JP2011095562A - Optical sheet combined body, backlight unit and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明光路制御に用いられる凹凸形状光学シート、光源ユニットおよびディスプレイ装置に関するものであって、とくに、フラットパネルディスプレイに代表される画像表示装置における照明光路制御に使用される光学シート組合せ体、バックライトユニット及びディスプレイ装置に関するものである。 The present invention relates to a concavo-convex optical sheet used for illumination optical path control, a light source unit, and a display device, and in particular, an optical sheet combination used for illumination optical path control in an image display device typified by a flat panel display. The present invention relates to a backlight unit and a display device.
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PC(パーソナルコンピュータ)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においては、液晶パネルの背面側(観察者側とは反対側)に光源を配置し、この光源からの光で液晶パネルを照明する方式、いわゆる、バックライト方式が採用されている。 In recent years, liquid crystal display devices using TFT (Thin Film Transistor) type liquid crystal panels and STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal panels are mainly commercialized mainly for color notebook PCs (personal computers) in the OA field. Such a liquid crystal display device employs a so-called backlight method in which a light source is disposed on the back side of the liquid crystal panel (opposite to the observer side) and the liquid crystal panel is illuminated with light from the light source. ing.
この種のバックライト方式に採用されているバックライトユニットとしては、大別して冷陰極管(CCFT:Cold Cathode Fluorescent Tube)等の光源ランプを、光透過性に優れたアクリル樹脂等からなる平板状の導光板内で多重反射させる「導光板ライトガイド方式」(いわゆる、「エッジライト方式」)と、導光板を用いずに冷陰極管(CCFT)等の光源ランプからの光で直接照明する「直下型方式」とがある。 The backlight unit employed in this type of backlight system is roughly divided into a light source lamp such as a cold cathode fluorescent tube (CCFT) and a flat plate made of an acrylic resin having excellent light transmittance. “Light guide plate light guide method” (so-called “edge light method”) for multiple reflection in the light guide plate and direct illumination with light from a light source lamp such as a cold cathode tube (CCFT) without using the light guide plate There is "type method".
導光板ライトガイド方式のバックライトユニットが搭載された液晶ディスプレイ表示装置としては、例えば、図4に示すものが一般に知られている。
図4に示す液晶ディスプレイ装置50は、表裏両面を偏光板51、52で挟んでなる液晶パネル53が上部に位置して配設され、液晶パネル53の下面側に略長方形板状のPMMA(ポリメチルメタクリレート)やアクリル等の透明な基材からなる導光板54が設置されており、この導光板54の上面(光射出面54a側)に拡散フィルム55(拡散層)が設けられている。さらに、導光板54の下面には、導光板54に導入された光を効率よく液晶パネル53に向け均一となるように散乱して反射させるための散乱反射パターン部(図示省略)が印刷などによって設けられるとともに、前記散乱反射パターン部の下方に反射フィルム56(反射層)が設けられている。
As a liquid crystal display device on which a light guide plate light guide type backlight unit is mounted, for example, the one shown in FIG. 4 is generally known.
A liquid
また、導光板54には、その側端部に光源ランプ57が設けられており、さらに光源ランプ57の光を効率よく導光板54中に入射させるべく、光源ランプ57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58が設けられている。前記散乱反射パターン部は、白色である二酸化チタン(TiO2)粉末を透明な接着剤等の溶液に混合した混合物を、所定パターン、例えばドットパターンにて印刷し乾燥、形成したものであり、導光板54内に入射した光に指向性を付与し、光射出面54a側へと導くようになっている。これは、高輝度化を図るための工夫である。
In addition, the
しかし、図4に例示した装置では、視野角の制御が拡散フィルム55の拡散性のみに委ねられており、その制御が難しいという問題があった。例えば、正面方向から見た場合は液晶ディスプレイの表示画面は明るいが、横方向から見た場合には表示画面が暗くなる場合があり、また液晶表示画面の中心部は明るく、周辺部が暗くなる欠点もあった。このように、光の利用効率が悪いという問題があった。
However, in the apparatus illustrated in FIG. 4, the control of the viewing angle is left only to the diffusibility of the
一方、直下型方式は、導光板の利用が困難な大型の液晶TVなどの表示装置が用いられている。
直下型方式の液晶ディスプレイ装置としては、図5に例示する装置が一般的に知られている。
図5に示す液晶ディスプレイ装置60は、表裏両面を偏光板61、62に挟んでなる液晶パネル63が上部に位置して配設され、液晶パネル63の下面側に蛍光管等からなる光源64が配置される。さらに、光源64の上面側に拡散フィルム65のような光学シートが設けられている。また、光源64の背面には、光源64から液晶パネル63と反対の方向に向かう光を液晶パネル63側へ反射させるリフレター66が配置されている。これによって、光源64から射出される光は拡散フィルム65で拡散され、この拡散光を高効率で液晶パネル63の有効表示エリアに集光させるものである。
On the other hand, in the direct type, a display device such as a large liquid crystal TV in which the light guide plate is difficult to use is used.
As a direct-type liquid crystal display device, a device illustrated in FIG. 5 is generally known.
In the liquid
しかし、図5に示した液晶ディスプレイ装置60では、視野角の制御が拡散フィルム65の拡散性のみに委ねられているため、その制御は難しいという問題があった。例えば、液晶表示画面を正面方向から見た場合はその表示画面は明るいが、液晶表示画面を横方向から見た場合にはその表示画面が暗くなる場合があり、また液晶表示画面の中心部は明るく、周辺部が暗くなる欠点もあった。このように、光の利用効率が悪いという問題があった。
However, in the liquid
そこで、上述の問題を解決する一つの方法として、図6に示す液晶ディスプレイ装置70では、米国3M社の登録商標である輝度強調フィルム(Brightness Enhancement Film:BEF)71をバックライト用照明光源74の上方に位置して配置され、さらに、BEF71の上方である光出射面側に図示しない光拡散フィルムを配置する方法が採用されている。BEF71は、透明基材72の上面である光出射面に、断面が三角形状の単位プリズム73が一方向に一定のピッチで配列されたフィルムである。この単位プリズム73は光の波長に比較して大きいサイズ(ピッチ)である。BEFは、“軸外(off−axis)”からの光を集光し、この光を視聴者に向けて“軸上(on−axis)”に方向転換(redirect)または“リサイクル(recycle)”する。
Therefore, as one method for solving the above problem, in the liquid
輝度強調フィルム71は、ディスプレイ装置の使用時(観察時)に、軸外輝度を低下させることによって軸上輝度を増大させ、ディスプレイ装置の表示品位を向上させる。ここで言う「軸上」とは、視聴者の視覚方向に一致する方向であり、一般的にはディスプレイ画面に対する法線方向である。また、輝度強調フィルム71は、通常、単位プリズムの反復的アレイ構造が1方向のみの配列からなり、その配列方向での方向転換またはリサイクルのみが可能となる。そのため、水平方向及び垂直方向の両方向での表示光の輝度制御を行なうためには、単位プリズム群の配列方向が互いに略直交するように、2枚のBEFシートを重ねて組み合わせて用いる必要がある。
The
そこで、最近では、光利用効率をアップして高輝度化を図るために、図7に示すように、拡散フィルム55と液晶パネル53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)59(591、592)を設けることが提案されている。このプリズムフィルム591、592は導光板54の光射出面54aから射出され、拡散フィルム55で拡散された光を高効率で液晶パネル53の有効表示エリアに集光させるものである。このようなBEFを採用することにより、ディスプレイ設計者が電力消費を低減しながら所望の軸上輝度を達成することができるようになった。このようなBEFに代表されるプリズムの反復的アレイ構造を有する輝度制御部材をディスプレイ装置に採用した技術は、例えば特許文献1乃至3等において従来から知られている。
Therefore, recently, in order to increase the light use efficiency and increase the brightness, as shown in FIG. It has been proposed to provide (layer) 59 (591, 592). The
しかしながら、上述した従来の液晶ディスプレイ装置では、以下のような問題があった。
すなわち、BEF71に代表されるプリズムシートやレンチキュラーシートは、一般的に輝度は高いが、隠蔽性が低く、背面の光源の影が透けて見え易いという欠点があり、影が見えてしまうと、ムラとして視認されてしまうという問題があった。
また、この問題を改善するためには、拡散シートなどの複数の光学シートを重ねる方法もあるが、部材数が増えるために、最適な部材を重ねないと輝度の低下を引き起こしてしまうことから、その点で改良の余地があった。
However, the above-described conventional liquid crystal display device has the following problems.
That is, prism sheets and lenticular sheets represented by BEF71 generally have high brightness but low concealability and have the disadvantage that the shadow of the light source on the back is easily seen through. There was a problem of being visually recognized.
Moreover, in order to improve this problem, there is a method of stacking a plurality of optical sheets such as a diffusion sheet, but since the number of members increases, if the optimum members are not stacked, it causes a decrease in luminance. There was room for improvement in that respect.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ムラの低減を図ることができ、正面輝度を向上させることができる光学シート組合せ体、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 the above-described problems, and an object thereof is to provide an optical sheet combination body, a backlight unit, and a display device that can reduce unevenness and improve front luminance. And
上記目的を達成するため、本発明に係る光学シート組合せ体では、ディスプレイの照明光路制御に使用される複数の光学シートを積層させて組み合わせた光学シート組合せ体であって、複数の光学シートの基材の屈折率が光源側からディスプレイ出射側に向かうにしたがって大きくなる構成とされたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the optical sheet combination according to the present invention is an optical sheet combination in which a plurality of optical sheets used for controlling an illumination optical path of a display are stacked and combined. The material is characterized in that the refractive index of the material increases from the light source side toward the display emission side.
本発明では、複数の光学シートの屈折率を光源側からディスプレイ出射側に向かうにしたがって大きくすることで、出射側に光を集光させて正面輝度を向上させることができる。さらに、十分な光散乱性能を得ることが可能となることから、複数の光学シートを積層させても、隠蔽性を高めることができ、背面の光源の影が見え難くなり、これによりムラを低減することができる。 In the present invention, by increasing the refractive index of the plurality of optical sheets from the light source side toward the display emission side, the light can be condensed on the emission side and the front luminance can be improved. In addition, since sufficient light scattering performance can be obtained, even if a plurality of optical sheets are laminated, the concealability can be improved, and it becomes difficult to see the shadow of the light source on the back, thereby reducing unevenness. can do.
また、本発明に係る光学シート組合せ体では、光学シートには、光の入射面側または出射面側の少なくともいずれか一方の面に単位レンズを多数配列してなることが好ましい。
本発明では、光学シートの単位レンズの形状、数量を変更することで任意の屈折率に設定することができ、最適な光学シートの組み合わせを実現することができる。
In the optical sheet combination according to the present invention, it is preferable that the optical sheet has a large number of unit lenses arranged on at least one of the light incident surface side and the light exit surface side.
In the present invention, an arbitrary refractive index can be set by changing the shape and quantity of the unit lens of the optical sheet, and an optimal combination of optical sheets can be realized.
また、本発明に係る光学シート組合せ体では、重なり合う二枚の光学シートどうしの間の屈折率差は、出射面側の光学シートが入射面側の光学シートよりも0.01以上大きいことが好ましい。
これにより、光学シート組合せ体に高い光散乱性能をもたせることができ、より確実に輝度の向上を図ることができる。
In the optical sheet combination according to the present invention, the difference in refractive index between two overlapping optical sheets is preferably 0.01 or more larger on the exit surface side than on the incident surface side. .
Thereby, a high light-scattering performance can be given to an optical sheet combination body, and a brightness | luminance can be improved more reliably.
また、本発明に係る光学シート組合せ体では、光学シートの基材の集光能力は、光源側からディスプレイ出射側に向かうにしたがって大きくなることがより好ましい。
本発明では、輝度が必要とされる部分に確実に集光させることができるので、光学性能の向上を図ることができる。
Further, in the optical sheet combination according to the present invention, it is more preferable that the light collecting ability of the base material of the optical sheet increases from the light source side toward the display emission side.
In the present invention, since the light can be reliably condensed on the portion where the luminance is required, the optical performance can be improved.
また、本発明に係るバックライトユニットでは、上述した光学シート組合せ体の背面に配置され、光源と、光源から発せられた光を入射し、その入射した光を拡散させることで光量ムラを低減させて拡散光を射出する拡散板とを備えることを特徴としている。
本発明では、上述した光学シート組合せ体を備え、ムラを抑えつつ正面輝度を向上させることができ、しかも拡散板によって用途に応じて適宜に拡散と集光の度合いを変えることが可能となるので、光学性能を高めることができる。
Further, in the backlight unit according to the present invention, the light unit is disposed on the back surface of the optical sheet combination described above, and the light emitted from the light source and the light source is incident and diffused. And a diffusing plate for emitting diffused light.
In the present invention, the optical sheet combination described above is provided, the front luminance can be improved while suppressing unevenness, and the diffusion and condensing degree can be appropriately changed according to the use by the diffusion plate. , Can enhance the optical performance.
また、本発明に係るディスプレイ装置では、上述したバックライトユニットと、バックライトを背面に備え、画素単位での透過/遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子とを備えることを特徴としている。
本発明では、上述した光学シート組合せ体を有するバックライトユニットを備えていることから、用途に応じて適宜に拡散と集光の度合いを変えることができ、光学性能を高めることが可能となり、良好な表示品位の画像を提供することができる。
The display device according to the present invention includes the above-described backlight unit, and an image display element that includes a backlight on the back surface and defines a display image according to transmission / light-shielding in pixel units. .
In the present invention, since the backlight unit having the above-described optical sheet combination is provided, the degree of diffusion and condensing can be appropriately changed according to the application, and the optical performance can be improved. A display quality image can be provided.
本発明の光学シート組合せ体、バックライトユニット及びディスプレイ装置によれば、屈折率の異なる複数の光学シートを積層することで、光源の影によるムラを抑えることができるうえ、複数の光学シートを屈折率の小さい順に光源側からディスプレイ出射側に配置することで、集光能力が高まり、十分な光散乱性能が得られることから、正面輝度を向上させることができる。 According to the optical sheet combination body, the backlight unit, and the display device of the present invention, by laminating a plurality of optical sheets having different refractive indexes, unevenness due to the shadow of the light source can be suppressed, and the plurality of optical sheets can be refracted. By arranging from the light source side to the display emission side in ascending order of the rate, the light collecting ability is increased and sufficient light scattering performance is obtained, so that the front luminance can be improved.
以下、本発明の第1の実施の形態による光学シート組合せ体、バックライトユニット及びディスプレイ装置について、図1及び図2に基づいて説明する。 Hereinafter, an optical sheet combination, a backlight unit, and a display device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1において、符号1はディスプレイ装置であり、符号2、3はそれぞれディスプレイ装置1に備えられたディスプレイ用のバックライトユニット、液晶パネル(画像表示素子)を示している。
ここで、以下の説明では、図1に示すディスプレイ装置1において、液晶パネル3側を上側とし、バックライトユニット2の後述する導光板42側を下側といい、液晶パネル3の平面に対する法線方向を上下方向といい、その上下方向で上側を出射側、下側を光源側或いは入射側という。
In FIG. 1,
Here, in the following description, in the
図1に示すディスプレイ装置1は、上方に光を照射するバックライトユニット2の光の送出側に液晶パネル3を重ねて設けることで構成される液晶表示装置であり、液晶パネル3から上側に向けて画像信号によって表示制御された表示光を送出することで画像を表示するものである。
A
液晶パネル3は、偏光板31、32間に液晶素子33が挟持されて構成されている。
バックライトユニット2は、液晶パネル3の表示画面と略同一の面積の発光面を備えたエッジライト型の発光装置であり、ランプハウス4と、このランプハウス4の上面側に配置した凹凸形状に成形された光学シート組合せ体10を備えている。
The liquid crystal panel 3 is configured by sandwiching a liquid crystal element 33 between
The
ランプハウス4は、側方に所定間隔をもって配置された複数の光源41、41、…と、これら光源41、41、…と対面して配設されるとともにそれらの光Kを法線方向に出射する導光板42とを備えて概略構成されている。
光源41としては、冷陰極管(CCFL)、LED、ELまたは半導体レーザー等を用いることができる。
なお、本実施の形態の導光板42には、その裏面42bに反射パターンや幾何学構造をなすドット43が付与されていている。
The lamp house 4 is arranged facing a plurality of
As the
The
光学シート組合せ体10は、導光板42の出射側に配置され、その導光板42から出射される光Kを正面(上面)に集光させるものであって、複数枚(第1の実施の形態では2枚)の光学シート(第1光学シート11と第2光学シート12)が上下方向に積層されて組み合わせられている。そして、光学シート組合せ体10は、所定の大きさのバックライトユニット2に組み込めるような大きさ、形状とされ、片面に光を集光もしくは拡散させる光学形状を有している。
The optical
図2に示すように、第1光学シート11及び第2光学シート12は、それぞれ光の出射面側あるいは入射面側の少なくとも一方の面(ここでは出射面側)に、複数の単位レンズが配列する構成となっている。これにより、光学シート11、12のそれぞれの単位レンズの形状、数量を変更することで任意の屈折率に設定することができ、最適な光学シートの組み合わせを実現することができる。
As shown in FIG. 2, each of the first optical sheet 11 and the second
出射側に近い上側(観察者S側)に位置する第1光学シート11は、表面形状が断面視三角形のプリズム形状をなし、一定の厚みを有しており、その厚みに相当する基材111上に第1単位レンズ112を複数配列させた屈折率1.59のポリカーボネートシートからなる構造である。
また、光源側に近い下側に位置する第2光学シート12は、表面形状が四角錘形状をなし、屈折率が1.51のアートンフィルム(JSR株式会社製)基材121上の光の出射面121a側に、硬化後屈折率が1.51になるウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂によりクロスストライプ状の第2単位レンズ123を有している。
つまり、第2単位レンズ123となる材質は、対向する第1光学シート11の屈折率より小さくなっている。
The first optical sheet 11 positioned on the upper side (observer S side) close to the emission side has a prism shape whose surface shape is a triangular shape in cross section, has a certain thickness, and the
The second
That is, the material used as the
各光学シート11、12の主となる材質としては、光線透過率が88%以上であればよく、例えばポリカーボネートもしくはアクリルもしくはアクリル−スチレン共重合体もしくはポリスチレンもしくはスチレン・ブタジエン・アクリロニトリル共重合体もしくは非晶質ポリアリレートもしくはポリエーテルスルホン、嵩高環状オレフィンポリマー等が挙げられる。
The main material of each of the
また、光学シート組合せ体10において互いに対向する第1光学シート11と第2光学シート12との間の屈折率差は、より出射面側となる光学シート(ここでは第1光学シート11)が0.01以上大きくなっている。これは、屈折率の差がこれより小さいと十分な光散乱性能が得られないためであり、前記屈折率の差を0.01以上より大きくすることで、光学シート組合せ体10に高い光散乱性能をもたせることができ、より確実に輝度の向上を図ることができる。
Further, the refractive index difference between the first optical sheet 11 and the second
各光学シート11、12およびそれぞれの単位レンズ112、123の製造方法は、製造コストを考慮した場合、押出し方式で製造するのが好ましいが、基材111、121と単位レンズ112、123とが光透過性の材料であれば異なる材料であってもよく、透明基材上に紫外線硬化樹脂にて単位レンズを付与しても良い。
The manufacturing method of each of the
このように、バックライトユニット2は、光源41、41、…からの光Kが導光板42に入射した後、導光板42の出射面42aから光学シート組合せ体10の第2光学シート12、第1光学シート11の順序で透過して符号Laの光として出射され、その光Laは一対の偏光板31、32に挟まれた液晶層33に到達し、さらに液晶パネル3を透過した光Laは上側(正面側)へ出射し、観察者Sによって視認される構成となっている。
As described above, the
このように光学シート組合せ体10を設けることで、2枚の光学シート11、12の屈折率を光源側からディスプレイ出射側に向かうにしたがって大きくすることで、出射側に光を集光させて正面輝度を向上させることができる。さらに、十分な光散乱性能を得ることが可能となることから、2枚の光学シート11、12を積層させても、隠蔽性を高めることができ、背面の光源の影が見え難くなり、これによりムラを低減することができる。
By providing the optical
上述のように本第1の実施の形態による光学シート組合せ体、バックライトユニット及びディスプレイ装置では、屈折率の異なる複数の光学シート11、12を積層することで、光源の影によるムラを抑えることができるうえ、複数の光学シート11、12を屈折率の小さい順に光源側からディスプレイ出射側に配置することで、集光能力が高まり、十分な光散乱性能が得られることから、正面輝度を向上させることができる。
As described above, in the optical sheet combination body, the backlight unit, and the display device according to the first embodiment, the unevenness due to the shadow of the light source is suppressed by stacking the plurality of
次に、本発明による光学シート組合せ体、バックライトユニット及びディスプレイ装置の他の実施の形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第1の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第1の実施の形態と異なる構成について説明する。 Next, other embodiments of the optical sheet combination, backlight unit, and display device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the same or similar members and parts as those of the first embodiment described above. The same reference numerals are used to omit the description, and a configuration different from that of the first embodiment will be described.
図3に示す第2の実施の形態は、本発明の光学シート組合せ体の更に他の実施の形態である。すなわち、光学シート組合せ体10Aは、第3光学シート13、第4光学シート14、第1光学シート12がこの順序で光源側から出射側に向けて配置されている。
より光源側に近い第3光学シート13は、アートンフィルム基材131上の光の出射面13aに、ウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂により成形された断面半球形状の複数の第3単位レンズ132、132、…を有している。これら第3単位レンズ132は、基材131全面にわたって配置されている。
The second embodiment shown in FIG. 3 is still another embodiment of the optical sheet combination of the present invention. That is, in the optical
The third
そして、第3光学シート13の出射面131aに対向する第4光学シート14は、屈折率が1.57のPETフィルム基材141上の光の出射面141aに、硬化後屈折率が1.54になるエポキシアクリレート系紫外線硬化樹脂により成形された断面三角形状の複数の第4単位レンズ142、142、…と断面略半球状の第5単位レンズ143、143、…とが混在する構造となっている。このように、第4単位レンズ142と第5単位レンズ143とが混在することで、配向特性も混在し、背面の光源の影の隠蔽性の向上を図ることが可能である。この際、単位レンズ142、143の材質は、出射側で対向する第1光学シート12の屈折率より小さい必要がある。
なお、出射面側の第1光学シート12は、上述した第1の実施の形態と同様の構成であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
The fourth
Note that the first
次に、上述した第1および第2実施の形態による光学シート組合せ体、バックライトユニット及びディスプレイ装置の効果を裏付けるための試験例について以下説明する。 Next, test examples for supporting the effects of the optical sheet combination, the backlight unit, and the display device according to the first and second embodiments described above will be described below.
本実施例では、表1に示すように6種の光学シートA1、B1、C1、A2、B2、C2を作製し、そのうちの2種の光学シート(表2で光源側光学シート1と射出側光学シート2)を表2に示すように適宜組み合わせた12種の光学シート組合せ体において、それぞれ輝度を測定する試験(試験例1〜12)を行った。
In this example, as shown in Table 1, six types of optical sheets A1, B1, C1, A2, B2, and C2 were prepared, and two types of optical sheets (the light source side
先ず、各光学シートA1、B1、C1、A2、B2、C2は、符号A1、B1、C1の光学シートが断面形状三角形であり、符号A2、B2、C2の光学シートがクロスストライプ形状であり、さらに具体的には以下のとおりである。なお、作製した各光学シートA1、B1、C1、A2、B2、C2の構造、材質、基材の屈折率および単位レンズの屈折率は、表1に示すとおりである。 First, each optical sheet A1, B1, C1, A2, B2, C2, the optical sheet of reference A1, B1, C1 is a cross-sectional triangle, the optical sheet of reference A2, B2, C2 is a cross stripe shape, More specifically, it is as follows. Table 1 shows the structure, material, refractive index of the substrate, and refractive index of the unit lens of each of the produced optical sheets A1, B1, C1, A2, B2, and C2.
第1光学シートA1は、100μm厚みのアートンフィルム(JSR株式会社製)を基材とする光学シートを基材上に断面三角形状単位レンズの逆形状を有する金型を用いてウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂にを紫外線を照射し単位レンズ形状を付与することにより作製したものである。また、第4光学シートA2は、アートンフィルムを基材とし、断面クロスストライプ状の単位レンズの逆形状を有する金型を用いて、同様の方法で作製した。 The first optical sheet A1 is a urethane acrylate-based UV-curing using a mold having a reverse shape of a triangular section lens on an optical sheet based on a 100 μm thick Arton film (manufactured by JSR Corporation). This is produced by irradiating the resin with ultraviolet rays to give a unit lens shape. In addition, the fourth optical sheet A2 was produced by the same method using a mold having an Arton film as a base material and having a reverse shape of a unit lens having a cross-sectional cross section.
第2光学シートB1は、125μm厚みのPETフィルムを基材とする光学シートを基材上に単位レンズの逆形状を有する金型を用いてウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂にを紫外線を照射し断面三角形状単位レンズ形状を付与することにより作製した。また、第5光学シートB2は、PETフィルムを基材とし、断面クロスストライプ状の単位レンズの逆形状を有する金型を用いて、同様の方法で作製した。 The second optical sheet B1 is a triangular triangular cross section obtained by irradiating a urethane acrylate ultraviolet curable resin with ultraviolet rays using a mold having a reverse shape of a unit lens on an optical sheet having a PET film having a thickness of 125 μm as a base. It was produced by applying a shape unit lens shape. The fifth optical sheet B2 was produced by the same method using a mold having a PET film as a base material and having a cross-sectional cross-stripe-shaped unit lens having a reverse shape.
第3光学シートC1は、材料にポリカーボネートを用いて押出し方式で製造することにより、断面三角形状単位レンズを有する総厚240μmで作製した。また、第6光学シートC2は、断面クロスストライプ状の単位レンズの逆形状を有する金型を用いて、同様のポリカーボネート押出し方式で作製した。 The third optical sheet C1 was manufactured by extrusion using polycarbonate as a material, and was produced with a total thickness of 240 μm having a unit lens having a triangular cross section. Further, the sixth optical sheet C2 was produced by the same polycarbonate extrusion method using a mold having a reverse shape of a unit lens having a cross-stripe cross section.
次に、作成した第1〜第6光学シートA1、B1、C1、A2、B2、C2のそれぞれを適宜組み合わせ、表2に示すように、試験例1〜12で用いる光学シート組合せ体を設定した。つまり、試験例1では第1光学シートA1のみ、試験例2では第2光学シートB1のみ、試験例3では第3光学シートC1のみを用い、試験例4〜12では光源側光学シートにはクロスストライプ状の単位レンズを設けた光学シートA2、B2、C2を配置し、射出側光学シートには三角形状の単位レンズを設けた光学シートA1、B1、C1を配置した組み合わせによるものである。
そして、試験例1〜12において、上記光学シート組合せ体に対して、図1に示す第1の実施の形態のディスプレイ装置に組み込み、分光放射計SR−3A(株式会社トプコン製)を用いて画面の法線方向で50cmの距離から、測定角0.2°で輝度を測定した。
Next, each of the created first to sixth optical sheets A1, B1, C1, A2, B2, C2 was appropriately combined, and as shown in Table 2, the optical sheet combination used in Test Examples 1 to 12 was set. . That is, only the first optical sheet A1 is used in Test Example 1, only the second optical sheet B1 is used in Test Example 2, only the third optical sheet C1 is used in Test Example 3, and the light source side optical sheet is used as a cross in Test Examples 4 to 12. The optical sheets A2, B2, and C2 provided with the stripe-shaped unit lenses are arranged, and the optical sheets A1, B1, and C1 provided with the triangular unit lenses are arranged on the emission side optical sheet.
In Test Examples 1 to 12, the optical sheet combination is incorporated into the display device of the first embodiment shown in FIG. 1 and a screen using a spectroradiometer SR-3A (manufactured by Topcon Corporation). The luminance was measured at a measurement angle of 0.2 ° from a distance of 50 cm in the normal direction.
ここで、表2における相対輝度は、試験例3の第3光学シートC1のみの構成での輝度を基準値100%とし、相対輝度100%以上であるものは正面輝度が向上していると評価した。その結果、試験例4〜12で用いた2枚を組み合わせた光学シート組合せ体においては、すべて相対輝度が100%を超えていることが確認できた。 Here, the relative luminance in Table 2 is evaluated that the luminance in the configuration of only the third optical sheet C1 of Test Example 3 is 100% as a reference value, and that the relative luminance is 100% or more is improved in front luminance. did. As a result, it was confirmed that the relative luminance exceeded 100% in all the optical sheet combinations obtained by combining the two sheets used in Test Examples 4 to 12.
以上、本発明による光学シート組合せ体、バックライトユニット及びディスプレイ装置の第1および第2の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態によるディスプレイ装置1は液晶表示装置としているが、これに限定されることはなく、投射スクリーン装置、プラズマディスプレイ装置、ELディスプレイ装置など、画像を光により表示する表示装置であればディスプレイ装置の種類は問わない。
As described above, the first and second embodiments of the optical sheet combination, the backlight unit, and the display device according to the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, Changes can be made as appropriate without departing from the scope.
For example, the
そして、本実施の形態による光学シート組合せ体10、10Aにおいて、光学シートの基材の集光能力は、光源側からディスプレイ出射側に向かうにしたがって大きくなる構成であってもよい。これにより、輝度が必要とされる部分に確実に集光させることができるので、光学性能の向上を図ることができる。
また、凹凸形状成形の光学シート組合せ体12と液晶パネル3との間には、他の光学シートを配設しても良い。
さらに、単位レンズの形状は、プリズム形状、四角錐形状などに限定されることはない。
And in optical
Further, another optical sheet may be disposed between the optical
Furthermore, the shape of the unit lens is not limited to a prism shape, a quadrangular pyramid shape, or the like.
なお、光学シート組合せ体10、10Aは、複数の光学シートからなれば良いが、シート境界面が増え過ぎることによる光量ロスを考慮すれば、2枚または3枚の組み合わせであることが好ましい。
The
1 ディスプレイ装置
2 バックライトユニット
3 液晶パネル(画像表示素子)
4 ランプハウス
41 光源
42 導光板
10、10A 光学シート組合せ体
11 第1光学シート
12 第2光学シート
13 第3光学シート
14 第3光学シート
111、121、131、141 基材
112、123、132、142、143 単位レンズ
K 光源からの光
La 導光板からの光
DESCRIPTION OF
4
Claims (6)
複数の前記光学シートの基材の屈折率が光源側からディスプレイ出射側に向かうにしたがって大きくなる構成とされたことを特徴とする光学シート組合せ体。 An optical sheet combination in which a plurality of optical sheets used for controlling an illumination optical path of a display are stacked and combined,
An optical sheet combination, wherein the refractive index of the base material of the plurality of optical sheets increases from the light source side toward the display emission side.
光源と、該光源から発せられた光を入射し、その入射した光を拡散させることで光量ムラを低減させて拡散光を射出する拡散板と、を備えることを特徴とするバックライトユニット。 It is arranged on the back surface of the optical sheet combination according to any one of claims 1 to 4,
A backlight unit comprising: a light source; and a diffusing plate that emits diffused light by causing the light emitted from the light source to be incident and diffusing the incident light to reduce unevenness in the amount of light.
該バックライトを背面に備え、画素単位での透過/遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子と、
を備えることを特徴とするディスプレイ装置。 The backlight unit according to claim 5;
An image display element that includes the backlight on the back surface and defines a display image according to transmission / shading in pixel units;
A display device comprising:
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