JP2011099931A - Optical sheet, backlight unit, and display device - Google Patents

Optical sheet, backlight unit, and display device Download PDF

Info

Publication number
JP2011099931A
JP2011099931A JP2009253330A JP2009253330A JP2011099931A JP 2011099931 A JP2011099931 A JP 2011099931A JP 2009253330 A JP2009253330 A JP 2009253330A JP 2009253330 A JP2009253330 A JP 2009253330A JP 2011099931 A JP2011099931 A JP 2011099931A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical sheet
optical
shape
backlight unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009253330A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5482114B2 (en
Inventor
Natsuka Sakai
夏香 堺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP2009253330A priority Critical patent/JP5482114B2/en
Publication of JP2011099931A publication Critical patent/JP2011099931A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5482114B2 publication Critical patent/JP5482114B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical sheet capable of striking a balance between excellent brightness and excellent shielding performance, and to provide a backlight unit using the optical sheet, and a display device. <P>SOLUTION: In this optical sheet 1 used for illumination optical path control, for controlling an optical path of light entering from a light source 15 and emitting the light, an optical shape for condensing or diffusing light is formed on a light emission surface, and the optical shape is constituted of a combination of an approximately hemispherical microlens and a prism, and surface-roughening processing is applied to the surface of the optical shape. Hereby, high brightness and high shielding performance can be exhibited. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、 画素単位での透過/非透過のレンズシート及びディスプレイ用光学シート、あるいは透明状態/散乱状態に応じて表示パターンが規定される表示素子が配置された液晶パネルを背面側から照明するバックライトユニット、ディスプレイ装置に関する。   The present invention illuminates, from the back side, a liquid crystal panel in which a transmission / non-transmission lens sheet and a display optical sheet in pixel units or a display element in which a display pattern is defined according to a transparent state / scattering state is arranged. The present invention relates to a backlight unit and a display device.

近年、TFT型液晶パネルやSTN型液晶パネルを使用したディスプレイ装置は、主としてOA分野でカラーノート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(観察者から見て反対側)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、いわゆるバックライト方式が採用されている。
In recent years, display devices using TFT-type liquid crystal panels and STN-type liquid crystal panels have been commercialized mainly in color notebook PCs (personal computers) in the OA field.
In such a display device, a so-called backlight system is employed in which a light source is arranged on the back side of the liquid crystal panel (the side opposite to the observer) and the liquid crystal panel is illuminated with light from the light source.

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を大別すると、冷陰極管(CCFL)などの光源ランプを光透過性に優れたアクリル樹脂などからなる平板状の導光板内で多重反射させる「導光板ライトガイド方式」(いわゆるエッジライト方式)と、導光板を用いない「直下型方式」との二種類の方式がある。   The backlight units used in this type of backlight system can be broadly divided into multiple light sources such as cold cathode fluorescent lamps (CCFL) within a flat light guide plate made of acrylic resin with excellent light transmission. There are two types of methods: a “light guide plate light guide method” (so-called edge light method) and a “direct type method” that does not use a light guide plate.

導光板ライトガイド方式のバックライトユニットが搭載されたディスプレイ装置としては、例えば、図6に示すものが一般に知られている。
この種のディスプレイ装置においては、表裏両面を偏光板71、73で挟んでなる液晶パネル72が上部に位置するように配設されており、液晶パネル72の下面側に、略長方形の板状を呈するPMMA(ポリメチルメタクリレート)やアクリル等の透明な基材からなる導光板79が配置され、さらに、この導光板79の上面(光射出側)に拡散フィルム(拡散層)78が設けられている。さらに、導光板79の下面には該導光板79に導入された光を効率よく液晶パネル72に向け均一となるように散乱して反射されるための散乱反射パターン部(図示せず)が印刷などによって設けられるとともに、散乱反射パターン部の下方に反射フィルム(反射層)77が設けられている。
As a display device on which a light guide plate light guide type backlight unit is mounted, for example, the one shown in FIG. 6 is generally known.
In this type of display device, a liquid crystal panel 72 having both front and back surfaces sandwiched between polarizing plates 71 and 73 is disposed at the top, and a substantially rectangular plate shape is formed on the lower surface side of the liquid crystal panel 72. A light guide plate 79 made of a transparent base material such as PMMA (polymethyl methacrylate) or acrylic is disposed, and a diffusion film (diffusion layer) 78 is provided on the upper surface (light emission side) of the light guide plate 79. . Further, on the lower surface of the light guide plate 79, a scattering reflection pattern portion (not shown) is printed so that the light introduced into the light guide plate 79 is efficiently scattered and reflected toward the liquid crystal panel 72. And a reflection film (reflection layer) 77 is provided below the scattering reflection pattern portion.

また、上記導光板79には、側端部に光源ランプ76が取り付けられており、さらに、光源ランプ76の光を効率良く導光板79中に入射させるべく、光源ランプ76の背面側を覆うようにして高反射率のランプリフレクター81が設けられている。上記散乱反射パターン部は、白色である二酸化チタン(TiO)粉末を透明な接着剤等の溶液に混合した混合物を、所定パターン、例えばドットパターンにて印刷し乾燥、形成したものであり、導光板79内に入射した光に指向性を付与して光射出面側へと導くようになっており、高輝度化を図るための工夫とされている。 Further, the light guide plate 79 is provided with a light source lamp 76 at the side end, and further covers the back side of the light source lamp 76 so that the light from the light source lamp 76 is efficiently incident on the light guide plate 79. Thus, a high-reflectance lamp reflector 81 is provided. The scattering reflection pattern portion is formed by printing, drying, and forming a mixture of white titanium dioxide (TiO 2 ) powder in a solution such as a transparent adhesive in a predetermined pattern, for example, a dot pattern. The light incident on the light plate 79 is imparted with directivity and guided to the light exit surface side, which is a device for increasing the brightness.

さらに、最近では、光利用効率を向上させて高輝度化を図るべく、例えば図7に示すように、拡散フィルム78と液晶パネル72との間に、光集光機能を備えたプリズムフィルム(プリズム層)74,75を設けることが提案されている。このプリズムフィルム74,75は導光板79の光射出面から射出され、拡散フィルム78で拡散された光を、高効率で液晶パネル72の有効表示エリアに集光させるものである。   Further, recently, in order to improve the light utilization efficiency and increase the brightness, for example, as shown in FIG. 7, a prism film (prism) having a light condensing function between the diffusion film 78 and the liquid crystal panel 72 is used. It is proposed to provide layers 74, 75. The prism films 74 and 75 are used to collect light emitted from the light exit surface of the light guide plate 79 and diffused by the diffusion film 78 on the effective display area of the liquid crystal panel 72 with high efficiency.

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TVなどのディスプレイ装置に用いられている。
直下型バックライト方式のディスプレイ装置としては、図8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71、73に挟んでなる液晶パネル72が上部に位置して配設され、液晶パネル72の下面側に蛍光管等からなる光源51が配置される。さらに、光源51の上面側に拡散フィルム82のような光学シートが設けられている。また、光源51の背面には、光源51から液晶パネル72と反対の方向に向かう光を液晶パネル72側へ反射させるリフレター52が配置されている。よって、光源51から射出される光は拡散フィルム82で拡散され、この拡散光を高効率で液晶パネル72の有効表示エリアに集光させる。
On the other hand, direct type backlights are used in display devices such as large liquid crystal TVs where it is difficult to use light guide plates.
A liquid crystal display device shown in FIG. 8 is generally known as a direct backlight type display device. In this liquid crystal display device, a liquid crystal panel 72 having both front and back surfaces sandwiched between polarizing plates 71 and 73 is disposed at the upper portion, and a light source 51 made of a fluorescent tube or the like is disposed on the lower surface side of the liquid crystal panel 72. Further, an optical sheet such as a diffusion film 82 is provided on the upper surface side of the light source 51. In addition, a reflector 52 that reflects light traveling from the light source 51 in the direction opposite to the liquid crystal panel 72 toward the liquid crystal panel 72 is disposed on the back surface of the light source 51. Therefore, the light emitted from the light source 51 is diffused by the diffusion film 82, and the diffused light is condensed on the effective display area of the liquid crystal panel 72 with high efficiency.

しかしながら、図6及び図8に示すディスプレイ装置においては、視野角の制御が拡散フィルム182の拡散性のみに依存するため、その制御は難しく、ディスプレイの正面方向の中心部は明るく、周辺部に行くほど暗くなるという現象が避けられない。そのため、液晶画面を横から見たときの輝度の低下が大きく、光の利用効率の低下を招くという問題があった。   However, in the display device shown in FIGS. 6 and 8, since the control of the viewing angle depends only on the diffusibility of the diffusing film 182, the control is difficult, the central portion in the front direction of the display is bright and goes to the peripheral portion. The phenomenon of darkening is inevitable. For this reason, there is a problem that the luminance is greatly lowered when the liquid crystal screen is viewed from the side, and the light use efficiency is lowered.

また、図7に例示したプリズムフィルム74,75を用いたディスプレイ装置では、プリズムフィルム74,75の枚数が2枚必要であるため、フィルムの吸収による光量の低下が大きいだけでなく、部材数の増加によりコストが上昇する原因にもなっていた。
さら、図8に励磁したプリズムフィルム74,75では、光源51間の間隔が広すぎると画面上に輝度ムラが生じ易くなってしまうため、光源51の数を減らせず、消費電力の増加及びコストの増加を招く原因となっていた。
Further, in the display device using the prism films 74 and 75 illustrated in FIG. 7, two prism films 74 and 75 are required. The increase also caused the cost to rise.
Furthermore, in the prism films 74 and 75 excited in FIG. 8, if the distance between the light sources 51 is too wide, uneven brightness tends to occur on the screen. Therefore, the number of the light sources 51 cannot be reduced, and the increase in power consumption and cost. It was the cause that caused the increase.

ここで、上記のようなディスプレイ装置では、軽量、低消費電力、高輝度、薄型化であることが市場ニーズとして強く要請されており、それに伴って、ディスプレイ装置に搭載されるバックライトユニットも、軽量、低消費電力、高輝度であることが要求されている。   Here, in the display device as described above, light weight, low power consumption, high luminance, and thinning are strongly demanded as market needs, and accordingly, a backlight unit mounted on the display device is also included. Light weight, low power consumption, and high brightness are required.

特に、最近、目覚しい発展をみるカラーディスプレイ表示装置においては、液晶パネルのパネル透過率がモノクロ対応の液晶パネルに比べ格段に低く、そのため、これに搭載されるバックライトユニットの輝度向上を図ることがディスプレイ自体の低消費電力を得るために必須となっている。
しかしながら、上述した従来のバックライトユニットでは、高輝度、低消費電力の要請に充分に応えられているとは言いがたく、ユーザからは、低価格、高輝度、高表示品位で、かつ低消費電力の液晶表示装置を実現できるバックライトユニットの開発が待ち望まれている。
In particular, in color display devices that have recently made remarkable progress, the panel transmittance of the liquid crystal panel is much lower than that of a monochrome-compatible liquid crystal panel. Therefore, it is possible to improve the brightness of the backlight unit installed in the liquid crystal panel. It is essential to obtain low power consumption of the display itself.
However, it is difficult to say that the above-described conventional backlight unit sufficiently satisfies the demand for high brightness and low power consumption, and the user has low price, high brightness, high display quality, and low power consumption. The development of a backlight unit capable of realizing a power liquid crystal display device is awaited.

なお光学シートに光学的な機能に加え、他の機能を付与する試みとしては特許文献1に示すような例があるが、光学シートがロール状に巻き取られた場合に限定され、様々な工程への応用ができるものではない。
一方、光学シートの性能向上を目的として、従来使用されてきたプリズム、レンチキュラーレンズ、マイクロレンズ、多角錘の他にも下記特許文献に示すような様々な光学形状の提案があり、今後も新たな形状が増えていくと考えられる。
In addition, there is an example as shown in Patent Document 1 as an attempt to impart other functions in addition to the optical function to the optical sheet, but it is limited to the case where the optical sheet is wound into a roll shape, and various processes are performed. It cannot be applied to.
On the other hand, for the purpose of improving the performance of the optical sheet, there are proposals for various optical shapes as shown in the following patent document besides the conventionally used prisms, lenticular lenses, microlenses, and polygonal pyramids. The shape is thought to increase.

特開2008−203776号公報JP 2008-203776 A 特表2008−515026号公報Special table 2008-515026 gazette 特開2007−3571号公報JP 2007-3571 A 特開2007−304565号公報JP 2007-304565 A 特開2008−102497号公報JP 2008-102497 A

ところで、ディスプレイ装置のバックライトユニットに用いる光学シートにおいては、その光学性能によってディスプレイ装置の外観、すなわち商品価値に大きな影響を与える。一般的には輝度が高いものが望まれる一方で、微小な欠陥を隠すためや光源の影を消すために拡散性能も必要とされる。ところが、この拡散性能は輝度を落とす原因にもなるため、両立は非常に難しい。   By the way, in the optical sheet used for the backlight unit of the display device, the optical performance greatly affects the appearance of the display device, that is, the commercial value. In general, high brightness is desired, but diffusion performance is also required to hide minute defects and to eliminate the shadow of the light source. However, since this diffusion performance also causes a decrease in luminance, it is very difficult to achieve both.

本発明はこのような課題を鑑みてなされたものであり、良好な輝度と隠蔽性能を両立することができる光学シート、並びに、この光学シートを用いたバックライトユニット、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 sheet capable of achieving both good luminance and concealment performance, and a backlight unit and a display device using the optical sheet. Objective.

前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、本発明に係る光学シートは、光源から入射された光の光路を制御して出射する照明光路制御に使用される光学シートであって、光出射面に、光を集光又は拡散させる光学形状を有し、該光学形状は、略半球状をなすマイクロレンズと、シリンドリカルレンズもしくはプリズムとの組み合わせからなり、前記光学形状の表面に粗面化処理が施されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
In other words, the optical sheet according to the present invention is an optical sheet used for illumination light path control that emits light by controlling the light path of light incident from a light source, and is an optical sheet that collects or diffuses light on a light exit surface. The optical shape is a combination of a substantially hemispherical microlens and a cylindrical lens or a prism, and the surface of the optical shape is roughened.

このような構成によれば、光学形状がマイクロレンズとシリンドリカルレンズもしくはプリズムとの組み合わせからなることにより、一枚で集光と拡散の機能を併せ持つことができる。また、光学形状の表面に粗面化処理が施されているため、欠陥及び光源の影の隠蔽性能を向上させることができる。さらに、シリンドリカルレンズシート又はプリズムシートに粗面化処理を施した場合には輝度低下が著しいが、本発明においては粗面化処理による輝度低下が生じにくいマイクロレンズを有しているため、光学シート全体として、良好な輝度と隠蔽性能を両立することができる。   According to such a configuration, since the optical shape is a combination of a microlens and a cylindrical lens or a prism, it is possible to have both a condensing and diffusing function with a single lens. Further, since the surface of the optical shape is roughened, it is possible to improve the concealment performance of defects and light source shadows. Further, when the cylindrical lens sheet or the prism sheet is subjected to a roughening process, the brightness is significantly reduced. However, in the present invention, the optical sheet has a microlens that is unlikely to cause a brightness decrease due to the roughening process. As a whole, both good luminance and concealment performance can be achieved.

本発明に係る光学シートにおいては、前記粗面化処理が施されて形成された凹凸の高低差が、0.01μm〜5μmの範囲内に設定されていることを特徴とする。
これにより、輝度低下を最小限に抑えつつ、隠蔽性能を向上させた光学シートを実現することができる。
In the optical sheet according to the present invention, the height difference of the unevenness formed by the roughening treatment is set in a range of 0.01 μm to 5 μm.
Thereby, it is possible to realize an optical sheet with improved concealment performance while minimizing luminance reduction.

本発明に係る光学シートにおいては、前記粗面化処理が、前記マイクロレンズの頂部と、前記光学形状の谷部とに施されていることを特徴とする。
これにより、輝度及び隠蔽性能のバランスを取って、高輝度かつ高拡散を実現するkとおができる。
The optical sheet according to the present invention is characterized in that the roughening treatment is applied to a top portion of the microlens and a trough portion of the optical shape.
Thus, k that achieves high luminance and high diffusion can be achieved by balancing luminance and concealment performance.

本発明に係る光学シートにおいては、前記光学シートの光入射面が略平坦面状をなしていることが好ましい。   In the optical sheet according to the present invention, it is preferable that a light incident surface of the optical sheet has a substantially flat surface shape.

本発明に係る光学シートは、前記光入射面に粗面化処理が施されていることが好ましい。
これによって、光入射面において光を拡散させ、隠蔽性能を向上させることができる。
In the optical sheet according to the present invention, the light incident surface is preferably subjected to a roughening treatment.
Thereby, light can be diffused on the light incident surface, and the concealment performance can be improved.

本発明に係る光学シートにおいては、前期粗面化処理が施された前記光入射面の十点平均粗さRzが0.1μm〜5μmの範囲内に設定されていることを特徴とする。
これによって、光輝度とのバランスを取った範囲で、入射面による光拡散効果を付与することができる。
In the optical sheet according to the present invention, the ten-point average roughness Rz of the light incident surface subjected to the roughening treatment in the previous period is set within a range of 0.1 μm to 5 μm.
As a result, the light diffusion effect by the incident surface can be imparted within a range balanced with the light luminance.

本発明に係る光学シートにおいては、前記光入射面上に突起形状が形成されたことを特徴とする。
これによって、光学シートの光入射面側における耐擦傷性を向上させることができる。
The optical sheet according to the present invention is characterized in that a protrusion shape is formed on the light incident surface.
Thereby, the scratch resistance on the light incident surface side of the optical sheet can be improved.

本発明に係る光学シートにおいては、前記突起形状の高さが前記光入射面からの高さが10μm〜100μmの範囲に設定されていることを特徴とする。
これによって、光入射面における耐擦傷性を確実に発揮することができる。
In the optical sheet according to the present invention, the height of the protrusion shape is set in a range of 10 μm to 100 μm from the light incident surface.
Thereby, the scratch resistance on the light incident surface can be surely exhibited.

本発明に係るバックライトユニットは、上記いずれかの光学シートと、該光学シートに光を照射する前記光源とを備えることを特徴とする。
このようなバックライトユニットによれば、上記光学シートを用いているため、高輝度及び高隠蔽性能の両立化を図ることができる。
The backlight unit according to the present invention includes any one of the optical sheets described above and the light source that irradiates the optical sheet with light.
According to such a backlight unit, since the optical sheet is used, both high luminance and high concealment performance can be achieved.

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、画素単位での透過/遮光に応じて表示画像を規定し、前記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部とを備えたことを特徴とする。
このようなディスプレイ装置によれば、上記バックライトユニットを備えているため、高輝度及び高隠蔽性能の両立化を図った画像を提供することが可能となる。
A display device according to the present invention includes the backlight unit, and an image display unit that defines a display image according to transmission / shielding in pixel units and displays an image by light irradiation from the backlight unit. It is characterized by that.
According to such a display device, since the backlight unit is provided, it is possible to provide an image that achieves both high luminance and high concealment performance.

本発明に係る光学シート、バックライトユニット及びディスプレイ装置によれば、マイクロレンズとシリンドリカルレンズもしくはプリズムとを組み合わせた光学形状に粗面化処理を施したことによって、良好な輝度と隠蔽性能を両立することができる。したがって、高輝度及び拡散性能を両立した良好な出射光を発することが可能となる。   According to the optical sheet, the backlight unit, and the display device according to the present invention, a roughening process is performed on an optical shape that is a combination of a microlens and a cylindrical lens or a prism, thereby achieving both good luminance and concealment performance. be able to. Therefore, it is possible to emit good outgoing light that achieves both high luminance and diffusion performance.

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. 光学シートの(a)斜視図、(b)一部拡大図である。2A is a perspective view of an optical sheet, and FIG. (a)は図2(b)のA−A’断面図、(b)は図2(b)のB−B’断面図である。(A) is A-A 'sectional drawing of FIG.2 (b), (b) is B-B' sectional drawing of FIG.2 (b). 光学シートの光入射面を説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view explaining the light-incidence surface of an optical sheet. 実施形態に係るディスプレイ装置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 the display apparatus which concerns on embodiment. 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. マイクロレンズとプリズムとの粗面化形状について説明する図である。It is a figure explaining the roughening shape of a micro lens and a prism.

以下、本発明の実施形態について添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1は本実施形態のディスプレイ装置の縦断面図である。なお、図1において各構成要素の縮図は実際とは一致しない。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the display device of this embodiment. In FIG. 1, the reduced scale of each component does not match the actual one.

図1に示すように、本発明の実施形態にかかるディスプレイ装置27は、観察者側へ光を照射するバックライトユニット13の上に、表示部(画面表示部)20を重ねて設けることで構成される液晶表示装置であり、表示部20から観察者側に向けて画像信号によって表示制御された表示光Sを出射することで、平面状の画像を表示するものである。尚、以下では、図1の上方向を観察者側あるいは正面側とし、下方向を背面側と称する。   As shown in FIG. 1, the display device 27 according to the embodiment of the present invention is configured by providing a display unit (screen display unit) 20 on a backlight unit 13 that irradiates light to an observer side. The liquid crystal display device is configured to display a planar image by emitting display light S whose display is controlled by an image signal from the display unit 20 toward the viewer. In the following, the upper direction in FIG. 1 is referred to as the observer side or the front side, and the lower direction is referred to as the back side.

表示部20は、2枚の偏光板(偏光フィルム)21,21と、その間に狭持された液晶パネル19とからなる。液晶パネル19は、たとえば、2枚のガラス基板の間に液晶層が充填されて構成されている。
バックライトユニット13から出射された光Lは、背面側の偏光板19を介して液晶パネル19に入射され、観察者側の偏光板21を介して観察者側に出射される。
The display unit 20 includes two polarizing plates (polarizing films) 21 and 21 and a liquid crystal panel 19 sandwiched therebetween. The liquid crystal panel 19 is configured, for example, by filling a liquid crystal layer between two glass substrates.
The light L emitted from the backlight unit 13 is incident on the liquid crystal panel 19 through the polarizing plate 19 on the back side, and is emitted to the viewer side through the polarizing plate 21 on the viewer side.

表示部20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、光学シート1により、観察者側への輝度が向上されるとともに光強度の視角度依存性が低減され、さらに、ランプイメージが低減された光を有効に利用して、画像品位の高い画像を表示させることができる。   The display unit 20 is preferably an element that displays an image by transmitting / blocking light in pixel units. If the image is displayed by transmitting / blocking light in pixel units, the optical sheet 1 improves the luminance toward the viewer side and reduces the viewing angle dependency of the light intensity. It is possible to display an image with high image quality by effectively using the light with reduced image quality.

また、表示部20は、液晶表示素子であることが好ましい。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。   The display unit 20 is preferably a liquid crystal display element. 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.

なお、ディスプレイ装置27は、上記のような表示部20を備える液晶表示装置としているが、少なくともバックライトユニット13を含んだ構成であれば、投射スクリーン装置、プラズマディスプレイ、ELディスプレイ等のように、バックライトユニット13からの光を表示光として画像表示を行う画像表示部の種類は問わない。   Although the display device 27 is a liquid crystal display device including the display unit 20 as described above, as long as it includes at least the backlight unit 13, a projection screen device, a plasma display, an EL display, etc. The type of the image display unit that displays an image using the light from the backlight unit 13 as display light is not limited.

バックライトユニット13は、表示部20の光入射側に臨ませて配置された照明光路制御用の光学シート1、反射型偏光分離シート2、拡散シート3及び光源部4を備えており、背面側から順に、光源部4、拡散シート3、光学シート1及び反射型偏光分離シート2が積層されることで構成されている。   The backlight unit 13 includes an illumination optical path control optical sheet 1, a reflective polarization separation sheet 2, a diffusion sheet 3, and a light source unit 4 that are arranged facing the light incident side of the display unit 20. The light source unit 4, the diffusion sheet 3, the optical sheet 1, and the reflective polarization separation sheet 2 are laminated in order.

光源部4は、正面側へと向かって光を発光させるものであり、本実施形態においてはエッジライト方式が採用されている。この光源部4は、透明材料から成形された平板状をなす導光板5と、導光板5の側方に配置された一対の光源15,15とを備えている。これにより光源15,15から放射された光は、導光板5内での反射を繰り返して正面方向に向かって平行な光として出射される。   The light source unit 4 emits light toward the front side, and an edge light system is adopted in this embodiment. The light source section 4 includes a light guide plate 5 having a flat plate shape formed from a transparent material, and a pair of light sources 15 and 15 disposed on the sides of the light guide plate 5. Thereby, the light emitted from the light sources 15 and 15 is repeatedly reflected in the light guide plate 5 and emitted as parallel light toward the front direction.

拡散シート3は、透明樹脂に光拡散領域が分散されて形成された略板状をなす部材であって、光源部4からの光に拡散効果を付与して正面側へと出射するものである。   The diffusion sheet 3 is a substantially plate-like member formed by dispersing a light diffusion region in a transparent resin, and imparts a diffusion effect to the light from the light source unit 4 and emits it to the front side. .

以下、図2を参照して本実施形態の光学シート1の構成について説明する。図2(a)は光学シート1の斜視図、図2(b)は図2(a)の部分拡大図である。
図2(a)に示すように、光学シート1はシート状をなしており、その平面視形状は所定のバックライトに組み込めるようにサイズ及び形状が調整されたものとされている。
Hereinafter, the configuration of the optical sheet 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG. 2A is a perspective view of the optical sheet 1, and FIG. 2B is a partially enlarged view of FIG. 2A.
As shown in FIG. 2A, the optical sheet 1 has a sheet shape, and the shape in plan view is adjusted in size and shape so as to be incorporated into a predetermined backlight.

図2(b)に示すように、光学シート1の光出射面には、略半球状のマイクロレンズ32とプリズム33とが組み合わされてなる光学形状が構成されている。即ち、プリズム33の配列の中にマイクロレンズ32が離散的に配置されている。また、この光学シート1は、所定の厚みを有する基材31を備えており、この基材31における観察者側の面が上記表面形成が構成された光出射面とされ、反対側の面が光入射面31aとされている。なお、基材31、マイクロレンズ32及びプリズム33は異種素材で構成されていても良いし、同一素材で一体に構成されていても良い。   As shown in FIG. 2B, the light emission surface of the optical sheet 1 has an optical shape formed by combining a substantially hemispherical microlens 32 and a prism 33. That is, the microlenses 32 are discretely arranged in the arrangement of the prisms 33. In addition, the optical sheet 1 includes a base material 31 having a predetermined thickness. The surface on the viewer side of the base material 31 is a light emitting surface on which the surface formation is configured, and the opposite surface is the surface. The light incident surface 31a is used. In addition, the base material 31, the microlens 32, and the prism 33 may be comprised with a different material, and may be comprised integrally with the same material.

なお、光学シート1においてはプリズム33に代えてシリンドリカルレンズを備えていてもよい。以下では、プリズム33を備えた場合についてのみ説明するが、シリンドリカルレンズを備えた場合であってもプリズム33を備えた場合と同様の作用効果を生じる。   The optical sheet 1 may include a cylindrical lens instead of the prism 33. Hereinafter, only the case where the prism 33 is provided will be described. However, even if the cylindrical lens is provided, the same effects as those provided when the prism 33 is provided are produced.

マイクロレンズ32の直径は、10μm〜200μmの範囲に設定されていることが好適である。直径が10μmより小さいと製造が困難となってしまい、200μmより大きいとマイクロレンズ32そのものが点欠陥のように視認されてしまうからである。また、マイクロレンズ32の配列は規則的でも、不規則的でも良い。   The diameter of the microlens 32 is preferably set in the range of 10 μm to 200 μm. This is because if the diameter is smaller than 10 μm, the manufacture becomes difficult, and if it is larger than 200 μm, the microlens 32 itself is visually recognized as a point defect. The arrangement of the microlenses 32 may be regular or irregular.

プリズム33のピッチは10μm〜200μmの範囲に設定されていることが好適である。ピッチが10μmより小さいと入射光の回折が大きくなるため輝度が低下し、200μmより大きいとプリズム33が液晶パネルと干渉してモアレが発生してしまうからである。また、プリズム33の頂角θは60°〜150°の範囲に設定されていることが好適である。60°より小さいと製造が困難であり、150°より大きいと輝度が得られないからである。   It is preferable that the pitch of the prisms 33 is set in a range of 10 μm to 200 μm. This is because if the pitch is smaller than 10 μm, the diffraction of incident light increases and the luminance is lowered, and if it is larger than 200 μm, the prism 33 interferes with the liquid crystal panel and moire occurs. The apex angle θ of the prism 33 is preferably set in the range of 60 ° to 150 °. If it is less than 60 °, the production is difficult, and if it is more than 150 °, the luminance cannot be obtained.

そして、本実施形態においては、光学シート1の光学形状には粗面化処理が施されている。この粗面化処理は光学形状全体になされていても良いし、部分的になされていても良い。   In the present embodiment, the optical shape of the optical sheet 1 is subjected to a roughening process. This roughening treatment may be performed on the entire optical shape or may be performed partially.

図3(a)に図2(a)のA−A’断面図を示す。光学シート1の光学形状に施す部分的な粗面化処理の一例としては、マイクロレンズ32の頂部と、マイクロレンズ32及びプリズム33の谷部(光学形状の谷部)とに粗面化処理が施されて粗面化部分34が形成されている態様が挙げられる。詳細は後述するが、この方法であれば輝度低下を防ぎ、隠蔽性能を得るのに効果が高い。   FIG. 3A shows a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. As an example of the partial roughening process performed on the optical shape of the optical sheet 1, a roughening process is performed on the top of the microlens 32 and the valleys (optical valleys) of the microlens 32 and the prism 33. The aspect by which it roughens and the roughened part 34 is formed is mentioned. Although details will be described later, this method is highly effective in preventing luminance reduction and obtaining concealment performance.

図3(b)に図2(a)のB−B’断面図を示す。図3(b)はプリズム33の谷部における断面を示したものである。粗面化処理により形成された粗面の粗さは通常Ra、Rz等の定められた方法で粗さ測定を行い数値化するが、通常の方法ではマイクロレンズ32やプリズム33の高さ自体も粗さとして捉えられてしまう。   FIG. 3B shows a B-B ′ cross-sectional view of FIG. FIG. 3B shows a cross section of the valley portion of the prism 33. The roughness of the rough surface formed by the roughening treatment is usually measured and numerically measured by a predetermined method such as Ra, Rz, etc. In the normal method, the height of the microlens 32 and the prism 33 is also determined. It will be perceived as roughness.

そこで、本実施形態の粗面化処理の粗さの意味するところについて、詳しく説明する本実施形態における粗面化処理の粗さとは、粗面化処理前の光学形状に比べて粗面化処理後の形状がどれだけ凹凸しているかを意味しているいる。ただし、この定義の場合、特にマイクロレンズ32の部分的粗面化の粗さはどの程度なのかが非常に分かりにくくなってしまう。従って、プリズム33の谷や山の稜線、平坦部分で粗さを測定することが簡便である。   Therefore, the meaning of the roughness of the roughening process of the present embodiment will be described in detail. The roughness of the roughening process in the present embodiment is a roughening process compared to the optical shape before the roughening process. It means how uneven the later shape is. However, in the case of this definition, it becomes very difficult to understand how much the roughness of the partial roughening of the microlens 32 is. Therefore, it is easy to measure the roughness at the valley of the prism 33, the ridgeline of the mountain, and the flat part.

図3(b)で一例を説明すると、プリズム33の谷部分の凹凸の高さの差△hをこの光学シートの粗さとする。なお、本実施形態においては△hが0.01μm〜5μmの範囲に設定されていることが好適である。0.01μmより小さいと隠蔽性能が全く観察されず、5μmより大きいと輝度が低下する。   An example will be described with reference to FIG. 3B. The roughness Δh of the unevenness height of the valleys of the prism 33 is defined as the roughness of the optical sheet. In the present embodiment, it is preferable that Δh is set in the range of 0.01 μm to 5 μm. If it is smaller than 0.01 μm, the concealment performance is not observed at all, and if it is larger than 5 μm, the luminance is lowered.

ここで、マイクロレンズ32とプリズム33との粗面化についてさらに詳細に説明する。マイクロレンズ32の粗面化形状は、図9(a)に示すように、球面の一部が緩やかに連続した形状をなしている。この緩やかさの指標としては、マイクロレンズ32の高さの1/10以下の凹凸を有し、粗面化を施す前のマイクロレンズ32の球面形状を保っている程度である。一方、プリズム33の谷の粗面化形状は、図9(b)のように、谷の角を潰したような形状をなしている。当該潰れた谷部分の幅は1mm以上とされていることが好ましい。   Here, the roughening of the microlens 32 and the prism 33 will be described in more detail. As shown in FIG. 9A, the roughened shape of the microlens 32 has a shape in which a part of the spherical surface is gently continuous. As an index of the gentleness, there is an unevenness that is 1/10 or less of the height of the microlens 32 and the spherical shape of the microlens 32 before the roughening is maintained. On the other hand, the roughened shape of the valley of the prism 33 has a shape in which the corners of the valley are crushed as shown in FIG. The width of the collapsed valley portion is preferably 1 mm or more.

このようなマイクロレンズ32とプリズム33とが同一面に混在した場合について図9(c)を参照して説明する。まず、プリズム33谷部で入射光が強く拡散させられる。次に、拡散した光はプリズム33の谷部よりも高い位置にあるマイクロレンズ33に入射し、該マイクロレンズ32の緩やかな拡散と集光機能とによって、光分布を整えられる。即ち、光の拡散(混合)と集光が効果的に行なわれており、優れた隠蔽性と輝度とを両立することができる。なお、図9(c)で入射面側に拡散した光は、入射面や他の部材、ランプハウス等で反射し、再び入射光となって再利用される。   A case where such microlenses 32 and prisms 33 are mixed on the same surface will be described with reference to FIG. First, the incident light is strongly diffused in the prism 33 valley. Next, the diffused light is incident on the microlens 33 located higher than the valley of the prism 33, and the light distribution is adjusted by the gentle diffusion and condensing function of the microlens 32. That is, light diffusion (mixing) and light collection are effectively performed, and both excellent concealability and luminance can be achieved. In addition, the light diffused to the incident surface side in FIG. 9C is reflected by the incident surface, other members, a lamp house, etc., and is reused as incident light again.

図4(a)〜(d)は光学シート1の光入射面31aの形状の種類を断面図で示したものである。なお、図5の各図において光学形状の粗面化は図では省略してある。
図4(a)は光入射面31aが略平坦面状の場合を示している。また、図4(c)は光入射面31aに突起部35を有している場合を示す。この突起部35は擦れ傷防止を目的として付与され、その形状は略半球状や台形形状等の種々の形状があげられる。突起部35の高さは10μm〜100μmの範囲に設定されていることが望ましい。10μmより小さいと擦れ傷防止効果がほとんど得られず、100μmより大きいと光学シートが撓んでしまい好ましくないからである。また、突起部35の最大径は10μm〜300μmの範囲に設定されていることが望ましい。10μmより小さいと製造が困難となり、300μmより大きいと点欠陥として視認されてしまうからである。ただし、光入射面は光出射面の光学形状に比べ視認されにくいので、該光学形状よりは大きな形状を選択することができる。
4A to 4D are sectional views showing the shape of the light incident surface 31 a of the optical sheet 1. In each drawing of FIG. 5, the roughening of the optical shape is omitted in the drawing.
FIG. 4A shows a case where the light incident surface 31a is substantially flat. FIG. 4C shows a case where the light incident surface 31a has a protrusion 35. The protrusions 35 are provided for the purpose of preventing scratches, and the shapes thereof include various shapes such as a substantially hemispherical shape and a trapezoidal shape. It is desirable that the height of the protrusion 35 is set in the range of 10 μm to 100 μm. If the thickness is smaller than 10 μm, the effect of preventing scratches is hardly obtained, and if it is larger than 100 μm, the optical sheet is bent, which is not preferable. Further, it is desirable that the maximum diameter of the protrusion 35 is set in a range of 10 μm to 300 μm. This is because if it is smaller than 10 μm, production becomes difficult, and if it is larger than 300 μm, it is visually recognized as a point defect. However, since the light incident surface is less visible than the optical shape of the light exit surface, a shape larger than the optical shape can be selected.

図4(b)(d)は光入射面31aに粗面化処理した場合を示す。光入射面31aは基本的に平坦面状に構成されているため、この部分を測定すれば通常の粗さで表現することができる。粗さはRz0.1μm〜10μmの範囲に設定されていることが好適である。0.1μmより小さいと隠蔽性能が発揮されず、10μmより大きいと輝度低下が著しい。また、10μmより大きい粗さが必要な場合は、部分的に突起を設けた方が好ましい。   4B and 4D show a case where the light incident surface 31a is roughened. Since the light incident surface 31a is basically formed in a flat surface shape, if this portion is measured, it can be expressed with normal roughness. The roughness is preferably set in the range of Rz 0.1 μm to 10 μm. If it is smaller than 0.1 μm, the concealing performance is not exhibited, and if it is larger than 10 μm, the luminance is remarkably lowered. Further, when a roughness larger than 10 μm is required, it is preferable to provide a protrusion partially.

このような光学シート1の主となる材質としては、例えば、ポリカーボネート、アクリル−スチレン共重合体、ポリスチレン、スチレン・ブタジエン・アクリロニトリル共重合体、シクロオレフィンポリマー等を使用することができる。また、主となる材質の中に透明粒子が分散されていてもよい。この場合、主となる材質の屈折率と透明粒子の屈折率が異なるものとされ、主となる材質の屈折率と透明粒子の屈折率の差は0.01以上とされていることが望ましい。屈折率の差がこれより小さいと十分な光散乱性能が得ることができない。また、当該屈折率差は0.5以下で十分である。さらに、透明粒子の平均粒径は0.5〜30.0μmであることが望ましい。   Examples of the main material of the optical sheet 1 include polycarbonate, acrylic-styrene copolymer, polystyrene, styrene / butadiene / acrylonitrile copolymer, and cycloolefin polymer. Further, transparent particles may be dispersed in the main material. In this case, it is desirable that the refractive index of the main material and the refractive index of the transparent particles are different, and the difference between the refractive index of the main material and the refractive index of the transparent particles is 0.01 or more. If the difference in refractive index is smaller than this, sufficient light scattering performance cannot be obtained. Further, it is sufficient that the difference in refractive index is 0.5 or less. Furthermore, the average particle size of the transparent particles is desirably 0.5 to 30.0 μm.

透明粒子としては、無機酸化物からなる透明粒子又は樹脂からなる透明粒子が使用できる。例えば、無機酸化物からなる透明粒子としてはシリカやアルミナ等からなる粒子を挙げることができる。また、樹脂からなる透明粒子としては、アクリル粒子、スチレン粒子、スチレンアクリル粒子及びその架橋体;メラミン−ホルマリン縮合物の粒子、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PFA(ペルフルオロアルコキシ樹脂)、FEP(テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体)、PVDF(ポリフルオロビニリデン)、及びETFE(エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体)等の含フッ素ポリマー粒子、シリコーン樹脂粒子等を挙げることができる。これら透明粒子は、2種類以上を混合して使用してもよい。または、板状の部材は主となる材質中に空気を含む微細な空洞を有した構造をしており、主となる材質と空気の屈折率差で拡散性能を得ても良い。   As the transparent particles, transparent particles made of an inorganic oxide or transparent particles made of a resin can be used. For example, examples of the transparent particles made of an inorganic oxide include particles made of silica, alumina or the like. The transparent particles made of resin include acrylic particles, styrene particles, styrene acrylic particles and cross-linked products thereof; melamine-formalin condensate particles, PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (perfluoroalkoxy resin), FEP (tetra Examples thereof include fluorine-containing polymer particles such as fluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer), PVDF (polyfluorovinylidene), and ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene copolymer), and silicone resin particles. These transparent particles may be used as a mixture of two or more. Alternatively, the plate-like member has a structure in which a main material has a fine cavity containing air, and diffusion performance may be obtained by a difference in refractive index between the main material and air.

光学シート1において、基材31は単層構造でも複層構造でもよく、透明層を含んでいても良い。
また、光学シート1は押し出し法、キャスト法、インジェクション法等で製造することができ、その厚みは12μm〜1mmとすることができる。厚み12μmを下回ると加工に耐えうる剛性が不足し、1mmを超えると加工に耐えうる柔軟性が不足するため好ましくない。
In the optical sheet 1, the substrate 31 may have a single layer structure or a multilayer structure, and may include a transparent layer.
Moreover, the optical sheet 1 can be manufactured by an extrusion method, a casting method, an injection method, etc., and the thickness can be 12 micrometers-1 mm. If the thickness is less than 12 μm, the rigidity that can withstand the processing is insufficient, and if it exceeds 1 mm, the flexibility that can withstand the processing is insufficient.

また、上記方法の他、光学シート1をUV硬化法で製造してもよい。UV硬化法で作成される場合、基材上にUV硬化性の樹脂を塗布し、所望の形状の金型を押し当て、UV照射し光学層を得る。基材31としては、当該分野でよく知られたPET(ポリエチレンテレフタレート)、ポリカーボネート、アクリル、ポリプロピレンのフィルムなどを使用することができる。   In addition to the above method, the optical sheet 1 may be manufactured by a UV curing method. When prepared by the UV curing method, a UV curable resin is applied on the substrate, a mold having a desired shape is pressed, and UV irradiation is performed to obtain an optical layer. As the base material 31, a film of PET (polyethylene terephthalate), polycarbonate, acrylic, polypropylene, or the like well known in the art can be used.

反射型偏光分離シート2は、例えば偏光層と2層以上の光学層を積層した構成をなしており、適宜市販されているものを用いることが可能である。   The reflective polarization separating sheet 2 has a configuration in which, for example, a polarizing layer and two or more optical layers are laminated, and a commercially available one can be used as appropriate.

次に、上記のような構成の光学シート1を備えたバックライトユニット13、ディスプレイ装置27の作用について説明する。
光源部4の光源15から出射された光は、導光板5を通過して正面側に進行した後、拡散板シート3に入射する。そして、拡散シート3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。そして、拡散シート3シートを通過した光は、光学シート1及び反射型偏光分離シート2を通過し、さらに、表示部20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 13 and the display device 27 including the optical sheet 1 having the above-described configuration will be described.
The light emitted from the light source 15 of the light source unit 4 passes through the light guide plate 5 and proceeds to the front side, and then enters the diffusion plate sheet 3. Then, after the light scattering effect is given by the diffusion sheet 3 and sufficiently diffused, the light is emitted to the front side. The light that has passed through the diffusion sheet 3 sheet passes through the optical sheet 1 and the reflective polarization separation sheet 2, and further passes through the display unit 20, so that it is visually recognized by the observer as an image display.

以上説明した光学シート1によれば、光学形状がマイクロレンズ32とプリズム33との組み合わせからなることにより、一枚で集光と拡散の機能を併せ持つことができる。また、光学形状の表面に粗面化処理が施されているため、欠陥及び光源の影の隠蔽性能を向上させることができる。
さらに、例えばプリズムシートに粗面化処理を施した場合には輝度低下が著しいが、本実施形態においては粗面化処理による輝度低下が生じにくいマイクロレンズ32を有しているため、光学シート1全体として、良好な輝度と隠蔽性能を両立することができる。
なお、このような作用効果は、プリズム33に代えてシリンドリカルレンズを採用した場合であっても同様である。
According to the optical sheet 1 described above, since the optical shape is a combination of the microlens 32 and the prism 33, a single sheet can have both the functions of condensing and diffusing. Further, since the surface of the optical shape is roughened, it is possible to improve the concealment performance of defects and light source shadows.
Further, for example, when the surface of the prism sheet is roughened, the luminance is significantly reduced. However, in the present embodiment, the optical sheet 1 has the microlens 32 that is less likely to be reduced in luminance due to the roughening. As a whole, both good luminance and concealment performance can be achieved.
Such a function and effect is the same even when a cylindrical lens is employed instead of the prism 33.

また、本実施形態のバックライトユニット13及びディスプレイ装置27は上記構成の光学シート1を用いているため、良好な輝度と隠蔽性能を両立を図った出射光及び画像表示を実現することができる。   In addition, since the backlight unit 13 and the display device 27 of the present embodiment use the optical sheet 1 having the above-described configuration, it is possible to realize emitted light and image display that achieve both good luminance and concealment performance.

以上、本実施形態での実施形態について詳細に説明したが、本実施形態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。
例えば、変形例として図5に示すようなディスプレイ装置28であってもよい。このディスプレイ装置28は、バックライトユニット14の構成において実施形態とは相違する。
As described above, the embodiment in the present embodiment has been described in detail. However, without departing from the technical idea of the present embodiment, the present invention is not limited thereto, and some design changes and the like are possible.
For example, a display device 28 as shown in FIG. 5 may be used as a modification. The display device 28 is different from the embodiment in the configuration of the backlight unit 14.

即ち、このバックライトユニット14は、出射面に平行に配列された複数の光源15とこれら光源15の背面側及び側方を囲うランプハウス17とから構成された光源部4を備えており、該光源部4の正面側に、拡散シート3及び光学シート1が積層されて構成されている。この変形例においても、実施形態と同様光学シート1を用いているため、良好な輝度と隠蔽性能を両立を図った出射光及び画像表示を実現することができる。   That is, the backlight unit 14 includes a light source unit 4 including a plurality of light sources 15 arranged in parallel to the emission surface and a lamp house 17 that surrounds the back side and the side of the light sources 15. The diffusion sheet 3 and the optical sheet 1 are laminated on the front side of the light source unit 4. Also in this modified example, since the optical sheet 1 is used as in the embodiment, it is possible to realize emitted light and image display that achieve both good luminance and concealment performance.

(光学シートの製造方法)
まず、種々の粗面化処理が施された半球状のマイクロレンズとプリズムの逆形状をなす金型ロール、及び、突起部の逆形状を有する金型ロール、突起部の逆形状を有さない金型ロールを準備した。
これら金型ロールを押出し機に近接して配置し、熱可塑性ポリカーボネート樹脂シートを溶融して押出し機により成型し、成形物が冷却、硬化する上記金型ロールによって成形して、表面に光学形状を有する光学シートを得た。なお、光学シートの厚みは320μmとし、熱可塑性ポリカーボネートとしては、は帝人化成(株)のM1201を使用した。
また、比較のために粗面化処理有無の頂角90°プリズムシート、マイクロレンズシートを同様の手法で準備した。
これら作成したシートを730mm×310mmの真四角に切り取り、評価に使用した。
(Optical sheet manufacturing method)
First, hemispherical microlenses that have been subjected to various roughening treatments and a die roll having a reverse shape of a prism, a mold roll having a reverse shape of the protrusion, and a reverse shape of the protrusion are not present A mold roll was prepared.
These mold rolls are placed close to the extruder, the thermoplastic polycarbonate resin sheet is melted and molded by the extruder, and the molded product is molded by the mold roll that is cooled and cured, so that the optical shape is formed on the surface. An optical sheet was obtained. The optical sheet had a thickness of 320 μm, and M1201 from Teijin Chemicals Ltd. was used as the thermoplastic polycarbonate.
For comparison, a prism sheet and a microlens sheet having an apex angle of 90 ° with or without a roughening treatment were prepared in the same manner.
These prepared sheets were cut into 730 mm × 310 mm squares and used for evaluation.

(光学シートの輝度測定、および隠蔽性評価)
得られた光学シート1をディスプレイに組み込み、白画面を表示し、トプコン製SR−3Aで画面の法線方向、50cmの距離から中心の輝度を測定した。バックライトユニットの構成は帝人化成製拡散板65HLWと光学シートを用いたものとした。
隠蔽性の評価は直下型バックライトを使用し、光源の隠蔽性の評価で行った。輝度測定と同様の構成で光学シートをディスプレイに組み込み、白画面を表示して目視観察した。この目視評価は個人差があるため、被験者3名以上で実施した。
(Measurement of brightness of optical sheet and evaluation of concealment)
The obtained optical sheet 1 was incorporated into a display, a white screen was displayed, and the center luminance was measured from a distance of 50 cm in the normal direction of the screen with SR-3A manufactured by Topcon. The configuration of the backlight unit was one using a Teijin Chemicals diffusion plate 65HLW and an optical sheet.
The hiding property was evaluated by evaluating the hiding property of the light source using a direct type backlight. The optical sheet was incorporated into the display with the same configuration as the luminance measurement, and a white screen was displayed for visual observation. Since this visual evaluation has individual differences, it was performed by three or more subjects.

結果を表1に示す。なお、表1中、(山)(谷)は光学形状のプリズムの粗面化部分を示している。なお、光学形状の表面の粗面化はマイクロレンズの頂部にも施した。   The results are shown in Table 1. In Table 1, (mountains) and (valleys) indicate roughened portions of the optical prism. The rough surface of the optical shape was also applied to the top of the microlens.

Figure 2011099931
Figure 2011099931

表1から、No.0〜No.6を比較すると、表面粗さが0.01μmから5μmまでは輝度、隠蔽性ともに良好であることがわかる。また、No.6については、輝度が0.95を下回ってしまう。
さらに、No.2とNo.7を比較すると、いずれも輝度、隠蔽性ともに良好であるが、粗面化部分がプリズムの山よりも谷に配置された方が輝度低下が抑えられることが分かる。
また、No.2及びNo.8〜No.10の比較で、裏面(光入射面)いずれの形状であっても輝度、隠蔽性ともに良好であった。
さらに、No.11とNo.12により、プリズムシートは輝度が高いものの隠蔽性が悪く、粗面化で輝度が著しく下がることが分かった。これに対して、マイクロレンズシートは粗面化有無によらず、輝度が低いことが分かった。
なお、実施例においては、最も単純な比較のためバックライトの構成は帝人化成製拡散板65HLWと光学シートとを用いたものとしたが、本実施形態の光学シートは他の光学シートと合わせて用いたとしても、その性能が損なわれることは無い。
From Table 1, no. 0-No. 6 is compared, it can be seen that both the brightness and the hiding property are good when the surface roughness is from 0.01 μm to 5 μm. No. For 6, the luminance is below 0.95.
Furthermore, no. 2 and No. 7 shows that both the luminance and the concealment are good, but it is understood that the luminance reduction is suppressed when the roughened portion is arranged in the valley rather than the peak of the prism.
No. 2 and no. 8-No. In comparison of 10, the luminance and concealment were good regardless of the shape of the back surface (light incident surface).
Furthermore, no. 11 and no. 12, it was found that the prism sheet had high brightness but the concealability was poor, and the brightness was significantly lowered by roughening. On the other hand, it was found that the brightness of the microlens sheet was low regardless of whether or not the surface was roughened.
In the examples, for the simplest comparison, the backlight is configured using a Teijin Chemicals diffusion plate 65HLW and an optical sheet. However, the optical sheet of the present embodiment is combined with other optical sheets. Even if it is used, its performance is not impaired.

1 光学シート
2 反射型偏光分離シート
3 拡散シート
4 光源部
5 導光板
15 光源
20 表示部(画像表示部)
32 マイクロレンズ
33 プリズム
34 粗面化部分
35 突起部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical sheet 2 Reflection type polarization separation sheet 3 Diffusion sheet 4 Light source part 5 Light guide plate 15 Light source 20 Display part (image display part)
32 Micro lens 33 Prism 34 Roughened portion 35 Projection

Claims (10)

光源から入射された光の光路を制御して出射する照明光路制御に使用される光学シートであって、
光出射面に、光を集光又は拡散させる光学形状を有し、
該光学形状は、略半球状をなすマイクロレンズと、シリンドリカルレンズもしくはプリズムとの組み合わせからなり、
前記光学形状の表面に粗面化処理が施されていることを特徴とする光学シート。
An optical sheet used for illumination optical path control for controlling and emitting an optical path of light incident from a light source,
The light exit surface has an optical shape for condensing or diffusing light,
The optical shape consists of a combination of a substantially hemispherical microlens and a cylindrical lens or prism,
An optical sheet, wherein the surface of the optical shape is roughened.
前記粗面化処理が施されて形成された凹凸の高低差が、0.01μm〜5μmの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の光学シート。   2. The optical sheet according to claim 1, wherein the unevenness formed by the roughening treatment is set in a range of 0.01 μm to 5 μm. 前記粗面化処理が、前記マイクロレンズの頂部と、前記光学形状の谷部とに施されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学シート。   The optical sheet according to claim 1, wherein the roughening treatment is performed on a top portion of the microlens and a trough portion of the optical shape. 前記光学シートの光入射面が略平坦面状をなしてい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学シート。   4. The optical sheet according to claim 1, wherein a light incident surface of the optical sheet has a substantially flat surface shape. 5. 前記光入射面に粗面化処理が施されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の光学シート。   The optical sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the light incident surface is subjected to a roughening treatment. 前期粗面化処理が施された前記光入射面の十点平均粗さRzが0.1μm〜5μmの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項5に記載の光学シート。   The optical sheet according to claim 5, wherein a ten-point average roughness Rz of the light incident surface that has been subjected to the roughening treatment in the previous period is set in a range of 0.1 μm to 5 μm. 前記光入射面上に突起形状が形成された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学シート。   The optical sheet according to claim 4, wherein a protrusion shape is formed on the light incident surface. 前記突起形状の高さが前記光入射面からの高さが10μm〜100μmの範囲に設定されていることを特徴とする請求項7に記載の光学シート。   The optical sheet according to claim 7, wherein the height of the protrusion shape is set in a range of 10 μm to 100 μm from the light incident surface. 請求項1から8のいずれか一項に記載の光学シートと、
該光学シートに光を照射する前記光源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 sheet according to any one of claims 1 to 8,
A backlight unit comprising the light source for irradiating the optical sheet with light.
請求項9に記載のバックライトユニットと、
画素単位での透過/遮光に応じて表示画像を規定し、前記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部とを備えたことを特徴とするディスプレイ装置。
The backlight unit according to claim 9,
A display device comprising: an image display unit that defines a display image in accordance with transmission / shading in pixel units and displays an image by light irradiation from the backlight unit.
JP2009253330A 2009-11-04 2009-11-04 Optical sheet, backlight unit and display device Expired - Fee Related JP5482114B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009253330A JP5482114B2 (en) 2009-11-04 2009-11-04 Optical sheet, backlight unit and display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009253330A JP5482114B2 (en) 2009-11-04 2009-11-04 Optical sheet, backlight unit and display device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011099931A true JP2011099931A (en) 2011-05-19
JP5482114B2 JP5482114B2 (en) 2014-04-23

Family

ID=44191170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009253330A Expired - Fee Related JP5482114B2 (en) 2009-11-04 2009-11-04 Optical sheet, backlight unit and display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5482114B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013029804A (en) * 2011-06-24 2013-02-07 Mitsubishi Rayon Co Ltd Optical film and optical device using the same
JP2020027218A (en) * 2018-08-16 2020-02-20 楷威電子股▲分▼有限公司 Optical film, and backlight module applying the same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111710989B (en) * 2020-06-24 2021-08-13 西安海天天线科技股份有限公司 Novel artificial dielectric lens antenna capable of reducing 5G base stations on large scale

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06148408A (en) * 1992-11-11 1994-05-27 Sekisui Chem Co Ltd Optical control sheet
JPH0921907A (en) * 1995-07-07 1997-01-21 Shimura Kaken Kogyo Kk Prism sheet and illumination device using the same
JPH1195037A (en) * 1997-09-19 1999-04-09 Dainippon Printing Co Ltd Lens film for surface light source
WO2007046337A1 (en) * 2005-10-17 2007-04-26 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Prism sheet and production method thereof and surface light source device
JP2008070456A (en) * 2006-09-12 2008-03-27 Sony Corp Lens film and display device
JP2008152253A (en) * 2006-12-12 2008-07-03 Samsung Electronics Co Ltd Optical sheet and method for fabricating the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06148408A (en) * 1992-11-11 1994-05-27 Sekisui Chem Co Ltd Optical control sheet
JPH0921907A (en) * 1995-07-07 1997-01-21 Shimura Kaken Kogyo Kk Prism sheet and illumination device using the same
JPH1195037A (en) * 1997-09-19 1999-04-09 Dainippon Printing Co Ltd Lens film for surface light source
WO2007046337A1 (en) * 2005-10-17 2007-04-26 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Prism sheet and production method thereof and surface light source device
JP2008070456A (en) * 2006-09-12 2008-03-27 Sony Corp Lens film and display device
JP2008152253A (en) * 2006-12-12 2008-07-03 Samsung Electronics Co Ltd Optical sheet and method for fabricating the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013029804A (en) * 2011-06-24 2013-02-07 Mitsubishi Rayon Co Ltd Optical film and optical device using the same
JP2020027218A (en) * 2018-08-16 2020-02-20 楷威電子股▲分▼有限公司 Optical film, and backlight module applying the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP5482114B2 (en) 2014-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010064692A1 (en) Optical component, lighting device, and display device
JP2010210882A (en) Optical sheet and display using the same
JP2010164657A (en) Optical sheet, back light unit and display device
JP5736957B2 (en) Light guide plate, surface light source device and display device
JP5614128B2 (en) Optical sheet, backlight unit and display device
JP5482114B2 (en) Optical sheet, backlight unit and display device
JP2010192246A (en) Light diffusion plate, optical sheet, backlight unit, and display device
JP2011133555A (en) Optical sheet, backlight unit, and display device
JP2010256431A (en) Laminated resin sheet, and backlight unit and display device using the same
JP5598010B2 (en) Backlight unit and display device
JP2010266611A (en) Optical equalizing element, optical sheet, backlight unit and display device
JP2011133556A (en) Optical sheet, backlight unit, display device, and die
JP2011064745A (en) Optical sheet, backlight unit and display apparatus
JP2011150077A (en) Optical sheet, backlight unit and display device
JP2010160438A (en) Lens sheet, back light unit and display apparatus
JP2014086245A (en) Light guide plate, backlight unit and display device
JP2009145842A (en) Light diffusing plate, optical sheet, backlight unit and display device
JP5640366B2 (en) Optical sheet, backlight unit and display device
JP2012242649A (en) Optical sheet, backlight unit, and display device
JP2013073819A (en) Optical sheet, backlight unit, and liquid crystal display device
JP2011242419A (en) Optical sheet, metal mold, backlight unit and display device
JP2012098409A (en) Optical sheet, backlight unit, and display device
JP2012013755A (en) Optical sheet, backlight unit, display device, and mold for manufacturing optical sheet
JP2012204136A (en) Light guide plate, backlight unit, and display device
JP5515543B2 (en) Optical sheet manufacturing apparatus and optical sheet manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121022

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130807

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131105

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131218

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20131219

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140203

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5482114

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees