JP2010064418A - Optical sheet - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical element which improves crease in an optical sheet used for controlling illumination optical path in a backlight unit for a display and used for a most obverse surface of liquid crystal panel side. <P>SOLUTION: The optical sheet is used for controlling illumination optical path in a backlight unit for a display, is produced by an extrusion molding process, and satisfies the formula (1): 0.8<A/B<1.2, where A is the linear expansion coefficient of the optical sheet in the flow direction at 75°C±5°C and B is the linear expansion coefficient of the optical sheet in the direction normal to the flow direction at 75°C±5°C. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、画素単位での透過/非透過のレンズシートおよびディスプレイ用光学シート、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、ディスプレイ装置に関する。   The present invention illuminates, from the back side, a liquid crystal panel in which a transmissive / non-transmissive lens sheet and a display optical sheet in pixel units or a display element in which a display pattern is defined according to a transparent state / scattering state is arranged The present invention relates to a backlight unit and a display device.

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ている。   In recent years, liquid crystal display devices using TFT liquid crystal panels and STN liquid crystal panels have been commercialized mainly for color notebook PCs (personal computers) in the OA field.

このような液晶表示装置においては、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、バックライト方式が採用されている。   In such a liquid crystal display device, a so-called backlight method in which a light source is arranged on the back side (observer side) of the liquid crystal panel and the liquid crystal panel is illuminated with light from the light source is employed.

この種のバックライ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(CCFT)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。   As a backlight unit employed in this type of backlight system, a light source lamp such as a cold cathode fluorescent lamp (CCFT) is roughly divided within a flat light guide plate made of acrylic resin having excellent light transmittance. There are a “light guide plate light guide method” for reflecting (a so-called edge light method) 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4に示すものが一般に知られている。   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. 4 is generally known.

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。   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5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。   Further, recently, a prism film (prism layer) having a light condensing function is provided between the diffusion film 78 and the liquid crystal panel 72 as shown in FIG. ) 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4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。
さらに、図5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。
However, in the apparatus illustrated in FIG. 4, the control of the viewing angle is left only to the diffusibility of the diffusion film 78, which is difficult to control, and the center in the front direction of the display is bright and becomes darker toward the periphery. 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 apparatus using the prism film illustrated in FIG. 5, two prism films are required, which not only causes a large decrease in the amount of light due to the absorption of the film but also increases the cost due to the 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6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-type liquid crystal display device, a device illustrated in FIG. 6 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6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. 6, 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 bright and becomes darker toward the periphery. 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。   By the way, in such a liquid crystal display device, 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 light. In addition, low power consumption and high brightness are required.

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。   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。
特表2008-515026
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.
Special table 2008-515026

バックライトユニットに用いられる複数の光学シートの機能を、より少ない枚数の光学シートで実現しようとする試みがなされている。集光と拡散の機能をあわせ持った光学シートの開発が盛んになされている。
しかし、少なからず集光機能をもった光学シートがパネル側最表面に位置すると、周囲環境の変化、特に光源が点灯した時の熱によって光学シートにしわが発生した場合、非常に目立つという問題がある。
特に押出法で作成したシートはしわが発生しやすい。
しわの発生を防ぐために光学シートを厚くする方法もあるが、コストアップや厚みが増すことによる光のロス、反りの問題が発生し完全な解決策にはなっていない。
本発明は押出法で作成したシートに着目して案出されたものであって、本発明の目的は、厚さを大きくすることなく、しわの発生を抑制する上で有利な光学シートを提供することにある。
Attempts have been made to realize the functions of a plurality of optical sheets used in the backlight unit with a smaller number of optical sheets. The development of optical sheets that have both light condensing and diffusing functions has been actively conducted.
However, when an optical sheet having a light collecting function is positioned on the outermost surface on the panel side, there is a problem that the optical sheet is very noticeable when the optical sheet is wrinkled due to changes in the surrounding environment, particularly heat when the light source is turned on. .
In particular, wrinkles are likely to occur in a sheet prepared by an extrusion method.
Although there is a method of increasing the thickness of the optical sheet in order to prevent the generation of wrinkles, there is a problem of light loss and warpage due to an increase in cost and an increase in thickness, and this is not a complete solution.
The present invention was devised by paying attention to a sheet prepared by an extrusion method, and an object of the present invention is to provide an optical sheet that is advantageous in suppressing the generation of wrinkles without increasing the thickness. There is to do.

前記目的を達成するため、請求項1の発明は、押出成形で製造され、ディスプレイ用バックライト・ユニットの照明光路制御に使用される光学シートであって、押出成形時における光学シートの流れ方向の75℃±5℃における線膨張係数Aと、光学シートの流れ方向と垂直方向の75℃±5℃における線膨張係数Bが式(1)を満たすことを特徴とする光学シートである。
0.8<A/B<1.2・・・式(1)
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an optical sheet manufactured by extrusion molding and used for illumination light path control of a backlight unit for a display, wherein the optical sheet has a flow direction in the extrusion molding. The optical sheet is characterized in that a linear expansion coefficient A at 75 ° C. ± 5 ° C. and a linear expansion coefficient B at 75 ° C. ± 5 ° C. in the direction perpendicular to the flow direction of the optical sheet satisfy Expression (1).
0.8 <A / B <1.2 Formula (1)

請求項2の発明は、前記光学シートは、集光機能を有するマトリックス状の構造体を表面に有することを特徴とする。   The invention of claim 2 is characterized in that the optical sheet has a matrix-like structure having a light collecting function on the surface.

請求項3の発明は、前記光学シートは、集光機能を有し直線状に延在する突条が複数平行に並べられたライン状の構造体を表面に有することを特徴とする。   The invention according to claim 3 is characterized in that the optical sheet has a linear structure on the surface, in which a plurality of protrusions having a light collecting function and extending linearly are arranged in parallel.

請求項4の発明は、前記光学シートが表面に光拡散機能を奏する構造体を有するか、シート材料に粒子を含有することで光拡散機能を奏することを特徴とする請求項1乃至3に何れか1項記載の光学シートである。   According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the optical sheet has a structure that exhibits a light diffusing function on the surface, or exhibits a light diffusing function by containing particles in the sheet material. The optical sheet according to claim 1.

請求項5の発明は、表示画像を規定する画像表示素子の背面に、光源と、請求項1乃至請求項4の何れかに記載の光学シートを少なくとも備えることを特徴とするディスプレイ用バックライト・ユニットである。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a display backlight, comprising: a light source and at least the optical sheet according to any one of the first to fourth aspects on a back surface of an image display element that defines a display image. Is a unit.

光源としては、冷陰極管もしくはLEDもしくは半導体レーザーなどを用いることができる。   As the light source, a cold cathode tube, an LED, a semiconductor laser, or the like can be used.

請求項6の発明は、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と、光源と、請求項5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である。   The invention of claim 6 comprises an image display element comprising a liquid crystal display element that defines a display image in accordance with transmission / shading in pixel units, a light source, and a backlight unit according to claim 5. Display.

本発明者は鋭意研究することで、押出法で作成したシートは、その製法上、シートの流れ方向(MD)と、流れ方向に垂直な方向(TD)で、線膨張係数に大きな違いが生じていることを突き止めた。
ここで、シートの流れ方向(MD)とは、押出工程の製造ライン上で製品が流れていく方向である。
そして、更なる鋭意研究の結果、光学シートのしわの発生原因は、熱が加わった状況下で光学シートのMDとTDの伸縮率が異なり、ゆがみが生じるためと考えた。
光学シートのMDとTDの伸縮率は線膨張係数で確認することができる。
押出法で作成した光学シートのMDとTDの線膨張係数の差を小さくした本発明によれば、すなわち、光学シートのMDとTDの線膨張係数の差異を所定の範囲内に抑えた本発明によれば、しわをなくすことが可能となった。
光学シートのMDとTDの線膨張係数の差を小さくする調節作業は、押出工程の製造時に行なうことができ、また、製造後、製品となってからも行なうことができる。
なお、MDとTDの線膨張係数として、75℃±5℃の値を用いたのは、液晶テレビのバックライト・ユニットが使用時に75℃±5℃前後になるためであるが、本発明の用途は液晶テレビに限定されず、液晶テレビ以外の各種の装置に広く適用される。
As a result of intensive research, the present inventors have made a great difference in the linear expansion coefficient between the sheet flow direction (MD) and the direction perpendicular to the flow direction (TD). I found out.
Here, the sheet flow direction (MD) is the direction in which the product flows on the production line of the extrusion process.
As a result of further earnest research, the cause of wrinkling of the optical sheet was considered to be that the expansion and contraction ratios of the MD and TD of the optical sheet differed under heat and distortion occurred.
The expansion ratio of MD and TD of the optical sheet can be confirmed by the linear expansion coefficient.
According to the present invention in which the difference between the linear expansion coefficients of MD and TD of the optical sheet produced by the extrusion method is reduced, that is, the present invention in which the difference between the linear expansion coefficients of MD and TD of the optical sheet is suppressed within a predetermined range. According to, it became possible to eliminate wrinkles.
The adjustment work for reducing the difference in the linear expansion coefficient between the MD and TD of the optical sheet can be performed at the time of manufacturing the extrusion process, and can also be performed after the product is manufactured.
The reason why the value of 75 ° C. ± 5 ° C. is used as the linear expansion coefficient of MD and TD is that the backlight unit of the liquid crystal television is about 75 ° C. ± 5 ° C. when in use. Applications are not limited to liquid crystal televisions, and are widely applied to various devices other than liquid crystal televisions.

以下、本発明の実施形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

図2、図3は本発明の光学シートを使用したバックライト構成例の断面を示している。光源15からの光Kは、拡散板5に入射する。その後、拡散板5の出射面から光学シート2、もしくは1の入射面に到達する。最終的に光は光学シート1の出射面からLとして出射される。Lは偏光板21にはさまれた液晶層19に到達する。ここを透過した光はSへと出射し、観察者に視認される。なお、光学シート1と拡散板5の間は光学シート2のみではなく、適宜光学シートを増やしても良い。いずれの構成でも本発明の光学シート1が液晶層側の最表面に位置する。   2 and 3 show a cross section of a backlight configuration example using the optical sheet of the present invention. Light K from the light source 15 enters the diffusion plate 5. Thereafter, the light reaches the incident surface of the optical sheet 2 or 1 from the exit surface of the diffusion plate 5. Finally, the light is emitted as L from the emission surface of the optical sheet 1. L reaches the liquid crystal layer 19 sandwiched between the polarizing plates 21. The light transmitted through here is emitted to S and is visually recognized by an observer. Note that not only the optical sheet 2 but also the number of optical sheets may be appropriately increased between the optical sheet 1 and the diffusion plate 5. In any configuration, the optical sheet 1 of the present invention is located on the outermost surface on the liquid crystal layer side.

図1(a-1) (a-2) (a-3) (b)(c)は本発明の光学シートの構成例を示す図である。(a-1) (a-2) (a-3)はMDとTDの配置例、(b)(c)は光学シートの形状例を示す。上記のように光学シートのしわは押出で生じるMDとTDの線膨張係数の差で発生するものであるから、これを改善した本発明の光学シートは形状に対し、どのような向きでMDとTDを配置してもかまわない。また、光学シート形状はディスプレイの筐体に合わせて適宜変えても良い。   FIGS. 1 (a-1), (a-2), (a-3), (b), and (c) are diagrams showing a configuration example of the optical sheet of the present invention. (a-1) (a-2) (a-3) shows an example of arrangement of MD and TD, and (b) and (c) show examples of the shape of the optical sheet. As described above, the wrinkles of the optical sheet are caused by the difference between the linear expansion coefficients of MD and TD generated by extrusion. Therefore, the optical sheet of the present invention which has improved this is in any orientation with respect to the shape. TD may be arranged. Further, the optical sheet shape may be appropriately changed according to the housing of the display.

光学シートの主となる材質としては、例えば、ポリカーボネートもしくはアクリル−スチレン共重合体もしくはポリスチレンもしくはスチレン・ブタジエン・アクリロニトリル共重合体もしくはシクロオレフィンポリマーを使用しても良い。また、主となる材質の中に分散された透明粒子を具備していても良く、これら主となる材質の屈折率と透明粒子の屈折率が異なるものである。主となる材質の屈折率と透明粒子の屈折率の差は0.01以上であることが望ましい。屈折率の差がこれより小さいと十分な光散乱性能が得られない。また、その屈折率差は0.5以下で十分である。前記透明粒子の平均粒径は0.5〜30.0μmであることが望ましい。   As the main material of the optical sheet, for example, polycarbonate, acrylic-styrene copolymer, polystyrene, styrene-butadiene-acrylonitrile copolymer, or cycloolefin polymer may be used. Moreover, you may have the transparent particle disperse | distributed in the main material, and the refractive index of these main materials and the refractive index of a transparent particle differ. The difference between the refractive index of the main material and the refractive index of the transparent particles is preferably 0.01 or more. If the difference in refractive index is smaller than this, sufficient light scattering performance cannot be obtained. Further, the refractive index difference is 0.5 or less. The transparent particles preferably have an average particle size of 0.5 to 30.0 μm.

透明粒子としては、無機酸化物からなる透明粒子又は樹脂からなる透明粒子が使用できる。例えば、無機酸化物からなる透明粒子としてはシリカやアルミナ等からなる粒子を挙げることができる。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)等の含フッ素ポリマー粒子、シリコーン樹脂粒子等を挙げることができる。これら透明粒子は、2種類以上を混合して使用してもよい。または、板状の部材は主となる材質中に空気を含む微細な空洞を有した構造をしており、主となる材質と空気の屈折率差で拡散性能を得ても良い。   As the transparent particles, transparent particles made of an inorganic oxide or transparent particles made of a resin can be used. For example, examples of the transparent particles made of an inorganic oxide include particles made of silica, alumina or the like. The transparent particles made of resin include acrylic particles, styrene particles, styrene acrylic particles and cross-linked products thereof; melamine-formalin condensate particles, PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (perfluoroalkoxy resin), FEP (tetra Examples thereof include fluorine-containing polymer particles such as fluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer), PVDF (polyfluorovinylidene), and ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene copolymer), and silicone resin particles. These transparent particles may be used as a mixture of two or more. Alternatively, the plate-like member has a structure in which a main material has a fine cavity containing air, and diffusion performance may be obtained by a difference in refractive index between the main material and air.

光学シートは表面に微細な凹凸を具備し、この表面の微細な凹凸で光の拡散性を有していても良い。ここで、微細な凹凸の種類としては、凸状シリンドリカル形状のもの、レンズ形状のもの、三角プリズム形状が挙げられるが、これらに限らず、光拡散機能が微細の凹凸が付与される前に比較して向上する凹凸形状のものであれば上記の形状に限らない。また、微細な凹凸は光学密着、ムラ、ニュートンリングなどの外観特性を向上することもできる。   The optical sheet may have fine unevenness on the surface, and the surface may have light diffusibility. Here, examples of the fine unevenness include a convex cylindrical shape, a lens shape, and a triangular prism shape, but are not limited thereto, and the light diffusion function is compared before the fine unevenness is given. However, the shape is not limited to the above as long as the shape is improved. In addition, fine irregularities can improve appearance characteristics such as optical adhesion, unevenness, and Newton rings.

光学シートは複層構造でもよく、透明層を含んでいても良い。   The optical sheet may have a multilayer structure or may include a transparent layer.

光学シートは表面に構造体を設けることで集光機能を有している。集光機能を奏する構造体としては、プリズム、レンズ、マイクロレンズ、またはこれらを組み合わせた形状がよく知られている。近年では特表2008-515026に示すようにこれまでの構造体の定義に当てはまらない形状が多く提案されているが、集光機能を有する光学シートであれば同様に使用することができる。   The optical sheet has a light collecting function by providing a structure on the surface. As a structure having a light collecting function, a prism, a lens, a microlens, or a combination of these is well known. In recent years, as shown in Japanese Translation of PCT International Publication No. 2008-515026, many shapes that have not been applied to the definition of the structure so far have been proposed, but any optical sheet having a condensing function can be used as well.

光学シートは押出法で製造され、厚みが12um以上1mm以下のものが使用できる。   The optical sheet is manufactured by an extrusion method, and those having a thickness of 12 μm or more and 1 mm or less can be used.

ここで、通常押出法で製造された場合のMDとTDの線膨張係数の調節について説明する。すなわち、光学シートが製品となった後のMDとTDの線膨張係数の差を小さくする調節作業について説明する。
ダイから溶融押出された光学シートは所望の形状やサイズの金型で成形され、徐々に温度が低くなるように複数の温度の異なるロールで冷やされ、巻き取られる。
光学シートは温度の高いうちからラインのMDに張力がかかり伸ばされ、TDには特に力を受けていない。
そして、この状態のまま冷やされる。
このため、作成した光学シートに熱を加えると伸ばされたMDに縮み復元しようとする力が働き、線膨張係数が小さくなる。
そこで、何度か加熱を繰り返し、伸ばされた状態の内部応力がなくなればMDの線膨張係数はもとの材料の値に近づく。
上述のように、製品化された後でも、加熱を繰り返して行うことでMDの線膨張係数を調節でき、MDとTDの線膨張係数の差を式(1)の範囲に収めることが可能となる。なお、TDにはこのような動きは無い。
Here, adjustment of the linear expansion coefficients of MD and TD when manufactured by a normal extrusion method will be described. That is, an adjustment operation for reducing the difference in the linear expansion coefficient between MD and TD after the optical sheet becomes a product will be described.
The optical sheet melt-extruded from the die is molded with a mold having a desired shape and size, cooled by a plurality of rolls having different temperatures so that the temperature gradually decreases, and wound.
The optical sheet is stretched by applying tension to the MD of the line while the temperature is high, and the TD does not receive any particular force.
And it is cooled in this state.
For this reason, when heat is applied to the created optical sheet, a force that shrinks and restores the stretched MD acts, and the linear expansion coefficient decreases.
Therefore, if heating is repeated several times and the internal stress in the stretched state disappears, the linear expansion coefficient of MD approaches the value of the original material.
As described above, even after being commercialized, the linear expansion coefficient of MD can be adjusted by repeatedly performing heating, and the difference between the linear expansion coefficients of MD and TD can be within the range of formula (1). Become. There is no such movement in TD.

また、本発明の光学シートのMDとTDの線膨張係数の差を式(1)の範囲になるように製造時に調節してもよい。
この場合には、上記のライン中で光学シートにかかるMDの張力を低減しなければならない。
ダイから溶融押出された光学シートはまず基材シートとラミネートされ、ラミネートされた状態のまま冷却され、十分に冷却した後基材シートから剥離され、巻き取られる。
通常の方法と異なり冷却までの間、基材シートとともにラインの張力を受けるため、MDの伸びが緩和され、MDとTDの線膨張係数の差を式(1)の範囲に収めることが可能となる。
なお、MDとTDの線膨張係数について、製造時に行なう調節作業と、製品となった後に行う調節作業とを併用してもよい。
基材シートとしてはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリ4−メチルペンテンー1(TPX)等のポリオレフィン系等の合成樹脂シート、及びこれらの積層シート等を使用することが出来る。
Further, the difference in the linear expansion coefficient between MD and TD of the optical sheet of the present invention may be adjusted during production so as to be in the range of the formula (1).
In this case, the MD tension applied to the optical sheet in the above-mentioned line must be reduced.
The optical sheet melt-extruded from the die is first laminated with the substrate sheet, cooled in the laminated state, sufficiently cooled, peeled off from the substrate sheet, and wound.
Unlike normal methods, the tension of the line is received together with the base sheet until cooling, so that the elongation of MD is relaxed and the difference in the linear expansion coefficient between MD and TD can be kept within the range of formula (1). Become.
Regarding the linear expansion coefficients of MD and TD, adjustment work performed at the time of manufacture and adjustment work performed after the product is manufactured may be used in combination.
As the base sheet, polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, etc., synthetic resins such as polyamide, polycarbonate, polypropylene, polyolefins such as poly-4-methylpentene 1 (TPX), and laminated sheets thereof Etc. can be used.

また、基材シートにあらかじめ所望の形状の逆版形状を付与しておけば、光学シートに所望の形状、構造体を付与することが出来る。   In addition, if a reverse plate shape having a desired shape is given to the base sheet in advance, a desired shape and structure can be given to the optical sheet.

拡散板は光学シートと同様の主となる材質使用することができ、同様に前述した透明粒子を具備して構成されていてもよい。これら主となる材質の屈折率と透明粒子の屈折率が異なるものである必要がある。主となる材質の屈折率と透明粒子の屈折率の差は0.01以上であることが望ましい。屈折率の差がこれより小さいと十分な光散乱性能が得られない。また、その屈折率差は0.5以下でよい。また光学層に入射した光を散乱させながら透過させる必要があるため、前記透明粒子の平均粒径は0.5〜30.0μmであることが望ましい。または、主となる材質中に空気を含む微細な空洞を有した構造をしており、主となる材質と空気の屈折率差で拡散性能を得ても良い。   The diffusion plate can be made of the same main material as that of the optical sheet, and may also be configured to include the above-described transparent particles. The refractive index of these main materials and the refractive index of transparent particles need to be different. The difference between the refractive index of the main material and the refractive index of the transparent particles is preferably 0.01 or more. If the difference in refractive index is smaller than this, sufficient light scattering performance cannot be obtained. Further, the refractive index difference may be 0.5 or less. In addition, since the light incident on the optical layer needs to be transmitted while being scattered, the average particle size of the transparent particles is preferably 0.5 to 30.0 μm. Alternatively, the main material may have a structure having fine cavities containing air, and the diffusion performance may be obtained by the difference in refractive index between the main material and air.

なお、本発明の光学シートとあわせて使用する光源側の光学シートは、当業界でよくしられた拡散シートやプリズムシートなど、適宜使用する。   The light source side optical sheet used together with the optical sheet of the present invention is appropriately used, such as a diffusion sheet and a prism sheet, which are well known in the art.

以上のように作成した光学シートは光学シートに比べ、パネル側際表面に用いてもしわを改善することができる。バックライトに使用する際は、本発明の光学部材や他の光学部材を組み合わせて使用することで所望の表示性能を持つディスプレイを提供することができる。   The optical sheet produced as described above can improve wrinkles even when used on the panel side surface as compared with the optical sheet. When used in a backlight, a display having a desired display performance can be provided by using the optical member of the present invention or another optical member in combination.

以下、実施例を記載する。   Examples will be described below.

(実施例1、2、3、4と比較例1、2の製造方法)
ピッチ66μm、頂角90°のプリズム形状をPET上にUV硬化樹脂で形成した基材シートを準備した。熱可塑性ポリカーボネート樹脂シートを溶融し、押出機にてダイよりシート形状に樹脂シートを押し出し、当該シートが冷却、硬化する前に上記基材シートとラミネートし、冷却した後基材シートから剥離して、レンチキュラーレンズを有する押出シートを得た。厚みは320umとした。ラインの張力を調整し、MDの線膨張係数の異なる押出シートを得た。
熱可塑性ポリカーボネートは帝人化成(株)のM1201ZとML1103を適宜配合して使用し、拡散性を有する押出シートとした。320umにおけるHzを15%に調整した。
押出シートは中心から730mm×310mmの真四角に切り取り、光学シートを得た。光学シートの長辺方向がMDとなっている。
このようにして実施例1、2、3、4と比較例1、2とを製作した。
(Production methods of Examples 1, 2, 3, 4 and Comparative Examples 1, 2)
A base sheet in which a prism shape having a pitch of 66 μm and an apex angle of 90 ° was formed on a PET with a UV curable resin was prepared. A thermoplastic polycarbonate resin sheet is melted, and the resin sheet is extruded into a sheet shape from a die by an extruder, laminated with the base sheet before the sheet cools and hardens, peels off from the base sheet after cooling. An extruded sheet having a lenticular lens was obtained. The thickness was 320 um. The line tension was adjusted to obtain extruded sheets with different MD linear expansion coefficients.
As the thermoplastic polycarbonate, M1201Z and ML1103 from Teijin Chemicals Ltd. were appropriately blended and used to obtain an extruded sheet having diffusibility. The Hz at 320 um was adjusted to 15%.
The extruded sheet was cut into a true square of 730 mm × 310 mm from the center to obtain an optical sheet. The long side direction of the optical sheet is MD.
In this manner, Examples 1, 2, 3, and 4 and Comparative Examples 1 and 2 were manufactured.

(従来例の製造方法)
ピッチ66μm凸シリンドリカルレンズの形状に切削した第1金型ロールを押出し機に近接して配置した。熱可塑性ポリカーボネート樹脂シートを溶融し、上記押出し機により成型し、当該シートが冷却、硬化する前に上記第1金型ロールによって成形して、レンチキュラーレンズを有する押出シートを得た。厚みは320umとした。
熱可塑性ポリカーボネートは帝人化成(株)のM1201ZとML1103を適宜配合して使用し、拡散性を有する押出シートとした。320umにおけるHzを15%に調整した。
押出シートは中心から730mm×310mmの真四角に切り取り、光学シートを得た。光学シートの長辺方向がMDとなっている。
このようにして従来例を製作した。
(Conventional manufacturing method)
A first mold roll cut into a shape of a convex cylindrical lens having a pitch of 66 μm was disposed in the vicinity of the extruder. A thermoplastic polycarbonate resin sheet was melted, molded by the extruder, and molded by the first mold roll before the sheet cooled and cured to obtain an extruded sheet having a lenticular lens. The thickness was 320 um.
As the thermoplastic polycarbonate, M1201Z and ML1103 from Teijin Chemicals Ltd. were appropriately blended and used to obtain an extruded sheet having diffusibility. The Hz at 320 um was adjusted to 15%.
The extruded sheet was cut into a true square of 730 mm × 310 mm from the center to obtain an optical sheet. The long side direction of the optical sheet is MD.
A conventional example was produced in this way.

(線膨張係数の測定)
各シートのMDとTDから4mm幅のひも状に測定サンプルを切り取った。
線膨張係数の測定はTMA(SEIKO製 EXS TC6000PCステーション)の石英の引っ張り冶具を使用して測定した。測定サンプルに50mNの加重をかけながら、15mm長さの部分のTMA−温度曲線を測定した。75℃±5℃の範囲の線膨張係数を算出した。結果を表1に示す。
(Measurement of linear expansion coefficient)
A measurement sample was cut into a 4 mm wide string from the MD and TD of each sheet.
The linear expansion coefficient was measured using a quartz tension jig of TMA (EXS TC6000PC station manufactured by SEIKO). While applying a weight of 50 mN to the measurement sample, a TMA-temperature curve of a 15 mm length portion was measured. The linear expansion coefficient in the range of 75 ° C. ± 5 ° C. was calculated. The results are shown in Table 1.

Figure 2010064418
Figure 2010064418

(しわの確認)
作成した光学シートを32型のディスプレイに市販の拡散板(帝人化成65HLW)と組み込み、点灯した後1時間放置ししわを目視確認した。この時を初期状態とした。初期状態でしわが認められなかったディスプレイを点灯したまま60℃の環境に24時間投入した。このときの光学シートの置かれた箇所の環境は75℃±5℃であった。24時間後、点灯したまま常温環境に戻し、1時間ごとに24時間しわを目視確認した。
この結果を表1に示す。
実施例1、2、3、4では光学シートにしわが発生していないのに対して、従来例と比較例1、2では光学シートにしわが発生した。
(Confirmation of wrinkles)
The produced optical sheet was incorporated into a 32 type display with a commercially available diffusion plate (Teijin Chemicals 65HLW), turned on for 1 hour, and visually checked for wrinkles. This was the initial state. The display in which no wrinkles were recognized in the initial state was put in an environment of 60 ° C. for 24 hours while the display was turned on. At this time, the environment where the optical sheet was placed was 75 ° C. ± 5 ° C. After 24 hours, the lamp was turned on and returned to room temperature, and wrinkles were visually confirmed every hour for 24 hours.
The results are shown in Table 1.
In Examples 1, 2, 3, and 4, no wrinkles occurred in the optical sheet, whereas in the conventional example and Comparative Examples 1 and 2, wrinkles occurred in the optical sheet.

本発明の光学シートの構成例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structural example of the optical sheet of this invention. 本発明の光学シートを使用したバックライト構成例の断面を示す説明図。Explanatory drawing which shows the cross section of the backlight structural example using the optical sheet of this invention. 本発明の光学シートを使用したバックライト構成例の断面を示す説明図。Explanatory drawing which shows the cross section of the backlight structural example using the optical sheet of this invention. 従来技術による液晶表示装置の構成例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structural example of the liquid crystal display device by a prior art. 従来技術による液晶表示装置の構成例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structural example of the liquid crystal display device by a prior art. 従来技術による液晶表示装置の構成例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structural example of the liquid crystal display device by a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 本発明の光学シート
2 本発明以外の光学シート
5 拡散板
10 光学部材
15 光源
17 反射板
19 液晶層
21 偏光板
K 光源からの光
L 光学部材からの出射光
S ディスプレイの視認方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical sheet 2 of this invention Optical sheet 5 other than this invention Diffuser 10 Optical member 15 Light source 17 Reflector 19 Liquid crystal layer 21 Polarizing plate K Light from a light source
L Light emitted from the optical member S Display viewing direction

Claims (6)

押出成形で製造され、ディスプレイ用バックライト・ユニットの照明光路制御に使用される光学シートであって、
押出成形時における光学シートの流れ方向の75℃±5℃における線膨張係数Aと、光学シートの流れ方向と垂直方向の75℃±5℃における線膨張係数Bが式(1)を満たすことを特徴とする、
光学シート。
0.8<A/B<1.2・・・式(1)
An optical sheet manufactured by extrusion and used for illumination light path control of a backlight unit for display,
The linear expansion coefficient A at 75 ° C. ± 5 ° C. in the flow direction of the optical sheet during extrusion molding and the linear expansion coefficient B at 75 ° C. ± 5 ° C. in the direction perpendicular to the flow direction of the optical sheet satisfy the equation (1). Features
Optical sheet.
0.8 <A / B <1.2 Formula (1)
前記光学シートは、集光機能を有するマトリックス状の構造体を表面に有することを特徴とする、
請求項1記載の光学シート。
The optical sheet has a matrix-like structure having a light collecting function on the surface,
The optical sheet according to claim 1.
前記光学シートは、集光機能を有し直線状に延在する突条が複数平行に並べられたライン状の構造体を表面に有することを特徴とする、
請求項1記載の光学シート。
The optical sheet has a linear structure on the surface having a light collecting function and a plurality of linearly extending protrusions arranged in parallel.
The optical sheet according to claim 1.
前記光学シートが表面に光拡散機能を奏する構造体を有するか、シート材料に粒子を含有することで光拡散機能を奏することを特徴とする、
請求項1乃至3に何れか1項記載の光学シート。
The optical sheet has a structure having a light diffusing function on the surface, or has a light diffusing function by containing particles in the sheet material,
The optical sheet according to any one of claims 1 to 3.
表示画像を規定する画像表示素子の背面に、
光源と、請求項1乃至請求項4の何れかに記載の光学シートを少なくとも備えることを特徴とするディスプレイ用バックライト・ユニット。
On the back of the image display element that defines the display image,
A display backlight unit comprising at least a light source and the optical sheet according to claim 1.
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と、
光源と、請求項5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。
An image display element comprising a liquid crystal display element that defines a display image according to transmission / shading in pixel units;
A display comprising a light source and the backlight unit according to claim 5.
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