JP2017167506A - Image source unit and display device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image source unit capable of improving use efficiency of light from a light source and enhancing qualities of a screen while having a layer having a light-transmitting portion and an interval portion.SOLUTION: The image source unit includes: a liquid crystal panel 15 having a lower polarizing plate 14, an upper polarizing plate 13 and a liquid crystal layer 12 disposed between the lower polarizing plate and the upper polarizing plate; and an optical sheet 30 disposed on the lower polarizing plate side of the liquid crystal panel. The optical sheet includes a base material layer 31, an optical functional layer 32 disposed on one surface of the base material layer, and an adhesive layer 35 disposed on the other surface of the base material layer. The optical functional layer includes: a light-transmitting portion 33 having a predetermined cross-section and extending in one direction along the surface of the base material layer, and arranged in a plurality of numbers at a predetermined interval in a direction different from the extending direction; and an interval portion 34 formed between adjoining light-transmitting portions. The lower polarizing plate of the liquid crystal panel is bonded to the optical sheet with the adhesive layer.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は映像を観察者に提供する映像源ユニット、及び表示装置に関する。   The present invention relates to an image source unit that provides an image to an observer, and a display device.

液晶テレビ等の液晶表示装置は、映像情報を有する液晶パネルに対してその背面側から面光源装置で照明する。これにより、照明光が液晶パネルを透過して映像情報を得て観察者側に出射され、観察者が映像を視認できるようになる。一方、液晶パネルはその性質上、有効に利用することができる光に制限があり、光源からの光を効率よく利用するための工夫が必要である。   A liquid crystal display device such as a liquid crystal television illuminates a liquid crystal panel having video information with a surface light source device from the back side. As a result, the illumination light is transmitted through the liquid crystal panel to obtain video information and emitted to the viewer side, so that the viewer can view the video. On the other hand, the liquid crystal panel is limited in the light that can be effectively used due to its properties, and a device for efficiently using the light from the light source is necessary.

特許文献1には、面光源、プリズムシート、光学機能層(光透過部と光吸収部とが交互に配列された層)、及び液晶パネルがこの順で積層された映像源ユニットが開示されている。これにより、液晶パネルに入射する光の方向を当該液晶パネルのパネル面法線方向に近づけ、光の利用効率を高めている。
また、特許文献2も同様に、光源、輝度上昇フィルム(頂部が観察者側を向いているプリズムが複数配列されたシート)、反射偏光フィルム、LCF(光透過部と光吸収部とが交互に配列されたフィルム)、液晶パネルがこの順に配置される構成が開示されている。これにより光源から出射された光の向きを液晶パネルのパネル面法線方向に近づけることができ、光の利用効率が高められるとしている。また、液晶パネルのパネル面に対して大きな角度でLCFに入射した光はここに設けられた光吸収部により吸収される。
Patent Document 1 discloses a video source unit in which a surface light source, a prism sheet, an optical functional layer (a layer in which light transmitting portions and light absorbing portions are alternately arranged), and a liquid crystal panel are stacked in this order. Yes. Thereby, the direction of the light incident on the liquid crystal panel is brought close to the normal direction of the panel surface of the liquid crystal panel, and the light use efficiency is increased.
Similarly, in Patent Document 2, a light source, a brightness enhancement film (a sheet in which a plurality of prisms whose tops face the viewer side), a reflective polarizing film, and an LCF (light transmission portions and light absorption portions are alternately arranged). An arrangement in which the arranged film) and the liquid crystal panel are arranged in this order is disclosed. Thereby, the direction of the light emitted from the light source can be brought close to the normal direction of the panel surface of the liquid crystal panel, and the light use efficiency is improved. In addition, light incident on the LCF at a large angle with respect to the panel surface of the liquid crystal panel is absorbed by the light absorbing portion provided here.

特開2010−217871号公報JP 2010-217871 A 特表2011−501219号公報Special table 2011-501219 gazette

しかしながら、特許文献1、2に記載の光学機能層(特許文献2ではLCF)では、光透過部の間に間部として光吸収部を備えているため有効な光も一部吸収してしまうことがある。   However, the optical functional layer described in Patent Documents 1 and 2 (LCF in Patent Document 2) includes a light absorbing portion as an intermediate portion between the light transmitting portions, so that some of the effective light is absorbed. There is.

また、光学機能層は光透過部と光吸収部とで縞模様を形成しているため、液晶パネルの画素との関係でモアレ干渉縞が発生することがあった。   In addition, since the optical functional layer forms a stripe pattern between the light transmitting portion and the light absorbing portion, moire interference fringes may occur due to the relationship with the pixels of the liquid crystal panel.

そこで本発明は、上記の問題に鑑み、光透過部と間部とを有する層を具備しつつも、光源からの光の利用効率を向上し、画面の質を高めることできる映像源ユニットを提供することを課題とする。また、当該映像源ユニットを備える表示装置を提供する。   Accordingly, in view of the above problems, the present invention provides a video source unit that can improve the use efficiency of light from a light source and improve the quality of a screen while having a layer having a light transmission part and an intermediate part. The task is to do. In addition, a display device including the video source unit is provided.

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。   The present invention will be described below. In order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are appended in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment.

本発明のひとつの形態は、下偏光板(14)、上偏光板(13)、及び下偏光板と上偏光板との間に配置された液晶層(12)を有する液晶パネル(15)と、液晶パネルより下偏光板側に配置された光学シート(30)と、を備え、光学シートは、基材層(31)、基材層の一方の面に配置された光学機能層(32)、及び基材層の他方の面に配置された粘着剤層(35)を具備し、光学機能層は、所定の断面を有して基材層の面に沿って一方向に延び、当該延びる方向とは異なる方向に所定の間隔で複数配列される光透過部(33)と、隣り合う光透過部の間に形成される間部(34)と、を備え、液晶パネルの下偏光板と光学シートとが粘着剤層で貼り付けられている、映像源ユニット(10)である。   One embodiment of the present invention includes a lower polarizing plate (14), an upper polarizing plate (13), and a liquid crystal panel (15) having a liquid crystal layer (12) disposed between the lower polarizing plate and the upper polarizing plate. An optical sheet (30) disposed on the lower polarizing plate side of the liquid crystal panel, and the optical sheet comprises a base material layer (31) and an optical functional layer (32) disposed on one surface of the base material layer. And the pressure-sensitive adhesive layer (35) disposed on the other surface of the base material layer, and the optical functional layer has a predetermined cross section and extends in one direction along the surface of the base material layer and extends. A plurality of light transmission portions (33) arranged in a direction different from the direction at a predetermined interval, and a space portion (34) formed between adjacent light transmission portions, and a lower polarizing plate of the liquid crystal panel, An image source unit (10) in which an optical sheet is attached with an adhesive layer.

上記映像源ユニット(10)において、光学シート(30)には、光学機能層(32)と下偏光板(14)との間に光散乱手段(31a、35、)を具備することができる。   In the image source unit (10), the optical sheet (30) may be provided with light scattering means (31a, 35) between the optical functional layer (32) and the lower polarizing plate (14).

また、上記の光散乱手段として、基材層(31)のうち粘着剤層(35)との界面を形成する面には粗面(31a)が設けられており、基材層と粘着剤層とには屈折率差を有するものとできる。   Moreover, as said light-scattering means, the rough surface (31a) is provided in the surface which forms an interface with an adhesive layer (35) among base material layers (31), and a base material layer and an adhesive layer And have a refractive index difference.

また、上記の光散乱手段として、粘着剤層には光散乱粒子が分散されているものとしてもよい。   Further, as the light scattering means, light scattering particles may be dispersed in the pressure-sensitive adhesive layer.

上記映像源ユニット(10)において、下偏光板(14)の透過軸が延びる方向と光透過部(33)が延びる方向との成す角が、液晶パネル(15)の正面視で1°以上41.7°以下とすることができる。   In the image source unit (10), the angle formed by the direction in which the transmission axis of the lower polarizing plate (14) extends and the direction in which the light transmission part (33) extends is 1 ° or more 41 in front view of the liquid crystal panel (15). .7 ° or less.

上記映像源ユニット(10)において、下偏光板(14)の透過軸が延びる方向と光透過部(33)が延びる方向との成す角が、液晶パネルの正面視で1°以上20°以下としてもよい。   In the video source unit (10), the angle formed by the direction in which the transmission axis of the lower polarizing plate (14) extends and the direction in which the light transmission part (33) extends is 1 ° or more and 20 ° or less in a front view of the liquid crystal panel. Also good.

また、上記映像源ユニット(10)は、さらに反射型偏光板(28)を備え、該反射型偏光板の透過軸が延びる方向と、光透過部(33)が延びる方向との成す角が、液晶パネル(15)の正面視で1°以上41.7°以下となるように設けることができる。   The video source unit (10) further includes a reflective polarizing plate (28), and an angle formed between a direction in which the transmission axis of the reflective polarizing plate extends and a direction in which the light transmission portion (33) extends is The liquid crystal panel (15) can be provided so as to be 1 ° or more and 41.7 ° or less when viewed from the front.

また、この反射型偏光板(28)は、該反射型偏光板の透過軸が延びる方向と、光透過部(33)が延びる方向との成す角が、液晶パネル(15)の正面視で1°以上20°以下としてもよい。   Further, the reflection type polarizing plate (28) has an angle formed by the direction in which the transmission axis of the reflection type polarizing plate extends and the direction in which the light transmission part (33) extends is 1 in a front view of the liquid crystal panel (15). It may be not less than 20 ° and not more than 20 °.

上記光学シート(30)と反射型偏光板(28)とは直接積層されていてもよい。   The optical sheet (30) and the reflective polarizing plate (28) may be directly laminated.

上記映像源ユニット(10)のうち、光透過部(33)は台形断面を有しており、該断面において長い下底が液晶パネル(15)側、短い上底が液晶パネル(15)とは反対側を向いているように設置されてもよい。   Of the image source unit (10), the light transmission part (33) has a trapezoidal cross section, in which the long lower base is the liquid crystal panel (15) side and the short upper base is the liquid crystal panel (15). You may install so that it may face the other side.

また、間部(34)には光吸収性の材料が含有されてもよい。   Further, a light absorbing material may be contained in the interspace (34).

上記の映像源ユニット筐体に納められた、表示装置を提供することができる。   A display device housed in the video source unit housing can be provided.

本発明によれば、光を効率よく提供することができ光の利用効率を向上させることができる。   According to the present invention, it is possible to provide light efficiently and improve the light utilization efficiency.

映像源ユニット10を説明する斜視図である。FIG. 2 is a perspective view for explaining a video source unit 10. 映像源ユニット10の断面図である。3 is a cross-sectional view of the video source unit 10. FIG. 映像源ユニット10の他の断面図である。4 is another cross-sectional view of the video source unit 10. FIG. 偏光シート28’を説明する図である。It is a figure explaining polarizing sheet 28 '. 図2のうち光学シート30に注目して一部を拡大した図である。It is the figure which expanded the part paying attention to the optical sheet 30 among FIG. 光透過部33が延びる方向と下偏光板14の透過軸が延びる方向とが成す角を説明する図である。It is a figure explaining the angle | corner which the direction where the light transmission part 33 extends and the direction where the transmission axis of the lower polarizing plate 14 extends is formed. 光学シート130の一部を拡大した断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a part of the optical sheet 130. 光学シート230の一部を拡大した断面図である。4 is an enlarged cross-sectional view of a part of an optical sheet 230. FIG. 映像源ユニット310を説明する斜視図である。3 is a perspective view illustrating a video source unit 310. FIG. θと透過率比Tとの関係を示すグラフである。is a graph showing the relationship between theta S and the transmittance ratio T P.

以下、本発明を図面に示す形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら形態に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited to these forms.

図1は第一の形態を説明する図であり、表示装置に含まれる映像源ユニット10を示した斜視図である。また図2には、図1にII−IIで示した線に沿って切断したときの映像源ユニット10の断面図の一部、図3にIII−IIIで示した線に沿って切断したときの映像源ユニット10の断面図の一部を表した。表示装置には映像源ユニット10の他、説明は省略するが、映像源ユニットを納める筐体、映像源ユニットを作動させる電源、及び映像源ユニットを制御する電子回路等、表示装置として動作するために必要とされる通常の機器を具備している。以下映像源ユニット10について説明する。   FIG. 1 is a diagram for explaining the first embodiment, and is a perspective view showing a video source unit 10 included in a display device. 2 is a part of a cross-sectional view of the video source unit 10 taken along the line II-II in FIG. 1, and when cut along the line III-III in FIG. Part of a cross-sectional view of the image source unit 10 is shown. In addition to the image source unit 10, the description of the display device is omitted, but the display device operates as a display device, such as a housing for housing the image source unit, a power source for operating the image source unit, and an electronic circuit for controlling the image source unit. It is equipped with the usual equipment required for. Hereinafter, the video source unit 10 will be described.

映像源ユニット10は、液晶パネル15、面光源装置20、及び機能性フィルム40を備えている。図1では紙面上方が観察者側となる。   The video source unit 10 includes a liquid crystal panel 15, a surface light source device 20, and a functional film 40. In FIG. 1, the upper side of the paper is the observer side.

液晶パネル15は、機能性フィルム40側(観察者側)に配置された偏光板である上偏光板13と、面光源装置20側に配置された偏光板である下偏光板14と、上偏光板13と下偏光板14との間に配置された液晶層12と、を有している。上偏光板13、下偏光板14は、入射した光を直交する二つの偏光成分(P波およびS波)に分解し、一方の方向(透過軸に平行な方向)の偏光成分(例えば、P波)を透過させ、当該一方の方向に直交する他方の方向(吸収軸に平行な方向)の偏光成分(例えば、S波)を吸収する機能を有している。   The liquid crystal panel 15 includes an upper polarizing plate 13 that is a polarizing plate disposed on the functional film 40 side (observer side), a lower polarizing plate 14 that is a polarizing plate disposed on the surface light source device 20 side, and an upper polarizing plate. A liquid crystal layer 12 disposed between the plate 13 and the lower polarizing plate 14. The upper polarizing plate 13 and the lower polarizing plate 14 decompose the incident light into two orthogonal polarization components (P wave and S wave), and the polarization component in one direction (direction parallel to the transmission axis) (for example, P And has a function of absorbing a polarization component (for example, S wave) in the other direction (direction parallel to the absorption axis) orthogonal to the one direction.

液晶層12は、複数の画素が層面に沿った方向に縦横に配列されており、一つの画素を形成する領域毎に電界印加できる。そして電界印加された画素の配向が変化する。これにより、面光源装置20側(すなわち入光側)に配置された下偏光板14を透過した透過軸に平行な偏光成分(例えばP波)は、電界印加された画素を通過する際にその偏光方向を90°回転させ、その一方で、電界印加されていない画素を通過する際にその偏光方向を維持する。このため、画素への電界印加の有無によって、下偏光板14を透過した偏光成分(例えばP波)が、出光側に配置された上偏光板13をさらに透過するか、あるいは、上偏光板13で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。   In the liquid crystal layer 12, a plurality of pixels are arranged vertically and horizontally in a direction along the layer surface, and an electric field can be applied to each region where one pixel is formed. Then, the orientation of the pixel to which an electric field is applied changes. As a result, the polarization component (for example, P wave) parallel to the transmission axis transmitted through the lower polarizing plate 14 disposed on the surface light source device 20 side (that is, the light incident side) The polarization direction is rotated by 90 °, while the polarization direction is maintained when passing through a pixel to which no electric field is applied. Therefore, depending on whether or not an electric field is applied to the pixel, the polarization component (for example, P wave) transmitted through the lower polarizing plate 14 further passes through the upper polarizing plate 13 disposed on the light output side, or the upper polarizing plate 13 It is possible to control whether or not it is absorbed and blocked.

このようにして液晶パネル15は、面光源装置20からの光の透過または遮断を画素毎に制御して映像を表現する構造を有している。   In this way, the liquid crystal panel 15 has a structure for expressing an image by controlling transmission or blocking of light from the surface light source device 20 for each pixel.

液晶パネルはこのような原理により観察者に対して映像を提供することができるように構成されている。従って、液晶パネルの背面側から照明をする際には下偏光板の透過軸に平行な偏光成分を有する光を多く到達させることにより下偏光板を透過させて光の利用効率を高めることができる。
さらには液晶パネルは、その性質上、該液晶パネルの法線方向からの入射光に対しては、出射光のコントラスト、及び効率(透過率)は優れている。しかしながら、液晶パネルの法線方向に対して斜めからの入射光、および観察者による斜め方向からの観察についてはコントラストの低下や効率(透過率)の低さが問題となる。すなわち、光の利用効率を高めるためには液晶パネルの法線方向からの入射光を多くすることも有効である。
The liquid crystal panel is configured to be able to provide an image to the observer based on such a principle. Therefore, when illuminating from the back side of the liquid crystal panel, it is possible to transmit light having a polarization component parallel to the transmission axis of the lower polarizing plate so as to transmit the lower polarizing plate and increase the light use efficiency. .
Furthermore, the liquid crystal panel is excellent in the contrast and efficiency (transmittance) of the emitted light with respect to the incident light from the normal direction of the liquid crystal panel due to its properties. However, with respect to the incident light obliquely with respect to the normal direction of the liquid crystal panel and the observation by the observer from the oblique direction, there are problems of a decrease in contrast and a low efficiency (transmittance). That is, increasing the incident light from the normal direction of the liquid crystal panel is also effective in increasing the light utilization efficiency.

液晶パネルの種類は特に限定されることはなく、公知の型の液晶パネルを挙げることができる。これには例えばTN、STN、VA、MVA、IPS、OCB等がある。   The kind of liquid crystal panel is not particularly limited, and examples thereof include known types of liquid crystal panels. These include, for example, TN, STN, VA, MVA, IPS, OCB, and the like.

次に面光源装置20について説明する。
面光源装置20は、液晶パネル15に対して観察者側とは反対側に配置され、液晶パネル15に面状の光を出射する照明装置である。図1、図2からわかるように、本形態の面光源装置20は、エッジライト型の面光源装置として構成され、導光板21、光源25、光拡散層26、プリズム層27、反射型偏光板28、光学シート30及び反射シート39を有している。
Next, the surface light source device 20 will be described.
The surface light source device 20 is an illuminating device that is disposed on the side opposite to the observer side with respect to the liquid crystal panel 15 and emits planar light to the liquid crystal panel 15. As can be seen from FIGS. 1 and 2, the surface light source device 20 of the present embodiment is configured as an edge light type surface light source device, and includes a light guide plate 21, a light source 25, a light diffusion layer 26, a prism layer 27, and a reflective polarizing plate. 28, an optical sheet 30 and a reflection sheet 39.

導光板21は、図1、図2からわかるように、基部22及び裏面光学要素23を有している。導光板21は透光性を有する材料により形成された全体として板状の部材である。本形態で導光板21の観察者側となる一方の板面側は平滑面とされ、これとは反対側である他方の板面側は裏面とされ、当該裏面には複数の裏面光学要素23が配列されている。   As can be seen from FIGS. 1 and 2, the light guide plate 21 has a base portion 22 and a back optical element 23. The light guide plate 21 is a plate-like member as a whole formed of a light-transmitting material. In this embodiment, one plate surface side that is an observer side of the light guide plate 21 is a smooth surface, and the other plate surface side opposite to this is a back surface, and a plurality of back optical elements 23 are provided on the back surface. Are arranged.

基部22、裏面光学要素23をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料を用いることができる。これには例えば脂環式構造を有する重合体樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体、ABS樹脂、ポリエーテルスルホン等の熱可塑性樹脂や、エポキシアクリレート系やウレタンアクリレート系の反応性樹脂(電離放射線硬化型樹脂等)等を挙げることができる。   Various materials can be used as the material forming the base 22 and the back optical element 23. However, a material that is widely used as a material for an optical sheet incorporated in a display device and has excellent mechanical characteristics, optical characteristics, stability, workability, and the like, and can be obtained at low cost can be used. For example, a polymer resin having an alicyclic structure, a methacrylic resin, a polycarbonate resin, a polystyrene resin, an acrylonitrile-styrene copolymer, a methyl methacrylate-styrene copolymer, an ABS resin, a polyethersulfone, or the like. And epoxy acrylate-based and urethane acrylate-based reactive resins (such as ionizing radiation curable resins).

基部22は、その内部を光が導光されるとともに、裏面光学要素23のベースとなる部位で、所定の厚さを有する板状である。   The base portion 22 is a plate having a predetermined thickness at a portion that serves as a base of the back surface optical element 23 while light is guided therein.

裏面光学要素23は、基部22の裏面側(反射型偏光板28が配置される側とは反対側)に形成される突出した要素であり、本形態では三角柱状である。裏面光学要素23は、突出した頂部の稜線が図1の紙面左右方向に延びる柱状であり、複数の裏面光学要素23が当該延びる方向に直交する方向に所定のピッチで並べて配列されている。本形態の裏面光学要素23は断面が三角形であるがこれに限定されることはなく、多角形、半球状、球の一部、レンズ形状等いずれの形状の断面であってもよい。
複数の裏面光学要素23が配列される方向は導光方向であることが好ましい。すなわち、光源25から離隔する方向に配列され、光源25が配列される方向、又は1つの長い光源であれば該光源が延びる方向に平行に各裏面光学要素23の稜線が延びている。
The back optical element 23 is a protruding element formed on the back side of the base 22 (the side opposite to the side on which the reflective polarizing plate 28 is disposed), and in this embodiment, has a triangular prism shape. The back optical element 23 has a columnar shape in which the protruding top ridge line extends in the left-right direction in FIG. 1, and a plurality of back optical elements 23 are arranged side by side at a predetermined pitch in a direction orthogonal to the extending direction. The back optical element 23 of this embodiment has a triangular cross section, but is not limited to this, and may be a cross section of any shape such as a polygon, a hemisphere, a part of a sphere, or a lens shape.
The direction in which the plurality of back surface optical elements 23 are arranged is preferably the light guide direction. That is, the ridge lines of the respective back surface optical elements 23 extend in parallel to the direction in which the light sources 25 are arranged, or in the direction in which the light sources 25 extend if they are one long light source.

なお、本件明細書における「三角形形状」とは、厳密な意味での三角形形状のみでなく、製造技術における限界や成型時の誤差等を含む略三角形形状を含む。また同様に、本件明細書において用いる、その他の形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」、「楕円」、「円」等の用語も、厳密な意味に縛られることなく、同様の光学的機能を期待し得る程度の誤差を含めて解釈することとする。   The “triangular shape” in the present specification includes not only a triangular shape in a strict sense but also a substantially triangular shape including limitations in manufacturing technology, errors in molding, and the like. Similarly, terms used in the present specification to specify other shapes and geometric conditions, for example, terms such as “parallel”, “orthogonal”, “ellipse”, “circle”, etc. are bound to the strict meaning. Therefore, it should be interpreted including an error to the extent that a similar optical function can be expected.

このような構成を有する導光板21は、押し出し成型により、又は、基部22上に裏面光学要素23を賦型することにより製造することができる。なお、押し出し成型で製造された導光板21においては、基部22、及び裏面光学要素23が一体的に形成され得る。また、賦型によって導光板21を製造する場合、裏面光学要素23が、基部22と同一の樹脂材料であっても、異なる材料であってもよい。   The light guide plate 21 having such a configuration can be manufactured by extrusion molding or by molding the back optical element 23 on the base 22. In the light guide plate 21 manufactured by extrusion molding, the base portion 22 and the back surface optical element 23 can be integrally formed. Moreover, when manufacturing the light-guide plate 21 by shaping | molding, the back surface optical element 23 may be the same resin material as the base 22, or a different material.

図1、図2に戻って、光源25について説明する。光源25は、導光板21の基部22が有する側面のうち、複数の裏面光学要素23が配列される方向の一方側の側面に配置される。光源の種類は特に限定されるものではないが、線状の冷陰極管等の蛍光灯、点状のLED(発光ダイオード)、又は白熱電球等の種々の態様で構成できる。本形態では光源25は複数のLEDからなり、不図示の制御装置により各LEDの点灯および消灯、並びに/又は、各LEDの点灯時の明るさを個別に独立して調節できるように構成されている。
なお、本形態では上記のように光源25は一方側の側面に配置される例を示したが、さらにこの側面とは反対側となる側面にも光源が配置される形態であってもよい。なお、この場合には裏面光学要素の形状も公知の例に倣って形成する。
Returning to FIGS. 1 and 2, the light source 25 will be described. The light source 25 is arrange | positioned among the side surfaces which the base 22 of the light-guide plate 21 has on the one side surface of the direction where the several back surface optical element 23 is arranged. The type of the light source is not particularly limited, but can be configured in various forms such as a fluorescent lamp such as a linear cold cathode tube, a point LED (light emitting diode), or an incandescent bulb. In this embodiment, the light source 25 is composed of a plurality of LEDs, and is configured to be able to individually and independently adjust the lighting and extinction of each LED and / or the lighting brightness of each LED by a control device (not shown). Yes.
In this embodiment, the light source 25 is disposed on the side surface on one side as described above. However, the light source may be disposed on the side surface opposite to the side surface. In this case, the shape of the back optical element is also formed following a known example.

次に光拡散層26について説明する。光拡散層26は、導光板21の出光側に配置され、ここに入射した光を拡散させて出射する機能を有する層である。これにより、導光板21から出射した光の均一性を高め、導光板21に存在する傷を目立たなくすることができる。
光拡散層の具体的態様は、公知の光拡散層を用いることができ、例えば母材の中に光拡散剤を分散させた形態を挙げることができる。
Next, the light diffusion layer 26 will be described. The light diffusion layer 26 is a layer that is disposed on the light output side of the light guide plate 21 and has a function of diffusing and emitting light incident thereon. Thereby, the uniformity of the light radiate | emitted from the light-guide plate 21 can be improved, and the damage | wound which exists in the light-guide plate 21 can be made not conspicuous.
As a specific embodiment of the light diffusion layer, a known light diffusion layer can be used, and examples thereof include a form in which a light diffusion agent is dispersed in a base material.

プリズム層27は、図1〜図3よりわかるように、光拡散層26よりも液晶パネル15側に設けられ、該液晶パネル15側に向けて凸である単位プリズム27aを具備する層である。単位プリズム27aは、所定の断面を有して導光板21の導光方向に延びる形態を有している。そして、本形態では複数の単位プリズム27aが導光方向とは異なる方向(本形態では平面視で導光方向に直交する方向)に配列されている。
このようなプリズム層の単位プリズムの断面形状は、必要とする機能に応じて公知の形状を適用することができる。当該形状により光をさらに拡散させることもできるし、集光させることもできる。
As can be seen from FIGS. 1 to 3, the prism layer 27 is a layer provided with a unit prism 27 a that is provided closer to the liquid crystal panel 15 than the light diffusion layer 26 and is convex toward the liquid crystal panel 15. The unit prism 27 a has a predetermined cross section and extends in the light guide direction of the light guide plate 21. In this embodiment, the plurality of unit prisms 27a are arranged in a direction different from the light guide direction (in this embodiment, a direction orthogonal to the light guide direction in plan view).
As the cross-sectional shape of the unit prism of such a prism layer, a known shape can be applied according to a required function. Depending on the shape, light can be further diffused or condensed.

次に反射型偏光板28について説明する。反射型偏光板28は、入射した光を直交する二つの偏光成分(P波およびS波)に分解し、一方の方向(透過軸に平行な方向)の偏光成分(例えば、P波)を透過させ、当該一方の方向に直交する他方の方向(反射軸に平行な方向)の偏光成分(例えば、S波)を反射する機能を有している。このような反射型偏光板の構造は公知のものを適用することができる。   Next, the reflective polarizing plate 28 will be described. The reflective polarizing plate 28 decomposes incident light into two orthogonal polarization components (P wave and S wave) and transmits a polarization component (for example, P wave) in one direction (direction parallel to the transmission axis). And has a function of reflecting a polarization component (for example, S wave) in the other direction (direction parallel to the reflection axis) orthogonal to the one direction. As the structure of such a reflective polarizing plate, a known structure can be applied.

ここで、反射型偏光板28の透過軸が延びる方向は、上記した下偏光板14の透過軸が延びる方向と同じであるとともに、後述する光学機能層32の光透過部33及び光吸収部34が延びる方向に対して、映像源ユニット1の正面視で1°以上41.7°以下であることが好ましい。より好ましくは1°以上20°以下である。さらに好ましくは1°以上5°以下である。5°以下とすることにより視野角特性(明るさとカットオフのバランス)の観点から特に良好なものとなる。
この角度が0°以上1°未満であると、モアレ縞が発生する可能性が高くなる。また、特に光学機能層32については四角形である光学機能層32の縁の辺と光透過部33、及び光吸収部34が延びる方向とが平行に近いため、裁断時にひげ状の裁断カスが生じやすくなる。
Here, the direction in which the transmission axis of the reflective polarizing plate 28 extends is the same as the direction in which the transmission axis of the lower polarizing plate 14 extends, and a light transmission portion 33 and a light absorption portion 34 of the optical function layer 32 described later. Is preferably 1 ° or more and 41.7 ° or less in a front view of the image source unit 1 with respect to the direction in which the image source extends. More preferably, it is 1 ° or more and 20 ° or less. More preferably, it is 1 degree or more and 5 degrees or less. By setting the angle to 5 ° or less, the viewing angle characteristics (brightness and cutoff balance) are particularly favorable.
If this angle is 0 ° or more and less than 1 °, the possibility of occurrence of moire fringes increases. In particular, with respect to the optical function layer 32, the edge of the optical function layer 32 which is a quadrangle and the direction in which the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 extend are almost parallel to each other. It becomes easy.

ここで反射型偏光板28の代わりに、次のような偏光シート28’を用いることができる。偏光シート28’も反射型偏光板28と同様、下偏光板で透過する偏光光(例えばP波)と同じ偏光光を透過し、これとは異なる偏光光(例えばS波)を反射するシートである。偏光シート28’の構造を図4に拡大して示した。図4からわかるように偏光シート28’は、透明基材28’a上に透明凹凸層28’bを設け、透明凹凸層28’bの表面に一定の厚さの金属薄膜28’cが積層されてなる。   Here, instead of the reflective polarizing plate 28, the following polarizing sheet 28 'can be used. Similarly to the reflective polarizing plate 28, the polarizing sheet 28 ′ is a sheet that transmits the same polarized light as the polarized light (for example, P wave) transmitted through the lower polarizing plate and reflects the polarized light (for example, S wave) different from this. is there. The structure of the polarizing sheet 28 'is shown enlarged in FIG. As can be seen from FIG. 4, in the polarizing sheet 28 ', a transparent uneven layer 28'b is provided on a transparent substrate 28'a, and a metal thin film 28'c having a certain thickness is laminated on the surface of the transparent uneven layer 28'b. Being done.

透明基材28’aは透明凹凸層28’b及び金属薄膜28’cを支持する平板状のシート状部材である。
透明基材28’aをなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料を用いることができる。これには例えばポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、トリアセチルセルロース樹脂(TAC)、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等を挙げることができる。この中でも下偏光板との組み合わせを考慮して複屈折の少ないTAC、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂を用いることが好ましい。
The transparent substrate 28'a is a flat sheet-like member that supports the transparent uneven layer 28'b and the metal thin film 28'c.
Various materials can be used as the material forming the transparent substrate 28'a. However, a material that is widely used as a material for an optical sheet incorporated in a display device and has excellent mechanical characteristics, optical characteristics, stability, workability, and the like, and can be obtained at low cost can be used. Examples thereof include polyethylene terephthalate resin (PET), triacetyl cellulose resin (TAC), methacrylic resin, and polycarbonate resin. Among these, it is preferable to use TAC, methacrylic resin, and polycarbonate resin with little birefringence in consideration of the combination with the lower polarizing plate.

透明凹凸層28’bは、図4に表れる断面において三角形断面を有する単位凸部28’baが当該断面を維持して透明基材28’aの面に沿って所定の方向(図4の紙面に直交する方向)に延びるとともに、当該所定の方向(単位凸部28’baの稜線が延びる方向)に直交する方向(図4の紙面左右方向)に複数の単位凸部28’baが配列されている。   The transparent concavo-convex layer 28′b has a unit projection 28′ba having a triangular cross section in the cross section shown in FIG. And a plurality of unit convex portions 28'ba are arranged in a direction (the left-right direction in FIG. 4) perpendicular to the predetermined direction (the direction in which the ridge line of the unit convex portion 28'ba extends). ing.

透明凹凸層28’bを構成する材料としては、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紫外線硬化型を含む電離放射線硬化型の樹脂を挙げることができる。   Examples of materials constituting the transparent uneven layer 28'b include ionizing radiation curable resins including ultraviolet curable resins such as epoxy acrylate, urethane acrylate, polyether acrylate, polyester acrylate, and polythiol. Can do.

金属薄膜28’cは、透明凹凸層28’bの表面に積層されたアルミニウム等の金属の薄膜により形成された層である。   The metal thin film 28'c is a layer formed of a thin film of metal such as aluminum laminated on the surface of the transparent uneven layer 28'b.

これにより偏光シート28’は、図4の紙面左右方向には一定周期Aで連続的に繰り返す溝線28’caと、稜線28’cbとからなる断面三角波状の凹凸面であって、図4の紙面に直交する方向には連続した、一定周期Aで連続的に繰り返す金属の三角波状面を備える。   Accordingly, the polarizing sheet 28 'is a concave and convex surface having a triangular wave cross section composed of a groove line 28'ca and a ridge line 28'cb that are continuously repeated at a constant period A in the left-right direction in FIG. In the direction orthogonal to the paper surface, a triangular triangular wave surface of metal that repeats continuously at a constant period A is provided.

このような構成の偏光シート28’に対して透明基材28’aの面に略垂直にランダム偏光(自然偏光)LRを入射させると、溝線28’caと稜線28’cbが延びる方向に平行(図4の紙面に直交する方向)に振動する電界ベクトルを持つような直線偏光(S偏光)の成分は、金属薄膜28’c中に溝線28’caと稜線28’cbに平行に電子を振動させるため入射光と同じ方向の偏光成分を反対方向に放射し、結果的にS偏光は反射光LHとして反射される(ただし図中の反射光LHは光路例であり概念的な図である。)。一方、溝線28’caと稜線28’cbが延びる方向に直交する方向(単位凸部28’baの配列方向、図4の紙面左右方向)に振動する電界ベクトルを持つような直線偏光(P偏光)の成分は、このような電子の振動を励起できないため金属薄膜28’c中に入って裏面に達し透過光LTとして透過する。そして偏光シート28’にS偏光とP偏光の合成光であるランダム偏光を入射させると、反射光のS偏光と透過光のP偏光に分離できる。   When randomly polarized light (naturally polarized light) LR is incident on the polarizing sheet 28 ′ having such a configuration substantially perpendicularly to the surface of the transparent substrate 28′a, the groove line 28′ca and the ridge line 28′cb extend in the extending direction. The component of linearly polarized light (S-polarized light) having an electric field vector oscillating in parallel (in a direction orthogonal to the paper surface of FIG. 4) is parallel to the groove line 28'ca and the ridgeline 28'cb in the metal thin film 28'c. In order to oscillate electrons, a polarized component in the same direction as the incident light is radiated in the opposite direction, and as a result, S-polarized light is reflected as reflected light LH (however, reflected light LH in the figure is an optical path example and is a conceptual diagram). .) On the other hand, linearly polarized light (P) having an electric field vector oscillating in a direction orthogonal to the direction in which the groove line 28'ca and the ridge line 28'cb extend (the arrangement direction of the unit protrusions 28'ba, the horizontal direction in FIG. 4). The component (polarized light) cannot enter such electron vibrations, and therefore enters the metal thin film 28'c, reaches the back surface, and is transmitted as transmitted light LT. When random polarized light, which is a combined light of S-polarized light and P-polarized light, is incident on the polarizing sheet 28 ', it can be separated into S-polarized light of reflected light and P-polarized light of transmitted light.

ここで、偏光シート28’の透過軸が延びる方向(すなわち溝線28’caと稜線28’cbが延びる方向に直交する方向、溝線28’caと稜線28’cbが交互に配列する方向)は、上記した下偏光板14の透過軸が延びる方向と同じであるとともに、後述する光学機能層32の光透過部33及び光吸収部34が延びる方向に対して、映像源ユニット10の正面視で1°以上41.7°以下であることが好ましい。より好ましくは1°以上20°以下である。さらに好ましくは1°以上5°以下である。5°以下とすることにより視野角特性(明るさとカットオフのバランス)の観点から特に良好なものとなる。
この角度が0°以上1°未満であると、モアレ縞が発生する可能性が高くなる。また、特に光学機能層32については四角形である光学機能層32の縁の辺と光透過部33、及び光吸収部34が延びる方向とが平行に近いため、裁断時にひげ状の裁断カスが生じやすくなる。
Here, the direction in which the transmission axis of the polarizing sheet 28 ′ extends (that is, the direction orthogonal to the direction in which the groove line 28′ca and the ridge line 28′cb extend, the direction in which the groove line 28′ca and the ridge line 28′cb are alternately arranged) Is the same as the direction in which the transmission axis of the lower polarizing plate 14 extends, and is a front view of the video source unit 10 with respect to the direction in which the light transmission part 33 and the light absorption part 34 of the optical function layer 32 described later extend. It is preferable that it is 1 degree or more and 41.7 degrees or less. More preferably, it is 1 ° or more and 20 ° or less. More preferably, it is 1 degree or more and 5 degrees or less. By setting the angle to 5 ° or less, the viewing angle characteristics (brightness and cutoff balance) are particularly favorable.
If this angle is 0 ° or more and less than 1 °, the possibility of occurrence of moire fringes increases. In particular, with respect to the optical function layer 32, the edge of the optical function layer 32 which is a quadrangle and the direction in which the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 extend are almost parallel to each other. It becomes easy.

ここで、偏光シート28’は次の条件を満たすことが好ましい。これによりS偏光とP偏光を効率良く分離することができる。
隣り合う溝線28’caの間隔(一定周期)A(μm)の大きさは1μm以下が好ましく、より好ましくは0.1μm以上0.2μm以下である。また、溝線28’caに対する稜線28’cbの高さh(μm)は1μm以下が好ましく、より好ましくは0.2μm以上0.4μm以下である。さらに、透明基板28’aに垂直な方向(透明基板28’aの厚さ方向)の金属薄膜28’cの厚さは0.01μm以上であることが好ましい。金属薄膜28’cの厚さdが0.01μmより薄いと、S偏光の透過率が大きくなり、消光比が低下してしまう。なお、厚さdが大きくなっても、周期Aに対する高さhが大きくなれば、金属薄膜28’cの突起の斜面に垂直な方向の厚さは薄くなり、S偏光とP偏光の消光比を良好にすることが可能なので、金属薄膜28’cの厚さについては上限は設定できない。
Here, the polarizing sheet 28 ′ preferably satisfies the following conditions. Thereby, S polarized light and P polarized light can be efficiently separated.
The distance (constant period) A (μm) between adjacent groove lines 28′ca is preferably 1 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 0.2 μm or less. Further, the height h (μm) of the ridge line 28′cb with respect to the groove line 28′ca is preferably 1 μm or less, more preferably 0.2 μm or more and 0.4 μm or less. Furthermore, the thickness of the metal thin film 28′c in the direction perpendicular to the transparent substrate 28′a (the thickness direction of the transparent substrate 28′a) is preferably 0.01 μm or more. When the thickness d of the metal thin film 28'c is smaller than 0.01 μm, the transmittance of S-polarized light increases and the extinction ratio decreases. Even if the thickness d is increased, if the height h with respect to the period A is increased, the thickness in the direction perpendicular to the slope of the protrusion of the metal thin film 28'c is decreased, and the extinction ratio of S-polarized light and P-polarized light is decreased. Therefore, the upper limit cannot be set for the thickness of the metal thin film 28'c.

金属薄膜28’cに使用可能な金属材料としては、屈折率が0に近く、消衰係数が5程度のアルミニウム(Al)が良く、これに準じて金(Au)、銀(Ag)が適する。   As a metal material that can be used for the metal thin film 28'c, aluminum (Al) having a refractive index close to 0 and an extinction coefficient of about 5 is preferable, and gold (Au) and silver (Ag) are suitable accordingly. .

また、ここでは単位凸部28’baの断面を三角形とし、これにより金属薄膜28’cも断面三角形となる例を説明したが、断面形状はこれに限定されず矩形であってもよいし、半円、半楕円等、一部又は全部に曲線を含む形態であってもよい。   Further, here, an example has been described in which the cross section of the unit convex portion 28′ba is a triangle, and thus the metal thin film 28′c is also a cross-sectional triangle, but the cross-sectional shape is not limited to this and may be a rectangle, A form including a curve in a part or the whole, such as a semicircle or a semi-ellipse, may be used.

偏光シート28’は、例えば次のように作製することができる。すなわち、はじめに原版作製を行う。原版にはその表面に透明凹凸層28’bに対応する凹凸が形成された型である。この凹凸はナノ・マイクロ切削、リソグラフィー、2光束干渉露光法等により形成できる。
次に、透明基材28’aの一方の面に未硬化の紫外線硬化樹脂を塗布した積層体を準備し、当該紫外線硬化樹脂の側を得られた原版に押し当て紫外線硬化をさせ原版から剥離する。
そして硬化させた紫外線硬化樹脂に対してアルミニウムを真空蒸着する。
The polarizing sheet 28 ′ can be produced, for example, as follows. That is, first, an original plate is prepared. The original plate is a mold in which the unevenness corresponding to the transparent uneven layer 28'b is formed on the surface. The unevenness can be formed by nano / micro cutting, lithography, two-beam interference exposure method, or the like.
Next, a laminated body in which an uncured ultraviolet curable resin is applied to one surface of the transparent substrate 28'a is prepared, and the ultraviolet curable resin side is pressed against the obtained original plate to be ultraviolet cured and peeled from the original plate. To do.
Then, aluminum is vacuum-deposited on the cured ultraviolet curable resin.

このように偏光シート28’は構造が簡易なため製造も従来の反射型偏光板に比べて容易である。   Thus, since the polarizing sheet 28 'has a simple structure, it is easier to manufacture than the conventional reflective polarizing plate.

次に光学シート30について説明する。図1〜図3よりわかるように、光学シート30は、シート状に形成された基材層31と、基材層31の一方の面(本形態では導光板21側の面)に設けられた光学機能層32と、基材層31の他方の面(液晶パネル15側の面)に設けられた粘着剤層35を備えている。   Next, the optical sheet 30 will be described. As can be seen from FIG. 1 to FIG. 3, the optical sheet 30 is provided on the base material layer 31 formed in a sheet shape and one surface of the base material layer 31 (the surface on the light guide plate 21 side in this embodiment). The optical functional layer 32 and the adhesive layer 35 provided on the other surface (surface on the liquid crystal panel 15 side) of the base material layer 31 are provided.

この光学シート30は、後述するように、入光側から入射した光の進行方向を変化させて出光側から出射させ、正面方向(法線方向)の輝度を集中的に向上させる機能(集光機能)を有している。またその際には偏光成分の変化が抑制され、これら機能により光の利用効率を高めることができる。さらに、当該正面方向に対して大きな角度で進行した光を吸収する機能(光吸収機能)を備えている。   As will be described later, the optical sheet 30 changes the traveling direction of the light incident from the light incident side and emits the light from the light outgoing side, thereby intensively improving the luminance in the front direction (normal direction) (light collection). Function). In this case, the change of the polarization component is suppressed, and the light use efficiency can be enhanced by these functions. Furthermore, it has a function (light absorption function) for absorbing light traveling at a large angle with respect to the front direction.

図1〜図3に示すように、基材層31は光学機能層32、及び粘着剤層35を支持する平板状のシート状の透光性の部材である。図5には、図2のうち光学シート30についてその一部を拡大して表した。
基材層31をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料を用いることができる。これには例えばポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、トリアセチルセルロース樹脂(TAC)、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等を挙げることができる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the base material layer 31 is a flat sheet-like translucent member that supports the optical functional layer 32 and the pressure-sensitive adhesive layer 35. FIG. 5 is an enlarged view of a part of the optical sheet 30 in FIG.
Various materials can be used as the material forming the base material layer 31. However, a material that is widely used as a material for an optical sheet incorporated in a display device and has excellent mechanical characteristics, optical characteristics, stability, workability, and the like, and can be obtained at low cost can be used. Examples thereof include polyethylene terephthalate resin (PET), triacetyl cellulose resin (TAC), methacrylic resin, and polycarbonate resin.

基材層31はリタデーションが小さいことが好ましく、具体的には波長590nmにおける正面リタデーションが15nm以下であることが好ましい。これにより、反射型偏光板で揃った偏光状態を乱すことなく下偏光板に透過させることができ、下偏光板で吸収される光を低く抑えることができ光の利用効率を高められる。かかる観点から、基材層31に用いられるものとして上記のうち、TAC、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂が好ましい。さらには、車載用途などのように高い耐熱性が求められる用途では、ガラス転移点が高いポリカーボネート樹脂が望ましい。具体的にはポリカーボネート樹脂のガラス転移点は143℃であり、一般に105℃での耐久性が求められる車載用途に適している。   The base material layer 31 preferably has a small retardation, and specifically, the front retardation at a wavelength of 590 nm is preferably 15 nm or less. Thereby, it can be made to permeate | transmit to a lower polarizing plate, without disturbing the polarization state arranged with the reflective polarizing plate, the light absorbed by a lower polarizing plate can be restrained low, and the utilization efficiency of light can be improved. From this viewpoint, among those described above, TAC, methacrylic resin, and polycarbonate resin are preferable for use in the base material layer 31. Furthermore, a polycarbonate resin having a high glass transition point is desirable in applications that require high heat resistance such as in-vehicle applications. Specifically, the glass transition point of the polycarbonate resin is 143 ° C., which is generally suitable for in-vehicle applications that require durability at 105 ° C.

基材層31の厚さは特に限定されないが、25μm以上300μm以下であることが好ましい。基材層31の厚さがこの範囲を外れると、加工性に問題を生じる虞がある。例えば、基材層31が25μmより薄くなるとしわが生じやすくなる。また、基材層31が300μmより厚くなると、光学シート30の巻き取りが困難になる虞がある。   Although the thickness of the base material layer 31 is not specifically limited, It is preferable that they are 25 micrometers or more and 300 micrometers or less. If the thickness of the base material layer 31 is out of this range, there is a possibility of causing a problem in workability. For example, wrinkles tend to occur when the base material layer 31 is thinner than 25 μm. Moreover, when the base material layer 31 becomes thicker than 300 micrometers, there exists a possibility that winding of the optical sheet 30 may become difficult.

図2、図3、図5からわかるように基材層31の面のうち、光学機能層32が積層された側とは反対側(すなわち、粘着剤層35が配置される側)の面には粗面31aが形成されている。この粗面31aは後述するように粘着剤層35と基材層31との屈折率差との組み合わせで光散乱手段として機能する。これにより、モアレ干渉縞の発生を抑制することができる。粗面31aの面粗度は、特に限定されるものではないが、平均粗さ(Ra)で0.1μm以上であることが好ましい。面粗度が小さすぎると、粗面を形成した上記効果が小さくなってしまうからである。一方、光の拡散が多くなり、光の出射範囲を制御する効果が低減する観点から、当該Raは1.5μm以下であることが好ましい。   As can be seen from FIGS. 2, 3, and 5, the surface of the base material layer 31 is opposite to the surface on which the optical functional layer 32 is laminated (that is, the surface on which the adhesive layer 35 is disposed). Has a rough surface 31a. As will be described later, the rough surface 31a functions as a light scattering means in combination with the refractive index difference between the pressure-sensitive adhesive layer 35 and the base material layer 31. Thereby, generation | occurrence | production of a moire interference fringe can be suppressed. The surface roughness of the rough surface 31a is not particularly limited, but is preferably 0.1 μm or more in terms of average roughness (Ra). This is because if the surface roughness is too small, the above-described effect of forming a rough surface is reduced. On the other hand, from the viewpoint of increasing the light diffusion and reducing the effect of controlling the light emission range, the Ra is preferably 1.5 μm or less.

粗面31aを形成する方法は、公知の手法を採用することができる。これには例えば、エンボスが形成されたロールによる転写、サンドブラスト、印刷及び塗装等を挙げることができる。   A known method can be adopted as a method of forming the rough surface 31a. Examples thereof include transfer by a roll on which embossing is formed, sand blasting, printing, and painting.

光学機能層32は基材層31の一方の面(本形態では導光板21側の面)に積層された層で、層面に沿って光透過部33と光吸収部34とが交互に配列されている。   The optical functional layer 32 is a layer laminated on one surface of the base material layer 31 (the surface on the light guide plate 21 side in this embodiment), and light transmitting portions 33 and light absorbing portions 34 are alternately arranged along the layer surface. ing.

光学機能層32は、図5に示した断面を有して紙面奥/手前側に延びる形状を備える。すなわち、図5に表れる断面において、略台形である光透過部33と、隣り合う2つの光透過部33間に形成された断面が略台形の光吸収部34と、を具備している。
ここで図6に概念的に示したように、映像源ユニット1を観察者側正面からみたときに、実線VIaで示した光透過部33及び光吸収部34が延びる方向と、点線VIbで示した下偏光板14の透過軸が延びる方向と、の成す角θは1°以上41.7°以下であることが好ましい。これにより光透過部33と光吸収部34との界面における反射で偏光成分が変化することを抑制し透過率を向上させることができる。
θは1°以上20°以下であることがさらに好ましい。これによればθの変化による透過率の変化が小さくなり、製造におけるθのばらつきが性能に対して与えるばらつきを減じることができ、安定した性能の光学機能層を提供することができる。
さらに最も好ましくはθsは1°以上5°以下である。5°以下とすることにより視野角特性(明るさとカットオフのバランス)の観点から特に良好なものとなる。
また、θsを0°以上1°未満とすると、モアレ縞が発生する可能性が高くなる。また、製造の観点からは光学機能層32において、四角形である光学機能層32の縁の辺と光透過部33、及び光吸収部34が延びる方向とが平行に近いため、裁断時にひげ状の裁断カスが生じやすくなる。
The optical functional layer 32 has a cross section shown in FIG. 5 and a shape extending to the back / front side of the paper. That is, in the cross section shown in FIG. 5, the light transmission part 33 having a substantially trapezoidal shape and the light absorption part 34 having a substantially trapezoidal cross section formed between two adjacent light transmission parts 33 are provided.
Here, as conceptually shown in FIG. 6, when the image source unit 1 is viewed from the front side of the viewer, the direction in which the light transmitting part 33 and the light absorbing part 34 extend as indicated by the solid line VIa and the dotted line VIb are indicated. The angle θ S formed by the direction in which the transmission axis of the lower polarizing plate 14 extends is preferably 1 ° or more and 41.7 ° or less. Thereby, it is possible to suppress the polarization component from being changed due to reflection at the interface between the light transmission part 33 and the light absorption part 34 and to improve the transmittance.
θ S is more preferably 1 ° or more and 20 ° or less. This change in transmittance is reduced due to a change in the theta S According, the variations of theta S in manufacturing can reduce the variation given to performance, it is possible to provide an optical functional layer of stable performance.
Most preferably, θs is 1 ° or more and 5 ° or less. By setting the angle to 5 ° or less, the viewing angle characteristics (brightness and cutoff balance) are particularly favorable.
Further, when θs is set to 0 ° or more and less than 1 °, the possibility of occurrence of moire fringes increases. Further, from the viewpoint of manufacturing, in the optical function layer 32, the edge side of the optical function layer 32 that is a quadrangle and the direction in which the light transmission part 33 and the light absorption part 34 extend are nearly parallel, so that a whisker-like shape is formed at the time of cutting. Cutting waste tends to occur.

なお、この角度θを90°とすると、このときに光透過部と光吸収部との界面で反射した光は下偏光板の吸収軸の偏光光であり、吸収されてしまう不具合が生じる。 If this angle θ S is 90 °, the light reflected at the interface between the light transmitting portion and the light absorbing portion at this time is polarized light of the absorption axis of the lower polarizing plate, and there is a problem that it is absorbed.

光透過部33は光を透過させることを主要の機能とする部位であり、本形態では図2、図5に表れる断面において、基材層31側に長い下底、その反対側(導光板側)に短い上底を有する略台形の断面形状を有する要素である。光透過部33は、基材層31の層面に沿って当該断面を維持して上記した方向に延びるとともに、この延びる方向とは異なる方向に所定の間隔で配列される。そして、隣り合う光透過部33の間には、略台形断面を有する間隔が形成されている。従って、当該間隔は、光透過部33の上底側(導光板21側)に長い下底を有し、光透過部33の下底側(液晶パネル側)に短い上底を有する台形断面を有し、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34が形成される。なお、本形態では隣り合う光透過部33は長い下底側で土台部32aにより連結されている。   The light transmission part 33 is a part whose main function is to transmit light. In this embodiment, in the cross section shown in FIGS. 2 and 5, a long bottom on the base material layer 31 side, the opposite side (light guide plate side) ) Having a substantially trapezoidal cross-sectional shape having a short upper base. The light transmissive portions 33 maintain the cross section along the layer surface of the base material layer 31 and extend in the above-described direction, and are arranged at a predetermined interval in a direction different from the extending direction. An interval having a substantially trapezoidal cross section is formed between the adjacent light transmission portions 33. Therefore, the interval has a trapezoidal cross section having a long lower base on the upper base side (light guide plate 21 side) of the light transmission part 33 and a short upper base on the lower base side (liquid crystal panel side) of the light transmission part 33. The light absorbing portion 34 is formed by filling a necessary material described later. In this embodiment, the adjacent light transmission parts 33 are connected by the base part 32a on the long bottom side.

光透過部33は屈折率がNtとされている。このような光透過部33は、透過部を構成する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Ntの値は特に限定されることはないが、後述するように台形断面の斜面における光吸収部34との界面で適切に光を反射(全反射を含む。)する観点から屈折率は1.55以上であることが好ましい。ただし、屈折率が高すぎる材料は割れやすい場合が多いので屈折率は1.61以下であることが好ましい。より好ましくは1.56以下である。   The light transmission part 33 has a refractive index of Nt. Such a light transmission part 33 can be formed by hardening the composition which comprises a transmission part. Details will be described later. Although the value of the refractive index Nt is not particularly limited, as will be described later, the refractive index is from the viewpoint of appropriately reflecting light (including total reflection) at the interface with the light absorbing portion 34 on the slope of the trapezoidal cross section. It is preferable that it is 1.55 or more. However, since a material with a refractive index that is too high is likely to break, the refractive index is preferably 1.61 or less. More preferably, it is 1.56 or less.

光吸収部34は隣り合う光透過部33の間に形成された上記した間隔に形成される間部として機能し、間隔の断面形状と同様の断面形状となる。従って短い上底が液晶パネル15側を向き、長い下底が導光板21側となる。そして光吸収部34は、屈折率がNrとされるとともに、光を吸収することができるように構成されている。具体的には屈折率がNrであるバインダーに光吸収粒子が分散される。屈折率Nrは、光透過部33の屈折率Ntよりも低い屈折率とされる。このように、光吸収部34の屈折率を光透過部33の屈折率より小さくすることにより、所定の条件で光透過部33に入射した光を光吸収部34との界面で適切に全反射させることができる。また、全反射条件を満たさない場合にも一部の光は当該界面で反射する。
屈折率Nrの値は特に限定されることはないが、当該全反射を適切に行う観点から1.50以下であることが好ましく、その中でも入手性の観点から1.47以上が好ましい。より好ましく1.49以上である。
The light absorption part 34 functions as an intermediate part formed at the above-described interval formed between the adjacent light transmission parts 33 and has a cross-sectional shape similar to the cross-sectional shape of the interval. Therefore, the short upper base faces the liquid crystal panel 15 side, and the long lower base becomes the light guide plate 21 side. And the light absorption part 34 is comprised so that a refractive index may be Nr and it can absorb light. Specifically, light absorbing particles are dispersed in a binder having a refractive index of Nr. The refractive index Nr is a refractive index lower than the refractive index Nt of the light transmission part 33. Thus, by making the refractive index of the light absorbing portion 34 smaller than the refractive index of the light transmitting portion 33, the light incident on the light transmitting portion 33 under a predetermined condition is appropriately totally reflected at the interface with the light absorbing portion 34. Can be made. Even when the total reflection condition is not satisfied, some light is reflected at the interface.
The value of the refractive index Nr is not particularly limited, but is preferably 1.50 or less from the viewpoint of appropriately performing the total reflection, and more preferably 1.47 or more from the viewpoint of availability. More preferably, it is 1.49 or more.

光透過部33の屈折率Ntと光吸収部34の屈折率Nrとの屈折率の差は特に限定されるものではないが、0.05以上0.14以下であることが好ましい。屈折率差を大きくすることにより、より多くの光を全反射させることができる。   The difference in refractive index between the refractive index Nt of the light transmitting portion 33 and the refractive index Nr of the light absorbing portion 34 is not particularly limited, but is preferably 0.05 or more and 0.14 or less. By increasing the refractive index difference, more light can be totally reflected.

光学機能層32では、特に限定されることはないが、例えば次のように光透過部33及び光吸収部34が形成される。すなわち、図5にPで表した光透過部33及び光吸収部34のピッチは20μm以上100μm以下であることが好ましい。また、図5にθで示した光吸収部34と光透過部33との斜辺における界面と、光学機能層32の層面の法線と、の成す角は1°以上10°以下であることが好ましい。そして図5にDで示した光吸収部34の厚さは50μm以上150μm以下であることが好ましい。これらの範囲内とすることにより、光の透過と光の吸収とのバランスをさらに向上することができる。 The optical function layer 32 is not particularly limited, but for example, the light transmission part 33 and the light absorption part 34 are formed as follows. That is, it is preferable that the pitch of the light transmission part 33 and the light absorption part 34 represented by Pk in FIG. 5 is 20 μm or more and 100 μm or less. Further, the angle formed by the interface on the hypotenuse between the light absorbing portion 34 and the light transmitting portion 33 indicated by θ k in FIG. 5 and the normal of the layer surface of the optical functional layer 32 is 1 ° or more and 10 ° or less. Is preferred. And it is preferable that the thickness of the light absorption part 34 shown by Dk in FIG. 5 is 50 micrometers or more and 150 micrometers or less. By setting it within these ranges, the balance between light transmission and light absorption can be further improved.

本形態では光透過部33と光吸収部34との界面が断面において一直線状となる例を示したが、これに限らず折れ線状、凸である曲面状、凹である曲面状等であってもよい。また、複数の光透過部33及び光吸収部34で断面形状が同じであってもよいし、所定の規則性を有して異なる断面形状であってもよい。   In this embodiment, an example in which the interface between the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 is straight in the cross section is shown. However, the present invention is not limited to this, and may be a polygonal line shape, a convex curved surface shape, a concave curved surface shape, etc. Also good. Moreover, the cross-sectional shape may be the same in the some light transmissive part 33 and the light absorption part 34, and a different cross-sectional shape may have predetermined regularity.

粘着剤層35は、光学シート30を下偏光板14に粘着し、光学シートと液晶パネル15(下偏光板14)との間に空気界面を形成することなく両者を積層するための層である。これにより光の透過率を向上させ、光の利用効率を高めることができる。また、貼り付けることにより、層間の擦れがなく傷つきを防止することが可能である。
粘着剤層35を構成する材料は特に限定されず、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。より具体的な例としては、粘着層35として、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35を構成する材料は、光学シート30の性質上、透光性、耐候性に優れた材料によることが好ましい。
The pressure-sensitive adhesive layer 35 is a layer for sticking the optical sheet 30 to the lower polarizing plate 14 and laminating both without forming an air interface between the optical sheet and the liquid crystal panel 15 (lower polarizing plate 14). . Thereby, the light transmittance can be improved and the light utilization efficiency can be increased. Further, by attaching, it is possible to prevent scratches between the layers without rubbing.
The material which comprises the adhesive layer 35 is not specifically limited, A well-known adhesive, an adhesive agent, a photocurable resin, a thermosetting resin etc. can be used. As a more specific example, for example, an acrylic pressure-sensitive adhesive can be used as the pressure-sensitive adhesive layer 35, and more specifically, a pressure-sensitive adhesive combining an acrylic copolymer and an isocyanate compound can be used. However, the material constituting the pressure-sensitive adhesive layer 35 is preferably made of a material excellent in translucency and weather resistance due to the properties of the optical sheet 30.

粘着剤層35の厚さは特に限定されないが、25μm以上50μm以下であることが好ましい。粘着剤層35が25μmより薄くなるとモアレが発生しやすくなる。また、粘着剤層35が50μmより厚くなると、光学シート30の巻き取りが困難になり、端部からの粘着剤のはみ出しによる汚れが発生しやすくなる。   Although the thickness of the adhesive layer 35 is not specifically limited, It is preferable that they are 25 micrometers or more and 50 micrometers or less. Moire tends to occur when the pressure-sensitive adhesive layer 35 is thinner than 25 μm. Further, when the pressure-sensitive adhesive layer 35 is thicker than 50 μm, it becomes difficult to wind the optical sheet 30, and contamination due to the pressure-sensitive adhesive protruding from the end portion is likely to occur.

ここで、基材層31と粘着剤層35とは屈折率差を有することが好ましい。これにより、粗面31aと当該屈折率差とによって光散乱手段を構成し、モアレ干渉縞の発生を防止することができる。このモアレ干渉縞の原因のひとつとしては光吸収部34の縞模様と、液晶パネル15の画素による規則パターンと、による干渉縞が挙げられる。従って、本形態によれば、このようなモアレ干渉縞の発生による画面の質の低下を抑制することができる。   Here, the base material layer 31 and the pressure-sensitive adhesive layer 35 preferably have a refractive index difference. Thereby, the light scattering means can be constituted by the rough surface 31a and the refractive index difference, and the generation of moire interference fringes can be prevented. One of the causes of the moire interference fringes is an interference fringe due to the stripe pattern of the light absorbing portion 34 and the regular pattern of pixels of the liquid crystal panel 15. Therefore, according to this embodiment, it is possible to suppress the deterioration of the screen quality due to the occurrence of such moire interference fringes.

屈折率差の程度は特に限定されることはないが、0.02以上0.2以下であることが好ましい。0.02より小さいとモアレ干渉縞の発生を防止する効果が低くなり、0.2よりも大きいと光学機能層32で光を制御した効果が薄れてしまったり、材料の入手が困難になったりする。また、この屈折率差は基材層31側が大きくても、粘着剤層35側が大きくてもよい。
発明者の試験によれば、基材層31に屈折率が1.585である厚さ130μmのポリカーボネートを用い、屈折率が1.490の粘着剤(アクリル粘着剤、パナック株式会社、パナクリーン(登録商標)PD−S1)を用いて厚さ25μmの粘着剤層を形成とき、モアレ干渉縞は発生しなかった。95℃、1000時間の環境でも剥離は発生しなかった。
一方、粗面を有しないポリカーボネート(厚さ130μm、屈折率1.585)による基材層に光拡散剤(屈折率1.520の平均粒子径4μmのアクリルスチレン粒子)を分散した厚さ25μmの粘着剤層(アクリル粘着剤、パナック株式会社、パナクリーン(登録商標)PD−S1、屈折率1.490)による光学シートを作成したときにもモアレ干渉縞は低減できた。従って、光拡散材を分散した粘着剤層によっても光散乱手段が構成される。従って、変形例として、粗面を有しない基材層に、光拡散材を分散した粘着剤層を積層してもよい。
ただし、この例では、粘着力が低下する傾向にある。
The degree of the refractive index difference is not particularly limited, but is preferably 0.02 or more and 0.2 or less. If the ratio is smaller than 0.02, the effect of preventing the generation of moire interference fringes is reduced. If the ratio is larger than 0.2, the effect of controlling light by the optical functional layer 32 is diminished, and it is difficult to obtain materials. To do. The refractive index difference may be large on the base material layer 31 side or on the pressure-sensitive adhesive layer 35 side.
According to the inventor's test, the substrate layer 31 is made of polycarbonate having a refractive index of 1.585 and a thickness of 130 μm, and the refractive index is 1.490 (acrylic adhesive, Panac Co., Ltd., Panaclean ( When a pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 25 μm was formed using (registered trademark) PD-S1), no moire interference fringes were generated. No peeling occurred even at 95 ° C. for 1000 hours.
On the other hand, a light diffuser (acrylic styrene particles having a refractive index of 1.520 and an average particle diameter of 4 μm) dispersed in a base material layer made of polycarbonate having a rough surface (thickness of 130 μm and a refractive index of 1.585) has a thickness of 25 μm. Moire interference fringes could also be reduced when an optical sheet with an adhesive layer (acrylic adhesive, Panac Corporation, Panaclean (registered trademark) PD-S1, refractive index 1.490) was created. Accordingly, the light scattering means is also constituted by the pressure-sensitive adhesive layer in which the light diffusing material is dispersed. Therefore, as a modification, an adhesive layer in which a light diffusing material is dispersed may be laminated on a base material layer having no rough surface.
However, in this example, the adhesive strength tends to decrease.

このように本発明では、光学機能層32と光学シート30が貼り付けられる下偏光板14との間に光散乱手段が設けられている。   Thus, in the present invention, the light scattering means is provided between the optical functional layer 32 and the lower polarizing plate 14 to which the optical sheet 30 is attached.

光学シート30は例えば次のように作製できる。
はじめに基材層31の粗面31aが形成されていない側の面に光透過部33を形成する。これは、光透過部33の形状が転写できる形状を表面に有する金型ロールと、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31となる基材シートを挿入する。このとき、基材シートと金型ロールとの間に光透過部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光透過部に対応する溝(光透過部形状を反転した形状)に光透過部を構成する組成物が充填され、該組成物が金型ロールの表面形状に沿ったものとなる。
The optical sheet 30 can be manufactured as follows, for example.
First, the light transmission portion 33 is formed on the surface of the base material layer 31 on which the rough surface 31a is not formed. This inserts the base material sheet used as the base material layer 31 between the mold roll which has the shape which can transfer the shape of the light transmission part 33 on the surface, and the nip roll arrange | positioned so as to oppose this. At this time, the mold roll and the nip roll are rotated while supplying the composition constituting the light transmitting portion between the base sheet and the mold roll. As a result, a groove corresponding to the light transmitting portion formed on the surface of the mold roll (a shape obtained by reversing the shape of the light transmitting portion) is filled with the composition that constitutes the light transmitting portion, and the composition becomes the surface of the mold roll. It will be along the shape.

ここで、光透過部を構成する組成物としては、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電離放射線硬化型の樹脂を挙げることができる。   Here, examples of the composition constituting the light transmission part include ionizing radiation curable resins such as epoxy acrylate, urethane acrylate, polyether acrylate, polyester acrylate, and polythiol.

金型ロールと基材シートとの間に挟まれ、ここに充填された光透過部を構成する組成物に対し、基材シート側から光照射装置により硬化させるための光を照射する。これにより、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31および成形された光透過部33を離型する。   Light for curing with a light irradiation device is irradiated from the substrate sheet side to the composition constituting the light transmission portion sandwiched between the mold roll and the substrate sheet and filled therein. Thereby, a composition can be hardened and the shape can be fixed. And the base material layer 31 and the shape | molded light transmission part 33 are released from a metal mold | die roll with a mold release roll.

次に、光吸収部34を形成する。光吸収部34を形成するには、まず、上記形成した光透過部33間の間隔に光吸収部を構成する組成物を充填する。その後、余剰分の当該組成物をドクターブレード等で掻き落とす。そして、残った組成物に光透過部33側から紫外線を照射することによって硬化させ、光吸収部34を形成することができる。   Next, the light absorption part 34 is formed. In order to form the light absorption part 34, first, the composition constituting the light absorption part is filled in the interval between the light transmission parts 33 formed above. Thereafter, the surplus composition is scraped off with a doctor blade or the like. Then, the remaining composition can be cured by irradiating with ultraviolet rays from the light transmitting portion 33 side to form the light absorbing portion 34.

光吸収部として用いられる材料は特に限定されないが、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、およびブタジエン(メタ)アクリレート樹脂等の光硬化型樹脂の中に着色された光吸収粒子が分散されている組成物を挙げることができる。   Although the material used as a light absorption part is not specifically limited, For example, photocurable resins, such as urethane (meth) acrylate resin, polyester (meth) acrylate resin, epoxy (meth) acrylate resin, and butadiene (meth) acrylate resin, are used. Examples thereof include a composition in which colored light-absorbing particles are dispersed.

また光吸収粒子を分散させる代わりに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。
光吸収粒子を用いる場合には、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が、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。着色粒子の平均粒子径は1.0μm以上20μm以下であることが好ましい。
Further, instead of dispersing the light absorbing particles, the entire light absorbing portion can be colored with a pigment or a dye.
When using light-absorbing particles, light-absorbing colored particles such as carbon black are preferably used. However, the present invention is not limited to these, and selectively absorbs a specific wavelength according to the characteristics of image light. Colored particles may be used. 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. The average particle diameter of the colored particles is preferably 1.0 μm or more and 20 μm or less.

そして、基材層31のうち、粗面31aが形成された側に粘着剤層35を塗布等により形成する。   And the adhesive layer 35 is formed by application | coating etc. in the side in which the rough surface 31a was formed among the base material layers 31. FIG.

これにより基材層31の一方の面に光学機能層32、粗面31aが形成された他方の面に粘着剤層35が積層した光学シート30が作製される。   As a result, the optical sheet 30 in which the optical functional layer 32 is formed on one surface of the base material layer 31 and the pressure-sensitive adhesive layer 35 is stacked on the other surface on which the rough surface 31a is formed is produced.

図1〜図3に戻って、面光源装置20の反射シート39について説明する。反射シート39は、導光板21の裏面から出射した光を反射して、再び導光板21内に光を入射させるための部材である。反射シート39は、金属等の高い反射率を有する材料からなるシート、高い反射率を有する材料からなる薄膜(例えば金属薄膜)を表面層として含んだシート等のいわゆる鏡面反射を可能とするものを好ましく適用することができる。   Returning to FIGS. 1 to 3, the reflection sheet 39 of the surface light source device 20 will be described. The reflection sheet 39 is a member that reflects the light emitted from the back surface of the light guide plate 21 and makes the light enter the light guide plate 21 again. The reflection sheet 39 is a sheet that is capable of so-called specular reflection, such as a sheet made of a material having a high reflectance such as a metal, a sheet including a thin film (for example, a metal thin film) made of a material having a high reflectance as a surface layer, It can be preferably applied.

機能性フィルム40は、液晶パネル15の出光側に配置され、映像光の質を向上させたり、映像源ユニット10を保護したりする機能を有する層である。これには例えば反射防止フィルム、防眩フィルム、ハードコートフィルム、色調補正フィルム、光拡散フィルム等を挙げることができ、これらが単独又は複数組み合わされて構成されている。   The functional film 40 is a layer that is disposed on the light output side of the liquid crystal panel 15 and has functions of improving the quality of the video light and protecting the video source unit 10. Examples thereof include an antireflection film, an antiglare film, a hard coat film, a color tone correction film, a light diffusion film, and the like, and these are constituted by combining them alone or in combination.

次に、以上のような構成を備える表示装置の作用について、光路例を示しつつ説明する。ただし当該光路例は説明のための概念的なものであり、反射や屈折の程度を厳密に表したものではない。   Next, the operation of the display device having the above configuration will be described with an example of the optical path. However, the optical path example is conceptual for explanation, and does not strictly represent the degree of reflection or refraction.

まず、図2に示すように、光源25から出射した光は、導光板21の側面の入光面を介して導光板21内に入射する。図2には、一例として、光源25から導光板21に入射した光L21、L22の光路例が示されている。   First, as shown in FIG. 2, the light emitted from the light source 25 enters the light guide plate 21 through the light incident surface on the side surface of the light guide plate 21. FIG. 2 shows an example of an optical path of the light L21 and L22 incident on the light guide plate 21 from the light source 25 as an example.

図2に示すように、導光板21に入射した光L21、L22は、導光板21の出光側面及びその反対側の裏面において、空気との屈折率差による全反射を繰り返し、導光方向(図2の紙面右方向)へ進んでいく。   As shown in FIG. 2, the light L21 and L22 incident on the light guide plate 21 repeats total reflection due to a difference in refractive index with air on the light exit side surface of the light guide plate 21 and the back surface on the opposite side, thereby guiding the light guide direction (FIG. Proceed to the right of page 2).

ただし、導光板21の裏面には裏面光学要素23が配置されている。このため、図2に示すように、導光板21内を進む光L21、L22は、裏面光学要素23によって進行方向が変わり、全反射臨界角未満の入射角度で出光面、及び裏面に入射することもある。この場合に当該光は、導光板21の出光面及びその反対側の裏面から出射し得る。   However, the back optical element 23 is disposed on the back surface of the light guide plate 21. For this reason, as shown in FIG. 2, the light L21, L22 traveling in the light guide plate 21 has its traveling direction changed by the back surface optical element 23, and is incident on the light exit surface and the back surface at an incident angle less than the total reflection critical angle. There is also. In this case, the light can be emitted from the light exit surface of the light guide plate 21 and the back surface on the opposite side.

出光面から出射した光L21、L22は、導光板21の出光側に配置された反射型偏光板28へと向かう。一方、裏面から出射した光は、導光板21の背面に配置された反射シート39で反射され、再び導光板21内に入射して導光板21内を進むことになる。   Lights L21 and L22 emitted from the light exit surface are directed to the reflective polarizing plate 28 disposed on the light exit side of the light guide plate 21. On the other hand, the light emitted from the back surface is reflected by the reflection sheet 39 disposed on the back surface of the light guide plate 21, enters the light guide plate 21 again, and travels through the light guide plate 21.

導光板21内を進行する光と、裏面光学要素23で向きを変えられて全反射臨界角未満の入射角度で出光面に達する光は、導光板21内の導光方向に沿った各区域において生じる。このため、導光板21内を進んでいる光は、少しずつ、出光面から出射するようになる。これにより、導光板21の出光面から出射する光の導光方向に沿った光量分布を均一化させることができる。   The light traveling in the light guide plate 21 and the light whose direction is changed by the back surface optical element 23 and reaching the light exit surface at an incident angle less than the total reflection critical angle are in each area along the light guide direction in the light guide plate 21. Arise. For this reason, the light traveling in the light guide plate 21 is gradually emitted from the light exit surface. Thereby, the light quantity distribution along the light guide direction of the light emitted from the light exit surface of the light guide plate 21 can be made uniform.

導光板21から出射した光は、その後、光拡散層26に達し均一性が高められる。そしてプリズム層27により必要に応じて拡散又は集光されプリズム層27を出光した光は次に反射型偏光板28に達する。ここでは、反射型偏光板28の透過軸に沿った偏光方向の光は反射型偏光板28を透過し光学シート30に向かう。
一方、反射型偏光板28の反射軸に沿った偏光方向の光は図2に点線矢印L21’、L22’で示したように反射して導光板21側に戻される。戻された光は、導光板21、裏面光学要素23、又は反射シート39で反射して再び反射型偏光板28の側に進行する。この反射の際に一部の光の偏光方向が変化しておりその一部は反射型偏光板28を透過する。他の光は再び導光板側に戻される。このように反射型偏光板28で反射した光も反射を繰り返すことで反射型偏光板28を透過できるようになる。これにより光源25からの光の利用率が高められる。
ここで、反射型偏光板28を出射した光は、その偏光方向が下偏光板14の透過軸に沿った方向になっており、下偏光板14を透過する偏光光となっている。
The light emitted from the light guide plate 21 then reaches the light diffusion layer 26 and the uniformity is improved. Then, the light diffused or condensed by the prism layer 27 as necessary and emitted from the prism layer 27 reaches the reflective polarizing plate 28 next. Here, the light in the polarization direction along the transmission axis of the reflective polarizing plate 28 passes through the reflective polarizing plate 28 and travels toward the optical sheet 30.
On the other hand, the light in the polarization direction along the reflection axis of the reflective polarizing plate 28 is reflected and returned to the light guide plate 21 side as shown by dotted arrows L21 ′ and L22 ′ in FIG. The returned light is reflected by the light guide plate 21, the back surface optical element 23, or the reflection sheet 39 and travels again toward the reflective polarizing plate 28. During this reflection, the polarization direction of a part of the light is changed, and a part of the light is transmitted through the reflective polarizing plate 28. Other light is returned to the light guide plate side again. Thus, the light reflected by the reflective polarizing plate 28 can be transmitted through the reflective polarizing plate 28 by repeating the reflection. Thereby, the utilization factor of the light from the light source 25 is increased.
Here, the light emitted from the reflective polarizing plate 28 has a polarization direction in a direction along the transmission axis of the lower polarizing plate 14, and is polarized light transmitted through the lower polarizing plate 14.

反射型偏光板28を出射した光は光学機能層32に入射する。光学機能層32に入射する光は下偏光板14を透過する偏光光となっているが、次のような光路を有して進行する。すなわち、例えば図5にL51で示したように、光透過部33と光吸収部34との界面に達することなく光透過部33を透過する。または、図5にL52で示したように光透過部33と光吸収部34との界面に達して全反射して光透過部33を透過する。このとき、本形態では当該界面の傾斜角度(θ)の作用により、界面で反射した光は液晶パネル15の法線に平行な方向に近づけられる。また、全反射臨界角より小さい角度のため全反射しない光であってもそのうちの一部は当該界面で反射するものもある。このような光も同様に光透過部33を透過する。
これにより液晶パネル15を透過した際に、コントラスト低下や色の反転等の不具合が起こらない光を液晶パネル15に対して効果的に提供することができる。さらに光透過部33、光吸収部34が延びる方向が下偏光板14の透過軸が延びる方向に対して、正面視で1°以上41.7°以下の角度なので、界面で全反射、反射する際に、偏光方向が変わってしまうことを抑制することができる。従って、界面における全反射、反射した光の多くを下偏光板14を透過させることができ、光の利用効率(光透過率)を向上させることができる。
The light emitted from the reflective polarizing plate 28 enters the optical function layer 32. The light incident on the optical functional layer 32 is polarized light that passes through the lower polarizing plate 14 and travels with the following optical path. That is, for example, as indicated by L51 in FIG. 5, the light transmission part 33 is transmitted without reaching the interface between the light transmission part 33 and the light absorption part 34. Alternatively, as indicated by L <b> 52 in FIG. 5, the light reaches the interface between the light transmission part 33 and the light absorption part 34 and is totally reflected and passes through the light transmission part 33. At this time, in this embodiment, the light reflected by the interface is brought closer to the direction parallel to the normal line of the liquid crystal panel 15 by the action of the inclination angle (θ k ) of the interface. In addition, since the angle is smaller than the total reflection critical angle, some of the light that does not totally reflect is reflected at the interface. Such light also passes through the light transmitting portion 33 in the same manner.
As a result, it is possible to effectively provide the liquid crystal panel 15 with light that does not cause problems such as a decrease in contrast and color inversion when transmitted through the liquid crystal panel 15. Furthermore, since the direction in which the light transmission part 33 and the light absorption part 34 extend is an angle of 1 ° or more and 41.7 ° or less in front view with respect to the direction in which the transmission axis of the lower polarizing plate 14 extends, total reflection and reflection at the interface In this case, it is possible to prevent the polarization direction from changing. Therefore, most of the light reflected and reflected at the interface can be transmitted through the lower polarizing plate 14 and the light use efficiency (light transmittance) can be improved.

一方、図5にL53で示したようにシート面法線に対して大きな角度で光学機能層32に入射した光は光吸収部34に吸収され、液晶パネル15には提供されない。従って、コントラスト低下や色の反転を生じるような不具合を生じる光を吸収することができる。   On the other hand, as indicated by L53 in FIG. 5, the light incident on the optical function layer 32 at a large angle with respect to the normal to the sheet surface is absorbed by the light absorbing portion 34 and is not provided to the liquid crystal panel 15. Accordingly, it is possible to absorb light that causes a problem such as a decrease in contrast and color inversion.

このような光学シート30により、導光板21からの光を効率よく集光し、集光しなかった光は光吸収部で吸収するため、適切な光を効率よく液晶パネルに提供することができ、光の利用効率を大幅に向上させることが可能となる。また、光学シート30によれば、下偏光板14を透過する偏光方向の光の当該偏光方向を維持して下偏光板14に光を提供し、下偏光板14で吸収される光を少なく抑えることができ、光の利用効率(透過率)を向上させることが可能である。   With such an optical sheet 30, light from the light guide plate 21 is efficiently collected, and light that is not collected is absorbed by the light absorption unit, so that appropriate light can be efficiently provided to the liquid crystal panel. It is possible to greatly improve the light utilization efficiency. Further, according to the optical sheet 30, the polarization direction of the light transmitted through the lower polarizing plate 14 is maintained, the light is provided to the lower polarizing plate 14, and the light absorbed by the lower polarizing plate 14 is reduced. It is possible to improve the light use efficiency (transmittance).

さらに光路について説明する。上記のように面光源装置20を出射した光は、液晶パネル15の下偏光板14に入射する。光学機能層32を透過した光は、粘着剤層35を透過して空気層を介することなく、液晶パネル15の下偏光板14に入射する。このように、本形態では粘着剤層35により空気界面を介することなく直接光を液晶パネル15に入光させることができるので、光の損失を抑制して利用効率を高めることができる。
下偏光板14は、入射光のうち、一方の偏光成分を透過させ、その他の偏光成分を吸収する。下偏光板14を透過した光は、画素毎への電界印加の状態に応じて、選択的に上偏光板13を透過するようになる。このようにして、液晶パネル15によって、面光源装置20からの光を画素毎に選択的に透過させることにより、液晶表示装置の観察者が、映像を観察することができるようになる。その際、映像光は機能性フィルム40を介して観察者に提供され、映像の質が高められている。
Further, the optical path will be described. The light emitted from the surface light source device 20 as described above enters the lower polarizing plate 14 of the liquid crystal panel 15. The light that has passed through the optical functional layer 32 passes through the pressure-sensitive adhesive layer 35 and enters the lower polarizing plate 14 of the liquid crystal panel 15 without passing through the air layer. Thus, in this embodiment, light can be directly incident on the liquid crystal panel 15 without going through the air interface by the pressure-sensitive adhesive layer 35, so that loss of light can be suppressed and utilization efficiency can be improved.
The lower polarizing plate 14 transmits one polarization component of incident light and absorbs the other polarization component. The light transmitted through the lower polarizing plate 14 selectively passes through the upper polarizing plate 13 according to the state of electric field application to each pixel. In this way, the liquid crystal panel 15 selectively transmits light from the surface light source device 20 for each pixel, so that an observer of the liquid crystal display device can observe an image. At that time, the image light is provided to the observer through the functional film 40, and the quality of the image is improved.

また、本形態では、光学機能層32の基材層31に粗面31aが設けられるとともに、ここに積層された粘着剤層35との間に屈折率差を有するように構成されている。これにより、モアレ干渉縞の発生を防止し、質の高い画面を得ることができる。   In this embodiment, the base layer 31 of the optical functional layer 32 is provided with a rough surface 31a and has a refractive index difference with the pressure-sensitive adhesive layer 35 laminated thereon. Thereby, generation | occurrence | production of a moire interference fringe can be prevented and a quality screen can be obtained.

上記では光学シート20と液晶パネル15とが粘着剤層35で貼り付けられる例を説明した。他の層については必要に応じて空気層を介して配置してもよいし、粘着剤により貼り付けてもよいし、粘着剤を介することなく接触させるように配置してもよい。   In the above, the example in which the optical sheet 20 and the liquid crystal panel 15 are pasted with the adhesive layer 35 has been described. About another layer, you may arrange | position through an air layer as needed, may stick with an adhesive, and may arrange | position so that it may contact without passing through an adhesive.

図7は第二の形態を説明する図であり、図5に相当する図である。この形態では光学シート30の代わりに光学シート130が適用されており、他の構成については上記映像源ユニット10と同じである。   FIG. 7 is a diagram for explaining the second embodiment and corresponds to FIG. In this embodiment, an optical sheet 130 is applied instead of the optical sheet 30, and the other configurations are the same as those of the video source unit 10.

光学シート130は、光学シート30と同様に基材層31を備えているが、光学機能層32の代わりに光学機能層132を有しておりこの点で上記光学シート30と異なる。具体的には、本形態では、隣り合う光透過部33の間に配置される間部134は、光透過部33との界面に光反射層134aを有している。そして間部134のうち該光反射層134aで挟まれる間に光吸収部134bが形成されている。   The optical sheet 130 includes the base material layer 31 similarly to the optical sheet 30, but includes an optical functional layer 132 instead of the optical functional layer 32, and is different from the optical sheet 30 in this respect. Specifically, in this embodiment, the intermediate portion 134 disposed between the adjacent light transmission portions 33 has a light reflection layer 134 a at the interface with the light transmission portion 33. A light absorbing part 134b is formed between the light reflecting layers 134a of the intermediate part 134.

光反射層134aは、金属面や他の材料面による反射を利用して光を反射させるための層で、間部134のうち光透過部33との界面に形成されている。光反射層134aは、例えばアルミニウム、銅、銀等の蒸着膜等により形成することができる。
光吸収部134bは上記した光吸収部34に倣って形成すればよい。
The light reflecting layer 134a is a layer for reflecting light using reflection from a metal surface or other material surface, and is formed at the interface with the light transmitting portion 33 in the intermediate portion 134. The light reflecting layer 134a can be formed of a deposited film of aluminum, copper, silver, or the like, for example.
The light absorption part 134b may be formed following the light absorption part 34 described above.

このような光学機能層132によれば、例えば図7にL71で示した光は光透過部33と間部134との界面に達することなく光透過部33を透過する。又は図7にL72で示した光は光透過部33と間部134との界面に達しても光反射層134aで反射することができ、反射して光透過部33を透過する。この形態では、全反射を利用する反射ではないので全反射条件を満たさない光であっても光反射層134aで光を反射させて出光させることができる。これにより、さらに明るく光を出射することが可能である。   According to such an optical function layer 132, for example, the light indicated by L 71 in FIG. 7 is transmitted through the light transmitting portion 33 without reaching the interface between the light transmitting portion 33 and the intermediate portion 134. Alternatively, the light indicated by L72 in FIG. 7 can be reflected by the light reflecting layer 134a even if it reaches the interface between the light transmitting portion 33 and the intermediate portion 134, and is reflected and transmitted through the light transmitting portion 33. In this embodiment, since the reflection is not the reflection using the total reflection, even the light that does not satisfy the total reflection condition can be reflected by the light reflection layer 134a to be emitted. Thereby, it is possible to emit light brighter.

図8は第三の形態を説明する図であり、図5に相当する図である。この形態では光学シート30の代わりに光学シート230が適用されており、他の構成については上記映像源ユニット10と同じである。   FIG. 8 is a diagram for explaining the third embodiment and corresponds to FIG. In this embodiment, an optical sheet 230 is applied instead of the optical sheet 30, and the other configurations are the same as those of the video source unit 10.

光学シート230は、光学シート30と同様に基材層31を備えているが、光学機能層32の代わりに光学機能層232を有しておりこの点で上記光学シート30と異なる。具体的には、隣り合う光透過部33の間に配置される間部234は、光透過部33との界面に光反射層234aを有している。そして間部234のうち該光反射層234aで挟まれる間は透明である透明部234bが形成されている。   The optical sheet 230 includes the base material layer 31 as in the optical sheet 30, but includes an optical functional layer 232 instead of the optical functional layer 32, and is different from the optical sheet 30 in this respect. Specifically, the intermediate part 234 disposed between the adjacent light transmission parts 33 has a light reflection layer 234 a at the interface with the light transmission part 33. A transparent portion 234b that is transparent is formed between the light reflection layers 234a in the space portion 234.

光反射層234aは、金属面や他の材料面による反射を利用して光を反射させるための層で、間部234のうち光透過部33との界面に形成されている。光反射層234aは、例えばアルミニウム、銅、銀等の蒸着膜等により形成することができる。
透明部234bは、空洞や透明樹脂が充填される等して光が透過するように形成すればよい。
The light reflection layer 234a is a layer for reflecting light using reflection from a metal surface or other material surface, and is formed at the interface with the light transmission portion 33 in the intermediate portion 234. The light reflection layer 234a can be formed of, for example, a vapor deposition film of aluminum, copper, silver, or the like.
The transparent portion 234b may be formed so as to transmit light by being filled with a cavity or a transparent resin.

このような光学機能層232によれば、例えば図8にL81で示した光は光透過部33と間部234との界面に達することなく光透過部33を透過する。又は図8にL82で示した光は光透過部33と間部234との界面に達しても光反射層234aで反射することができ、反射して光透過部33を透過する。この形態では、全反射を利用する反射ではないので全反射条件を満たさない光であっても光反射層234aで光を反射させて出光させることができ、さらに明るく光を出射することができる。
さらに光学機能層232では、L83で示したように入光面側(図8の紙面下方)から間部234の透明部234bに入射した光は、間部234の内側で反射を繰り返し、入光面側に戻される。戻された光は他の部位で反射して再び光学機能層に戻り、これを利用することができるので、さらに明るい光を提供することが可能となる。
According to such an optical function layer 232, for example, the light indicated by L <b> 81 in FIG. 8 passes through the light transmission portion 33 without reaching the interface between the light transmission portion 33 and the intermediate portion 234. Alternatively, the light indicated by L82 in FIG. 8 can be reflected by the light reflecting layer 234a even if it reaches the interface between the light transmitting portion 33 and the intermediate portion 234, and is reflected and transmitted through the light transmitting portion 33. In this embodiment, since the reflection is not based on the total reflection, even the light that does not satisfy the total reflection condition can be reflected by the light reflection layer 234a to be emitted, and the light can be emitted more brightly.
Further, in the optical function layer 232, as indicated by L83, the light incident on the transparent portion 234b of the intermediate portion 234 from the light incident surface side (lower side of the paper surface in FIG. 8) is repeatedly reflected on the inner side of the intermediate portion 234 to enter the light. It is returned to the surface side. The returned light is reflected by another part and returned to the optical functional layer again, and this can be utilized, so that brighter light can be provided.

図9は第四の形態を説明する図であり、映像源ユニット310の斜視図である。図9は図1に相当する図である。映像源ユニット310では、映像源ユニット10に含まれるプリズム層27の代わりにプリズム層327が配置された点で映像源ユニット10と異なる。それ以外の構成はここまでの説明と同様である。   FIG. 9 is a diagram for explaining the fourth embodiment, and is a perspective view of the video source unit 310. FIG. 9 corresponds to FIG. The video source unit 310 is different from the video source unit 10 in that a prism layer 327 is disposed instead of the prism layer 27 included in the video source unit 10. Other configurations are the same as described above.

プリズム層327は、図9よりわかるように、光拡散層26よりも液晶パネル15側に設けられ、該液晶パネル15側に向けて凸である単位プリズム327aを具備する。単位プリズム327aは、所定の断面を有して、光学機能層32の光透過部33及び光吸収部34が延びる方向に平行に延びる形態を有している。そして、単位プリズム327aは光透過部33が配列される方向と同じ方向に配列されている。
このようなプリズム層の単位プリズムの断面形状は、必要とする機能に応じて公知の形状を適用することができる。当該形状により光をさらに拡散させることもできるし、集光させることもできる。
As can be seen from FIG. 9, the prism layer 327 includes a unit prism 327 a that is provided on the liquid crystal panel 15 side of the light diffusion layer 26 and is convex toward the liquid crystal panel 15 side. The unit prism 327a has a predetermined cross section and has a form extending in parallel with the direction in which the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 of the optical functional layer 32 extend. The unit prisms 327a are arranged in the same direction as the direction in which the light transmission parts 33 are arranged.
As the cross-sectional shape of the unit prism of such a prism layer, a known shape can be applied according to a required function. Depending on the shape, light can be further diffused or condensed.

光学機能層32はその性質上、光透過部33及び光吸収部34が交互に並ぶ方向に進む光は光透過部33と光吸収部34との界面に達し易く吸収し、光透過部33が延びる方向に進む光については光透過部33と光吸収部34との界面に達し難いので透過する光が多い。
一方、プリズム層327は単位プリズム327aが配列される方向へ進む光の向きが大きく変えられる(集光の場合は正面に近づく方向に向けられる)。
従って、プリズム層327が集光する光学要素として構成された場合には、光学機能層32の光透過部33、光吸収部34が延びる方向と、単位プリズム327aが延びる方向と、を平行とする(光透過部33と光吸収部34とが交互に配列される方向と、単位プリズム327aが配列される方向とを平行にする。)ことでプリズム層327から出射した光が光吸収部34に吸収される量を減らすことができ、光の利用効率を高めることができる。
Due to the nature of the optical functional layer 32, the light traveling in the direction in which the light transmitting portions 33 and the light absorbing portions 34 are alternately arranged is easily absorbed by the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34. For the light traveling in the extending direction, it is difficult to reach the interface between the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34, so that much light is transmitted.
On the other hand, in the prism layer 327, the direction of light traveling in the direction in which the unit prisms 327a are arranged is greatly changed (in the case of condensing, it is directed toward the front).
Therefore, when the prism layer 327 is configured as an optical element that collects light, the direction in which the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 of the optical function layer 32 extend and the direction in which the unit prism 327 a extends are parallel. (The direction in which the light transmission portions 33 and the light absorption portions 34 are alternately arranged and the direction in which the unit prisms 327a are arranged in parallel are made parallel), so that the light emitted from the prism layer 327 enters the light absorption portion 34. The amount absorbed can be reduced, and the light utilization efficiency can be increased.

試験例として、図6に示したθ(°)と光の透過率(%)との関係をシミュレーションにより求めた。
(試験例1)
試験例1として図1に示して説明した映像源ユニット10に相当する映像源ユニットの形態により当該シミュレーションを行った形態の1つの例は次の通りである。
As a test example, the relationship between θ S (°) and light transmittance (%) shown in FIG. 6 was obtained by simulation.
(Test Example 1)
One example of the form in which the simulation is performed by the form of the image source unit corresponding to the image source unit 10 shown and described in FIG. 1 as Test Example 1 is as follows.

<基材層>
・厚さ:厚さ130μm
<光学機能層>
・ピッチ:39μm(図5のP
・光吸収部上底幅:4μm(図5のW
・光吸収部下底幅:10μm(図5のW
・光吸収部の厚さ:102μm(図5のD
・光学機能層の厚さ:127μm
・光透過部の屈折率:屈折率1.56
・光吸収部の屈折率:屈折率1.49
<液晶パネル、反射型偏光板、導光板、光源>
・6.5インチ液晶表示装置(シャープ株式会社製LQ065T5GG03)に具備された液晶パネル、反射型偏光板、導光板、光源を用いた。
<Base material layer>
・ Thickness: Thickness 130μm
<Optical function layer>
・ Pitch: 39 μm (P k in FIG. 5)
・ Light absorption part upper base width: 4 μm (W a in FIG. 5)
・ Light absorption part lower bottom width: 10 μm (W b in FIG. 5)
-Thickness of the light absorbing part: 102 μm (D k in FIG. 5)
-Optical functional layer thickness: 127 μm
-Refractive index of light transmitting part: Refractive index 1.56
-Refractive index of light absorbing part: Refractive index 1.49
<Liquid crystal panel, reflective polarizing plate, light guide plate, light source>
A liquid crystal panel, a reflective polarizing plate, a light guide plate, and a light source included in a 6.5 inch liquid crystal display device (LQ065T5GG03 manufactured by Sharp Corporation) were used.

表1、図10に結果を示した。表1、図10において透過率比Tは、θ=90°のときの透過率Tを100%としたときに、これに対して対象とするθにおける透過率Tを百分率で表した値で、T=(T/T)・100(%)で算出される。図10では横軸にθを取り、縦軸に透過率比Tを表した。 The results are shown in Table 1 and FIG. In Table 1 and FIG. 10, the transmittance ratio TP is defined as a percentage of the transmittance T 1 at θ S as a target when the transmittance T 0 when θ S = 90 ° is 100%. The calculated value is calculated as T P = (T 1 / T 0 ) · 100 (%). Take theta S on the horizontal axis in FIG. 10, showing the transmittance ratio T P on the vertical axis.

Figure 2017167506
Figure 2017167506

またこの結果に基づき最小二乗法により近似式を求めると式(1)を得る。
=(4×10−8)・θ −(5×10−6)・θ +(3×10−5)・θ+1.0117 (1)
Further, when an approximate expression is obtained by the least square method based on this result, Expression (1) is obtained.
T P = (4 × 10 −8 ) · θ S 3 − (5 × 10 −6 ) · θ S 2 + (3 × 10 −5 ) · θ S +1.0117 (1)

これによれば、θを90°より小さくすることにより透過率比Tを大きくすることが可能となる。ただし、より透過率比をより効果的に大きくする観点から、式(1)の変曲点よりも小さいθである0°≦θ≦41.7°であることが好ましい。さらには、図9からわかるようにθが20°以下の範囲ではθの変化に対して透過率比Tの変化が小さく、製造上のばらつきに起因する透過率(性能)のばらつきを抑えることができる。従って、より好ましくは0°≦θ≦20°である。ただし、上記したように、モアレ縞の発生の問題や製造上の観点から1°≦θ≦41.7°がさらに好ましく、これより好ましくは、θは1°≦θ≦20°である。 According to this, it is possible to increase the transmittance ratio T P by making θ S smaller than 90 °. However, from the viewpoint of more effectively increasing the transmittance ratio, it is preferable that 0 ° ≦ θ S ≦ 41.7 °, which is θ S smaller than the inflection point of Equation (1). Further, as can be seen from FIG. 9, in the range where θ S is 20 ° or less, the change in the transmittance ratio T P is small with respect to the change in θ S , and the variation in the transmittance (performance) due to the manufacturing variation is observed. Can be suppressed. Therefore, more preferably, 0 ° ≦ θ S ≦ 20 °. However, as described above, 1 ° ≦ θ S ≦ 41.7 ° is more preferable from the viewpoint of the occurrence of moire fringes and a manufacturing viewpoint, and more preferably, θ S is 1 ° ≦ θ S ≦ 20 °. is there.

この試験例1では1つの例の形態における結果を示したが、他の形態を有する光学機能層等、他の形態を有する映像源ユニットについても同様の傾向を示す。   In Test Example 1, the result in the form of one example was shown, but the same tendency is shown for image source units having other forms such as an optical functional layer having another form.

(試験例2−1)
試験例2−1として図1に示して説明した映像源ユニット10に相当する映像源ユニットを作製して評価をおこなった。具体的な形状は次の通りである。
<基材層>
・材料、厚さ:ポリカーボネート、厚さ130μm
<光学機能層>
・ピッチ:39μm(図5のP
・光吸収部上底幅:4μm(図5のW
・光吸収部下底幅:10μm(図5のW
・光吸収部の厚さ:102μm(図5のD
・光学機能層の厚さ:127μm
・光透過部の材料及び屈折率:紫外線硬化型ウレタンアクリレート、屈折率1.56
・光吸収部の材料及び屈折率:屈折率1.49の紫外線硬化型ウレタンアクリレートにカーボンブラックを含有したアクリルビーズを25質量%分散
<液晶パネル、反射型偏光板、導光板、光源>
・6.5インチ液晶表示装置(シャープ株式会社製LQ065T5GG03)に具備された液晶パネル、反射型偏光板、導光板、光源を用いた。
<配置>
・図1の順に層を配列し、光学シートの光透過部、光吸収部が延びる方向と反射型偏光板及び下偏光板の透過軸が延びる方向を一致させた(すなわち図6のθ=0°)。
(Test Example 2-1)
As Test Example 2-1, an image source unit corresponding to the image source unit 10 shown and described in FIG. 1 was produced and evaluated. The specific shape is as follows.
<Base material layer>
・ Material, thickness: Polycarbonate, thickness 130μm
<Optical function layer>
・ Pitch: 39 μm (P k in FIG. 5)
・ Light absorption part upper base width: 4 μm (W a in FIG. 5)
・ Light absorption part lower bottom width: 10 μm (W b in FIG. 5)
-Thickness of the light absorbing part: 102 μm (D k in FIG. 5)
-Optical functional layer thickness: 127 μm
-Material and refractive index of light transmission part: UV curable urethane acrylate, refractive index 1.56
-Material and refractive index of light absorbing part: 25% by mass of acrylic beads containing carbon black in UV curable urethane acrylate having a refractive index of 1.49 <Liquid crystal panel, reflective polarizing plate, light guide plate, light source>
A liquid crystal panel, a reflective polarizing plate, a light guide plate, and a light source included in a 6.5 inch liquid crystal display device (LQ065T5GG03 manufactured by Sharp Corporation) were used.
<Arrangement>
The layers are arranged in the order of FIG. 1, and the direction in which the light transmission part and the light absorption part of the optical sheet extend coincides with the direction in which the transmission axes of the reflective polarizing plate and the lower polarizing plate extend (that is, θ S = FIG. 6). 0 °).

(試験例2−2)
θを10°とした以外は試験例2−1と同じである。
(Test Example 2-2)
The theta S except for using 10 ° is the same as in Test Example 2-1.

(試験例2−3)
θを90°とした以外は試験例2−1と同じである。
(Test Example 2-3)
The theta S except for using 90 ° is the same as in Test Example 2-1.

(試験例2−4)
θを45°とした以外は試験例2−1と同じである。
(Test Example 2-4)
except that the 45 ° to theta S is the same as in Test Example 2-1.

以上のような各映像ユニットについて光源を点灯し、正面から輝度を測定し(自動変角光度計、村上色彩研究所製、GP−500)、試験例2−3(θ=90°)の場合の輝度を100%として他の例の輝度を百分率で表した(輝度比)。これが透過率比Tに対応する。
その結果、試験例2−1の場合の輝度比が100.5%、試験例2−2の場合の輝度比が100.4%、試験例2−4の場合の輝度比が100.3%であった。試験例1とは厳密な条件が異なるので絶対値は異なるが、これら試験例2−1〜試験例2−4からも試験例1と同様の傾向を得ることができた。
ただし、試験例2−1ではモアレ縞が観察された。
For each of the video units as described above, the light source was turned on, and the luminance was measured from the front (automatic variable angle photometer, manufactured by Murakami Color Research Laboratory, GP-500). Test Example 2-3 (θ S = 90 °) The brightness of other cases was expressed as a percentage (brightness ratio) with the brightness of the case being 100%. This corresponds to the transmittance ratio T P.
As a result, the luminance ratio in the case of Test Example 2-1 was 100.5%, the luminance ratio in the case of Test Example 2-2 was 100.4%, and the luminance ratio in the case of Test Example 2-4 was 100.3%. Met. Since the strict conditions differ from those of Test Example 1 and the absolute values thereof are different, the same tendency as Test Example 1 can be obtained from Test Examples 2-1 to 2-4.
However, Moire fringes were observed in Test Example 2-1.

10、310 映像源ユニット
15 液晶パネル
20 面光源装置
21 導光板
25 光源
26 光拡散層
27、327 プリズム層
28 反射型偏光板
30、130、230 光学シート
32 光学機能層
33 光透過部
34 光吸収部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,310 Image source unit 15 Liquid crystal panel 20 Surface light source device 21 Light guide plate 25 Light source 26 Light diffusion layer 27, 327 Prism layer 28 Reflective polarizing plate 30, 130, 230 Optical sheet 32 Optical functional layer 33 Light transmission part 34 Light absorption 34 Part

Claims (12)

下偏光板、上偏光板、及び前記下偏光板と前記上偏光板との間に配置された液晶層を有する液晶パネルと、
前記液晶パネルより前記下偏光板側に配置された光学シートと、を備え、
前記光学シートは、基材層、前記基材層の一方の面に配置された光学機能層、及び前記基材層の他方の面に配置された粘着剤層を具備し、
前記光学機能層は、
所定の断面を有して前記基材層の面に沿って一方向に延び、当該延びる方向とは異なる方向に所定の間隔で複数配列される光透過部と、
隣り合う前記光透過部の間に形成される間部と、を備え、
前記液晶パネルの前記下偏光板と前記光学シートとが前記粘着剤層で貼り付けられている、映像源ユニット。
A lower polarizing plate, an upper polarizing plate, and a liquid crystal panel having a liquid crystal layer disposed between the lower polarizing plate and the upper polarizing plate;
An optical sheet disposed closer to the lower polarizing plate than the liquid crystal panel,
The optical sheet includes a base material layer, an optical functional layer disposed on one surface of the base material layer, and an adhesive layer disposed on the other surface of the base material layer,
The optical functional layer is
A light transmitting portion having a predetermined cross section and extending in one direction along the surface of the base material layer, and a plurality of light transmitting portions arranged at predetermined intervals in a direction different from the extending direction;
An intermediate portion formed between the adjacent light transmission portions, and
The image source unit, wherein the lower polarizing plate and the optical sheet of the liquid crystal panel are bonded with the adhesive layer.
前記光学シートには、前記光学機能層と前記下偏光板との間に光散乱手段が具備されている、請求項1に記載の映像源ユニット。   The image source unit according to claim 1, wherein the optical sheet is provided with light scattering means between the optical functional layer and the lower polarizing plate. 前記光散乱手段として、前記基材層のうち前記粘着剤層との界面を形成する面には粗面が設けられており、前記基材層と前記粘着剤層とには屈折率差がある、請求項2に記載の映像源ユニット。   As the light scattering means, a surface of the base material layer that forms an interface with the pressure-sensitive adhesive layer is provided with a rough surface, and the base material layer and the pressure-sensitive adhesive layer have a refractive index difference. The video source unit according to claim 2. 前記光散乱手段として、前記粘着剤層には光散乱粒子が分散されている請求項2又は3に記載の映像源ユニット。   The image source unit according to claim 2 or 3, wherein light scattering particles are dispersed in the pressure-sensitive adhesive layer as the light scattering means. 前記下偏光板の透過軸が延びる方向と前記光透過部が延びる方向との成す角が、前記液晶パネルの正面視で1°以上41.7°以下である、請求項1乃至4のいずれかに記載の映像源ユニット。   The angle formed by the direction in which the transmission axis of the lower polarizing plate extends and the direction in which the light transmission portion extends is 1 ° or more and 41.7 ° or less as viewed from the front of the liquid crystal panel. The video source unit described in 1. 前記下偏光板の透過軸が延びる方向と前記光透過部が延びる方向との成す角が、前記液晶パネルの正面視で1°以上20°以下である請求項1乃至5のいずれかに記載の映像源ユニット。   The angle formed by the direction in which the transmission axis of the lower polarizing plate extends and the direction in which the light transmission portion extends is 1 ° or more and 20 ° or less in a front view of the liquid crystal panel. Video source unit. さらに反射型偏光板を備え、
該反射型偏光板の透過軸が延びる方向と、前記光透過部が延びる方向との成す角が、前記液晶パネルの正面視で1°以上41.7°以下である、請求項1乃至6のいずれかに記載の映像源ユニット。
Furthermore, a reflection type polarizing plate is provided,
The angle formed by the direction in which the transmission axis of the reflective polarizing plate extends and the direction in which the light transmission part extends is 1 ° or more and 41.7 ° or less in a front view of the liquid crystal panel. The video source unit according to any one of the above.
さらに反射型偏光板を備え、
該反射型偏光板の透過軸が延びる方向と、前記光透過部が延びる方向との成す角が、前記液晶パネルの正面視で1°以上20°以下である、請求項1乃至6のいずれかに記載の映像源ユニット。
Furthermore, a reflection type polarizing plate is provided,
The angle formed by the direction in which the transmission axis of the reflective polarizing plate extends and the direction in which the light transmission portion extends is 1 ° or more and 20 ° or less in a front view of the liquid crystal panel. The video source unit described in 1.
前記光学シートと前記反射型偏光板とが直接積層されている請求項7又は8に記載の映像源ユニット。   The video source unit according to claim 7 or 8, wherein the optical sheet and the reflective polarizing plate are directly laminated. 前記光透過部は台形断面を有しており、該断面において長い下底が前記液晶パネル側、短い上底が前記液晶パネルとは反対側を向いている請求項1乃至9のいずれかに記載の映像源ユニット。   10. The light transmissive portion has a trapezoidal cross section, and in the cross section, a long lower base faces the liquid crystal panel side, and a short upper base faces the side opposite to the liquid crystal panel. Video source unit. 前記間部には光吸収性の材料が含有されている、請求項1乃至10のいずれかに記載の映像源ユニット。   The video source unit according to claim 1, wherein a light-absorbing material is contained in the intermediate portion. 請求項1乃至11のいずれかに記載の映像源ユニットが、筐体に納められた、表示装置。   A display device in which the video source unit according to claim 1 is housed in a casing.
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