JP2010032907A - 光学部材及びバックライトユニット並びにディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】省エネ化や薄型化に伴う広いＣＣＦＬ間隔や狭いＣＣＦＬ−表示パネル間の距離に対応してランプイメージを不鮮明にすることが可能な光学部材及びバックライトユニット並びにディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】光学部材１００を、光入射面１７１及び光射出面１７２に複数の単位レンズ１７ａ，１７ｂを並列してなる第１光拡散層１７と、この第１光拡散層１７の光射出面１７２に配置され光を乱反射させる第２光拡散層２２と、第２光拡散層２２の光射出面に粘着層もしくは接着層１２を介して設けられ、正面集光及び視野角制御機能を有する光学シート１０とから構成する。この光学部材１００を用いてバックライトユニット及びディスプレイ装置を構成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、光学部材及びこれを用いたバックライトユニット並びにディスプレイ装置に関し、特に液晶表示素子を用いたディスプレイ用直下型バックライトユニットにおける照明光路制御に使用される光学部材の改良に関する。

近年、液晶パネルを使用した液晶表示装置（ＬＣＤ）がＯＡ分野のノート型パーソナルコンピュータやパーソナルコンピュータ用ディスプレイ、情報端末機器等の画像表示手段または大型画面テレビなどの情報家電の画像表示手段、さらには携帯電話や個人用携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistance）の画像表示手段として様々な分野で利用されてきている。

液晶表示装置（ＬＣＤ）に代表されるディスプレイでは、提供される情報を認識するのに必要な光源を内蔵しているタイプの普及が著しい。このような液晶表示装置は透過型であり、液晶パネルの背面側に光源を配設し、この光源からの光を面発光に変換して液晶パネルに照射する面光源装置、いわゆる、バックライトが採用されている。
バックライトの方式には、大別して冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）等の光源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の側端部に沿って取付け、光源からの光を導光板内で多重反射させる導光板ライトガイド方式（エッジライト方式）と、導光板を用いず液晶パネルの背面に光源を配置した直下型方式とがある。

最近では、ノート型パーソナルコンピュータや携帯情報端末などに用いられる２０インチ以下の画面サイズの小型液晶表示装置には、低消費電力化が図れ、薄型化の容易なエッジライト方式の採用が主流となり、２０インチ以上の画面サイズの中型ないし大型液晶表示装置では直下型方式の採用が主流となっている。
ラップトップコンピュータのような電池式装置において、光源で消費する電力は、電池式装置全体で消費する電力の相当部分を占める。従って、所定の輝度を提供するのに必要な総電力を低減することで電池寿命が増大するが、これは電池式装置には特に望ましいことである。
２０インチ以上の液晶表示装置に対しては、より薄型で、視野角依存性が低く、高輝度、かつ低消費電力であることが求められており、液晶表示装置に搭載されるバックライトもその実現に対処することが要求されている。

複数本の冷陰極管を並列に配置してなる直下型方式のバックライトでは、光源としてのＣＣＦＬやＬＥＤ（Light Emitting Diode）などが、射出光を拡散させる拡散板を通して、その発光した光源の形状が直接視認できてしまうため、拡散板は非常に光散乱性の強い樹脂板が用いられている。この拡散板は、強い拡散性を持たせるために通常１ｍｍ〜３ｍｍ程度の厚さが必要であり、その厚さのために光吸収が少なからずあり、光源からの光量が減少し液晶画面表示が暗くなる問題がある。
この問題を解決するために、光路制御機能を有する光学シートと光拡散板とが粘着層若しくは接着層を介して一体化することで、ＣＣＦＬのランプイメージを不明瞭にし、且つ水平方向に広い角度で高い正面輝度を提供する光学部材が開発されている（特許文献１〜３参照）。

上述する一体型の光学部材は、図１及び図２に示すように、光入射側に位置する光拡散板３９と、光射出側に位置する光学シート４０を有し、光拡散板３９と光学シート４０は複合接着層４１により一体に接合されている。
光学シート４０は、シート状または薄板状の透明な基材３２と、この基材３２の一方の面に並列に配設された半円柱状レンズ３１と、基材３２の反レンズ面に貼合された感材３３と、この感材３３の基材３２と反対の面に並列にしてストライブ状に形成された、光反射性を有する高屈折率層３４及び低屈折率層３５を備える。このうち、低屈折率層３５は基材３２の他方の面で半円柱状レンズ２１の集光領域に設けられ、高屈折率層３４は基材３２の他方の面で半円柱状レンズ３１の非集光領域に設けられる。また、複合接着層４１は第１接着もしくは粘着層３６と第２接着もしくは粘着層３８及び透明支持体３７から構成される。

ディスプレイ使用時（観察時）、前記光学部材は、図２に示すように、光源４２から発せられた光４３を光拡散板３９で均一化することで光源のランプイメージを不明瞭にし、半円柱状レンズ３１によって正面方向に集光される向きに進んだ光４４のみが低屈折率層３５を通って正面輝度に寄与する。
また、光４３は半円柱状レンズ３１を通過する際に広がり、無駄になる方向に拡散された光４５は、低屈折率層３５と並列して設けられた光反射性を有する高屈折率層３４によって光源側に戻され、ランプハウス内の反射板によって再び光射出面に向かって進む。
このような光の反射の繰り返しにより、光源４２から発せられた光４３は無駄になることなく正面輝度に関与するため、高い正面輝度を実現する。
また、レンズ形状や光反射性を有する高屈折率層３４と低屈折率層３５の配置バランスを制御することで、水平方向に広い範囲で緩やかな輝度分布変化を維持することが可能であり、より自然な見え方のディスプレイを実現できる。
更に、液晶ディスプレイの輝度向上のために従来一般的に用いられているような拡散シートや輝度向上シートの多重使用を必要としないため、ディスプレイの組立て時の作業性及び利便性を向上できる。

また、一体型の光学部材としては、図３に示す構成のものが知られている。この光学部材は、図３に示すように、光拡散シート３９と、光路制御機能を有する光学シート４０を備え、光拡散シート３９の光射出面と光学シート４０の光入射面は、一層の粘着層もしくは接着層３６により接合されている。
光学シート４０は、シート状または薄板状の透明な基材３２と、この基材３２の一方の面に並列に配設された半円柱状レンズ３１と、基材３２の反レンズ面に貼合された感材３３と、この感材３３の基材３２と反対の面に並列にしてストライブ状に形成された、光反射性を有する高屈折率層３４及び低屈折率層３５を備える。
ＷＯ２００６／０８０５３０ 特開２００７−２１３０３５ 特開２００７−２２５８５３

近年盛んに開発が行われているディスプレイ装置の省電力化や薄型化に伴い、バックライトとして用いられるＣＣＦＬ間距離の広がりやＣＣＦＬ−パネル間距離の縮まりが顕著になってきている。
そのため、従来のバックライトユニット用光学部材を使用すると、ランプイメージを完全には消すことができず、画像品位の低下を招く問題がある。
これは、ＣＣＦＬ間距離が広がったり、ＣＣＦＬ−パネル間距離が縮まったりしたことにより、ＣＣＦＬから照射された光が十分に広がる前に光学部材に入射されるため、バックライトの明暗がより強く反映されてしまうことに由来する。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、省エネ化や薄型化に伴う広いＣＣＦＬ間隔や狭いＣＣＦＬ−パネル間距離に対応してランプイメージを不鮮明にすることが可能な光学部材及びバックライトユニット並びにディスプレイ装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために請求項１の発明は、入射された光を射出する際に当該光の射出方向、射出範囲、輝度分布の何れか１つを少なくとも制御する光学部材であって、光の入射側に配置され、入射光を拡散して射出する第１光拡散層と、前記第１光拡散層の光射出側に配置され、入射光を拡散して射出する第２光拡散層と、前記第２光拡散層の光射出側に配置され、射出される光の正面輝度及び視野角度を制御する光路制御用の光学シートとを備えることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の光学部材において、前記第１光拡散層は、該第１光拡散層の光入射面と光射出面のそれぞれに凸型の単位レンズを複数並列して設けることにより構成されることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２記載の光学部材において、前記第１光拡散層の光入射面に並列して設けられた単位レンズと前記第１光拡散層の光射出面に並列して設けられた単位レンズはともに帯状に延在しており、前記第１光拡散層の厚さ方向から見た場合に、それら単位レンズ同士は０°乃至１８０°の角度範囲で重なり合うように配置されることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１乃至３に何れか１項記載の光学部材において、前記第１光拡散層の光射出面と前記第２光拡散層の光入射面との間に空気層が設けられていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至４に何れか１項記載の光学部材において、前記第１光拡散層の光射出面と前記第２光拡散層の光入射面は粘着層もしくは接着層を介して互いに貼合されていることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１乃至４に何れか１項記載の光学部材において、前記第２光拡散層の光射出面と前記光学シートの光入射面は粘着層もしくは接着層を介して互いに貼合されていることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項１乃至４に何れか１項記載の光学部材において、前記第２光拡散層の光射出面と前記光学シートの光入射面は非貼合状態に対向されていることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項１乃至７に何れか１項記載の光学部材において、前記光学シートは、透明な基材と、前記基材の光射出側である一方の面に並列に配設され帯状に延在する複数の単位レンズと、前記基材の前記単位レンズと反対の面に並列に配設され帯状に延在する光反射性を有する高屈折率層及び低屈折率層を備えることを特徴とする。
請求項９の発明は、請求項８記載の光学部材において、前記単位レンズは半円柱状レンズであることを特徴とする。
請求項１０の発明は、請求項１乃至７に何れか１項記載の光学部材において、前記第１光拡散層のサグ値が６０mm以上であることを特徴とする。

請求項１１の発明は、バックライトユニットであって、光源と、請求項１乃至９の何れか１項に記載の光学部材を少なくとも備えることを特徴とする。

請求項１２の発明は、ディスプレイ装置であって、画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子と、前記画像表示素子の背面に、請求項１１記載のバックライトユニットを備えることを特徴とする。

本発明によれば、射出される光の正面輝度及び視野角度を制御する光学シートの光入射側に第１及び第２光拡散層を配置する構成にしたので、省エネ化や薄型化に伴う広いＣＣＦＬ間隔や狭いＣＣＦＬ−表示パネル間の距離に対応してランプイメージを不鮮明にすることが可能な光学部材及びこれを用いたバックライトユニット並びにディスプレイ装置を提供することができる。

また、本発明によれば、光路制御機能を有する光学シートが液晶等の表示パネルの直前に配されるため、正面輝度や視野角制御を制御した画像の提供も可能になる。
また、本発明によれば、光路制御機能を有する光学シートと一体化した第２光拡散層が自立性を有し、かつ第１光拡散層のサグ値が６０mm以上となる剛性を有することで、ディスプレイ装置の組立て時のハンドリングが簡便になる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
図４は本実施の形態による光学部材の一例を示す概略断面図、図５は本実施の形態による光学部材の第１光拡散層の光入射面及び光射出面に並列して設けられる単位レンズの配列関係を示す斜視図、図６は本実施の形態による光学部材の第１光拡散層の構成例を示す斜視図である。なお、各図面中、各部位の縮尺は実際とは一致しない。

本実施の形態１に示す光学部材１００は、入射された光を射出する際に当該光の射出方向、射出範囲、輝度分布の何れか１つを少なくとも制御するもので、光の入射側に配置され、入射光２４を拡散して射出する第１光拡散層１７と、この第１光拡散層１７の光射出側に配置され、第１光拡散層１７から射出される光を更に拡散して射出する第２光拡散層２２と、この第２光拡散層２２の光射出側に配置され、第２光拡散層２２から射出される光を入射光とし、この光が射出光として射出される時の射出光の正面輝度及び視野角度を制御する光路制御用の光学シート１０とを備えている。
また、前記第１光拡散層１７の光射出面１７２と第２光拡散層２２の光入射面２２１との間に空気層２３が設けられている。

第１光拡散層１７は、図４〜図６に示すように、第１光拡散層１７の光入射面１７１に並列して設けられた複数の半円筒状単位レンズ１７ａと、第１光拡散層１７の光射出面１７２に並列して設けられた複数の半円筒状単位レンズ１７ｂとから構成される。そして、これら複数の半円筒状単位レンズ１７ａ、１７ｂは共に帯状に延在しており、さらに、第１光拡散層１７の厚さ方向から見た場合に、それら半円筒状単位レンズ１７ａ、１７ｂ同士は０°乃至１８０°の角度範囲で重なり合うように配置される。図５及び図６に示す例では、半円筒状単位レンズ１７ａ、１７ｂは互いに９０°の角度で重なり合うように配置されている。

光学シート１０は、透明な基材２と、この基材２の光射出側である一方の面に並列に配設され帯状に延在する複数の半円筒状のプリズムレンズからなる単位レンズ１と、基材２の反レンズ面に貼合された感材３と、この感材３の基材２と反対の面に並列に配設され帯状に延在する光反射性を有する高屈折率層４及び低屈折率層５を備えている。そして、高屈折率層４及び低屈折率層５の感材３と反対の面には、粘着層もしくは接着層１２を介して第２光拡散層２２の光射出面２２２が貼合されている。
なお、第２光拡散層２２の光射出面２２２と光学シート１０の光入射面１０１は非貼合状態、すなわち第２光拡散層２２の光射出面２２２と光学シート１０の光入射面１０１とが接触する状態又は互いに離間した状態でもよい。この場合、第２光拡散層２２と光学シート１０を独立して取り扱うことができる。

このような本実施の形態による光学部材１００においては、ディスプレイ使用時（観察時）、上記図２に示す場合と同様に、図示省略した光源からの光２４を第１光拡散層１７と第２光拡散板２２で均一化することで光源のランプイメージを不明瞭にし、そして、光学シート１０の単位レンズ１によって正面方向に集光される向きに進んだ光のみが低屈折率層５を通って正面輝度に寄与する。
また、光２４は光学シート１０の単位レンズ１を通過する際に広がり、無駄になる方向に拡散された光は、低屈折率層５と並列して設けられた光反射性を有する高屈折率層４によって光源側に戻され、光源の反射板によって再び光射出面に向かって進む。
このような光の反射の繰り返しにより、光源から発せられた光２４は無駄になることなく正面輝度に関与するため、高い正面輝度を実現する。
また、単位レンズ１形状や光反射性を有する高屈折率層４と低屈折率層５の配置バランスを制御することで、水平方向に広い範囲で緩やかな輝度分布変化を維持することが可能であり、より自然な見え方のディスプレイを実現できる。

光拡散層が一層の光拡散板であると、ＣＣＦＬの間隔が広がったりＣＣＦＬ−表示パネル間の距離が狭まったりした場合に、光源からの光を十分に拡散することができず、液晶等の表示パネルを通して明暗の縞模様（以下、ランプイメージと称する）が目視可能になってしまう点で不利となる。
一方、光拡散層が二層であると、光拡散板のみを通過するよりもより光が拡散され、明暗の縞模様がぼやけるため、液晶等の表示パネルを通して見える光が画像品位に影響を及ぼさない点で有利となる。
また、光拡散層を光学部材の最外部、すなわち液晶等の表示パネルの直前に配した場合、光学シートで正面輝度や視野角を制御する機能が無効となる点で不利となるため、光拡散機能は光入射部分に集中させることが望ましい。

第１光拡散層１７を図５及び図６に示す構造にすることが最も好ましい。
これは、第１光拡散層１７として乱反射を利用した光拡散シートを用いると、ＣＣＦＬの間隔が広がったりＣＣＦＬ−表示パネル間の距離が狭まったりした場合、光が拡散されてもＣＣＦＬの真上付近は光量が多く、ＣＣＦＬ間中央の真上付近は光量が少ない状況は変わらないため、ランプイメージの影響が大きいまま拡散板に光が到達する点で不利となるためである。

また、第１光拡散層１７の光入射面１７１及び射出面１７２の各々に半円筒状単位レンズ１７ａ及び１７ｂが並列して設けられている場合には、ＣＣＦＬから射出される光の進行方向が回転し、ランプハウス内で暗部となる部分にも光が進むことで、ある程度面に近い状態で光が拡散板に到達するため、ランプイメージが不鮮明になる点で有利である。
ここで、第１光拡散層１７と第２光拡散層２２は個々に独立していても良いし、粘着材若しくは接着材によって一体化されていても良い。一体化する場合は、全面が貼合されていても良いし、部分的に貼合されていても良い。
また、単位レンズ１７ａ及び１７ｂのピッチやレンズ形状は図５及び図６に示す構造のものに限定されず、ＣＣＦＬと光学部材との距離や、ＣＣＦＬ間の距離に応じて、適宜設定することが可能である。
また、第１光拡散層１７の成形は、基材を介してＵＶ硬化樹脂で成形しても良いし、押し出し成形しても良い。

正面輝度や視野角を制御するために、第２光拡散層２２の光射出面２２２側に正面集光機能を有する光学シート１０を設置する。この光学シートとして、レンズシートの反レンズ面にレンズの延伸方向と平行なストライプ状の反射層を有するシートやプリズムシートが挙げられるが、集光効率の面から、前者が望ましい。
また、光学シート１０は、ディスプレイ装置の組立て時のハンドリングの観点からは第２光拡散層と一体化していることが望ましいが、個々が独立していても構わない。

本実施の形態にかかる光学部材の構成要素である光学シートは、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)等からなる基材２上に熱可塑性若しくはＵＶ硬化樹脂で成形させたレンズ１が並列してなるレンズシート、若しくは押し出し成形されたレンズシートと、前記レンズシートの反レンズ面に貼合された感材３と、レンズ面側からＵＶを照射することで前記感材が硬化部分と未硬化部分に分かれることを利用した転写法で形成された光反射性を有する高屈折率層４とからなる。
また、白反射層間の空間は低屈折率層５が形成されている必要があり、この低屈折率領域が空気からなることで、最も効率的に正面輝度を向上させることが可能になる。また、単位レンズ１の形状は半円柱状に限定されるものではない。

本実施の形態にかかる光学部材の構成要素である第２光拡散層２２としては、ＰＣ、シクロオレフィンポリマー、アクリル、ポリスチレン（ＰＳ）、若しくはこれらの材料を任意の比率で配合した共重合体を材料とする光拡散板や光微拡散板、透明板が挙げられる。
また、図４に示すように、第１光拡散層１７と第２光拡散層２２が個々に独立している場合、ディスプレイ装置の組立て時のハンドリングの観点から、第１光拡散層１７はサグ値６０mm以上の剛性を有することが望ましい。

（実施の形態２）
本発明にかかる光学部材の実施の形態２について図７を参照して説明する。
図７は、本実施の形態２による光学部材の概略断面図である。
この図７において、図４と同一の構成要素には同一符号を付してその説明を省略し図４と異なる部分を重点に説明する。
本実施の形態２に示す光学部材１００は、図７から明らかなように、光学シート１０、第１光拡散層１７、第２光拡散層２２を備え、図４と異なる点は、第１光拡散層１７の光射出面１７２と第２光拡散層２２の光入射面２２１が粘着層もしくは粘着層１８により互いに貼合されているところになる。これにより、第１光拡散層１７と第２光拡散層２２は一体化されている。
このように第１光拡散層１７と第２光拡散層２２を一体化することにより、ディスプレイ装置の組立て時の第１光拡散層１７および第２光拡散層２２のハンドリングが簡便になるほか、上記実施の形態１に示す場合と同様な効果が得られる。

（実施の形態３）
次に、バックライトユニットの構成について図８を参照して説明する。
図８に示すバックライトユニット１２０は、光学部材１００と、この光学部材１００の光入射側に配置された直下型の光源１１０を備える。
光学部材１００は、図８に示すように、光入射側において光の進行方向に順に配列された第１光拡散層１７及び第２光拡散層２２と、光射出側に配置された光学シート１０とを有し、第２光拡散層２２と光学シート１０は複合接着層１１により一体に接合されている。
光学シート１０、第１光拡散層１７及び第２光拡散層２２は、上記図４に示す場合と同様な要素から構成されているので、その構成説明は省略する。また、複合接着層１１は第１接着もしくは粘着層６と第２接着もしくは粘着層８及び透明支持体７から構成される。この点が図４に示す場合と異なっている。
光源１１０は、光学部材１００の第１光拡散層１７の光入射面１７１側に、該光入射面１７１に沿って等間隔に配列された冷陰極線管などからなる複数のランプ１９と、このランプ１９からの光を光学部材１００の第１光拡散層１７へ向けて反射させるランプハウス２０を備えている。
なお、バックライトユニット１２０に用いられる光学部材１００は、図８に示す構成のものに限らず、図４または図７に示す光学部材を用いることができる。

上記のように構成されたバックライトユニット１２０において、ランプ１９から発せられた光は第１光拡散層１７及び第２光拡散層２２で均一化されることでランプイメージを不明瞭にする。そして、光学シート１０の単位レンズ１によって正面方向に集光される向きに進んだ光のみが低屈折率層５を通って正面輝度に寄与する。
また、ランプ１９から発せられた光は、光学シート１０の単位レンズ１を通過する際に広がり、無駄になる方向に拡散された光は、低屈折率層５と並列して設けられた光反射性を有する高屈折率層４によって光源側に戻され、ランプハウス２０内の反射面によって再び第１光拡散層１７に向かって進む。
このような光の反射の繰り返しにより、ランプ１９から発せられた光は無駄になることなく正面輝度に関与するため、高い正面輝度を実現できる。
このようなバックライトユニットにおいては、図４に示す実施の形態と同様に第１光拡散層１７と第２光拡散層２２を備えているので、図４に示す場合と同様な効果を発揮できる。

（実施の形態３）
次に、ディスプレイ装置の構成について図９を参照して説明する。
図５に示すディスプレイ装置１３０は、光学部材１００、この光学部材１００の光入射側に配置された直下型の光源１１０からなるバックライトユニット１２０と、光学部材１００の光る射出面に対向して配置された液晶パネル２１（特許請求の範囲に記載した画像表示素子に相当する）を備える。
このようなディスプレイ装置においては、図４に示す実施の形態と同様に第１光拡散層１７と第２光拡散層２２を備えているので、図４に示す場合と同様な効果を発揮できる。
なお、ディスプレイ装置１３０のバックライトユニット１２０に用いられる光学部材１００は、図８に示す構成のものに限らず、図４または図７に示す光学部材を用いることができる。

上記実施の形態に係る光学部材において、第１光拡散層１７と第２光拡散層２２が個々に独立している場合、ディスプレイ装置の組立て時のハンドリングの観点から、第１光拡散層１７はサグ値６０mm以上の剛性を有することが望ましい。
また、本発明にかかるディスプレイ装置は、本発明にかかるバックライトユニット１２０と画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定する液晶表示素子からなる画像表示素子２１とを少なくとも備えている。

次に本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
本発明の効果を示すため、バックライト／光学部材／液晶パネルからなるディスプレイ装置を作製し、比較を行った。ここでは光学部材として、複数枚のシートを積層させる従来の方式、すなわち図２に示す構成からなる一体型輝度向上シートと、図４及び図５に示す構成からなる本発明に関する光学部材を用いた。
本実施例では、前記種々の光学部材を用いた際のディスプレイ画面のランプイメージ軽減効果（影消し効果）、正面輝度、ディスプレイ装置の組立て時等のハンドリングの簡便さを比較項目とする。
また、ディスプレイ装置のサンプルサイズは３７インチとし、第２光拡散層である光拡散板としてポリスチレンを用いた。

図１０に示したように、光入射面、光射出面共に凸型の単位レンズが並列されてなる第１拡散層を有する光学部材において、正面輝度やディスプレイ装置の組立て時のハンドリング性を保持したまま、影消し効果を発揮することが確認された。
この図１０において、影消し効果、正面輝度やディスプレイ装置の組立て時のハンドリング性を発揮できるサンプルには丸印が付され、発揮できないサンプルには×印が付されている。また、三角印は中間的な判定結果を表している。

また、第１拡散層が第２拡散層と一体化していても、個々に独立していても、性能上の不都合が生じることはないが、第１拡散層が独立している場合は、サグ値が６０mm未満であると剛性不足によりハンドリング性が低下するため、第１拡散層はサグ値６０mm以上の剛性を有することが望ましい。
また、第１拡散層の光入射面及び光射出面を構成するレンズ同士の成す角度は０°〜１８０°の範囲で有効であり、ランプ構成に応じて適宜設定することが可能である。
また、正面集光機能を有する光学シートはプリズムシートよりも反射層を有する光学シートの方が、集光能力の面で有利である。

従来における一体型光学部材の一例を示す概略断面図である。 従来における一体型光学部材の光路を説明するための概略断面図である。 従来における一体型光学部材の他の例を示す概略断面図である。 本発明にかかる光学部材の一例を示す概略断面図である。 本実施の形態による光学部材の第１光拡散層の光入射面及び光射出面に並列して設けられる単位レンズの配列関係を示す斜視図である。 本実施の形態による光学部材の第１光拡散層の構成例を示す斜視図である。 本発明にかかる光学部材の他の例を示す概略断面図である。 本発明にかかる光学部材を用いたバックライトユニットを構成した場合の概略断面図である。 本発明にかかるバックライトユニットを用いてディスプレイ装置を構成した場合の概略断面図である。 本発明の光学部材におけるサグ値、影消し効果、正面輝度、ハンドリング性の効果を示すための実施例の試験結果を表した図である。

符号の説明

１……単位レンズ、２……基材、３……感材、４……光反射性を有する高屈折率層、５……低屈折率層、６……第１粘着もしくは接着層、７……透明支持体、８……第２粘着もしくは接着層、１０……光学シート、１１……複合接着層、１２……粘着層もしくは接着層、１７……第１光拡散層、１８……粘着層若しくは接着層、１９……冷陰極管、２０……ランプハウス、２１……液晶パネル、２２……第２拡散層、２３……空気層、１００……光学部材、１１０……光源、１２０……バックライトユニット、１３０……ディスプレイ装置。

Claims (12)

1. 入射された光を射出する際に当該光の射出方向、射出範囲、輝度分布の何れか１つを少なくとも制御する光学部材であって、
   光の入射側に配置され、入射光を拡散して射出する第１光拡散層と、
   前記第１光拡散層の光射出側に配置され、入射光を拡散して射出する第２光拡散層と、
   前記第２光拡散層の光射出側に配置され、射出される光の正面輝度及び視野角度を制御する光路制御用の光学シートとを備える、
   ことを特徴とする光学部材。
2. 前記第１光拡散層は、該第１光拡散層の光入射面と光射出面のそれぞれに凸型の単位レンズを複数並列して設けることにより構成されることを特徴とする請求項１記載の光学部材。
3. 前記第１光拡散層の光入射面に並列して設けられた単位レンズと前記第１光拡散層の光射出面に並列して設けられた単位レンズはともに帯状に延在しており、
   前記第１光拡散層の厚さ方向から見た場合に、それら単位レンズ同士は０°乃至１８０°の角度範囲で重なり合うように配置されることを特徴とする請求項２記載の光学部材。
4. 前記第１光拡散層の光射出面と前記第２光拡散層の光入射面との間に空気層が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載の光学部材。
5. 前記第１光拡散層の光射出面と前記第２光拡散層の光入射面は粘着層もしくは接着層を介して互いに貼合されていることを特徴とする請求項１乃至４に何れか１項記載の光学部材。
6. 前記第２光拡散層の光射出面と前記光学シートの光入射面は粘着層もしくは接着層を介して互いに貼合されていることを特徴とする請求項１乃至４に何れか１項記載の光学部材。
7. 前記第２光拡散層の光射出面と前記光学シートの光入射面は非貼合状態に対向されていることを特徴とする請求項１乃至４に何れか１項記載の光学部材。
8. 前記光学シートは、透明な基材と、前記基材の光射出側である一方の面に並列に配設され帯状に延在する複数の単位レンズと、前記基材の前記単位レンズと反対の面に並列に配設され帯状に延在する光反射性を有する高屈折率層及び低屈折率層を備えることを特徴とする請求項１乃至７に何れか１項記載の光学部材。
9. 前記単位レンズは半円柱状レンズであることを特徴とする請求項８記載の光学部材。
10. 前記第１光拡散層のサグ値が６０mm以上であることを特徴とする請求項１乃至７に何れか１項記載の光学部材。
11. 光源と、請求項１乃至９の何れか１項に記載の光学部材を少なくとも備える、
    ことを特徴とするバックライトユニット。
12. 画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子と、
    前記画像表示素子の背面に、請求項１１記載のバックライトユニットを備える、
    ことを特徴とするディスプレイ装置。

Images