面へは直接塗布してもよく、あらかじめドライフィルムとして準備したものを貼り合わせてもよい。
The bonding layer 45 is formed using urethane-based or acrylic-based resin or the like. One that is pressed and bonded in a one-pack type, one that is cured by heat or light, and one that is cured by mixing two liquids or a plurality of liquids can be used. Moreover, you may disperse | distribute a filler to the above-mentioned liquid. By dispersing the filler, the elastic modulus of the bonding layer 45 can be increased. By increasing the elastic modulus of the bonding layer 45, it is possible to prevent the bonding layer 45 from entering the region of the air layer 30, and the air layer 30 can be easily held.
You may apply | coat directly to an adhesion surface, and you may bond what was prepared as a dry film beforehand.

その他の本実施形態の拡散部材25形成工程では、まず、図16に示すような射出成形機76を用いて、射出成形法により、拡散基材26及び/または光伝播層27を有する拡散部材25を形成することができる。
射出成形機76は、例えば、成形樹脂を投入するホッパー71、樹脂を回転により移送するとともに、圧縮熱交換し可塑化溶融するスクリュー72、可塑化溶融した樹脂を貯留し型締め装置81に供給するノズル77などを備える可塑化装置78と、稼動型の金型79b、固定型の金型79a、金型79a、79bを支持・稼動する駆動機構82、可塑化溶融した樹脂の固化した跡にイジェクトピンなどにより拡散部材25を突き出し、金型79bから拡散基材26及び/または光伝播層27を取り出す突出機構83などを備える型締め装置81などを備える装置である。
この射出成形機76によれば、可塑化装置78において、透明樹脂、または拡散剤を添加した透明樹脂を、圧縮熱交換して可塑化溶融し、閉鎖している状態の金型79a、79b内に溶融樹脂が供給して、拡散基材26及び/または光伝播層27を形成することができる。
拡散基材26及び/または光伝播層27は、表面に凹凸形状を成形するための凹凸形状を有する金型によって押圧された状態で挟持される。
そして、金型79a、79bによって、拡散基材26及び/または光伝播層27の表面に、凹凸形状が転写され、透明樹脂または拡散剤を添加した透明樹脂が冷却されることで、樹脂が固化され拡散基材26及び/または光伝播層27が形成される。拡散基材26及び/または光伝播層27形成後、突出機構83を駆動してそのイジェクトピンなどにより拡散基材26及び/または光伝播層27を突き出し、金型79a、79bから拡散基材26及び/または光伝播層27を取り出す。
In the other diffusion member 25 forming process of the present embodiment, first, the diffusion member 25 having the diffusion base material 26 and / or the light propagation layer 27 is formed by injection molding using an injection molding machine 76 as shown in FIG. Can be formed.
The injection molding machine 76, for example, a hopper 71 for charging a molding resin, a screw 72 for transferring the resin by rotation, compressing heat exchange and plasticizing and melting, storing the plasticized and melted resin, and supplying it to the mold clamping device 81 A plasticizing device 78 having a nozzle 77 and the like, an operating mold 79b, a fixed mold 79a, a drive mechanism 82 for supporting and operating the molds 79a and 79b, and a solidified trace of the plasticized and melted resin are ejected. This is an apparatus provided with a mold clamping device 81 provided with a protruding mechanism 83 that protrudes the diffusion member 25 with a pin or the like and takes out the diffusion base material 26 and / or the light propagation layer 27 from the mold 79b.
According to this injection molding machine 76, in the plasticizer 78, the transparent resin or the transparent resin to which the diffusing agent is added is subjected to compression heat exchange to be plasticized and melted, and the molds 79a and 79b are closed. The diffusion resin 26 and / or the light propagation layer 27 can be formed by supplying molten resin to the substrate.
The diffusion base material 26 and / or the light propagation layer 27 are sandwiched in a pressed state by a mold having an uneven shape for forming an uneven shape on the surface.
Then, the concavo-convex shape is transferred to the surface of the diffusion base material 26 and / or the light propagation layer 27 by the molds 79a and 79b, and the transparent resin or the transparent resin added with the diffusing agent is cooled, so that the resin is solidified. Then, the diffusion base material 26 and / or the light propagation layer 27 are formed. After the diffusion base material 26 and / or the light propagation layer 27 is formed, the protrusion mechanism 83 is driven to project the diffusion base material 26 and / or the light propagation layer 27 with its eject pin or the like, and the diffusion base material 26 is ejected from the molds 79a and 79b. And / or the light propagation layer 27 is taken out.

上述の射出成形の製造方法において、凹凸形状を、光偏向レンズ28形状とすることで光伝播層27の表面に光偏向レンズ28を形成することが可能となる。光伝播層27の製造の際に、同時に光偏向レンズ28形状を形成することで、製造工程をさらに簡略化することができ、収率の向上、低コスト化が可能となる。
射出成形法を用いることにより、拡散基材26及び/または光伝播層27を所望のサイズに合わせて断裁する後工程を省略化することが可能となり、収率の向上が可能となる。
In the above-described injection molding manufacturing method, it is possible to form the light deflection lens 28 on the surface of the light propagation layer 27 by making the uneven shape into the shape of the light deflection lens 28. By simultaneously forming the shape of the light deflection lens 28 when manufacturing the light propagation layer 27, the manufacturing process can be further simplified, and the yield can be improved and the cost can be reduced.
By using the injection molding method, a post-process for cutting the diffusion base material 26 and / or the light propagation layer 27 to a desired size can be omitted, and the yield can be improved.

また他にも、型中でモノマー、オリゴマー等を重合させて成形する注形重合法等を用いて製造することができる。また、例えば、金属や樹脂を用いた型で熱プレスをして成形してもよい。   In addition, it can be produced using a casting polymerization method in which monomers, oligomers and the like are polymerized and molded in a mold. For example, you may shape | mold by heat-pressing with the type | mold using a metal or resin.

なお、光偏向レンズ28は、基材23の背面側の面23aに、UV硬化樹脂などのような放射線硬化樹脂を用いて成形することもできる。たとえば、押出法により基材23を板状部材として成形した後に、基材23の背面側の面23aに光偏向レンズ28をUV成形して形成することができる。あるいは、押出法により基材23を板状部材として成形して、これを拡散基材26と一体化した後に、基材23の背面側の面23aに光偏向レンズ28をUV成形することができる。
また、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、COP(シクロオレフィンポリマー)、アクリロニトリルスチレン共重合体などを用いて、射出成型法、あるいは熱プレス成型法によって光偏向レンズ28を形成することもできる。
The light deflection lens 28 can also be formed on the surface 23a on the back side of the base 23 using a radiation curable resin such as a UV curable resin. For example, the light deflection lens 28 can be formed by UV molding on the back surface 23 a of the base material 23 after the base material 23 is formed as a plate-like member by an extrusion method. Alternatively, the light deflection lens 28 can be UV-molded on the back surface 23a of the base material 23 after the base material 23 is formed as a plate-like member by extrusion and integrated with the diffusion base material 26. .
Optical deflection lenses using PET (polyethylene terephthalate), PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate), COP (cycloolefin polymer), acrylonitrile styrene copolymer, etc. by injection molding or hot press molding. 28 can also be formed.

また図17に示すように、光偏向レンズ28を形成した光偏向レンズ層を別体として形成して、接着材又は粘着材からなる接合層45を介して、光学層32と光伝播層27を張り合わせて光偏向レンズ28を形成してもよい。   Further, as shown in FIG. 17, the light deflection lens layer on which the light deflection lens 28 is formed is formed as a separate body, and the optical layer 32 and the light propagation layer 27 are formed via a bonding layer 45 made of an adhesive or an adhesive material. The light deflection lens 28 may be formed by bonding.

上述の光偏向レンズ28層の製造方法として、透光性基材33上にUVや放射線硬化樹脂(UVや放射線で硬化する材料を含む樹脂であれば特に種類は限定しない)を用いて成形してもよい。ここで透光性基材33としては、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PC(ポリカーボネート)PMMA(ポリメチルメタクリレート)、ベンジルメタクリレートやMS樹脂、その他のアクリル系樹脂、あるいはCOP(シクロオレフィンポリマー)等の光学的に透明な部材を使用するのが好ましい。
またはPET(ポリエチレンテレフタレート)、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、COP(シクロオレフィンポリマー)、PAN(ポリアクリロニトリル共重合体)、AS(アクリロニトリルスチレン共重合体)等を用いて、当該技術分野では良く知られている押し出し成形法、射出成型法、あるいは熱プレス成型法によって形成してもよい。
As a manufacturing method of the above-described light deflection lens 28 layer, molding is performed on the translucent substrate 33 using UV or radiation curable resin (the type is not particularly limited as long as the resin includes a material curable by UV or radiation). May be. Here, as the translucent substrate 33, PET (polyethylene terephthalate), PP (polypropylene), PC (polycarbonate) PMMA (polymethyl methacrylate), benzyl methacrylate, MS resin, other acrylic resins, or COP (cycloolefin) It is preferable to use an optically transparent member such as a polymer.
Alternatively, the technology using PET (polyethylene terephthalate), PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate), COP (cycloolefin polymer), PAN (polyacrylonitrile copolymer), AS (acrylonitrile styrene copolymer), etc. You may form by the extrusion molding method well-known in the field | area, the injection molding method, or the hot press molding method.

拡散部材25で、拡散された光は、光学層32に入射し、集光され看者側Xに出射される。   The light diffused by the diffusing member 25 enters the optical layer 32, is condensed, and is emitted to the viewer side X.

図1に示すように、光学シート11は、光学層32と拡散部材25とが一体化されている。
光学層32は、光透過基材34と光透過基材用単位レンズ36と、光マスク40とからなる。
As shown in FIG. 1, in the optical sheet 11, the optical layer 32 and the diffusion member 25 are integrated.
The optical layer 32 includes a light transmissive substrate 34, a light transmissive substrate unit lens 36, and a light mask 40.

光透過基材34の看者側Xの面には複数の光透過基材用単位レンズ36が一定のピッチで配列されている。   A plurality of light transmission substrate unit lenses 36 are arranged at a constant pitch on the viewer side X surface of the light transmission substrate 34.

光透過基材用単位レンズ36を、光透過基材34の看者側Xの面に形成することにより、拡散部材25を通過してきた光を看者側Xに集光させて、看者側Xの輝度を向上させることができる。   The light transmitting base unit lens 36 is formed on the viewer-side X surface of the light-transmitting base 34 so that the light passing through the diffusing member 25 is condensed on the viewer side X, The brightness of X can be improved.

光透過基材34の看者側Xと背面側の面は略平坦な面とされており、複数の光マスク40が形成され、さらに拡散部材25が接合されている。
光透過基材34の材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いることができ、拡散部材25に用いた材料を用いてもよい。拡散部材25に用いた材料を接合することで、反りの発生を抑制することができる。
The viewer side X and the back side of the light-transmitting substrate 34 are substantially flat surfaces, a plurality of light masks 40 are formed, and the diffusion member 25 is joined.
As the material of the light transmissive substrate 34, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or the like can be used, and the material used for the diffusion member 25 may be used. Generation | occurrence | production of curvature can be suppressed by joining the material used for the diffusion member 25. FIG.

なお、一つの部材の一面と他面にそれぞれ単位レンズを形成した場合には、モアレ干渉縞が生ずる場合があり、光学シート11は、光透過基材34の看者側Xの面(出射面)に光透過基材用単位レンズ36を形成し、光学シート11の背面側の面(入射面)に光偏向レンズ28を形成するが、光透過基材用単位レンズ36と光偏向レンズ28との間に拡散基材26が挿入される構成なので、先に記載した要因に起因するモアレ干渉縞を防ぐことができる。   In addition, when unit lenses are formed on one surface and the other surface of one member, moire interference fringes may occur, and the optical sheet 11 has a viewer side X surface (outgoing surface) of the light transmitting substrate 34. ) Is formed, and the light deflection lens 28 is formed on the rear surface (incident surface) of the optical sheet 11. The light transmission substrate unit lens 36, the light deflection lens 28, Since the diffusion base material 26 is inserted between the moiré interference fringes due to the above-described factors, it can be prevented.

光透過基材用単位レンズ36の形状は凸曲面形状であり、弧状表面を有する第二頂部と、第二頂部から光透過基材34へ至る第二傾斜面とを有している。また、光透過基材用単位レンズ36は、第二頂部に行くに従い、対向する第二傾斜面の間の距離が次第に減少するように形成されている。さらにまた、光透過基材用単位レンズ36は、谷部13により離間されて一定のピッチで形成されている。   The shape of the unit lens 36 for the light transmissive substrate is a convex curved surface shape, and has a second top portion having an arcuate surface and a second inclined surface extending from the second top portion to the light transmissive base material 34. Moreover, the unit lens 36 for light transmissive base materials is formed so that the distance between the opposing second inclined surfaces gradually decreases toward the second top. Furthermore, the light transmission base unit lenses 36 are spaced apart by the valleys 13 and formed at a constant pitch.

光透過基材34と拡散部材25との間には、複数の光マスク40と、光マスク40を離間する光透過用開口部42とが設けられている。光マスク40および光透過用開口部42のピッチは、光透過基材用単位レンズ36のピッチとほぼ同じピッチとされている。
光マスク40の位置は、谷部13の位置に対応する位置に形成されている。そのため、光透過用開口部15の位置は、光透過基材用単位レンズ36の第二頂部に対応する位置に設けられている。
A plurality of light masks 40 and light transmission openings 42 that separate the light masks 40 are provided between the light transmissive substrate 34 and the diffusion member 25. The pitch of the light mask 40 and the light transmission openings 42 is substantially the same as the pitch of the light transmission base unit lenses 36.
The position of the optical mask 40 is formed at a position corresponding to the position of the valley portion 13. Therefore, the position of the light transmission opening 15 is provided at a position corresponding to the second apex of the light transmission substrate unit lens 36.

光マスク40は、光を透過させない材料から構成されるとともに、看者側Xの面上に形成された光透過基材用単位レンズ36を離間する谷部13の位置と対応する位置に形成されるので、光学層32に入射される光は、光マスク40を離間して形成される光透過用開口部15を通り、光透過基材用単位レンズ36に入射するため、拡散部材25を通過してきた光を効率よく正面方向(看者側X)へ出射する。   The light mask 40 is made of a material that does not transmit light, and is formed at a position corresponding to the position of the valley portion 13 that separates the light transmitting base unit lens 36 formed on the surface on the viewer side X. Therefore, the light incident on the optical layer 32 passes through the light transmitting opening 15 formed away from the optical mask 40 and enters the light transmitting base unit lens 36, and thus passes through the diffusion member 25. The emitted light is efficiently emitted in the front direction (viewer side X).

さらに、光マスク40は、たとえば金属材料や白色反射材などの光反射性部材から構成することができる。この場合、光マスク40により反射された光は、拡散部材25を構成する拡散基材26に戻されて、拡散基材26で再び光拡散された後、看者側Xへ出射される。この工程が繰り返されることにより、光源1からの光をほとんどすべて看者側Xへ出射させることができる。   Furthermore, the optical mask 40 can be comprised from light reflective members, such as a metal material and a white reflective material, for example. In this case, the light reflected by the light mask 40 is returned to the diffusing base material 26 constituting the diffusing member 25, is again light diffused by the diffusing base material 26, and then is emitted to the viewer side X. By repeating this process, almost all the light from the light source 1 can be emitted to the viewer side X.

上記のようにして光マスク40を形成した光学層32の背面側の面の4辺に拡散部材25を粘着層または接着層を有する接合層45で貼り合せることによって、光学シート11を形成することができる。   The optical sheet 11 is formed by bonding the diffusion member 25 to the four sides of the back side surface of the optical layer 32 on which the optical mask 40 is formed as described above, with the bonding layer 45 having an adhesive layer or an adhesive layer. Can do.

光透過基材用単位レンズ36は、例えば、PET、PC、PMMA、COP(シクロオレフィンポリマー)、アクリロニトリルスチレン共重合体等を用いて、周知の押し出し成形法、射出成型法、あるいは熱プレス成型法によって形成される。この場合、光透過基材34及び光透過基材用単位レンズ36は、それぞれ別の材料の別の基材から作製してもよいし、同一の材料からなる一つの基材から構成してもよい。また、光透過基材34の入射面には、例えば、図18に示すように段差を設けて成型されてもよい。さらに、光透過基材用単位レンズ36は、例えば、光透過基材34上にUVや放射線硬化樹脂(UVや放射線で硬化する材料を含む樹脂であれば特に種類は限定しない)を用いて成形されるとしてもよい。   The light transmission substrate unit lens 36 is formed by using, for example, PET, PC, PMMA, COP (cycloolefin polymer), acrylonitrile styrene copolymer, etc., a well-known extrusion molding method, injection molding method, or hot press molding method. Formed by. In this case, the light-transmitting substrate 34 and the light-transmitting substrate unit lens 36 may be made of different substrates of different materials, or may be formed of a single substrate made of the same material. Good. Further, the incident surface of the light transmissive substrate 34 may be molded with a step as shown in FIG. 18, for example. Further, the unit lens 36 for the light transmissive substrate is molded using, for example, UV or radiation curable resin (the type is not particularly limited as long as the resin includes a material curable by UV or radiation) on the light transmissive substrate 34. It may be done.

光マスク40は、印刷又は蒸着により光透過基材34の入射面に直接形成してもよいが、例えば転写により形成する方が好ましい。
転写により光マスク40を形成する際には、例えば、光透過基材34の入射面に、感光性樹脂フィルムを貼り付け、光透過基材用単位レンズ36及び光透過基材34を介して感光性樹脂フィルムを紫外線で露光する。これにより、光透過基材用単位レンズ36の集光作用によって光透過基材用単位レンズ36の焦点及びその近傍の領域のみにおいて、感光性樹脂フィルムの粘着力が低下する。その後、光透過基材34と感光性樹脂フィルムとの積層体を、剥離紙上に形成した光マスク40に押し当て、次いで、この積層体を剥離紙から剥離させる。このようにして、光透過基材用単位レンズ36の焦点及びその近傍の領域に光透過用開口部42を有した光マスク40が得られる。
このようにして形成される光マスク40の各光透過用開口部42は、各光透過用開口部42の中心軸が対応する光透過基材用単位レンズ36の光軸と略一致するように形成される。
The optical mask 40 may be directly formed on the incident surface of the light transmitting substrate 34 by printing or vapor deposition, but it is preferable to form the optical mask 40 by transfer, for example.
When the optical mask 40 is formed by transfer, for example, a photosensitive resin film is attached to the incident surface of the light transmissive substrate 34 and is exposed via the light transmissive substrate unit lens 36 and the light transmissive substrate 34. The photosensitive resin film is exposed to ultraviolet rays. Thereby, the adhesive force of the photosensitive resin film is reduced only in the focal point of the light transmitting base unit lens 36 and the region in the vicinity thereof by the light condensing action of the light transmitting base unit lens 36. Then, the laminated body of the light transmissive base material 34 and the photosensitive resin film is pressed against the optical mask 40 formed on the release paper, and then the laminate is peeled from the release paper. In this way, the optical mask 40 having the light transmitting opening 42 at the focal point of the light transmitting base unit lens 36 and the region in the vicinity thereof is obtained.
Each light transmitting opening 42 of the light mask 40 formed in this way is arranged so that the central axis of each light transmitting opening 42 substantially coincides with the optical axis of the corresponding light transmitting base unit lens 36. It is formed.

なお、印刷法を使用する場合でも、例えば前述したように、図18に示すように、光透過基材34の製造時にその入射面に段差を設けておくことで、簡易的に印刷で光マスク40を形成できる。ただし、光マスク40の各光透過用開口部42の中心軸を光透過基材用単位レンズ36の光軸と略一致させるためには、光透過基材用単位レンズ36と前記段差の形成位置との相対的なアライメントが必要となる。   Even when the printing method is used, as described above, for example, as shown in FIG. 18, a light mask can be easily printed by providing a step on the incident surface when the light-transmitting substrate 34 is manufactured. 40 can be formed. However, in order to make the central axis of each light transmitting opening 42 of the light mask 40 substantially coincide with the optical axis of the light transmitting base unit lens 36, the position where the light transmitting base unit lens 36 and the step are formed is provided. Relative alignment is required.

また本発明の光学層32は、図19に示すように光透過基材34と、拡散部材25との間に複数の固定要素44を設けて積層一体化してもよい。積層一体化する場合には、接合層45を設けてもよい。   Further, the optical layer 32 of the present invention may be laminated and integrated by providing a plurality of fixing elements 44 between the light transmitting base material 34 and the diffusing member 25 as shown in FIG. In the case of stacking and integration, a bonding layer 45 may be provided.

光透過基材34と拡散部材25との間には、複数の固定要素44と、固定要素44を離間する光透過用開口部42とが設けられている。固定要素44の光透過基材34の入射面と接触する面積をS1は、光透過用開口部の入射面と接触する面積をS2とした場合、
S1/(S1+S2)≦0.1を満たすことが好ましい。
上述の関係を満たせば、固定要素44と、光透過基材34用レンズとの位置関係は特に制限されず、適宜設計することが可能である。
上述の関係を満たさない場合、固定要素44に入射する光量の割合が増える。固定要素44に入射した光は、光透過用開口部を透過した光と比較して、散乱され迷光になる確率が高く、そのため光の利用効率が低下してしまう。
Between the light transmissive substrate 34 and the diffusing member 25, a plurality of fixing elements 44 and a light transmitting opening 42 that separates the fixing elements 44 are provided. When the area of the fixing element 44 that contacts the incident surface of the light-transmitting substrate 34 is S1, the area that contacts the incident surface of the light transmitting opening is S2,
It is preferable to satisfy S1 / (S1 + S2) ≦ 0.1.
If the above relationship is satisfied, the positional relationship between the fixing element 44 and the lens for the light transmissive substrate 34 is not particularly limited, and can be appropriately designed.
If the above relationship is not satisfied, the ratio of the amount of light incident on the fixed element 44 increases. The light incident on the fixed element 44 is more likely to be scattered and become stray light as compared with the light transmitted through the light transmission opening, so that the light use efficiency is lowered.

固定要素44を設けた際の、光透過基材用単位レンズ36の形状は、断面凹状又は凸状の多角形からなる複数の線状プリズムが略平行に並んだプリズムアレイでもよい。例えば、図19(a)に示すように、断面が頂角90度の三角形状の複数のプリズムが略平行に並んだプリズムアレイでもよい。   The shape of the light transmission substrate unit lens 36 when the fixing element 44 is provided may be a prism array in which a plurality of linear prisms each having a concave or convex cross section are arranged in parallel. For example, as shown in FIG. 19A, a prism array in which a plurality of triangular prisms having a cross section of 90 degrees in apex is arranged in parallel may be used.

固定要素44を設けた際の、光透過基材用単位レンズ36の形状は、断面凹状又は凸状の多角形で、かつ前記多角形の頂部が曲面からなる複数の線状プリズムが略平行に並んだプリズムアレイでもよい。例えば、断面が頂角90度の三角形状で、かつ頂点部に丸みを有した複数のプリズムが略平行に並んだプリズムアレイでもよい。頂角に丸みを有することで、プリズム構造への傷や、擦れに対する耐久性が向上することが可能である。   When the fixing element 44 is provided, the shape of the unit lens 36 for the light-transmitting substrate is a polygon having a concave or convex cross section, and a plurality of linear prisms each having a curved top portion are substantially parallel to each other. A side-by-side prism array may be used. For example, it may be a prism array in which a plurality of prisms having a triangular cross section with an apex angle of 90 degrees and rounded apexes are arranged in parallel. By having a round apex angle, it is possible to improve the durability against scratches and rubbing on the prism structure.

固定要素44を設けた際の、光透過基材用単位レンズ36の形状は、断面略円状又は略楕円状からなる複数のレンズが略平行に並んだレンズアレイでもよい。例えば、楕円形状を基準として、高次項アルゴリズムにより形状補正を加えた非球面形状としてもよい。この場合、形状補正を変更することで、出射光の配光分布を適宜設計することが可能となる。
断面略円状又は略楕円状にすることで、多角形状のプリズムと比較して、高角度での光の出射、いわゆるサイドローブの低減が可能となる。
The shape of the light transmitting base unit lens 36 when the fixing element 44 is provided may be a lens array in which a plurality of lenses having a substantially circular or substantially elliptical cross section are arranged in parallel. For example, an aspherical shape obtained by applying shape correction by a high-order term algorithm based on an elliptical shape may be used. In this case, by changing the shape correction, it is possible to appropriately design the light distribution of the emitted light.
By making the cross section substantially circular or substantially elliptical, it is possible to emit light at a high angle, that is, reduce so-called side lobes, as compared with a polygonal prism.

固定要素44を設けた際の、光透過基材用単位レンズ36の形状は、多角錐構造である複数のプリズムが格子状に並んでいる構造でもよい。例えば、正四角錐形状である複数のプリズムが格子状に並べてよい。あるいは、正三角錐形状である複数のプリズムが格子状に並べてよい。この場合、頂角の角度、あるいは、頂角に丸みを設けることで、配光分布を適宜設計することが可能となる。
多角錐構造である複数のプリズムが格子状に並べることで、サイドローブの低減、2次元方向での集光が可能となる。
The shape of the light transmitting base unit lens 36 when the fixing element 44 is provided may be a structure in which a plurality of prisms having a polygonal pyramid structure are arranged in a lattice pattern. For example, a plurality of prisms having a regular quadrangular pyramid shape may be arranged in a lattice shape. Alternatively, a plurality of prisms having a regular triangular pyramid shape may be arranged in a lattice pattern. In this case, it is possible to appropriately design the light distribution by providing the angle of the apex angle or rounding the apex angle.
By arranging a plurality of prisms having a polygonal pyramid structure in a lattice shape, side lobes can be reduced and light can be condensed in a two-dimensional direction.

固定要素44を設けた際の、光透過基材用単位レンズ36の形状は、円錐構造である複数のプリズムが格子状に並んでいる構造でもよい。例えば、頂角が90度である円錐形状である複数のプリズムが格子状に並べてよい。この場合、頂角の角度、あるいは、頂角に丸みを設けることで、配光分布を適宜設計することが可能となる。
多角錐構造である複数のプリズムが格子状に並べることで、サイドローブの低減、2次元方向での集光が可能となる。
The shape of the light transmission substrate unit lens 36 when the fixing element 44 is provided may be a structure in which a plurality of prisms having a conical structure are arranged in a lattice shape. For example, a plurality of prisms having a conical shape with an apex angle of 90 degrees may be arranged in a lattice shape. In this case, it is possible to appropriately design the light distribution by providing the angle of the apex angle or rounding the apex angle.
By arranging a plurality of prisms having a polygonal pyramid structure in a lattice shape, side lobes can be reduced and light can be condensed in a two-dimensional direction.

固定要素44を設けた際の、光透過基材用単位レンズ36の形状は、レンズシートの一面に設けられた第1及び第2レンズアレイを備え、前記第1レンズアレイは、前記一面において一方向に沿って延在すると共に互いが平行に配置された複数の第1レンズを備え、前記第2レンズアレイは、前記一面において前記第1レンズアレイ方向と直交する方向に沿って延在すると共に互いが平行に配置された複数の第2レンズを備え、前記第2レンズが、前記複数の第1レンズの谷部13に配置された複数のサブレンズ及びを有している構造でもよい。上述のレンズアレイ、サブレンズは、プリズムアレイ、サブプリズムでもよい。
例えば、上述の第1プリズムを断面が頂角90度の三角形状のプリズムに、第2プリズムを断面が頂角90度の三角形状のプリズムにしてもよい。この場合、頂角の角度、頂角に丸みを設けること、あるいはプリズム形状でなく断面略円形状または略楕円形状のレンズ形状に変更することで、配光分布を適宜設計することが可能となる。
上述の構造にすることで、2次元方向での集光が可能となる。
The shape of the light transmitting base unit lens 36 when the fixing element 44 is provided includes first and second lens arrays provided on one surface of the lens sheet, and the first lens array is arranged on the one surface. A plurality of first lenses extending along a direction and arranged parallel to each other, and the second lens array extends along a direction orthogonal to the first lens array direction on the one surface. A structure may be provided that includes a plurality of second lenses arranged in parallel to each other, and the second lens includes a plurality of sub-lenses arranged in the valley portions 13 of the plurality of first lenses. The lens array and sub-lens described above may be a prism array or a sub-prism.
For example, the first prism may be a triangular prism having a vertical angle of 90 degrees, and the second prism may be a triangular prism having a vertical angle of 90 degrees. In this case, it is possible to appropriately design the light distribution by providing the apex angle, rounding the apex angle, or changing the lens shape to a substantially circular or oval cross section instead of a prism shape. .
With the above-described structure, light can be condensed in a two-dimensional direction.

固定要素44を設けた際の、光透過基材用単位レンズ36の形状は、略半円球形状または略半楕円球形状の複数のマイクロレンズが、格子状に並んでいる構造としてもよい。例えば、半楕円球形状を基準として、高次項アルゴリズムにより形状補正を加えた非球面形状としてもよい。この場合、形状補正を変更することで、出射光の配光分布を適宜設計することが可能となる。
略半円球形状または略半楕円球形状にすることで、サイドローブの低減、2次元方向での集光が可能となる。
The shape of the light transmission substrate unit lens 36 when the fixing element 44 is provided may be a structure in which a plurality of microlenses having a substantially semi-spherical shape or a substantially semi-elliptical spherical shape are arranged in a lattice shape. For example, an aspherical shape obtained by correcting the shape by a high-order term algorithm with a semi-elliptical sphere shape as a reference may be used. In this case, by changing the shape correction, it is possible to appropriately design the light distribution of the emitted light.
By making it a substantially semi-spherical shape or a substantially semi-elliptical sphere shape, side lobes can be reduced and light can be condensed in a two-dimensional direction.

固定要素44を設けた際の、光透過基材用単位レンズ36の形状は、図19(c)に示すように断面略円状又は略楕円状の頂部に逆V字状の凹部を形成したものでもよい。凹部を形成することで光を再帰反射させ光の利用効率を向上することができる。   When the fixing element 44 is provided, the shape of the unit lens 36 for the light transmitting substrate is such that an inverted V-shaped recess is formed at the top of the substantially circular or substantially elliptical cross section as shown in FIG. It may be a thing. By forming the recesses, the light can be retroreflected to improve the light utilization efficiency.

固定要素44を設けた際の、光透過基材用単位レンズ36の形状は、レンズシートのシート面に直交する断面形状が略対称な形状であることが好ましい。略対称な形状にした場合、レンズシートの出射光の分布も略対称になる。この場合、特定方向の観賞方向での明るさが変わることがなく、好ましい画像が得られる。   When the fixing element 44 is provided, the shape of the light transmitting base unit lens 36 is preferably a shape in which the cross-sectional shape orthogonal to the sheet surface of the lens sheet is substantially symmetric. When the shape is substantially symmetric, the distribution of the light emitted from the lens sheet is also substantially symmetric. In this case, the brightness in the viewing direction of the specific direction does not change, and a preferable image is obtained.

また上述の光透過基材用単位レンズ36の形状を、図19(b)に示すように光透過基材34の面に直交する断面形状が非対称な形状にしてもよい。非対称な形状にした場合、光透過基材用単位レンズ36の出射光の分布も非対称になる。表示装置5の設置場所によっては、画面の上方向、または下方向から観賞することがない場合がある。その場合は、観賞しない方向を暗くして、観賞する方向をより明るくすることが可能であり、光透過基材用単位レンズ36の形状を非対称な形状にすることで、所望の配光分布を得ることが可能となる。非対称な形状の例として、断面形状の一方が曲線形状であり、他方が直線形状で形成され、曲線形状と直線形状が丸みを有して連結されている非対称形状プリズムが挙げられる。   Further, the shape of the unit lens 36 for the light transmissive substrate described above may be a shape in which the cross-sectional shape orthogonal to the surface of the light transmissive substrate 34 is asymmetric as shown in FIG. In the case of an asymmetric shape, the distribution of the emitted light from the light transmitting base unit lens 36 is also asymmetric. Depending on the installation location of the display device 5, there are cases in which viewing is not performed from above or below the screen. In that case, it is possible to darken the non-viewing direction and make the viewing direction brighter, and by making the shape of the unit lens 36 for the light transmitting base material an asymmetrical shape, a desired light distribution can be obtained. Can be obtained. As an example of the asymmetrical shape, there is an asymmetrical prism in which one of the cross-sectional shapes is a curved shape, the other is formed in a linear shape, and the curved shape and the linear shape are connected with a round shape.

上述の固定要素44は、光透過基材34と拡散部材25の間に光透過用開口部が確保できるのであれば、形状は限定されない。光の損失が発生しないために、光の吸収が小さい材料を用いるのが好ましい。   The shape of the above-described fixing element 44 is not limited as long as a light transmitting opening can be secured between the light transmitting base material 34 and the diffusing member 25. In order to prevent light loss, it is preferable to use a material that absorbs less light.

また、図20に示すように、上述の光透過基材34と固定要素44を一体成形して製造し、拡散部材25と積層一体化してもよい。積層一体化する場合は、積層一体化する場合には、接合層45を設けてもよい。   In addition, as shown in FIG. 20, the light transmitting base material 34 and the fixing element 44 described above may be integrally molded and laminated with the diffusion member 25. In the case of stacking and integration, the bonding layer 45 may be provided in the case of stacking and integration.

また光透過基材用単位レンズ36は、図20に示すように、光透過基材34の背面側(入射面)にもレンズ形状を成形してもよく、入射面に成形される光透過基材用単位レンズ36は、光マスク40間に形成された光透過用開口部42、あるいは一体成形された固定要素44間にあることが好ましい。また図21のような構成のものでもよい。   Further, as shown in FIG. 20, the light transmitting base unit lens 36 may have a lens shape formed on the back side (incident surface) of the light transmitting base material 34, or a light transmitting base formed on the incident surface. The material unit lens 36 is preferably located between the light transmitting opening 42 formed between the light masks 40 or between the integrally formed fixing elements 44. Moreover, the thing of a structure like FIG. 21 may be sufficient.

光透過基材用単位レンズ36は、例えば、PET、PC、PMMA、COP(シクロオレフィンポリマー)、アクリロニトリルスチレン共重合体等を用いて、周知の押し出し成形法、射出成型法、あるいは熱プレス成型法によって形成される。この場合、光透過基材3441及び光透過基材用単位レンズ36は、それぞれ別の材料の別の基材から作製してもよいし、例えば、同一の材料からなる一つの基材から構成してもよい。また、光透過基材用単位レンズ36は、例えば、光透過基材34上にUVや放射線硬化樹脂(UVや放射線で硬化する材料を含む樹脂であれば特に種類は限定しない)を用いて成形されるとしてもよい。
また光透過基材用単位レンズ36の形成と同時に、固定要素44を同時に形成し、光透過基材34と固定要素44を一体化してもよい。
The unit lens 36 for the light transmitting base material is made of, for example, a well-known extrusion molding method, injection molding method, or hot press molding method using PET, PC, PMMA, COP (cycloolefin polymer), acrylonitrile styrene copolymer or the like. Formed by. In this case, the light-transmitting substrate 3441 and the light-transmitting substrate unit lens 36 may be made from different substrates of different materials, for example, composed of one substrate made of the same material. May be. The unit lens 36 for the light transmissive substrate is formed using, for example, UV or radiation curable resin on the light transmissive substrate 34 (the type is not particularly limited as long as the resin includes a material curable by UV or radiation). It may be done.
In addition, the fixing element 44 may be formed simultaneously with the formation of the unit lens 36 for the light transmitting substrate, and the light transmitting substrate 34 and the fixing element 44 may be integrated.

以上のようにして形成された光学シート11は、光源1から発生する熱により、光学シート11に反りが発生してしまう。反りが発生した場合、光源1と、光学シート11との距離が近くなる領域と、遠くなる領域が発生し、表示画面内に明るさのムラという問題が生じる。また、反りが発生した光学シート11が、表示部21である液晶表示部21に圧力を与えて表示画像に歪みが発生する問題が生じる。   The optical sheet 11 formed as described above is warped by the heat generated from the light source 1. When warping occurs, a region where the distance between the light source 1 and the optical sheet 11 is short and a region where the distance is long are generated, causing a problem of uneven brightness in the display screen. In addition, there is a problem in that the warped optical sheet 11 applies pressure to the liquid crystal display unit 21 that is the display unit 21 to cause distortion in the display image.

光学シート11の厚みの一例は2.4mm(それぞれの厚みは以下の通り、光学層32は0.2mm、拡散基材26は1mm、光伝播層27は1mm、光偏向レンズ28は0.2mm)である。光学層32のうち光透過基材34厚みの一例は75μmである。また、上述の一例において、拡散部材25は例えばポリカーボネート、ポリスチレン、MS樹脂等からなり、ポリカーボネート、ポリスチレン、及びMS樹脂の線膨張係数は、それぞれ6.7×10−5(cm/cm/℃)、7×10−5(cm/cm/℃)及び7×10−5(cm/cm/℃)、である。一方、光透過基材34は、例えばPETからなり、PETの線膨張係数は2.7×10−5(cm/cm/℃)であり、拡散部材25の線膨張係数の方が大きい。従って、光学シート11が熱を受け、変形する場合には、光学層32側に反りが発生する。 An example of the thickness of the optical sheet 11 is 2.4 mm (each thickness is as follows, the optical layer 32 is 0.2 mm, the diffusion base material 26 is 1 mm, the light propagation layer 27 is 1 mm, and the light deflection lens 28 is 0.2 mm). ). An example of the thickness of the light transmissive substrate 34 in the optical layer 32 is 75 μm. In the above example, the diffusion member 25 is made of, for example, polycarbonate, polystyrene, MS resin, etc., and the linear expansion coefficients of the polycarbonate, polystyrene, and MS resin are 6.7 × 10 −5 (cm / cm / ° C.), respectively. 7 × 10 −5 (cm / cm / ° C.) and 7 × 10 −5 (cm / cm / ° C.). On the other hand, the light transmissive substrate 34 is made of, for example, PET, and the linear expansion coefficient of PET is 2.7 × 10 −5 (cm / cm / ° C.), and the linear expansion coefficient of the diffusing member 25 is larger. Therefore, when the optical sheet 11 receives heat and deforms, warpage occurs on the optical layer 32 side.

そこで、本発明の光学シート11では、図22に示すように、光学層32の両端が開放された各光透過用開口部42、あるいは拡散部材25に両端が開放されたストライプ状の空気層30を形成する。
上述の各光透過用開口部42、空気層30を形成することで、空気の流れが発生し、光学シート11を冷却することが可能である。
Therefore, in the optical sheet 11 of the present invention, as shown in FIG. 22, each light transmitting opening 42 in which both ends of the optical layer 32 are opened, or a striped air layer 30 in which both ends are opened in the diffusion member 25. Form.
By forming the light transmission openings 42 and the air layer 30 described above, an air flow is generated and the optical sheet 11 can be cooled.

図22(a)に示すように光学層32の各光透過用開口部42の両端面16R、16Lの両方の端面を開放することにより、各光透過用開口部42における空気の流れが良くなるので、光学シート11を効率良く冷却することが可能となる。したがって、液晶表示装置5が長時間連続して使用される場合であっても、光学シート11の熱変形による反りや剥離を防ぎ、もって、画質の低下を阻止することが可能となる。基本的には、各光透過用開口部42における空気の流れが良くなるので、端面の断面積の大小に関わらず反りによる画質の低下は認められない   As shown in FIG. 22A, by opening both end faces 16R, 16L of each light transmitting opening 42 of the optical layer 32, the air flow in each light transmitting opening 42 is improved. Therefore, the optical sheet 11 can be efficiently cooled. Therefore, even when the liquid crystal display device 5 is used continuously for a long time, it is possible to prevent warpage or peeling due to thermal deformation of the optical sheet 11 and thus to prevent deterioration in image quality. Basically, since the air flow in each light transmission opening 42 is improved, no deterioration in image quality due to warping is recognized regardless of the cross-sectional area of the end face.

このように、光学層32の各光透過用開口部42の両端面16R、16Lの両方の端面を開放することにより、拡散部材25の構成(背面側から順に、光偏向レンズ28:0.2mm厚、光伝播層27:1mm厚、拡散基材26:1mm厚)において、反りは発生しなかった。また、上述の構成の各層の厚みが異なる構成において、拡散部材25の厚みが4mm以下であれば発生しなかった。   Thus, by opening both end faces of both end faces 16R and 16L of each light transmitting opening 42 of the optical layer 32, the configuration of the diffusing member 25 (in order from the back side, the light deflection lens 28: 0.2 mm). No warpage occurred in the thickness, the light propagation layer 27: 1 mm thickness, and the diffusion base material 26: 1 mm thickness). Moreover, in the structure where the thickness of each layer of the above-mentioned structure differs, it did not generate | occur | produce if the thickness of the diffusion member 25 was 4 mm or less.

具体的には、各光透過用開口部42内を流れる空気の圧力損失ΔPが0(Pa)<ΔP<2.2×10(Pa)である場合には、各光透過用開口部42の両端面16R、16Lともに開放する。このように両端面16R、16Lともに開放することにより、各光透過用開口部42における空気の流れが良くなり、光学シート11を効率良く冷却することができる。なお、ΔP=0とは、光透過用開口部42に入る空気が、光透過用開口部42の壁面からの摩擦を受けずに、また空気自体の内部摩擦もない理想的な空気の流れの状態である。
一般に、ストライプ長Sが長くなると、各光透過用開口部42における空気の流れが悪くなる傾向にあるので、ストライプ長Sが光学シート11の鉛直方向の寸法より長い場合よりも、ストライプ長Sが光学シート11の鉛直方向の寸法より短い方が、熱変形による影響を受けにくい。このため、ストライプ長Sが光学シート11の鉛直方向の寸法より短くなるような光学シート11を用いることがより好ましい。
上記説明したストライプ長Sと、それに対して許容される圧力損失ΔPの根拠について図23を用いて説明する。
光透過用開口部42の空気層30に空気が流れるためには、空気層30の入り口、すなわち、光透過用開口部42の開放された端面での空気の圧力P1と、空気層30内部、すなわち光透過用開口部42の内部での圧力P2との差である圧力損失ΔP(=P1−P2)がある一定の値以上でないと空気層30内で空気が十分に対流しない。ここで、光透過用開口部42における十分な空気の対流が無いと、熱放出がなくなり、光学シート11が高温になり、場合によっては、熱変形に至る。
次に、光透過用開口部42を流れる空気の圧力損失ΔPを、円管に対するモデル式を用いて評価した。ただし、図6に示すように、光透過用開口部42の端面における断面形状は円ではなく、長方形であるので、
4×(流体の流れの断面積)/(流体が接触している固体壁周辺の長さ)
によって得られる光透過用開口部42の断面の相当直径Deを用いて圧力損失ΔPを算出する。上記式より、光透過用開口部42の端面における長方形の辺の長さをそれぞれa,bとした場合、
相当直径De=2ab/(a+b)となる。
このとき、空気層30を通過する空気の平均流速は、以下の通りである。
Specifically, when the pressure loss ΔP of the air flowing through each light transmission opening 42 is 0 (Pa) <ΔP <2.2 × 10 2 (Pa), each light transmission opening 42 is provided. Both end faces 16R and 16L are opened. By opening both the end faces 16R and 16L in this way, the flow of air in each light transmission opening 42 is improved, and the optical sheet 11 can be efficiently cooled. ΔP = 0 means that the air entering the light transmitting opening 42 is not subjected to friction from the wall surface of the light transmitting opening 42 and there is no internal friction of the air itself. State.
In general, as the stripe length S increases, the air flow in each light transmission opening 42 tends to deteriorate, so that the stripe length S is longer than that when the stripe length S is longer than the vertical dimension of the optical sheet 11. The one shorter than the vertical dimension of the optical sheet 11 is less susceptible to thermal deformation. For this reason, it is more preferable to use the optical sheet 11 in which the stripe length S is shorter than the vertical dimension of the optical sheet 11.
The basis of the stripe length S described above and the allowable pressure loss ΔP will be described with reference to FIG.
In order for air to flow into the air layer 30 of the light transmission opening 42, the air pressure P1 at the inlet of the air layer 30, that is, the open end surface of the light transmission opening 42, the inside of the air layer 30, That is, air does not sufficiently convect in the air layer 30 unless the pressure loss ΔP (= P1−P2), which is the difference from the pressure P2 inside the light transmitting opening 42, is not less than a certain value. Here, if there is not sufficient air convection in the light transmission opening 42, heat release is lost, the optical sheet 11 becomes high temperature, and in some cases, thermal deformation occurs.
Next, the pressure loss ΔP of the air flowing through the light transmission opening 42 was evaluated using a model formula for a circular pipe. However, as shown in FIG. 6, the cross-sectional shape at the end face of the light transmission opening 42 is not a circle but a rectangle.
4 × (cross-sectional area of fluid flow) / (length around solid wall in contact with fluid)
The pressure loss ΔP is calculated using the equivalent diameter De of the cross section of the light transmission opening 42 obtained by the above. From the above formula, when the lengths of the rectangular sides at the end face of the light transmitting opening 42 are a and b, respectively,
The equivalent diameter De = 2ab / (a + b).
At this time, the average flow velocity of the air passing through the air layer 30 is as follows.

また、圧力損失ΔPは、ハーゲン・ポアズイユ式を用いると、以下のように示される。これより、圧力損失ΔP=32μVaveS/Deであることが分かる。 The pressure loss ΔP is expressed as follows using the Hagen-Poiseuille equation. From this, it can be seen that the pressure loss ΔP = 32 μVaveS / De 2 .

ただし、数式1式及び数式2において、
ΔP:圧力損失
De:相当直径
Vave:空気の平均流速
ρ:空気の密度
S:ストライプ長
Vmax:空気の流量の最大値
:円管の場合の半径
である。
光学シート11の光透過用開口部42のうち、両方の端面ともに開放したバックライトユニット13を様々は大きさのディスプレイに実際に使用し、光学シート11の熱変形による反りを観察した。その結果、標準的な液晶ディスプレイの最大画面サイズである100インチのディスプレイに使用した場合であっても、反りや剥離の発生は認められなかった。100インチのディスプレイの場合、ストライプ長Sは300(cm)に相当する。この場合の圧力損失ΔPの閾値αは、光透過用開口部42の片方の端面のみを開放した場合と同様に、
空気の粘度μ=18.86×10−6(Pa・sec) (40℃)
空気の平均流速Vave=0.06(m/sec) (40℃)
相当直径De=2×10×42/(10+42)(×10−5m)
を用い、[数式2]に従って計算することにより、圧力損失ΔP=2.2×10(Pa)が閾値αとして得られる。
以上の結果、光透過用開口部42の両端を開放した場合、圧力損失ΔPの範囲が0(Pa)<ΔP<2.2×10(Pa)であれば、空気の対流は十分であり、光学シート11の熱変形による反りや剥離が発生しないことが分かる。
上述したように、本発明の実施の形態に係るバックライトユニット13においては、圧力損失ΔPの閾値αに入るように設計することにより、各光透過用開口部42の内部の空気の対流は十分となり、光学シート11の放熱を助長することができるので、液晶表示装置5が長時間連続して使用される場合であっても、光学シート11の熱変形による反りや剥離を防ぎ、もって、画質の低下を阻止することが可能となる。
However, in Formula 1 and Formula 2,
ΔP: Pressure loss De: Equivalent diameter Vave: Average air flow velocity ρ: Air density S: Stripe length Vmax: Maximum value of air flow rate r 0 : Radius in the case of a circular pipe.
The backlight unit 13 whose both end faces were opened in the light transmission opening 42 of the optical sheet 11 was actually used for various sizes of the display, and the warp due to thermal deformation of the optical sheet 11 was observed. As a result, even when used in a 100-inch display, which is the maximum screen size of a standard liquid crystal display, no warping or peeling occurred. In the case of a 100-inch display, the stripe length S corresponds to 300 (cm). The threshold value α of the pressure loss ΔP in this case is the same as when only one end face of the light transmission opening 42 is opened.
Air viscosity μ = 18.86 × 10 −6 (Pa · sec) (40 ° C.)
Average air velocity Vave = 0.06 (m / sec) (40 ° C.)
Equivalent diameter De = 2 × 10 × 42 / (10 + 42) (× 10 −5 m)
Is used to calculate the pressure loss ΔP = 2.2 × 10 2 (Pa) as the threshold value α.
As a result, when both ends of the light transmission opening 42 are opened, if the range of the pressure loss ΔP is 0 (Pa) <ΔP <2.2 × 10 2 (Pa), air convection is sufficient. It can be seen that no warpage or peeling due to thermal deformation of the optical sheet 11 occurs.
As described above, in the backlight unit 13 according to the embodiment of the present invention, the convection of the air inside each light transmission opening 42 is sufficient by designing the backlight unit 13 to be within the threshold value α of the pressure loss ΔP. Since the heat dissipation of the optical sheet 11 can be promoted, even when the liquid crystal display device 5 is used continuously for a long time, the warp and peeling due to the thermal deformation of the optical sheet 11 are prevented, and the image quality is improved. It is possible to prevent the decrease of

また、上述の空気の流れは、図24から図29に示すように、拡散基材26に形成されたストライプ状の空気層30でも発生させることができる。
例えば、図24(a)に示すように拡散基材26の看者側Xに凹凸構造を形成して、空気層30を確保した状態で、接合層45を介して光学層32と積層一体化してもよい。拡散基材26と光学層32との境界部で光源1からの熱で反りが発生した場合、光学層32の光マスク40、あるいは固定要素44の位置関係が光学シート11面上にて粗密のムラが発生し、画面上に明るさのムラとして視認される問題が生じる。拡散基材26と光学層32との境界部で空気層30を形成することで、拡散基材26と光学層32との境界部が冷却され、光学層32の光マスク40、あるいは固定要素44の光学シート11面上の粗密ムラを防ぐことが可能となる。
あるいは、図24(b)に示すように拡散基材26の背面側に凹凸構造を形成して、拡散基材26と、光伝播層27との境界部で空気層30を形成してもよい。拡散基材26と、光伝播層27とは、光学層32と比較して、構造上の強度が大きいため、空気層30の保持が容易である。
さらに、図25に示すように拡散基材26の両面に凹凸構造を形成して、拡散基材26と光学層32との境界部、及び光伝播層27との境界部において空気層30を形成してもよい。上述のように、拡散基材26の両面に空気層30を形成することで、空気の流れが発生する領域を増やすことが可能となり、冷却効果が高まる。
図26に示すように拡散基材26内部に空気層30を形成してもよい。拡散基材26内部の構造上の強度が大きいため、空気層30の保持がより容易である。
Further, the air flow described above can also be generated in the striped air layer 30 formed on the diffusion base material 26 as shown in FIGS.
For example, as shown in FIG. 24A, a concave-convex structure is formed on the viewer side X of the diffusion base material 26, and the optical layer 32 is laminated and integrated with the bonding layer 45 in a state where the air layer 30 is secured. May be. When warpage occurs due to heat from the light source 1 at the boundary between the diffusion base material 26 and the optical layer 32, the positional relationship between the optical mask 40 or the fixing element 44 of the optical layer 32 is coarse on the surface of the optical sheet 11. Unevenness occurs, and there is a problem that it is visually recognized as unevenness of brightness on the screen. By forming the air layer 30 at the boundary portion between the diffusion base material 26 and the optical layer 32, the boundary portion between the diffusion base material 26 and the optical layer 32 is cooled, and the optical mask 40 or the fixing element 44 of the optical layer 32 is cooled. It becomes possible to prevent uneven density on the surface of the optical sheet 11.
Alternatively, as shown in FIG. 24B, an uneven structure may be formed on the back side of the diffusion base material 26, and the air layer 30 may be formed at the boundary between the diffusion base material 26 and the light propagation layer 27. . Since the diffusion base material 26 and the light propagation layer 27 have higher structural strength than the optical layer 32, the air layer 30 can be easily held.
Furthermore, as shown in FIG. 25, the concavo-convex structure is formed on both surfaces of the diffusion base material 26, and the air layer 30 is formed at the boundary between the diffusion base 26 and the optical layer 32 and at the boundary between the light propagation layer 27. May be. As described above, by forming the air layer 30 on both surfaces of the diffusion base material 26, it is possible to increase the area where the air flow is generated, and the cooling effect is enhanced.
As shown in FIG. 26, an air layer 30 may be formed inside the diffusion base material 26. Since the structural strength inside the diffusion base material 26 is large, it is easier to hold the air layer 30.

また空気層30は、光伝播層27に形成することもできる。
例えば、図27(a)に示すように、光伝播層27の背面側に凹凸構造を形成して、光伝播層27と、光偏向要素との境界部で空気層30を形成してもよい。熱の発生源である光源1側に最も近い光伝播層27の背面側に空気層30を形成し、光伝播層27の背面側にて空気の流れが発生して冷却することで、光伝播層27の背面側から看者側X方向にある各層への熱の伝達を防ぐことができる。
あるいは、図27(b)に示すように光伝播層27の看者側Xに凹凸構造を形成して、拡散基材26と、光伝播層27との境界部で空気層30を形成してもよい。拡散基材26と、光伝播層27とは、光伝播層27の背面側に凹凸構造を形成した場合と比較して、構造上の強度が大きいため、空気層30の保持が容易である。
さらに、図28に示すように光伝播層27の両面に凹凸構造を形成して、光伝播層27と、拡散基材26との境界部、及び光偏向要素との境界部において空気層30を形成してもよい。上述のように、光伝播層27の両面に空気層30を形成することで、空気の流れが発生する領域を増やすことが可能となり、冷却効果が高まる。
図29に示すように光伝播層27内部に空気層30を形成してもよい。光伝播層27内部の構造上の強度が大きいため、空気層30の保持がより容易である。
The air layer 30 can also be formed on the light propagation layer 27.
For example, as shown in FIG. 27A, an uneven structure may be formed on the back side of the light propagation layer 27, and the air layer 30 may be formed at the boundary between the light propagation layer 27 and the light deflection element. . An air layer 30 is formed on the back side of the light propagation layer 27 closest to the light source 1 side which is a heat generation source, and an air flow is generated on the back side of the light propagation layer 27 to cool the light propagation layer. Heat transfer from the back side of the layer 27 to each layer in the viewer side X direction can be prevented.
Alternatively, as shown in FIG. 27 (b), an uneven structure is formed on the viewer side X of the light propagation layer 27, and the air layer 30 is formed at the boundary between the diffusion base material 26 and the light propagation layer 27. Also good. Since the diffusion base material 26 and the light propagation layer 27 have a higher structural strength than the case where an uneven structure is formed on the back side of the light propagation layer 27, the air layer 30 can be easily held.
In addition, as shown in FIG. 28, a concavo-convex structure is formed on both surfaces of the light propagation layer 27, and the air layer 30 is formed at the boundary between the light propagation layer 27 and the diffusion base material 26 and at the boundary between the light deflection elements. You may form. As described above, by forming the air layer 30 on both surfaces of the light propagation layer 27, it is possible to increase the area where the air flow is generated, and the cooling effect is enhanced.
As shown in FIG. 29, an air layer 30 may be formed inside the light propagation layer 27. Since the structural strength inside the light propagation layer 27 is large, it is easier to hold the air layer 30.

空気層30は、拡散基材26、光伝播層27の両方に形成してもよい。拡散基材26、光伝播層27の両方に空気層30を形成することで、空気の流れが発生する領域を増やすことが可能となり、冷却効果が高まる。   The air layer 30 may be formed on both the diffusion base material 26 and the light propagation layer 27. By forming the air layer 30 on both the diffusion base material 26 and the light propagation layer 27, it is possible to increase the region where the air flow is generated, and the cooling effect is enhanced.

空気層30の断面形状は、空気の流れが発生するのであれば、特に制限されない。
例えば、図30に示すように、空気層30の断面形状が、図30(a)に示す台形状、図30(b)に示す三角形状、図24から図29に示す矩形状などの多角形状、図30(c)に示す円状、楕円状、あるいは円状、楕円状の一部などの曲線を有する形状でもよい。三角形状の場合、二等辺三角形であると、成形しやすく、かつ成形安定性がありより好ましい。また、上述のような略対称の形状だけでなく、非対称な形状でもよい。
The cross-sectional shape of the air layer 30 is not particularly limited as long as an air flow is generated.
For example, as shown in FIG. 30, the cross-sectional shape of the air layer 30 is a polygonal shape such as a trapezoidal shape shown in FIG. 30A, a triangular shape shown in FIG. 30B, or a rectangular shape shown in FIGS. A shape having a curve such as a circle, an ellipse, a circle, or a part of an ellipse shown in FIG. In the case of a triangular shape, an isosceles triangle is more preferable because it is easy to mold and has molding stability. Moreover, not only the substantially symmetric shape as described above but also an asymmetric shape may be used.

光学シート11は、大きさが32インチ以上で、鉛直方向の寸法よりも水平方向の寸法の方が大きい方が好ましい。
光学シート11は、水平方向の寸法が大きいので、光学シート11の反りは鉛直方向と比較して、水平方向に対して強く発生する。ストライプ状の空気層30を水平方向に形成することで、水平方向に空気の流れを発生させ、反りが強く発生する水平方向に対して冷却効果が生じるため、光学シート11の反りをより効果的に防止することができる。特に光学シート11の鉛直方向の寸法と、水平方向の寸法の比が、1.2<(水平方向の寸法/鉛直方向の寸法)<1.8において冷却効果が顕著に発生する。
また光偏光レンズ28をストライプ状のレンズを配列して形成した場合、ストライプ方向を光学シート11の水平方向と略一致させることで、光学シート11の水平方向の反りを低減することが可能となるため、光学シート11全体の反りをより効果的に防止することが出来る。
It is preferable that the optical sheet 11 has a size of 32 inches or more and has a larger horizontal dimension than a vertical dimension.
Since the optical sheet 11 has a large dimension in the horizontal direction, the warp of the optical sheet 11 occurs more strongly in the horizontal direction than in the vertical direction. By forming the striped air layer 30 in the horizontal direction, an air flow is generated in the horizontal direction, and a cooling effect is generated in the horizontal direction in which the warp is strongly generated. Therefore, the warp of the optical sheet 11 is more effective. Can be prevented. In particular, the cooling effect is prominent when the ratio of the vertical dimension of the optical sheet 11 to the horizontal dimension is 1.2 <(horizontal dimension / vertical dimension) <1.8.
Further, when the light polarizing lens 28 is formed by arranging stripe lenses, the horizontal direction of the optical sheet 11 can be reduced by making the stripe direction substantially coincide with the horizontal direction of the optical sheet 11. Therefore, the warp of the entire optical sheet 11 can be more effectively prevented.

空気層30は、光学シート11の鉛直方向に設けてもよい。上述の場合、熱の対流効果により、空気の平均流速Vaveが大きくなるため、空気の流れが効率的になり、冷却効果を高めることが可能となる。   The air layer 30 may be provided in the vertical direction of the optical sheet 11. In the above case, the average air flow velocity Vave is increased due to the convection effect of heat, so that the air flow becomes efficient and the cooling effect can be enhanced.

空気層30は、光学シート11の鉛直方向と水平方向の両方に設けて、直交してもよい。
上述の場合、空気の流れは、対流効果により下方向から上方向、及び水平方向から上方向となり、水平方向から入った空気がより効率的に上方向に流れるため、冷却効果が高まる。
The air layer 30 may be provided in both the vertical direction and the horizontal direction of the optical sheet 11 and orthogonal to each other.
In the above-described case, the air flow changes from the downward direction to the upward direction and from the horizontal direction to the upward direction due to the convection effect, and air entering from the horizontal direction flows more efficiently upward, so that the cooling effect is enhanced.

光透過用開口部42の方向と空気層30の方向は平行に設けてもよい。光透過用開口部42と空気層30を平行に設けた場合、空気層30の断面積の大きさは光透過用開口部42と同様の大きさを形成すると、光透過用開口部42のみに空気の流れを作る場合と比較して、二倍の数の空気の流れをつくることができる。そのため、ストライプ長Sを二倍である600cmにした場合に相当する圧力損失ΔPでも反りや剥離が発生しない。この場合、圧力損失ΔPの範囲が0(Pa)<ΔP<4.4×10(Pa)であれば、空気の対流は十分であり、光学シート11の熱変形による反りや剥離が発生しないことが分かる。
また、光透過用開口部42の方向と空気層30の方向は直交して設けてもよい。
The direction of the light transmission opening 42 and the direction of the air layer 30 may be provided in parallel. In the case where the light transmitting opening 42 and the air layer 30 are provided in parallel, if the size of the cross-sectional area of the air layer 30 is the same as that of the light transmitting opening 42, only the light transmitting opening 42 is provided. Compared with the case of creating an air flow, twice as many air flows can be created. Therefore, no warping or peeling occurs even with a pressure loss ΔP corresponding to a case where the stripe length S is doubled to 600 cm. In this case, if the range of the pressure loss ΔP is 0 (Pa) <ΔP <4.4 × 10 2 (Pa), the convection of air is sufficient, and the warp or peeling due to thermal deformation of the optical sheet 11 does not occur. I understand that.
Further, the direction of the light transmission opening 42 and the direction of the air layer 30 may be provided orthogonal to each other.

表示装置5の筐体が排熱機構を有する場合、空気の平均流速Vaveを大きくできるので、圧力損失ΔPを大きくしても光学シート11の熱変形による反りや剥離が発生しない。   When the housing of the display device 5 has a heat removal mechanism, the average air flow velocity Vave can be increased, so that warping or peeling due to thermal deformation of the optical sheet 11 does not occur even if the pressure loss ΔP is increased.

(実施例1)
背面側から順に、丸みを有した三角プリズム形状である光偏向レンズ28(ピッチ:140μm、レンズ高さ:70μm)、光伝播層24(厚み:1mm)、拡散基材26(厚み:2mm)の構成で、材料として、ポリカーボネートを使用して押出成形法にて作成した拡散部材25の看者側Xに、アクリル系の粘着剤を使用した接合層45を介して、光源側から順に、転写法を用いて形成された光マスク40(材料:TiO2、厚み:10μm)、光透過用開口部42(断面積高さ:10μm、断面積幅:42μm)、光透過基材34(材料:PET、厚み:75μm)、UV成形法にて成形した非球面レンズ形状である光透過基材用単位レンズ36(ピッチ:140μm、レンズ高さ:70μm)の光学層32を積層一体化した構成である37インチサイズの光学シート11である。液晶表示装置内に設置して、24時間液晶表示装置を可動したところ、光学シート11の反りによる問題は生じなかった。
(比較例1)
本例では、光学シート11を構成する光透過用開口部42の断面積違いが、光学シート11自体の反りに及ぼす影響を確認した。
背面側から順に、丸みを有した三角プリズム形状である光偏向レンズ28(ピッチ:140μm、レンズ高さ:70μm)、光伝播層24(厚み:1mm)、拡散基材26(厚み:2mm)の構成で、材料として、ポリカーボネートを使用して押出成形法にて作成した拡散部材25の看者側Xに、アクリル系の粘着剤を使用した接合層45を介して、光源側から順に、転写法を用いて形成された光マスク40(材料:TiO2、厚み:2μm)、光透過用開口部42(断面積高さ:2μm、断面積幅:30μm)、光透過基材34(材料:PET、厚み:75μm)、UV成形法にて成形した非球面レンズ形状である光透過基材用単位レンズ36(ピッチ:140μm、レンズ高さ:70μm)の光学層32を積層一体化した構成である37インチサイズの光学シート11である。液晶表示装置内に設置して、24時間液晶表示装置を可動したところ、光学シート11の反りによる問題が発生した。
(実施例2)
背面側から順に、丸みを有した三角プリズム形状である光偏向レンズ28(ピッチ:140μm、レンズ高さ:70μm)、光伝播層24(厚み:1mm)、拡散基材26(厚み:2mm)の構成で、材料として、ポリカーボネートを使用して押出成形法にて作成した拡散部材25の看者側Xに、アクリル系の粘着剤を使用した接合層45を介して、光源側から順に、固定要素40(厚み:40μm)、光透過用開口部42(断面積高さ:40μm、断面積幅:240μm)、光透過基材34(厚み:200μm)、非球面レンズ形状である光透過基材用単位レンズ36(ピッチ:140μm、レンズ高さ:70μm)の構成であるポリカーボネートを使用して、押出成形法にて作成された光学層32を積層一体化した構成である37インチサイズの光学シート11である。液晶表示装置内に設置して、24時間液晶表示装置を可動したところ、光学シート11の反りによる問題は生じなかった。
(比較例2)
本例では、光学シート11を構成する拡散部材25の厚みが4mmを超えた場合の違いが、光学シート11自体の反りに及ぼす影響を確認した。
背面側から順に、丸みを有した三角プリズム形状である光偏向レンズ28(ピッチ:140μm、レンズ高さ:70μm)、光伝播層24(厚み:2mm)、拡散基材26(厚み:2mm)の構成で、材料として、ポリカーボネートを使用して押出成形法にて作成した拡散部材25の看者側Xに、アクリル系の粘着剤を使用した接合層45を介して、光源側から順に、転写法を用いて形成された光マスク40(材料:TiO2、厚み:2μm)、光透過用開口部42(断面積高さ:2μm、断面積幅:30μm)、光透過基材34(材料:PET、厚み:75μm)、UV成形法にて成形した非球面レンズ形状である光透過基材用単位レンズ36(ピッチ:140μm、レンズ高さ:70μm)の光学層32を積層一体化した構成である37インチサイズの光学シート11である。液晶表示装置内に設置して、24時間液晶表示装置を可動したところ、光学シート11の反りによる問題が発生した。
(実施例3)
背面側から順に、押出成形法にて形成した丸みを有した三角プリズム形状である光偏向レンズ28(材料:ポリカーボネート、ピッチ:140μm、レンズ高さ:70μm)にアクリル系の粘着剤を使用した接合層45を介して、凹凸構造を有する光伝播層24を積層一体化されて形成された、光偏向レンズ28と光伝播層24の境界部にストライプ状の空気層30(断面積高さ:10μm、断面積幅:42μm)、光伝播層24(材料:ポリカーボネート、厚み:1mm)、拡散基材26(材料:ポリカーボネート、厚み:2mm)の構成で、押出成形法にて作成した拡散部材25の看者側Xに、アクリル系の粘着剤を使用した接合層45を介して、光源側から順に、転写法を用いて形成された光マスク40(材料:TiO2、厚み:10μm)、光透過用開口部42(断面積高さ:10μm、断面積幅:42μm)、光透過基材34(材料:PET、厚み:75μm)、UV成形法にて成形した非球面レンズ形状である光透過基材用単位レンズ36(ピッチ:140μm、レンズ高さ:70μm)の光学層32を積層一体化した構成である37インチサイズの光学シート11である。液晶表示装置内に設置して、24時間液晶表示装置を可動したところ、光学シート11の反りによる問題は生じなかった。
(実施例4)
背面側から順に、押出成形法にて形成した丸みを有した三角プリズム形状である光偏向レンズ28(材料:ポリカーボネート、ピッチ:140μm、レンズ高さ:70μm)にアクリル系の粘着剤を使用した接合層45を介して、凹凸構造を有する光伝播層24を積層一体化されて形成された、光偏向レンズ28と光伝播層24の境界部にストライプ状の空気層30(断面積高さ:5μm、断面積幅:42μm)、光伝播層24(材料:ポリカーボネート、厚み:1mm)、拡散基材26(材料:ポリカーボネート、厚み:2mm)の構成で、押出成形法にて作成した拡散部材25の看者側Xに、アクリル系の粘着剤を使用した接合層45を介して、光源側から順に、転写法を用いて形成された光マスク40(材料:TiO2、厚み:5μm)、光透過用開口部42(断面積高さ:5μm、断面積幅:42μm)、光透過基材34(材料:PET、厚み:75μm)、UV成形法にて成形した非球面レンズ形状である光透過基材用単位レンズ36(ピッチ:140μm、レンズ高さ:70μm)の光学層32を積層一体化した構成である37インチサイズの光学シート11である。液晶表示装置内に設置して、24時間液晶表示装置を可動したところ、光学シート11の反りによる問題は生じなかった。実施例4により、空気層30を設けることで、空気層30、光透過用開口部42の断面積が小さくなっても、十分な冷却効果が得ることが可能となり、反りの問題が生じないことを確認した。

(比較例3)
本例では、光学シート11を構成する空気層30、光透過用開口部42の断面積の大きさの違いが、光学シート11自体の反りに及ぼす影響を確認した。
背面側から順に、押出成形法にて形成した丸みを有した三角プリズム形状である光偏向レンズ28(材料:ポリカーボネート、ピッチ:140μm、レンズ高さ:70μm)にアクリル系の粘着剤を使用した接合層45を介して、凹凸構造を有する光伝播層24を積層一体化されて形成された、光偏向レンズ28と光伝播層24の境界部にストライプ状の空気層30(断面積高さ:2μm、断面積幅:30μm)、光伝播層24(材料:ポリカーボネート、厚み:1mm)、拡散基材26(材料:ポリカーボネート、厚み:2mm)の構成で、押出成形法にて作成した拡散部材25の看者側Xに、アクリル系の粘着剤を使用した接合層45を介して、光源側から順に、転写法を用いて形成された光マスク40(材料:TiO2、厚み:5μm)、光透過用開口部42(断面積高さ:2μm、断面積幅:30μm)、光透過基材34(材料:PET、厚み:75μm)、UV成形法にて成形した非球面レンズ形状である光透過基材用単位レンズ36(ピッチ:140μm、レンズ高さ:70μm)の光学層32を積層一体化した構成である37インチサイズの光学シート11である。液晶表示装置内に設置して、24時間液晶表示装置を可動したところ、光学シート11の反りによる問題が発生した。比較例3により、空気層30を設けた場合でも、空気層30、光透過用開口部42の断面積が小さい場合、十分な冷却効果が得ることが不可能となり、反りの問題が生じることを確認した。
(Example 1)
The light deflection lens 28 (pitch: 140 μm, lens height: 70 μm), the light propagation layer 24 (thickness: 1 mm), and the diffusion base material 26 (thickness: 2 mm) in the form of a triangular prism having a round shape are arranged in order from the back side. In the structure, a transfer method is performed in order from the light source side to the viewer side X of the diffusion member 25 made by extrusion molding using polycarbonate as a material, through a bonding layer 45 using an acrylic adhesive. A light mask 40 (material: TiO2, thickness: 10 μm), a light transmission opening 42 (cross section height: 10 μm, cross section width: 42 μm), a light transmission substrate 34 (material: PET, (Thickness: 75 μm), and an optical layer 32 of a light transmission substrate unit lens 36 (pitch: 140 μm, lens height: 70 μm) which is an aspherical lens shape molded by UV molding method, and is integrated 37 I This is an inch-sized optical sheet 11. When the liquid crystal display device was installed in the liquid crystal display device and moved for 24 hours, there was no problem due to the warp of the optical sheet 11.
(Comparative Example 1)
In this example, the influence which the cross-sectional area difference of the opening part 42 for light transmission which comprises the optical sheet 11 has on the curvature of optical sheet 11 itself was confirmed.
The light deflection lens 28 (pitch: 140 μm, lens height: 70 μm), the light propagation layer 24 (thickness: 1 mm), and the diffusion base material 26 (thickness: 2 mm) in the form of a triangular prism having a round shape are arranged in order from the back side. In the structure, a transfer method is performed in order from the light source side to the viewer side X of the diffusion member 25 made by extrusion molding using polycarbonate as a material, through a bonding layer 45 using an acrylic adhesive. A light mask 40 (material: TiO2, thickness: 2 μm), a light transmission opening 42 (cross section height: 2 μm, cross section width: 30 μm), a light transmission substrate 34 (material: PET, (Thickness: 75 μm), and an optical layer 32 of a light transmission substrate unit lens 36 (pitch: 140 μm, lens height: 70 μm) which is an aspherical lens shape molded by UV molding method, and is integrated 37 inch This is an optical sheet 11 having a size. When the liquid crystal display device was moved for 24 hours after being installed in the liquid crystal display device, a problem due to warpage of the optical sheet 11 occurred.
(Example 2)
The light deflection lens 28 (pitch: 140 μm, lens height: 70 μm), the light propagation layer 24 (thickness: 1 mm), and the diffusion base material 26 (thickness: 2 mm) in the form of a triangular prism having a round shape are arranged in order from the back side. In the structure, the fixed element in order from the light source side to the viewer side X of the diffusion member 25 made by extrusion molding using polycarbonate as a material, through the bonding layer 45 using an acrylic adhesive 40 (thickness: 40 μm), light-transmitting opening 42 (cross-sectional height: 40 μm, cross-sectional area width: 240 μm), light-transmitting substrate 34 (thickness: 200 μm), for a light-transmitting substrate having an aspheric lens shape 37-inch size, which is a structure in which the optical layer 32 made by extrusion molding is laminated and integrated using polycarbonate which is a structure of the unit lens 36 (pitch: 140 μm, lens height: 70 μm). This is an optical sheet 11. When the liquid crystal display device was installed in the liquid crystal display device and moved for 24 hours, there was no problem due to the warp of the optical sheet 11.
(Comparative Example 2)
In this example, the influence when the difference when the thickness of the diffusing member 25 constituting the optical sheet 11 exceeds 4 mm affects the warpage of the optical sheet 11 itself was confirmed.
In order from the back side, the rounded triangular prism-shaped light deflection lens 28 (pitch: 140 μm, lens height: 70 μm), light propagation layer 24 (thickness: 2 mm), diffusion base material 26 (thickness: 2 mm) In the structure, a transfer method is performed in order from the light source side to the viewer side X of the diffusion member 25 made by extrusion molding using polycarbonate as a material, through a bonding layer 45 using an acrylic adhesive. A light mask 40 (material: TiO2, thickness: 2 μm), a light transmission opening 42 (cross section height: 2 μm, cross section width: 30 μm), a light transmission substrate 34 (material: PET, (Thickness: 75 μm), and an optical layer 32 of a light transmission substrate unit lens 36 (pitch: 140 μm, lens height: 70 μm) which is an aspherical lens shape molded by UV molding method, and is integrated 37 inch This is an optical sheet 11 having a size. When the liquid crystal display device was moved for 24 hours after being installed in the liquid crystal display device, a problem due to warpage of the optical sheet 11 occurred.
(Example 3)
Joining using an acrylic adhesive on the light deflection lens 28 (material: polycarbonate, pitch: 140 μm, lens height: 70 μm) having a rounded triangular prism shape formed by extrusion molding in order from the back side. A striped air layer 30 (cross-sectional area height: 10 μm) formed at the boundary between the light deflection lens 28 and the light propagation layer 24, which is formed by laminating and integrating the light propagation layer 24 having an uneven structure via the layer 45. , Cross-sectional area width: 42 μm), light propagation layer 24 (material: polycarbonate, thickness: 1 mm), and diffusion base material 26 (material: polycarbonate, thickness: 2 mm). A photomask 40 (material: TiO2, thickness: 10 μm) formed on the viewer side X in order from the light source side through a bonding layer 45 using an acrylic adhesive. ), Light transmission opening 42 (cross-sectional area height: 10 μm, cross-sectional area width: 42 μm), light-transmitting substrate 34 (material: PET, thickness: 75 μm), aspherical lens shape molded by UV molding method This is an optical sheet 11 having a size of 37 inches, which is a configuration in which an optical layer 32 of a certain unit lens 36 for light transmitting substrate (pitch: 140 μm, lens height: 70 μm) is laminated and integrated. When the liquid crystal display device was installed in the liquid crystal display device and moved for 24 hours, there was no problem due to the warp of the optical sheet 11.
(Example 4)
Joining using an acrylic adhesive on the light deflection lens 28 (material: polycarbonate, pitch: 140 μm, lens height: 70 μm) having a rounded triangular prism shape formed by extrusion molding in order from the back side. A striped air layer 30 (cross-sectional area height: 5 μm) formed at the boundary between the light deflection lens 28 and the light propagation layer 24, which is formed by laminating and integrating the light propagation layer 24 having an uneven structure via the layer 45. , Cross-sectional area width: 42 μm), light propagation layer 24 (material: polycarbonate, thickness: 1 mm), and diffusion base material 26 (material: polycarbonate, thickness: 2 mm). A photomask 40 (material: TiO2, thickness: 5 μm) formed on the viewer side X in order from the light source side through the bonding layer 45 using an acrylic adhesive, Light having a light transmission opening 42 (cross section height: 5 μm, cross section width: 42 μm), light transmitting substrate 34 (material: PET, thickness: 75 μm), aspherical lens shape molded by UV molding method This is an optical sheet 11 having a size of 37 inches, which is a configuration in which the optical layers 32 of the transmission base unit lens 36 (pitch: 140 μm, lens height: 70 μm) are laminated and integrated. When the liquid crystal display device was installed in the liquid crystal display device and moved for 24 hours, there was no problem due to the warp of the optical sheet 11. By providing the air layer 30 according to the fourth embodiment, a sufficient cooling effect can be obtained even when the cross-sectional areas of the air layer 30 and the light transmission opening 42 are reduced, and the problem of warpage does not occur. It was confirmed.

(Comparative Example 3)
In this example, the influence which the difference in the magnitude | size of the cross-sectional area of the air layer 30 and the light transmission opening part 42 which comprises the optical sheet 11 has on the curvature of optical sheet 11 itself was confirmed.
Joining using an acrylic adhesive on the light deflection lens 28 (material: polycarbonate, pitch: 140 μm, lens height: 70 μm) having a rounded triangular prism shape formed by extrusion molding in order from the back side. A striped air layer 30 (cross-sectional area height: 2 μm) formed at the boundary between the light deflection lens 28 and the light propagation layer 24, which is formed by laminating and integrating the light propagation layer 24 having an uneven structure via the layer 45. , The cross-sectional area width: 30 μm), the light propagation layer 24 (material: polycarbonate, thickness: 1 mm), and the diffusion base material 26 (material: polycarbonate, thickness: 2 mm). A photomask 40 (material: TiO2, thickness: 5 μm) formed on the viewer side X in order from the light source side through the bonding layer 45 using an acrylic adhesive, Light having an aspheric lens shape formed by a light transmission opening 42 (cross-sectional height: 2 μm, cross-sectional area width: 30 μm), a light-transmitting substrate 34 (material: PET, thickness: 75 μm), and a UV molding method. This is an optical sheet 11 having a size of 37 inches, which is a configuration in which the optical layers 32 of the transmission base unit lens 36 (pitch: 140 μm, lens height: 70 μm) are laminated and integrated. When the liquid crystal display device was moved for 24 hours after being installed in the liquid crystal display device, a problem due to warpage of the optical sheet 11 occurred. According to Comparative Example 3, even when the air layer 30 is provided, if the cross-sectional area of the air layer 30 and the light transmission opening 42 is small, it is impossible to obtain a sufficient cooling effect, and the problem of warpage occurs. confirmed.

以上の比較及び実施例についての反りの結果を表1に示す。
Table 1 shows the results of the above comparison and the results of warping for the examples.

以上、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
The best mode for carrying out the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such a configuration. Within the scope of the invented technical idea of the scope of claims, a person skilled in the art can conceive of various changes and modifications, and the technical scope of the present invention also relates to these changes and modifications. It is understood that it belongs to.

(a)本発明における表示装置の一例を示す概略断面図 (b)本発明における線状光源の一例を示す上面図(A) Schematic sectional view showing an example of a display device in the present invention (b) Top view showing an example of a linear light source in the present invention 本発明における表示装置に拡散フィルムを設けた一例を示す概略断面図The schematic sectional drawing which shows an example which provided the diffusion film in the display apparatus in this invention 本発明における表示装置にプリズムシートを設けた一例を示す概略断面図Schematic sectional view showing an example in which a prism sheet is provided in the display device of the present invention 本発明における表示装置に偏光反射分離シートを設けた一例を示す概略断面図Schematic sectional view showing an example in which a polarizing reflection separating sheet is provided in the display device of the present invention (a)本発明における表示装置の一例を示す概略断面図 (b)本発明における点光源の一例を示す上面図(A) Schematic sectional view showing an example of a display device in the present invention (b) Top view showing an example of a point light source in the present invention 本発明における点光源である白色LEDの一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of white LED which is a point light source in this invention 本発明における点光源である白色LEDの一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of white LED which is a point light source in this invention 本発明における点光源である単色LEDの組合せの一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of the combination of monochromatic LED which is a point light source in this invention 本発明における点光源である半導体レーザーの一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of the semiconductor laser which is a point light source in this invention 本発明における点光源あるいは点光源ユニットの配置方法の例を示す説明図Explanatory drawing which shows the example of the arrangement | positioning method of the point light source or the point light source unit in this invention 本発明における拡散部材での光の伝播を示す説明図Explanatory drawing which shows the propagation of the light in the diffusion member in this invention 本発明における拡散部材での光の伝播を示す説明図Explanatory drawing which shows the propagation of the light in the diffusion member in this invention 本発明における光偏向レンズの一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of the light deflection lens in this invention 本発明における拡散部材の製造方法の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of the manufacturing method of the diffusion member in this invention 本発明における拡散基材と光伝播層との境界部に空気層を設けた拡散部材の一例を示す概略断面図The schematic sectional drawing which shows an example of the diffusion member which provided the air layer in the boundary part of the diffusion base material and light propagation layer in this invention 本発明における拡散部材の製造方法の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of the manufacturing method of the diffusion member in this invention 本発明における拡散部材の構成の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of a structure of the diffusion member in this invention 本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of a structure of the optical sheet in this invention 本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of a structure of the optical sheet in this invention 本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of a structure of the optical sheet in this invention 本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of a structure of the optical sheet in this invention 本発明における光透過用開口部での空気の通り方の一例を示す平面図The top view which shows an example of the passage of the air in the opening part for light transmission in this invention 本発明における光透過用開口部での空気の通り方を示す説明図Explanatory drawing which shows the way of the air in the opening part for light transmission in this invention 本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of a structure of the optical sheet in this invention 本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of a structure of the optical sheet in this invention 本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of a structure of the optical sheet in this invention 本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of a structure of the optical sheet in this invention 本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of a structure of the optical sheet in this invention 本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of a structure of the optical sheet in this invention 本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of a structure of the optical sheet in this invention 従来技術における表示装置、バックライトユニットを示す概略断面図Schematic sectional view showing a display device and a backlight unit in the prior art 従来技術における表示装置、バックライトユニットを示す概略断面図Schematic sectional view showing a display device and a backlight unit in the prior art 従来技術における表示装置、バックライトユニットを示す概略断面図Schematic sectional view showing a display device and a backlight unit in the prior art

符号の説明Explanation of symbols

X…看者側、P1、P2、P3、P4…点光源、あるいは点光源ユニットの配置位置、L…
M…光、A…空気の流れ、1…光源、1a…線状光源、1b…点光源、3…反射板、5…表示装置、7…拡散フィルム、8…プリズムシート、9…偏光分離反射シート、11…光学シート、13…バックライトユニット、14…レンズ谷部、15…液晶層、16…開放部、17…偏光板、19…液晶用駆動装置、21…表示部、25…拡散部材、26…拡散基材、27…光伝播層、28…光偏向レンズ、28a…第一頂部、28b…第一傾斜面、30…空気層、32…光学層、33…透光性基材、34…光透過基材、36…光透過基材用単位レンズ、40…光マスク、42…光透過用開口部、44…固定要素、45…接合層、46…白色LED、47…LED基板、48…赤色LED発光素子、49…緑色LED発光素子、50…青色LED発光素子、51…蛍光体、52…点光源ユニット、53…LED用レンズ、54…赤色LED、55…緑色LED、56…青色LED、57…赤色半導体レーザー、58…緑色半導体レーザー、59…青色半導体レーザー、60…光ファイバ、61…半導体レーザー用レンズ、70…押し出し機、71…ホッパー、72…スクリュー、73…Tダイ、74…ロール金型、75…ニップロール、76…射出成形機、77…ノズル、78…可塑化装置、79…金型、80…基材シート、81…型締め装置、82…駆動機構、83…突出機構
X ... Viewer side, P1, P2, P3, P4 ... Arrangement position of point light source or point light source unit, L ...
M ... light, A ... air flow, 1 ... light source, 1a ... linear light source, 1b ... point light source, 3 ... reflector, 5 ... display device, 7 ... diffuser film, 8 ... prism sheet, 9 ... polarized light separation / reflection Sheet, 11 ... Optical sheet, 13 ... Back light unit, 14 ... Lens trough, 15 ... Liquid crystal layer, 16 ... Opening part, 17 ... Polarizing plate, 19 ... Driving device for liquid crystal, 21 ... Display part, 25 ... Diffusing member , 26 ... diffusion substrate, 27 ... light propagation layer, 28 ... light deflection lens, 28a ... first apex, 28b ... first inclined surface, 30 ... air layer, 32 ... optical layer, 33 ... translucent substrate, 34 ... Light transmissive substrate, 36 ... Unit lens for light transmissive substrate, 40 ... Light mask, 42 ... Light transmitting opening, 44 ... Fixed element, 45 ... Bonding layer, 46 ... White LED, 47 ... LED substrate, 48 ... Red LED light emitting element, 49 ... Green LED light emitting element, 50 ... Blue LED Optical element, 51 ... phosphor, 52 ... point light source unit, 53 ... LED lens, 54 ... red LED, 55 ... green LED, 56 ... blue LED, 57 ... red semiconductor laser, 58 ... green semiconductor laser, 59 ... blue Semiconductor laser, 60 ... optical fiber, 61 ... semiconductor laser lens, 70 ... extruder, 71 ... hopper, 72 ... screw, 73 ... T die, 74 ... roll mold, 75 ... nip roll, 76 ... injection molding machine, 77 ... Nozzle, 78 ... Plasticizing device, 79 ... Mold, 80 ... Base sheet, 81 ... Clamping device, 82 ... Drive mechanism, 83 ... Projection mechanism

Claims (9)

光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートと、を備えてなるバックライトユニットにおいて、
前記光学シートは、少なくとも光拡散層と光学層とを有し、
前記光拡散層と前記光学層との間、又は前記光拡散層の少なくともいずれか一方、若しくは両方に、前記光拡散層と前記光学層との間又は前記光拡散層を貫通する複数の空気層を有することを特徴とする光学シート。
A light source;
In a backlight unit comprising an optical sheet that supplies light from the light source to a liquid crystal display device,
The optical sheet has at least a light diffusion layer and an optical layer,
A plurality of air layers between the light diffusion layer and the optical layer or between the light diffusion layer and the optical layer, or at least one of the light diffusion layers, or both. An optical sheet comprising:
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートと、を備えてなるバックライトユニットにおいて、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数のストライプ状に配置されてなる光マスクと、
隣り合う2つの前記光マスクの間に配置されてなる光透過部と、
前記光マスク及び前記光透過部の上に、複数の単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを有し、
前記複数の単位凸シリンドリカルレンズは前記光透過部のおのおのに1:1で対応しており、かつ対応する前記単位凸シリンドリカルレンズの頂点から前記シルンドリカルレンズの非レンズ面に対する垂線が前記光透過部を含み、
かつ前記光マスクの各単位の長手方向に沿って、ストライプ状に配置されてなるレンチキュラーシートとを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記長手方向は水平方向であり、
前記各光透過部の前記長手方向の両端と、前記各空気層の両端とが、水平方向に開放されており、
かつ前記光透過部内、前記空気層内を流れる空気の圧力損失ΔPが、0(Pa)<ΔP<2.2×10(Pa)
であり、
前記光学シートは鉛直方向の寸法よりも水平方向の寸法の方が大きいことを特徴とする光学シート。
A light source;
In a backlight unit comprising an optical sheet that supplies light from the light source to a liquid crystal display device,
The optical sheet is
Consisting of a diffusing member and an optical layer,
The optical layer is
A photomask arranged in a plurality of stripes on the non-incident surface of the diffusing member;
A light transmission portion disposed between two adjacent optical masks;
On the light mask and the light transmission part, a lens part in which a plurality of unit convex cylindrical lenses are arranged in parallel on the display side,
A surface opposite to the lens portion, and a non-lens surface on which light transmitted by the light transmission portion is incident,
The plurality of unit convex cylindrical lenses correspond to each of the light transmitting portions on a 1: 1 basis, and a perpendicular line from the apex of the corresponding unit convex cylindrical lens to the non-lens surface of the cylindrical lens is the light transmitting portion. Part
And a lenticular sheet arranged in a stripe shape along the longitudinal direction of each unit of the optical mask,
The diffusion member is
A plurality of light deflection elements are provided on the surface of the diffusing member opposite to the observer, and a striped air layer is formed in the diffusing member,
The longitudinal direction is a horizontal direction;
Both ends in the longitudinal direction of each light transmission part and both ends of each air layer are open in the horizontal direction,
And the pressure loss ΔP of the air flowing in the light transmitting part and the air layer is 0 (Pa) <ΔP <2.2 × 10 2 (Pa)
And
The optical sheet is characterized in that a horizontal dimension is larger than a vertical dimension.
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートとを備えてなるバックライトユニットにおいて、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数に配置されてなる固定要素と、
隣り合う前記固定要素の間に配置されてなる前記光透過部と、
前記固定要素及び前記光透過部の上に、複数の前記単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側にストライプ状に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記各光透過部の両端と、前記各空気層の両端とが、水平方向に開放されており、
かつ前記光透過部内、前記空気層内を流れる空気の圧力損失ΔPが、0(Pa)<ΔP<2.2×10(Pa)
であり、
前記光学シートは鉛直方向の寸法よりも水平方向の寸法の方が大きいことを特徴とする光学シート。
A light source;
In a backlight unit comprising an optical sheet for supplying light from the light source to a liquid crystal display device,
The optical sheet is
Consisting of a diffusing member and an optical layer,
The optical layer is
A plurality of fixing elements disposed on the non-incident surface of the diffusing member;
The light transmission part disposed between the adjacent fixing elements;
On the fixed element and the light transmission part, a lens part in which a plurality of the unit convex cylindrical lenses are arranged in parallel in a stripe shape on the display side;
A surface opposite to the lens unit, and a non-lens surface on which light transmitted by the light transmission unit is incident,
The diffusion member is
A plurality of light deflection elements are provided on the surface of the diffusing member opposite to the observer, and a striped air layer is formed in the diffusing member,
Both ends of each light transmission part and both ends of each air layer are open in the horizontal direction,
And the pressure loss ΔP of the air flowing in the light transmitting part and the air layer is 0 (Pa) <ΔP <2.2 × 10 2 (Pa)
And
The optical sheet is characterized in that a horizontal dimension is larger than a vertical dimension.
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートとを備えてなるバックライトユニットにおいて、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数に配置されてなる固定要素と、
隣り合う前記固定要素の間に配置されてなる前記光透過部と、
前記固定要素及び前記光透過部の上に、複数の前記単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側にストライプ状に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記各光透過部の両端と、前記各空気層の両端とが、鉛直方向に開放されており、
かつ前記光透過部内、前記空気層内を流れる空気の圧力損失ΔPが、0(Pa)<ΔP<2.2×10(Pa)
であり、
前記光学シートは鉛直方向の寸法よりも水平方向の寸法の方が大きいことを特徴とする光学シート。
A light source;
In a backlight unit comprising an optical sheet for supplying light from the light source to a liquid crystal display device,
The optical sheet is
Consisting of a diffusing member and an optical layer,
The optical layer is
A plurality of fixing elements disposed on the non-incident surface of the diffusing member;
The light transmission part disposed between the adjacent fixing elements;
On the fixed element and the light transmission part, a lens part in which a plurality of the unit convex cylindrical lenses are arranged in parallel in a stripe shape on the display side;
A surface opposite to the lens unit, and a non-lens surface on which light transmitted by the light transmission unit is incident,
The diffusion member is
A plurality of light deflection elements are provided on the surface of the diffusing member opposite to the observer, and a striped air layer is formed in the diffusing member,
Both ends of each light transmission part and both ends of each air layer are open in the vertical direction,
And the pressure loss ΔP of the air flowing in the light transmitting part and the air layer is 0 (Pa) <ΔP <2.2 × 10 2 (Pa)
And
The optical sheet is characterized in that a horizontal dimension is larger than a vertical dimension.
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートと、を備えてなるバックライトユニットにおいて、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数のストライプ状に配置されてなる光マスクと、
隣り合う2つの前記光マスクの間に配置されてなる光透過部と、
前記光マスク及び前記光透過部の上に、複数の単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを有し、
前記複数の単位凸シリンドリカルレンズは前記光透過部のおのおのに1:1で対応しており、かつ対応する前記単位凸シリンドリカルレンズの頂点から前記シルンドリカルレンズの非レンズ面に対する垂線が前記光透過部を含み、
かつ前記光マスクの各単位の長手方向に沿って、ストライプ状に配置されてなるレンチキュラーシートとを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記長手方向は水平方向であり、
前記各光透過部の前記長手方向の両端と、前記各空気層の両端とが、水平方向に開放されており、
また前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記各光透過部の両端と、前記各空気層の両端とが、水平方向に開放されており、
かつ前記光透過部内、前記空気層内、前記拡散部材内を流れる空気の圧力損失ΔPが、0(Pa)<ΔP<4.4×10(Pa)
であり、
前記光学シートは鉛直方向の寸法よりも水平方向の寸法の方が大きいことを特徴とする光学シート。
A light source;
In a backlight unit comprising an optical sheet that supplies light from the light source to a liquid crystal display device,
The optical sheet is
Consisting of a diffusing member and an optical layer,
The optical layer is
A photomask arranged in a plurality of stripes on the non-incident surface of the diffusing member;
A light transmission portion disposed between two adjacent optical masks;
On the light mask and the light transmission part, a lens part in which a plurality of unit convex cylindrical lenses are arranged in parallel on the display side,
A surface opposite to the lens portion, and a non-lens surface on which light transmitted by the light transmission portion is incident,
The plurality of unit convex cylindrical lenses correspond to each of the light transmitting portions on a 1: 1 basis, and a perpendicular line from the apex of the corresponding unit convex cylindrical lens to the non-lens surface of the cylindrical lens is the light transmitting portion. Part
And a lenticular sheet arranged in a stripe shape along the longitudinal direction of each unit of the optical mask,
The diffusion member is
A striped air layer is formed in the diffusion member having a plurality of light deflection elements on the surface of the diffusion member opposite to the observer,
The longitudinal direction is a horizontal direction;
Both ends in the longitudinal direction of each light transmission part and both ends of each air layer are open in the horizontal direction,
The diffusion member is
A plurality of light deflection elements are provided on the surface of the diffusing member opposite to the observer, and a striped air layer is formed in the diffusing member,
Both ends of each light transmission part and both ends of each air layer are open in the horizontal direction,
And the pressure loss ΔP of the air flowing in the light transmission part, the air layer, and the diffusion member is 0 (Pa) <ΔP <4.4 × 10 2 (Pa).
And
The optical sheet is characterized in that a horizontal dimension is larger than a vertical dimension.
請求項1から請求項5に記載のバックライトユニットと
その上に画像表示部とを配置することを特徴とする表示装置。
6. A display device comprising: the backlight unit according to claim 1; and an image display unit disposed thereon.
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートとを備えてなるバックライトユニットの冷却方法であって、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数のストライプ状に配置されてなる光マスクと、
隣り合う2つの前記光マスクの間に配置されてなる光透過部と、
前記光マスク及び前記光透過部の上に、複数の単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを有し、
前記複数の単位凸シリンドリカルレンズは前記光透過部のおのおのに1:1で対応しており、かつ対応する前記単位凸シリンドリカルレンズの頂点から前記シルンドリカルレンズの非レンズ面に対する垂線が前記光透過部を含み、
かつ前記光マスクの各単位の長手方向に沿って、ストライプ状に配置されてなるレンチキュラーシートとを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記長手方向は水平方向であり、
前記各光透過部の前記長手方向の両端と、前記各空気層の両端とが、水平方向に開放することにより、前記光透過部内、前記空気層内に空気が出入りするようにし、前記光学シートの寸法を前記鉛直方向よりも前記水平方向を大きくし、前記光源から発せられる光によって前記バックライトが発熱した場合、0(Pa)<ΔP<2.2×10(Pa)の圧力損失ΔPで、空気が前記光透過部内、前記空気層内を水平方向へと流れることによって、前記バックライトユニットを冷却するようにした冷却方法。
A light source;
A cooling method for a backlight unit comprising an optical sheet for supplying light from the light source to a liquid crystal display device,
The optical sheet is
Consisting of a diffusing member and an optical layer,
The optical layer is
A photomask arranged in a plurality of stripes on the non-incident surface of the diffusing member;
A light transmission portion disposed between two adjacent optical masks;
On the light mask and the light transmission part, a lens part in which a plurality of unit convex cylindrical lenses are arranged in parallel on the display side,
A surface opposite to the lens portion, and a non-lens surface on which light transmitted by the light transmission portion is incident,
The plurality of unit convex cylindrical lenses correspond to each of the light transmitting portions on a 1: 1 basis, and a perpendicular line from the apex of the corresponding unit convex cylindrical lens to the non-lens surface of the cylindrical lens is the light transmitting portion. Part
And a lenticular sheet arranged in a stripe shape along the longitudinal direction of each unit of the optical mask,
The diffusion member is
A plurality of light deflection elements are provided on the surface of the diffusing member opposite to the observer, and a striped air layer is formed in the diffusing member,
The longitudinal direction is a horizontal direction;
The both ends of the light transmitting portions in the longitudinal direction and both ends of the air layers are opened in the horizontal direction so that air enters and exits the light transmitting portions and the air layers, and the optical sheet. When the backlight is heated by the light emitted from the light source, the pressure loss ΔP is 0 (Pa) <ΔP <2.2 × 10 2 (Pa). In the cooling method, the backlight unit is cooled by air flowing in the light transmitting portion and the air layer in the horizontal direction.
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートとを備えてなるバックライトユニットの冷却方法であって、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数に配置されてなる固定要素と、
隣り合う前記固定要素の間に配置されてなる前記光透過部と、
前記固定要素及び前記光透過部の上に、複数の前記単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側にストライプ状に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記各光透過部の両端と、前記各空気層の両端とを、水平方向に開放することにより、前記光透過部内、前記空気層内に空気が出入りするようにし、前記光学シートの寸法を前記鉛直方向よりも前記水平方向を大きくし、前記光源から発せられる光によって前記バックライトが発熱した場合、0(Pa)<ΔP<2.2×10(Pa)の圧力損失ΔPで、空気が前記光透過部内、前記空気層内を水平方向へと流れることによって、前記バックライトユニットを冷却するようにした冷却方法。
A light source;
A cooling method for a backlight unit comprising an optical sheet for supplying light from the light source to a liquid crystal display device,
The optical sheet is
Consisting of a diffusing member and an optical layer,
The optical layer is
A plurality of fixing elements disposed on the non-incident surface of the diffusing member;
The light transmission part disposed between the adjacent fixing elements;
On the fixed element and the light transmission part, a lens part in which a plurality of the unit convex cylindrical lenses are arranged in parallel in a stripe shape on the display side;
A surface opposite to the lens unit, and a non-lens surface on which light transmitted by the light transmission unit is incident,
The diffusion member is
A plurality of light deflection elements are provided on the surface of the diffusing member opposite to the observer, and a striped air layer is formed in the diffusing member,
By opening both ends of each light transmitting portion and both ends of each air layer in the horizontal direction, air enters and leaves the light transmitting portion and the air layer, and the dimensions of the optical sheet are When the horizontal direction is made larger than the vertical direction and the backlight generates heat due to light emitted from the light source, the air has a pressure loss ΔP of 0 (Pa) <ΔP <2.2 × 10 2 (Pa). A cooling method in which the backlight unit is cooled by flowing in the light transmitting portion and the air layer in a horizontal direction.
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートとを備えてなるバックライトユニットの冷却方法であって、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数に配置されてなる固定要素と、
隣り合う前記固定要素の間に配置されてなる前記光透過部と、
前記固定要素及び前記光透過部の上に、複数の前記単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側にストライプ状に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを備えており、
前記拡散部材は、前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記各光透過部の両端と、前記各空気層の両端とを、鉛直方向に開放することにより、前記光透過部内、前記空気層内に空気が出入りするようにし、前記光学シートの寸法を前記鉛直方向よりも前記水平方向を大きくし、前記光源から発せられる光によって前記バックライトが発熱した場合、0(Pa)<ΔP<2.2×10(Pa)の圧力損失ΔPで、空気が前記光透過部内、前記空気層内を下方向から上方向へと流れることによって、前記バックライトユニットを冷却するようにした冷却方法。
A light source;
A cooling method for a backlight unit comprising an optical sheet for supplying light from the light source to a liquid crystal display device,
The optical sheet is
Consisting of a diffusing member and an optical layer,
The optical layer is
A plurality of fixing elements disposed on the non-incident surface of the diffusing member;
The light transmission part disposed between the adjacent fixing elements;
On the fixed element and the light transmission part, a lens part in which a plurality of the unit convex cylindrical lenses are arranged in parallel in a stripe shape on the display side;
A surface opposite to the lens unit, and a non-lens surface on which light transmitted by the light transmission unit is incident,
The diffusing member has a plurality of light deflection elements on the surface of the diffusing member opposite to the observer, and a striped air layer is formed in the diffusing member,
By opening both ends of each light transmitting portion and both ends of each air layer in the vertical direction, air enters and leaves the light transmitting portion and the air layer, and the dimensions of the optical sheet are When the horizontal direction is made larger than the vertical direction and the backlight generates heat due to the light emitted from the light source, the air has a pressure loss ΔP of 0 (Pa) <ΔP <2.2 × 10 2 (Pa). A cooling method in which the backlight unit is cooled by flowing from the lower direction to the upper direction in the light transmission part and the air layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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