JP2012027083A

JP2012027083A - Optical sheet and display device

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Publication number: JP2012027083A
Application number: JP2010162966A
Authority: JP
Inventors: Junya Sato; 隼也佐藤
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2010-07-20
Filing date: 2010-07-20
Publication date: 2012-02-09

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical sheet having both of a condensing function and property for concealing irregularity in a light source, and to provide a display device using the optical sheet.SOLUTION: A first lens array and a second lens array are formed on one surface of a sheet type substrate, and a third lens array and a fourth lens array are formed on the other surface. The first lens array comprises a plurality of first lenses extending in one direction and arranged in parallel to one another. The second lens array comprises a plurality of second lenses extending in a direction intersecting with the first lenses and arranged in parallel to one another. The third lens array comprises third lenses arranged in parallel to one another. The fourth lens array comprises a plurality of fourth lenses extending in a direction intersecting with the third lenses and arranged in parallel to one another. The first lens and the second lens have shapes giving different components of exiting light.

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に好適な光学シート、その光学シートを使用した表示装置に関する。上記表示装置は、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等の画像表示素子を背面から照射するバックライト・ユニット及び上記画像表示素子とバックライト・ユニットを備えた表示装置として好適である。 The present invention relates to an optical sheet suitable for a transmission / non-transmission lens sheet and a display optical sheet in pixel units, and a display device using the optical sheet. The display device includes a backlight unit that irradiates an image display element such as a liquid crystal panel on which a display element whose display pattern is defined according to a transparent state / scattering state is disposed, and the image display element and the backlight It is suitable as a display device provided with a unit.

液晶表示装置（ＬＣＤ）に代表されるフラットパネルディスプレイとしては、提供される情報を認識するのに必要な照明装置を内蔵しているタイプが普及している。この照明装置で消費される電力は、液晶表示装置全体で消費する電力の相当部分を占める。従って、所定の輝度を提供するのに必要な照明装置の消費電力を低減することは、液晶表示装置全体の省電力化に寄与することができる。 As a flat panel display typified by a liquid crystal display device (LCD), a type having a built-in illumination device necessary for recognizing provided information is widespread. The power consumed by the lighting device occupies a considerable portion of the power consumed by the entire liquid crystal display device. Therefore, reducing the power consumption of the lighting device necessary to provide a predetermined luminance can contribute to power saving of the entire liquid crystal display device.

ところで、液晶表示装置に使用される照明装置として、主に直下方式とエッジライト方式とが挙げられる。直下方式の照明装置は、光源を多数配置することが可能であるため、大型の（主として２０インチ以上の）液晶表示装置に適用されている。
一方、エッジライト方式は光源の配置位置が限定されるため、大型化には向かず、主としてノート型パソコン、液晶モニター、携帯情報端末等に適用されている。 By the way, as a lighting device used for a liquid crystal display device, there are mainly a direct type and an edge light type. The direct type illumination device can be provided with a large number of light sources, and thus is applied to a large-sized (mainly 20 inches or more) liquid crystal display device.
On the other hand, the edge light method is not suitable for enlargement because the arrangement position of the light source is limited, and is mainly applied to a notebook personal computer, a liquid crystal monitor, a portable information terminal, and the like.

しかし最近では、照明装置用の光源として冷陰極管に替わってＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ発光ダイオード）が採用され始めたことにより、低消費電力化が図れ、薄型化の容易なエッジライト方式が、２０インチ以上の中型ないし大型液晶表示装置へ採用され始めている。 Recently, however, LED (Light Emitting Diode Light-Emitting Diode) instead of cold-cathode tubes has begun to be used as a light source for lighting devices. It has begun to be used in medium-sized and large-sized liquid crystal displays larger than inches.

従来、直下型方式バックライトに使用される拡散板は、光源である冷陰極管から出射される光を拡散させ、輝度ムラ（ランプイメージ）を低減させることを目的としている。したがって、拡散板の上には観察者側方向の輝度を向上させるために、また拡散板では消しきれない光源のムラを低減させるために、単一、または複数の光学フィルムが配置される。 Conventionally, a diffusion plate used in a direct type backlight is intended to diffuse light emitted from a cold cathode tube, which is a light source, and reduce luminance unevenness (lamp image). Therefore, a single or a plurality of optical films are arranged on the diffusion plate in order to improve the luminance in the viewer side direction and to reduce unevenness of the light source that cannot be erased by the diffusion plate.

また、エッジライト方式は、導光板と呼ばれる透光性の板の端面にのみ光源が配置される構造のため、光源設置数に限界がある。従って液晶表示装置が大型になるにつれ、ディスプレイ全体を明るくすることは難しくなり、輝度を向上させる光学シート、輝度ムラを低減させる光学シートの役割が重要となる。
液晶表示画面の輝度を向上させる手段として、特許文献１〜３に記載のような、米国３Ｍ社の登録商標である輝度向上フィルム（ＢｒｉｇｈｔｎｅｓｓＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔＦｉｌｍ：ＢＥＦ）がレンズシートとして広く使用されている。 The edge light system has a limit in the number of installed light sources because the light source is arranged only on the end face of a light-transmitting plate called a light guide plate. Therefore, as the liquid crystal display device becomes larger, it becomes difficult to brighten the entire display, and the roles of an optical sheet that improves luminance and an optical sheet that reduces luminance unevenness become important.
As means for improving the brightness of a liquid crystal display screen, a brightness enhancement film (BEF), which is a registered trademark of US 3M, as described in Patent Documents 1 to 3, is widely used as a lens sheet.

図１０は、ＢＥＦの配置の一例を示す断面模式図であり、図１１は、ＢＥＦの斜視図である。図１０に示すように、ＢＥＦ１８５は、部材１８６上に、断面三角形状の単位プリズム１８７が一方向に周期的に配列された光学フィルムである。この単位プリズム１８７は光の波長に比較して大きいサイズ（ピッチ）とされている。 FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing an example of the BEF arrangement, and FIG. 11 is a perspective view of the BEF. As shown in FIG. 10, the BEF 185 is an optical film in which unit prisms 187 having a triangular cross section are periodically arranged in one direction on a member 186. The unit prism 187 has a size (pitch) larger than the wavelength of light.

ＢＥＦ１８５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）”することができる。すなわちＢＥＦ１８５は、ディスプレイの使用時（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ることができる。ここで言う「軸上」とは、視聴者の視野方向Ｆ’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側である。 The BEF 185 collects light from “off-axis” and redirects this light “on-axis” or “recycle” toward the viewer. can do. That is, the BEF 185 can increase the on-axis luminance by reducing the off-axis luminance when the display is used (observation). Here, “on the axis” means a direction that coincides with the viewing direction F ′ of the viewer, and is generally on the normal direction side with respect to the display screen.

ＢＥＦ１８５に代表されるレンズシートを用いる際に、特許文献４のように、透明基材上に拡散フィラーを塗布し拡散と集光の両方の機能を持つ拡散フィルム（以下、下拡散フィルムと呼ぶ）を、拡散板とレンズシートとの間に配置することによって、拡散板から出射される拡散光を効率よく集光することができるとともに、拡散板だけでは消しきれない光源のムラを抑えることができる。 When a lens sheet represented by BEF185 is used, as in Patent Document 4, a diffusion film is applied on a transparent substrate to have both diffusion and light collection functions (hereinafter referred to as a lower diffusion film). Is disposed between the diffuser plate and the lens sheet, the diffused light emitted from the diffuser plate can be efficiently collected, and unevenness of the light source that cannot be erased only by the diffuser plate can be suppressed. .

さらにまた、レンズシートと液晶パネルとの間に光拡散フィルムを配置した場合には、プリズムシートに起因する射出光のサイドローブを低減させることができるとともに、規則的に配列されたレンズと液晶画素との間に生じるモアレ干渉縞を防ぐことができる。 Furthermore, when a light diffusing film is disposed between the lens sheet and the liquid crystal panel, side lobes of emitted light caused by the prism sheet can be reduced, and the regularly arranged lenses and liquid crystal pixels are arranged. Moire interference fringes generated between the two can be prevented.

一方、エッジライト方式において使用される導光板は、端面から入射される入射光を効率良く射出面へと導く光変向面が、該射出面と対向する面に設けられることが一般的である。光変向面としては、例えば白色のドットパターンが印刷されたもの、あるいは、レンズ形状が付与されたもの等、効率よく射出面へと導くために様々な光変向面が提案されている。 On the other hand, the light guide plate used in the edge light system is generally provided with a light diverting surface that efficiently guides incident light incident from the end face to the exit surface on the surface facing the exit surface. . As the light diverting surface, various light diverting surfaces have been proposed in order to efficiently lead to the exit surface, such as a surface on which a white dot pattern is printed or a lens shape.

しかしながら、どのような光変向面であっても、規則的に配列された反射層や構造物で形成されるため、上述のＢＥＦ１８５に代表されるレンズシートとの干渉（モアレ干渉縞）の問題や、光変向面のムラが視認されるといった問題があり、その解決手段としては、導光板とレンズシートとの間に、特許文献４に示されるような拡散フィルムを使用する方法が一般的である。 However, since any light redirecting surface is formed by regularly arranged reflective layers and structures, there is a problem of interference (moire interference fringes) with the lens sheet represented by the above-mentioned BEF185. In addition, there is a problem that unevenness of the light turning surface is visually recognized. As a means for solving the problem, a method of using a diffusion film as shown in Patent Document 4 is generally used between the light guide plate and the lens sheet. It is.

ところで、このような液晶表示装置について、軽量、低消費電力、高輝度、薄型化であることが市場ニーズとして強く要請されており、それに伴い、液晶表示装置に搭載されるバックライト・ユニットも、軽量、低消費電力、高輝度であることが要求されている。特に、近年、目覚しい発展をみるカラー液晶表示装置においては、液晶パネルのパネル透過率がモノクロ対応の液晶パネルに比べ格段に低く、そのため、バックライト・ユニットの輝度向上を図ることが、カラー液晶表示装置自体の低消費電力を得るために必須となっている。 By the way, for such a liquid crystal display device, light weight, low power consumption, high brightness, and thinning are strongly demanded as market needs, and accordingly, a backlight unit mounted on the liquid crystal display device is also included. Light weight, low power consumption, and high brightness are required. In particular, in the color liquid crystal display devices that have made remarkable progress in recent years, the panel transmittance of the liquid crystal panel is much lower than that of a monochrome compatible liquid crystal panel, so that the brightness of the backlight unit can be improved. It is essential to obtain low power consumption of the device itself.

しかしながら、上述したように従来の装置では、高輝度、低消費電力の要請に充分に応えられているとは言いがたく、ユーザからは、低価格、高輝度、高表示品位で、かつ低消費電力の液晶表示装置を実現できるバックライト・ユニット及び表示装置の開発が待ち望まれている。 However, as described above, it is difficult to say that the conventional apparatus sufficiently satisfies the demand for high luminance and low power consumption, and the user has low price, high luminance, high display quality, and low power consumption. The development of a backlight unit and a display device capable of realizing a power liquid crystal display device is awaited.

特公平１−３７８０１号公報Japanese Patent Publication No. 1-378001 特開平６−１０２５０６号公報JP-A-6-102506 特表平１０−５０６５００号公報JP 10-506500 Gazette 特開２００４−２９５０８０号公報JP 2004-295080 A

近年、ディスプレイの更なる薄型化と高画質化が求められている。しかし、正面輝度の向上を目的として使用される反射性偏光シートは、高価であるため、液晶表示装置の生産コストを上昇させるという問題がある。また、ディスプレイの表示品位を向上させるため正面輝度の上昇、また拡散板、導光板だけでは消しきれない光源のムラを抑制する必要がある。 In recent years, there has been a demand for further thinner displays and higher image quality. However, since the reflective polarizing sheet used for the purpose of improving the front luminance is expensive, there is a problem of increasing the production cost of the liquid crystal display device. Further, in order to improve the display quality of the display, it is necessary to suppress an increase in front luminance and unevenness of the light source that cannot be erased only by the diffusion plate and the light guide plate.

本発明は、上述の問題に鑑みてなされ、集光機能、光源ムラの隠蔽性とを兼ね備えた光学シート、及びその光学シートを使用した表示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 having a light condensing function and a light source unevenness concealing function, and a display device using the optical sheet.

上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、シート状の基材の一方の面に、第１のレンズアレイ及び第２のレンズアレイが形成されると共に、上記基材の他方の面に、第３のレンズアレイ及び第４のレンズアレイが形成され、
上記第１のレンズアレイは、それぞれ一方向に沿って延在すると共に互いに平行に配置された複数の第１レンズからなり、上記第２のレンズアレイは、上記第１レンズの延在方向と交差する方向に沿って延在すると共に互いに平行に配置された複数の第２レンズからなり、
上記第３のレンズアレイは、互いに平行に配置された第３レンズからなり、上記第４のレンズアレイは、上記第３レンズの延在方向と交差する方向に沿って延在すると共に互いに平行に配置された複数の第４レンズからなり、
上記第１レンズ及び上記第２レンズは、互い射出光成分が異なることを特徴とする光学シートを提供するものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 of the present invention includes a first lens array and a second lens array formed on one surface of a sheet-like base material, and A third lens array and a fourth lens array are formed on the other surface of the substrate,
The first lens array includes a plurality of first lenses that extend along one direction and are arranged in parallel to each other, and the second lens array intersects with the extending direction of the first lens. A plurality of second lenses extending along a direction to be arranged and arranged parallel to each other,
The third lens array includes third lenses arranged in parallel to each other, and the fourth lens array extends along a direction intersecting with the extending direction of the third lens and is parallel to each other. Consisting of a plurality of fourth lenses arranged,
The first lens and the second lens provide an optical sheet in which the emitted light components are different from each other.

次に、請求項２に記載した発明は、上記第１レンズの形状は、断面台形の台形プリズム形状であり、その台形プリズムの頂角を６０度以上１００度以下の範囲に設定したことを特徴とするものである。
次に、請求項３に記載した発明は、上記第２レンズの形状は、断面三角形の三角プリズム形状であり、上記三角プリズムの頂角を７０度以上１３０度以下の範囲に設定したことを特徴とするものである。 Next, the invention described in claim 2 is characterized in that the shape of the first lens is a trapezoidal prism shape having a trapezoidal cross section, and the apex angle of the trapezoidal prism is set in a range of 60 degrees to 100 degrees. It is what.
Next, the invention described in claim 3 is characterized in that the shape of the second lens is a triangular prism shape having a triangular cross section, and the apex angle of the triangular prism is set in a range of 70 degrees to 130 degrees. It is what.

次に、請求項４に記載した発明は、上記第１レンズの高さをＨ１、上記第２レンズの高さをＨ２とした場合に、「３＜Ｈ１／Ｈ２＜２０」を満足することを特徴とするものである。
次に、請求項５に記載した発明は、上記第３レンズの形状は、断面三角形の三角プリズム形状であり、三角プリズムの頂角を、１５０度以上１８０度未満に設定したことを特徴とするものである。 Next, the invention described in claim 4 satisfies “3 <H1 / H2 <20” when the height of the first lens is H1 and the height of the second lens is H2. It is a feature.
Next, the invention described in claim 5 is characterized in that the shape of the third lens is a triangular prism shape having a triangular cross section, and the apex angle of the triangular prism is set to 150 degrees or more and less than 180 degrees. Is.

次に、請求項６に記載した発明は、上記第３レンズの頂部を丸めたことを特徴とするものである。
次に、請求項７に記載した発明は、上記第４レンズの形状は、断面三角形の三角プリズム形状であり、三角プリズムの頂角を、１５０度以上１８０度未満に設定したことを特徴とするものである。 The invention described in claim 6 is characterized in that the top of the third lens is rounded.
Next, the invention described in claim 7 is characterized in that the shape of the fourth lens is a triangular prism shape having a triangular cross section, and the apex angle of the triangular prism is set to 150 degrees or more and less than 180 degrees. Is.

次に、請求項８に記載した発明は、上記第４レンズの頂部を丸めたことを特徴とするものである。
次に、請求項９に記載した発明は、光源と、上記光源からの射出光を透過する画像表示素子と、上記画像表示素子における上記出射光の入射側に配置された偏光子と、上記光源と上記偏光子の間に配置された請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載された上記光学シートと、を備えることを特徴とする表示装置を提供するものである。 Next, the invention described in claim 8 is characterized in that the top of the fourth lens is rounded.
Next, the invention described in claim 9 is directed to a light source, an image display element that transmits light emitted from the light source, a polarizer disposed on an incident side of the emitted light in the image display element, and the light source. And the optical sheet according to any one of claims 1 to 8 disposed between the polarizer and the polarizer. A display device is provided.

次に、請求項１０に記載した発明は、上記光源と光学シートとの間に、光を拡散させる光拡散板を配置したことを特徴とするものである。
次に、請求項１１に記載した発明は、上記光源と光学シートとの間に、光を導光する導光板を配置したことを特徴とするものである。
次に、請求項１２に記載した発明は、上記光源は、冷陰極管、発光ダイオード、ＥＬ、半導体レーザーのいずれかであることを特徴とするものである。 Next, the invention described in claim 10 is characterized in that a light diffusion plate for diffusing light is disposed between the light source and the optical sheet.
Next, the invention described in claim 11 is characterized in that a light guide plate for guiding light is disposed between the light source and the optical sheet.
Next, the invention described in claim 12 is characterized in that the light source is any one of a cold cathode tube, a light emitting diode, an EL, and a semiconductor laser.

本発明によれば、光入射面及び光射出面両面に対し、レンズ延在方向が交差するようにレンズ形状を組み合わせ且つ互いの射出光成分が異なるように構成することで、バックライト・ユニットから射出される光に対し、集光機能の配光制御だけでなく、光学密着、耐擦傷性を向上させつつ、光源のムラを抑制することが可能となる。 According to the present invention, by combining the lens shapes so that the lens extending directions intersect with each other on both the light incident surface and the light emitting surface, and by configuring the emitted light components to be different from each other, It is possible to suppress unevenness of the light source while improving not only the light distribution control of the condensing function but also the optical adhesion and scratch resistance with respect to the emitted light.

本発明の実施形態である表示装置の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the display apparatus which is embodiment of this invention. 本発明の実施形態であるレンズシートの斜視図である。It is a perspective view of a lens sheet which is an embodiment of the present invention. プリズムを説明する図であって、（ａ）プリズムの配光特性図、（ｂ）プリズムの光線追跡結果図、（ｃ）プリズムの光線追跡結果図である。It is a figure explaining a prism, Comprising: (a) Light distribution characteristic figure of a prism, (b) Ray tracing result figure of a prism, (c) Ray tracing result figure of a prism 本発明の実施形態であるレンズシートの配光特性図である。It is a light distribution characteristic view of the lens sheet which is an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態であるレンズシートの輝度変化図である。It is a brightness | luminance change figure of the lens sheet which is embodiment of this invention. 本発明の実施形態であるレンズシートの輝度変化図である。It is a brightness | luminance change figure of the lens sheet which is embodiment of this invention. 本発明の実施形態である表示装置の説明図である。It is explanatory drawing of the display apparatus which is embodiment of this invention. 本発明の実施形態である表示装置の説明図である。It is explanatory drawing of the display apparatus which is embodiment of this invention. 本発明の実施形態である表示装置の説明図である。It is explanatory drawing of the display apparatus which is embodiment of this invention. ＢＥＦの配置の一例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows an example of arrangement | positioning of BEF. ＢＥＦの斜視図である。It is a perspective view of BEF. 光強度と視野方向に対する角度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between light intensity and the angle with respect to a visual field direction. 本発明の実施形態であるレンズシートの配光特性図である。It is a light distribution characteristic view of the lens sheet which is an embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態のレンズシート、バックライト・ユニットおよび表示装置の一例を示す断面模式図である。図１（ａ）は直下方式の一例を示す断面模式図、図１（ｂ）はエッジライト方式の一例を示す断面模式図である。
本発明の実施形態である表示装置７０は、図１に示すように、画像表示素子３５、本発明の実施形態であるレンズシート１を有する光学部材とバックライト・ユニット５５とから構成されている。レンズシート１は光学シートを構成する。符号１３はその他の光学シートである Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a lens sheet, a backlight unit, and a display device of the present embodiment. FIG. 1A is a schematic cross-sectional view showing an example of a direct method, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view showing an example of an edge light method.
As shown in FIG. 1, the display device 70 according to the embodiment of the present invention includes an image display element 35, an optical member having the lens sheet 1 according to the embodiment of the present invention, and a backlight unit 55. . The lens sheet 1 constitutes an optical sheet. Reference numeral 13 denotes another optical sheet.

上記バックライト・ユニット５５は、ランプハウス（反射板）４３内に複数の光源４１が配置され、光源４１から入射する光を拡散して射出する拡散板２５、もしくは光源４１から入射する光を導光して射出する導光板２６、が位置されている。また、上記拡散板２５又は導光板２６の射出光側に、上記レンズシート１が配置される。 The backlight unit 55 includes a plurality of light sources 41 disposed in a lamp house (reflecting plate) 43, and diffuses and emits light incident from the light source 41 or guides light incident from the light source 41. A light guide plate 26 that emits light and is positioned. Further, the lens sheet 1 is disposed on the exit light side of the diffusion plate 25 or the light guide plate 26.

これによって、光源４１から射出された光Ｈは、拡散板２５もしくは導光板２６を透過し射出光Ｉとして射出される。その射出光Ｉは、その上に配置されたレンズシート１で集光される。さらに、バックライト・ユニット５５から射出される光Ｋが、画像表示素子３５に入射し、観察者側Ｆへと射出される。 As a result, the light H emitted from the light source 41 passes through the diffusion plate 25 or the light guide plate 26 and is emitted as emission light I. The emitted light I is collected by the lens sheet 1 disposed thereon. Further, the light K emitted from the backlight unit 55 enters the image display element 35 and is emitted to the observer side F.

上記光源４１は、画像表示素子３５へと光を供給するものである。光源４１としては、たとえば、複数の線状光源や点状光源を用いることができる。複数の線状光源としては、ＣＣＦＬやＨＣＦＬ、ＥＥＦＬ等の蛍光管が挙げられる。また点状光源としては、ＬＥＤが挙げられ、ＬＥＤとしては白色ＬＥＤやＲＧＢ−ＬＥＤ等が挙げられる。 The light source 41 supplies light to the image display element 35. As the light source 41, for example, a plurality of linear light sources or point light sources can be used. Examples of the plurality of linear light sources include fluorescent tubes such as CCFL, HCFL, and EEFL. Moreover, LED is mentioned as a point light source, White LED, RGB-LED, etc. are mentioned as LED.

上記反射板４３は、直下方式にあっては複数の光源４１の観察者側Ｆと反対側に配置される。そして、上記反射板４３は、光源４１から全方向に出射された光のうち、観察者側Ｆと反対側の方向に出射された光を反射させて観察者側Ｆに出射させることができる。その結果、観察者側Ｆに出射された光Ｈは、ほぼ光源４１から全方向に出射された光となる。このように反射板４３を用いることによって、光の利用効率を高めることができる。反射板４３としては、光を高効率で反射させる部材であればよく、たとえば、一般的な反射フィルム、反射板などを使用することができる。 The reflector 43 is arranged on the side opposite to the observer side F of the plurality of light sources 41 in the direct type. The reflection plate 43 can reflect the light emitted in the direction opposite to the observer side F out of the light emitted from the light source 41 in all directions and emit the reflected light to the observer side F. As a result, the light H emitted to the observer side F becomes light emitted almost in all directions from the light source 41. By using the reflection plate 43 in this way, the light utilization efficiency can be increased. The reflection plate 43 may be any member that reflects light with high efficiency. For example, a general reflection film, a reflection plate, or the like can be used.

図１（ｂ）のエッジライト方式では、光源４１が導光板２６の１つの端面に配置された例を示しているが、これに限らず、対向する２つの端面に配置する場合、または４つの端面に配置される場合などもあり得る。このとき、導光板２６の形状は、図１に示すような楔形状ではなく、平板形状の場合があり得る。 1B shows an example in which the light source 41 is disposed on one end face of the light guide plate 26. However, the present invention is not limited to this, and when the light source 41 is disposed on two opposing end faces, There may be a case where it is arranged on the end face. At this time, the shape of the light guide plate 26 may be a flat plate shape instead of a wedge shape as shown in FIG.

導光板２６の観察者側Ｆとは反対側の面には光変向面２８が形成される。光変向面は、光源４１からの入射光を射出面側へと偏向する面であり、例えば白色拡散反射ドットが印刷される。また別の例としては、マイクロレンズ形状やプリズム形状等の構造物が挙げられる。 A light turning surface 28 is formed on the surface of the light guide plate 26 opposite to the viewer side F. The light turning surface is a surface that deflects the incident light from the light source 41 toward the exit surface, and, for example, white diffuse reflection dots are printed thereon. Another example includes a structure such as a microlens shape or a prism shape.

一般的に導光板２６は透明板であるため、このような光変向面２８は観察者側Ｆより視認される。また、導光板２６からの射出光はムラが多く、均一な拡散光とは大きく異なる。そのため、エッジライト型のバックライト・ユニット５５においては、一般的に導光板２６の上には、この光変向面２８を隠蔽するため、また射出光のムラを低減するために、通常、強い拡散性を有する拡散フィルム等が使用される。しかしながら、このような拡散フィルムはほとんど集光性能を有していない。 In general, since the light guide plate 26 is a transparent plate, such a light diverting surface 28 is visible from the observer side F. In addition, the light emitted from the light guide plate 26 has a lot of unevenness and is greatly different from the uniform diffused light. For this reason, the edge light type backlight unit 55 is generally strong in order to conceal the light turning surface 28 on the light guide plate 26 and to reduce unevenness of the emitted light. A diffusive diffusion film or the like is used. However, such a diffusion film has almost no light collecting performance.

これに対し、本実施形態の照明ユニット５５においては隠蔽構造体としてのレンズシート１が配置されるため、導光板２６の光変向面２８を隠蔽し、導光板２６からの射出光を拡散することで光学的なムラを低減し、正面方向へと集光する。このとき、隠蔽構造体としてのレンズシート１を構成する第１のレンズアレイの線状レンズが、観察者側Ｆから見て、照明ユニットの水平方向に配列されるよう配置される。これによって、強い拡散性を有する拡散フィルムが不要となる。 On the other hand, in the illumination unit 55 of the present embodiment, the lens sheet 1 as a concealing structure is disposed, so that the light diverting surface 28 of the light guide plate 26 is concealed and light emitted from the light guide plate 26 is diffused. As a result, optical unevenness is reduced and light is condensed in the front direction. At this time, the linear lenses of the first lens array constituting the lens sheet 1 as the concealment structure are arranged so as to be arranged in the horizontal direction of the illumination unit when viewed from the observer side F. Thereby, a diffusion film having strong diffusibility is not necessary.

（レンズシート１について）
次に、上記レンズシート１について図２を用いて説明する。
図２は、第１のレンズアレイ３ａの第１レンズの形状が台形プリズムレンズ形状であり、第２のレンズアレイ３ｂの第２レンズ、第３のレンズアレイ４ａの第３レンズ、第４のレンズアレイ４ｂの第４レンズの形状が、それぞれ三角プリズム形状の場合の模式的な斜視図である。 (About lens sheet 1)
Next, the lens sheet 1 will be described with reference to FIG.
In FIG. 2, the shape of the first lens of the first lens array 3a is a trapezoidal prism lens shape, the second lens of the second lens array 3b, the third lens of the third lens array 4a, and the fourth lens. It is a typical perspective view in case the shape of the 4th lens of the array 4b is a triangular prism shape, respectively.

上記レンズシート１は、光透過性且つシート状の基材の両面にそれぞれ個別にレンズが形成されて構成される。すなわち、光透過性の基材１７の２つのシート面１７ａ、１７ｂのうち、画像表示素子３５側（光出射側）の面１７ｂに対し、第１のレンズアレイ３ａおよび第２のレンズアレイ３ｂから構成される出射側レンズ３が形成される。また入射側の面１７ａに対し、第３のレンズアレイ４ａおよび第４のレンズアレイ４ｂから構成される入射側レンズ４が形成される。 The lens sheet 1 is configured by individually forming lenses on both surfaces of a light-transmissive and sheet-like substrate. That is, of the two sheet surfaces 17a and 17b of the light-transmitting substrate 17, the surface 17b on the image display element 35 side (light emission side) is separated from the first lens array 3a and the second lens array 3b. The configured exit side lens 3 is formed. Further, the incident side lens 4 including the third lens array 4a and the fourth lens array 4b is formed on the incident side surface 17a.

（光射出面１７ｂ側のレンズ３について）
面１７ｂに形成される上記第１のレンズアレイ３ａと第２のレンズアレイ３ｂとは次の配置関係となっている。すなわち、一定方向に沿って延在する第１のレンズアレイ３ａのレンズ（第１レンズ）の頂部に対し、当該第１のレンズアレイ３ａの第１レンズの延在方向と交差する方向に、第２のレンズアレイ３ｂのレンズ（第２レンズ）が形成される。 (Regarding the lens 3 on the light exit surface 17b side)
The first lens array 3a and the second lens array 3b formed on the surface 17b have the following positional relationship. That is, in the direction intersecting the extending direction of the first lens of the first lens array 3a with respect to the top of the lens (first lens) of the first lens array 3a extending along a certain direction, A lens (second lens) of the second lens array 3b is formed.

これによって、図２に示すように、第１のレンズアレイ３ａの第１レンズを形成する上記台形プリズムの短辺部（頂部）に、第２レンズである三角プリズムが並んで形成され、且つ、第２のレンズアレイ３ｂの頂部は第１のレンズアレイ３ａである台形プリズムの頂部と一致している。
ここで、レンズシートの面に形成されるレンズが一方向だけに配置される場合、レンズ配列方向側にのみ集光効果が得られる。従って視野の狭い方向と広い方向とが存在することとなる。 Thereby, as shown in FIG. 2, triangular prisms as second lenses are formed side by side on the short side (top) of the trapezoidal prism forming the first lens of the first lens array 3a, and The top of the second lens array 3b coincides with the top of the trapezoidal prism that is the first lens array 3a.
Here, when the lenses formed on the surface of the lens sheet are arranged in only one direction, a light collecting effect can be obtained only on the lens arrangement direction side. Therefore, a narrow direction and a wide direction exist.

これに対し、本実施形態のレンズシート１は、図２に示されるように、第１のレンズアレイ３ａの第１レンズの延在方向と交差する方向に第２のレンズアレイ３ｂの第２レンズが形成されている。第１のレンズアレイ３ａのレンズと第２のレンズアレイ３ｂのレンズとのなす角（第１のレンズアレイ３ａのレンズの延在方向と第２のレンズアレイ３ｂのレンズの延在方向とのなす角度）は、９０度若しくは略９０度であることが望ましい。９０度若しくは略９０度に設定することで、観察者側Ｆから表示装置を平面視した場合、水平方向Ｈｏと垂直方向Ｖｅとに集光効果を得ることが可能となる。 On the other hand, as shown in FIG. 2, the lens sheet 1 of the present embodiment has the second lens of the second lens array 3b in a direction intersecting with the extending direction of the first lens of the first lens array 3a. Is formed. The angle formed by the lenses of the first lens array 3a and the lenses of the second lens array 3b (the extension direction of the lenses of the first lens array 3a and the extension direction of the lenses of the second lens array 3b) The angle) is preferably 90 degrees or approximately 90 degrees. By setting it to 90 degrees or substantially 90 degrees, when the display device is viewed in plan from the observer side F, it is possible to obtain a light collecting effect in the horizontal direction Ho and the vertical direction Ve.

以上のように本実施形態のレンズシート１は二方向に集光機能が存在するため、集光効果が高まる。 As described above, the lens sheet 1 of the present embodiment has a light condensing function in two directions, so that the light condensing effect is enhanced.

ここで、二方向以上に集光機能が存在する光学フィルムのレンズアレイを形成するレンズとして、四角錘に代表される多角錘レンズからなるレンズアレイが例示できる。しかし、この多角錘レンズからなるレンズアレイの場合、二方向の集光割合を調節するには、多角錘の頂角を変える必要がある。四角錘を例に挙げると、最も輝度が高くなる構成は頂角が９０度の四角錘であるが、どちらか一方向の視野範囲を拡げたい、又は狭めたいといった場合、頂角を大きくする、又は小さくする必要がある。しかしながら頂角を変えてしまうと輝度が低下してしまうという問題が生じる。これに対し、本実施形態のレンズシート１は、第１のレンズアレイ３が台形プリズム形状であり、第２のレンズアレイ５が三角プリズム形状であって、且つ第１のレンズアレイ３ａである台形プリズムの頂部と第２のレンズアレイ３ｂの頂部とが一致しているため、第１のレンズアレイ３ａの頂部の幅を調整することで、二方向の集光割合を輝度を大きく変えずに調節することができる。つまり、Ｈｏ方向の視野を広く設定したり、Ｈｏ方向及びＶｅ方向の二方向の視野を同程度に設定したり等、本実施形態のレンズシート１の適用条件によって、視野の範囲を任意に設定することが可能である。 Here, as a lens which forms the lens array of the optical film which has a condensing function in two or more directions, a lens array composed of a polygonal pyramid lens represented by a square pyramid can be exemplified. However, in the case of a lens array composed of this polygonal pyramid lens, it is necessary to change the apex angle of the polygonal pyramid in order to adjust the light collection ratio in two directions. Taking a quadrangular pyramid as an example, the configuration with the highest luminance is a quadrangular pyramid having a vertex angle of 90 degrees, but if you want to expand or narrow the field of view in either direction, increase the apex angle. Or it needs to be small. However, if the apex angle is changed, there arises a problem that the luminance is lowered. On the other hand, in the lens sheet 1 of the present embodiment, the first lens array 3 has a trapezoidal prism shape, the second lens array 5 has a triangular prism shape, and the trapezoid is the first lens array 3a. Since the top of the prism coincides with the top of the second lens array 3b, adjusting the width of the top of the first lens array 3a adjusts the light collection ratio in two directions without significantly changing the luminance. can do. In other words, the field of view range is arbitrarily set according to the application conditions of the lens sheet 1 of the present embodiment, such as setting the field of view in the Ho direction wide, or setting the field of view in the two directions of the Ho direction and Ve direction to the same extent. Is possible.

図３（ａ）に頂角が９０度の三角プリズムからなるレンズの視野角分布を示す。三角プリズムは正面方向に集光するため、図３（ａ）のように、０度に最大ピークを持つが、サイドローブが生じ、４５度付近に谷間Ｖａが生じる。サイドローブは表示装置７０として不要な方向への射出光であるが、サイドローブ自体が表示装置７０を観察する上で問題となるのではなく、０度のメインピークとサイドローブとの谷間Ｖａの輝度が低いことが問題となる。その理由は、谷間Ｖａの角度から表示装置７０を観察すると、画面が暗くなってしまうためである。従って、サイドローブを低減させてもこの谷間Ｖａの輝度が低すぎる場合、表示装置７０として望ましくない。 FIG. 3A shows a viewing angle distribution of a lens formed of a triangular prism having an apex angle of 90 degrees. Since the triangular prism condenses in the front direction, as shown in FIG. 3A, it has a maximum peak at 0 degrees, but a side lobe is generated, and a valley Va is generated in the vicinity of 45 degrees. The side lobe is emitted in a direction unnecessary for the display device 70, but the side lobe itself is not a problem when observing the display device 70, and the valley Va between the main peak at 0 degrees and the side lobe Low brightness is a problem. The reason is that when the display device 70 is observed from the angle of the valley Va, the screen becomes dark. Therefore, even if the side lobe is reduced, if the brightness of the valley Va is too low, it is not desirable as the display device 70.

図３（ｂ）はレンズシートの一つの単位三角プリズムから正面方向（０度）に出射する光線を示す。この場合にはレンズの全面から光線が出ることが分かる。また、図３（ｃ）は、図３（ｂ）と同じレンズシートの単位プリズムについて、正面方向ではなく垂直斜め方向近辺（６０度〜９０度）に出射する光を示す。図３（ｃ）のように、斜め方向の光は三角プリズムの頂点付近３０２からしか出ないことが分かる。 FIG. 3B shows a light beam emitted in the front direction (0 degree) from one unit triangular prism of the lens sheet. In this case, it can be seen that light rays are emitted from the entire surface of the lens. FIG. 3C shows light emitted from the unit prism of the same lens sheet as FIG. 3B in the vicinity of the vertical diagonal direction (60 degrees to 90 degrees) instead of the front direction. As shown in FIG. 3C, it can be seen that light in an oblique direction is emitted only from the vicinity 302 of the apex of the triangular prism.

すなわち、レンズシート１から出る全体の輝度分布において光のロスになるサイドローブと呼ばれる部分はレンズシートの各単位プリズム（各レンズ）の頂点付近から出射される光である。
従って、サイドローブを低減させる方法として、三角プリズムの頂点付近の形状を変化させことにより、サイドローブが低減された出射光分布を得ることが出来る。この考えを具現化したレンズシートの構造が本実施形態のレンズシート１である。 That is, a portion called a side lobe that causes light loss in the entire luminance distribution emitted from the lens sheet 1 is light emitted from the vicinity of the apex of each unit prism (each lens) of the lens sheet.
Therefore, as a method for reducing the side lobe, by changing the shape near the apex of the triangular prism, it is possible to obtain an outgoing light distribution with a reduced side lobe. The structure of the lens sheet that embodies this idea is the lens sheet 1 of the present embodiment.

ここで、図４（ａ）に第１のレンズアレイ３ａすなわち台形プリズムの視野角分布を示す。台形プリズムは、傾斜面は略直線となるため、三角プリズムと同等の効果が得られる。さらに、台形プリズムは、三角プリズムの頂点付近が平坦なため、図４（ａ）に示すように、三角プリズムの頂点付近３０２から射出されるサイドローブ（図３（ｃ）参照）を低減させることが可能である。しかし、台形プリズムは三角プリズムの頂点付近が平坦な形状なため、三角プリズムほどの集光効果は発揮できない。 Here, FIG. 4A shows the viewing angle distribution of the first lens array 3a, that is, the trapezoidal prism. Since the trapezoidal prism has a substantially straight inclined surface, the same effect as the triangular prism can be obtained. Furthermore, since the trapezoidal prism has a flat area near the apex of the triangular prism, as shown in FIG. 4A, side lobes (see FIG. 3C) emitted from the apex 302 of the triangular prism are reduced. Is possible. However, since the trapezoidal prism has a flat shape near the apex of the triangular prism, it cannot exhibit the light collecting effect as much as the triangular prism.

これに対し、本実施形態では、台形プリズム３ａの頂部と三角プリズム３ｂの頂部とが一致するように、つまり第２のレンズアレイ３ｂの第１レンズの延在方向と台形プリズム３ａからなる第１レンズの延在方向とが交差するように形成することにより、輝度上昇効果を得ることができる。 On the other hand, in the present embodiment, the top of the trapezoidal prism 3a and the top of the triangular prism 3b coincide with each other, that is, the extending direction of the first lens of the second lens array 3b and the first prism composed of the trapezoidal prism 3a. By forming the lens so as to intersect the extending direction of the lens, an effect of increasing the luminance can be obtained.

図４（ｂ）に第２のレンズアレイ３ｂすなわち三角プリズムの視野角分布を示す。ここで、水平方向視野分布Ｈｏは、第１のレンズアレイ３ａの第１レンズの延在方向とする。図４（ｂ）から、第２のレンズアレイ３ｂは、第１のレンズアレイ３ａとは反対に、Ｈｏ方向に集光効果が強いレンズであることがわかる。 FIG. 4B shows the viewing angle distribution of the second lens array 3b, that is, the triangular prism. Here, the horizontal visual field distribution Ho is the extending direction of the first lens of the first lens array 3a. From FIG. 4B, it can be seen that the second lens array 3b is a lens having a strong condensing effect in the Ho direction, contrary to the first lens array 3a.

図４（ｃ）にレンズシート１の視野角分布を示す。
レンズシート１の出射側レンズ３は、第１のレンズアレイ３ａのレンズ（第１レンズ）が台形プリズム形状であり、第２のレンズアレイ３ｂのレンズ（第２レンズ）が三角プリズム形状である複合形状である。すなわち、図４（ａ）に示す、サイドローブが発生しない台形プリズムと図４（ｂ）に示す集光効果の高い三角プリズムの視野角分布とが合成された視野分布特性を得られる。また、第１のレンズアレイ３ａの頂部の幅を調節することで、Ｖｅ方向の視野を拡げるか、逆にＨｏ方向の視野を広げるかと調節することが可能である。 FIG. 4C shows the viewing angle distribution of the lens sheet 1.
The exit side lens 3 of the lens sheet 1 is a composite in which the lens (first lens) of the first lens array 3a has a trapezoidal prism shape, and the lens (second lens) of the second lens array 3b has a triangular prism shape. Shape. That is, the field distribution characteristic obtained by combining the trapezoidal prism having no side lobe shown in FIG. 4A and the viewing angle distribution of the triangular prism having a high light condensing effect shown in FIG. 4B can be obtained. Further, by adjusting the width of the top portion of the first lens array 3a, it is possible to adjust whether to widen the visual field in the Ve direction or conversely widen the visual field in the Ho direction.

図５（ａ）は、第１のレンズアレイ３ａを形成する第１レンズの頂角θ１、第２のレンズアレイ３ｂを形成する第２レンズの頂角θ２を変化させたときの、レンズシート１の相対輝度を示した図である。ここで輝度は、第１のレンズアレイ３ａを形成する第１レンズの頂角θ１、第２レンズアレイ３ｂを形成する第２レンズの頂角θ２を９０度としたときの輝度を１．０としている。また、第１のレンズアレイ３ａを形成する第１レンズの頂角θ１とは、台形プリズムの傾斜面の延長線上の交点がなす角をθ１としている。 FIG. 5A shows the lens sheet 1 when the apex angle θ1 of the first lens forming the first lens array 3a and the apex angle θ2 of the second lens forming the second lens array 3b are changed. It is the figure which showed relative brightness | luminance. Here, the luminance is 1.0 when the apex angle θ1 of the first lens forming the first lens array 3a and the apex angle θ2 of the second lens forming the second lens array 3b are 90 degrees. Yes. Further, the apex angle θ1 of the first lens forming the first lens array 3a is defined as an angle formed by the intersection point on the extension line of the inclined surface of the trapezoidal prism.

第１のレンズアレイ３ａのレンズの頂角θ１、第２のレンズアレイ３ｂのレンズの頂角θ２は、相対輝度で最大１０％未満輝度低下する範囲であることが望ましい。相対輝度が１０％以上低下すると、画面が暗くなり、表示品位が低下するためである。すなわち、第１のレンズアレイ３ａを形成するレンズの頂角θ１は、６０度以上１１０度以下、更には７０度以上１００度以下の範囲であることが望ましい。第２のレンズアレイ３ｂの頂角θ２は、７０度以上１３０度以下、更には８０度以上１００度以下の範囲であることが望ましい。第１のレンズアレイ３ａの頂角θ１の方が、第２のレンズアレイ３ｂの頂角θ２よりも、角度範囲が広いのは、レンズシート１において第１のレンズアレイ３ａよりも第２のレンズアレイ３ｂの集光効果の影響が強いためである。 It is desirable that the apex angle θ1 of the lenses of the first lens array 3a and the apex angle θ2 of the lenses of the second lens array 3b are in a range in which the relative luminance decreases by less than 10% at maximum. This is because when the relative luminance is decreased by 10% or more, the screen becomes dark and the display quality is deteriorated. That is, it is desirable that the apex angle θ1 of the lenses forming the first lens array 3a is in the range of 60 degrees to 110 degrees, and more preferably 70 degrees to 100 degrees. The apex angle θ2 of the second lens array 3b is desirably in the range of 70 degrees to 130 degrees, and more preferably in the range of 80 degrees to 100 degrees. The apex angle θ1 of the first lens array 3a has a wider angle range than the apex angle θ2 of the second lens array 3b. In the lens sheet 1, the second lens is larger than the first lens array 3a. This is because the condensing effect of the array 3b is strong.

図５（ｂ）は、第１のレンズアレイ３ａの高さＨ１と第２のレンズアレイ３ｂの高さＨ２の比（Ｈ１／Ｈ２）を変化させたときの相対輝度を示したものである。ここで相対輝度とは９０度プリズムの正面輝度を１としたときの値である。 FIG. 5B shows the relative luminance when the ratio (H1 / H2) of the height H1 of the first lens array 3a and the height H2 of the second lens array 3b is changed. Here, the relative luminance is a value when the front luminance of the 90-degree prism is 1.

図５（ｂ）から分かるように、第１レンズアレイ３ａを形成するレンズの高さＨ１と第２レンズアレイ３ｂを形成するレンズの高さＨ２の比（Ｈ１／Ｈ２）が大きくなるに従い、相対輝度は上昇する。これは、第１レンズアレイ３ａを形成するレンズの高さＨ１と第２レンズアレイ３ｂを形成するレンズの高さＨ２の比（Ｈ１／Ｈ２）が大きくなるに従い、幅Ｌ１が小さくなり出射側レンズ３ａの形状である台形プリズムが、断面三角形状の三角プリズム形状に近づくため、出射側レンズ３の集光効果が強まり輝度が上昇するためである。 As can be seen from FIG. 5B, as the ratio (H1 / H2) of the lens height H1 forming the first lens array 3a to the lens height H2 forming the second lens array 3b increases, The brightness increases. This is because, as the ratio (H1 / H2) of the height H1 of the lenses forming the first lens array 3a to the height H2 of the lenses forming the second lens array 3b increases, the width L1 decreases and the exit side lens. This is because the trapezoidal prism having the shape of 3a approaches a triangular prism shape having a triangular cross section, so that the condensing effect of the exit side lens 3 is increased and the luminance is increased.

第１レンズアレイ３ａを形成するレンズの高さＨ１と第２レンズアレイ３ｂを形成するレンズの高さＨ２の比（Ｈ１／Ｈ２）は、２以上で９０度プリズムより輝度が上昇し、２０以上で定常状態となるため２以上２０以下であることが望ましい。更には、第１レンズアレイ３ａを形成するレンズの高さＨ１と第２レンズアレイ３ｂを形成するレンズの高さＨ２の比（Ｈ１／Ｈ２）は、３以下で相対輝度が急激に低下するため、第１レンズアレイ３ａを形成するレンズの高さＨ１と第２レンズアレイ３ｂを形成するレンズの高さＨ２の比（Ｈ１／Ｈ２）は、３以上２０以下であることがより好ましい。 The ratio (H1 / H2) of the height H1 of the lens forming the first lens array 3a and the height H2 of the lens forming the second lens array 3b is 2 or more, and the luminance is higher than that of the 90 degree prism, and is 20 or more. In order to be in a steady state, it is desirable that it is 2 or more and 20 or less. Furthermore, since the ratio (H1 / H2) of the height H1 of the lens forming the first lens array 3a to the height H2 of the lens forming the second lens array 3b is 3 or less, the relative luminance sharply decreases. The ratio (H1 / H2) of the height H1 of the lens forming the first lens array 3a and the height H2 of the lens forming the second lens array 3b is more preferably 3 or more and 20 or less.

（光入射面１７ａ側のレンズについて）
通常、レンズシート１の光入射面１７ａには、拡散板２５もしくは導光板２６との光学密着、傷つきを抑制するため、また光源のランプイメージや導光板のドットパターンを隠蔽するため、マット形状やハードコート処理が施されている。しかし、マット形状やハードコート処理を施すと、レンズシート１の光入射面１７ａが平面である場合と比較し相対輝度は１０％程度低下する。一方、光入射面１７ａに入射側レンズ４を形成することにより、光学密着、耐擦傷性、防止隠蔽性を向上させつつ相対輝度の低下を抑制することが可能である。 (About the lens on the light incident surface 17a side)
Usually, the light incident surface 17a of the lens sheet 1 has a mat shape or the like in order to suppress optical adhesion and damage to the diffusion plate 25 or the light guide plate 26, and to conceal the lamp image of the light source or the dot pattern of the light guide plate. Hard coat treatment is applied. However, when the mat shape or the hard coat process is performed, the relative luminance is reduced by about 10% compared to the case where the light incident surface 17a of the lens sheet 1 is a flat surface. On the other hand, by forming the incident side lens 4 on the light incident surface 17a, it is possible to suppress a decrease in relative luminance while improving optical adhesion, scratch resistance, and prevention concealment.

図６は、第３のレンズアレイ４ａを形成するレンズの頂角θ３、第４のレンズアレイ４ｂを形成するレンズの頂角θ４を変化させたときの、レンズシート１の相対輝度を示した図である。ここで輝度は、光射出面のレンズ形状が頂角９０度の三角プリズム形状であり、光入射面が平面であるときの輝度を１．０としている。 FIG. 6 is a diagram showing the relative luminance of the lens sheet 1 when the apex angle θ3 of the lenses forming the third lens array 4a and the apex angle θ4 of the lenses forming the fourth lens array 4b are changed. It is. Here, the luminance is set to 1.0 when the lens shape of the light exit surface is a triangular prism shape having an apex angle of 90 degrees and the light incident surface is a flat surface.

第３のレンズアレイ４ａを形成するレンズの頂角θ３、第４のレンズアレイ４ｂを形成するレンズの頂角θ４は、頂角９０度の三角プリズムに対する相対輝度で同等以上であることが望ましい。相対輝度が低下すると、画面が暗くなり、表示品位が低下するためである。また、光入射面１７ａが平面であると隠蔽性が低下する。輝度、隠蔽性の両面から、第３のレンズアレイ４ａを形成する第３レンズの頂角θ３および第４のレンズアレイ４ｂを形成する第４レンズの頂角θ４は、１５０度から１８０度、更には１６０度から１７０度の範囲であることが望ましい。また、第３レンズ及び第４レンズの頂部は丸められていることが好ましい。 It is desirable that the apex angle θ3 of the lenses forming the third lens array 4a and the apex angle θ4 of the lenses forming the fourth lens array 4b are equal or greater in relative luminance with respect to the triangular prism having an apex angle of 90 degrees. This is because when the relative luminance decreases, the screen becomes dark and the display quality decreases. Further, when the light incident surface 17a is a flat surface, the concealing property is lowered. From both the luminance and concealing properties, the apex angle θ3 of the third lens forming the third lens array 4a and the apex angle θ4 of the fourth lens forming the fourth lens array 4b are 150 degrees to 180 degrees, and Is preferably in the range of 160 to 170 degrees. Moreover, it is preferable that the tops of the third lens and the fourth lens are rounded.

レンズシート１における光射出面１７ｂに出射側レンズ３を形成することにより隠蔽性が向上する。光源４１からの射出光が拡散板２５もしくは導光板２６を介して射出され、レンズシート１へ入射光Ｉとして入射する。入射した光は、光射出面１７ｂに形成された第１のレンズアレイ３ａおよび第２のレンズアレイ３ｂでスプリットされ、図７に示した擬似光源４１ａ、４１ｂのような射出光Ｋとして観測される。 By forming the exit side lens 3 on the light exit surface 17b of the lens sheet 1, the concealability is improved. Light emitted from the light source 41 is emitted through the diffusion plate 25 or the light guide plate 26 and enters the lens sheet 1 as incident light I. The incident light is split by the first lens array 3a and the second lens array 3b formed on the light emission surface 17b, and is observed as emission light K like the pseudo light sources 41a and 41b shown in FIG. .

さらに、レンズシート１における光入射面１７ａに入射側レンズ４を形成することにより隠蔽性が向上する。光源４１からの射出光が拡散板２５もしくは導光板２６を介して射出され、レンズシート１へ入射光Ｉとして入射した光は、光入射面１７ａに形成された第３のレンズアレイ４ａおよび第４のレンズアレイ４ｂでスプリットされ、図８に示した擬似光源４１ａ、４１ｂのような射出光Ｋとして観測される。 Furthermore, the concealing property is improved by forming the incident side lens 4 on the light incident surface 17a of the lens sheet 1. The light emitted from the light source 41 is emitted through the diffusion plate 25 or the light guide plate 26, and the light incident on the lens sheet 1 as the incident light I is the third lens array 4a and the fourth lens formed on the light incident surface 17a. Are split by the lens array 4b and observed as the emitted light K like the pseudo light sources 41a and 41b shown in FIG.

ここで、以上の説明では、第１のレンズアレイ３ａが台形プリズム、第２のレンズアレイ３ｂ、第３のレンズアレイ４ａ、及び第４のレンズアレイ４ｂが三角プリズムである場合について説明してきた。しかし、各々のレンズアレイのレンズ形状は任意に選ぶことが出来る。そのレンズ形状としては、例えば、凸レンチキュラーが挙げることができる。凸レンチキュラーは、一方向にのみ形成された場合、視野範囲の広い表示装置７０が得られるが、一方で観察者側Ｆへの集光効果は弱いため高輝度は得難い。しかしながら、第２のレンズアレイ５として三角プリズムを形成した場合、水平方向Ｘｏと垂直方向Ｖｅとの２方向の集光効果が得られるため、視野範囲が広く且つ高輝度な表示装置７０を得ることができる。また、凸レンチキュラーレンズ形状にすることにより、光源から射出された光Ｉが、三角プリズム形状ではスプリットされていたのに対し、凸レンチキュラー形状にすることによりレンチキュラーレンズの配列方向にブロードに拡散された射出光Ｋとして観測されるため隠蔽性は向上する。 Here, the above description has been given of the case where the first lens array 3a is a trapezoidal prism, and the second lens array 3b, the third lens array 4a, and the fourth lens array 4b are triangular prisms. However, the lens shape of each lens array can be arbitrarily selected. As the lens shape, for example, a convex lenticular can be mentioned. When the convex lenticular is formed only in one direction, a display device 70 with a wide visual field range can be obtained. On the other hand, since the light condensing effect on the observer side F is weak, it is difficult to obtain high luminance. However, when a triangular prism is formed as the second lens array 5, a condensing effect in two directions of the horizontal direction Xo and the vertical direction Ve can be obtained, so that a display device 70 having a wide visual field range and high brightness can be obtained. Can do. In addition, by making the convex lenticular lens shape, the light I emitted from the light source was split in the triangular prism shape, whereas by making the convex lenticular shape, it was diffused broadly in the arrangement direction of the lenticular lenses. Since it is observed as the emitted light K, the concealability is improved.

図９（ａ）は点光源、図９（ｂ）は点光源を六方配列したときの観察図である。図９（ｃ）（ｄ）は、点光源および点光源を六方配置したときに、本発明のレンズシート１の光入射面１７ａを平坦にしたものを設置したときの観察図である。光射出面１７ｂに出射側レンズ３を形成することにより、１点の点光源が水平方向、垂直方向にスプリットされ４個の点光源として観測されることがわかる。 FIG. 9A is a point light source, and FIG. 9B is an observation view when the point light sources are arranged hexagonally. FIGS. 9C and 9D are observation views when a flat light incident surface 17a of the lens sheet 1 of the present invention is installed when a point light source and a point light source are arranged in six directions. It can be seen that by forming the exit lens 3 on the light exit surface 17b, one point light source is split in the horizontal and vertical directions and observed as four point light sources.

また、図９（ｅ）（ｇ）（ｉ）は、点光源の上に、光射出面１７ｂを平坦面とし、光入射面１７ａに第３のレンズアレイ４ａおよび第４のレンズアレイ４ｂの頂角を１７０度、１６０度、１５０度としたレンズシート１を設置したときの観察図である。図９（ｆ）（ｈ）（ｊ）は、点光源を六方配置したときの観察図である。レンズシート１の光入射面１７ａに入射側レンズ４を設置することにより、１点の点光源が４点にスプリットされることが分かる。また第３のレンズアレイ４ａおよび第４のレンズアレイ４ｂの頂角が小さくなるにしたがい、スプリットされた光の間隔が大きくなることがわかる。第３のレンズアレイ４ａおよび第４のレンズアレイ４ｂの頂角が大きすぎると、光入射面１７ａで光源が完全にスプリットされ、別々の光源として観測されるため、第３のレンズアレイ４ａおよび第４のレンズアレイ４ｂの頂角は点光源が完全にはスプリットされずに観測される、１５０度以上であることが望ましい。 FIGS. 9E, 9G, and 9I show that the light emission surface 17b is a flat surface on the point light source, and the tops of the third lens array 4a and the fourth lens array 4b are formed on the light incidence surface 17a. It is an observation figure when the lens sheet 1 which set the angle to 170 degrees, 160 degrees, and 150 degrees is installed. FIGS. 9F, 9H, and 9J are observation views when the point light sources are arranged in six directions. It can be seen that by installing the incident side lens 4 on the light incident surface 17a of the lens sheet 1, one point light source is split into four points. It can also be seen that as the apex angles of the third lens array 4a and the fourth lens array 4b become smaller, the interval of the split light becomes larger. If the apex angles of the third lens array 4a and the fourth lens array 4b are too large, the light source is completely split at the light incident surface 17a and is observed as separate light sources. Therefore, the third lens array 4a and the fourth lens array 4a It is desirable that the apex angle of the lens array 4b of No. 4 is 150 degrees or more where the point light source is observed without being completely split.

また、第３のレンズアレイ４ａおよび第４のレンズアレイ４ｂの頂角が大きすぎると、点光源はスプリットされないので、第３のレンズアレイ４ａおよび第４のレンズアレイ４ｂの頂角は１７０度以下であることが望ましい。 Further, if the vertex angles of the third lens array 4a and the fourth lens array 4b are too large, the point light source is not split, so that the vertex angles of the third lens array 4a and the fourth lens array 4b are 170 degrees or less. It is desirable that

図９（ｋ）（ｌ）（ｍ）（ｎ）（ｏ）（ｐ）は、レンズシート１の光射出面１７ｂに出射側レンズ３を、光入射面１７ａに入射側レンズ４を設定したときの、点光源の観測結果である。これらの観察図から、本発明のレンズシート１を設置することにより、光源の隠蔽性が向上していることが明らかである。 9 (k), (l), (m), (n), (o), and (p), when the exit side lens 3 is set on the light exit surface 17b of the lens sheet 1 and the entrance side lens 4 is set on the light entrance surface 17a. This is the observation result of the point light source. From these observation views, it is clear that the concealability of the light source is improved by installing the lens sheet 1 of the present invention.

ここまで、光源は点光源として説明してきたが、光源は自由に選ぶことができる。たとえば、光源は、冷陰極間のような線状光源でもよいし、ＥＬのような面光源でもよく、さらには導光板から正面方向へと射出される光を光源としてもよい。 So far, the light source has been described as a point light source, but the light source can be freely selected. For example, the light source may be a linear light source such as between cold cathodes, a surface light source such as EL, and light emitted from the light guide plate in the front direction may be used as the light source.

また、これまで第３のレンズアレイ４ａおよび第４のレンズアレイ４ｂの頂角が尖角である場合について述べてきたが、これに限定されない。第３のレンズアレイ４ａおよび第４のレンズアレイ４ｂのピッチに対する曲率が２０％以下となるように頂部が丸められてあれば、輝度の低下率が低く、隠蔽性を向上させることが可能である。 Moreover, although the case where the vertex angle of the 3rd lens array 4a and the 4th lens array 4b was a cusp has been described so far, it is not limited to this. If the top is rounded so that the curvature with respect to the pitch of the third lens array 4a and the fourth lens array 4b is 20% or less, the luminance reduction rate is low and the concealability can be improved. .

ここで、拡散板２５および導光板２６は、透明樹脂に光拡散領域が分散されて形成されている。透明樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂など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などを用いることができる。 Here, the diffusion plate 25 and the light guide plate 26 are formed by dispersing light diffusion regions in 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.

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。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、アルミナなど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など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。さらにまた、透明粒子の大きさ、形状は、特に規定されない。 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 the 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. Furthermore, the size and shape of the transparent particles are not particularly defined.

光拡散領域として光拡散粒子を用いた場合には、拡散板２５の厚さが０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。拡散板２５の厚みが０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下である場合には、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 diffusion region, the thickness of the diffusion plate 25 is preferably 0.1 mm or more and 5 mm or less. When the thickness of the diffusion plate 25 is 0.1 mm or more and 5 mm or less, 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.

なお、透明樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合には、光拡散領域として気泡を用いても良い。熱可塑性樹脂の内部に形成された気泡の内部表面が光の乱反射を生じさせ、光拡散粒子を分散させた場合と同等以上の光拡散機能を発現させることができる。そのため、拡散板２５の膜厚をより薄くすることが可能となる。このような拡散板２５として、白色ＰＥＴや白色ＰＰなどを挙げることができる。白色
ＰＥＴは、ＰＥＴと相溶性のない樹脂や酸化チタン（ＴｉＯ２）、硫酸化バリウム（ＢａＳＯ４）、炭酸カルシウムのようなフィラーをＰＥＴに分散させた後、該ＰＥＴを２軸延伸法で延伸することにより、該フィラーの周りに気泡を発生させて形成する。 In the case where a thermoplastic resin is used as the transparent resin, air bubbles may be used as the light diffusion region. The internal surface of the bubble formed inside the thermoplastic resin causes diffused reflection of light, and a light diffusing function equivalent to or higher than that when light diffusing particles are dispersed can be expressed. Therefore, it becomes possible to make the film thickness of the diffusion plate 25 thinner. Examples of the diffusion plate 25 include white PET and white PP. White PET is obtained by dispersing fillers such as resin incompatible with PET, titanium oxide (TiO2), barium sulfate (BaSO4), and calcium carbonate in PET, and then stretching the PET by a biaxial stretching method. Thus, bubbles are generated around the filler.

なお、熱可塑性樹脂からなる拡散板２５は、少なくとも１軸方向に延伸されてなればよい。少なくとも１軸方向に延伸させれば、フィラーの周りに気泡を発生させることができるためである。 Note that the diffusion plate 25 made of thermoplastic resin only needs to be stretched in at least one axial direction. This is because bubbles can be generated around the filler by stretching in at least one axial direction.

熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２、６−ナフレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、シクロヘキサンジメタノール共重合ポリエステル樹脂、イソフタル酸共重合ポリエステル樹脂、スポログリコール共重合ポリエステル樹脂、フルオレン共重合ポリエステル樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、脂環式オレフィン共重合樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリエステルアミド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、シクロオレフィンポリマー、およびこれらを成分とする共重合体、またこれら樹脂の混合物などを用いることができ、特に制限されることはない。 Examples of the thermoplastic resin include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene-2, 6-naphthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, cyclohexanedimethanol copolymer polyester resin, isophthalic acid copolymer polyester resin, sporoglycol copolymer polyester. Resins, polyester resins such as fluorene copolymer polyester resins, polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, and alicyclic olefin copolymer resins, acrylic resins such as polymethyl methacrylate, polycarbonate, polystyrene, polyamide, polyether , Polyester amides, polyether esters, polyvinyl chloride, cycloolefin polymers, and copolymers containing these as components, Such as a mixture of these resins can be used are not particularly limited.

光拡散領域として気泡を用いた場合には、拡散板２５の厚さが２５μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。拡散板２５の厚さが２５μｍ未満の場合には、シートのこしが不足し、製造工程やディスプレイ内でしわを発生しやすくなるので好ましくない。また、拡散板２５の厚さが５００μｍを超える場合には、光学性能についてはとくに問題ないが、剛性が増すためロール状に加工しにくい、スリットが容易にできないなど、従来の拡散板と比較して得られる薄さの利点が少なくなるので好ましくない。 When bubbles are used as the light diffusion region, the thickness of the diffusion plate 25 is preferably 25 μm or more and 500 μm or less. When the thickness of the diffusing plate 25 is less than 25 μm, it is not preferable because the sheet is insufficiently squeezed and wrinkles are easily generated in the manufacturing process and display. In addition, when the thickness of the diffusion plate 25 exceeds 500 μm, there is no particular problem with optical performance, but the rigidity is increased, so that it is difficult to process into a roll shape and the slit cannot be easily formed. This is not preferable because the advantage of thinness obtained in this manner is reduced.

レンズシート１の厚みに関しては光学特性への影響よりはむしろ製造プロセス或は要求されるレンズシート１の物理特性等により決められる。例えば、ＵＶ成形により第１のレンズアレイ３、第２のレンズアレイ５及び突起部２９を形成した場合、その支持基材フィルムの基材厚さＴは、５０ｕｍ以下だとシワが出てしまうので、５０μｍ＜Ｔである必要がある。さらにまた使用するバックライト・ユニットや表示装置のサイズによりその基材厚みは変化する。例えば、対角３７インチサイズ以上の表示装置では基材厚さＴは０．０５ｍｍ以上３ｍｍ以下が望ましい。 The thickness of the lens sheet 1 is determined by the manufacturing process or the required physical characteristics of the lens sheet 1 rather than the influence on the optical characteristics. For example, when the first lens array 3, the second lens array 5, and the protrusion 29 are formed by UV molding, wrinkles appear when the substrate thickness T of the supporting substrate film is 50 μm or less. 50 μm <T. Furthermore, the thickness of the base material varies depending on the size of the backlight unit or display device used. For example, in a display device having a diagonal size of 37 inches or more, the substrate thickness T is preferably 0.05 mm or more and 3 mm or less.

また一般にディスプレイも周期的な画素構造を持つものが多く、そのため、それぞれの周期構造同士のモアレ、３つ以上の周期構造で発生する２次モアレなどの高次のモアレが生じ見た目を損なう欠点が生じる。そこでレンズシート１のレンチキュラー方向を、画像表示素子３５の周期構造の方向から３０度以下の範囲でずれていてもよい。これにより、画像表示素子３５の周期的な画素構造の横或は縦の構造との間で生じるモアレを防止することができる。 In general, many displays have a periodic pixel structure. Therefore, there is a drawback in that high-order moire such as moire between the respective periodic structures and secondary moire generated in three or more periodic structures is generated and the appearance is impaired. Arise. Therefore, the lenticular direction of the lens sheet 1 may be shifted within a range of 30 degrees or less from the direction of the periodic structure of the image display element 35. Thereby, it is possible to prevent moiré that occurs between the horizontal or vertical structure of the periodic pixel structure of the image display element 35.

上述のモアレを防ぐ方法として、出射側レンズ３または入射側レンズ４を蛇行させることによっても上述のモアレを防ぐことが可能である。またモアレを防ぐ別の方法として、出射側レンズ３および入射側レンズ４のレンズピッチをランダムとする方法もある。この場合、レンズの高さとピッチを変えてランダムとする方法とレンズの高さを変えずにピッチのみをランダムとする方法、そして上記プリズムレンズのシフト量Δをランダムとする方法があるが、外観上におけるムラの観点からレンズの高さを変えないランダムにする方法が望ましく、またその場合のランダム率（標準ピッチに対するピッチの増減率）は２０％以下が望ましく、更に望ましくは１０％以下が望ましい。 As a method for preventing the above moire, the above moire can be prevented by meandering the exit side lens 3 or the entrance side lens 4. As another method for preventing moire, there is also a method in which the lens pitch of the exit side lens 3 and the entrance side lens 4 is random. In this case, there are a method of randomizing the lens height and pitch, a method of randomizing only the pitch without changing the lens height, and a method of randomizing the shift amount Δ of the prism lens. From the viewpoint of unevenness in the above, a method of randomizing without changing the height of the lens is desirable, and in that case, the random ratio (pitch increase / decrease ratio with respect to the standard pitch) is desirably 20% or less, and more desirably 10% or less. .

上述のようなレンズシート１は、透光性基材１７上にＵＶや放射線硬化樹脂を用いて成形されるか、またはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル共重合体）、ＡＳ（アクリロニトリルスチレン共重合体）等を用いて、当該技術分野では良く知られている押し出し成形法、射出成型法、あるいは熱プレス成型法によって形成する。このようにして作製されたレンズシート１の突起部２９の表面には、例えば白色顔料からなる光反射層を付与してもよい。ここで白色顔料としては、酸化チタンや酸化アルミニウム、硫酸バリウム等が挙げられ、印刷法などによって形成する。 The lens sheet 1 as described above is molded on the translucent substrate 17 using UV or radiation curable resin, or PET (polyethylene terephthalate), PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate), COP. (Cycloolefin polymer), PAN (polyacrylonitrile copolymer), AS (acrylonitrile styrene copolymer), etc., and extrusion molding methods, injection molding methods, or hot press molding methods well known in the art. Formed by. A light reflecting layer made of, for example, a white pigment may be provided on the surface of the protrusion 29 of the lens sheet 1 thus manufactured. Here, examples of the white pigment include titanium oxide, aluminum oxide, barium sulfate, and the like, which are formed by a printing method or the like.

また、本実施形態の表示装置７０を構成する画像表示素子３５は、２枚の偏光板（偏光フィルム、偏光子）３１、３３と、その間に狭持された液晶パネル３２とからなる。液晶パネル３２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５５から出射された光Ｋは、偏光フィルター３３を介して液晶部３２に入射され、偏光フィルター３１を介して観察者側Ｆに出射される。 Further, the image display element 35 constituting the display device 70 of the present embodiment includes two polarizing plates (polarizing films and polarizers) 31 and 33 and a liquid crystal panel 32 sandwiched therebetween. The liquid crystal panel 32 is configured, for example, by filling a liquid crystal layer between two glass substrates. The light K emitted from the backlight unit 55 enters the liquid crystal unit 32 via the polarizing filter 33 and is emitted to the viewer side F via the polarizing filter 31.

なお、本発明の実施形態である表示装置７０に、拡散フィルム、プリズムシート、偏光分離反射シートなどを配置してもよい。そうすることにより、画像品位をより向上させることができる。
本実施形態の表示装置７０は、先に記載したレンズシート１により集光・拡散特性を向上させた光Ｋを利用する構成なので、観察者側Ｆの輝度を向上させ、光強度の視角方向の分布を滑らかにするとともに、ランプイメージを低減した画像を画像表示素子３５に表示することができる。 In addition, you may arrange | position a diffusion film, a prism sheet, a polarization separation reflection sheet, etc. to the display apparatus 70 which is embodiment of this invention. By doing so, the image quality can be further improved.
Since the display device 70 of the present embodiment is configured to use the light K whose light collection / diffusion characteristics are improved by the lens sheet 1 described above, the brightness on the viewer side F is improved and the light intensity in the viewing angle direction is improved. An image with a smooth distribution and a reduced lamp image can be displayed on the image display element 35.

また、本実施形態の表示装置７０は、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３５で、先に記載したバックライト・ユニット５５により集光・拡散特性を向上させた光Ｋを利用する構成なので、観察者側Ｆの輝度を向上させ、光強度の視角方向の分布を滑らかにするとともに、ランプイメージを低減した画像を得ることができる。 The display device 70 according to the present embodiment is an image display element 35 that defines a display image according to transmission / shading in pixel units, and improves the light collection / diffusion characteristics by the backlight unit 55 described above. Therefore, the luminance on the viewer side F can be improved, the distribution of the light intensity in the viewing angle direction can be smoothed, and an image with a reduced lamp image can be obtained.

また、本実施形態の表示装置７０は、画像表示素子３５が液晶表示素子であり、先に記載したバックライト・ユニット５５により集光・拡散特性を向上させた光Ｋを利用する構成なので、観察者側Ｆの輝度を向上させ、光強度の視角方向の分布を滑らかにするとともに、ランプイメージを低減した画像を得ることができる。 In the display device 70 according to the present embodiment, the image display element 35 is a liquid crystal display element, and the light K whose light collection / diffusion characteristics are improved by the backlight unit 55 described above is used. It is possible to improve the brightness of the person side F, smooth the distribution of the light intensity in the viewing angle direction, and obtain an image with a reduced lamp image.

ここまで、本発明のレンズシート１、それを用いた光学シート５２を液晶装置からなる表示装置の場合について説明してきたがこれに限らず、背面投射型スクリーン、太陽電池、有機又は無機ＥＬ、照明装置など、光路制御を行うものであれば、いずれのものにも使用することができる。 Up to this point, the lens sheet 1 of the present invention and the optical sheet 52 using the lens sheet 1 have been described in the case of a display device composed of a liquid crystal device. However, the present invention is not limited to this, and a rear projection screen, solar cell, organic or inorganic EL, illumination Any device that performs optical path control, such as an apparatus, can be used.

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。尚、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples. In addition, this invention is not limited only to these Examples.

（比較例１）
比較例１によるレンズシートとして、拡散フィルムを用いた。
（実施例１）
レンズシート１は、ポリカーボネイトを用いて基材１７の厚みを２５０μｍとして作製した。レンズシート１における第１のレンズアレイ３ａは、頂角を９０度、レンズピッチを６６μｍの台形プリズム、第２のレンズアレイ３ｂは、頂角を９０度、レンズピッチを２２μｍの三角プリズム、光入射面１７ａは平坦面としたレンズシート１を用いた。 (Comparative Example 1)
As the lens sheet according to Comparative Example 1, a diffusion film was used.
Example 1
The lens sheet 1 was produced using polycarbonate and the thickness of the substrate 17 being 250 μm. The first lens array 3a in the lens sheet 1 is a trapezoidal prism having an apex angle of 90 degrees and a lens pitch of 66 μm, and the second lens array 3b is a triangular prism having an apex angle of 90 degrees and a lens pitch of 22 μm. The lens sheet 1 having a flat surface 17a was used.

（実施例２）
レンズシート１は、ポリカーボネイトを用いて基材１７の厚みを２５０μｍとして作製した。レンズシート１における第１のレンズアレイ３ａは、頂角を９０度、レンズピッチを６６μｍの台形プリズム、第２のレンズアレイ３ｂは、頂角を９０度、レンズピッチを２２μｍの三角プリズム、第３のレンズアレイ４ａおよび第４のレンズアレイ４ｂを頂角１７０度の三角プリズムとしたレンズシート１を用いた。 (Example 2)
The lens sheet 1 was produced using polycarbonate and the thickness of the substrate 17 being 250 μm. The first lens array 3a in the lens sheet 1 is a trapezoidal prism having an apex angle of 90 degrees and a lens pitch of 66 μm. The second lens array 3b is a triangular prism having an apex angle of 90 degrees and a lens pitch of 22 μm. The lens sheet 1 was used in which the lens array 4a and the fourth lens array 4b were triangular prisms having an apex angle of 170 degrees.

（実施例３）
レンズシート１は、ポリカーボネイトを用いて基材１７の厚みを２５０μとして作製した。レンズシート１における第１のレンズアレイ３ａは、頂角を９０度、レンズピッチを６６μｍの台形プリズム、第２のレンズアレイ３ｂは、頂角を９０度、レンズピッチを２２μｍの三角プリズム、第３のレンズアレイ４ａおよび第４のレンズアレイ４ｂを頂角１６０度の三角プリズムとしたレンズシート１を用いた。 (Example 3)
The lens sheet 1 was manufactured using polycarbonate and the thickness of the substrate 17 being 250 μm. The first lens array 3a in the lens sheet 1 is a trapezoidal prism having an apex angle of 90 degrees and a lens pitch of 66 μm. The second lens array 3b is a triangular prism having an apex angle of 90 degrees and a lens pitch of 22 μm. The lens sheet 1 was used in which the lens array 4a and the fourth lens array 4b were triangular prisms having an apex angle of 160 degrees.

実施例１〜３で作製した各レンズシート１と比較例１で作製したレンズシートとを、それぞれ本実施形態によるバックライト・ユニット５５に配置し、その配光分布を測定した。バックライト・ユニット５５の構成は、反射板４３の観察者側Ｆに光源４１としてＬＥＤが配置され、その観察者側Ｆに向けて導光板２６、レンズシート１、９０度プリズムシートという順番で配置した。 Each lens sheet 1 produced in Examples 1 to 3 and the lens sheet produced in Comparative Example 1 were respectively arranged in the backlight unit 55 according to the present embodiment, and the light distribution was measured. The configuration of the backlight unit 55 is that an LED is arranged as the light source 41 on the observer side F of the reflector 43, and the light guide plate 26, the lens sheet 1, and the 90-degree prism sheet are arranged in this order toward the observer side F. did.

実施例１と比較例１による配光分布測定の結果を図１３に示す。また、光学測定結果および隠蔽性評価結果を表１に示す。 The result of the light distribution distribution measurement in Example 1 and Comparative Example 1 is shown in FIG. Table 1 shows the optical measurement results and the concealment evaluation results.

表１から、レンズシート１の光入射面１７ａに入射側レンズ４を設けることにより、隠蔽性が向上することが明らかである。また、第３のレンズアレイ４ａおよび第４のレンズアレイ４ｂの頂角を１５０度より小さくすると隠蔽効果は向上するが、相対輝度が１以下となり、表示品位の低下が見られた。 From Table 1, it is clear that the concealing property is improved by providing the incident side lens 4 on the light incident surface 17a of the lens sheet 1. Further, when the apex angles of the third lens array 4a and the fourth lens array 4b were made smaller than 150 degrees, the hiding effect was improved, but the relative luminance was 1 or less, and the display quality was lowered.

１レンズシート
３出射側レンズ
３ａ第１のレンズアレイ
３ｂ第２のレンズアレイ
４入射側レンズ
４ａ第３のレンズアレイ
４ｂ第４のレンズアレイ
１７基材
１７ａ光入射面
１７ｂ光射出面
２５拡散板
２６導光板
２８光変向面
２９突起部
３１偏光フィルター
３２液晶パネル
３２液晶部
３３偏光フィルター
３５画像表示素子
４３反射板
５２光学シート
５５バックライト・ユニット
５５照明ユニット
５５バックライト・ユニット
７０表示装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lens sheet 3 Outgoing side lens 3a 1st lens array 3b 2nd lens array 4 Incident side lens 4a 3rd lens array 4b 4th lens array 17 Base material 17a Light incident surface 17b Light exit surface 25 Diffusion plate 26 Light guide plate 28 Light turning surface 29 Protruding portion 31 Polarizing filter 32 Liquid crystal panel 32 Liquid crystal portion 33 Polarizing filter 35 Image display element 43 Reflecting plate 52 Optical sheet 55 Backlight unit 55 Illumination unit 55 Backlight unit 70 Display device

Claims

The first lens array and the second lens array are formed on one surface of the sheet-like base material, and the third lens array and the fourth lens array are formed on the other surface of the base material. And
The first lens array includes a plurality of first lenses that extend along one direction and are arranged in parallel to each other,
The second lens array includes a plurality of second lenses extending along a direction intersecting with the extending direction of the first lens and arranged in parallel to each other.
The third lens array includes third lenses arranged in parallel to each other,
The fourth lens array includes a plurality of fourth lenses extending along a direction intersecting with an extending direction of the third lens and arranged parallel to each other.
The optical sheet, wherein the first lens and the second lens have different emission light components.

The shape of the first lens is a trapezoidal prism shape with a trapezoidal cross section,
The lens sheet according to claim 1, wherein the apex angle of the trapezoidal prism is set in a range of 60 degrees to 100 degrees.

The shape of the second lens is a triangular prism shape having a triangular cross section,
The lens sheet according to claim 1 or 2, wherein an apex angle of the triangular prism is set in a range of 70 degrees to 130 degrees.

The optical system according to any one of claims 1 to 3, wherein when the height of the first lens is H1 and the height of the second lens is H2, the following formula is satisfied. Sheet.
3 <H1 / H2 <20

The shape of the third lens is a triangular prism shape with a triangular cross section,
The optical sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein an apex angle of the triangular prism is set to 150 degrees or more and less than 180 degrees.

The optical sheet according to claim 5, wherein a top portion of the third lens is rounded.

The shape of the fourth lens is a triangular prism shape having a triangular cross section,
The optical sheet according to any one of claims 1 to 6, wherein an apex angle of the triangular prism is set to 150 degrees or more and less than 180 degrees.

The optical sheet according to claim 7, wherein a top portion of the fourth lens is rounded.

A light source;
An image display element that transmits the light emitted from the light source;
A polarizer disposed on the incident side of the emitted light in the image display element;
The optical sheet according to any one of claims 1 to 8, which is disposed between the light source and the polarizer,
A display device comprising:

The display device according to claim 9, wherein a light diffusion plate that diffuses light is disposed between the light source and the optical sheet.

The display device according to claim 9, wherein a light guide plate that guides light is disposed between the light source and the optical sheet.

The display device according to claim 9, wherein the light source is any one of a cold cathode tube, a light emitting diode, an EL, and a semiconductor laser.