JP2014106244A - Optical sheet, surface light source device, and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透過する光を制御して出射する光学シートと、該光学シートを備えた面光源装置及び表示装置とに関する。 The present invention relates to an optical sheet that controls and transmits transmitted light, and a surface light source device 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、映像を表示する画面の観察者側に、観察者に提供される映像を改質する光学シートが配置されている。この光学シートには、観察者側に出射される映像光の進路を制御するものがある。また、液晶表示装置等では、映像の情報が表わされる液晶パネル(以下、「LCD」と記載することがある。)に光を提供する面光源装置に、LCDに入射する光の進路を制御するための光学シートが配置されている。面光源装置からLCDに入射する光は、できるだけLCDのパネル面法線方向に平行であることが好ましい。これにより観察者に提供する映像光の質を向上させることができる。 In display devices such as a plasma television, a liquid crystal display device, and a projection television, an optical sheet for modifying an image provided to the observer is disposed on the viewer side of a screen that displays the image. Some of these optical sheets control the path of image light emitted to the viewer side. Further, in a liquid crystal display device or the like, a surface light source device that provides light to a liquid crystal panel (hereinafter, referred to as “LCD”) on which information of an image is displayed is controlled in a path of light incident on the LCD. An optical sheet is disposed. The light incident on the LCD from the surface light source device is preferably as parallel as possible to the normal direction of the panel surface of the LCD. Thereby, the quality of the image light provided to the observer can be improved.
上記のような入射した光の進路を制御できる光学シートとして、例えば特許文献1には、光の入射方向によって拡散性が変化し、該拡散性が極大となる方向での拡散光の分布が入射方向に対して非対称である拡散フィルム(光学シート)が開示されている。また、特許文献2、3には、入射光を異方性拡散させるための異方性光拡散フィルム(光学シート)と異方性光拡散フィルム用組成物が開示されている。また、特許文献4には、入射光を異方性拡散させるための第1の構造領域と、入射光を等方性拡散させるための第2の構造領域とを有する光拡散フィルムであって、第1の構造領域が、屈折率が異なる複数の板状領域をフィルム面方向に沿って交互に平行配置してなるルーバー構造領域であり、第2の構造領域が、媒体物中に当該媒体物とは屈折率が異なる複数の柱状物を林立させてなるカラム構造領域であることを特徴とする光拡散フィルム(光学シート)が開示されている。また、特許文献5には、曇価に入射角依存性を有さず、入射光を水平方向へ散乱させる第1の散乱フィルムと、曇価に入射角依存性を有し、入射光を前記水平方向に対して直交する垂直方向へ散乱させる第2の散乱フィルムを積層してなる光制御フィルム(光学シート)が開示されている。
As an optical sheet capable of controlling the path of incident light as described above, for example, in Patent Document 1, the diffusivity changes depending on the light incident direction, and the distribution of diffused light in the direction in which the diffusivity is maximized is incident. A diffusion film (optical sheet) that is asymmetric with respect to the direction is disclosed.
上記特許文献1〜5に開示された光学シートによれば、ある特定の方向(例えば水平方向)と他の方向(例えば鉛直方向)とで光が拡散される角度(範囲)が異なるように光を拡散できる(以下、このような作用を「異方性拡散」という。)と考えられる。しかしながら、いずれの技術も製造方法が複雑であり、光を拡散させる方向や角度(以下、「拡散特性」という。)を変えるなどの設計変更が容易でないという問題があった。 According to the optical sheets disclosed in Patent Documents 1 to 5, the light is diffused so that the angle (range) at which light is diffused differs between a specific direction (for example, the horizontal direction) and another direction (for example, the vertical direction). (Hereinafter, such an action is referred to as “anisotropic diffusion”). However, each technique has a complicated manufacturing method, and there is a problem in that it is not easy to change the design such as changing the direction and angle of light diffusion (hereinafter referred to as “diffusion characteristics”).
そこで本発明は、光を異方性拡散させることができ、製造が簡易であり、拡散特性の調整が容易な光学シートと、該光学シートを備えた面光源装置及び表示装置と、を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention provides an optical sheet that can diffuse light anisotropically, is easy to manufacture, and that allows easy adjustment of diffusion characteristics, and a surface light source device and a display device including the optical sheet. This is the issue.
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、透過した光を拡散させる光拡散層を備えた光学シートであって、光拡散層には光を拡散させる拡散剤が含まれており、シート面に平行な一方向に沿って、拡散剤の濃度が相対的に高い高濃度部と拡散剤の濃度が相対的に低い低濃度部とが交互に並列されている、光学シートである。 The invention according to claim 1 is an optical sheet provided with a light diffusion layer for diffusing transmitted light, and the light diffusion layer contains a diffusing agent for diffusing light, and is parallel to the sheet surface. In the optical sheet, a high concentration portion having a relatively high concentration of the diffusing agent and a low concentration portion having a relatively low concentration of the diffusing agent are alternately arranged along the direction.
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、高濃度部及び低濃度部の並列方向において、高濃度部の大きさが低濃度部の大きさより大きいことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the optical sheet according to the first aspect, in the parallel direction of the high density part and the low density part, the size of the high density part is larger than the size of the low density part. .
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の光学シートにおいて、基材層の一方の面側に光拡散層が形成されており、高濃度部及び低濃度部のうち一方は基材層上に複数の並列した溝を有するように形成され、高濃度部及び低濃度部のうち他方は上記溝に形成されていることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the optical sheet according to
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の光学シートにおいて、光拡散層の基材層が備えられる側とは反対の面側に、光拡散層を覆うように表面が平滑な被覆層が形成されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the optical sheet according to the third aspect, the surface of the light diffusion layer opposite to the side on which the base material layer is provided is covered with a smooth surface so as to cover the light diffusion layer. A layer is formed.
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の光学シートにおいて、光拡散層を2層有しており、一の光拡散層の高濃度部の並列方向と、他の光拡散層の高濃度部の並列方向とが、シート面法線方向から見て交差するように、2層の光拡散層が積層されていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the optical sheet according to any one of the first to fourth aspects, the light sheet includes two light diffusion layers, the parallel direction of the high concentration portion of one light diffusion layer, and the other. Two light diffusion layers are laminated so that the parallel direction of the high concentration portion of the light diffusion layer intersects when viewed from the normal direction of the sheet surface.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の光学シートにおいて、一の光拡散層の高濃度部の並列方向と、他の光拡散層の高濃度部の並列方向とが、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 claim 6 is the optical sheet according to claim 5, wherein the parallel direction of the high concentration portion of one light diffusion layer and the parallel direction of the high concentration portion of the other light diffusion layer are the sheet surface. It is characterized by being orthogonal when viewed from the normal direction.
請求項7に記載の発明は、請求項1乃至6のいずれかに記載の光学シートの製造方法であって、高濃度部及び低濃度部のうち一方が所定の間隔で基材層上に並列された中間シートを作製する工程と、該中間シート上に高濃度部及び低濃度部のうち他方となるべき組成物を過剰に供給し、ブレードを用いて該組成物を掻き取ることによって、基材層上に並列された高濃度部及び低濃度部のうち一方の間に形成された凹部に該組成物を充填する工程と、を含む、光学シートの製造方法である。 Invention of Claim 7 is a manufacturing method of the optical sheet in any one of Claim 1 thru | or 6, Comprising: One of a high concentration part and a low concentration part is parallelly arranged on a base material layer by predetermined spacing. A step of producing a prepared intermediate sheet, an excessive supply of the composition to be the other of the high-concentration part and the low-concentration part on the intermediate sheet, and scraping off the composition using a blade. And filling the composition into a recess formed between one of the high-concentration part and the low-concentration part arranged in parallel on the material layer.
請求項8に記載の発明は、光源と、該光源より観察者側に配置された請求項1乃至6のいずれかに記載の光学シートと、を備えた面光源装置である。 The invention according to claim 8 is a surface light source device including a light source and the optical sheet according to any one of claims 1 to 6 disposed on the viewer side from the light source.
請求項9に記載の発明は、映像源と、該映像源より観察者側に配置された請求項1乃至6のいずれかに記載の光学シートと、を備えた表示装置である。 A ninth aspect of the present invention is a display device comprising: a video source; and the optical sheet according to any one of the first to sixth aspects, which is disposed closer to the viewer than the video source.
本発明によれば、光を異方性拡散させることができ、製造が簡易であり、拡散特性の調整が容易な光学シートと、該光学シートを備えた面光源装置及び表示装置と、を提供することができる。 According to the present invention, an optical sheet that can anisotropically diffuse light, is easy to manufacture, and can easily adjust diffusion characteristics, and a surface light source device and a display device including the optical sheet are provided. can do.
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.
<光学シート>
本発明の光学シートは、透過した光を拡散させる光拡散層を備えている。図1は、本発明の光学シートの一つの実施形態例である光学シート10について、層構成を概略的に示した厚さ方向断面図である。以下の説明において、図1の上下方向を鉛直方向、奥/手前方向を水平方向とする。なお、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。)。
<Optical sheet>
The optical sheet of the present invention includes a light diffusion layer that diffuses transmitted light. FIG. 1 is a cross-sectional view in the thickness direction schematically showing the layer structure of an
光学シート10は、基材層11及び光拡散層12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
基材層11は、後で詳しく説明する光拡散層12を形成するための基材となる層である。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。)。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。これらの中でも入手の容易性、コスト、電離放射線硬化性樹脂との密着性等の観点からは、ポリカーボネート樹脂が好ましい。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
基材層11の厚さは特に限定されることはないが、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。
Although the thickness of the
光拡散層12は拡散剤を含んでおり、シート面に平行な一方向に沿って拡散剤の濃度が相対的に高い高濃度部13と拡散剤の濃度が相対的に低い低濃度部14とが交互に並列されている。高濃度部13及び低濃度部14は、到達した光を拡散させることができるように構成されている。光拡散層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。すなわち、図1に表れる断面を有して高濃度部13及び低濃度部14がシート面に沿った一方向に延びるように配置されるとともに、該一方向とは異なる方向のシート面に沿って複数の高濃度部13が配列されている。そして低濃度部14は高濃度部13の間に配置されている。詳しくは次の通りである。
The
上記したように高濃度部13はシート面に沿った方向に所定の間隔で並列され、高濃度部13間には、台形断面を有する凹部(溝)が形成されている。本実施形態における凹部は、図1に表れる断面(シート厚方向断面)において、基材層11側から反対側に向かうにつれて幅が広くなる台形状の断面を有した溝であり、ここに低濃度部14を構成する材料が充填されることにより低濃度部14が形成されている。従って低濃度部14も凹部に沿った台形断面を具備している。
As described above, the
低濃度部14の台形断面のうち脚部を構成する斜辺の、シート面法線に対する角度θ1(図1参照)は、0°以上20°以下であることが好ましい。シート面法線に対する角度θ1が0°未満(本実施形態でθ1が負であるとは、図1に表れる断面において、低濃度部14の基材層11側の底の幅より反対側の底の幅が短い形状となることを意味する。)になるように低濃度部14を形成するとすれば、高濃度部13を形成する際に用いる金型の作製が困難になり、金型を作製したとしてもこれにより成形した材料の離型性が悪くなる。一方、θ1が大き過ぎると光拡散層12による後述する所望の効果が低減する虞がある。
Of the trapezoidal cross section of the
ただし、本発明において高濃度部及び低濃度部の形状は図1に例示した形態に限定されない。光拡散層において、高濃度部及び低濃度部は、シート面に平行な一方向に沿って交互に形成されていればよい。従って、図1に表れる断面に相当する断面において、高濃度部及び低濃度部は長方形(θ1=0°のとき)であってもよく、上記低濃度部の台形の脚部に相当する部分が曲線状(当該曲線の接線が各部において上記θ1と同様に0°以上20°以下であることが好ましい。)や折れ線状(折れ線を構成する各線が上記θ1と同様に0°以上20°以下であることが好ましい。)であってもよい。 However, in the present invention, the shapes of the high concentration portion and the low concentration portion are not limited to the form illustrated in FIG. In the light diffusion layer, the high concentration portion and the low concentration portion may be formed alternately along one direction parallel to the sheet surface. Accordingly, in the cross section corresponding to the cross section shown in FIG. 1, the high concentration portion and the low concentration portion may be rectangular (when θ 1 = 0 °), and the portion corresponding to the trapezoidal leg portion of the low concentration portion. Is curved (the tangent of the curve is preferably 0 ° or more and 20 ° or less similarly to θ 1 in each part) or broken line (each line constituting the broken line is 0 ° or more and 20 similarly to θ 1 described above) It is preferable that the angle is less than or equal to °.
なお、低濃度部14と基材層11との間には、高濃度部13と同一の材料で構成されたベース部13aを有することが好ましい。ベース部13aが備えられない形態、すなわち、低濃度部14が基材層11に接している形態とすると、後に説明するようにして金型を用いて高濃度部13を形成する場合、基材層11と光拡散層12との密着性が悪化したり、光学シート10の外観が悪くなる虞がある。
In addition, it is preferable to have the
高濃度部13及び低濃度部14が並列されるピッチは特に限定されないが、10μm以上200μm以下であることが好ましい。当該ピッチが狭すぎると、微細形状になるので加工が困難になる。一方、当該ピッチが広すぎると、金型で高濃度部13を成形する際に材料の離型性が低下する傾向にある。
The pitch at which the
低濃度部14の台形断面のうち、基材層11とは反対側の幅(高濃度部13間の溝の開口部の幅)は特に限定されないが、5μm以上150μm以下であることが好ましい。この幅が狭すぎると微細形状になるので加工が困難になる。一方、この幅が広すぎると金型で高濃度部13を成形する際に材料の離型性が低下する傾向にある。
Of the trapezoidal cross section of the
また、高濃度部13及び低濃度部14の並列方向において、高濃度部13の大きさは低濃度部14の大きさより大きいことが好ましい。高濃度部13及び低濃度部14の並列方向において高濃度部13の大きさを低濃度部14の大きさより大きくすることによって、高濃度部13及び低濃度部14の並列方向に透過光が拡散される範囲を、高濃度部13及び低濃度部14が延在する方向に透過光が拡散される範囲よりも狭くしやすくなる。例えば、高濃度部13及び低濃度部14の並列方向を表示装置の上下方向とする場合、上下方向の視野角を水平方向に対して相対的に狭くし、水平方向の視野角を上下方向に対して相対的に広くすることができるので、一般的な表示装置用として実用上必要な範囲に光を分配することができる。
In the parallel direction of the
高濃度部13及び低濃度部14を構成する材料には、光を透過させつつ拡散させる材料を用いることもできる。このような材料としては、透明な硬化性樹脂(以下、「バインダー」ということがある。)と該硬化性樹脂とは屈折率が異なる透明な拡散剤とを混合させた材料が好ましい。
As the material constituting the high-
また、上記硬化性樹脂としては、例えば光硬化型プレポリマー(P1)に、反応性希釈モノマー(M1)及び光重合開始剤(I1)を配合した光硬化型樹脂組成物を用いることができる。 Moreover, as said curable resin, the photocurable resin composition which mix | blended the reactive dilution monomer (M1) and the photoinitiator (I1) with the photocurable prepolymer (P1) can be used, for example.
上記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、上記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.
また、上記光重合開始剤(I1)としては、例えば、ヒドロキシベンゾイル化合物(2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインアルキルエーテル等)、ベンゾイルホルメート化合物(メチルベンゾイルホルメート等)、チオキサントン化合物(イソプロピルチオキサントン等)、ベンゾフェノン化合物(ベンゾフェノン等)、リン酸エステル化合物(1,3,5−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド等)、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。これらの中から、光硬化型樹脂組成物を硬化させるための照射装置及び光硬化型樹脂組成物の硬化性から任意に選択することができる。なお、光透過部116の着色防止の観点から好ましいのは、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン及びビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイドである。 Examples of the photopolymerization initiator (I1) include hydroxybenzoyl compounds (2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzoin alkyl ether, etc.), benzoyl Formate compounds (such as methylbenzoylformate), thioxanthone compounds (such as isopropylthioxanthone), benzophenone compounds (such as benzophenone), phosphate compounds (1,3,5-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,4,6) -Trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, etc.), benzyldimethyl ketal and the like. Among these, the irradiation device for curing the photocurable resin composition and the curability of the photocurable resin composition can be arbitrarily selected. From the viewpoint of preventing coloring of the light transmitting portion 116, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) are preferable. ) -Phenylphosphine oxide.
これらの光硬化型プレポリマー(P1)、反応性希釈モノマー(M1)及び光重合開始剤(I1)は、それぞれ、1種類で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 These photocurable prepolymer (P1), reactive diluent monomer (M1) and photopolymerization initiator (I1) can be used alone or in combination of two or more.
上記拡散剤としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル及びスチレンを中心としたモノマーを重合して得られた架橋粒子が挙げられる。当該架橋粒子の具体例としては、ガンツ化成株式会社製のガンツパールが挙げられる。上記架橋粒子は、アクリル酸エステル及びスチレンとの混合比を変えることによって、屈折率を制御することができる。例えば、アクリル比を高くすることで屈折率を1.49程度にすることができ、スチレン比を高くすることで屈折率を1.59程度にすることができる。また、拡散剤にはウレタン架橋粒子を用いることも可能である。当該ウレタン架橋粒子の具体例としては、根上工業株式会社製のアートパールが挙げられる。また、拡散剤は中空粒子にすることも可能である。 Examples of the diffusing agent include crosslinked particles obtained by polymerizing monomers mainly composed of (meth) acrylic acid ester and styrene. Specific examples of the cross-linked particles include Gantz Pearl manufactured by Gantz Kasei Co., Ltd. The cross-linked particles can be controlled in refractive index by changing the mixing ratio of acrylic acid ester and styrene. For example, the refractive index can be made about 1.49 by increasing the acrylic ratio, and the refractive index can be made about 1.59 by increasing the styrene ratio. Also, urethane cross-linked particles can be used as the diffusing agent. Specific examples of the urethane crosslinked particles include Art Pearl manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd. The diffusing agent can also be made into hollow particles.
高濃度部13を構成する材料中に占める拡散剤の割合は、高濃度部13に用いるバインダーを100質量部として10質量部以上30質量部以下であることが望ましい。10質量部未満の場合は所望の拡散特性を得られない虞があり、30質量部を超える場合は高濃度部13を構成する材料中において拡散剤を十分に分散させられない虞がある。
The ratio of the diffusing agent in the material constituting the
低濃度部14を構成する材料中に占める拡散剤の割合は、高濃度部13における同割合の5割以下であることが望ましい。例えば、高濃度部13を構成する材料中に占める拡散剤の割合が、高濃度部13に用いるバインダーを100質量部として30質量部である場合、低濃度部14を構成する材料中に占める拡散剤の割合は、低濃度部14に用いるバインダーを100質量部として15質量部以下であることが望ましい。低濃度部14を構成する材料中に占める拡散剤の割合が高濃度部13における同割合の5割を超えると、高濃度部13と低濃度部14との拡散剤の濃度差が不足し、光が異方性拡散されにくくなる虞がある。
The proportion of the diffusing agent in the material constituting the
なお、光拡散層12によって光を異方性拡散させるためには、高濃度部13と低濃度部14とで光を拡散させる度合いに差があればよい。かかる観点から、例えば、高濃度部13に用いられるバインダーおよび/または拡散剤と、低濃度部14に用いられるバインダーおよび/または拡散剤とを異なるものとしてもよい。すなわち、高濃度部は低濃度部よりも光を拡散させる度合いが大きくなるように構成されていればよいので、その具体的な手段としては、高濃度部と低濃度部とでバインダーと拡散剤との屈折率差を変えたり、拡散剤の形状を変えたりしてもよい。例えば、バインダーと拡散剤との屈折率差を大きくすればより光を拡散させやすくなるため、高濃度部では低濃度部よりもバインダーと拡散剤との屈折率差を大きくしてもよい。また、高濃度部に含まれる拡散剤の形状を低濃度部に含まれる拡散剤の形状よりも複雑な形状とすることによって、高濃度部の方が低濃度部よりも光を拡散させやすくしてもよい。
In order to diffuse light anisotropically by the
光拡散層12の厚さは特に限定されないが、10μm以上200μm以下であることが好ましい。光拡散層12が薄過ぎると低濃度部14の加工が困難になる等の問題を生じる虞がある。一方、光拡散層12が厚過ぎると高濃度部13間の凹部を形成するための金型の製造、及び金型からの材料の離型性が低下し、生産性が悪くなる虞がある。
Although the thickness of the light-
次に、光拡散層12を透過する光の進路について説明する。図2及び図3に模式的な光路例を示した。図2は、光拡散層12の一部を拡大して示した鉛直方向断面図である。図3は図2に示した高濃度部13の水平方向断面である。なお、図2及び図3に示した光路例は概念的に示したものであり、屈折、反射の程度等を厳密に表したものではない。
Next, the path of light passing through the
まず、図2を参照して鉛直面における光の進路について説明する。図2に示した光路例L1は、光拡散層12の層面に垂直に入射した光である。光路例L2及びL3は、光拡散層12の層面に対して斜め入射した光である。L1は光拡散層12において高濃度部13のみを通過しているのに対して、L2及びL3は光拡散層12において低濃度部14も通過している。低濃度部14は高濃度部13に比べて拡散剤の含有量が少ないため、低濃度部14を透過する光は高濃度部13を透過する光に比べて拡散される範囲が狭くなる。したがって、低濃度部14を通過しているL2及びL3は拡散される範囲が狭くなる。このようにして鉛直方向(高濃度部13及び低濃度部14の並列方向)には光が拡散され難くすることができる。
First, the light path in the vertical plane will be described with reference to FIG. The light path example L1 illustrated in FIG. 2 is light incident perpendicularly to the layer surface of the
次に、図3を参照して水平面における光の進路について説明する。図2に示した光路例L4は、光拡散層12の層面に垂直に入射した光である。光路例L5及びL6は、光拡散層12の層面に対して斜め入射した光である。L4は高濃度部13を最短距離で通過しているのに対して、L5及びL6は高濃度部13内においてL4よりも長い距離で通過しているため、L4に対してL5及びL6は拡散されやすくなる。このようにして水平方向(高濃度部13及び低濃度部14が延在する方向)には光が拡散されやすくすることができる。
Next, the path of light in the horizontal plane will be described with reference to FIG. The light path example L4 illustrated in FIG. 2 is light that is incident perpendicularly to the layer surface of the
以上説明したように、光拡散層12は、高濃度部13及び低濃度部14の並列方向では高濃度部13及び低濃度部14が延在する方向に対して透過した光が拡散される範囲を相対的に狭くし、高濃度部13及び低濃度部14が延在する方向では高濃度部13及び低濃度部14の並列方向に対して透過した光が拡散される範囲を相対的に広くすることができる。すなわち、光を異方性拡散させることができる。また、光拡散層12によれば、高濃度部13及び低濃度部14の幅や拡散剤の含有量を変えることによって拡散特性を調整することができるため、拡散特性の調整が容易である。したがって、光拡散層12を備えた光学シート10によれば、光を異方性拡散させることができ、拡散特性の調整が容易である。さらに、以下に説明するように、光学シート10は容易に製造することができる。
As described above, the
光学シート10の製造方法について以下に説明する。
A method for manufacturing the
光拡散層12は金型ロールを用いる方法により形成することができる。すなわち、円筒状であるロールの外周面に光拡散層12の高濃度部13の形状を転写可能な凹凸が設けられた金型ロールを準備する。そして金型ロールとこれに対向するように配置されたニップロールとの間に、基材層11となる基材を挿入する。基材と金型ロールとの間に高濃度部13を構成する組成物を供給しながら金型ロール及びニップロールを回転させる。これにより金型ロールの表面に形成された凹凸の凹部内に高濃度部13を構成する組成物が充填され、該組成物が金型ロールの凹凸の表面形状に沿ったものとなる。
The
金型ロールと基材との間に挟まれ、ここに充填された高濃度部13を構成する組成物に対し、基材側から光照射装置により光を照射する。これにより、高濃度部13を構成する組成物を硬化させ、その形状を固定させることができる。そして、離型ロールにより金型ロールから基材層11及び成形された高濃度部13を離型する。
Light is irradiated from the base material side by a light irradiation device to the composition constituting the
次に、高濃度部13間に形成された凹部に低濃度部14を構成する組成物を充填して硬化させることによって、低濃度部14を形成することができる。具体的には、上記した低濃度部14を構成する組成物を凹部に過剰に供給し、ブレードによりスキージして余分な組成物を掻きとって除去するとともに、凹部に組成物を充填する。このようにして充填された組成物に対して適切な硬化方法を適用して硬化性樹脂を硬化させ、低濃度部14を形成することができる。
以上のようにして、光学シート10を容易に製造することができる。
Next, the
As described above, the
次に、本発明の光学シートの他の実施形態例について説明する。図4は、第二実施形態にかかる光学シート10’を説明する図であり、該光学シート10’の図1に相当する図である。図4において、図1と同様の構成のものには同じ符号を付しており、これらについては説明を省略する。
Next, another embodiment of the optical sheet of the present invention will be described. FIG. 4 is a view for explaining the
光学シート10’は、光拡散層12の基材層11が備えられる側とは反対側にベース部15を有する点で光学シート10と異なる。その他の点については、光学シート10と光学シート10’は同様である。
The
被覆層15は、以下に説明する目的で備えられるものである。低濃度部14を上述したようにして形成する際、低濃度部14を構成する組成物の過剰分をブレードによりスキージすることや、当該組成物を硬化させたときに収縮することによって、低濃度部14の基材層11とは反対側が少し窪むことがある。被覆層15は上記のようにしてできる低濃度部14の窪みを埋める、または当該窪みができないようにするために設けられる層である。被覆層15の光拡散層12とは反対側の表面を平滑な面とすることによって、光学シート10の外観を向上させるとともに、意図しない透過光の拡散などを抑えることができる。
The
被覆層15の形成方法について以下に説明する。被覆層15を形成する方法としては、例えば、以下の2つの方法が考えられる。
A method for forming the
1つ目の方法は、まず、光学シート10の製造方法の説明において説明した通りに高濃度部13及び低濃度部14を形成し、基材層11と光拡散層12とを有する積層シートを作成する。次に、当該積層シートの基材層11とは反対の面側に被覆層15を構成する組成物(例えば、低濃度部14を構成する組成物と同じ組成物)を供給し、表面が鏡面のロールによって該組成物を押圧しながら、又押圧した後、該組成物を硬化させることによって被覆層15を形成することができる。
In the first method, first, as described in the description of the manufacturing method of the
2つ目の方法は、まず、光学シート10の製造方法の説明において説明した通りに高濃度部13を形成する。その後、低濃度部14を構成する組成物を高濃度部13上に過剰に供給し、表面が鏡面のロールによって該組成物を押圧しながら、又押圧した後、該組成物を硬化させる。このようにして、低濃度部14を形成するとともに、低濃度部14と同一の材料によって低濃度部14と一体化した被覆層15を形成することができる。この2つ目の方法によれば、上記1つ目の方法よりも少ない工程で、且つ、過剰に供給した低濃度部14を構成する組成物をスキージする設備がなくとも、被覆層15を形成することができる。
In the second method, first, the
次に、本発明の光学シートの第三実施形態例について説明する。図5は第三実施形態例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。
Next, a third embodiment of the optical sheet of the present invention will be described. FIG. 5 is a diagram schematically showing the layer structure of the
光学シート20は、基材層11(以下、「第1の基材層11」ということがある。)、光拡散層12(以下、「第1の光拡散層12」ということがある。)、粘着剤層25、基材層21(以下、「第2の基材層21」ということがある。)及び光拡散層22(以下、「第2の光拡散層22」ということがある。)を有する積層シートである。第1の光拡散層12及び第1の基材層11は上述した光学シート10と同様であるので、説明を省略する。
The
第2の基材層21は第1の基材層11と同様の構成であり、第2の光拡散層22は第1の光拡散層12と同様の構成を有しているが、第2の光拡散層22の高濃度部23及び低濃度部24(図5には高濃度部23のみが表れ、低濃度部24は表れない。)が第1の光拡散層12の高濃度部13及び低濃度部14と直交するような向きで配置されている。図6に、第1の光拡散層12の低濃度部14と第2の光拡散層22の低濃度部24との関係を示した。図6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 second
粘着剤層25は、第1の光拡散層12と第2の基材層21とを接着するための層である。粘着剤層25を構成する材料としては、第1の光拡散層12と第2の基材層21とを接着できるものであれば特に限定されず、公知の粘着剤、接着剤、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いることができる。粘着剤層25を構成する材料としては、例えばアクリル系の粘着剤を用いることができ、さらに具体的にはアクリル系共重合体とイソシアネート化合物とを組み合わせた粘着剤を挙げることができる。ただし、粘着剤層25を構成する材料は、光学シート20の性質上、透光性、耐候性に優れることが好ましい。
The pressure-sensitive adhesive layer 25 is a layer for bonding the first
粘着剤層25の厚さは特に限定されないが、10μm以上100μm以下であることが好ましい。粘着剤層25の厚さを上記範囲とすることによって、粘着剤層25の厚さを均一にしつつ、第1の基材層11と第2の光拡散層22との密着性を確保しやすくなる。
Although the thickness of the adhesive layer 25 is not specifically limited, It is preferable that they are 10 micrometers or more and 100 micrometers or less. By making the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer 25 in the above range, it is easy to ensure the adhesion between the first
第1の光拡散層12及び第2の光拡散層22は、それぞれ、高濃度部及び低濃度部の並列方向では高濃度部及び低濃度部が延在する方向に対して透過光が拡散される範囲を相対的に狭くし、高濃度部及び低濃度部が延在する方向では高濃度部及び低濃度部の並列方向に対して透過光が拡散される範囲を相対的に広くすることができる。すなわち、第1の光拡散層12及び第2の光拡散層22は、それぞれ光を必要な方向に分配させることができる。平面視において高濃度部及び低濃度部の並列方向が交差するようにして上記のような第1の光拡散層12及び第2の光拡散層22を備えた光学シート20によれば、光源の観察者側に貼合した際に、該光源の正面輝度の低下を抑制しつつ、第1の光拡散層12の高濃度部13及び低濃度部14が延在する方向と、第2の光拡散層22の高濃度部23及び低濃度部24が延在する方向(例えば、垂直方向と水平方向)に視野角を拡大することができると考えられる。
In the first
光学シート20は、第1の基材層11及び第1の光拡散層12を含む積層シートを上述した光学シート10と同様の方法で作製した後、粘着剤層25を介して、第2の基材層21の一方の面側に第2の光拡散層22が形成された積層シートを貼合することによって製造できる。第2の光拡散層22は、第1の光拡散層12と同様にして形成できる。なお、粘着剤層25は、第1の基材層11の一方の面側に第1の光拡散層12を形成する前に第1の基材層11の他方の面側に形成しておいてもよく、第1の光拡散層12と第2の基材層21とを貼り合わせる際に第1の光拡散層12または第2の基材層21の表面に形成してもよい。粘着剤層25が紫外線硬化性樹脂等からなる場合には、粘着剤層25を介して第1の光拡散層12と第2の基材層21とを積層した後に紫外線等を照射して硬化させればよい。
The
これまでの光学シート20の説明では、図6に示したように、光学シートの正面視において、第1の光拡散層の低濃度部と第2の光拡散層の低濃度部とが、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、本発明はかかる形態に限定されず、第1の光拡散層の低濃度部と第2の光拡散層の低濃度部とは、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。このとき、光学シートを正面から見たときの第1の光拡散層の低濃度部と第2の光拡散層の低濃度部との交差角はとくに限定されないが、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 of the
また、これまでの光学シート20の説明では、第1の光拡散層と第2の光拡散層の表裏が同一方向となるように配置された形態を例示して説明したが、本発明はかかる形態に限定されず、第1の光拡散層と第2の光拡散層のどちらか若しくは両方が図示した形態と表裏が反対の形態であってもよい。
Further, in the description of the
また、これまでの本発明の光学シートの説明では、基材層上に高濃度部を形成した後、該高濃度部間の凹部(溝)に低濃度部が形成される形態を例示して説明したが、本発明はかかる形態に限定されない。これまでに例示した形態の高濃度部の相当する部分を低濃度部とし、これまでに例示した形態の低濃度部に相当する部分を高濃度部とした形態とすることもできる。 In addition, in the explanation of the optical sheet of the present invention so far, an example in which a high concentration portion is formed on a base material layer and then a low concentration portion is formed in a recess (groove) between the high concentration portions is exemplified. Although described, the present invention is not limited to such a form. A portion corresponding to the high concentration portion of the embodiment exemplified so far can be a low concentration portion, and a portion corresponding to the low concentration portion of the embodiment exemplified so far can be a high concentration portion.
また、これまでの本発明の光学シートの説明では、基材層上に光拡散層が形成された形態を例示して説明したが、本発明はかかる形態に限定されない。基材層を用いず、高濃度部を構成するシートと低濃度部を構成するシートを交互に積層した後、積層方向に裁断することによっても光拡散層を製造することができる。 Moreover, in the description of the optical sheet of the present invention so far, the embodiment in which the light diffusion layer is formed on the base material layer has been described as an example, but the present invention is not limited to such a form. The light diffusing layer can also be produced by alternately laminating the sheet constituting the high density part and the sheet constituting the low density part without using the base material layer and then cutting in the laminating direction.
<面光源装置>
次に、本発明の面光源装置について説明する。上述した本発明の光学シートは、液晶表示装置等に用いられる面光源装置に適用することができる。
<Surface light source device>
Next, the surface light source device of the present invention will be described. The optical sheet of the present invention described above can be applied to a surface light source device used for a liquid crystal display device or the like.
本発明の面光源装置は、光源及び上述した本発明の光学シートを備えている。光源としては、通常の面光源装置に用いられるバックライトを用いることができる。これには例えば、発光源を面内に略均等に配置して面状の光源とする形式や、縁(エッジ)に発光源を配置して反射面等を利用して最終的に面状に光を出射するエッジ入力型とする形式等を挙げることができる。また、本発明の面光源装置には、通常の面光源装置に備えられる他の部材を有する。当該他の部材としては、光源からの光を透過して拡散させる拡散シートや、正面輝度を高めるためのプリズムシート等が挙げられる。 The surface light source device of the present invention includes a light source and the above-described optical sheet of the present invention. As the light source, a backlight used in a normal surface light source device can be used. This includes, for example, a form in which light emitting sources are arranged substantially uniformly in a plane to form a planar light source, or a light emitting source is arranged on an edge and a reflecting surface is used to finally form a planar shape. Examples include an edge input type that emits light. In addition, the surface light source device of the present invention includes other members provided in a normal surface light source device. Examples of the other members include a diffusion sheet that transmits and diffuses light from a light source, and a prism sheet that increases front luminance.
<表示装置>
次に、本発明の表示装置について説明する。上述した本発明の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映像源と上述した光学シートとを備えている。映像源としては、上記面光源装置を備えた液晶ディスプレイやPDPなどを例示することができる。映像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。
<Display device>
Next, the display device of the present invention will be described. The optical sheet of the present invention described above can be applied to a display device. The display device exemplified below includes a video source and the optical sheet described above. Examples of the video source include a liquid crystal display and a PDP provided with the surface light source device. A display device can be configured by bonding the above-described optical sheet to the image light output side of the image source via an adhesive layer or the like.
図7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7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7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。
FIG. 7 is an exploded perspective view schematically showing a
PDPは、平板状の映像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。 The PDP is a plasma display panel that is a flat image source, and a plasma display panel that is used for a normal plasma television can be applied as it is. Accordingly, like a normal PDP, pixels each having three primary color phosphors as one unit are arranged in parallel vertically and horizontally, and an electrode for causing gas discharge to emit light is provided.
なお、このように光学シートが表示装置の観察者側に配置される場合、該光学シートはアンチグレア層、反射防止層、ハードコート層、帯電防止層、偏光フィルタ層、防汚層等を備えていることが好ましい。 When the optical sheet is arranged on the viewer side of the display device as described above, the optical sheet includes an antiglare layer, an antireflection layer, a hard coat layer, an antistatic layer, a polarizing filter layer, an antifouling layer, and the like. Preferably it is.
アンチグレア層は、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り、AG層ともいわれる。アンチグレア層は、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。
反射防止層はいわゆるアンチリフレクション層であり、AR層ともいわれる。これは反射を防止することができる機能を有するフィルムが配置される。
ハードコート層は、HC層ともいわれる。これは、画像表示面に傷がつくことを抑えるために耐擦傷性を付与することができる機能を有するフィルムが配置された層である。
帯電防止層は、アンチスタティック(AS)層ともいわれる。これは、帯電、すなわち静電気が帯電することを防止することができる機能を有するフィルムが配置された層である。これには通常に入手できるASフィルムを適用することが可能である。
防汚層は画面表面の汚れを防止することができる機能を有するフィルムが配置された層である。
偏光フィルタ層は、上記した偏光フィルタと同様のものである。必要に応じてここに配置してもよい。
The anti-glare layer is a layer having a function capable of preventing glare when an observer looks at the screen, and is also referred to as an AG layer. An anti-glare layer can be comprised by the glare-proof film which can be normally obtained, for example.
The antireflection layer is a so-called anti-reflection layer and is also referred to as an AR layer. A film having a function capable of preventing reflection is disposed.
The hard coat layer is also called an HC layer. This is a layer in which a film having a function capable of imparting scratch resistance is provided in order to prevent the image display surface from being scratched.
The antistatic layer is also referred to as an antistatic (AS) layer. This is a layer in which a film having a function capable of preventing charging, that is, preventing static electricity from being charged, is disposed. A commonly available AS film can be applied to this.
The antifouling layer is a layer in which a film having a function capable of preventing the screen surface from being stained is disposed.
The polarizing filter layer is the same as the polarizing filter described above. You may arrange here as needed.
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、本発明の表示装置としてプラズマテレビを例示したが、例えば、映像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 of the present invention. For example, a liquid crystal display (LCD), an electroluminescence display (FED), and a surface conduction electron-emitting device display (SED), which are generally known as video sources. Organic EL or the like can also be used.
以上、現時点において、最も実践的で好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う光学シート、面光源装置、及び表示装置もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。 While the present invention has been described in connection with the most practical and preferred embodiments at the present time, the invention is not limited to the embodiments disclosed herein, but is claimed. The optical sheet, the surface light source device, and the display device with such changes are also included in the technical scope of the present invention. Must be understood as being.
10、10’ 光学シート
11 基材層(第1の基材層)
12 光拡散層(第1の光拡散層)
13 高濃度部
13a ベース部
14 低濃度部
15 被覆層
20 光学シート
21 基材層(第2の基材層)
22 光拡散層(第2の光拡散層)
23 高濃度部
24 低濃度部
25 粘着剤層
100 プラズマテレビ(表示装置)
10, 10 '
12 Light diffusion layer (first light diffusion layer)
13 High-
22 Light diffusion layer (second light diffusion layer)
23 High-
Claims (9)
前記光拡散層には光を拡散させる拡散剤が含まれており、シート面に平行な一方向に沿って、前記拡散剤の濃度が相対的に高い高濃度部と前記拡散剤の濃度が相対的に低い低濃度部とが交互に並列されている、光学シート。 An optical sheet having a light diffusion layer for diffusing transmitted light,
The light diffusing layer includes a diffusing agent that diffuses light, and a high concentration portion where the concentration of the diffusing agent is relatively high and the concentration of the diffusing agent are relative to each other along one direction parallel to the sheet surface. An optical sheet in which low density parts having a low density are alternately arranged in parallel.
前記高濃度部及び前記低濃度部のうち一方は、前記基材層上に複数の並列した溝を有するように形成され、前記高濃度部及び前記低濃度部のうち他方は前記溝に形成されている、請求項1または2に記載の光学シート。 The light diffusion layer is formed on one surface side of the base material layer,
One of the high concentration portion and the low concentration portion is formed to have a plurality of parallel grooves on the base material layer, and the other of the high concentration portion and the low concentration portion is formed in the groove. The optical sheet according to claim 1 or 2.
一の前記光拡散層の前記高濃度部の並列方向と、他の前記光拡散層の前記高濃度部の並列方向とが、シート面法線方向から見て交差するように、前記2層の光拡散層が積層されている、請求項1乃至4のいずれかに記載の光学シート。 Having two light diffusion layers;
The two layers are arranged such that the parallel direction of the high concentration part of one light diffusion layer and the parallel direction of the high concentration part of the other light diffusion layer intersect when viewed from the normal direction of the sheet surface. The optical sheet according to claim 1, wherein a light diffusion layer is laminated.
前記高濃度部及び前記低濃度部のうち一方が所定の間隔で基材層上に並列された中間シートを作製する工程と、
前記中間シート上に前記高濃度部及び前記低濃度部のうち他方となるべき組成物を過剰に供給し、ブレードを用いて前記組成物を掻き取ることによって、前記基材層上に並列された前記高濃度部及び前記低濃度部のうち一方の間に形成された凹部に前記組成物を充填する工程と、を含む、光学シートの製造方法。 A method for producing an optical sheet according to any one of claims 1 to 6,
Producing an intermediate sheet in which one of the high-concentration part and the low-concentration part is arranged on the base material layer at a predetermined interval;
On the intermediate sheet, the composition to be the other of the high-concentration part and the low-concentration part was supplied excessively, and the composition was scraped off using a blade, and arranged in parallel on the base material layer. Filling the concave portion formed between one of the high-concentration portion and the low-concentration portion with the composition.
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