JP2013205696A - Optical sheet and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源より観察者側に配置されて該光源からの光を適切に制御することができる光学シート、及び該光学シートを備えた表示装置に関する。 The present invention relates to an optical sheet that is disposed closer to an observer than a light source and can appropriately control light from the light source, and a display device including the optical sheet.
プラズマテレビ、液晶表示装置、及びプロジェクションテレビ等の表示装置では、光源よりも観察者側に光学シートが配置されている。この光学シートは、観察者に良質な映像を提供する役割を有する。 In a display device such as a plasma television, a liquid crystal display device, and a projection television, an optical sheet is disposed closer to the viewer than the light source. This optical sheet has a role of providing a high-quality image to an observer.
上記光学シートに関する技術として、例えば特許文献1、2には、光を透過する部分(光透過部)と光を吸収する部分(光吸収部)とがシート面に沿って交互に並列された層(光学機能層)を備えた視野角制御シート(光学シート)が開示されている。
As a technique relating to the optical sheet, for example, in
特許文献1及び2に開示されているような光学機能層を備えた光学シートによれば、表示装置の光源より観察者側に配置することによって、光学機能層の光透過部と光吸収部との界面において光源からの光の進路を変更させるなどして、表示装置の視野角を狭めるとともに正面輝度を高くするように制御することができる。また、表示装置の視野角を狭めることによって、覗き見防止等の効果を奏することができる。
According to the optical sheet provided with the optical functional layer as disclosed in
上記のように光学機能層を備えた光学シートによって表示装置の視野角を制御するためには、シート面法線に対して傾いた方向で光学機能層を透過する光を、光透過部と光吸収部との界面に極力多く到達させて全反射させることが好ましかった。従って、従来の光学シートでは、光吸収部を層厚方向に長く(深く)形成したり、光吸収部の並列間隔を狭くしたりして光学機能層を形成することが好ましかった。 In order to control the viewing angle of the display device using the optical sheet having the optical function layer as described above, the light transmitted through the optical function layer in a direction inclined with respect to the normal to the sheet surface is transmitted to the light transmitting portion and the light. It was preferable to make the total reflection as much as possible by reaching the interface with the absorber. Therefore, in the conventional optical sheet, it was preferable to form the optical function layer by forming the light absorption part long (deeply) in the layer thickness direction or by narrowing the parallel interval of the light absorption part.
また、上記のように光透過部と光吸収部とがシート面に沿って交互に形成された光学機能層を形成する場合、光透過部の形状に対応した凹部(溝)を有する金型を用いて光透過部を成型した後、光透過部間に形成された溝に光吸収部を形成する方法が、生産性等の観点から好ましい。 In addition, when forming an optical functional layer in which the light transmitting portion and the light absorbing portion are alternately formed along the sheet surface as described above, a mold having a recess (groove) corresponding to the shape of the light transmitting portion is used. A method of forming a light-absorbing part in a groove formed between the light-transmitting parts after molding the light-transmitting part is preferable from the viewpoint of productivity and the like.
しかしながら、上記のように光吸収部を層厚方向に深く形成したり、光吸収部の並列間隔を狭くしたりしようとすると、光透過部を成型するための金型を作製することが困難になるとともに、金型を用いて光透過部を成型する際に離型性が悪化して光学シートの生産性が悪くなるという問題があった。 However, if the light absorbing part is formed deep in the layer thickness direction as described above or the parallel interval between the light absorbing parts is narrowed, it is difficult to produce a mold for molding the light transmitting part. In addition, there is a problem that when the light transmitting portion is molded using a mold, the releasability is deteriorated and the productivity of the optical sheet is deteriorated.
そこで本発明は、生産性が高く、透過する光の進路を制御可能な光学シート、及び該光学シートを備えた表示装置を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an optical sheet that is highly productive and that can control the path of transmitted light, and a display device including the optical sheet.
以下、本発明について説明する。 The present invention will be described below.
請求項1に記載の発明は、光源より観察者側に配置され、該光源から出射された光を制御して観察者側に出射する、複数の層を備えた光学シートであって、シート面に沿って並列された、光を透過可能な光透過部と、該光透過部間に形成された、光を吸収可能な光吸収部と、を備えた第1の光学機能層、及び、透過する光を減衰可能な減光層を備え、光吸収部の層厚方向の深さ(d)と並列した光吸収部同士の間隔(w)との比(d/w)が3以下である、光学シートである。 The invention according to claim 1 is an optical sheet provided with a plurality of layers, arranged on the viewer side from the light source, and controlling the light emitted from the light source to be emitted to the viewer side. A first optical functional layer including a light transmitting portion that can transmit light and a light absorbing portion that is formed between the light transmitting portions and that can absorb light; The ratio (d / w) of the distance (w) between the light absorption parts arranged in parallel with the depth (d) in the layer thickness direction of the light absorption parts is 3 or less. The optical sheet.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の光学シートにおいて、シート面に沿って並列された、光を透過可能な光透過部と、該光透過部間に形成された、光を吸収可能な光吸収部と、を備えた第2の光学機能層をさらに備え、第1の光学機能層の光透過部の並列方向と第2の光学機能層の光透過部の並列方向とが、シート面法線方向から見て交差していることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the optical sheet according to the first aspect, the light transmitting portions that are arranged in parallel along the sheet surface and are capable of transmitting light, and the light formed between the light transmitting portions. A second optical functional layer comprising a light absorbing portion capable of absorbing, and a parallel direction of the light transmitting portion of the first optical functional layer and a parallel direction of the light transmitting portion of the second optical functional layer. The crossing is seen from the normal direction of the sheet surface.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の光学シートにおいて、第1の光学機能層の光透過部の並列方向と第2の光学機能層の光透過部の並列方向とが、シート面法線方向から見て直交していることを特徴とする。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の光学シートにおいて、減光層が第1の光学機能層より観察者側となる側に備えられることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the optical sheet according to any one of the first to third aspects, the light reducing layer is provided on the side closer to the viewer side than the first optical functional layer.
請求項5に記載の発明は、光源と、該光源より観察者側に配置され、該光源から出射された光を制御して観察者側に出射する光学シートと、を備えた表示装置であって、該光学シートが、シート面に沿って並列された、光を透過可能な光透過部と、該光透過部間に形成された、光を吸収可能な光吸収部と、を備えた光学機能層、及び、透過する光を減衰可能な減光層を備え、光吸収部の層厚方向の深さ(d)と、並列した光吸収部同士の間隔(w)との比(d/w)が3以下である、表示装置である。 The invention according to claim 5 is a display device comprising: a light source; and an optical sheet that is disposed closer to the viewer than the light source and controls the light emitted from the light source to be emitted toward the viewer. The optical sheet is provided with a light transmitting portion that can transmit light and that is arranged along the sheet surface, and a light absorbing portion that is formed between the light transmitting portions and that can absorb light. A functional layer and a light-reducing layer capable of attenuating transmitted light, and the ratio (d /) of the depth (d) of the light absorption part in the layer thickness direction and the interval (w) between the parallel light absorption parts w) is a display device of 3 or less.
本発明によれば、生産性が高く、透過する光の進路を制御可能な光学シート、及び該光学シートを備えた表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, productivity is high and can provide the optical sheet which can control the path | route of the light to permeate | transmit, and a display apparatus provided with this optical sheet.
本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。 The above-described operation and gain of the present invention will be clarified from embodiments for carrying out the invention described below. Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
初めに第一実施形態にかかる光学シート10の構成について説明する。図1は、光学シート10の厚さ方向断面の一部を示し、その層構成を模式的に表した図である。図1では見やすさのため、繰り返しとなる符号は一部省略している(以降に示す各図において同じ。)。光学シート10は、表示装置に配置されたときに光源より観察者側に備えられ、光源からの光を適切に制御可能なシート状の部材である。図1において、紙面左が光源側となる側、紙面右が観察者側となる側である。
First, the configuration of the
光学シート10は、第1の基材層11、第1の光学機能層12、減光層17、第2の基材層18、及びAG層19を有する積層シートである。以下に各層について説明する。
The
第1の基材層11は、後で詳しく説明する第1の光学機能層12を形成するための基材となる層である。第1の基材層11を構成する材料の主成分は透光性を有していれば特に限定されることはない。「主成分」とは、層を構成する材料全体に対して50質量%以上含有されている成分のことを意味する(以下同じ。)。第1の基材層11を構成する材料の主成分としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、テレフタル酸−イソフタル酸−エチレングリコール共重合体、テレフタル酸−シクロヘキサンジメタノール−エチレングリコール共重合体などのポリエステル系樹脂、ナイロン6等のポリアミド系樹脂、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のスチレン系樹脂、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、イミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂等を挙げることができる。これらの中でも性能に加え、量産性、価格、入手可能性等の観点からは、PETが好ましい。第1の基材層11を構成する樹脂中には、主成分以外に他の樹脂や各種添加剤を適宜添加してもよい。一般的な添加剤としては、フェノール系等の酸化防止剤、ラクトン系等の安定剤等を挙げることができる。また、これらの樹脂中には、必要に応じて適宜、紫外線吸収剤、充填剤、可塑剤、帯電防止剤等の公知の添加剤を加えても良い。
The 1st
第1の基材層11の厚さは特に限定されることはないが、PETを主成分とする場合には50μm以上200μm以下であることが好ましく、75μm以上125μm以下であることがさらに好ましい。
The thickness of the first
第1の光学機能層12は、光源側からの光の進路を制御可能であるとともに、迷光や外光を適切に吸収可能な機能を有する層である。第1の光学機能層12は、図1に示した断面を有して紙面奥/手前側に延在する形状を備える。すなわち、図1に表れる断面において、略台形である光透過部13と、該光透過部13の間に形成された断面が略台形の凹部13a(図2参照)内に形成される光吸収部14とを備えている。図2には、光学機能層12のうち、2つの光吸収部14とこれに隣接する光透過部13とを拡大して示した。
The first optical
光透過部13は光を透過する部位であり、図1、図2に表れる断面において、第1の基材層11側となる面に下底を有し、これとは反対側の面に下底より短い上底を有する略台形の断面の要素である。そして、光透過部13は、シート面に沿った方向に所定の間隔で並列される。従って、その間には、略台形断面を有する凹部13aが形成されている。凹部13aは、光透過部13の上底側に下底を有し、光透過部13の下底側に上底を有する台形状の断面を有した溝であり、ここに後述する必要な材料が充填されることにより光吸収部14が形成される。
The
光透過部13が並列される周期(ピッチ)pは、後に詳述するように従来のものより広くすることが可能である。光透過部13のピッチpと光吸収部14の層厚方向の深さdの比(d/p)は、例えば2.5以下であることが好ましく、1.5以下であることがより好ましい。このように光透過部13のピッチpを従来のものより広くすることによって、光透過部13の成型に用いる金型の作製が容易になるとともに、金型を用いて光透過部13を成型する際の離型性が向上するため、光学シート10の生産性を向上させることができる。
The period (pitch) p in which the
光透過部13は屈折率がNpであり、光透過性を有する。このような光透過部13は、例えば後述する光透過部構成組成物を硬化させることにより形成することができる。詳しくは後で説明する。屈折率Npの値は特に限定されることはないが、適用する材料の入手性の観点等から1.49〜1.56であることが好ましい。
The
次に、光吸収部14について説明する。光吸収部14は全体として光を吸収することができるように構成されている。また、光吸収部14は上記した光透過部13間の凹部13aに形成されており、概ね凹部13aに沿う形状となっている。従って、本実施形態では、図1、2に表れる断面(シート厚方向断面)において、光吸収部14の断面形状は光源側となる側から観察者側となる側に向かうにつれて幅が狭くなる台形である。当該台形の斜辺とシート面法線とのなす角θは、例えば3°以上15°以下であることが好ましい。このように斜辺を所定の角度とすることによって、シート面法線に対して大きな角度で第1の光学機能層12に入射した光を、後に説明するようにして光透過部13と光吸収部14との界面で全反射させて、シート面法線に対する角度を小さくして出光させやすくなる。従って、光学シート10を備えた表示装置の視野角を狭めて覗き見防止等の効果を奏しやすくなる。また、シート面法線に対して大きな角度で第1の光学機能層12に入射した光を、シート面法線に対する角度を小さくして出光させることによって、表示装置の正面輝度を向上させることができる。
Next, the
光吸収部14は、光透過部13の屈折率Npと同じ、又はこれより小さい屈折率Nbを有する所定の材料により構成される。光透過部13の屈折率Npと光吸収部14の屈折率NbとをNp>Nbとしたときには、光吸収部14と光透過部13との界面において、屈折率差と該界面への入光角との関係に基づいて、一部の光をこの界面で適切に反射させて観察者に出光させることができる。これにより、界面で反射することなく光透過部13を透過した光に加え、このように界面で反射した光が観察者に提供されるので、光学シート10を備えた表示装置の正面輝度を向上させやすくなる。また、シート面法線に対して大きな角度で第1の光学機能層12に入射した光を上記界面で反射させてシート面法線に対する角度を小さくして出光させることができるので、光学シート10を備えた表示装置の視野角を狭めて覗き見防止等の効果を奏することができる。さらに、外光や迷光の一部は、上記界面で反射することなく光吸収部14に入射して吸収されるので、光学シート10を備えた表示装置のコントラスト向上等が図られている。NpとNbとの屈折率の差は特に限定されるものではないが、0以上0.06以下であることが好ましい。屈折率差が大きいほど界面で反射する光が多くなる。
The
本実施形態では、光吸収部14は、光吸収粒子16を含有することにより光吸収性能を有するものとされている。このような光吸収部14は、光吸収粒子16を分散させたバインダ(光吸収部構成組成物)を凹部13aに充填することによって形成することができる。この場合、当該バインダの屈折率がNbである。光吸収部14を形成する材料や方法等は後で詳しく説明する。
In the present embodiment, the
なお、光を吸収させるための手段は本実施形態のように光吸収粒子による方法に限定されるものではない。他には例えば、顔料や染料により光吸収部全体を着色することもできる。 The means for absorbing light is not limited to the method using light absorbing particles as in this embodiment. In addition, for example, the entire light absorbing portion can be colored with a pigment or a dye.
光吸収部14の層厚方向の深さdは、後に詳述するように従来のものより浅くすることができる。図2に表れる断面において、光吸収部14の深さdと並列した光吸収部14同士の間隔(光透過部13の幅(上底の長さ))wとの比(d/w)は、例えば、3以下であることが好ましく、1.5以下であることがより好ましい。このように光吸収部14(凹部13a)の深さdを従来のものより浅くすることによって、光透過部13の成型に用いる金型の作製が容易になるとともに、金型を用いて光透過部13を成型する際の離型性を向上させることができるため、光学シート10の生産性を向上させることができる。
The depth d of the
また、第1の光学機能層12の厚さは特に限定されることはないが、上記のように光吸収部14を浅く形成することによって、従来のものより薄くすることができる。光学機能層12の厚さtは、例えば、光吸収部14の深さd+50μm以下とすることが好ましい。第1の光学機能層12を薄く形成することによって材料費を節約することができ、光学シート10の生産コストを下げることができる。
Further, the thickness of the first optical
図1に戻って、減光層17について説明する。減光層17は透過する光を減衰させる機能を有する層である。本実施形態では、減光層17は第1の光学機能層12より観察者側となる側に備えられている。また、本実施形態においては減光層17が第1の基材層11と第2の基材層18とを貼り合わせるための粘着剤層としての機能も兼ね備えている。このような減光層17は、例えば粘着剤と調色色素とを含む粘着剤組成物によって構成することができる。例えば、当該粘着剤組成物を成膜したり、或いはこれを透明基材又は他の機能性フィルター上に塗布し、必要に応じ乾燥、硬化処理等を経て形成したりすることができる。
Returning to FIG. 1, the
減光層17に用いる調色色素としては、可視領域である380nm〜780nmに最大吸収波長を有する公知の色素から、目的に応じて任意に色素を組み合わせて使用することができる。調色色素として用いることのできる公知の色素としては、特開2000−275432号公報、特開2001−188121号公報、特開2001−350013号公報、特開2002−131530号公報等に記載の色素が好適に使用できる。更にこのほかにも、黄色光、赤色光、青色光等の可視光を吸収するアントラキノン系、ナフタレン系、アゾ系、フタロシアニン系、ピロメテン系、テトラアザポルフィリン系、スクアリリウム系、シアニン系等の色素を使用することができる。
As the toning dye used for the
また、減光層17に用いる粘着剤としては、必要な光透過性、粘着性、耐候性を得ることが可能な公知のものを用いることができる。さらに減光層17を構成する粘着剤組成物には、UV吸収剤、近赤外線吸収剤、及びネオン線吸収剤など公知の添加剤を適宜含めることができる。
In addition, as the pressure-sensitive adhesive used for the
減光層17の厚さは、例えば20μm以上50μm以下であることが好ましい。減光層17の厚さを20μm以上とすることで、減光層17が接する層への追従性を高め、気泡を巻き込む不具合の発生を抑制できる。また、減光層17の厚さを50μm以下とすることで、減光層17を構成する粘着剤組成物を均一な厚さに塗布しやすくなる。
さらに、減光層17を構成する粘着剤組成物の貯蔵弾性率は0.1MPa以上0.8MPa以下であることが望ましい。粘着剤組成物の貯蔵弾性率を0.8MPa以下とすることで、減光層17が接する層への追従性を高め、気泡を巻き込む不具合の発生を抑制できる。また、粘着剤組成物の貯蔵弾性率を0.1MPa以上とすることで、粘着剤組成物が軟らかくなり過ぎず、粘着剤組成物のはみ出しによる汚れの等の不具合の発生を抑制し、粘着剤組成物を取扱いやすくなる。また、本実施形態においては、上述したように第1の光学機能層12を従来の光学機能層より薄く成形することが可能である。第1の光学機能層12を薄く成形した場合には、減光層17には光学シート10の剛性を高められる粘着剤組成物を選択することが好ましい。
The thickness of the
Furthermore, it is desirable that the storage elastic modulus of the pressure-sensitive adhesive composition constituting the
減光層17の透過率は、上記調色色素の種類や配合量を調整することによって適宜調整することができる。減光層17の可視光領域の全光線透過率は、40%以上が好ましい。40%以上であれば、他の層(特に第1の光学機能層12)の形態等にもよるが、後述するようにして光学シート10を備えた表示装置の視野角を狭めつつ、適切な輝度の表示をさせやすくなる。
The transmittance of the
減光層17を透過する光は、減光層17内での光路が長い光程、すなわちシート面法線に対して進路の傾きが大きい光程、減衰されやすい。従って、減光層17を透過して出光する光は、シート面法線に対する傾きが小さい光が相対的に多く、シート面法線に対する傾きが大きい光が相対的に少なくなる。そのため、減光層17を備えた光学シート10によれば、表示装置に備えさせた場合に視野角を狭めることができる。このように視野角を狭めることによって、覗き見防止等の効果を奏することができる。
The light that passes through the
従来、第1の光学機能層12のような光透過部と光吸収部とがシート面に沿って交互に並列された光学機能層を備えた光学シートを用いて表示装置の視野角を狭くするには、光吸収部を層厚方向に深くするとともに、光吸収部のピッチを狭くすることが好ましかった。光吸収部を層厚方向に深くする、及び/又は、光吸収部のピッチを狭くすることによって、シート面法線に対して進路の傾きが大きい光が光透過部と光吸収部との界面に到達しやすくなり、そのような光を当該界面で反射させて光路をシート面法線に対する傾きが小さい方向へと変えやすくなるからである。図3に従来の光学機能層112と第1の光学機能層12とのそれぞれの一部分の断面及び当該部分における光路例の比較を示した。図3において矢印L1〜L6が光路例を示しているが、これは概念的に示したものであり、反射角度等を正確に示すものではない。従来の光学機能層112の光吸収部114は、第1の光学機能層12の光吸収部14より層厚方向に深く形成されており、ピッチが狭くなっている。図3に示したように、第1の光学機能層12及び従来の光学機能層112は共に、光透過部13、113と光吸収部14、114との界面に達した光L1、L4、L5、L6を正面方向(シート面法線方向)に近い方向に向けて反射させることができる。ただし、光吸収部が層厚方向に深く、光吸収部のピッチが狭い従来の光学機能層112の方が、第1の光学機能層12よりも光透過部と光吸収部との界面に達して反射される光が多い。
Conventionally, a viewing angle of a display device is narrowed by using an optical sheet having an optical functional layer in which light transmitting portions and light absorbing portions such as the first optical
しかしながら、光吸収部を層厚方向に深くしたり、光吸収部のピッチを狭くしたりすると、後述するようにして金型を用いて光透過部を成型する場合、光透過部の成型に用いる金型の作製が困難になったり、金型を用いて光透過部を成型する際に離型性が悪くなったりすることがあった。 However, when the light absorption part is deepened in the layer thickness direction or the pitch of the light absorption part is narrowed, when the light transmission part is molded using a mold as described later, it is used for molding the light transmission part. In some cases, it becomes difficult to produce a mold, and when the light transmitting portion is molded using the mold, the releasability may be deteriorated.
光学シート10によれば、光透過部13と光吸収部14との界面に到達せずに光透過部13を透過した光であっても、シート面法線に対して進路の傾きが大きい光(例えば、図3に示したL2、L3)は減光層17を長い経路で透過することになるため、減光層17において減衰されやすい。従って、光学シート10によれば、光吸収部13を層厚方向に浅く、及び/又は、光吸収部13のピッチを広くしたとしても、光学シート10を備えた表示装置の視野角を狭めることができる。
According to the
なお、従来、第1の光学機能層12のような光学機能層は、表示装置に備えられた場合に視野角を狭めるとともに、上述したように正面輝度を上げることも目的の一つとして使用される。そのため、減光層17のような透過する光を減衰させる層と光学機能層とを併用することは望ましくないと考えられていた。しかしながら、本発明者は、上記のように第1の光学機能層12と減光層17とを併用することによって、生産性が高く、透過する光の進路を制御可能な光学シートを提供できることを見出した。
Conventionally, an optical functional layer such as the first optical
図1に戻って、第2の基材層18について説明する。第2の基材層18は、AG層19を形成するための基材となる層である。第2の基材層18は第1の基材層11と同様の構成とすることができるため、詳細な説明は省略する。
Returning to FIG. 1, the second
次に、AG層19について説明する。AGはアンチグレアの意味であり、AG層19は、観察者が画面を見た時のぎらつきを防止することができる機能を有する層である。AG層19は、例えば、通常に入手できる防眩フィルムによって構成することができる。なお、本実施形態ではここをAG層としたが、AG層の代わりにAR層やHC層が配置されていてもよい。AR層は「アンチリフレクション層」を意味し、反射を防止することができる層である。HC層は「ハードコート層」を意味し、光学シートの表面を保護することができる層である。
Next, the
次に、光学シート10の製造方法について説明する。以下、光学シート10を製造する各工程の一例を説明する。光学シート10は、まず帯状のシート153’(図6参照)がコイル状に巻回されたシートコイル153(図6参照)を作製し、当該シートコイル153から上記帯状のシート153’を巻き出し、該帯状のシート153’から所定の大きさに切り出すことによって作製できる。また、帯状のシート153’は、第1の光学機能層12を含む第一積層シート150’(図6参照)を形成する工程と、該第一積層シート150’を形成する工程とは別に減光層(粘着剤層)17を含む第二積層シート151’(図6参照)を形成する工程と、これらを貼り合わせる工程とを経て作製することができる。以下、光学シート10の製造方法例についてより具体的に説明する。
Next, a method for manufacturing the
第一積層シート150’を形成する工程は、第1の基材層11となる基材11’上に第1の光学機能層12を形成した第一積層シート150’を製造する工程とすることができる。図4、図5はその工程の一部を概略的に説明する図である。
The step of forming the first
はじめに、第1の基材層11となる層を含む基材11’の上に、光透過部13を成型して中間的なシートである中間シート10’を得る。光透過部13を成型するには、所定のピッチで光透過部13及び光吸収部14(凹部13a)に対応した形状の溝を有する金型ロール120を準備する。このとき、上述したように光学シート10によれば光吸収部14(凹部13a)を浅くしたりピッチを広げたりすることができるため、金型ロール120の作製が容易になる。
First, the
次に、図4に示したように、当該金型ロール120とニップロール121との間に基材11’を送り込む。図4に示した矢印IVは、基材11’を送り込む方向である。基材11’の送り込みに合わせて、金型ロール120と基材11’との間に供給装置から光透過部構成組成物13’の液滴を供給し続ける。供給装置から基材11’上に光透過部構成組成物13’を供給するとき、金型ロール120と基材11’との間に、光透過部構成組成物13’が溜まったバンク122が形成されるようにする。このバンク122において、光透過部構成組成物13’が基材11’の幅方向(図4における紙面奥/手前方向)に広がる。
Next, as shown in FIG. 4, the
光透過部構成組成物13’としては、例えば、光硬化型プレポリマー(P1)と、反応性希釈モノマー(M1)と、を配合した光硬化型樹脂組成物が好ましく用いられる。 As the light transmission part constituting composition 13 ', for example, a photocurable resin composition in which a photocurable prepolymer (P1) and a reactive dilution monomer (M1) are blended is preferably used.
光硬化型プレポリマー(P1)としては、例えば、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリチオール系等のプレポリマーを挙げることができる。 Examples of the photocurable prepolymer (P1) include epoxy acrylate-based, urethane acrylate-based, polyether acrylate-based, polyester acrylate-based, and polythiol-based prepolymers.
また、反応性希釈モノマー(M1)としては、例えば、ビニルピロリドン、2−エチルヘキシルアクリレート、β−ヒドロキシアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート等を挙げることができる。 Examples of the reactive dilution monomer (M1) include vinyl pyrrolidone, 2-ethylhexyl acrylate, β-hydroxy acrylate, and tetrahydrofurfuryl acrylate.
これらの光硬化型プレポリマー(P1)、及び反応性希釈モノマー(M1)は、それぞれ、1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 These photocurable prepolymers (P1) and reactive diluent monomers (M1) can be used alone or in combination of two or more.
また必要に応じて、光透過部構成組成物中に、金型離型剤、光重合開始剤を添加してもよく、塗膜の改質や塗布適性を改善させるため、種々の添加剤としてシリコーン系添加剤、レオロジーコントロール剤、脱泡剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤等を添加することも可能である。 Further, if necessary, a mold release agent and a photopolymerization initiator may be added to the light transmitting part constituting composition, and as various additives for improving the coating film and improving the coating suitability. Silicone additives, rheology control agents, defoaming agents, antistatic agents, ultraviolet absorbers and the like can also be added.
上記のようにして金型ロール120と基材11’との間に供給された光透過部構成組成物13’は、金型ロール120及びニップロール121間の押圧力により、基材11’と金型ロール120との間に充填される。その後、光照射装置123によって光透過部構成組成物13’に光を照射し、光透過部構成組成物13’を硬化させることによって光透過部13を形成することができる。第1の基材層11上に光透過部13が形成された中間シート10’は、剥離ロール124を介して引かれることによって、金型ロール120から引き剥がされる。このとき、上述したように光学シート10によれば光透過部14を浅くしたりピッチを広げたりすることができるため、金型ロール120の離型性が向上される。
The light transmitting
次に、図5に示すように、中間シート10’の光透過部13間に、光吸収部14を形成して、第1の光学機能層12を得る。具体的には、光透過部13上に光吸収部構成組成物125を供給し、ドクターブレード126によって該光吸収部構成組成物125を光透過部13間の溝13aに充填する。その後、余剰分の光吸収部構成組成物125を掻き落とし、光透過部13間の溝13aに残った光吸収部構成組成物125に光を照射して硬化させる。これにより、光吸収部14を形成することができる。なお、図5に示した矢印Vは中間シート10’の送り方向である。
Next, as shown in FIG. 5, the
光吸収部構成組成物は、バインダ構成組成物中に光吸収粒子が分散されたものである。当該バインダ構成組成物として用いられるものは特に限定されないが、例えば、光硬化型プレポリマー(P2)、と反応性希釈モノマー(M2)とを配合した光硬化型樹脂組成物が好ましく用いられる。 The light absorbing portion constituting composition is obtained by dispersing light absorbing particles in a binder constituting composition. Although what is used as the said binder constituent composition is not specifically limited, For example, the photocurable resin composition which mix | blended the photocurable prepolymer (P2) and the reactive dilution monomer (M2) is used preferably.
上記光硬化型プレポリマー(P2)としては、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、およびブタジエン(メタ)アクリレート等を挙げることができる。 Examples of the photocurable prepolymer (P2) include urethane (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, and butadiene (meth) acrylate.
また、上記反応性希釈モノマー(M2)としては、例えば、単官能モノマーとして、ビニルモノマー、(メタ)アクリル酸エステルモノマー、(メタ)アクリルアミド誘導体が挙げられる。また、多官能モノマーとして、(メタ)アクリレート系のものが挙げられる。 Moreover, as said reactive dilution monomer (M2), a vinyl monomer, a (meth) acrylic acid ester monomer, and a (meth) acrylamide derivative are mentioned as a monofunctional monomer, for example. Moreover, (meth) acrylate type thing is mentioned as a polyfunctional monomer.
これらの光硬化型プレポリマー(P2)、及び反応性希釈モノマー(M2)は、それぞれ、1種あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。 These photocurable prepolymers (P2) and reactive dilution monomers (M2) can be used alone or in combination of two or more.
なお、添加剤として、光重合開始剤、シリコーン、消泡剤、レベリング剤及び溶剤等をさらに添加してもよい。 In addition, you may further add a photoinitiator, silicone, an antifoamer, a leveling agent, a solvent, etc. as an additive.
光吸収粒子としては、カーボンブラック等の光吸収性の着色粒子が好ましく用いられる。ただし、光吸収粒子はこれらに限定されるものではなく、映像光の特性に合わせて特定の波長を選択的に吸収する着色粒子を光吸収粒子として使用してもよい。具体的には、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩、染料、顔料等で着色した有機微粒子や着色したガラスビーズ等を挙げることができる。特に、着色した有機微粒子が、コスト面、品質面、入手の容易さ等の観点から好ましく用いられる。より具体的には、カーボンブラックを含有したアクリル架橋微粒子や、カーボンブラックを含有したウレタン架橋微粒子等が好ましく用いられる。こうした着色粒子は、通常、上記のバインダの中に3質量%以上30質量%以下の範囲で含まれる。着色粒子の平均粒径は、1.0μm以上20μm以下であることが好ましい。ここで「平均粒径」とは、質量分布法による粒度測定で得られるものを意味する。 As the light absorbing particles, light absorbing colored particles such as carbon black are preferably used. However, the light absorbing particles are not limited to these, and colored particles that selectively absorb a specific wavelength in accordance with the characteristics of the image light may be used as the light absorbing particles. Specific examples include organic fine particles colored with metal salts such as carbon black, graphite, and black iron oxide, dyes, pigments, colored glass beads, and the like. In particular, colored organic fine particles are preferably used from the viewpoints of cost, quality, availability, and the like. More specifically, acrylic cross-linked fine particles containing carbon black, urethane cross-linked fine particles containing carbon black, and the like are preferably used. Such colored particles are usually contained in the binder in the range of 3% by mass to 30% by mass. The average particle diameter of the colored particles is preferably 1.0 μm or more and 20 μm or less. Here, the “average particle diameter” means that obtained by particle size measurement by a mass distribution method.
なお、光を吸収させるための手段は、本実施形態のように光吸収粒子による方法に限定されるものではない。他には例えば、光吸収部を構成する光吸収部構成組成物全体を顔料や染料によって着色し、全体が着色された光吸収部を形成することを挙げられる。 The means for absorbing light is not limited to the method using light absorbing particles as in this embodiment. Other examples include, for example, coloring the entire composition of the light absorbing portion constituting the light absorbing portion with a pigment or dye to form a light absorbing portion colored entirely.
以上に説明した方法より、第1の基材層11及びこれに積層された第1の光学機能層12を有する第一積層シート150’(図6参照)を得ることができる。このようにして形成された第一積層シート150’は、コイル状に巻き取られて第一積層シートコイル150(図6参照)とされる。
From the method described above, a first
次に減光層17を含む第二積層シート151’(図6参照)を形成する工程について説明する。第二積層シート151’は、上記した第一積層シート150’とは別に製造されるシートで、光学シート10の減光層17、第2の基材層18及びAG層19を含むシートである。
Next, a process of forming the second
第二積層シート151’を形成する工程では、一方の面にAG層19が形成された第2の基材層18上に、減光層17となる粘着剤組成物を塗工する。次に粘着剤組成物のうち、第2の基材層18が配置されていない側に剥離シートを積層する。これにより減光層17(粘着剤)が剥離シートと第2の基材層18とで挟まれた第二積層シート151’を得る。さらにこれを巻き取り及びエージングして粘着剤を安定させることにより第二積層シートコイル151(図6参照)を得る。
In the step of forming the second
このようにして第二積層シート151’が形成され、これがコイル状に巻き取られて第二積層シートコイル151を得ることができる。
In this way, the second
次に、第一積層シート150’と第二積層シート151’とを貼り合わせる工程について説明する。図6に貼り合せ装置30を模式的に表した。
Next, the process of bonding the first laminated sheet 150 'and the second laminated sheet 151' will be described. FIG. 6 schematically shows the
貼り合せ装置30には、巻き出し機131、132が備えられている。巻き出し機131には上記した第一積層シートコイル150が設置され、巻き出し機132には第二積層シートコイル151が配置されている。
The
第一積層シート150’及び第二積層シート151’は巻き出し機131、132のそれぞれから巻き出され、図6に示した直線矢印の方向に進行する。そして、これらを一対の貼り合わせロール133、134の間に挟むように進めることにより、ここで第一積層シート150’と第二積層シート151’とが貼り合わせられる。
The first
ただし、第二積層シート151’は減光層17(粘着剤)に剥離シートが積層されているので、このままでは第一積層シート150’に貼り合わせることができない。そこで、第二積層シート151’が貼り合わせロール133、134に達する前に剥離ロール135により剥離シートが剥離される。これにより減光層17が露出され、第一積層シート150’と減光層17とが適切に貼り合わせられる。剥離された剥離シートは巻き取り機136により巻き取られ、剥離シートコイル152とされる。
However, since the release sheet is laminated on the light reducing layer 17 (adhesive), the second
ここで、巻き出し機131と貼り合わせロール133、134との間には張力調整ロール137が設けられている。同様に巻き出し機132と貼り合わせロール133、134との間にも張力調整ロール138が配置されている。これら張力調整ロール137、138は移動させることにより、接触している第一積層シート150’、第二積層シート151’の張力を変更して調整することができる。
Here, a
このようにして第一積層シート150’と第二積層シート151’との貼り合わせが行われた後は、図1に示した層構成となった帯状のシート153’が所定の張力を維持されつつ、巻き取り機138により巻き取られてシートコイル153とされる。
After the first
図7は第二実施形態にかかる光学シート20の断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。光学シート20は、上記した光学シート10の光学機能層12と減光層17との間に、第2の光学機能層22と、第2の光学機能層22の基材となる第3の基材層21と、第1の基材層11及び第2の光学機能層22を貼り合わせる粘着剤層25とが積層されている。
FIG. 7 is a view schematically showing the layer structure of the
第3の基材層21は第1の基材層11と同様の構成であり、第2の光学機能層22は第1の光学機能層12と同様の構成を有しているが、第2の光学機能層22の光吸収部24(図7には光透過部23のみが表れ、光吸収部24は表れない。)が第1の光学機能層12の光吸収部14と直交するような向きで配置されている。図8に、第1の光学機能層12の光吸収部14と第2の光学機能層22の光吸収部24との関係を示した。図8は、光学シート20を正面(シート面法線方向)から見た概略図である。
The
粘着剤層25は、粘着剤を含む粘着剤組成物によって構成される層である。当該粘着剤としては、必要な光透過性、粘着性、耐候性を得ることが可能な公知のものを用いることができる。また、粘着剤組成物にはUV吸収剤、近赤外線吸収剤、ネオン線吸収剤、及び調色色素などを含めてもよい。
The pressure-
光学シート20によれば、光学シート10と同様に第1の光学機能層12によって所定の方向(光透過部13の並列方向)に平行な面内において視野角を狭めるとともに正面輝度を向上させる効果に加えて、第2の光学機能層22によって、その直交方向(光透過部23の並列方向)に平行な面内においても視野角を狭めるとともに正面輝度を向上させることができる。さらに、減光層17が第1の光学機能層12及び第2の光学機能層22よりも観察者側に配置されることによって、光学シート10と同様に第1の光学機能層12の光吸収部14を浅くしてピッチを広げることができるととともに、第2の光学機能層22についても光吸収部14を浅くしてピッチを広げることができる。従って、光学シート20は、生産性に優れた光学シートとすることができる。
According to the
図9は第三実施形態にかかる光学シート30の断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。光学シート30は、上記した光学シート10の減光層17とAG層19との間に、第2の光学機能層22と、第2の光学機能層22の基材となる第3の基材層21とが積層されている。なお、第3の基材層21は、AG層19の基材としての機能も兼ねている。
FIG. 9 is a diagram schematically showing the layer structure of the
光学シート30は光学シート10と同様に生産性に優れており、第1の光学機能層12によって所定の方向(光透過部13の並列方向)に平行な面内において視野角を狭めるとともに正面輝度を向上させる効果に加えて、第2の光学機能層22によって、その直交方向(光透過部23の並列方向)に平行な面内においても視野角を狭めるとともに正面輝度を向上させることができる。
The
図10は第四実施形態にかかる光学シート40の断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。光学シート40は、光学シート30の減光層17を粘着剤層25にかえるとともに、第2の光学機能層22の基材となる基材層27に減光層としての機能を兼ねさせている。基材層27は、例えば、上述した第1の基材層11を構成可能な材料に、上述した減光層17に用いることができる調色色素を混合することによって形成することができる。
FIG. 10 is a view schematically showing the layer structure of the optical sheet 40 according to the fourth embodiment. The optical sheet 40 replaces the
光学シート40は光学シート20と同様に、生産性に優れており、第1の光学機能層12によって所定の方向(光透過部13の並列方向)に平行な面内において視野角を狭めるとともに正面輝度を向上させる効果に加えて、第2の光学機能層22によって、その直交方向(光透過部23の並列方向)に平行な面内においても視野角を狭めるとともに正面輝度を向上させることができる。
The optical sheet 40 is excellent in productivity, like the
これまでの説明では、図8に示したように、光学シートの正面視において、第1の光学機能層12の光吸収部14と第2の光学機能層22の光吸収部24とが、それぞれ光学シートの四辺のいずれかに平行に並列された形態を例示して説明した。しかしながら、第1の光学機能層の光吸収部と第2の光学機能層の光吸収部とは、光学シートの正面視においてそれぞれ光学シートの四辺に対して傾斜した方向に並列されていてもよい。図11は他の実施形態にかかる光学シート50の正面図であって、図8に対応する図である。図11に示したように、シート面法線方向から見て、第1の光学機能層の光吸収部114の並列方向と第2の光学機能層の光吸収部124の並列方向とが、それぞれ光学シート50の四辺に対して傾斜した方向であり、互いに交差している形態であってもよい。このとき、光吸収部114と光吸収部124との交差角αはとくに限定されないが、覗き見防止の観点から、例えば、45°以上90°以下であることが好ましく、90°であることがより好ましい。
In the description so far, as shown in FIG. 8, in the front view of the optical sheet, the
また、これまでの説明では、第1の光学機能層12と第2の光学機能層22の表裏が同一方向、すなわち、どちらも光学機能層についても光吸収部の断面形状が光源側となる側から観察者側となる側に向かうにつれて幅が狭くなる台形である形態を例示して説明したが、両者の向きが異なるように配置されていてもよい。ただし、第1の光学機能層12の表裏を反対にすると光源側からの光は拡散される。そのため、所定の方向の視野角を狭める観点からは、少なくとも1層の光学機能層を第1の光学機能層12と同じ向きで減光層より光源側に配置する。また、減光層より光源側に配置する光学機能層を第1の光学機能層12と同じ向きとし、第1の光学機能層12と表裏が反対で光透過部の並列方向が異なる光学機能層を減光層より観察者側に配置すれば、減光層より光源側の光学機能層の光透過部の並列方向に平行な面内においては視野角を狭め、減光層より観察者側の光学機能層の光透過部の並列方向に平行な面内においては視野角を広げることができる。従って、例えば、表示装置の上下方向においては視野角を狭める、水平方向においては視野角を広げるということが可能になる。
In the above description, the front and back of the first optical
また、これまでの説明では、光透過部及び光吸収部の断面形状が台形である形態を例示して説明したが、これらの断面形状は三角形や矩形であってもよく、これら台形、三角形、矩形は厳密な台形、三角形、矩形ではなく角を丸くした形状や各辺を折れ線状や曲線状とした形状であってもよい。 In the above description, the cross-sectional shapes of the light transmission part and the light absorption part have been described by illustrating a trapezoidal shape. However, the cross-sectional shape may be a triangle or a rectangle. These trapezoids, triangles, The rectangle may be a strict trapezoid, a triangle, a shape with rounded corners instead of a rectangle, or a shape in which each side is a polygonal line or a curve.
次に、表示装置について説明する。上述した光学シートは、表示装置に適用することができる。以下に例示する表示装置は光源と上述した光学シートとを備えている。光源としては、PDPなどを例示することができる。光源の映像光出射側に、粘着剤層などを介して上述した光学シートを貼合することによって、表示装置を構成することができる。 Next, the display device will be described. The optical sheet described above can be applied to a display device. The display device exemplified below includes a light source and the optical sheet described above. A PDP etc. can be illustrated as a light source. A display device can be configured by bonding the above-described optical sheet to the image light emitting side of the light source via an adhesive layer or the like.
図12は一つの実施形態にかかる表示装置であるプラズマテレビ100を模式的に示した分解斜視図である。図12では紙面右上が観察者側、紙面左下が背面側を示している。図12からわかるように、プラズマテレビ100は、前面側筐体103と背面側筐体102とにより形成される筐体の内側に、映像源ユニットであるPDPユニット101を備えている。PDPユニット101は、プラズマテレビ100の背面側から観察者側に向かって、PDP、及び光学シートを備えており、光学シートは粘着剤層によってPDPに貼合されている。なお、当該光学シートは、供述した光学シートである。また、PDPは、平板状の映像光源であるプラズマディスプレイパネルであり、通常のプラズマテレビに用いられるものをそのまま適用することができる。従って、通常のPDPと同様に、3原色のそれぞれの蛍光体を有する1画素を1単位とした画素が縦横に並列されるとともにガス放電をさせて発光させるための電極が備えられている。
FIG. 12 is an exploded perspective view schematically showing a
プラズマテレビ100にはその筐体内にPDPユニット101の他にもプラズマテレビに備えられる通常の各装置が具備される。これには例えば、各種電気回路や冷却手段等を挙げることができる。
In addition to the
ここでは、表示装置としてプラズマテレビを例示したが、例えば、光源として通常に知られている液晶ディスプレイ(LCD)、電界発光ディスプレイ(FED)、表面伝導型電子放出素子ディスプレイ(SED)、有機EL等を用いることも可能である。 Here, a plasma television is exemplified as the display device. For example, a liquid crystal display (LCD), an electroluminescence display (FED), a surface conduction electron-emitting device display (SED), an organic EL, etc., which are generally known as light sources. It is also possible to use.
上述した光学シートは生産性が高く、透過する光の進路を制御可能である。従って、該光学シートを備えた表示装置は生産性が高く、該表示装置によれば、制御された光を観察者に提供することができる。 The above-described optical sheet has high productivity and can control the path of transmitted light. Therefore, the display device provided with the optical sheet has high productivity, and the display device can provide controlled light to the observer.
10、20、30、40、50 光学シート
11 第1の基材層
12 第1の光学機能層
13、23 光透過部
14、24 光吸収部
17 減光層
18 第2の基材層
19 AG層
22 第2の光学機能層
10, 20, 30, 40, 50
Claims (5)
シート面に沿って並列された、光を透過可能な光透過部と、該光透過部間に形成された、光を吸収可能な光吸収部と、を備えた第1の光学機能層、及び、透過する光を減衰可能な減光層、を備え、
前記光吸収部の層厚方向の深さ(d)と、並列した前記光吸収部同士の間隔(w)との比(d/w)が3以下である、光学シート An optical sheet provided with a plurality of layers, arranged on the observer side from the light source, and controlling the light emitted from the light source to emit to the observer side,
A first optical functional layer provided with a light transmission part that can transmit light, and a light absorption part that is formed between the light transmission parts and that can absorb light, arranged in parallel along the sheet surface; and A light reducing layer capable of attenuating transmitted light,
An optical sheet in which a ratio (d / w) between a depth (d) in the layer thickness direction of the light absorbing portion and an interval (w) between the light absorbing portions arranged in parallel is 3 or less.
前記第1の光学機能層の前記光透過部の並列方向と前記第2の光学機能層の前記光透過部の並列方向とが、シート面法線方向から見て交差している、請求項1に記載の光学シート。 A second optical functional layer further comprising: a light transmissive portion that can transmit light; and a light absorbing portion that is formed between the light transmissive portions and that can absorb light; Prepared,
The parallel direction of the light transmission part of the first optical functional layer and the parallel direction of the light transmission part of the second optical functional layer intersect as viewed from the normal direction of the sheet surface. The optical sheet according to 1.
前記光学シートが、シート面に沿って並列された、光を透過可能な光透過部と、該光透過部間に形成された、光を吸収可能な光吸収部と、を備えた光学機能層、及び、透過する光を減衰可能な減光層を備え、
前記光吸収部の層厚方向の深さ(d)と、並列した前記光吸収部同士の間隔(w)との比(d/w)が3以下である、表示装置。 A display device comprising: a light source; and an optical sheet that is disposed closer to the viewer than the light source and controls the light emitted from the light source to be emitted toward the viewer.
An optical functional layer, wherein the optical sheet includes a light transmissive portion that transmits light and is arranged along the sheet surface, and a light absorbing portion that is formed between the light transmissive portions and can absorb light. And a light reducing layer capable of attenuating transmitted light,
The display device, wherein a ratio (d / w) between a depth (d) in the layer thickness direction of the light absorbing portion and an interval (w) between the light absorbing portions arranged in parallel is 3 or less.
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