JP2010122390A - Light diffusion sheet and liquid crystal display device provided with the same - Google Patents
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Description
本発明に係る光拡散シートは、例えば液晶表示パネルのような画像表示装置の表面に貼り合わせることにより、視野角を広げるための光拡散シートおよびこれを備えた液晶表示装置に関するものである。 The light diffusing sheet according to the present invention relates to a light diffusing sheet for widening a viewing angle by being bonded to the surface of an image display device such as a liquid crystal display panel, and a liquid crystal display device including the same.
液晶表示装置は、自発光型の表示装置ではないので、一部の反射型を除いて、表示のための光を液晶表示パネルに供給する背面照明装置(いわゆるバックライトユニット)を必要とする。液晶表示パネルの背面(観察者側とは反対側)に設けられるバックライトユニットは、エッジライト型と直下型とに大別される。エッジライト型は、導光板の側面に配置された光源(冷陰極管(CCFT:Cold Cathode fluorescent Tube)やLED)から出射された光を導光板内部で伝播させるとともに液晶表示パネル側に取り出す方式である。直下型は、液晶表示パネルの背面に複数の光源を配列し、導光板を介することなく、光源から出射された光が液晶表示パネルに入射するように構成されている。 Since the liquid crystal display device is not a self-luminous display device, a backlight unit (so-called backlight unit) that supplies light for display to the liquid crystal display panel is required except for some reflection types. The backlight unit provided on the back surface of the liquid crystal display panel (on the side opposite to the observer side) is roughly classified into an edge light type and a direct type. The edge light type is a system in which light emitted from a light source (a cold cathode fluorescent tube (CCFT) or LED) disposed on the side surface of the light guide plate is propagated inside the light guide plate and taken out to the liquid crystal display panel side. is there. The direct type is configured such that a plurality of light sources are arranged on the back surface of the liquid crystal display panel, and light emitted from the light sources is incident on the liquid crystal display panel without using a light guide plate.
液晶表示パネルは、液晶表示パネルから斜めに出射する光が光学的な補償によって正面から見たときと同じように見えるように設計されている。しかし完全な補償は難しく、垂直配向(VA)の液晶表示パネルは、正面から見たときのコントラスト比特性は優れているものの、斜めから見ると正面から見たときと比べ変化感が大きい。すなわち液晶表示装置には、観察方向によって表示の見え方が異なるという問題、すなわち視野角特性が劣るという問題がある。この問題を解決するには液晶表示パネルに斜めに入射するバックライト光を遮光してしまえばよいが、そうすると斜め方向から映像を視認することができなくなってしまう。 The liquid crystal display panel is designed so that light emitted obliquely from the liquid crystal display panel looks the same as when viewed from the front by optical compensation. However, complete compensation is difficult, and a vertical alignment (VA) liquid crystal display panel has excellent contrast ratio characteristics when viewed from the front, but has a greater sense of change when viewed from the front than when viewed from the front. In other words, the liquid crystal display device has a problem that the appearance of the display varies depending on the viewing direction, that is, the viewing angle characteristic is inferior. In order to solve this problem, it is only necessary to shield the backlight light incident on the liquid crystal display panel at an angle, but in this case, it becomes impossible to visually recognize the image from the oblique direction.
表示装置の視野角特性を向上させる方法の1つとして、表示装置の観察者側に光を拡散させる層を設けることにより、斜め方向からの視認を可能にする方法が開発されている。これにより、正面から見たときの映像と斜めから見たときの映像が一緒になり、視野角の変化感のない視野角フリーの表示装置を実現している。例えば特許文献1には、映像光を全反射する角度からなる斜面と、映像光を屈折透過する角度からなる斜面とを含む溝に樹脂が充填された光反射部が設けられている光拡散シートを用いる方法が開示されている。この光拡散シートでは、映像光を屈折透過する斜面での拡散角度の不連続性により、拡散される映像光の光拡散特性のグラフがなだらかなものとなっている。
しかしながら特許文献1に記載されている光拡散シートは、リアプロジェクションスクリーンに用いられることを前提とした設計となっているため、液晶表示装置に用いられるバックライトユニットのような拡がりをもった光源に対しては有効なものとはなっていない。すなわち、全反射条件から外れてしまう角度で入射する入射光については考慮されていない。そのため斜め方向から映像を視認したときに、色が青みを帯びて見えてしまい、著しく表示品位が低下するという問題が生じてしまう。
However, since the light diffusion sheet described in
そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、視角範囲内において出射光が青みを帯びることを抑える光拡散シートを提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a light diffusion sheet that suppresses emission light from being bluish within a viewing angle range.
本発明に係る光拡散シートは、上記課題を解決するために、光入射面と光出射面とを有し、該光入射面から入射する光を拡散させる光拡散シートであって、650nmの波長の光における屈折率N1650を有する物質によって形成されている高屈折率領域と、上記屈折率N1650よりも小さい650nmの波長の光における屈折率N2650を有する物質によって形成されており、上記光入射面からの光を反射させて上記光出射面から出射させる光反射面を形成する複数の低屈折率領域とを含み、上記複数の低屈折率領域は上記高屈折率領域内に設けられており、上記複数の低屈折率領域の少なくとも1つは、上記光入射面における入射光の光軸方向に対して所定の傾きを有する第1光反射面を形成しており、上記複数の低屈折率領域の少なくとも1つは、上記光軸方向に対して上記第1光反射面とは異なる傾きを有する第2光反射面を形成しており、上記第1光反射面に臨界角度で入射した650nmの波長の光の反射方向と、上記光軸方向に沿って上記第2光反射面に入射した650nmの波長の光の反射方向とが同一である構成である。 In order to solve the above problems, a light diffusing sheet according to the present invention has a light incident surface and a light emitting surface, and diffuses light incident from the light incident surface, and has a wavelength of 650 nm. A high refractive index region formed by a material having a refractive index N1 650 in the light of the light, and a material having a refractive index N2 650 in light having a wavelength of 650 nm smaller than the refractive index N1 650. A plurality of low refractive index regions that form a light reflecting surface that reflects light from the incident surface and emits the light from the light emitting surface, and the plurality of low refractive index regions are provided in the high refractive index region. And at least one of the plurality of low refractive index regions forms a first light reflecting surface having a predetermined inclination with respect to an optical axis direction of incident light on the light incident surface. Rate area At least one forms a second light reflecting surface having an inclination different from that of the first light reflecting surface with respect to the optical axis direction, and has a wavelength of 650 nm incident on the first light reflecting surface at a critical angle. And the reflection direction of light having a wavelength of 650 nm incident on the second light reflection surface along the optical axis direction are the same.
ここで入射光の光軸方向とは、入射光において、強度分布が最大となる角度の方向を示している。 Here, the optical axis direction of the incident light indicates the direction of the angle at which the intensity distribution is maximum in the incident light.
上記構成では、650nmの波長の光における屈折率がN1650である高屈折率領域内に、650nmの波長の光における屈折率がN2650である低屈折率領域が複数設けられている。屈折率N2650は屈折率N1650よりも小さく設計されている。複数ある低屈折率領域の少なくとも1つには、光入射面における入射光の光軸方向に対して所定の傾きを有する第1光反射面が形成されており、同様に少なくとも1つには光軸方向に対して第1光反射面とは傾きが異なる第2光反射面が形成されている。光拡散シートの光入射面から入射した光は各光反射面において反射し、その反射光は光拡散シートの出射面から出射する。第1光反射面および第2光反射面は、第1光反射面に臨界角度で入射して反射した650nmの波長の光の反射方向と、光拡散シートの光入射面における入射光の光軸方向に沿って第2光反射面に入射して反射した650nmの波長の光の反射方向とが同一となるように設けられている。 In the above configuration, a plurality of low refractive index regions having a refractive index of N2 650 for light having a wavelength of 650 nm are provided in a high refractive index region having a refractive index of N1 650 for light having a wavelength of 650 nm. The refractive index N2 650 is designed to be smaller than the refractive index N1 650 . At least one of the plurality of low-refractive index regions is formed with a first light reflecting surface having a predetermined inclination with respect to the optical axis direction of incident light on the light incident surface. A second light reflecting surface having a different inclination from the first light reflecting surface with respect to the axial direction is formed. Light incident from the light incident surface of the light diffusing sheet is reflected by each light reflecting surface, and the reflected light is emitted from the emitting surface of the light diffusing sheet. The first light reflection surface and the second light reflection surface are a reflection direction of light having a wavelength of 650 nm reflected by being incident on the first light reflection surface at a critical angle, and an optical axis of incident light on the light incident surface of the light diffusion sheet. The reflection direction of the light having a wavelength of 650 nm that is incident on the second light reflection surface along the direction and reflected is the same.
臨界角度で第1光反射面に入射した光の反射光は全反射と部分反射の境となる。したがってこの反射光では色度変化が生じ、青みを帯びた光となる。一方、第2光反射面による反射は全反射である。そのため、反射光は青みを帯びていない。さらに第2光反射面に入射する光は、光拡散シートの入射面における入射光の光軸方向に平行な光であるため光強度が強い。そのため第2光反射面において全反射した上記反射光は光強度が強い。その結果、光出射面からの上記方向に関する出射光では第2光反射面による光が支配的となり、部分反射に起因する色度変化が打ち消されることとなる。これにより、斜め方向から光拡散シートに入射した光に起因して生じる、出射光が青みを帯びることを防ぐことができる、高品位の光拡散シートを提供することができる。 The reflected light of the light incident on the first light reflecting surface at the critical angle becomes a boundary between total reflection and partial reflection. Therefore, the reflected light changes in chromaticity and becomes bluish light. On the other hand, the reflection by the second light reflecting surface is total reflection. Therefore, the reflected light is not bluish. Furthermore, since the light incident on the second light reflecting surface is light parallel to the optical axis direction of the incident light on the incident surface of the light diffusion sheet, the light intensity is high. Therefore, the reflected light totally reflected on the second light reflecting surface has a high light intensity. As a result, in the outgoing light in the above direction from the light outgoing surface, the light from the second light reflecting surface becomes dominant, and the chromaticity change caused by the partial reflection is canceled out. Accordingly, it is possible to provide a high-quality light diffusion sheet that can prevent the emitted light from being bluish due to light incident on the light diffusion sheet from an oblique direction.
また、本発明に係る光拡散シートは、上記光軸方向における上記低屈折率領域の或る断面形状は、上記光出射面側に底辺を有し上記光入射面側に向かって細くなる略楔形であり、上記第1光反射面の断面部である第1斜辺が上記光軸方向となす角を角α、および上記第2光反射面の断面部である第2斜辺が上記光軸方向となす角を角βとすると、上記屈折率N1650および上記屈折率N2650ならびに上記角αおよび上記角βが、 Further, in the light diffusion sheet according to the present invention, a certain cross-sectional shape of the low refractive index region in the optical axis direction is a substantially wedge shape having a base on the light emitting surface side and becoming narrower toward the light incident surface side. The angle between the first oblique side, which is the cross-sectional portion of the first light reflecting surface, and the optical axis direction is an angle α, and the second oblique side, which is the cross-sectional portion of the second light reflecting surface, is the optical axis direction. When the angle formed is an angle β, the refractive index N1 650 and the refractive index N2 650, and the angle α and the angle β
かつ、
α<β
を満たすことが好ましい。
And,
α <β
It is preferable to satisfy.
上記構成によれば、第1光反射面に臨界角度で入射して反射した650nmの波長の光の反射方向と、光拡散シートの光入射面における入射光の光軸方向に沿って第2光反射面に入射して反射した650nmの波長の光の反射方向とが同一となるような第1光反射面および第2光反射面を容易に設計することができる。したがって、出射光の青みが生じることを抑えることができる光拡散シートを容易に製造することができる。 According to the above configuration, the second light is reflected along the reflection direction of the light having a wavelength of 650 nm that is reflected by being incident on the first light reflection surface at the critical angle, and along the optical axis direction of the incident light on the light incident surface of the light diffusion sheet. The first light reflection surface and the second light reflection surface can be easily designed so that the reflection direction of the light having a wavelength of 650 nm reflected by entering the reflection surface is the same. Therefore, it is possible to easily manufacture a light diffusion sheet that can suppress the blueness of the emitted light.
また、本発明に係る光拡散シートは、上記低屈折率領域の断面である略楔形の上記底辺から上記光入射面側に延びる辺の一方の側に、上記第1斜辺および上記第2斜辺が含まれていることが好ましい。 Further, the light diffusion sheet according to the present invention has the first oblique side and the second oblique side on one side of the side extending from the substantially wedge-shaped bottom side which is a cross section of the low refractive index region to the light incident surface side. It is preferably included.
上記構成によれば、1つの低屈折率領域に第1斜面および第2斜面の両方が含まれており、その光軸方向の断面において略楔形の両側の斜辺の少なくとも一方に、第1斜面および第2斜面に対応する斜辺、すなわち、光軸方向となす傾きが角αである第1斜辺および光軸方向となす角が角βである上記第2斜辺が形成されている。これにより、単一の低屈折率領域によって部分反射の補償が可能となるため、全ての低屈折率領域の形状を同一のものとすることができ、光拡散シートの製造が容易となる。 According to the above configuration, one low refractive index region includes both the first inclined surface and the second inclined surface, and the first inclined surface and at least one of the oblique sides on both sides of the substantially wedge shape in the cross section in the optical axis direction, The oblique side corresponding to the second slope, that is, the first oblique side having an angle α with respect to the optical axis direction and the second oblique side having the angle β with respect to the optical axis direction are formed. Thereby, since partial reflection can be compensated by a single low refractive index region, the shapes of all the low refractive index regions can be made the same, and the manufacture of the light diffusion sheet is facilitated.
また、本発明に係る光拡散シートは、第1の反射領域には上記第1光反射面が少なくとも1つ含まれており、該第1の反射領域と隣り合う第2の反射領域には上記第2光反射面が少なくとも1つ含まれており、上記第1光反射面の少なくとも1つは上記第2の反射領域に近い側にあり、上記第2光反射面の少なくとも1つは上記第1の反射領域から遠い側にあることが好ましい。 In the light diffusing sheet according to the present invention, the first reflection region includes at least one first light reflection surface, and the second reflection region adjacent to the first reflection region includes the above-mentioned. At least one second light reflecting surface is included, at least one of the first light reflecting surfaces is on a side close to the second reflecting region, and at least one of the second light reflecting surfaces is the first light reflecting surface. It is preferable that it exists in the side far from 1 reflection area | region.
上記構成によれば、第1光反射面と第2光反射面とが同じ反射領域の同一側面に形成されていなくても、出射光の青みを抑えることができる光拡散シートを提供することができる。これにより、反射領域の一つの側面には単一の光反射面のみを形成させることができ、光軸方向における断面が三角形となるように設計することができる。したがって低屈折率領域の形状が単純なものとなり、製造が容易となる。すなわち、量産時にも拡散性能を均一にすることが容易となる。 According to the above configuration, it is possible to provide a light diffusion sheet that can suppress the bluishness of emitted light even if the first light reflection surface and the second light reflection surface are not formed on the same side surface of the same reflection region. it can. Thus, only a single light reflecting surface can be formed on one side surface of the reflecting region, and the cross section in the optical axis direction can be designed to be a triangle. Therefore, the shape of the low refractive index region becomes simple, and the manufacture becomes easy. That is, it becomes easy to make the diffusion performance uniform even during mass production.
また、本発明に係る光拡散シートでは、上記低屈折率領域の断面形状である略楔形の底辺が、上記光出射面に存在することが好ましい。 In the light diffusing sheet according to the present invention, it is preferable that a substantially wedge-shaped base which is a cross-sectional shape of the low refractive index region exists on the light emitting surface.
上記構成によれば、表面に所定の形状の凹部(略楔形の断面形状を有する)を有する高屈折率材料層を高屈折率領域として形成し、この凹部に低屈折率材料を充填することによって本発明に係る光拡散シートを形成することが可能となる。そのため、製造の容易な光拡散シートを提供することが可能となる。 According to the above configuration, the high refractive index material layer having a predetermined-shaped concave portion (having a substantially wedge-shaped cross-sectional shape) on the surface is formed as a high refractive index region, and the concave portion is filled with the low refractive index material. The light diffusion sheet according to the present invention can be formed. Therefore, it is possible to provide a light diffusion sheet that is easy to manufacture.
また、本発明に係る光拡散シートは、上記低屈折率領域が可視光を吸収する物質を含むことが好ましい。 In the light diffusion sheet according to the present invention, the low refractive index region preferably contains a substance that absorbs visible light.
上記構成によれば、低屈折率領域が可視光を吸収する物質を含んでいるので、内部の迷光が吸収されることになる。これにより、光拡散シートに起因するコントラスト低下を引き起こすことがなく、また明るい環境下での視認性を改善することができる。 According to the above configuration, the stray light inside is absorbed because the low refractive index region contains the substance that absorbs visible light. Thereby, the contrast reduction resulting from a light-diffusion sheet is not caused, and the visibility in a bright environment can be improved.
本発明に係る液晶表示装置は、上記課題を解決するために、電圧を液晶に印加することによって液晶の配向方向を変化させて光の透過を制御する液晶表示パネルと、上記液晶表示パネルに光を入射させるバックライトと、上記液晶表示パネルの光出射側面に貼り合わされている上述の光拡散シートとを備えている構成である。 In order to solve the above problems, a liquid crystal display device according to the present invention changes the alignment direction of the liquid crystal by applying a voltage to the liquid crystal, and controls the transmission of light. Is provided, and the light diffusion sheet bonded to the light emitting side surface of the liquid crystal display panel.
上記の構成によれば、視野角特性に悪影響を与えない入射光を主に液晶表示パネルに入射させ、液晶表示パネルを通過した光を上記本発明に係る光拡散シートで拡散させることが可能となるので、視野角改善効果を得ることができ、所定の視野角で色度変化を抑えることができる。 According to the above configuration, incident light that does not adversely affect the viewing angle characteristics is mainly incident on the liquid crystal display panel, and the light that has passed through the liquid crystal display panel can be diffused by the light diffusion sheet according to the present invention. Therefore, the viewing angle improvement effect can be obtained, and the chromaticity change can be suppressed at a predetermined viewing angle.
以上のように本発明に係る光拡散シートは、650nmの波長の光における屈折率がN1650である高屈折率領域と、650nmの波長の光における屈折率がN2650である低屈折率領域とを含み、屈折率N2650は屈折率N1650よりも小さく、低屈折率領域は高屈折率領域内に設けられており、複数の低屈折率領域のうち少なくとも1つは所定の傾きを有する第1光反射面を形成しており、複数の低屈折率領域のうち少なくとも1つは第1光反射面とは傾きが異なる第2光反射面を形成しており、第1光反射面に臨界角度で入射した650nmの波長の光の反射方向と、光拡散シートの光入射面における入射光の光軸方向に沿って第2光反射面に入射した650nmの波長の光の反射方向とが同一である構成である。これにより、斜め方向からディスプレイを観視したときに出射光が青みを帯びることを抑える効果を奏する光拡散シートを実現することができる。 As described above, the light diffusion sheet according to the present invention includes a high refractive index region having a refractive index of N1 650 in light having a wavelength of 650 nm, and a low refractive index region having a refractive index of N2 650 in light having a wavelength of 650 nm. The refractive index N2 650 is smaller than the refractive index N1 650 , the low refractive index region is provided in the high refractive index region, and at least one of the plurality of low refractive index regions has a predetermined slope. 1 light reflecting surface is formed, and at least one of the plurality of low refractive index regions forms a second light reflecting surface having a different inclination from the first light reflecting surface, and is critical to the first light reflecting surface. The reflection direction of light having a wavelength of 650 nm incident at an angle is the same as the reflection direction of light having a wavelength of 650 nm incident on the second light reflection surface along the optical axis direction of incident light on the light incident surface of the light diffusion sheet. It is the composition which is. Thereby, the light-diffusion sheet which has an effect which suppresses that emitted light becomes bluish when viewing a display from the diagonal direction is realizable.
また、本発明の液晶表示装置は、以上のように、本発明の光拡散シートを備えている。そのため、斜め方向からディスプレイを観視したときに出射光が青みを帯びることを抑える効果を奏する液晶表示装置を実現することができる。 In addition, the liquid crystal display device of the present invention includes the light diffusion sheet of the present invention as described above. Therefore, it is possible to realize a liquid crystal display device that has an effect of suppressing the emission light from being bluish when the display is viewed from an oblique direction.
本発明の一実施形態について、図1〜図12に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that the present invention is not limited to this.
〔液晶表示装置〕
図1は、本実施の形態における液晶表示装置100の概略構成を模式的に示す斜視断面図である。液晶表示装置100は、表示面から出射される光を観察者が直接観察する直視型の液晶表示装置である。
[Liquid Crystal Display]
FIG. 1 is a perspective sectional view schematically showing a schematic configuration of a liquid
液晶表示装置100は、本発明の実施形態に係る光拡散シート10、液晶表示パネル20、バックライトユニット30および光学シート40を備えている。
The liquid
光拡散シート10は、互いに平行な光入射面S1および光出射面S2を有し、光入射面S1を液晶表示パネル20の観察者側の表面に向けて配置された1つの光拡散層を有している。なお、ここでは光拡散シート10が1つの光拡散層のみで構成されている例を示しているが、光拡散層の液晶表示パネル20側(光入射側)にベースフィルム(不図示)を設けてもよい。また、光拡散層の観察者側(光出射側)にアンチグレア層、アンチリフレクション層、ローリフレクション層または反射防止層(いずれも不図示)を設けてもよい。もちろん必要に応じて、これらの任意の2つ以上を組み合わせてもよい。
The
光拡散シート10と液晶表示パネル20とは接着層(不図示)を介して貼り合わせられる。液晶表示パネル20の光入射側および観察者側の最表面には一般に偏光板が設けられているので、光拡散シート10は、液晶表示パネル20の観察者側の偏光板に貼り合わせられることになる。ここでは、液晶表示パネル20に光拡散シート10を貼り付けたもの(バックライトユニット30を有しないもの)を液晶表示装置と呼ぶこともある。
The
なお、後述するように、液晶表示装置100は、光拡散シート10の光出射面S2に張り合わされている表面散乱シートをさらに備えていてもよい。
In addition, as will be described later, the liquid
〔光拡散シートの構造〕
光拡散シート10は、650nmの波長の光における屈折率がN1650である第1物質と、650nmの波長の光における屈折率がN1650よりも小さいN2650である第2物質とを含んでいる。第2物質は、光出射面S2に垂直な断面における形状が光出射面S2側に底辺を有し、光入射面S1に向かって細くなる略楔形をしており、互いに傾きの異なる2つの斜辺R1および斜辺R2がつながってなる形状である。なお、斜辺R1および斜辺R2は、低屈折率領域14に形成されている第1光反射面および第2光反射面に対応するものである。そのため、本明細書では、斜辺R1および斜辺R2をそれぞれ第1光反射面R1および第2光反射面R2ということもある。本実施形態に係る光拡散シート10では、光出射面S2と接する位置に第2光反射面R2が形成されており、第1光反射面が第2光反射面とつながって、光入射面S1に近い側に形成されており、2つの第1光反射面により頂点が形成されている。低屈折率領域14の断面形状は、この頂点を通る光入射面S1における入射光の光軸方向(以下、単に光軸方向ともいう)と平行な直線を軸として対称となっている。
[Structure of light diffusion sheet]
低屈折率領域14の形態は、図1に示すように、光拡散シート10の光出射面S2の法線方向からみたとき、複数の低屈折率領域14…のそれぞれは水平方向に延伸する矩形であり、複数の低屈折率領域14…は互いに平行に配列されている。この場合、光拡散シート10は、低屈折率領域14の延伸方向に垂直な方向であって光出射面S2に平行な方向における視野角特性を向上させることができる。
As shown in FIG. 1, the low
液晶表示装置では、用途に応じて必要な視野角が異なるものである。すなわち、広い視野角が必要な方向(視野角必要方向)に対して垂直となる方向に延伸する矩形の低屈折率領域14が、視野角必要方向に沿って複数配列された光拡散シート10が効果的である。一般的には水平方向の視野角が重視されており、その場合には鉛直方向に延びる矩形の低屈折率領域14が水平方向に沿って複数配列された光拡散シート10が効果的である。
In a liquid crystal display device, a required viewing angle differs depending on the application. That is, the
なお、図2に示すように、液晶表示装置100が2枚の光拡散シート10A・10Bを備えていてもよい。ここでは、光拡散シート10Bは、上記した光拡散シート10と同様の構成である。光拡散シート10Bの低屈折率領域14は、光拡散シート10Aの低屈折率領域14と略直交する方向で複数配列されている。これにより、水平方向および鉛直方向の両方における視野角特性を向上させることができる。
As shown in FIG. 2, the liquid
なお、光拡散シート10が、低屈折率領域14の配列方向がそれぞれ異なる複数の光拡散層が積層された構成となっていてもよい。
The
〔色度変化〕
ここで液晶表示パネルを斜め方向から視認したとき、特に液晶表示パネルの法線方向となす角が大きくなったときに生じ得る色度変化、特に相対的に青色強度が強くなる色度変化について図9および図10を参照して説明する。
[Chromaticity change]
Here, the chromaticity change that can occur when the liquid crystal display panel is viewed from an oblique direction, particularly when the angle formed with the normal direction of the liquid crystal display panel is increased, particularly the chromaticity change that relatively increases the blue intensity. 9 and FIG.
図9は、光の経路を表す図面である。光拡散層の光入射面から入射する光の光入射面での透過率をT1、光入射面から入射した光の低屈折率領域との界面での反射率をR、低屈折率領域との界面において反射した光の光出射面での透過率をT2とすると、全体としての透過率Tは以下のようになる。
T=T1×R×T2
ここで、T1およびT2は、樹脂の屈折率および光の波長によって多少の違いはあるものの大きな値の変化はない。しかしRは部分反射であるか全反射であるかによって値の大きさが大きく異なる。また部分反射であるか全反射であるかを決定づける屈折率には波長依存性(波長分散とも称する)があり、光を透過または反射させる樹脂によって依存具合が異なる。
FIG. 9 is a diagram showing a light path. The transmittance of light incident from the light incident surface of the light diffusion layer is T 1 , the reflectance of light incident from the light incident surface at the interface with the low refractive index region is R, and the low refractive index region is When the transmittance of a light emitting surface of the light reflected at the interface of the T 2, the transmittance T of the whole is as follows.
T = T 1 × R × T 2
Here, T 1 and T 2 do not change greatly depending on the refractive index of the resin and the wavelength of light, although there are some differences. However, the value of R varies greatly depending on whether it is partial reflection or total reflection. Further, the refractive index that determines whether it is partial reflection or total reflection has wavelength dependency (also referred to as wavelength dispersion), and the dependency varies depending on the resin that transmits or reflects light.
一例として高屈折率樹脂としてポリカーボネート、および低屈折率樹脂としてPMMAを用いて透過率の計算を行い、その結果を図10に示している。 As an example, the transmittance is calculated using polycarbonate as the high refractive index resin and PMMA as the low refractive index resin, and the result is shown in FIG.
図10は、光の入射角度を変化させ、そのときの射出角度とその透過率との関係をプロットしたグラフである。赤、緑および青の光の代表的な波長として、それぞれ650nm、550nmおよび450nmを使用している。図10に示されるように、青の光の波長がもっとも高射出角度まで高い透過率を有している。図中、急激に透過率が変化している不連続点は、高屈折率樹脂と低屈折率樹脂との界面における全反射と部分反射との境界に対応している。すなわち、図中、この不連続点となる角度より小さい射出角度の光は、上記界面において全反射を起こしており、この不連続点となる角度より大きい射出角度の光は、上記界面において部分反射を起こしている。このことは、部分反射を起こし始める臨界角度は、波長が長くなるにしたがって小さくなることを示している。 FIG. 10 is a graph in which the incident angle of light is changed and the relationship between the emission angle and the transmittance is plotted. 650 nm, 550 nm, and 450 nm are used as typical wavelengths of red, green, and blue light, respectively. As shown in FIG. 10, the wavelength of blue light has a high transmittance up to the highest emission angle. In the figure, the discontinuous point where the transmittance is abruptly changed corresponds to the boundary between total reflection and partial reflection at the interface between the high refractive index resin and the low refractive index resin. That is, in the figure, light having an emission angle smaller than the angle that becomes the discontinuous point causes total reflection at the interface, and light having an emission angle that is larger than the angle that becomes the discontinuous point is partially reflected at the interface. Has caused. This indicates that the critical angle at which partial reflection starts to occur decreases as the wavelength increases.
この場合において、射出角度がおよそ50°からおよそ55°の範囲では青の光(450nmの波長の光)の透過率が高く、緑(550nm)および赤(650nm)の光の透過率が低くなっている。これは、図11に模式的に示すように、この射出角度の範囲では、青の光のみが上記界面において全反射を起こしており、緑および赤の光は部分反射を起こしていることに起因する。これが青みを帯びて見える原因、すなわち色度変化を起こす原因である。 In this case, when the emission angle is in the range of about 50 ° to about 55 °, the transmittance of blue light (450 nm wavelength light) is high, and the transmittance of green (550 nm) and red (650 nm) light is low. ing. This is because, as schematically shown in FIG. 11, only blue light causes total reflection at the interface, and green and red light cause partial reflection in this emission angle range. To do. This is the cause of the bluish appearance, that is, the cause of chromaticity change.
上述のように屈折率には波長依存性(波長分散とも称する)があり、光を透過または反射させる樹脂によって依存具合が異なる。したがって、本発明に係る上記式(1)のように、高屈折率樹脂における屈折率(N1)と低屈折率樹脂における屈折率(N2)との比率(N2/N1)がパラメータとして含まれている場合には、屈折率の波長依存性は、これらの樹脂を含んでいる層の特性に大きく影響を及ぼす。 As described above, the refractive index has wavelength dependence (also referred to as wavelength dispersion), and the degree of dependence differs depending on the resin that transmits or reflects light. Therefore, the ratio (N2 / N1) of the refractive index (N1) in the high refractive index resin and the refractive index (N2) in the low refractive index resin is included as a parameter as in the above formula (1) according to the present invention. In this case, the wavelength dependency of the refractive index greatly affects the characteristics of the layer containing these resins.
理想的にはN2/N1の比率が波長に依存せず一定であることが好ましい。しかし現実にはそのような条件を満たす樹脂を選定することは困難である。そこで本発明では低屈折率領域の光反射面の角度に着目している。複数の反射光を利用して、部分反射による光の減少を全反射により補償することにより、テレビ等のディスプレイの観視条件において色度変化の少ない表示を実現できる。 Ideally, the ratio of N2 / N1 is preferably constant regardless of the wavelength. However, in reality, it is difficult to select a resin that satisfies such conditions. Therefore, the present invention focuses on the angle of the light reflecting surface in the low refractive index region. By using a plurality of reflected lights to compensate for the reduction in light due to partial reflection by total reflection, it is possible to realize display with little change in chromaticity under viewing conditions of a display such as a television.
〔光拡散シートの設計条件〕
次に図3を参照して、光拡散シートの機能、およびこの機能を発揮するために必要な構成について説明する。
[Design conditions of light diffusion sheet]
Next, with reference to FIG. 3, the function of a light-diffusion sheet and the structure required in order to exhibit this function are demonstrated.
図3は、光拡散シートに入射した光の光路を示す図である。本発明に係る光拡散シートは傾きが互いに異なる2種類の光反射面を有するものである。図3では、各光反射面において反射する光について、別々に説明する。そのため、第1光反射面のみを有する低屈折率領域を備える光拡散シートの光の経路を図3(a)に示し、第2光反射面のみを有する低屈折率領域を備える光拡散シートの光の経路を図3(b)に示し、それぞれについて以下に説明する。 FIG. 3 is a diagram illustrating an optical path of light incident on the light diffusion sheet. The light diffusion sheet according to the present invention has two types of light reflecting surfaces with different inclinations. In FIG. 3, the light reflected on each light reflecting surface will be described separately. Therefore, the light path of the light diffusing sheet having the low refractive index region having only the first light reflecting surface is shown in FIG. 3A, and the light diffusing sheet having the low refractive index region having only the second light reflecting surface is shown in FIG. The light path is shown in FIG. 3B, and each will be described below.
図3(a)に示す低屈折率領域は、光軸方向Dとなす角が角αである第1光反射面を有している。角αの傾きを有する斜面において全反射するかしないかの臨界の角度で入射する赤の光(波長650nmの光)L1が光軸方向Dとなす角度を角θとすると、角θと屈折率とは下記式(2)の関係を満たす。
sin(90°−θ−α)=N2650/N1650 ・・・(2)
上記式(2)は下記式(3)のように表すことができる。
cos(θ+α)=N2650/N1650 ・・・(3)
この角θが、光拡散シートからの出射光において、色度変化が生じる(青みを帯びる)領域と色度変化のない領域とをわける角度である。
The low refractive index region shown in FIG. 3A has a first light reflecting surface whose angle formed with the optical axis direction D is an angle α. When the angle θ formed by the red light (light having a wavelength of 650 nm) L1 incident at a critical angle whether the light is totally reflected on the slope having the angle α or not and the optical axis direction D is the angle θ, the angle θ and the refractive index. Satisfies the relationship of the following formula (2).
sin (90 ° −θ−α) = N2 650 / N1 650 (2)
The above formula (2) can be expressed as the following formula (3).
cos (θ + α) = N2 650 / N1 650 (3)
This angle θ is an angle that separates a region in which chromaticity change occurs (bluish) and a region in which chromaticity change does not occur in the light emitted from the light diffusion sheet.
反射した光の光出射面からの射出角度を角θ’とすると、角θ’は、
θ’=θ+2α ・・・(4)
と表すことができる。
If the exit angle of the reflected light from the light exit surface is the angle θ ′, the angle θ ′ is
θ ′ = θ + 2α (4)
It can be expressed as.
ここで、もう一方の斜面の反射光のピークが角θ’で射出するように、もう一方の斜面の傾きを決定すれば、部分反射により減少した赤の光を補償することができる。そのためには、もう一方の斜面の傾きは、光軸方向Dに平行な入射光L2の反射光が角θ’で射出されるように設計すればよい。以下に、この条件を満たす斜面について説明する。 Here, if the inclination of the other inclined surface is determined so that the peak of the reflected light from the other inclined surface is emitted at the angle θ ′, the red light reduced by the partial reflection can be compensated. For this purpose, the inclination of the other slope may be designed so that the reflected light of the incident light L2 parallel to the optical axis direction D is emitted at an angle θ ′. Below, the slope which satisfy | fills this condition is demonstrated.
図3(b)に示す低屈折率領域は、光軸方向Dとなす角が角βである第2光反射面を有している。光軸方向Dに平行な入射光が第2光反射面で反射し、その反射光が角θ’で光出射面から射出されるため、角θ’および角βは下記式(5)の関係を満たす。
θ’=2β ・・・(5)
以上より、上記式(4)および(5)に示される関係を上記式(3)に規定される条件に組み込むことにより、角αおよびβならびに屈折率の関係が、下記式(1)のように規定される。
The low refractive index region shown in FIG. 3B has a second light reflecting surface whose angle formed with the optical axis direction D is an angle β. Since incident light parallel to the optical axis direction D is reflected by the second light reflecting surface, and the reflected light is emitted from the light emitting surface at an angle θ ′, the angle θ ′ and the angle β are expressed by the following equation (5). Meet.
θ ′ = 2β (5)
From the above, by incorporating the relationship shown in the above equations (4) and (5) into the conditions defined in the above equation (3), the relationship between the angles α and β and the refractive index is expressed by the following equation (1). Stipulated in
なお、光軸方向Dに平行な入射光L2、とりわけ赤の光の入射光は第2光反射面において全反射しなければならないので、さらに下記式(6)を満たす必要がある。
sin(90°−β)>N2650/N1650 ・・・(7)
上記式(7)は、
β<cos−1(N2650/N1650) ・・・(8)
と表すことができる。ここで、屈折率と角αおよびβとは上記式(1)の関係を満たしているため、上記式(8)は、下記式(9)のように表すことができる。
α<β ・・・(9)
以上より、上記式(1)および(9)の2つの条件を同時に満たし、各反射光の光が同一方向となる向きに角光反射面を設けることにより、第1光反射面における部分反射により生じた光の減少を、第2光反射面にて全反射する光軸方向の光が補償することができる。すなわち、斜め方向からディスプレイを観視したときに、表示が青みを帯びることを防ぐことができる。
In addition, since incident light L2 parallel to the optical axis direction D, especially incident light of red light, must be totally reflected on the second light reflecting surface, it is necessary to further satisfy the following formula (6).
sin (90 ° −β)> N2 650 / N1 650 (7)
The above formula (7) is
β <cos −1 (N2 650 / N1 650 ) (8)
It can be expressed as. Here, since the refractive index and the angles α and β satisfy the relationship of the above formula (1), the above formula (8) can be expressed as the following formula (9).
α <β (9)
As described above, by satisfying the two conditions of the above formulas (1) and (9) at the same time and providing the angular light reflecting surface in the direction in which the light of each reflected light is in the same direction, partial reflection on the first light reflecting surface is achieved. The reduction in the generated light can be compensated by the light in the optical axis direction that is totally reflected by the second light reflecting surface. That is, it is possible to prevent the display from becoming bluish when the display is viewed from an oblique direction.
次に、以下の3つの光拡散層A、BおよびCを用いた場合の色度変化について説明する。 Next, a change in chromaticity when the following three light diffusion layers A, B, and C are used will be described.
光拡散層Aは、光軸方向における低屈折率領域の形状が、光出射面に底辺を有し光入射面側に頂点を有し、頂角の二等分線が光軸方向と平行な二等辺三角形である低屈折率領域のみを含むものであり比較例である。この二等辺三角形の斜辺と光軸方向とのなす角が角α’はα’=8°である。光拡散層Bは、図1に示す本発明に係る光拡散シート10を形成するものであり、第1光反射面と光軸方向とのなす角αはα=8°であり、第2光反射面と光軸方向とのなす角βはβ=15°である。光拡散層Cは、角βの角度以外は光拡散層Bと同じ構成であり、β=10°である。この場合には、光拡散層Cにおける角αおよび角βの関係は本発明の条件を満たさない。したがって、光拡散層Cは比較例である。なお、光拡散層A、BおよびCいずれの場合にも、N2650/N1650=1.48/1.58である。
In the light diffusion layer A, the shape of the low refractive index region in the optical axis direction has a base on the light exit surface and a vertex on the light incident surface side, and the bisector of the apex angle is parallel to the optical axis direction. This is a comparative example including only a low refractive index region that is an isosceles triangle. The angle α ′ between the hypotenuse of the isosceles triangle and the optical axis direction is α ′ = 8 °. The light diffusing layer B forms the
図4、図5および図12は光拡散シートとして光拡散層A、BおよびCをそれぞれ用いた場合の、光拡散シートから出射される光の色度変化を示している。これらの図は、光拡散シートから出射される光に関して、横軸が射出角度(deg)、縦軸が色度変化(Δu’v’)となっている。 4, 5 and 12 show changes in chromaticity of light emitted from the light diffusion sheet when the light diffusion layers A, B and C are used as the light diffusion sheet, respectively. In these figures, regarding the light emitted from the light diffusion sheet, the horizontal axis represents the emission angle (deg) and the vertical axis represents the chromaticity change (Δu′v ′).
図4を参照すると、光拡散層Aを用いた場合には、50°付近(視野角100°付近)から徐々に出射光が青みを帯びてゆき、60°(視野角120°)の手前で色度変化のピークがくる。「家庭におけるテレビの観視条件」映像情報メディア学会誌、2006年、60巻、4号、597−603によれば、一般家庭におけるテレビの観視位置は、水平方向視野角120°の範囲内であることが示されている。そのため、少なくとも視野角120°の範囲では色度変化の発生が抑えられている必要がある。光拡散層Aを液晶表示装置に適用した場合には、色度が実使用範囲内で大きく変化し(相対的に青色の強度が強くなる)、テレビを観視している観測者は色度変化が気になってしまう。 Referring to FIG. 4, when the light diffusion layer A is used, the emitted light gradually becomes bluish from around 50 ° (viewing angle of 100 °) and before 60 ° (viewing angle of 120 °). The peak of chromaticity change comes. According to “Video viewing conditions at home”, Journal of the Institute of Image Information and Media Studies, 2006, Vol. 60, No. 4, 597-603, the viewing position of a television at a general home is within a horizontal viewing angle of 120 °. It is shown that. Therefore, it is necessary to suppress the occurrence of chromaticity changes at least in the range of the viewing angle of 120 °. When the light diffusing layer A is applied to a liquid crystal display device, the chromaticity greatly changes within the actual use range (relatively the intensity of blue becomes stronger), and the observer watching the television shows the chromaticity. I'm worried about changes.
また、図12を参照すると、光反射面の角度が本発明の条件を満たしていない光拡散層Cを用いた場合にも、50°付近(視野角100°付近)から徐々に出射光が青みを帯びてゆき、60°付近での色度変化が大きくなっている。したがって、光拡散層Cを液晶表示装置に適用した場合にも、色度が実使用範囲内で大きく変化し(相対的に青色の強度が強くなる)、テレビを観視している観測者は色度変化が気になってしまう。 Further, referring to FIG. 12, even when the light diffusion layer C whose angle of the light reflecting surface does not satisfy the conditions of the present invention is used, the emitted light gradually becomes bluish from around 50 ° (viewing angle of 100 °). The chromaticity change around 60 ° is increasing. Therefore, even when the light diffusing layer C is applied to a liquid crystal display device, the chromaticity greatly changes within the actual use range (relatively stronger blue intensity), and an observer watching TV I'm worried about chromaticity changes.
一方図5を参照すると、光拡散層Bを用いた場合には、60°付近でのピークが消失し、ほぼ全域に亘って、色度変化のない特性を得ることができる。これにより、光拡散層Bを液晶表示装置に適用した場合に、実使用範囲内では色度は変化せず、テレビを観視している観測者が色度変化を感じることはない。 On the other hand, referring to FIG. 5, when the light diffusing layer B is used, the peak at around 60 ° disappears, and a characteristic with no chromaticity change can be obtained over almost the entire region. Thereby, when the light diffusion layer B is applied to the liquid crystal display device, the chromaticity does not change within the actual use range, and the observer watching the television does not feel the chromaticity change.
理論上、高屈折率領域の樹脂の屈折率と低屈折率領域の樹脂の屈折率との差である屈折率差を大きくすることにより、このような色度変化を抑えることができる。しかし、樹脂の屈折率が、樹脂の屈折率として一般的なn=1.55付近から離れるにしたがって、樹脂の値段は高くなる。そのため、現実的にはコスト面から樹脂の屈折率差を十分に確保することは困難である。本発明によれば、互いに傾きが異なる反射面を複数形成することにより、一般的な屈折率の樹脂で作製した光拡散層でも十分に色度変化を抑えることができる。 Theoretically, such a change in chromaticity can be suppressed by increasing the refractive index difference that is the difference between the refractive index of the resin in the high refractive index region and the refractive index of the resin in the low refractive index region. However, the price of the resin increases as the refractive index of the resin moves away from the vicinity of n = 1.55, which is a general refractive index of the resin. Therefore, in reality, it is difficult to ensure a sufficient difference in the refractive index of the resin from the viewpoint of cost. According to the present invention, by forming a plurality of reflecting surfaces having different inclinations, a change in chromaticity can be sufficiently suppressed even in a light diffusion layer made of a resin having a general refractive index.
また、輝度拡散特性に優れた光拡散シートを提供することができる。 Moreover, the light-diffusion sheet excellent in the brightness | luminance diffusion characteristic can be provided.
図6は、単一種類の斜面を有する光拡散シートを備える液晶表示装置においてバックライトユニットから光を照射したときの拡散特性を示す図であり比較例である。図7は、図1に示す本発明に係る液晶表示装置100においてバックライトユニット30から光を照射したときの拡散特性を示す図である。これらの図は、光拡散シートから出射される光に関して、横軸が射出角度(deg)、縦軸が輝度(a.u.(Arbitrary Unit))となっている。図6および7を参照すると、本発明に係る液晶表示装置100では、比較例の液晶表示装置の場合に比べ輝度の凹凸変化(例えば、図6中に示す、破線で囲んだ部分)がなくなっていることが分かる。すなわち、より滑らかな輝度変化を実現しており、より良好な表示品位を有する液晶表示装置を実現している。
FIG. 6 is a diagram showing a diffusion characteristic when a light is irradiated from a backlight unit in a liquid crystal display device including a light diffusion sheet having a single type of slope, and is a comparative example. FIG. 7 is a diagram showing diffusion characteristics when light is irradiated from the
光拡散シート10は、例えば特許文献1に記載されている方法を用いて作製することができる。また、光拡散シート10は、例えば、高屈折率領域12はエポキシアクリレート、低屈折率領域14はウレタンアクリレートなどの樹脂を用いて形成することができる。ここで、高屈折率領域12を通過した光は表示に用いられるので高い透明性を有することが好ましい。
The
また、光拡散シート10は、表面に所定の形状の凹部(略楔形の断面形状を有する)を有する高屈折率樹脂層を形成し、この凹部に低屈折率樹脂を充填することによって形成することができる。
Further, the
また、低屈折率領域14が、可視光を吸収する物質を含む構成としてもよい。可視光を吸収する物質としては、例えばカーボンブラック、青顔料と赤顔料の混合物などが挙げられる。特に高屈折率領域12および低屈折率領域14に紫外線硬化樹脂を用いる場合には、低屈折率領域14に、チタンブラックのような、可視光は吸収し紫外線は透過する黒色粒子を用いることで、高いOD(optical density)値を実現することができる。ここで、可視光の吸収率は95%以上であることが好ましい。
Further, the low
〔低屈折率領域の構造〕
上記条件に基づき、光拡散シート10の低屈折率領域14には、光軸方向となす角が角αである第1光反射面R1、および光軸方向となす角が角βである第2光反射面R2が形成されている。図1に示すように、第2光反射面R2は光出射面S2と接しており、第1光反射面R1は第2光反射面R2とつながって形成されている。
[Structure of low refractive index region]
Based on the above conditions, in the low
図8は、低屈折率領域14の他の形態について、断面の形状の例を示す図である。なお、低屈折率領域14の形態はこれらに限定されるものではない。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a cross-sectional shape for another form of the low
図8(a)に示す光拡散シート10の低屈折率領域14は、図1に示す光拡散シート10の低屈折率領域14を表している。
A low
図8(b)に示す光拡散シート10の低屈折率領域14では、光反射面R1およびR2が形成されている位置が、図8(a)に示す低屈折率領域14における光反射面R1およびR2とそれぞれ入れ替わっているものである。すなわち、光出射面S2と接する位置に光反射面R1が形成されており、光入射面S1側に光反射面R2が形成されている構成となっている。
In the low
以上のように、図8(a)および(b)に示す低屈折率領域14は、1つの低屈折率領域14内に第1光反射面R1および第2光反射面R2の何れもが形成されている構成である。
As described above, in the low
図8(a)および(b)に示す低屈折領域14は、全て同じ構造(単一構造)であるため、各低屈折領域14のピッチを狭めることが容易である。
Since the low
一方、図8(c)および(d)に示される低屈折率領域14の断面形状は、図8(a)および(b)に示される低屈折率領域14の断面形状と異なり、三角形となっている。
On the other hand, the cross-sectional shape of the low
図8(c)に示す光拡散シート10の低屈折率領域14は、その光軸方向の断面において、底辺が光出射面S2にあり頂点が光入射面S1側にあり斜辺が第1反射面R1である二等辺三角形と、底辺が光出射面S2にあり頂点が光入射面S1側にあり斜辺が第2反射面R2である二等辺三角形とが交互に配設されている構成となっている。
The low
図8(d)に示す光拡散シート10の低屈折率領域14は、その光軸方向の断面において、底辺が光出射面S2にあり頂点が光入射面S1側にあり一方の斜辺が第1反射面R1であり他方の斜辺が第2反射面R2である三角形が、並んで配設されている構成となっている。このとき互いに隣り合う2つの低屈折率領域14は、同一の種類の光反射面が向かい合うように配設されている。すなわち、ある低屈折率領域14の第1光反射面R1は、この第1光反射面R1に近い側で隣り合う低屈折率領域14の第1光反射面R1と高屈折率領域12を挟んで向かい合っている。また、ある低屈折率領域14の第2光反射面R2は、この第2光反射面R2に近い側で隣り合う低屈折率領域14の第2光反射面R2と高屈折率領域12を挟んで向かい合っている構成となっている。
The low
図8(c)および(d)に示す低屈折領域14は、断面が単純な三角形形状であるため、光拡散シート10の製造が容易である。
Since the low
〔光学シート〕
光学シート40は、重ねて配置された複数のシートによって構成され、バックライトユニット30から出射された光を均一化するとともに集光して、液晶表示パネル20へ照射するものであり、集光手段として機能する。すなわち、光学シート40は、光を集光して正面方向(液晶表示パネル方向)の輝度を向上させるレンズシート、光の一方の偏光成分を反射して他方の偏光成分を透過することによって液晶表示装置100の輝度を向上させる偏光反射シート、およびプリズムシートなどを適用することができる。これらは、液晶表示装置100の価格や性能によって適宜組み合わせて使用することが好ましい。またバックライトユニット30自体が集光特性を有している場合、光学シート40は不要である。
[Optical sheet]
The
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
本発明に係る光拡散シートは、例えば液晶表示パネルのような画像表示装置の表面に貼り合わせることにより、視野角を広げるための光拡散シートとして利用することができる。 The light diffusion sheet according to the present invention can be used as a light diffusion sheet for widening the viewing angle by bonding to the surface of an image display device such as a liquid crystal display panel.
10、10A、10B 光拡散シート
12 高屈折率領域
14 低屈折率領域
20 液晶表示パネル
30 バックライトユニット
40 光学シート
100 液晶表示装置
S1 光入射面
S2 光出射面
R1 第1光反射面
R2 第2光反射面
10, 10A, 10B
Claims (7)
650nmの波長の光における屈折率N1650を有する物質によって形成されている高屈折率領域と、
上記屈折率N1650よりも小さい650nmの波長の光における屈折率N2650を有する物質によって形成されており、上記光入射面からの光を反射させて上記光出射面から出射させる光反射面を形成する複数の低屈折率領域とを含み、
上記複数の低屈折率領域は上記高屈折率領域内に設けられており、
上記複数の低屈折率領域の少なくとも1つは、上記光入射面における入射光の光軸方向に対して所定の傾きを有する第1光反射面を形成しており、
上記複数の低屈折率領域の少なくとも1つは、上記光軸方向に対して上記第1光反射面とは異なる傾きを有する第2光反射面を形成しており、
上記第1光反射面に臨界角度で入射した650nmの波長の光の反射方向と、上記光軸方向に沿って上記第2光反射面に入射した650nmの波長の光の反射方向とが同一であることを特徴とする光拡散シート。 A light diffusion sheet having a light incident surface and a light exit surface, and diffusing light incident from the light incident surface,
A high refractive index region formed by a material having a refractive index N1 650 in light having a wavelength of 650 nm;
It is formed of a material having a refractive index N2 650 in light having a wavelength of 650 nm smaller than the refractive index N1 650, and forms a light reflecting surface that reflects light from the light incident surface and emits it from the light emitting surface. A plurality of low refractive index regions,
The plurality of low refractive index regions are provided in the high refractive index region,
At least one of the plurality of low refractive index regions forms a first light reflecting surface having a predetermined inclination with respect to an optical axis direction of incident light on the light incident surface,
At least one of the plurality of low refractive index regions forms a second light reflecting surface having an inclination different from the first light reflecting surface with respect to the optical axis direction,
The reflection direction of light having a wavelength of 650 nm incident on the first light reflection surface at a critical angle is the same as the reflection direction of light having a wavelength of 650 nm incident on the second light reflection surface along the optical axis direction. A light diffusing sheet characterized in that there is.
上記第1光反射面の断面部である第1斜辺が上記光軸方向となす角を角α、および上記第2光反射面の断面部である第2斜辺が上記光軸方向となす角を角βとすると、
上記屈折率N1650および上記屈折率N2650ならびに上記角αおよび上記角βが、
α<β
を満たすことを特徴とする請求項1に記載の光拡散シート。 A certain cross-sectional shape of the low refractive index region in the optical axis direction is a substantially wedge shape having a base on the light exit surface side and narrowing toward the light incident surface side,
The angle formed by the first oblique side, which is the cross-sectional portion of the first light reflecting surface, with the optical axis direction is the angle α, and the angle formed by the second oblique side, which is the cross-sectional portion of the second light reflecting surface, with the optical axis direction. If the angle is β,
The refractive index N1 650 and the refractive index N2 650, and the angle α and the angle β
α <β
The light diffusion sheet according to claim 1, wherein:
上記第1光反射面の少なくとも1つは上記第2の反射領域に近い側にあり、上記第2光反射面の少なくとも1つは上記第1の反射領域から遠い側にあり、
上記低屈折率領域の断面形状である略楔形は、光出射側に底辺を有し光入射側に頂点を有する三角形であることを特徴とする請求項2に記載の光拡散シート。 The first reflection region includes at least one first light reflection surface, and the second reflection region adjacent to the first reflection region includes at least one second light reflection surface. And
At least one of the first light reflecting surfaces is on a side close to the second reflecting region, at least one of the second light reflecting surfaces is on a side far from the first reflecting region;
3. The light diffusing sheet according to claim 2, wherein the substantially wedge shape which is a cross-sectional shape of the low refractive index region is a triangle having a base on the light emitting side and a vertex on the light incident side.
上記液晶表示パネルに光を入射させるバックライトと、
上記液晶表示パネルの光出射側面に貼り合わされている請求項1から6までの何れか1項に記載の光拡散シートとを備えていることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display panel that controls the transmission of light by changing the alignment direction of the liquid crystal by applying a voltage to the liquid crystal;
A backlight for allowing light to enter the liquid crystal display panel;
A liquid crystal display device comprising: the light diffusion sheet according to claim 1, which is bonded to a light emission side surface of the liquid crystal display panel.
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- 2008-11-18 JP JP2008294739A patent/JP2010122390A/en active Pending
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