JP2012194397A - Optical sheet, surface light source device, transmissive display device and method for manufacturing optical sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも一方の面に単位光学形状が複数配列された光学シート、これを備える面光源装置及び透過型表示装置、光学シートの製造方法に関するものである。 The present invention relates to an optical sheet in which a plurality of unit optical shapes are arranged on at least one surface, a surface light source device including the optical sheet, a transmissive display device, and an optical sheet manufacturing method.
近年、液晶テレビ等の透過型表示装置の大型化・薄型化が進んでいる。透過型液晶表示装置の薄型化を実現するために、エッジライト型の面光源装置をバックライトとして使用するものや、輝度の向上と薄型化を実現するために、光源としてLED(Light Emitting Diode)を用いるものがある(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。 In recent years, transmission-type display devices such as liquid crystal televisions have become larger and thinner. In order to reduce the thickness of a transmissive liquid crystal display device, an edge light type surface light source device is used as a backlight, or in order to improve luminance and reduce the thickness, an LED (Light Emitting Diode) is used as a light source. (For example, refer to Patent Document 1 and Patent Document 2).
ここで、エッジライト型の面光源装置では、導光板の端部に光源部を配置する構成となっており、光源部近傍の輝度は高いが、光源部から遠くなるにつれて輝度が低下するという光源部に対する距離に起因した輝度ムラが生じやすく、面内輝度の均一性が低下する。
また、光源部が発する熱によって、導光板よりも厚みが薄いレンズシートやプリズムシート等が撓みや反り等の変形を生じる場合がある。特に、光源部にLED等を用いた場合、LEDを複数配列して用いるために、発せられる熱は大きくなる。加えて、透過型表示装置の大画面化及び薄型化に伴い、光源部との位置を離すことができない。そのため、光源部が発する熱によって光学シートの光源部側が撓みや反り等の変形を生じ、このような撓み等の変形に起因して局所的な輝度ムラが発生するという問題があった。
Here, in the edge light type surface light source device, the light source unit is arranged at the end of the light guide plate, and the luminance near the light source unit is high, but the luminance decreases as the distance from the light source unit increases. Luminance unevenness due to the distance to the portion is likely to occur, and the uniformity of in-plane luminance is reduced.
In addition, due to heat generated by the light source unit, a lens sheet, a prism sheet, or the like that is thinner than the light guide plate may bend or warp. In particular, when an LED or the like is used for the light source unit, since a plurality of LEDs are arranged and used, the heat generated is increased. In addition, with the increase in screen size and thickness of the transmissive display device, the position of the light source unit cannot be separated. For this reason, there is a problem that the light source part side of the optical sheet is deformed such as bending or warping due to the heat generated by the light source part, and local luminance unevenness occurs due to such deformation such as bending.
特許文献1,2には、いずれもこのような輝度ムラに対する改善と光源部からの熱による撓み等の変形を低減するための対策について、一切開示が成されていない。 None of Patent Documents 1 and 2 discloses an improvement for such luminance unevenness and measures for reducing deformation such as bending due to heat from the light source unit.
本発明の課題は、エッジライト型の面光源装置において、光源部に対する距離によって生じる輝度ムラを改善して面内輝度の均一性を向上し、かつ、光源部の熱による撓みによる輝度ムラを低減できる光学シート、これを用いる面光源装置及び透過型表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to improve luminance unevenness caused by the distance to a light source unit in an edge light type surface light source device, improve uniformity of in-plane luminance, and reduce luminance unevenness due to heat deflection of the light source unit. An optical sheet, a surface light source device using the optical sheet, and a transmissive display device are provided.
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1の発明は、エッジライト方式の面光源装置に用いられ、少なくとも出射側の面に複数の単位光学形状(152)が配列された光学シートであって、前記単位光学形状が形成された第1の層(151,251,351,651)と、前記第1の層に対向する第2の層(156)と、前記第1の層と前記第2の層との間に設けられ、前記第1の層及び前記第2の層を接合する接合層(155,455)とを備え、前記接合層は、シート面に直交する1つの方向の断面において、その厚さが連続的に変化しており、前記1つの方向における該光学シートの少なくとも一方の端部から他方の端部側に向けて厚みがしだいに薄くなっている領域を有すること、を特徴とする光学シート(15,25,35,45,55,65)である。
請求項2の発明は、請求項1に記載の光学シートにおいて、前記接合層(155)は、前記1つの方向における該光学シートの一方の端部(15a,25a,35a)の厚みが最も厚く、他方の端部(15b,25b,35b)の厚みが最も薄く、前記一方の端部から前記他方の端部に向けて、厚みがしだいに薄くなっていること、を特徴とする光学シート(15,25,35)である。
請求項3の発明は、請求項1に記載の光学シートにおいて、前記接合層(455)は、前記1つの方向における該光学シートの両方の端部(45a,45b、55a,55b、65a,65b)の厚みが最も厚く、中央部(45c,55c,65c)の厚みが最も薄く、前記両方の端部から前記中央部に向けて、厚みがしだいに薄くなっていること、を特徴とする光学シート(45,55,65)である。
The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.
The invention of claim 1 is an optical sheet that is used in an edge light type surface light source device, and in which a plurality of unit optical shapes (152) are arranged on at least a light-exiting surface, and the unit optical shapes are formed. Provided between the first layer (151,251,351,651), the second layer (156) facing the first layer, the first layer and the second layer; A bonding layer (155, 455) for bonding the first layer and the second layer, and the bonding layer continuously changes in thickness in a cross section in one direction orthogonal to the sheet surface. And an optical sheet (15, 25) having a region in which the thickness gradually decreases from at least one end of the optical sheet in the one direction toward the other end. , 35, 45, 55, 65).
According to a second aspect of the present invention, in the optical sheet according to the first aspect, the bonding layer (155) has the largest thickness of one end (15a, 25a, 35a) of the optical sheet in the one direction. The optical sheet characterized in that the other end (15b, 25b, 35b) is the thinnest and the thickness gradually decreases from the one end toward the other end. 15, 25, 35).
According to a third aspect of the present invention, in the optical sheet according to the first aspect, the bonding layer (455) includes both end portions (45a, 45b, 55a, 55b, 65a, 65b) of the optical sheet in the one direction. ) Is the thickest, the thickness of the central portion (45c, 55c, 65c) is the thinnest, and the thickness gradually decreases from both ends toward the central portion. It is a sheet (45, 55, 65).
請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の光学シートにおいて、該光学シートの総厚が最も厚い点での厚さをaとし、最も薄い点での厚さをbとするとき、厚さの比a/bは、1.0<a/b<1.6という関係を満たすこと、を特徴とする光学シート(15,25,35,45,55,65)である。
請求項5の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の光学シートにおいて、前記単位光学形状(152)は、略三角柱形状であること、を特徴とする光学シート(15,25,35,45,55,65)である。
請求項6の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の光学シートにおいて、前記単位光学形状(152)の配列方向は、シート面上において前記1つの方向に対して0°から90°の角度をなすこと、を特徴とする光学シート(15,25,35,45,55,65)である。
請求項7の発明は、請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の光学シートにおいて、前記接合層(155,455)は、熱硬化性樹脂又は電離放射線硬化型樹脂により形成されること、を特徴とする光学シート(15,25,35,45,55,65)である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical sheet according to any one of the first to third aspects, the thickness at the point where the total thickness of the optical sheet is the thickest is a, When the thickness is b, the optical sheet (15, 25, 35, 45, 55) is characterized in that the thickness ratio a / b satisfies the relationship of 1.0 <a / b <1.6. , 65).
The invention according to claim 5 is the optical sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the unit optical shape (152) is a substantially triangular prism shape. 15, 25, 35, 45, 55, 65).
The invention according to claim 6 is the optical sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the unit optical shape (152) is arranged with respect to the one direction on the sheet surface. It is an optical sheet (15, 25, 35, 45, 55, 65) characterized by making an angle of 0 ° to 90 °.
According to a seventh aspect of the present invention, in the optical sheet according to any one of the first to sixth aspects, the bonding layer (155, 455) is formed of a thermosetting resin or an ionizing radiation curable resin. This is an optical sheet (15, 25, 35, 45, 55, 65).
請求項8の発明は、光を発する光源部と、1つの端面又は対向する2つの端面に前記光源部(12、12A,12B)を配置する導光板(13)と、前記導光板の出射側に配置される請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の光学シート(15,25,35,45,55,65)と、を備え、前記接合層の厚みが厚い部分が前記光源部側となるように配置されること、を特徴とする面光源装置(10,40)である。
請求項9の発明は、請求項8に記載の面光源装置(10.40)と、前記面光源装置により背面から照明される透過型表示部(11)と、を備える透過型表示装置(1,4)である。
The invention according to claim 8 is a light source part that emits light, a light guide plate (13) in which the light source part (12, 12A, 12B) is disposed on one end face or two opposite end faces, and an emission side of the light guide plate The optical sheet (15, 25, 35, 45, 55, 65) according to any one of claims 1 to 7, wherein the portion where the thickness of the bonding layer is thick is The surface light source device (10, 40) is characterized by being arranged to be on the light source unit side.
The invention of claim 9 is a transmissive display device (1) comprising: the surface light source device (10.40) according to claim 8; and a transmissive display unit (11) illuminated from the back by the surface light source device. 4).
請求項10の発明は、請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の光学シート(15,25,35,45,55,65)の製造方法であって、前記第2の層(156)の表面に、前記接合層を形成する未硬化の樹脂層(155R,455R)を形成する樹脂層形成工程と、前記樹脂層形成工程の後、前記樹脂層(155R,455R)上に前記第1の層(151,251,351,651)を積層する積層工程と、前記積層工程の後に、圧力をかけて前記樹脂層の厚さを変化させる加圧工程と、前記加圧工程の後に、前記樹脂層を硬化させ、前記接合層(155,455)を形成する硬化工程と、を備えること、を特徴とする光学シートの製造方法である。
請求項11の発明は、請求項10に記載の光学シートの製造方法において、前記加圧工程では、軸(92c)方向における一方の端部(92b)の径が他方の端部(92a)の径よりも大きい略円錐台状のロール(92)を用いて加圧すること、を特徴とする光学シートの製造方法である。
請求項12の発明は、請求項10に記載の光学シートの製造方法において、前記加圧工程では、軸(93c)方向における中央の径(93d)が両端部(93a,93b)の径よりも大きいクラウンロール(93)を用いて加圧すること、を特徴とする光学シートの製造方法である。
The invention of
The invention of
According to a twelfth aspect of the present invention, in the optical sheet manufacturing method according to the tenth aspect, in the pressurizing step, the central diameter (93d) in the direction of the axis (93c) is larger than the diameters of both end portions (93a, 93b). It is a manufacturing method of an optical sheet characterized by pressurizing using a big crown roll (93).
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)本発明による光学シートは、少なくとも出射側の面に複数の単位光学形状が配列されており、単位光学形状が形成された第1の層と、第1の層に対向する第2の層と、第1の層と第2の層との間に設けられ、第1の層及び前記第2の層を接合する接合層とを備え、接合層は、シート面に直交する1つの方向の断面において、その厚さが連続的に変化しており、1つの方向における該光学シートの少なくとも一方の端部から他方の端部側に向かってしだいに厚みが薄くなっている領域を有している。従って、光学シートは、少なくとも一方の端部から他方の端部側に向かってしだいに厚みが薄くなっている領域を有する形態となり、その厚みが厚い部分は光の透過率が低く、熱による変形が生じにくい。よって、この光学シートを厚みが厚い部分が光源部側となるように配置してエッジライト型の面光源装置に用いることにより、光源部からの距離に起因した輝度ムラを低減して面内輝度の均一性を高め、光源部の熱による撓み等の変形やこれに起因する輝度ムラを極力低減することができる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) In the optical sheet according to the present invention, a plurality of unit optical shapes are arranged on at least a surface on the emission side, and a first layer on which the unit optical shapes are formed and a second layer facing the first layer. And a bonding layer that is provided between the first layer and the second layer, and bonds the first layer and the second layer, and the bonding layer is in one direction orthogonal to the sheet surface. In the cross section, the thickness continuously changes, and has a region where the thickness gradually decreases from at least one end of the optical sheet in one direction toward the other end. ing. Accordingly, the optical sheet has a form in which the thickness gradually decreases from at least one end portion toward the other end portion, and the thick portion has low light transmittance and is deformed by heat. Is unlikely to occur. Therefore, by using this optical sheet in an edge-light type surface light source device with the thick part located on the light source side, the brightness unevenness due to the distance from the light source part is reduced and the in-plane brightness is reduced. The uniformity of the light source can be improved, and deformation such as bending due to heat of the light source part and luminance unevenness caused by this can be reduced as much as possible.
(2)接合層は、1つの方向における該光学シートの一方の端部の厚みが最も厚く、他方の端部の厚みが最も薄く、一方の端部から他方の端部に向けて、厚みがしだいに薄くなっている。従って、この光学シートは、1つの方向における該光学シートの一方の端部の厚みが最も厚く、他方の端部の厚みが最も薄く、一方の端部から他方の端部に向けて、厚みがしだいに薄くなる形態となり、光源部が導光板の1つの端部に設けられた面光源装置に用いた場合に、光源部からの距離に起因した輝度ムラを低減して面内輝度の均一性を高め、光源部の熱による撓み等の変形やこれに起因する輝度ムラを、効果的に低減することができる。 (2) The thickness of one end of the optical sheet in one direction is the thickest, the thickness of the other end is the thinnest, and the bonding layer has a thickness from one end to the other end. It is getting thinner gradually. Therefore, this optical sheet has the largest thickness at one end of the optical sheet in one direction, the smallest thickness at the other end, and the thickness from one end toward the other end. When the light source unit is used in a surface light source device provided at one end of the light guide plate, the luminance unevenness due to the distance from the light source unit is reduced and the in-plane luminance is uniform. It is possible to effectively reduce deformation such as bending due to heat of the light source section and luminance unevenness caused by the deformation.
(3)接合層は、1つの方向における該光学シートの両方の端部の厚みが最も厚く、中央部の厚みが最も薄く、両方の端部から中央部に向けて、厚みがしだいに薄くなっている。従って、この光学シートは、1つの方向における該光学シートの両方の端部の厚みが最も厚く、中央部の厚みが最も薄く、両方の端部から中央部に向けて、厚みがしだいに薄くなる形態となり、光源部が導光板の対向する2つの端部に設けられた面光源装置に用いた場合に、光源部からの距離に起因した輝度ムラを低減して面内輝度の均一性を高め、光源部の熱による撓み等の変形やこれに起因する輝度ムラを、効果的に低減することができる。 (3) The joining layer has the thickest thickness at both ends of the optical sheet in one direction, the thinnest thickness at the center, and the thickness gradually decreases from both ends toward the center. ing. Therefore, in this optical sheet, the thickness of both ends of the optical sheet in one direction is the thickest, the thickness of the center is the thinnest, and the thickness gradually decreases from both ends toward the center. When the light source unit is used in a surface light source device provided at two opposite ends of the light guide plate, the luminance unevenness due to the distance from the light source unit is reduced and the uniformity of in-plane luminance is increased. In addition, it is possible to effectively reduce deformation such as bending due to heat of the light source unit and luminance unevenness caused by the deformation.
(4)光学シートの総厚が最も厚い点での厚さをaとし、最も薄い点での厚さをbとするとき、1.0<a/b<1.6という関係を満たすので、光源部からの距離に起因した輝度ムラや、光源部の熱による撓み等の変形やこれに起因する輝度ムラを低減する効果を高めることができる。 (4) When the thickness at the point where the total thickness of the optical sheet is the thickest is a and the thickness at the thinnest point is b, the relationship 1.0 <a / b <1.6 is satisfied. It is possible to enhance the effect of reducing luminance unevenness due to the distance from the light source unit, deformation such as bending of the light source unit due to heat, and luminance unevenness due to this.
(5)単位光学形状は、略三角柱形状であるので、集光作用を発揮することができる。また、所望する光学特性に合わせて、単位光学形状の設計を容易に行える。 (5) Since the unit optical shape is a substantially triangular prism shape, the light condensing action can be exhibited. In addition, the unit optical shape can be easily designed in accordance with the desired optical characteristics.
(6)単位光学形状の配列方向は、シート面上において、該1つの方向に対して0°から90°の角度をなすので、他の光学シート等を積層した場合に生じやすいモアレを極力低減できる。 (6) Since the arrangement direction of the unit optical shapes forms an angle of 0 ° to 90 ° with respect to the one direction on the sheet surface, the moiré that is likely to occur when other optical sheets are laminated is reduced as much as possible. it can.
(7)接合層は、熱硬化性樹脂又は電離放射線硬化型樹脂により形成されるので、形成が容易であり、安価に製造できる。 (7) Since the bonding layer is formed of a thermosetting resin or an ionizing radiation curable resin, it is easy to form and can be manufactured at low cost.
(8)光を発する光源部と、1つの端面又は対向する2つの端面に前記光源部を配置する導光板と、導光板の出射側に配置される本発明の光学シートとを備え、接合層の厚みが厚い部分が光源部側となるように配置される面光源装置であるので、光源部からの距離に起因した輝度ムラを低減して面内輝度の均一性を高め、光源部の熱による撓み等の変形やこれに起因する輝度ムラを極力低減することができる。 (8) A light-emitting unit that emits light, a light guide plate that arranges the light source unit on one end face or two opposite end faces, and the optical sheet of the present invention that is arranged on the light exit side of the light guide plate, and a bonding layer Since the surface light source device is arranged so that the thick part is on the light source unit side, the luminance unevenness due to the distance from the light source unit is reduced, the uniformity of in-plane luminance is increased, and the heat of the light source unit is increased. It is possible to reduce as much as possible the deformation such as the bending due to the light and the luminance unevenness caused by this.
(9)本発明による面光源装置と、この面光源装置により背面から照明される透過型表示部とを備える透過型表示装置であるので、面内輝度の均一性が高く、輝度ムラを極力抑えた良好な映像を表示できる。 (9) Since the transmissive display device includes the surface light source device according to the present invention and a transmissive display unit illuminated from the back by the surface light source device, the in-plane luminance is high and luminance unevenness is suppressed as much as possible. Can display good images.
(10)本発明の光学シートの製造方法は、第2の層の表面に、接合層を形成する未硬化の樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、樹脂層形成工程の後、樹脂層上に第1の層を積層する積層工程と、前記積層工程の後に、圧力をかけて樹脂層の厚さを変化させる加圧工程と、加圧工程の後に、樹脂層を硬化させ、接合層を形成する硬化工程とを備える。従って、製造が容易であり、かつ、大量生産も容易に行え、光学シートを安価に提供できる。また、未硬化の状態で、樹脂層は第1の層及び第2の層にその両面が積層された形態となっているので、加圧工程中に、治具等に未硬化の樹脂が付着しにくく、生産性を向上できる。 (10) The method for producing an optical sheet of the present invention comprises: a resin layer forming step of forming an uncured resin layer for forming a bonding layer on the surface of the second layer; and a resin layer forming step after the resin layer forming step. A laminating step of laminating the first layer, a pressurizing step of applying pressure to change the thickness of the resin layer after the laminating step, and after the pressurizing step, curing the resin layer, A curing step to be formed. Therefore, manufacturing is easy, mass production can be easily performed, and an optical sheet can be provided at low cost. Moreover, since the both sides of the resin layer are laminated on the first layer and the second layer in an uncured state, the uncured resin adheres to a jig or the like during the pressing process. It is difficult to improve productivity.
(11)光学シートの製造方法は、加圧工程において、軸方向における一方の端部の径が他方の端部の径よりも大きい略円錐台状のロールを用いて加圧するので、製造が容易に行える。また、大量生産も容易に行え、光学シートを安価に提供できる。 (11) The optical sheet manufacturing method is easy to manufacture because, in the pressing step, pressing is performed using a substantially truncated cone-shaped roll in which the diameter of one end in the axial direction is larger than the diameter of the other end. Can be done. Further, mass production can be easily performed, and an optical sheet can be provided at a low cost.
(12)光学シートの製造方法は、加圧工程において、軸方向における中央の径が両端部の径よりも大きいクラウンロールを用いて加圧するので、製造が容易に行える。また、大量生産も容易に行え、光学シートを安価に提供できる。 (12) In the pressurizing step, the optical sheet is manufactured by using a crown roll having a central diameter in the axial direction larger than the diameters at both ends, and therefore can be manufactured easily. Further, mass production can be easily performed, and an optical sheet can be provided at a low cost.
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
また、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、特許請求の範囲の記載は、シートという記載で統一して使用した。従って、シート、板、フィルムの文言は、適宜置き換えることができるものとする。例えば、光学シートは、光学フィルムとしてもよいし、光学板としてもよい。
さらに、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In addition, each figure shown below including FIG. 1 is the figure shown typically, and the magnitude | size and shape of each part are exaggerated suitably for easy understanding.
In addition, the terms “plate”, “sheet”, “film” and the like are used, but these are generally used in the order of thickness, “plate”, “sheet”, “film”. I am using it. However, since there is no technical meaning in such proper use, the description in the claims is used in the unified description of the sheet. Accordingly, the terms “sheet”, “plate”, and “film” can be appropriately replaced. For example, the optical sheet may be an optical film or an optical plate.
Furthermore, numerical values such as dimensions and material names of each member described in the present specification are examples of the embodiment, and the present invention is not limited thereto, and may be appropriately selected and used.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の透過型表示装置を示す図である。
透過型表示装置1は、LCD(Liquid Crystal Display)パネル11と、LCDパネル11を背面側から照明する面光源装置10とを備える液晶透過型表示装置である。
面光源装置10は、光源部12、導光板13、反射板14、光学シート15等を備えるエッジライト型の面光源装置(バックライト)である。
LCDパネル11は、映像を表示する液晶透過型表示部である。このLCDパネルは、略矩形状の略平板状の部材であり、例えば、画面サイズが対角32インチ(対角32インチ(740mm×420mm)、解像度1280×768ドットのものを用いることができる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a transmissive display device according to a first embodiment.
The transmissive display device 1 is a liquid crystal transmissive display device including an LCD (Liquid Crystal Display)
The surface
The
透過型表示装置1(LCDパネル11)の観察画面は、透過型表示装置1の使用状態において、横長の矩形形状となっている。
以下の明細書において、透過型表示装置1の使用状態における観察画面(LCDパネル11)の短辺に平行な方向を使用状態における画面上下方向(画面鉛直方向)とし、長辺に平行な方向を使用状態における画面左右方向(画面水平方向)とする。以下の説明中において、特に断りが無い場合、画面左右方向、画面上下方向とは、透過型表示装置1及び面光源装置10の使用状態における画面左右方向、画面上下方向であるとする。
The observation screen of the transmissive display device 1 (LCD panel 11) has a horizontally long rectangular shape when the transmissive display device 1 is used.
In the following description, the direction parallel to the short side of the observation screen (LCD panel 11) in the usage state of the transmissive display device 1 is the screen vertical direction (screen vertical direction) in the usage state, and the direction parallel to the long side is The left and right direction of the screen in the use state (the horizontal direction of the screen). In the following description, unless otherwise specified, it is assumed that the screen horizontal direction and the screen vertical direction are the screen horizontal direction and the screen vertical direction in the usage state of the transmissive display device 1 and the surface
光源部12は、LCDパネル11を背面から照明する光を発する部分である。本実施形態の光源部12は、導光板13の画面上下方向の一方の端面(入光面)13aに面する位置に設けられている。また、光源部12は、発光源として点光源である不図示のLEDを用いており、このLEDが、入光面13aに沿って画面左右方向に等間隔で複数配列されている。
The
導光板13は、光を伝播させる略平板状の部材である。導光板13は、光源部12が発する光を入光面13aから入射させ、出光面13cと背面13dとで全反射させて他方の面13b側へ伝播しながら、適宜出光面13cから光学シート15側へ出射させる。
本実施形態の導光板13は、アクリル系樹脂製であり、反射板14側となる背面には、印刷等によりドット(不図示)等が形成されている。
なお、本実施形態の導光板13は、図1に示すように略均等な厚みを有する略平板状である例を示しているが、これに限らず、例えば、画面上下方向において、光源部12側となる入光面13a側が厚く、他方の面13b側が薄い板状としてもよい。
反射板14は、光を反射可能な板状の部材であり、導光板13より背面側(光学シート15とは反対側)に配置されている。この反射板14は、光学シート15等により反射されて背面側へ向かう光を、反射して再度光学シート15側へ向ける機能を有している。
The
The
In addition, although the
The
光学シート15は、導光板13より出射側(LCDパネル11側)に配置され、導光板から出射した光を集光する等によりその出射方向を制御する作用を有する。
図2は、第1実施形態の光学シート15を示す図である。図2(a)は、光学シート15の斜視図であり、図2(b)は、光学シート15のシート面に直交し画面上下方向に平行な断面を模式的に示している。なお、図2(b)では、光学シート15の面光源装置10における配置の様子を示すために、光源部12及び導光板13も合わせて示している。
The
FIG. 2 is a diagram illustrating the
光学シート15は、プリズムフィルム151、接合層155、基材フィルム156を有し、これらが一体に積層された形態となっている。
光学シート15は、図2に示すように、その厚みが画面上下方向において、光源部12側の端部15aが一番厚く、この端部15aから他方側へしだいに連続的に薄くなっており、他方側の端部15bが最も薄くなっている。すなわち、光学シート15は、シート面に直交し、単位プリズム152の配列方向(画面上下方向)に平行な断面において、その厚みが変化している。
The
As shown in FIG. 2, the
ここで、シート面とは、光学シート15等のシートを、シート全体として見たときにおける、そのシートの平面方向となる面を示すものであり、本明細書中、及び、特許請求の範囲においても同一の定義として用いている。光学シート15のシート面は、光学シート15全体として見たときにおける、光学シート15の平面方向となる面であり、LCDパネル11の観察面と平行である。また、光学シート15のシート面は、単位プリズム152の各頂点tを通る平面と平行である。さらに、光学シート15のシート面は、光学シート15の厚み方向に直交するものとする。
Here, the sheet surface indicates a surface that is a planar direction of the sheet when the sheet such as the
プリズムフィルム151は、光学シート15の出射側(LCDパネル11側)に設けられた第1の層であり、単位プリズム152が形成されたプリズム層153と、プリズム基材層154とを有している。プリズムフィルム151は、その総厚(シート面に直交する方向において、単位プリズム152の頂点tからプリズム基材層154の接合層155側の面までの寸法)が、そのシート面上の位置によらず一定又は略一定である。
The
プリズム層153は、出射側の面に単位プリズム152が画面上下方向に沿って複数配列されている。
単位プリズム152は、底角をαとする略二等辺三角柱形状の単位光学形状である。単位プリズム152の高さ(シート面に直交する方向における単位プリズム152の頂点tから谷底となる点vまでの寸法)は、hであり、単位プリズム152の頂部は、曲率半径Rの曲面となっている。また、単位プリズム152の配列ピッチ(レンズ幅に相当)は、Pである。単位プリズム152は、配列方向における位置に関わらずその形状が一定であり、配列ピッチPも一定である。
本実施形態の単位プリズムは、底角α=45°、配列ピッチP=50μm、高さh=25μm、曲率半径R=1μmである。
プリズム層153は、紫外線硬化型樹脂製である。なお、プリズム層153は、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂や光硬化型樹脂等を用いて形成してもよい。
In the
The
The unit prism of this embodiment has a base angle α = 45 °, an arrangement pitch P = 50 μm, a height h = 25 μm, and a radius of curvature R = 1 μm.
The
プリズム基材層154は、このプリズム層153を形成する基材となる層である。プリズム基材層154は、光透過性を有する樹脂製のフィルム状の部材であり、その厚さが一定又は略一定である。本実施形態のプリズム基材層154は、PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂製のシート状の部材であり、その厚さが250μmである。
このプリズムフィルム151は、例えば、プリズム基材層154の片面に紫外線硬化型樹脂を塗布し、紫外線硬化型樹脂が塗布された面を成形型に押圧して硬化させる等によりプリズム層153が形成される等により作製される。このプリズムフィルム151の作成方法は、適宜自由に選択できる。
The prism
In this
基材フィルム156は、光学シート15の入射側(導光板13側)に設けられた第2の層である。この基材フィルム156は、光透過性を有する樹脂製のフィルム状の部材であり、その厚さは均一又は略均一である。基材フィルム156の導光板13側の面156aは、導光板13からの光の入射面となっており、単位レンズ等の光学形状等を有しておらず、略平面状となっている。
本実施形態の基材フィルム156は、PET樹脂製であり、その厚さが188μmである。
なお、基材フィルム156は、PET樹脂に限らず、例えば、PC(ポリカーボネート)樹脂や、AS(アクリロニトリル・スチレン)樹脂、ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)樹脂、PMMA(メタクリル酸メチル)樹脂、シクロオレフィン樹脂、MS(メチルメタクリレート・スチレン)樹脂、MBS(メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン)樹脂等を用いて形成されたものを用いてもよい。
The
The
The
接合層155は、プリズムフィルム151と基材フィルム156とを接合する層であり、光透過性を有する樹脂等により形成されている。本実施形態の接合層155は、熱硬化樹脂製であるが、これに限らず、例えば、紫外線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂を用いてもよい。
この接合層155は、図2に示すように、シート面に直交する画面上下方向(単位プリズム152の配列方向)に平行な断面おいて、端部15aが最も厚く、他方の端部15b側へむけてしだいに薄くなっており、他方の端部15bが最も薄くなっている。
The
As shown in FIG. 2, the
光学シート15は、単位プリズム152(プリズム層153)を含む光学シートの厚さ(総厚)が一番厚い点(光源部12側の端部15a)の厚さ(厚さの最大値)をaとし、一番薄い点(他方側の端部15b)での厚さ(厚さの最小値)をbとしたとき、この厚さの比a/bが、1.0<a/b<1.6を満たしている。厚さの比a/bがこの範囲を満たすことにより、光学シート15は、面光源装置10としての画面内の輝度の均一性と、光源部12が発する熱によって生じる撓み等の変形やこれに起因する輝度ムラを低減できる。
The
なお、図2(b)に示すように、最端部が単位プリズム152の頂点tの位置からずれている場合、厚さの最大値aは、単位プリズム152間の谷底となる点vを通りシート面に平行な平面Sから光学シート15の入射面156aまでの寸法が最も厚い点(端部15a)での寸法d1と単位プリズム152の高さhとを足した値であり(a=d1+h)、厚さの最小値bは、単位プリズム152間の谷底となる点vを通りシート面に平行な平面Sから光学シート15の入射面156aまで寸法が最も薄い点(端部15b)での寸法d2と単位プリズム152の高さhとを足した値である(b=d2+h)とする。
As shown in FIG. 2B, when the extreme end is displaced from the position of the apex t of the
光学シート15は、単位プリズム152が画面上下方向に配列されているものに限らず、画面左右方向に配列されている形態や、画面上下方向に対してシート面上において角度β(0°<β<90°)をなす形態としてもよい。
図3は、第1実施形態の別の形態の光学シート25を示す図である。図3(a)光学シート25の斜視図であり、図3(b)は、光学シート25を、単位プリズム152の頂点tを通り、かつ、光学シート25のシート面に直交し画面上下方向に平行な断面で切断した断面を模式的に示す図である。なお、図3(b)では、光学シート25の面光源装置10における配置の様子を示すために、光源部12及び導光板13も合わせて示している。
The
FIG. 3 is a diagram showing an
この光学シート25は、単位プリズム152が画面左右方向に配列されている点が前述の光学シート15とは異なる以外は、前述の光学シート15と略同様の形態である。
光学シート25は、プリズムフィルム251,接合層155,基材フィルム156を備え、これらが一体に積層されている。プリズムフィルム251は、プリズム層153とプリズム基材層154とを備えている。この光学シート25は、前述の光学シート15と同様に、シート面に直交し画面上下方向に平行な断面においてその厚さが変化しており、端部25a側が最も厚く、他方の端部25bに向かって次第に薄くなり、他方の端部25b側が最も薄くなっている。
The
The
この光学シート25は、総厚が最も厚い点(端部25a)の厚さ(厚さの最大値)をaとし、最も薄い点(端部25b)の厚さ(厚さの最小値)をbとするとき、厚さの比a/bが、1.0<a/b<1.6を満たしている。
プリズム層153に形成される単位プリズム152は、画面左右方向に複数配列されている。また、接合層155は、前述のように、シート面に直交し画面上下方向に平行な断面においてその厚さが変化しており、端部25a側が最も厚く、他方の端部25bに向かって次第に薄くなり、他方の端部25b側が最も薄くなっている。従って、光学シート25では、単位プリズム152の配列方向は、シート面上において、光学シート25の総厚(接合層155の厚さ)の変化が生じている断面方向(画面上下方向)に対して直交している。
光学シート25のような形態とすることにより、主として画面左右方向における光線制御作用を発揮できる。
In the
A plurality of
By adopting a configuration like the
図4は、第1実施形態の別の形態の光学シート35を示す図である。図4(a)光学シート35の斜視図であり、図4(b)は、光学シート35のプリズムフィルム351側をシート面に直交する方向から観察した様子を示している。
この光学シート35は、単位プリズム152の配列方向が、シート面上において、画面上下方向に対して角度β(ただし、0°<β<90°)をなしている点が前述の光学シート15とは異なる以外は、前述の光学シート15と略同様の形態である。
光学シート35は、プリズムフィルム351,接合層155,基材フィルム156を備え、これらが一体に積層されている。プリズムフィルム351は、プリズム層153とプリズム基材層154とを備えている。光学シート35は、前述の光学シート15と同様に、シート面に直交し画面上下方向に平行な断面においてその厚さが変化しており、端部35a側が最も厚く、他方の端部35bに向かって次第に薄くなり、他方の端部35b側が最も薄くなっている。
この光学シート35は、総厚が最も厚い点の厚さ(厚さの最大値)をaとし、最も薄い点の厚さ(厚さの最小値)をbとするとき、厚さの比a/bは、1.0<a/b<1.6を満たしている。
FIG. 4 is a diagram showing an
This
The
The
プリズム層153の単位プリズム152は、図4(a),(b)に示すように、シート面上において、画面上下方向に対して角度β(0°<β<90°)をなす方向に複数配列されている。また、接合層155は、前述のように、シート面に直交し画面上下方向に平行な断面においてその厚さが変化しており、端部35a側が最も厚く、他方の端部35bに向かって次第に薄くなり、他方の端部35b側が最も薄くなっている。従って、光学シート35では、単位プリズム152の配列方向は、シート面上において、光学シート35の総厚(接合層155の厚さ)が変化している断面方向(画面上下方向)に対して、角度βをなしている。なお、この角度βに関して、β=0°の場合は、前述の光学シート15に相当し、β=90°の場合は、前述の光学シート25に相当する。
光学シート35のような形態とすることにより、LCDパネル11の画素や光学シート35に積層される他のレンズシートの単位レンズ等と光学シート35の単位プリズム152との干渉によるモアレを大幅に低減することができる。
なお、光学シート35のような形態とする場合、単位プリズム152の配列方向は、画面上下方向に対して2〜10°程度をなす方向、又は、画面左右方向に対して2〜10°程度をなす方向とすることがモアレ低減に効果的である。
As shown in FIGS. 4A and 4B, a plurality of
By adopting a configuration like the
In the case of a configuration like the
ここで、光学シートの厚さ(総厚)と輝度との関係を調べるために、光透過性を有し、出射側の面に単位プリズムが一方の面に形成されているが、それぞれ総厚(厚み方向における入射面から単位プリズムの頂点までの寸法)が異なる5種類の測定用の光学シートを用意し、これらの測定用の光学シートを用いて、本実施形態の面光源装置10に相当する面光源装置を作製し、その画面中心における正面輝度を測定した。5種類の測定用の光学シートの総厚は、それぞれ、250μm,350μm,435μm,535μm,570μmである。
Here, in order to examine the relationship between the thickness (total thickness) of the optical sheet and the luminance, the optical prism has a light transmission property, and a unit prism is formed on one surface on the output side surface. Five types of measurement optical sheets having different (dimensions from the incident surface in the thickness direction to the apex of the unit prism) are prepared, and these measurement optical sheets are used to correspond to the surface
図5は、光学シートの厚さと輝度の関係とを示すグラフである。図5において、横軸は光学シートの総厚であり、縦軸は570μm厚の測定用の光学シートにおける輝度を基準(100%)とした場合の相対輝度である。
各測定用の光学シートは、その総厚(厚み方向における入射面から単位プリズムの頂点までの寸法)が一定である。また、各測定用の光学シートは、本実施形態の光学シートと同様に、プリズムフィルム151、接合層155、基材フィルム156を有し、これらが一体に積層された形態となっており、接合層の厚さがそれぞれ異なっている。この測定用の光学シートに形成される単位プリズムは、配列ピッチP=50μm、プリズムの高さh=25μm、底角α=45°の略二等辺三角柱形状であり、その頂部の曲率半径R=1μmであり、画面上下方向に配列されている。
これらの測定用の光学シートを用いた面光源装置を、それぞれ暗室環境下で実際に点灯し、輝度計(株式会社TOPCOM製 BM−9)を用いて暗室環境下において、その画面中心における正面輝度を測定し、厚さ570μmの測定用の光学シートの正面輝度を基準とする相対輝度を算出した。
図5に示すように、厚みが薄い光学シートである方が、透過率が高く、輝度も高くなるという傾向を示す。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the thickness of the optical sheet and the luminance. In FIG. 5, the horizontal axis represents the total thickness of the optical sheet, and the vertical axis represents the relative luminance when the luminance of the optical sheet for measurement having a thickness of 570 μm is used as a reference (100%).
The optical sheet for each measurement has a constant total thickness (a dimension from the incident surface to the apex of the unit prism in the thickness direction). Each optical sheet for measurement has a
The surface light source devices using these optical sheets for measurement are actually turned on in the dark room environment, and the front luminance at the center of the screen in the dark room environment using a luminance meter (BM-9 manufactured by TOPCOM Co., Ltd.). Was measured, and the relative luminance based on the front luminance of the optical sheet for measurement having a thickness of 570 μm was calculated.
As shown in FIG. 5, the thinner the optical sheet, the higher the transmittance and the higher the brightness.
一般的に、エッジライト型の面光源装置では、図1に示すように、光源部12は、導光板13の入光面13aに対向する位置に配置される。そのため、エッジライト型の面光源装置では、光源部側が明るく、光源部から離れるにつれて徐々に輝度が下がり、光源部側端部に対向する他方の端部近傍では、光源部側に比べてやや暗いという輝度分布を有する。
また、上述のように、光学シートは、総厚の薄い方が輝度は高く、総厚の厚いほうが輝度は低くなるという傾向を示す。
従って、上述のような光源部からの距離に起因する輝度ムラを有する導光板13の出射側に、光源部12側の厚みが厚く、光源部12から離れるに従って厚みが薄くなる光学シート15を積層することにより、光源部12から遠い側の透過率を光源部12側に比べて高めることができ、面内輝度の均一性を高め、輝度ムラを大幅に改善することができる。
In general, in the edge light type surface light source device, the
In addition, as described above, the optical sheet has a tendency that the luminance is higher when the total thickness is thinner, and the luminance is lower when the total thickness is thicker.
Therefore, the
また、透過型表示装置1及び面光源装置10において、光源部12は、光だけでなく、熱も発している。本実施形態のように、光源部12が多数の点光源(LED光源)が配列されて形成されている場合、光源部12近傍は、かなりの高温となる。そのため、光学シートのうち光源部12に近い部分は、光源部12の発する熱によって撓みや反り等の変形を生じやすい。このような撓み等の変形は、厚みが3〜5mm程度と比較的厚い導光板13では生じにくいが、厚みが数百μmである比較的薄い光学シートでは生じやすい。
特に大画面化した場合、光学シートは、その平面性を維持するために、画面サイズの小さい透過型表示装置に使用される場合に比べ、さらに高い剛性が必要となる。そのため、画面サイズの小さい透過型表示装置では撓み等の問題が生じていなかった光学シートであっても、熱等に起因する撓み等が生じやすくなる。
そこで、一様に光学シートの厚さを厚くすると、生産コストの増加や、透過率の低下によって光源部12から遠い位置での輝度の低下を招く。加えて、透過型表示装置や面光源装置において、薄型化は常に求められる課題である。
In the transmissive display device 1 and the surface
In particular, when the screen is enlarged, the optical sheet needs to have higher rigidity than that used in a transmissive display device having a small screen size in order to maintain the flatness. For this reason, even in an optical sheet in which a problem such as bending does not occur in a transmission type display device with a small screen size, bending due to heat or the like is likely to occur.
Therefore, if the thickness of the optical sheet is increased uniformly, the luminance at a position far from the
上述のように、本実施形態の光学シート15の総厚は、一方の端部15aの厚さが最も厚く、他方側へ向けて厚さがしだいに徐々に薄くなり、他方側の端部15bの厚さが最も薄くなっている。
この光学シート15を、光源部12側に厚みが厚い端部15a側が位置し、他方側に厚みが薄い端部15bが位置するように配置することにより、光源部12の発熱による光学シート15の撓み等の変形を低減して、撓み等に起因した輝度ムラを大幅に低減でき、かつ、光源部12からの距離に起因した輝度ムラを改善して、面内輝度の均一性を高めることができる。
また、プリズム基材層154及び基材フィルム156の延伸方向を、シート面の法線方向から見て鏡像関係となるように配置したり、光学シート15を構成する各層の熱膨張係数が好ましいものを適宜選択して用いたりすることができるので、反りや熱による撓みをより効果的に低減することができる。
さらに、所望する光学性能に合わせて、接合層155に拡散材等を混錬することも容易に行える。さらにまた、光学シート15を構成する各層の屈折率を適宜調整することが可能であり、これにより、光の出射方向を制御することができる。
As described above, the total thickness of the
The
Also, the stretching directions of the
Further, a diffusion material or the like can be easily kneaded into the
(第1実施形態の光学シートの製造方法)
本実施形態の光学シート15,25,35の製造方法の一例を説明する。
図6は、第1実施形態の光学シートの製造方法の一例を説明する図である。ここでは、理解を容易にするために、プリズムフィルム151及び基材フィルム156は、枚葉状のものを用いて光学シート15を製造する方法を説明する。
第1実施形態の光学シートは、一般的にラミネート法と呼ばれる方法により基材フィルム156とプリズムフィルム151とを接合層155により接合することより、形成される。
図6(a)に示すように、まず、所定の大きさに裁断された枚葉状の基材フィルム156を不図示のテーブル上に載置する。
そして、図6(b)に示すように、基材フィルム156の片面に、不図示のコーター等により熱硬化型樹脂の樹脂層155Rを所定の厚さに形成する(樹脂層形成工程)。このとき、樹脂層155Rを形成する熱硬化型樹脂は、後述の加圧工程で形成される形状を維持できるように、未硬化状態での粘性が、2750±600mPa・s(25℃)であることが好ましい。また、より好ましくは、未硬化状態での粘性が、2750±600mPa・s(25℃)程度かつ1100±300mPa・s(40℃)程度を満たすものである。
次に、図6(c)に示すように、熱硬化型樹脂の樹脂層155R上に、所定の大きさに裁断された枚葉状のプリズムフィルム151を積層する(積層工程)。このとき、プリズム基材層154が樹脂層155R側となるように積層する。
(Method for Manufacturing Optical Sheet of First Embodiment)
An example of the manufacturing method of the
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a method for manufacturing an optical sheet according to the first embodiment. Here, in order to facilitate understanding, a description will be given of a method of manufacturing the
The optical sheet of the first embodiment is formed by bonding the
As shown in FIG. 6A, first, a sheet-
And as shown in FIG.6 (b), the
Next, as shown in FIG. 6C, a sheet-
次に、図6(d)に示すように、プリズムフィルム151、未硬化の樹脂層155R、基材フィルム156からなる積層体を、一対のニップロール91,92の間に通して圧力をかける(加圧工程)。この一対のニップロール91,92のうち、プリズムフィルム151側のロール91は、略円柱形状であり、軸91cを中心として回転駆動される。また、基材フィルム156側のロール92は、図6(d),(e)に示すように、その軸92c方向において、一方の端部92bの径が他方の端部92aの径よりも大きい略円錐台形状であり、軸92cを中心として回転駆動される。この軸91c,92cは、平行である。
このようなニップロール91,92を用いて、厚さ方向に加圧することにより、未硬化の樹脂層155Rの厚さは、ロールの軸91c,92cに平行な方向において一方が薄く、他方が厚い形態とすることができる。
また、基材フィルム156により、ロール92に樹脂層155Rの樹脂が付着することを防止できるので、生産性を向上でき、かつ、基材フィルム156の剛性により、加圧工程後に樹脂層155Rの厚さが基に戻ったり変形したりすることを防止できる。
Next, as shown in FIG. 6 (d), a laminated body composed of the
By using such nip rolls 91 and 92 to press in the thickness direction, the thickness of the
Further, since the
次に、図6(f)に示すように、プリズムフィルム151、熱硬化型樹脂の樹脂層155R、基材フィルム156からなる積層体を加熱し、樹脂層155Rを硬化させて接合層155とし、プリズムフィルム151と基材フィルム156とを接合させる(硬化工程)。
次に、所定の時間冷却させる等した後、必要に応じて、面光源装置10に組み込むための所定の形状、大きさに切断する等の工程を行う。
上述のような製造方法によって、図2及び図6(g)に示すような、一方の端部15aが最も厚く、他方の端部15b側へ向かうにつれて薄くなり、他方の端部15bが最も薄い光学シート15が得られる。
なお、光学シート25,35も、プリズムフィルム251,351を用いること等により、同様の製造方法で作製可能である。
Next, as shown in FIG. 6 (f), the laminated body including the
Next, after cooling for a predetermined time, a process of cutting into a predetermined shape and size for incorporation into the surface
By the manufacturing method as described above, as shown in FIGS. 2 and 6 (g), one
The
上述のような製造方法を用いることにより、接合層155の厚さが画面上下方向において一方が厚く他方が薄い形態の光学シートを容易に作製でき、また、大量生産も容易に行える。さらに、基材フィルム156やプリズム基材層154の延伸方向や、単位プリズム152の配列方向を、適宜設定できる。
なお、枚葉状の基材フィルム156及びプリズムフィルム151を用いて製造する例を示したが、これに限らず、ウェブ状の連続した基材フィルム156やプリズムフィルム151を用いて製造してもよい。
By using the manufacturing method as described above, an optical sheet in which one of the bonding layers 155 is thick in the vertical direction of the screen and the other is thin can be easily manufactured, and mass production can be easily performed. Furthermore, the extending direction of the
In addition, although the example manufactured using the sheet-
(第2実施形態)
図7は、第2実施形態の透過型表示装置を示す図である。
第2実施形態の透過型表示装置4及び面光源装置40は、光源部12A,12Bが導光板13の対向する2辺に面する位置にそれぞれ設けられ、光学シート45を備えている点が、前述の第1実施形態の透過型表示装置1及び面光源装置10とは異なる以外は、第1実施形態の透過型表示装置1及び面光源装置10と略同様の形態である。また、第2実施形態の光学シート45は、シート面に直交する画面上下方向の断面において、中央部45c(図8参照)が薄く両端部が厚い点が、前述の第1実施形態の光学シート15とは異なる以外は、第1実施形態の光学シート15と略同様の形態である。従って、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a diagram illustrating a transmissive display device according to the second embodiment.
In the transmissive display device 4 and the surface
透過型表示装置4は、LCDパネル11と、面光源装置40とを備えている。この面光源装置40は、光源部12A,12Bと、導光板13と、反射板14と、光学シート45とを備えている。
光源部12A,12Bは、導光板13の画面上下方向の端面13a,13bに面する位置に、それぞれ配置されている。この光源部12A,12Bは、第1実施形態に示した光源部12と同様に、その発光源として不図示のLEDを用いており、光源部12A,12Bには、LEDが画面左右方向に等間隔で複数配列されている。
この本実施形態の面光源装置40が用いられる透過型表示装置4は、前述の第1実施形態に示した透過型表示装置1に比べて大画面である場合が多い。本実施形態のLCDパネル11の画面サイズは、例えば、対角52インチ(1170×670mm)であり、解像度1920×1080ドットの表示が可能である。
The transmissive display device 4 includes an
The
The transmissive display device 4 in which the surface
光学シート45は、図7に示すように、導光板13より出射側(LCDパネル11側)に配置され、単位プリズム152が画面上下方向に沿って複数配列されている。
図8は、第2実施形態の光学シート45を説明する図である。図8(a)は、光学シート45の斜視図であり、図8(b)は、画面上下方向における断面を模式的に示した図であり、光学シート45の面光源装置40における配置の様子を示すために、光源部12A,12B及び導光板13も合わせて示している。
As shown in FIG. 7, the
FIG. 8 is a diagram illustrating the
光学シート45は、プリズムフィルム151、接合層455、基材フィルム156を備え、これらが一体に積層されている。
プリズムフィルム151及び基材フィルム156は、前述の第1実施形態に示したように、その総厚が一定である。一方、接合層455は、光学シート45のシート面に直交し、単位プリズム152の配列方向(画面上下方向)に平行な断面において、中央部45cが最も薄く、両端部45a,45bが最も厚く形成されている。これにより、光学シート45の総厚は、シート面に直交し、単位プリズム152の配列方向(画面上下方向)に平行な断面において、中央部45cが最も薄く、両端部45a,45bが最も厚くなっている。
The
The total thickness of the
この光学シート45は、総厚が最も厚い点(両端部45a,45b)の厚さをaとし、最も薄い点(中央部45c)の厚さをbとするとき、厚さの比a/bが、1.0<a/b<1.6を満たしている。
また、光学シート45の入射面156a(基材フィルム156の導光板13側の面)は、画面上下方向に平行であってシート面に直交する断面において、緩やかな凹曲線、又は、中央部45cを凹曲線とし滑らかにその両端45a,45b側の直線に繋がる形状となっている。
光学シート45は、図7に示すように、厚い方の端部45a,45bが光源部12A,12B側となるように面光源装置40に配置されている。
The
Further, the
As shown in FIG. 7, the
なお、第2実施形態の光学シート45は、単位プリズム152が画面上下方向に配列されているものに限らず、画面左右方向に配列されている形態や、シート面上において画面上下方向に対して角度β(0°<β<90°)をなす形態としてもよい。
図9は、第2実施形態の別の形態の光学シート55を示す図である。図9(a)は、光学シート55の斜視図であり、図9(b)は、光学シート55のシート面に直交し画面上下方向に平行であって、単位プリズム152の頂点tを通る断面を模式的に示した図であり、光学シート55の面光源装置40における配置の様子を示すために、光源部12A,12B及び導光板13も合わせて示している。
光学シート55は、プリズムフィルム251、接合層455、基材フィルム156を有し、これらが一体に積層されている。この光学シート55は、単位プリズム152が画面左右方向に配列されたプリズムフィルム251を備えている点が異なる以外は、前述の光学シート45と略同様の形状である。光学シート55は、前述の光学シート45と同様に、シート面に直交し画面上下方向に平行な断面においてその厚さが変化しており、中央部55cが最も薄く、両端部55a,55bに向かってしだいに厚くなり、両端部55a,55bが最も厚くなっている。
この光学シート55は、総厚が最も厚い点(端部55a,55b)の厚さ(厚さの最大値)をa、最も薄い点(中央部55c)の厚さ(厚さの最小値)をbとするとき、厚さの比a/bが、1.0<a/b<1.6を満たしている。
The
FIG. 9 is a diagram showing an
The
In the
プリズム層153に形成される単位プリズム152は、画面左右方向に複数配列されている。また、接合層455は、前述のように、シート面に直交し画面上下方向に平行な断面においてその厚さが変化しており、中央部55cが最も薄く、両端部55a,55bに向かってしだいに厚くなり、両端部55a,55bが最も厚くなっている。従って、光学シート55では、単位プリズム152の配列方向は、シート面上において、光学シート55の総厚(接合層455の厚さ)の変化が生じている断面方向(画面上下方向)に対して直交している。
A plurality of
図10は、第2実施形態の別の形態の光学シート65を示す図である。図10(a)光学シート65の斜視図であり、図10(b)は、光学シート65のプリズムフィルム651側をシート面に直交する方向から観察した様子を示している。
この光学シート65は、単位プリズム152の配列方向が、シート面上において、画面上下方向に対して角度βをなしている点が前述の光学シート15とは異なる以外は、前述の光学シート15と略同様の形態である。この光学シート65は、前述の光学シート45と同様に、シート面に直交し、画面上下方向に平行な断面においてその厚さが変化しており、中央部65cが最も薄く、両端部65a,65b側に向かってしだいに厚くなり、両端部65a,65bが最も厚くなっている。
この光学シート65は、総厚が最も厚い点(両端部65a,65b)の厚さ(厚さの最大値)をaとし、最も薄い点(中央部65c)の厚さ(厚さの最小値)をbとするとき、厚さの比a/bが、1.0<a/b<1.6を満たしている。
FIG. 10 is a diagram showing an
The
In this
光学シート65は、プリズムフィルム651,接合層455,基材フィルム156を備え、これらが一体に積層されている。プリズムフィルム651は、プリズム層153とプリズム基材層154とを備えている。
プリズム層153の単位プリズム152は、図10(a)に示すように、画面上下方向に対して角度β(0°<β<90°)をなす方向に複数配列されている。また、接合層455は、前述のように、シート面に直交し画面上下方向に平行な断面においてその厚さが変化しており、中央部65cが最も薄く、両端部65a,65b側に向かってしだいに厚くなり、両端部65a,65bが最も厚くなっている。従って、光学シート65では、単位プリズム152の配列方向は、光学シート65の総厚(接合層155の厚さ)が変化している光学シート65の断面方向に対して、角度β(0°<β<90°)をなしている。なお、この角度βに関して、β=0°の場合は、前述の光学シート45に相当し、β=90°の場合は、前述の光学シート55に相当する。
The
As shown in FIG. 10A, a plurality of
光学シート65のような形態とすることにより、光学シート65とLCDパネル11の画素等との干渉によるモアレを大幅に低減することができる。
なお、前述の第1実施形態でも述べたように、光学シート65のような形態とする場合、単位プリズム152の配列方向は、画面上下方向に対して2〜10°程度をなす方向、又は、画面左右方向に対して2〜10°程度をなす方向とすることがモアレ低減に効果的である。
By adopting a configuration like the
As described in the first embodiment, in the case of a configuration like the
(第2実施形態の光学シートの製造方法)
第2実施形態の光学シート45,55,65の製造方法の一例について説明する。
図11は、第2実施形態の光学シートの製造方法の一例を説明する図である。ここでは、理解を容易にするために、プリズムフィルム151及び基材フィルム156は、枚葉状のものを用いて光学シート45を製造する方法を説明する。
第2実施形態の光学シートは、一般的にラミネート法と呼ばれる方法により基材フィルム156とプリズムフィルム151とを接合層455により接合することより、形成される。
(Method for Manufacturing Optical Sheet of Second Embodiment)
An example of a method for manufacturing the
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a method for manufacturing an optical sheet according to the second embodiment. Here, in order to facilitate understanding, a description will be given of a method of manufacturing the
The optical sheet of the second embodiment is formed by bonding the
図11(a)に示すように、まず、所定の大きさに裁断された枚葉状の基材フィルム156を不図示のテーブル上に載置する。
そして、図11(b)に示すように、基材フィルム156の片面に、不図示のコーター等により熱硬化型樹脂の樹脂層455Rを形成する(樹脂層形成工程)。このとき、樹脂層455Rを形成する熱硬化型樹脂は、後述の加圧工程で形成される形状を維持できるように、未硬化の状態で粘性が、2750±600mPa・s(25℃)程度であることが好ましい。また、より好ましくは、未硬化の状態で粘性が、2750±600mPa・s(25℃)程度かつ1100±300mPa・s(40℃)程度を満たすものである。
次に、図11(c)に示すように、熱硬化型樹脂の樹脂層455R上に、所定の大きさに裁断された枚葉状のプリズムフィルム151を積層する(積層工程)。このとき、プリズム基材層154が樹脂層455R側となるように積層する。
As shown in FIG. 11A, first, a sheet-
And as shown in FIG.11 (b), the
Next, as shown in FIG. 11C, a sheet-
次に、図11(d)に示すように、プリズムフィルム151、未硬化の樹脂層455R、基材フィルム156からなる積層体を、一対のニップロール91,93の間に通して圧力をかける(加圧工程)。
この一対のニップロール91,93のうち、プリズムフィルム151側のロール91は、略円柱形状であり、軸91cを中心として回転駆動される。また、基材フィルム156側のロール93は、図11(d),(e)に示すように、その軸方向において、両端部93a,93bの径が等しく、この両端部93a,93bの径よりも軸93c方向の中央となる点93dでの径が大きいクラウンロールである。ロール93は、軸93cを中心として回転駆動される。この軸91c,93cは、平行である。
このようなニップロール91,93を用いて厚さ方向に加圧することにより、樹脂層455Rの厚さを、ロールの軸91c,93c方向において中央が薄く、両端部が厚い形態とすることができる。
また、基材フィルム156により、ロール93に未硬化の樹脂層155Rの樹脂が付着することを防止できるので生産性を向上でき、かつ、基材フィルム156の剛性により、加圧工程後に樹脂層155Rの厚さが基に戻ったり変形したりすることを防止できる。
Next, as shown in FIG. 11 (d), a laminate composed of the
Of the pair of nip rolls 91 and 93, the
By applying pressure in the thickness direction using such nip rolls 91 and 93, the thickness of the
Further, since the
次に、図11(f)に示すように、プリズムフィルム151、熱硬化型樹脂の樹脂層455R、基材フィルム156からなる積層体を加熱し、樹脂層455Rを硬化させて接合層455とし、プリズムフィルム151と基材フィルム156とを接合させる(硬化工程)。
次に、所定の時間冷却させる等の後、必要に応じて、面光源装置40に組み込むための所定の形状、大きさに切断する等の工程を行う。
上述のような製造方法によって、図9及び図11(g)に示すような、中央部45cが薄く、両端部45a,45b側へ向かうにつれて厚くなり、両端部45a,45bが最も厚い光学シート45が得られる。
なお、光学シート55,65も、プリズムフィルム251,651を用いること等により、同様の製造方法で作製可能である。
上述のような製造方法を用いることにより、接合層455の厚さが画面上下方向において、中央部が薄く両端部が厚い形態の光学シートを容易に作製でき、また、大量生産も容易に行える。さらに、基材フィルム156やプリズム基材層154の延伸方向や、単位プリズム152の配列方向を、適宜設定できる。
なお、枚葉状の基材フィルム156及びプリズムフィルム151を用いて製造する例を示したが、これに限らず、ウェブ状の連続した基材フィルム156やプリズムフィルム151を用いて製造してもよい。
Next, as shown in FIG. 11 (f), the laminated body composed of the
Next, after cooling for a predetermined time, a process of cutting into a predetermined shape and size for incorporation into the surface
By the manufacturing method as described above, as shown in FIG. 9 and FIG. 11G, the
The
By using the manufacturing method as described above, an optical sheet having a shape in which the thickness of the
In addition, although the example manufactured using the sheet-
本実施形態によれば、2灯式の面光源装置及び透過型表示装置においても、光源部12A,12Bに近いか否かに起因する輝度ムラを改善し、かつ、光源部12の発熱による光学シート15の撓み等の変形を低減して、撓み等に起因した輝度ムラを大幅に低減でき、面内輝度の均一性を高めることができる。
また、本実施形態のような2灯式の面光源装置40及び透過型表示装置4は、前述の第1実施形態の面光源装置10及び透過型表示装置1のような1灯式のものに比べて大画面であることが多いが、面内輝度の均一性が問題になりやすい大画面であっても、面内輝度の均一性を高めることができる。
さらに、プリズム基材層154及び基材フィルム156の延伸方向や、光学シート15を構成する各層の熱膨張係数等を適宜選択することができ、反りや熱による撓みをより効果的に低減することができる。
さらに、所望する光学性能に合わせて、接合層455に拡散材を混錬することも容易に行える。さらにまた、光学シート15を構成する各層の屈折率を適宜調整する事により、光の出射方向を制御することができる。
According to the present embodiment, even in a two-lamp type surface light source device and a transmissive display device, luminance unevenness caused by whether or not the
Further, the two-lamp type surface
Furthermore, the stretching direction of the prism
Furthermore, a diffusion material can be easily kneaded into the
(各実施形態の実施例及び輝度ムラ等の評価)
ここで、各実施形態の光学シートの実施例及び比較例に相当する例1〜24までの光学シートを用意し、その光学性能と熱による変形に関して調べた。
例1〜24の光学シートは、接合層を形成する樹脂が熱硬化性樹脂である。
また、例1〜24の光学シートの単位プリズム152は、その配列方向がそれぞれ異なる点以外は、略同様の形状であり、配列ピッチP=50μm、単位プリズムの高さh=25μm、底角α=45°の略二等辺三角柱形状であり、その頂部の曲率半径R=1μmである。また、プリズム基材層154は、厚さ250μmのPET樹脂の部材であり、基材フィルム156は、厚さ188μmのPET樹脂製である。
例1〜4,13〜16,21〜24の光学シートは、接合層の厚さが略均一であり、それぞれの厚さ(総厚)が異なる点以外は同様の形状である。
例5〜12の光学シートは、両端部が厚く中央部が薄い光学シートであり、厚さの最大値a及び最小値bが異なる点以外は、同様の形状である。
例17〜20の光学シートは、一方の端部が厚く、他方の端部が薄い光学シートであり、厚さの最大値a及び最小値bが異なる点以外は、同様の形状である。
例5〜12,17〜20の光学シートは、透過型表示装置に組み込んだ状態で、画面上下方向において、その厚さが連続的に変化するように配置されている。
(Evaluation of examples and luminance unevenness of each embodiment)
Here, optical sheets of Examples 1 to 24 corresponding to Examples and Comparative Examples of the optical sheet of each embodiment were prepared, and the optical performance and deformation due to heat were examined.
In the optical sheets of Examples 1 to 24, the resin forming the bonding layer is a thermosetting resin.
The unit prisms 152 of the optical sheets of Examples 1 to 24 have substantially the same shape except that the arrangement directions thereof are different from each other. The arrangement pitch P = 50 μm, the unit prism height h = 25 μm, and the base angle α. = A substantially isosceles triangular prism shape of 45 °, and the radius of curvature R at the top is R = 1 μm. The
The optical sheets of Examples 1 to 4, 13 to 16, and 21 to 24 have the same shape except that the thickness of the bonding layer is substantially uniform and the thicknesses (total thicknesses) are different.
The optical sheets of Examples 5 to 12 are optical sheets that are thick at both ends and thin at the center, and have the same shape except that the maximum value a and the minimum value b of the thickness are different.
The optical sheets of Examples 17 to 20 are optical sheets that are thick at one end and thin at the other end, and have the same shape except that the maximum value a and the minimum value b of the thickness are different.
The optical sheets of Examples 5 to 12 and 17 to 20 are arranged so that the thickness thereof continuously changes in the vertical direction of the screen in a state of being incorporated in the transmissive display device.
例1,5,9,13,17,21の光学シートは、その単位プリズムの配列方向が画面上下方向であり、画面上下方向(光学シートの厚さの変化が生じている断面方向)に対して角度β=0°をなしている。
例3,7,11,15,19,23の光学シートは、単位プリズムの配列方向が画面左右方向であり、画面上下方向(光学シートの厚さの変化が生じている断面方向)に対して角度β=90°をなしている。
例2,6,10,14,18,22の光学シートは、単位プリズムの配列方向がシート面上において画面上下方向(光学シートの厚さの変化が生じている断面方向)に対して角度β=7°をなしている。
例4,8,12,16,20,24の光学シートは、単位プリズムの配列方向がシート面上において画面左右方向に対して角度7°をなしており、画面上下方向(光学シートの厚さの変化が生じている断面方向)に対して角度β=83°をなしている。
In the optical sheets of Examples 1, 5, 9, 13, 17, and 21, the arrangement direction of the unit prisms is the vertical direction of the screen, and the vertical direction of the screen (the cross-sectional direction in which the thickness of the optical sheet varies). The angle β = 0 °.
In the optical sheets of Examples 3, 7, 11, 15, 19, and 23, the arrangement direction of the unit prisms is the horizontal direction of the screen, and the vertical direction of the screen (the cross-sectional direction in which the thickness change of the optical sheet occurs). The angle β = 90 °.
In the optical sheets of Examples 2, 6, 10, 14, 18, and 22, the arrangement direction of unit prisms is an angle β with respect to the vertical direction of the screen (the cross-sectional direction in which the thickness of the optical sheet changes) on the sheet surface. = 7 °.
In the optical sheets of Examples 4, 8, 12, 16, 20, and 24, the arrangement direction of the unit prisms forms an angle of 7 ° with respect to the horizontal direction of the screen on the sheet surface, and the vertical direction of the screen (the thickness of the optical sheet) The angle β is equal to 83 ° with respect to the cross-sectional direction in which the change occurs.
例1〜24の光学シートを組み込む透過型表示装置は、画面サイズが対角32インチ、46インチ、52インチ、60インチである。画面サイズが対角32インチの透過型表示装置は、光源部を1つ備える1灯式であり、光源部12が画面上下方向の下部に設けられている。画面サイズが対角46インチ、52インチ、60インチの透過型表示装置は、光源部を2つ備える2灯式であり、光源部12A,12Bが画面上下方向の両端部に設けられている。
例1〜24の光学シートのうち、例5〜12,17〜20の光学シートは、厚さの比a/bが、1.0<a/b<1.6を満たしており、前述の各実施形態の光学シートの実施例に相当する。なお、例17〜20は、第1実施形態の光学シート15,25,35の実施例に相当し、例5〜12は第2実施形態の光学シート45,55,65の実施例に相当する。
The transmissive display devices incorporating the optical sheets of Examples 1 to 24 have screen sizes of 32 inches, 46 inches, 52 inches, and 60 inches diagonally. The transmissive display device having a screen size of 32 inches diagonal is a single lamp type having one light source unit, and the
Among the optical sheets of Examples 1 to 24, the optical sheets of Examples 5 to 12 and 17 to 20 have a thickness ratio a / b satisfying 1.0 <a / b <1.6. This corresponds to an example of the optical sheet of each embodiment. Examples 17 to 20 correspond to examples of the
(面内輝度の均一性の評価)
例1〜24の光学シートをそれぞれ組み込んだ各透過型表示装置を用意し、実際に光源部を点灯して白色表示し、画面中央の正面方向(観察面の法線方向)100cm、200cm、300cmの位置において、それぞれその位置を中心として全方位から画面を観察して、輝度ムラ(光源部12や12A,12Bからの距離に起因する輝度ムラ等)の有無を目視により調べた。
そして、画面から各観察位置までの距離に関わらず、光源部からの距離に起因する輝度ムラが観察されず、面内における輝度均一性が高いものを良好として後述する表1中に○で示し、光源部からの距離に起因する輝度ムラが生じており、面内における輝度均一性が低く、使用に適さないものを不可として表1中に×で示した。
(Evaluation of uniformity of in-plane brightness)
Each transmissive display device incorporating each of the optical sheets of Examples 1 to 24 is prepared, the light source is actually turned on to display white, and the front direction (normal direction of the observation surface) of the center of the screen is 100 cm, 200 cm, 300 cm. In each of the positions, the screen was observed from all directions around the position, and the presence or absence of luminance unevenness (such as luminance unevenness due to the distance from the
And, regardless of the distance from the screen to each observation position, luminance unevenness due to the distance from the light source unit is not observed, and those with high in-plane luminance uniformity are indicated by ○ in Table 1 described later as good. In Table 1, a luminance unevenness caused by the distance from the light source part is generated, the luminance uniformity in the surface is low, and those that are not suitable for use are shown as x in Table 1.
(撓みによる輝度ムラの評価)
上記の面内輝度の均一性の評価の後、例1〜24の光学シートをそれぞれ組み込んだ透過型表示装置を、光源部を点灯して白色表示を行った状態のまま、60℃環境下で24時間放置した後さらに光源部を点灯した状態で室温環境下(約25℃)に24時間放置し、例1〜24の光学シートの撓み等の変形に起因する輝度ムラの発生の有無を同様に調べた。
そして、光学シートの撓みによる輝度ムラが観察されないものを良として表1中に○で示し、撓みによる輝度ムラが観察されるが許容範囲内であるものを可として表1中に△で示し、撓みによる輝度ムラが発生し、使用に適さないものを不可として表1中に×で示した。
(Evaluation of uneven brightness due to bending)
After the evaluation of the uniformity of the in-plane luminance, the transmissive display devices each incorporating the optical sheets of Examples 1 to 24 are kept in a 60 ° C. environment with the light source portion turned on and white display. After being left for 24 hours, the light source part is turned on, and then left in a room temperature environment (about 25 ° C.) for 24 hours, and the occurrence of luminance unevenness due to deformation such as bending of the optical sheet of Examples 1 to 24 is the same. I investigated.
And, it is shown as good in Table 1 that the luminance unevenness due to the deflection of the optical sheet is not observed as good, and is indicated as Δ in Table 1 where the luminance unevenness due to the deflection is observed but within the allowable range. Brightness unevenness due to bending occurs, and those that are not suitable for use are shown as x in Table 1 as being unacceptable.
表1は、面内輝度の均一性及び撓みによる輝度ムラの評価結果及び例1〜24の光学シートの厚さ等をまとめた表である。
表1に示すように、厚さの比a/bが、1.0<a/b<1.6を満たしている例5〜12,17〜20の光学シートを用いた透過型表示装置は、光源部からの距離に起因する輝度ムラや、熱による撓み等の変形やこの変形に起因する輝度ムラ等も生じておらず、評価結果が良好であった。この光源部からの距離に起因する輝度ムラや、熱による撓み等の変形やこの変形に起因する輝度ムラを低減する効果は、単位プリズム152の配列方向に依らず得られた。
一方、厚さの比a/bが、1.0<a/b<1.6を満たしていない例1〜4,13〜16,21〜24の光学シートを用いた透過型表示装置は、光源部からの距離に起因する輝度ムラや、熱による撓み等の変形やこの変形に起因する輝度ムラ等が生じていた。
Table 1 is a table summarizing the evaluation results of unevenness of luminance due to in-plane luminance uniformity and deflection, the thicknesses of the optical sheets of Examples 1 to 24, and the like.
As shown in Table 1, the transmissive display device using the optical sheets of Examples 5 to 12 and 17 to 20 in which the thickness ratio a / b satisfies 1.0 <a / b <1.6. Also, there was no luminance unevenness due to the distance from the light source part, deformation such as bending due to heat, or luminance unevenness due to this deformation, and the evaluation result was good. The effect of reducing luminance unevenness due to the distance from the light source unit, deformation such as bending due to heat, and luminance unevenness due to this deformation was obtained regardless of the arrangement direction of the
On the other hand, the transmission type display device using the optical sheets of Examples 1 to 4, 13 to 16, and 21 to 24, in which the thickness ratio a / b does not satisfy 1.0 <a / b <1.6, Luminance unevenness due to the distance from the light source unit, deformation such as bending due to heat, and luminance unevenness due to this deformation have occurred.
なお、例9〜12の光学シートは、厚さの比a/bが、1.0<a/b<1.6を満たしており、LCDパネルの画面サイズが対角46インチ、52インチの透過型表示装置に用いた場合には、輝度ムラや撓みによるムラが生じておらず、良好であった。しかし、例9〜12の光学シートは、LCDパネルの画面サイズが対角60インチである透過型表示装置に用いた場合には、撓みによる輝度ムラが観察されていた。
また、表1には記載していないが、例17〜20の光学シートと同様の厚さの比a/bを有し、第2実施形態に示すような中央部が薄く画面上下方向端部が厚い形態の光学シートを作成し、画面サイズが対角46インチの透過型表示装置に用いた場合、厚さの比1.0<a/b<1.6を満たしているが、撓みによる輝度ムラが観察されていた。
このことから、光学シートは、面光源装置及び透過型表示装置の画面サイズに応じた平面性を維持できる剛性を発揮できる厚みを全体的に備え、その上で、厚さの比a/bが1.0<a/b<1.6を満たすことが輝度ムラ改善や光源部の熱による撓みに起因する輝度ムラを低減するという観点から好ましい。
In the optical sheets of Examples 9 to 12, the thickness ratio a / b satisfies 1.0 <a / b <1.6, and the screen size of the LCD panel is 46 inches diagonal and 52 inches diagonal. When used in a transmissive display device, brightness unevenness and unevenness due to bending did not occur, and it was good. However, when the optical sheets of Examples 9 to 12 were used in a transmissive display device in which the screen size of the LCD panel was 60 inches diagonal, luminance unevenness due to bending was observed.
Moreover, although not described in Table 1, it has a thickness ratio a / b similar to that of the optical sheets of Examples 17 to 20, and the central portion is thin as shown in the second embodiment, and the end portion in the vertical direction of the screen When a thick optical sheet is prepared and used in a transmissive display device with a screen size of 46 inches diagonally, the thickness ratio 1.0 <a / b <1.6 is satisfied, but due to bending Brightness unevenness was observed.
Therefore, the optical sheet generally has a thickness capable of exhibiting rigidity capable of maintaining flatness according to the screen size of the surface light source device and the transmissive display device, and the thickness ratio a / b is It is preferable to satisfy 1.0 <a / b <1.6 from the viewpoint of improving luminance unevenness and reducing luminance unevenness due to heat-induced deflection of the light source unit.
一方、厚さの比a/b≦1.0であり、その光学シートの厚みが画面サイズに対して厚いもの(例えば、例1〜4,13〜16の光学シート等)を用いた透過型表示装置の場合には、撓みによる輝度ムラは低減しているが、光源部からの距離に起因する輝度ムラは改善されておらず、面内輝度の均一性は低い。また、厚さの比a/b≦1.0であり、その光学シートの厚みが画面サイズに対して薄いもの(例えば、例21〜24の光学シート等)を用いた透過型表示装置の場合には、光源部からの距離に起因する輝度ムラは、改善されず、撓みによる輝度ムラの改善も不十分である。
また、表1に記載は無いが、厚さの比a/b≧1.6となる光学シートを用いた透過型表示装置に関しては、光源部の熱による撓みは低減でき、撓みによる輝度ムラを低減できたが、光源部側の輝度が低下し、光源部からの位置に起因する輝度ムラが改善されず、面内輝度の均一性が低い。
以上のことから、光源部からの位置に起因した輝度ムラを改善して画面内の均一性を高め、かつ、光源部からの熱による撓みやこのような撓みによる輝度ムラを低減し、面内輝度の均一性を高めるためには、厚さの比a/bが、1.0<a/b<1.6を満たすことが好ましい。
On the other hand, the thickness ratio is a / b ≦ 1.0, and the transmission type using the optical sheet whose thickness is larger than the screen size (for example, the optical sheets of Examples 1 to 4 and 13 to 16). In the case of the display device, the luminance unevenness due to the bending is reduced, but the luminance unevenness due to the distance from the light source unit is not improved, and the uniformity of the in-plane luminance is low. In the case of a transmissive display device using a thickness ratio a / b ≦ 1.0 and a thickness of the optical sheet that is thinner than the screen size (for example, the optical sheets of Examples 21 to 24). However, the luminance unevenness due to the distance from the light source unit is not improved, and the luminance unevenness due to the bending is not sufficiently improved.
Although not described in Table 1, for a transmissive display device using an optical sheet having a thickness ratio of a / b ≧ 1.6, the deflection of the light source unit due to heat can be reduced, and uneven brightness due to the deflection can be reduced. Although it was able to reduce, the brightness | luminance by the side of a light source part falls, the brightness nonuniformity resulting from the position from a light source part is not improved, and the uniformity of in-plane brightness | luminance is low.
From the above, the brightness unevenness due to the position from the light source part is improved to increase the uniformity in the screen, and the heat deflection from the light source part and the brightness unevenness due to such a flexure are reduced. In order to improve luminance uniformity, the thickness ratio a / b preferably satisfies 1.0 <a / b <1.6.
(モアレの評価)
次に、モアレの評価に関して説明する。
厚さの比a/bが、1.0<a/b<1.6を満たす例9〜12,17〜20の光学シートについて、モアレの発生の有無を評価した。まず、例9〜12,17〜20の光学シートをそれぞれ組み込んだ画面サイズ32インチ、46インチ、52インチの透過型表示装置を用意し、実際に光源部を点灯して白色表示し、画面中央の正面方向(観察面の法線方向)30cmの位置において、モアレの発生の有無を目視により調べ、その結果を表2に示す。
(Evaluation of moire)
Next, the moire evaluation will be described.
The optical sheets of Examples 9 to 12 and 17 to 20 in which the thickness ratio a / b satisfies 1.0 <a / b <1.6 were evaluated for the presence or absence of moire. First, transmissive display devices with screen sizes of 32 inches, 46 inches, and 52 inches each incorporating the optical sheets of Examples 9 to 12 and 17 to 20 were prepared, the light source section was actually turned on to display white, and the center of the screen At the position of 30 cm in the front direction (normal direction of the observation surface), the presence or absence of moiré was examined visually, and the results are shown in Table 2.
表2に示すように、単位プリズムの配列方向を、画面上下方向又は画面左右方向に対して角度(7°)をなす方向とした例10,12,18,20の光学シートを用いた透過型表示装置では、モアレは発生していない。
一方、単位プリズムの配列方向を、画面上下方向又は画面左右方向に平行とした例9,11,17,19の光学シートを用いた透過型表示装置では、許容範囲内ではあるがわずかにモアレが発生していた。
As shown in Table 2, the transmission type using the optical sheets of Examples 10, 12, 18, and 20 in which the arrangement direction of the unit prisms is a direction that forms an angle (7 °) with respect to the screen vertical direction or the screen horizontal direction. In the display device, moire does not occur.
On the other hand, in the transmissive display device using the optical sheets of Examples 9, 11, 17, and 19 in which the unit prisms are arranged in parallel with the screen up-down direction or the screen left-right direction, the moire is slightly within the allowable range. It has occurred.
なお、表2には記載していないが、厚さの比a/bが、1.0<a/b<1.6を満たす例5〜8の光学シートを用いた透過型表示装置においても、単位プリズムの配列方向を、画面上下方向又は画面左右方向に対して角度(7°)をなす方向とした例6,8の光学シートを用いた透過型表示装置では、モアレは観察されていないが、画面上下方向又は画面左右方向に平行とした例5,7の光学シートを用いた透過型表示装置では、許容範囲内ではあるがわずかにモアレが発生していた。
これは、LCDパネルの画素(R,G,Bの3つの副画素が1組で1画素)が、一般的に、画面上下方向及び画面左右方向の2方向に沿って配列されることに起因すると考えられる。
以上のことから、画面上下方向又は画面左右方向に対して角度をなす方向に単位プリズム152が配列された光学シートを用いることにより、モアレを低減することができる。
Although not described in Table 2, the transmission type display device using the optical sheets of Examples 5 to 8 where the thickness ratio a / b satisfies 1.0 <a / b <1.6. In the transmission type display devices using the optical sheets of Examples 6 and 8, in which the unit prisms are arranged at an angle (7 °) with respect to the vertical direction of the screen or the horizontal direction of the screen, no moire is observed. However, in the transmissive display devices using the optical sheets of Examples 5 and 7 that are parallel to the screen vertical direction or the screen horizontal direction, moiré is slightly generated although it is within the allowable range.
This is because the pixels of the LCD panel (one set of three subpixels of R, G, B) are generally arranged along two directions, the screen vertical direction and the screen horizontal direction. I think that.
From the above, moire can be reduced by using the optical sheet in which the
上述した第1実施形態及び第2実施形態の実施例に相当する光学シートは、いずれも厚さの比a/bが、1.0<a/b<1.6を満たしている。
従って、各実施形態によれば、エッジライト型の面光源装置において、光源部に近いか否かによる輝度ムラを改善して面内の輝度の均一化を図り、かつ、光源部の発する熱によって生じる光学シートの撓みやそれに起因した輝度ムラを低減することができ、画面内の輝度が均一で良好な映像を表示できる面光源装置及び透過型表示装置を提供することができる。
In the optical sheets corresponding to the examples of the first embodiment and the second embodiment described above, the thickness ratio a / b satisfies 1.0 <a / b <1.6.
Therefore, according to each embodiment, in the edge light type surface light source device, luminance unevenness due to whether or not it is close to the light source unit is improved to make the in-plane luminance uniform, and by the heat generated by the light source unit It is possible to provide a surface light source device and a transmissive display device that can reduce the deflection of the optical sheet and the resulting luminance unevenness and can display a good image with uniform brightness in the screen.
また、各実施形態によれば、特殊な成形型等を用いることなく製造を行うことができ、製造も容易であり、大量生産可能であり、安価に提供できる。しかも、各実施形態によれば、光源部側のみを厚くし、全体的に厚みを増すというように必要以上に光学シートの厚みを増すことがないので、薄型化を妨げることもなく、生産コストも抑えることができる。
さらに、特に、第2実施形態によれば、大画面化に対する対応も、容易に行える。
さらにまた、各実施形態によれば、透過型表示装置の使用環境等に合わせて、単位プリズムの配列方向を所望する方向に変更した光学シートを作製することが容易である。しかも、単位プリズムの配列方向を問わず、光源部からの距離や熱による撓みによって生じる輝度ムラを低減できる光学シートを提供することができる。しかも、画面上下方向又は画面左右方向に対して角度をなす方向に単位プリズム152を配列することにより、モアレ低減効果も得られる。
加えて、各実施形態によれば、プリズム基材層154や基材フィルム156の延伸方向を鏡像関係にしたり、光学シートを構成する各部材の熱膨張係数を調整したりすることにより、撓みや反りをより効果的に低減することができる。
Moreover, according to each embodiment, it can manufacture without using a special shaping | molding die etc., manufacture is easy, mass production is possible, and it can provide at low cost. In addition, according to each embodiment, since the thickness of the optical sheet is not increased more than necessary, such as increasing the thickness of only the light source unit and increasing the overall thickness, the production cost is not hindered. Can also be suppressed.
Furthermore, in particular, according to the second embodiment, it is possible to easily cope with a large screen.
Furthermore, according to each embodiment, it is easy to produce an optical sheet in which the arrangement direction of the unit prisms is changed to a desired direction in accordance with the usage environment of the transmissive display device. And the optical sheet which can reduce the brightness nonuniformity produced by the distance from a light source part and the bending | flexion by a heat | fever irrespective of the arrangement direction of a unit prism can be provided. Moreover, by arranging the
In addition, according to each embodiment, the direction of stretching of the prism
(変形形態)
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(1)各実施形態において、プリズムフィルム151,251,351,651は、紫外線硬化型樹脂製のプリズム層153とプリズム基材層154とが一体に積層された形態である例を示したが、これに限らず、例えば、単層のプリズムフィルムを用いてもよい。
このような単層のプリズムフィルムは、押し出し成形等により形成可能であり、容易に製造できる。この場合、プリズムフィルムは、PC樹脂、AS樹脂、ABS樹脂、PMMA樹脂、PET樹脂、シクロオレフィン樹脂、MS樹脂、MBS樹脂等の光透過性を有する熱可塑性樹脂を用いて形成できる。
(Deformation)
Without being limited to the embodiments described above, various modifications and changes are possible, and these are also within the scope of the present invention.
(1) In each embodiment, the
Such a single-layer prism film can be formed by extrusion molding or the like and can be easily manufactured. In this case, the prism film can be formed using a light-transmitting thermoplastic resin such as PC resin, AS resin, ABS resin, PMMA resin, PET resin, cycloolefin resin, MS resin, or MBS resin.
(2)各実施形態において、光学シート15,25,35,45,55,65は拡散材を含有する層を備えていない例を示したが、これに限らず、例えば、スチレンビーズ等の拡散材を、接合層155,455や基材フィルム156、プリズム基材層154等に混錬して成形してもよい。
(2) In each embodiment, although the
(3)各実施形態において、光学シート15,25,35,45,55,65は、その出射側の面に、単位光学形状として、頂部が出射側に凸となる曲面状である略二等辺三角柱形状の単位プリズム152が複数配列されている例を示したが、これに限らず、例えば、単位光学形状は、略円柱状の一部形状や楕円柱形状の一部でもよいし、頂部が角を有する略三角柱形状等でもよいし、複数の曲率の異なる曲面から形成される形状や、平面と曲面とを組み合わせてなる形状としてもよい。
また、光学シート15,25,35,45,55,65は、出射側の面に限らず、入射側の面に単位光学形状が配列される形態としてもよし、出射側及び入射側に単位光学形状が配列される形態としてもよい。
さらに、単位光学形状は、シート面に沿って2方向(例えば、画面上下方向及び画面左右方向)に配列される形態としてもよい。このとき、単位光学形状は、略半球形状や略回転楕円球の一部形状や略四角錐形状としてよい。
さらにまた、単位光学形状は、1種類に限らず、複数種類の形状を組み合わせたものとしてもよい。例えば、特開2010−044379号公報に開示されていような、フライアイレンズを構成する間隔を空けて配列された半球又は楕円球の一部形状の第1単位形状要素と、第1単位形状要素の間に、シート面に沿って一方向に配列された三角柱状の第2単位形状要素とを備える光学シートとしてもよいし、ピッチや高さ等が不規則に変化している単位光学形状が形成された光学シートとしてもよい。
(3) In each embodiment, the
The
Furthermore, the unit optical shapes may be arranged in two directions (for example, the screen vertical direction and the screen horizontal direction) along the sheet surface. At this time, the unit optical shape may be a substantially hemispherical shape, a partial shape of a substantially spheroidal sphere, or a substantially quadrangular pyramid shape.
Furthermore, the unit optical shape is not limited to one type, and may be a combination of a plurality of types. For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-043379, a first unit shape element having a partial shape of a hemisphere or an elliptical sphere arranged at intervals to form a fly-eye lens, and a first unit shape element In between, it is good also as an optical sheet provided with the triangular unit-like 2nd unit shape element arranged in one direction along a sheet surface, and the unit optical shape in which pitch, height, etc. change irregularly It may be a formed optical sheet.
(4)第1実施形態において、光学シート15,25,35の入射面156aは、シート面に直交し、画面上下方向に平行な断面(すなわち、厚みの変化が生じている断面)において、略直線状としてもよいし、凹曲線状としてもよい。
また、第2実施形態において、光学シート45,55,65の入射面156aは、シート面に直交し、画面上下方向に平行な断面(すなわち、厚みの変化が生じている断面)において、中央部が凹曲線をなしその両側が略直線状となる形状としてもよいし、緩やかな凹曲線となる形状としてもよい。
また、第1実施形態において、光学シート15,25,35が、光源部12側の端部15a,25a,35aが最も厚く、他方側へしだいに薄くなっており、他方側の端部15b,25b,15bの厚さが最も薄い形態であれば、光学シート15,25,35の入射面156aは、シート面に直交し、画面上下方向に平行な断面(すなわち、厚みの変化が生じている断面)において導光板13側に凸となる緩やかな凸曲線状としてもよい。
第2実施形態においても、中央部45c,55c,65cが最も薄く両端部側へしだいに厚くなり、両端部45a,45b、55a,55b、65a,65bが最も厚くなる形態であれば、光学シート45,55,65の入射面は、シート面に直交し、画面上下方向に平行な断面(すなわち、厚みの変化が生じている断面)において、端部45a,55a,65aと中央部45c,55c,65c、端部45b,55b,65bと中央部45c,55c,65cを結ぶ2つの緩やかな凸曲線を有する形態としてもよい。
(4) In the first embodiment, the incident surfaces 156a of the
In the second embodiment, the
In the first embodiment, the
Also in the second embodiment, if the
(5)各実施形態において、面光源装置10,40は、光源部12,12A,12B、導光板13、反射板14、光学シート15,25,35,45,55,65を備える例を示したが、これに限らず、光学シート15,25,35,45,55,65の入射側や出射側に、拡散作用を有する拡散シートや、各種のレンズ形状やプリズム形状が形成されたレンズシートやプリズムシート等を組み合わせて、使用環境等に応じた所望の光学特性を得られるようにしてもよい。
(5) In each embodiment, the surface
(6)各実施形態において、導光板13は、背面にドット印刷を有し、略平板状である例を示したが、これに限らず、例えば、導光板13の背面(反射板14側の面)や出射側(LCDパネル11側)の面にプリズム形状等が配列された形態としてもよいし、ドット印刷等を備えていない形態としてもよい。導光板13は、拡散材等を含有する形態としてもよい。さらに、第1及び第2実施形態においては、導光板13は、光源部側の厚みが厚く、光源部12とは対向する側の厚みが薄い、厚み方向の断面が略台形状となる形状としてもよい。
(6) In each embodiment, the
(7)第1実施形態において、光源部12が、導光板13の画面上下方向の一方の端面13aに面する位置に配置される面光源装置10及び透過型表示装置1を示し、第2実施形態において、光源部12A,12Bが、両端面13a,13bに面する位置に設けられる面光源装置40及び透過型表示装置4を示したが、これに限らず、例えば、光源部は、導光板13の画面左右方向の一方の端面に面する位置又は両端面に面する位置に設けてもよく、このとき、LEDは、入光面に沿って画面上下方向に等間隔で複数配列される。このような形態とする場合、各実施形態の面光源装置及び透過型表示装置をその観察面の中央を通る法線を軸として90°回転させた形態とすればよい。
(7) The first embodiment shows the surface
(8)各実施形態において、基材フィルム156と導光板13とは別体である例を示したが、これに限らず、例えば、基材フィルム156が導光板13である形態としてもよい。すなわち、導光板13上に接合層と基材フィルムとが一体に積層されている形態としてもよい。ただし、このとき、接合層の屈折率は導光板の屈折率より小さいことが、光を伝播する観点から好ましい。
(8) In each embodiment, although the
なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。 In addition, although this embodiment and modification can also be used in combination as appropriate, detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited by the embodiments described above.
1,4 透過型表示装置
10,40 面光源装置
11 LCDパネル
12,12A,12B 光源部
13 導光板
14 反射板
15,25,35,45,55,65 光学シート
151,251,351,651 プリズムフィルム
152 単位プリズム
155,455 接合層
156 基材フィルム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,4 Transmission
Claims (12)
前記単位光学形状が形成された第1の層と、
前記第1の層に対向する第2の層と、
前記第1の層と前記第2の層との間に設けられ、前記第1の層及び前記第2の層を接合する接合層とを備え、
前記接合層は、シート面に直交する1つの方向の断面において、その厚さが連続的に変化しており、前記1つの方向における該光学シートの少なくとも一方の端部から他方の端部側に向けて厚みがしだいに薄くなっている領域を有すること、
を特徴とする光学シート。 Used in an edge light type surface light source device, an optical sheet in which a plurality of unit optical shapes are arranged at least on the surface on the emission side,
A first layer in which the unit optical shape is formed;
A second layer facing the first layer;
A bonding layer that is provided between the first layer and the second layer, and bonds the first layer and the second layer;
The thickness of the bonding layer continuously changes in a cross-section in one direction orthogonal to the sheet surface, and extends from at least one end of the optical sheet to the other end in the one direction. Having an area where the thickness gradually decreases toward the
An optical sheet characterized by
前記接合層は、前記1つの方向における該光学シートの一方の端部の厚みが最も厚く、他方の端部の厚みが最も薄く、前記一方の端部から前記他方の端部に向けて、厚みがしだいに薄くなっていること、
を特徴とする光学シート。 The optical sheet according to claim 1,
The bonding layer has the largest thickness at one end of the optical sheet in the one direction, the smallest thickness at the other end, and the thickness from the one end toward the other end. That it is getting thinner,
An optical sheet characterized by
前記接合層は、前記1つの方向における該光学シートの両方の端部の厚みが最も厚く、中央部の厚みが最も薄く、前記両方の端部から前記中央部に向けて、厚みがしだいに薄くなっていること、
を特徴とする光学シート。 The optical sheet according to claim 1,
The bonding layer has the thickest thickness at both ends of the optical sheet in the one direction, the thinnest thickness at the central portion, and the thickness gradually decreases from both the end portions toward the central portion. That
An optical sheet characterized by
該光学シートの総厚が最も厚い点での厚さをaとし、最も薄い点での厚さをbとするとき、厚さの比a/bは、
1.0<a/b<1.6
という関係を満たすこと、
を特徴とする光学シート。 In the optical sheet according to any one of claims 1 to 3,
When the thickness at the point where the total thickness of the optical sheet is the thickest is a and the thickness at the thinnest point is b, the thickness ratio a / b is:
1.0 <a / b <1.6
Satisfying the relationship
An optical sheet characterized by
前記単位光学形状は、略三角柱形状であること、
を特徴とする光学シート。 In the optical sheet according to any one of claims 1 to 4,
The unit optical shape is a substantially triangular prism shape,
An optical sheet characterized by
前記単位光学形状の配列方向は、シート面上において前記1つの方向に対して0°から90°の角度をなすこと、
を特徴とする光学シート。 In the optical sheet according to any one of claims 1 to 5,
The arrangement direction of the unit optical shapes forms an angle of 0 ° to 90 ° with respect to the one direction on the sheet surface;
An optical sheet characterized by
前記接合層は、熱硬化性樹脂又は電離放射線硬化型樹脂により形成されること、
を特徴とする光学シート。 In the optical sheet according to any one of claims 1 to 6,
The bonding layer is formed of a thermosetting resin or an ionizing radiation curable resin;
An optical sheet characterized by
1つの端面又は対向する2つの端面に前記光源部を配置する導光板と、
前記導光板の出射側に配置される請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の光学シートと、
を備え、
前記接合層の厚みが厚い部分が前記光源部側となるように配置されること、
を特徴とする面光源装置。 A light source that emits light;
A light guide plate in which the light source unit is disposed on one end face or two opposite end faces;
The optical sheet according to any one of claims 1 to 7, which is disposed on an emission side of the light guide plate;
With
Being arranged so that the thick portion of the bonding layer is on the light source side,
A surface light source device.
前記面光源装置により背面から照明される透過型表示部と、
を備える透過型表示装置。 A surface light source device according to claim 8,
A transmissive display unit illuminated from the back by the surface light source device;
A transmissive display device.
前記第2の層の表面に、前記接合層を形成する未硬化の樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
前記樹脂層形成工程の後、前記樹脂層上に前記第1の層を積層する積層工程と、
前記積層工程の後に、圧力をかけて前記樹脂層の厚さを変化させる加圧工程と、
前記加圧工程の後に、前記樹脂層を硬化させ、前記接合層を形成する硬化工程と、
を備えること、
を特徴とする光学シートの製造方法。 It is a manufacturing method of the optical sheet according to any one of claims 1 to 7,
A resin layer forming step of forming an uncured resin layer for forming the bonding layer on the surface of the second layer;
After the resin layer forming step, a laminating step of laminating the first layer on the resin layer;
After the laminating step, applying a pressure to change the thickness of the resin layer,
After the pressing step, the resin layer is cured, and a curing step for forming the bonding layer;
Providing
An optical sheet manufacturing method characterized by the above.
前記加圧工程では、軸方向における一方の端部の径が他方の端部の径よりも大きい略円錐台状のロールを用いて加圧すること、
を特徴とする光学シートの製造方法。 In the manufacturing method of the optical sheet according to claim 10,
In the pressurizing step, pressurization is performed using a substantially frustoconical roll in which the diameter of one end in the axial direction is larger than the diameter of the other end.
An optical sheet manufacturing method characterized by the above.
前記加圧工程では、軸方向における中央の径が両端部の径よりも大きい形状のロールを用いて加圧すること、
を特徴とする光学シートの製造方法。 In the manufacturing method of the optical sheet according to claim 10,
In the pressurizing step, pressurization is performed using a roll having a shape in which the central diameter in the axial direction is larger than the diameters at both ends,
An optical sheet manufacturing method characterized by the above.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140603 |