JP2011033643A - Optical path changing sheet, backlight unit and display device - Google Patents

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JP2011033643A JP2009176639A JP2009176639A JP2011033643A JP 2011033643 A JP2011033643 A JP 2011033643A JP 2009176639 A JP2009176639 A JP 2009176639A JP 2009176639 A JP2009176639 A JP 2009176639A JP 2011033643 A JP2011033643 A JP 2011033643A
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Asako Fujii
愛沙子 藤井
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Toppan Printing Co Ltd
凸版印刷株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical path changing sheet having high moldability and scratch resistance, and to provide a backlight unit and a display device each using the optical path changing sheet. <P>SOLUTION: The optical path changing sheet 40 has a fine uneven pattern 41 or 42 formed on at least one of a light incident surface 40a and a light exit surface 40b positioned on the opposite side of the light incident surface 40a. Film formation and formation of the fine uneven pattern 41 or 42 are simultaneously performed by extrusion-molding, and a transparent resin having a melt flow rate in the range of 8 to 25g/10min is used for molding the optical path changing sheet 40. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光入射面に入射する光の光路を変更して光射出面から射出する光路変更シート、並びに、該光路変更シートを使用したバックライトユニット、ディスプレイ装置に関するものである。   The present invention relates to an optical path changing sheet that changes the optical path of light incident on a light incident surface and emits the light from the light exit surface, and a backlight unit and a display device that use the optical path changing sheet.
近年、TFT(Thin Film Transistor)型液晶パネルやSTN(Super Twisted Nematic)型液晶パネルを使用した液晶ディスプレイ装置は、主としてOA分野のカラーノートパソコンを中心に商品化されている。
このような液晶ディスプレイ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を照射する面光源装置、いわゆる、バックライトユニットを採用している。
In recent years, liquid crystal display devices using TFT (Thin Film Transistor) type liquid crystal panels and STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal panels have been commercialized mainly for color notebook computers in the OA field.
Such a liquid crystal display device is a transmissive type, a light source is provided on the back side of the liquid crystal panel, a surface light source device that irradiates the liquid crystal panel by converting light from the light source into surface light emission, a so-called backlight unit Is adopted.
このバックライトユニットとしては、大別して冷陰極管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)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)や、導光板を用いずにCCFL等の光源ランプからの光で直接照明する「直下型方式」の2種類の方式が知られている。   The backlight unit is broadly classified as a “light guide plate light” in which a light source lamp such as a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) is multiple-reflected in a flat light guide plate made of acrylic resin having excellent light transmission properties. Two types of methods are known: a “guide method” (so-called edge light method) and a “direct type” that directly illuminates with light from a light source lamp such as a CCFL without using a light guide plate.
エッジライト方式のバックライトユニットが搭載された液晶ディスプレイ装置としては、例えば図9に示すものが一般に知られている。
この種の液晶ディスプレイ装置は、表裏両面を偏光板1、3で挟んでなる液晶パネル2が前面側に位置するように配設され、液晶パネル2の裏面側に、略長方形の板状を呈するポリメチルメタクリレート(PMMA)やアクリル等の透明な基材からなる導光板7が配置されている。また、この導光板7の表面側、即ち、光射出面側には拡散フィルム(拡散層)4が設けられており、更に、導光板7の裏面側に、導光板7に導入された光を効率よく液晶パネル2に向けて均一に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(図示せず)が印刷等によって設けられるとともに、散乱反射パターン部の裏面側に反射フィルム(反射層)8が設けられている。
As a liquid crystal display device equipped with an edge light type backlight unit, for example, the one shown in FIG. 9 is generally known.
In this type of liquid crystal display device, a liquid crystal panel 2 having both front and back surfaces sandwiched between polarizing plates 1 and 3 is disposed on the front side, and has a substantially rectangular plate shape on the back side of the liquid crystal panel 2. A light guide plate 7 made of a transparent base material such as polymethyl methacrylate (PMMA) or acrylic is disposed. Further, a diffusion film (diffusion layer) 4 is provided on the front surface side of the light guide plate 7, that is, the light emission surface side, and further, the light introduced into the light guide plate 7 is transmitted to the back surface side of the light guide plate 7. A scattering reflection pattern portion (not shown) for scattering and reflection so as to be uniform toward the liquid crystal panel 2 efficiently is provided by printing or the like, and a reflection film (reflection) is provided on the back side of the scattering reflection pattern portion. Layer) 8 is provided.
また、上記導光板7には、その側方側に光源ランプ6が配設されており、更に、光源ランプ6の光を効率よく導光板7に入射させるべく、光源ランプ6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5が設けられている。
なお、上記散乱反射パターン部は、白色である二酸化チタン(チタニア)粉末が透明な接着剤等の溶液に混合されてなる混合物を、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7内に入射した光に指向性を付与し、光射出面へと導くようになっており、高輝度化を図るための工夫がなされている。
The light guide plate 7 is provided with a light source lamp 6 on the side thereof, and further covers the back side of the light source lamp 6 so that the light from the light source lamp 6 is efficiently incident on the light guide plate 7. Thus, the lamp reflector 5 having a high reflectance is provided.
The scattering reflection pattern portion was formed by printing a mixture of white titanium dioxide (titania) powder mixed with a transparent adhesive solution or the like in a predetermined pattern, for example, a dot pattern, and drying and forming the mixture. Therefore, directivity is imparted to the light incident on the light guide plate 7 and guided to the light exit surface, which is devised to increase the luminance.
最近では、光利用効率を向上させて更なる高輝度化を図るべく、図9に示すように、拡散フィルム4と液晶パネル2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)9、10を設けることが提案されている。このプリズムフィルム9、10は導光板7の光射出面から射出され、拡散フィルム4で拡散された光を高効率で液晶パネル2の有効表示エリアに集光させるものである。   Recently, a prism film (prism layer) having a light condensing function is provided between the diffusion film 4 and the liquid crystal panel 2 as shown in FIG. ) 9 and 10 are proposed. The prism films 9 and 10 are emitted from the light exit surface of the light guide plate 7 and concentrate the light diffused by the diffusion film 4 on the effective display area of the liquid crystal panel 2 with high efficiency.
一方、直下型方式のバックライトは、導光板の利用が困難な大型の液晶テレビ等のディスプレイ装置に用いられている。この直下型バックライト方式のディスプレイとしては、図10に示す液晶ディスプレイ装置が一般的に知られている。この液晶ディスプレイ装置は、表裏両面を偏光板1、3で挟んでなる液晶パネル2が前面側に位置して配設され、液晶パネル2の下側面にCCFL等からなる光源12が配置される。更に、光源12の正面側には光拡散板11のような光学シートが設けられ、また、光源12の背面側には、光源12から液晶パネル2と反対方向に向かう光を液晶パネル2側に反射させるリフレクタ13が配置されている。よって、光源12から射出される光は光拡散板11で拡散され、この拡散光を高効率で液晶パネル2の有効表示エリアに集光させることができる。   On the other hand, direct type backlights are used in display devices such as large liquid crystal televisions where it is difficult to use a light guide plate. As the direct backlight type display, a liquid crystal display device shown in FIG. 10 is generally known. In this liquid crystal display device, a liquid crystal panel 2 having both front and back surfaces sandwiched between polarizing plates 1 and 3 is disposed on the front surface side, and a light source 12 made of CCFL or the like is disposed on the lower surface of the liquid crystal panel 2. Further, an optical sheet such as a light diffusing plate 11 is provided on the front side of the light source 12, and on the back side of the light source 12, light traveling from the light source 12 in the opposite direction to the liquid crystal panel 2 is directed to the liquid crystal panel 2 side. A reflector 13 for reflection is disposed. Therefore, the light emitted from the light source 12 is diffused by the light diffusing plate 11, and this diffused light can be condensed on the effective display area of the liquid crystal panel 2 with high efficiency.
「直下型方式」のディスプレイ装置に用いられている光拡散板11は、液晶ディスプレイ装置の構成上、線状光源の光を散乱させ、かつ、光源が透けて見えないことが求められるため、光散乱粒子が配合されており、近年の直下型方式の急増に合わせて種々の開発が行なわれてきた。その多くは、高透過、高拡散を目的とし、光散乱粒子の種類や粒径、配合量を線御するものであり、光散乱粒子としては、真球状粒子を使用したものが報告されている。   The light diffusing plate 11 used in the “direct type” display device is required to scatter the light from the linear light source and to be invisible through the light source because of the configuration of the liquid crystal display device. Scattered particles are blended, and various developments have been made in response to the recent rapid increase in direct type. Many of them are for the purpose of high transmittance and high diffusion, and control the kind, particle size, and blending amount of light scattering particles. As light scattering particles, those using true spherical particles have been reported. .
しかし、光拡散板の光散乱粒子として真球状粒子のみを使用した場合、視野角を広げるような拡散特性となり、ランプイメージは明るい部分が広がった状態で確認され、比較的明るい部分と比較的暗い部分がストライプ状の輝度ムラとして視認できてしまう。この明るい部分と暗い部分の差を確認しにくいように光透過率を落とす必要があるため、正面輝度が低下してしまうという問題があった。図10に示した液晶ディスプレイ装置でも、視野角制御は光拡散板11の拡散性にのみ委ねられているため、その制御は難しく、液晶表示画面の中心は明るく、周辺に近いほど暗くなる特性は避けられない。従って、液晶表示画面を横から見たときの輝度低下が大きく、光の利用効率の低下を招いてしまうため、エッジライト方式と同様に種々の光学フィルムを光拡散板の上に積層することで問題の解決が図られている。   However, when only spherical particles are used as the light scattering particles of the light diffusing plate, it has a diffusion characteristic that widens the viewing angle, and the lamp image is confirmed in a state where the bright part is spread, and the relatively bright part and the comparatively dark part. The portion can be visually recognized as striped luminance unevenness. Since it is necessary to reduce the light transmittance so that it is difficult to confirm the difference between the bright part and the dark part, there is a problem that the front luminance is lowered. Also in the liquid crystal display device shown in FIG. 10, since the viewing angle control is left only to the diffusibility of the light diffusing plate 11, the control is difficult, and the characteristic that the center of the liquid crystal display screen is bright and becomes darker as it is closer to the periphery. Inevitable. Therefore, when the liquid crystal display screen is viewed from the side, the luminance is greatly reduced, leading to a reduction in light utilization efficiency. Therefore, similar to the edge light method, various optical films are laminated on the light diffusion plate. The problem is being solved.
なお、最近では、コスト削減のために光学シートを押出成形にて形成するケースが増加してきており、特にポリカーボネートを用いた押出成形シートが注目されてきている(例えば特許文献1参照)。   In recent years, cases in which an optical sheet is formed by extrusion molding have been increasing for cost reduction, and in particular, an extruded sheet using polycarbonate has been attracting attention (see, for example, Patent Document 1).
特開2004−53998号公報JP 2004-53998 A
しかしながら、押出成形にてプリズム等のレンズ形状を正確に形成することは困難であり、これを解決するためにメルトフローレート(MFR)の値が極端に低い樹脂を用いた場合には、耐擦傷性に難が生じるという欠点がある。即ち、賦型性と耐擦傷性とがともに高い光学シートを作製することは困難であった。
一方、近年ディスプレイ装置の薄型化の試行錯誤が盛んに行なわれているが、このような薄型化が進むとディスプレイ装置稼動時の熱が内部にこもり易くなるため、内部温度が従来よりも高くなり、使用されている光学シートの変形による画像品位の低下が懸念される。
However, it is difficult to accurately form a lens shape such as a prism by extrusion molding. In order to solve this problem, when a resin having an extremely low melt flow rate (MFR) value is used, scratch resistance is obtained. There is a disadvantage that difficulty occurs in sex. That is, it has been difficult to produce an optical sheet having both high formability and scratch resistance.
On the other hand, in recent years, trial and error of thinning the display device has been actively carried out. However, as such thinning progresses, the heat during operation of the display device is likely to be trapped inside, so the internal temperature becomes higher than before. There is a concern that the image quality is degraded due to deformation of the optical sheet used.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、賦型性及び耐擦傷性が高い光路変更シート、並びに、この光路変更シートを用いたバックライトユニット及びディスプレイ装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、耐熱性が高く、熱によって変形することのない光路変更シート、並びに、この光路変更シートを用いたバックライトユニット及びディスプレイ装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such problems, and provides an optical path changing sheet having high moldability and scratch resistance, and a backlight unit and a display device using the optical path changing sheet. Objective.
Furthermore, an object of the present invention is to provide an optical path changing sheet that has high heat resistance and is not deformed by heat, and a backlight unit and a display device using the optical path changing sheet.
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る光路変更シートは、光入射面と該光入射面の反対側に位置する光射出面との少なくとも一方に光路変更要素が形成された光路変更シートであって、押出成形によって成膜と前記光路変更要素の成形とが同時になされてなり、メルトフローレートが8g/10min〜25g/10minの範囲の透明樹脂からなることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
That is, the optical path changing sheet according to the present invention is an optical path changing sheet in which an optical path changing element is formed on at least one of a light incident surface and a light exit surface located on the opposite side of the light incident surface, and is formed by extrusion molding. Film formation and molding of the optical path changing element are performed at the same time, and the melt flow rate is made of a transparent resin in the range of 8 g / 10 min to 25 g / 10 min.
ここで、メルトフローレートが8g/10minよりも小さい値の場合、成膜性が高い安定した面状態や厚みを得られる反面、光射出面や光入射面に微細凹凸形状を賦形する際に、所望の形状を得ることができない。即ち、樹脂が硬過ぎるために賦形性が低いという欠点がある。
一方、メルトフローレートが25g/10minよりも大きい場合、賦形性が高く、光射出面や光入射面に所望の微細凹凸形状を成形し易い反面、樹脂が柔らか過ぎるために、成膜性が低く、面状態や厚みが安定せず、また、耐擦傷性が低くなってしまうという欠点がある。
この点、本発明の光路変更シートにおいては、メルトフローレートの値が8g/10min〜25g/10minの範囲に設定されているため、賦形性と成膜性の両立を図ることができ、さらに、使用に堪え得るレベルの耐擦傷性を得ることが可能となる。
なお、メルトフローレートとは、溶液状態にあるポリマーの流動性を示す最も普及している尺度の一つであって、押出式プラストメーターで、一定圧力・一定温度の下に、規定の寸法をもつノズル(オリフィス)から流出する量を測定し、g/10minの単位で表わした指数である。
Here, when the melt flow rate is a value smaller than 8 g / 10 min, it is possible to obtain a stable surface state and thickness with high film forming properties, but on the occasion of shaping a fine uneven shape on the light emitting surface or light incident surface. The desired shape cannot be obtained. That is, there is a drawback that the formability is low because the resin is too hard.
On the other hand, when the melt flow rate is greater than 25 g / 10 min, the formability is high, and it is easy to form a desired fine uneven shape on the light exit surface or light entrance surface, but the resin is too soft, so the film formability is high. It has a drawback that the surface state and thickness are not stable, and the scratch resistance is low.
In this respect, in the optical path changing sheet of the present invention, since the melt flow rate value is set in the range of 8 g / 10 min to 25 g / 10 min, it is possible to achieve both formability and film formability. It is possible to obtain a scratch resistance level that can be used.
The melt flow rate is one of the most popular measures for indicating the fluidity of a polymer in a solution state, and it is an extrusion type plastometer that has a specified size under a constant pressure and a constant temperature. It is an index expressed in units of g / 10 min by measuring the amount flowing out from the nozzle (orifice).
また、本発明に係る光路変更シートにおいては、厚みが0.5mm以上2.0mm未満の範囲に設定されていることが好ましい。   In the optical path changing sheet according to the present invention, the thickness is preferably set in a range of 0.5 mm or more and less than 2.0 mm.
厚みが0.5mmよりも薄い場合、剛性が不十分であり、例えば光路変更シートを組み込んでディスプレイ装置を構成した場合に、当該ディスプレイ装置稼動時の装置内部熱によって光路変更シート自体が変形する危険性が増加し、また、ディスプレイ装置組み立て時のハンドリング性が悪化したりする点で不利となる。一方、厚みが2.0mm以上に厚くなると、ディスプレイ装置の薄型化に対応し難い点で不利となる。
この点、本発明の光路変更シートは、厚みが0.5mm以上2.0mm未満の範囲に設定されているため、薄型化に対応しつつも熱による変形を防止することが可能となる。
When the thickness is less than 0.5 mm, the rigidity is insufficient. For example, when a display device is configured by incorporating an optical path changing sheet, there is a risk that the optical path changing sheet itself is deformed by the internal heat of the device when the display device is in operation. However, it is disadvantageous in that the handling property at the time of assembling the display device is deteriorated. On the other hand, when the thickness is increased to 2.0 mm or more, it is disadvantageous in that it is difficult to cope with the thinning of the display device.
In this respect, since the optical path changing sheet of the present invention has a thickness set in a range of 0.5 mm or more and less than 2.0 mm, it is possible to prevent deformation due to heat while corresponding to a reduction in thickness.
なお、本発明に係る光路変更シートにおいては、厚みが0.5mm以上1.8mm以内の範囲に設定されていることが好ましい。   In the optical path changing sheet according to the present invention, the thickness is preferably set in the range of 0.5 mm to 1.8 mm.
さらに、本発明に係る光路変更シートにおいては、前記光路変更要素が、輝度分布及び視野角の少なくとも1つを制御する微細凹凸形状であることを特徴としている。   Further, the optical path changing sheet according to the present invention is characterized in that the optical path changing element has a fine uneven shape for controlling at least one of a luminance distribution and a viewing angle.
即ち、本発明の光路変更シートはメルトフローレートが8g/10min〜25g/10minの範囲の樹脂により成形されているため、賦型性が高く、微細凹凸形状を容易かつ確実に形成することができる。したがって、意図通りの微細凹凸形状を形成することで、光入射面に入射する光の輝度分布及び視野角の少なくとも1つを制御して光射出面から射出することができ、光路変更シートとしての機能を発揮することが可能となる。   That is, since the optical path changing sheet of the present invention is molded from a resin having a melt flow rate of 8 g / 10 min to 25 g / 10 min, the moldability is high, and a fine uneven shape can be easily and reliably formed. . Therefore, by forming a fine uneven shape as intended, at least one of the luminance distribution and the viewing angle of light incident on the light incident surface can be controlled and emitted from the light emitting surface, and as an optical path changing sheet It becomes possible to demonstrate the function.
また、本発明の光路変更シートにおいては、前記厚み方向に沿った断面視における前記微細凹凸形状の輪郭が、直線を含んだ形状をなしていてもよい。   Moreover, in the optical path changing sheet of the present invention, the contour of the fine concavo-convex shape in a sectional view along the thickness direction may have a shape including a straight line.
さらに、本発明の光路変更シートにおいては、前記厚み方向に沿った断面視における前記微細凹凸形状の輪郭が、曲線を含んだ形状をなしているものであってもよい   Furthermore, in the optical path changing sheet of the present invention, the contour of the fine concavo-convex shape in a cross-sectional view along the thickness direction may have a shape including a curve.
また、本発明の光路変更シートにおいては、前記厚み方向に沿った断面視における前記微細凹凸形状の輪郭が、直線及び曲線を含んだ形状をなしていてもよい。   Moreover, in the optical path changing sheet of the present invention, the outline of the fine uneven shape in a sectional view along the thickness direction may have a shape including a straight line and a curve.
さらに、本発明の光路変更シートにおいては、前記微細凹凸形状が、同一形状をなす単位凹凸形状が複数配列されて構成されていてもよい。   Furthermore, in the optical path changing sheet of the present invention, the fine concavo-convex shape may be configured by arranging a plurality of unit concavo-convex shapes having the same shape.
また、本発明の光路変更シートにおいては、前記微細凹凸形状が、少なくとも2以上の異なる形状をなす単位凹凸形状が複数配列されて構成されていてもよい。   In the optical path changing sheet of the present invention, the fine uneven shape may be configured by arranging a plurality of unit uneven shapes having at least two different shapes.
本発明に係るバックライトユニットは、上記いずれかの光路変更シートと、該光路変更シートの前記光入射面側に配設されていて光を照射する光源と、前記光路変更シートと前記光源との間に配設されていて、前記光源からの光を拡散させる光拡散板とを備えることを特徴としている。   A backlight unit according to the present invention includes any one of the above optical path changing sheets, a light source that is disposed on the light incident surface side of the optical path changing sheet and that emits light, and the optical path changing sheet and the light source. And a light diffusion plate that diffuses light from the light source.
このような特徴のバックライトユニットによれば、メルトフローレートが8g/10min〜25g/10minの範囲の透明樹脂からなることで賦型性及び耐擦傷性の高い光路変更シートを採用しているため、意図通りに光路を変更することで輝度が高く輝度ムラの少ない光を射出することができ、また、光路変更シートをバックライトユニットに組み込む際に光路変更シートに傷等が生じるのを防止することができる。   According to the backlight unit having such a feature, since the melt flow rate is made of a transparent resin having a range of 8 g / 10 min to 25 g / 10 min, an optical path changing sheet having high moldability and scratch resistance is employed. By changing the optical path as intended, it is possible to emit light with high brightness and little luminance unevenness, and also prevent the optical path changing sheet from being damaged when the optical path changing sheet is incorporated into the backlight unit. be able to.
本発明に係るディスプレイ装置は、上記バックライトユニットと、該バックライトユニットからの光照射によって画像表示を行う画像表示素子とを備えたことを特徴としている。
これにより、輝度が高く輝度ムラの少ない画像を表示することができる。
A display device according to the present invention includes the backlight unit and an image display element that displays an image by light irradiation from the backlight unit.
As a result, it is possible to display an image with high luminance and less luminance unevenness.
本発明の光路変更シート、バックライトユニット及びディスプレイ装置におれば、光路変更シートを成形する透明樹脂のメルトフローレートが8g/10min〜25g/10minの範囲に設定されているため、賦型性及び耐擦傷性の向上を図ることができる。
また、光路変更シートの厚みが0.5mm以上2.0mm未満の範囲に設定されているため、薄型化に対応しつつも熱による変形を防止することが可能となる。
In the optical path changing sheet, the backlight unit and the display device of the present invention, since the melt flow rate of the transparent resin for molding the optical path changing sheet is set in the range of 8 g / 10 min to 25 g / 10 min, The scratch resistance can be improved.
Moreover, since the thickness of the optical path changing sheet is set in the range of 0.5 mm or more and less than 2.0 mm, it is possible to prevent deformation due to heat while corresponding to the reduction in thickness.
実施形態に係るディスプレイ装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the display apparatus which concerns on embodiment. 光路変更シートの他の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the other structure of an optical path change sheet | seat. 光路変更シートの他の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the other structure of an optical path change sheet | seat. 光路変更シートの他の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the other structure of an optical path change sheet | seat. 光路変更シートの他の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the other structure of an optical path change sheet | seat. 光路変更シートの他の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the other structure of an optical path change sheet | seat. 光路変更シートの他の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the other structure of an optical path change sheet | seat. エッジライト方式のディスプレイ装置の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the display apparatus of an edge light system. プリズムフィルムを備えたエッジライト方式のディスプレイ装置の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the display apparatus of an edge light system provided with the prism film. 直下型バックライト方式のディスプレイ装置の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of a direct type backlight type display apparatus.
以下、本発明の実施の形態について添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の実施形態に係る光路変更シートについては、それを用いたバックライトユニット、ディスプレイ装置とともに説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, about the optical path change sheet | seat which concerns on embodiment of this invention, it demonstrates with the backlight unit and display apparatus using the same.
図1に示すように、実施形態に係るディスプレイ装置100は、上方に光を照射するバックライトユニット80の光の射出側に、画像表示素子90を重ねて設けることで構成される液晶ディスプレイ装置であり、画像表示素子90から観察者側(図1における上方向側)に向けて画像信号によって表示制御された表示光を出射することで画像を表示するものである。
以下では、このような配置に基づいて、図1の上方向を単に正面方向あるいは観察者側、下方向を単に背面側と称する場合がある。
As shown in FIG. 1, the display device 100 according to the embodiment is a liquid crystal display device configured by providing an image display element 90 on the light emission side of a backlight unit 80 that emits light upward. In addition, an image is displayed by emitting display light whose display is controlled by an image signal from the image display element 90 toward the observer side (upward side in FIG. 1).
Hereinafter, based on such an arrangement, the upper direction in FIG. 1 may be simply referred to as the front direction or the viewer side, and the lower direction may be simply referred to as the back side.
画像表示素子90は、画素単位で光を透過/遮光して画像を表示する素子であることが好ましい。画素単位で光を透過/遮光して画像を表示するものであれば、画像品位の高い画像を表示させることができる。   The image display element 90 is preferably an element that displays an image by transmitting / blocking light in pixel units. An image with high image quality can be displayed as long as the image is displayed by transmitting / blocking light in pixel units.
この画像表示素子90としては、本実施形態においては、液晶表示素子が用いられている。液晶表示素子は、画素単位で光を透過/遮光して画像を表示する代表的な素子であり、他の表示素子に比べて、画像品位を高くすることができるとともに、製造コストを低減することができる。   As the image display element 90, a liquid crystal display element is used in the present embodiment. A liquid crystal display element is a typical element that transmits / shields light in pixel units and displays an image, and can improve image quality and reduce manufacturing cost compared to other display elements. Can do.
この画像表示素子90としての液晶パネルは、例えば矩形格子状に形成された複数の画素領域ごとに、画像信号に応じて光の透過状態を制御する液晶セル(表示素子又はパネル)の背面側及び観察者側に、光の偏光方向を制御する偏光板が積層されることで構成されている。また、液晶セルは、一対のガラス基板と、それらの間に挟持された液晶層とを含んで構成されている。   The liquid crystal panel as the image display element 90 includes, for example, a back side of a liquid crystal cell (display element or panel) that controls a light transmission state according to an image signal for each of a plurality of pixel regions formed in a rectangular lattice shape. A polarizing plate for controlling the polarization direction of light is laminated on the viewer side. The liquid crystal cell includes a pair of glass substrates and a liquid crystal layer sandwiched between them.
なお、画像表示素子90は、本実施形態においてはいわゆる透過型表示パネルであるが、半透過型表示パネルであってもよい。あるいは、液晶セル90を含んだ液晶パネルとしての画像表示素子90に代えて、他の表示パネル、例えば、光透過性の着色パターンによって静止画像を表示する表示パネルを使用してもよい。   The image display element 90 is a so-called transmissive display panel in the present embodiment, but may be a transflective display panel. Alternatively, instead of the image display element 90 as a liquid crystal panel including the liquid crystal cell 90, another display panel, for example, a display panel that displays a still image with a light-transmitting coloring pattern may be used.
バックライトユニット80は、画像表示素子90の表示画面と略同一の面積の発光面を備えた発光装置であって、光源部20の光の出射方向側に光拡散板30と光路変更シート40とがこの順で積層されることで構成されている。   The backlight unit 80 is a light emitting device having a light emitting surface with substantially the same area as the display screen of the image display element 90, and the light diffusing plate 30, the optical path changing sheet 40, Are stacked in this order.
光源部20は、紙面奥行き方向に延びるシリンダ形状をなす複数の線状の光源21が、互いに平行となるように一定のピッチで間隔を空けて配置されるとともに、これら線状の光源21の背面側及び側面側がランプハウス21で囲われることで構成された直下型方式が採用されている。   In the light source unit 20, a plurality of linear light sources 21 having a cylindrical shape extending in the depth direction of the paper surface are arranged at a constant pitch so as to be parallel to each other, and the back surfaces of these linear light sources 21 A direct type system is adopted in which the side and the side are surrounded by the lamp house 21.
光源21としては、陰極管(CCFL)や、半導体レーザー、EL、ライン状に配置されたLED等を用いることができる。
また、ランプハウス22は、観察者側が開口された箱型形状をなしており、白色フィルム、白色シート等の光反射性のフィルム、シートから構成されている。なお。このランプハウス22は金属板等の支持体上に一般的なフィルム、シート等が貼り付けられて構成された反射板であってもよい。
As the light source 21, a cathode tube (CCFL), a semiconductor laser, an EL, an LED arranged in a line shape, or the like can be used.
In addition, the lamp house 22 has a box shape with an opening on the viewer side, and is composed of a light-reflective film such as a white film or a white sheet, or a sheet. Note that. The lamp house 22 may be a reflector configured by attaching a general film, sheet or the like on a support such as a metal plate.
なお、光源21は、線状のものに代えて光を放射状に射出可能な点状の点光源であってもよい。この場合、光源21は、バックライトユニット80における光の出射面に沿った二次元方向にマトリックス状に配置されるとともに、このように配置された光源21の背面側及び側面側がランプハウス22で囲われた直下型方式として構成される。   The light source 21 may be a point-like point light source capable of emitting light radially instead of a linear one. In this case, the light sources 21 are arranged in a matrix in a two-dimensional direction along the light emission surface of the backlight unit 80, and the back side and the side of the light source 21 thus arranged are surrounded by the lamp house 22. It is configured as a direct type.
点光源としての光源21は、例えば発光ダイオード(LED)を用いることができる。この発光ダイオードを構成する際には、例えば単色に発光する発光素子を組み合わせることで白色に発光する方式が一般的に用いられている。また、点光源としての光源21は、例えば通常の蛍光ランプ、ハロゲンランプ、半導体レーザー等であってもよい。さらに、点光源は上述のものに限らず、一つの単色LED素子に少なくとも1種類以上の蛍光体で覆ったものであってもよい。   For example, a light emitting diode (LED) can be used as the light source 21 as the point light source. When configuring this light emitting diode, for example, a system that emits white light by combining light emitting elements that emit light of a single color is generally used. Further, the light source 21 as a point light source may be, for example, a normal fluorescent lamp, a halogen lamp, a semiconductor laser, or the like. Furthermore, the point light source is not limited to the above-described one, and it may be a single monochromatic LED element covered with at least one kind of phosphor.
なお、光源部20としては、上記のような直下型方式の他、冷陰極管(CCFL)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エッジライト方式であってもよい。   As the light source unit 20, in addition to the direct type as described above, a light source lamp such as a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) is subjected to multiple reflection within a flat light guide plate made of acrylic resin or the like having excellent light transmittance. An edge light system may be used.
光拡散板30は、透明樹脂に光拡散領域が分散されたものが板状又はシート状に成型されたものである。透明樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いることができ、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン、アクリルニトリルスチレン共重合体、アクリロニトリルポリスチレン共重合体等を用いることができる。   The light diffusing plate 30 is a plate or sheet formed by dispersing a light diffusing region in a transparent resin. As the transparent resin, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or the like can be used. For example, a polycarbonate resin, an acrylic resin, a fluorine acrylic resin, a silicone acrylic resin, an epoxy acrylate resin, a polystyrene resin, a cycloolefin polymer, Methyl styrene resin, fluorene resin, polyethylene terephthalate (PET), polypropylene, acrylonitrile styrene copolymer, acrylonitrile polystyrene copolymer, and the like can be used.
また、光拡散領域は、光拡散粒子からなることが好ましい。好適な拡散性能を容易に得ることができるためである。この光拡散粒子としては、無機酸化物または樹脂からなる透明粒子を用いることができる。無機酸化物からなる透明粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ等を用いることができる。また、樹脂からなる透明粒子としては、アクリル粒子、スチレン粒子、スチレンアクリル粒子及びその架橋体、メラミン・ホルマリン縮合物の粒子、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PFA(ペルフルオロアルコキシ樹脂)、FEP(テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体)、PVDF(ポリフルオロビニリデン)、及びETFE(エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体)等のフッ素ポリマー粒子、シリコーン樹脂粒子等を用いることができる。
また、上述した透明粒子から2種類以上の透明粒子を組み合わせて使用してもよい。なお、透明粒子の大きさ、形状は、特に規定されず適宜設定することが可能である。
The light diffusion region is preferably made of light diffusion particles. This is because suitable diffusion performance can be easily obtained. As the light diffusing particles, transparent particles made of an inorganic oxide or a resin can be used. As transparent particles made of an inorganic oxide, for example, silica, alumina or the like can be used. The transparent particles made of resin include acrylic particles, styrene particles, styrene acrylic particles and cross-linked products thereof, melamine / formalin condensate particles, PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (perfluoroalkoxy resin), FEP (tetrafluoroethylene). Fluoropolymer particles such as fluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer), PVDF (polyfluorovinylidene), and ETFE (ethylene / tetrafluoroethylene copolymer), silicone resin particles, and the like can be used.
Moreover, you may use combining 2 or more types of transparent particles from the transparent particle mentioned above. The size and shape of the transparent particles are not particularly limited and can be set as appropriate.
光拡散領域として光拡散粒子を用いた場合には、光拡散板30の厚さが0.1〜5mmであることが好ましい。光拡散板30の厚みが0.1〜5mmである場合には、最適な拡散性能と輝度を得ることができる。逆に、0.1mm未満の場合には、拡散性能が足りず、5mmを超える場合には、樹脂量が多いため吸収による輝度低下が生じる。   When light diffusing particles are used as the light diffusing region, the thickness of the light diffusing plate 30 is preferably 0.1 to 5 mm. When the thickness of the light diffusing plate 30 is 0.1 to 5 mm, optimum diffusion performance and brightness can be obtained. On the other hand, if the thickness is less than 0.1 mm, the diffusion performance is insufficient, and if it exceeds 5 mm, the amount of resin is large and the luminance is reduced due to absorption.
光路変更シート40は、光源21から出射されて光拡散板30によって拡散された光の光路を変更して画像表示素子90側に透過させるものであり、略板状または略シート状をなしており、背面側を向くシート面が光入射面40aとされ、該光入射面40aの反対側に位置して正面側を向くシート面が光射出面40bとされている。
また、本実施形態においては、光路変更シート40の光入射面40a側に微細凹凸形状(光路変更要素)41が賦型され、さらに、光射出面40b側にも微細凹凸形状(光路変更要素)42が賦型されている。
The optical path changing sheet 40 changes the optical path of the light emitted from the light source 21 and diffused by the light diffusing plate 30 and transmits it to the image display element 90 side, and has a substantially plate shape or a substantially sheet shape. The sheet surface facing the back side is a light incident surface 40a, and the sheet surface facing the front side located on the opposite side of the light incident surface 40a is a light emitting surface 40b.
Moreover, in this embodiment, the fine uneven | corrugated shape (optical path changing element) 41 is shape | molded by the light-incidence surface 40a side of the optical path change sheet | seat 40, and also the fine uneven | corrugated shape (optical path changing element) is also given to the light-projection surface 40b side. 42 is shaped.
上記のような光路変更シート40は、透明樹脂から成形されており、該透明樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン(PS)樹脂、メタアクリルスチレン共重合体(MS)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、アクリロニトリルスチレン共重合体(AS)樹脂、シクロオレフィンポリマー(COP)、これらを成分とする共重合体若しくはこれらの樹脂の混合物が挙げられる。   The optical path changing sheet 40 as described above is formed from a transparent resin. Examples of the transparent resin include an acrylic resin, a polystyrene (PS) resin, a methacryl styrene copolymer (MS) resin, and a polycarbonate (PC). Examples thereof include resins, acrylonitrile styrene copolymer (AS) resins, cycloolefin polymers (COP), copolymers containing these as components, and mixtures of these resins.
また、本実施形態においては、光路変更シート40を成形する透明樹脂のメルトフローレート(MFR)が8g/10min〜25g/10minの範囲に設定されている。さらに、当該光路変更シート40の厚みは0.5mm以上2.0mm未満の範囲に設定されており、より好ましくは、0.5mm以上1.8mm未満の範囲に設定されている。
なお、上記メルトフローレートとは、溶液状態にあるポリマーの流動性を示す最も普及している尺度の一つで溶液指数とも言われ、押出式プラストメーターで、一定圧力・一定温度の下に、規定の寸法をもつノズル(オリフィス)から流出する量を測定し、g/10minの単位で表わした指数である。
Moreover, in this embodiment, the melt flow rate (MFR) of the transparent resin which shape | molds the optical path changing sheet 40 is set to the range of 8g / 10min-25g / 10min. Furthermore, the thickness of the optical path changing sheet 40 is set in a range of 0.5 mm or more and less than 2.0 mm, and more preferably in a range of 0.5 mm or more and less than 1.8 mm.
The melt flow rate is one of the most popular measures showing the fluidity of a polymer in a solution state and is also referred to as a solution index. With an extrusion plastometer, under a constant pressure and a constant temperature, It is an index expressed in units of g / 10 min by measuring the amount flowing out from a nozzle (orifice) having a prescribed size.
ここで、光路変更シート40における微細凹凸形状41、42の詳細な形状について説明する。
本実施形態においては、光入射面40a側に形成された微細凹凸形状41は、断面半円状又は断面半楕円状をなして延びるシリンドリカルレンズを単位凹凸形状として当該シリンドリカルレンズが複数並設されたレンチキュラーレンズアレイ状をなしており、即ち、微細凹凸形状41の輪郭が曲線を含んだ形状とされている。
また、光射出面40b側に形成された微細凹凸形状42は、断面視三角形状をなして延びる三角プリズムを単位凹凸形状として当該三角プリズムが複数並設されたプリズムアレイ状をなしており、即ち、微細凹凸形状41の輪郭が直線を含んだ形状をとされている。
Here, the detailed shape of the fine irregularities 41 and 42 in the optical path changing sheet 40 will be described.
In the present embodiment, the fine concavo-convex shape 41 formed on the light incident surface 40a side has a plurality of cylindrical lenses arranged in parallel with a cylindrical lens extending in a semicircular cross section or a semi-elliptical cross section as a unit concavo-convex shape. It has a lenticular lens array shape, that is, the contour of the fine concavo-convex shape 41 is a shape including a curve.
Further, the fine concavo-convex shape 42 formed on the light emitting surface 40b side has a prism array shape in which a plurality of triangular prisms are arranged in parallel with a triangular prism extending in a cross-sectional view as a unit concavo-convex shape. The outline of the fine concavo-convex shape 41 is a shape including a straight line.
なお、本実施形態においては光路変更シート40の微細凹凸形状41、42が光路変更シート40の光入射面40a側及び光射出面40b側の両方に形成されているが、少なくとも光入射面40a側と光射出面40b側との一方に形成されていればよい。また、微細凹凸形状41、42の形状についても上記の形状に限定されるものではなく、光源部20の構成に応じて適宜形状変更することが可能である。   In this embodiment, the fine irregularities 41 and 42 of the optical path changing sheet 40 are formed on both the light incident surface 40a side and the light emitting surface 40b side of the optical path changing sheet 40, but at least the light incident surface 40a side. And the light emission surface 40b side. Further, the shapes of the fine irregularities 41 and 42 are not limited to the above-described shapes, and can be appropriately changed according to the configuration of the light source unit 20.
例えば、図2に示すように、光入射面40aには微細凹凸形状41が形成されておらず、光射出面40b側にのみ三角プリズムアレイ状の微細凹凸形状42が形成されているものであってもよい。   For example, as shown in FIG. 2, the light incident surface 40a is not formed with the fine concavo-convex shape 41, and the triangular prism array-like fine concavo-convex shape 42 is formed only on the light exit surface 40b side. May be.
また、図3に示すように、光入射面40aには微細凹凸形状41が形成されておらず、光射出面40b側にのみレンチキュラーレンズアレイ状の微細凹凸形状42が形成されているものであってもよい。   As shown in FIG. 3, the light incident surface 40a is not formed with the fine concavo-convex shape 41, and the lenticular lens array-like fine concavo-convex shape 42 is formed only on the light exit surface 40b side. May be.
さらに図4に示すように、光射出面40b側には微細凹凸形状42が形成されておらず、光入射面40a側にのみ三角プリズムアレイ状の微細凹凸形状41が形成されているものであってもよい。   Further, as shown in FIG. 4, the fine uneven shape 42 is not formed on the light exit surface 40b side, and the fine uneven shape 41 having a triangular prism array shape is formed only on the light incident surface 40a side. May be.
さらにまた、図5に示すように、光入射面40aには微細凹凸形状41が形成されておらず、光射出面40b側にのみ微細凹凸形状42が形成されているものであってもよい。この微細凹凸形状42においては、当該微細凹凸形状42をなす各単位凹凸形状が、その頂点を境界として一方側がシリンドリカルレンズ状をなし他方側がプリズムレンズ形状をなした形状とされている。即ち、この微細凹凸形状42の輪郭が直線及び曲線を含んだ形状とされている。   Furthermore, as shown in FIG. 5, the fine uneven shape 41 may not be formed on the light incident surface 40a, and the fine uneven shape 42 may be formed only on the light exit surface 40b side. In this fine concavo-convex shape 42, each unit concavo-convex shape forming the fine concavo-convex shape 42 is a shape in which one side has a cylindrical lens shape and the other side has a prism lens shape with the apex as a boundary. That is, the outline of the fine uneven shape 42 is a shape including a straight line and a curved line.
なお、上記の光路変更シート40における微細凹凸形状41、42においては、単位凹凸構造41,42が光入射面40a、光射出面40bにおいて全て同様の形状をなしているが、これに限定されることはなく、微細凹凸形状41,42が少なくとも2以上の異なる形状をなす単位凹凸形状が複数配列された形状をなしていてもよい。   Note that, in the fine uneven shapes 41 and 42 in the optical path changing sheet 40, the unit uneven structures 41 and 42 all have the same shape on the light incident surface 40a and the light exit surface 40b, but the present invention is not limited to this. In other words, the fine uneven shapes 41 and 42 may have a shape in which a plurality of unit uneven shapes forming at least two different shapes are arranged.
即ち、例えば、図6に示すように、光入射面40aにはレンチキュラーレンズアレイ状をなす微細凹凸形状41が形成されており、光射出面40bには、三角プリズム形状及びシリンドリカルレンズ形状をなす単位凹凸形状からなる微細凹凸形状41が形成されているものであってもよい。   That is, for example, as shown in FIG. 6, the light incident surface 40a is formed with a fine concavo-convex shape 41 having a lenticular lens array shape, and the light emitting surface 40b is a unit having a triangular prism shape and a cylindrical lens shape. The fine uneven | corrugated shape 41 which consists of uneven | corrugated shape may be formed.
また、例えば図7に示すように、光入射面40aにはシリンドリカルレンズが一定間隔をあけて配置された微細凹凸形状41が形成されており、光射出面40bには、三角プリズム形状及びシリンドリカルレンズ形状をなす単位凹凸形状からなる微細凹凸形状41が形成されているものであってもよい。   For example, as shown in FIG. 7, the light incident surface 40a is formed with a fine uneven shape 41 in which cylindrical lenses are arranged at regular intervals, and the light exit surface 40b has a triangular prism shape and a cylindrical lens. The fine uneven | corrugated shape 41 which consists of the unit uneven | corrugated shape which makes a shape may be formed.
このような光路変更シート40においては、上記透明樹脂に押出成形を施すことにより微細凹凸形状41,42が一体形成され、即ち、成膜と光路変更要素の形成とが同時になされることで成形される。
ここで、例えば基材フィルム上に電子線硬化性樹脂等で微細凹凸形状を形成する等の方法により多段階で当該微細凹凸形状を形成するとした場合、工程数やコストが増加するため好ましくない。また、所望の厚みにシートを成膜した後にスタンパを用いて光路変更要素を付与する方法の場合、成膜と形状付与を多段階で行なうとライン長が長くなるため広い装置設置スペースが必要となったり、管理が必要なパラメータが増加するため好ましくない。
この点、押出成形にて光路変更シート40を一体成形することにより、工程数やコストを低減することができる。また、ライン長の短縮が図れるとともに、形状付与に必要な条件を成膜条件に組み込むことが可能となり、管理パラメータを減らすことができる。
In such an optical path changing sheet 40, the concave and convex shapes 41 and 42 are integrally formed by extruding the transparent resin, that is, the film forming and the optical path changing element are simultaneously formed. The
Here, for example, when the fine uneven shape is formed in multiple stages by a method such as forming the fine uneven shape on the base film with an electron beam curable resin or the like, the number of steps and cost increase, which is not preferable. In addition, in the method of applying an optical path changing element using a stamper after forming a sheet to a desired thickness, if the film formation and shape application are performed in multiple stages, the line length becomes long, so a large apparatus installation space is required. Or the number of parameters that need to be managed increases.
In this regard, the number of steps and cost can be reduced by integrally forming the optical path changing sheet 40 by extrusion molding. In addition, the line length can be shortened, and the conditions necessary for providing the shape can be incorporated into the film forming conditions, thereby reducing the management parameters.
次に、上記のような構成の光路変更シート40を備えたバックライトユニット80、ディスプレイ装置100の作用について説明する。
光源部20の光源21から出射された光は、直接的に光拡散板30に入射し、または、ランプハウス22による反射を介して光拡散板30に入射する。そして、光拡散板30によって光散乱効果を付与されて十分に拡散させられた後、正面側へと射出される。これによって、ランプイメージの低減が図られる。
そして、光拡散板30を通過した光は、光路変更シート40に到達し、該光路変更シート40の微細凹凸形状41,42によって光路が変更される。即ち、この微細凹凸形状41,42によって輝度分布及び視野角の少なくとも1つが制御されて正面側へと射出される。
このように光路変更シート40を通過した光は、画像表示素子90を通過することにより、画像表示として観察者に視認される。
Next, operations of the backlight unit 80 and the display device 100 including the optical path changing sheet 40 having the above-described configuration will be described.
The light emitted from the light source 21 of the light source unit 20 directly enters the light diffusing plate 30 or enters the light diffusing plate 30 through reflection by the lamp house 22. Then, the light diffusing plate 30 gives a light scattering effect and is sufficiently diffused, and then is emitted to the front side. This reduces the lamp image.
The light that has passed through the light diffusing plate 30 reaches the optical path changing sheet 40, and the optical path is changed by the fine uneven shapes 41 and 42 of the optical path changing sheet 40. That is, at least one of the luminance distribution and the viewing angle is controlled by the fine concavo-convex shapes 41 and 42 and is emitted to the front side.
Thus, the light that has passed through the optical path changing sheet 40 passes through the image display element 90 and is visually recognized by the observer as an image display.
ここで、光路変更シート40を成形する透明樹脂のメルトフローレートが8g/10minよりも小さい値の場合、成膜性が高い安定した面状態や厚みを得られる反面、光入射面40aや光射出面40bに微細凹凸形状41,42を賦形する際に、所望の形状を得ることができない。即ち、樹脂が硬過ぎるために賦形性が低いという欠点がある。
一方、透明樹脂のメルトフローレートが25g/10minよりも大きい場合、賦形性が高く、光入射面40aや光射出面40bに所望の微細凹凸形状41,42を成形し易い反面、樹脂が柔らか過ぎるために、成膜性が低く、面状態や厚みが安定せず、また、耐擦傷性が低くなってしまうという欠点がある。
Here, when the melt flow rate of the transparent resin for forming the optical path changing sheet 40 is a value smaller than 8 g / 10 min, a stable surface state and thickness with high film formability can be obtained, while the light incident surface 40 a and the light emission are obtained. When forming the fine irregularities 41 and 42 on the surface 40b, a desired shape cannot be obtained. That is, there is a drawback that the formability is low because the resin is too hard.
On the other hand, when the melt flow rate of the transparent resin is larger than 25 g / 10 min, the shapeability is high, and the desired fine irregularities 41 and 42 can be easily formed on the light incident surface 40a and the light emitting surface 40b, but the resin is soft. Therefore, the film forming property is low, the surface state and thickness are not stable, and the scratch resistance is low.
この点、本実施形態の光路変更シート40においては、透明樹脂のメルトフローレートの値が8g/10min〜25g/10minの範囲に設定されているため、賦形性と成膜性の両立を図ることができる。さらに、使用に堪え得るレベルの耐擦傷性を得ることが可能となる。   In this regard, in the optical path changing sheet 40 of the present embodiment, the value of the melt flow rate of the transparent resin is set in the range of 8 g / 10 min to 25 g / 10 min, so that both formability and film formability are achieved. be able to. Furthermore, it is possible to obtain a scratch resistance level that can be used.
また、例えば光路変更シート40の厚みが0.5mmよりも薄い場合、剛性が不十分であり、この光路変更シート40を組み込んでディスプレイ装置100を構成した場合に、当該ディスプレイ装置100稼動時の装置内部熱によって光路変更シート40自体が変形する危険性が増加し、また、ディスプレイ装置100組み立て時のハンドリング性が悪化したりする点で不利となる。一方、厚みが2.0mm以上に厚くなると、ディスプレイ装置100の薄型化に対応し難い点で不利となる。
この点、本実施形態の光路変更シート40は、その厚みが0.5mm以上2.0mm未満の範囲、好ましくは0.5mm以上1.8mm以内の範囲に設定されているため、薄型化に対応しつつも熱による変形を防止することが可能となる。
Further, for example, when the thickness of the optical path changing sheet 40 is less than 0.5 mm, the rigidity is insufficient, and when the display apparatus 100 is configured by incorporating the optical path changing sheet 40, the display apparatus 100 is in operation. There is a disadvantage in that the risk of the optical path changing sheet 40 itself being deformed by the internal heat increases, and the handling property at the time of assembling the display device 100 is deteriorated. On the other hand, when the thickness is increased to 2.0 mm or more, it is disadvantageous in that it is difficult to cope with the thinning of the display device 100.
In this respect, the optical path changing sheet 40 of the present embodiment has a thickness set in the range of 0.5 mm or more and less than 2.0 mm, preferably in the range of 0.5 mm or more and 1.8 mm or less, and therefore corresponds to thinning. However, it is possible to prevent deformation due to heat.
また、本実施形態のバックライトユニット80によれば、メルトフローレートが8g/10min〜25g/10minの範囲の透明樹脂からなることで賦型性及び耐擦傷性の高い光路変更シート40を採用しているため、意図通りに光路を変更することで輝度が高く輝度ムラの少ない光を射出することができ、また、光路変更シート40をバックライトユニット80に組み込む際に光路変更シートに傷等が生じるのを防止することができる。   Further, according to the backlight unit 80 of the present embodiment, the optical path changing sheet 40 having high moldability and scratch resistance is adopted by being made of a transparent resin having a melt flow rate in the range of 8 g / 10 min to 25 g / 10 min. Therefore, by changing the optical path as intended, it is possible to emit light with high luminance and little luminance unevenness, and when the optical path changing sheet 40 is incorporated into the backlight unit 80, the optical path changing sheet is damaged. It can be prevented from occurring.
さらに、本実施形態のディスプレイ装置100によれば、上記バックライトユニット80を搭載しているため、輝度が高く輝度ムラの少ない画像を表示することができる。   Furthermore, according to the display device 100 of the present embodiment, since the backlight unit 80 is mounted, it is possible to display an image with high luminance and little luminance unevenness.
以上、本発明での実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく多少の設計変更等も可能である。   As mentioned above, although embodiment in this invention was described in detail, unless it deviates from the technical idea of this invention, it is not limited to these, A some design change etc. are possible.
実施形態に係る光路変更シートの作用効果を確認すべく、透明樹脂としてポリカーボネートを選定し、メルトフローレートを5g/10min、8g/10min、15g/10min、25g/10min、30g/10minとして、それぞれ厚みが、0.2mm、0.5mm、1.8mm、2.0mmの計20種類の光路変更シートを作製した。
なお、光路変更要素としては、光射出面に頂角90°の三角プリズムアレイ状をなす微細凹凸形状を賦型した。
In order to confirm the effect of the optical path changing sheet according to the embodiment, polycarbonate is selected as the transparent resin, and the melt flow rates are 5 g / 10 min, 8 g / 10 min, 15 g / 10 min, 25 g / 10 min, 30 g / 10 min, respectively. However, a total of 20 types of optical path changing sheets of 0.2 mm, 0.5 mm, 1.8 mm, and 2.0 mm were produced.
As the optical path changing element, a fine concavo-convex shape forming a triangular prism array shape with an apex angle of 90 ° was formed on the light exit surface.
上記計20種類の光路変更シートの評価を行い、(1)成膜性/賦形性、(2)表示装置組立て時のハンドリング性、(3)熱による変形への耐性、耐擦傷性について比較した。なお、熱による変形への耐性は、バックライトユニットの厚みが40mmの直下型光源液晶テレビに入れて点灯試験を実施することで、評価を行なった。   The above 20 types of optical path changing sheets were evaluated, and (1) film forming / shaping properties, (2) handling properties when assembling the display device, (3) resistance to deformation due to heat, and scratch resistance were compared. did. In addition, the tolerance to the deformation | transformation by a heat | fever evaluated by putting in the direct light source liquid crystal television with the thickness of a backlight unit 40mm, and implementing a lighting test.
評価結果を表1に示す。なお、各々の評価は、下記の基準に則り実施した。
成膜性:成形されたシートの外観に問題がなければ○、歪みや面の荒れ等外観に問題があれば×とした。
賦形性:所望の形状がシート表面に付与されていれば○、されていなければ×とした。 表示装置組立て時のハンドリング性:成形したシートを表示装置内部に組込む際に、シワや折り目が生じなければ○、生じれば×とした。
熱による変形への耐性:光源点灯中の表示装置内部で、画像品位の低下につながる大きな歪みや反り等が生じなければ○、生じれば×とした。
耐擦傷性:ハンドリングやデリバリの際に傷が付かなければ○、付いたら×とした。
The evaluation results are shown in Table 1. Each evaluation was performed according to the following criteria.
Film forming property: “O” if there was no problem in the appearance of the molded sheet, and “X” if there was a problem in the appearance such as distortion and rough surface.
Shapeability: “O” if the desired shape was imparted to the sheet surface, and “X” if not. Handling property when assembling the display device: When the formed sheet is assembled into the display device, it is indicated as “O” if no wrinkles or creases occur, and “X” if it occurs.
Resistance to deformation due to heat: “O” if no large distortion or warping or the like leading to degradation of image quality occurs in the display device when the light source is lit, and “X” if it occurs.
Scratch resistance: ◯ when there is no scratch on handling or delivery, and × when it is attached.
表1に示したように、MFR(メルトフローレート)が8〜25g/10minの範囲にある透明樹脂を用い、0.5mm以上〜1.8mm以内の範囲の厚みに押出成形を行なった場合のみ、成膜性と賦形性が両立し、良好な熱変形耐性、耐擦傷性、及びハンドリング性有する光路変更シートの提供が可能となることが確認された。
また、この結果から、厚みが、0.5mm以上2mm未満の範囲であっても、成膜性と賦形性が両立し、良好な熱変形耐性、耐擦傷性、及びハンドリング性有する光路変更シートの提供が可能となることが推認される。
As shown in Table 1, only when a transparent resin having an MFR (melt flow rate) in the range of 8 to 25 g / 10 min is used and extrusion is performed to a thickness in the range of 0.5 mm to 1.8 mm. It has been confirmed that it is possible to provide an optical path changing sheet having both good film formability and formability, and good heat deformation resistance, scratch resistance, and handling properties.
Further, from this result, even when the thickness is in the range of 0.5 mm or more and less than 2 mm, the film forming property and the shapeability are compatible, and the optical path changing sheet has good thermal deformation resistance, scratch resistance, and handling properties. It is inferred that it will be possible to provide
20 光源部
21 光源
22 ランプハウス
30 光拡散板
40 光路変更シート
40a 光入射面
40b 光射出面
41 微細凹凸形状
42 微細凹凸形状
90 画像表示素子
100 ディスプレイ装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Light source part 21 Light source 22 Lamp house 30 Light diffusing plate 40 Optical path change sheet 40a Light incident surface 40b Light emission surface 41 Fine uneven | corrugated shape 42 Fine uneven | corrugated shape 90 Image display element 100 Display apparatus

Claims (11)

  1. 光入射面と該光入射面の反対側に位置する光射出面との少なくとも一方に光路変更要素が形成された光路変更シートであって、
    押出成形によって成膜と前記光路変更要素の成形とが同時になされてなり、
    メルトフローレートが8g/10min〜25g/10minの範囲の透明樹脂からなることを特徴とする光路変更シート。
    An optical path changing sheet in which an optical path changing element is formed on at least one of a light incident surface and a light exit surface located on the opposite side of the light incident surface,
    Film formation and molding of the optical path changing element are simultaneously performed by extrusion molding,
    An optical path changing sheet comprising a transparent resin having a melt flow rate in a range of 8 g / 10 min to 25 g / 10 min.
  2. 厚みが0.5mm以上2.0mm未満の範囲に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の光路変更シート。   The optical path changing sheet according to claim 1, wherein the thickness is set in a range of 0.5 mm or more and less than 2.0 mm.
  3. 厚みが0.5mm以上1.8mm以内の範囲に設定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の光路変更シート。   The optical path changing sheet according to claim 1 or 2, wherein the thickness is set in a range of 0.5 mm or more and 1.8 mm or less.
  4. 前記光路変更要素が、輝度分布及び視野角の少なくとも1つを制御する微細凹凸形状であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の光路変更シート。   The optical path changing sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical path changing element has a fine uneven shape for controlling at least one of a luminance distribution and a viewing angle.
  5. 前記厚み方向に沿った断面視における前記微細凹凸形状の輪郭が、直線を含んだ形状をなしていることを特徴とする請求項4に記載の光路変更シート。   The optical path changing sheet according to claim 4, wherein an outline of the fine unevenness in a cross-sectional view along the thickness direction has a shape including a straight line.
  6. 前記厚み方向に沿った断面視における前記微細凹凸形状の輪郭が、曲線を含んだ形状をなしていることを特徴とする請求項4に記載の光路変更シート。   The optical path changing sheet according to claim 4, wherein an outline of the fine uneven shape in a cross-sectional view along the thickness direction has a shape including a curve.
  7. 前記厚み方向に沿った断面視における前記微細凹凸形状の輪郭が、直線及び曲線を含んだ形状をなしていることを特徴とする請求項4に記載の光路変更シート。   The optical path changing sheet according to claim 4, wherein a contour of the fine uneven shape in a cross-sectional view along the thickness direction has a shape including a straight line and a curved line.
  8. 前記微細凹凸形状が、同一形状をなす単位凹凸形状が複数配列されて構成されていることを特徴とする請求項4から7のいずれか一項に記載の光路変更シート。   The optical path changing sheet according to any one of claims 4 to 7, wherein the fine uneven shape is configured by arranging a plurality of unit uneven shapes having the same shape.
  9. 前記微細凹凸形状が、少なくとも2以上の異なる形状をなす単位凹凸形状が複数配列されて構成されていることを特徴とする請求項4から7のいずれか一項に記載の光路変更シート。   The optical path changing sheet according to any one of claims 4 to 7, wherein the fine uneven shape is configured by arranging a plurality of unit uneven shapes having at least two different shapes.
  10. 請求項1から9のいずれか一項に記載の光路変更シートと、
    該光路変更シートの前記光入射面側に配設されていて光を照射する光源と、
    前記光路変更シートと前記光源との間に配設されていて、前記光源からの光を拡散させる光拡散板とを備えることを特徴とするバックライトユニット。
    The optical path changing sheet according to any one of claims 1 to 9,
    A light source disposed on the light incident surface side of the optical path changing sheet and irradiating light; and
    A backlight unit comprising a light diffusing plate disposed between the light path changing sheet and the light source and diffusing light from the light source.
  11. 請求項10に記載されたバックライトユニットと、
    該バックライトユニットからの光照射によって画像表示を行う画像表示素子とを備えたことを特徴とするディスプレイ装置。
    A backlight unit according to claim 10;
    A display device comprising: an image display element that displays an image by light irradiation from the backlight unit.
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