JP2023113017A - Light diffusion sheet, backlight unit, liquid crystal display, and information instrument - Google Patents

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Abstract

To provide a light diffusion sheet that can improve in-plane luminance uniformity.SOLUTION: A light diffusion sheet 43 has a first surface 21a to be a light emission surface, and a second surface 21b to be a light incident surface. The first surface 21a is provided with a plurality of recesses 22 with a substantially reverse polygonal pyramid shape. The second surface 21b has an arithmetic average roughness of 1.0 μm or more and 3.0 μm or less. The light diffusion sheet 43 has an internal haze of 1.5% or less.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本開示は、光拡散シート、バックライトユニット、液晶表示装置及び情報機器に関するものである。 The present disclosure relates to a light diffusion sheet, backlight unit, liquid crystal display device, and information equipment.

近年、スマートフォンやタブレット端末などの各種情報機器の表示装置として、液晶表示装置(以下、液晶ディスプレイということもある。)が広く利用されている。液晶ディスプレイのバックライトとしては、光源が液晶パネルの背面に配置される直下型方式、又は、光源が液晶パネルの側面の近傍に配置されるエッジライト方式が主流となっている。 2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display devices (hereinafter also referred to as liquid crystal displays) have been widely used as display devices for various information devices such as smartphones and tablet terminals. As a backlight for a liquid crystal display, a direct type in which a light source is arranged on the back surface of the liquid crystal panel or an edge light type in which a light source is arranged near the side surface of the liquid crystal panel is mainly used.

直下型バックライトを採用する場合、LED(Light Emitting Diode)等の光源からの光を拡散させて画面全体に亘って輝度や色度の均一性を上げるために、光拡散シートが使用される(例えば特許文献1参照)。 When a direct type backlight is used, a light diffusion sheet is used to diffuse the light from a light source such as an LED (Light Emitting Diode) to improve the uniformity of brightness and chromaticity over the entire screen ( For example, see Patent Document 1).

光拡散シートは、光出射面に凹凸形状を付与することで生じる拡散や、シート基材内に当該基材と異なる屈折率を有する微粒子を分散させることで生じる拡散を利用して、光入射面から入射した光を拡散させる。 The light diffusion sheet utilizes the diffusion caused by providing an uneven shape on the light exit surface and the diffusion caused by dispersing fine particles having a different refractive index from the base material in the sheet base material, to make the light incident surface Diffuse the light incident from the

ノートパソコンやタブレット端末などの薄型ディスプレイにおいては、光拡散シートとして、例えば、光出射面に逆ピラミッド状の凹部が形成され、光入射面がエンボス加工されたシートが用いられる。 In thin displays such as laptop computers and tablet terminals, for example, a sheet having an inverted pyramid-shaped concave portion formed on the light exit surface and an embossed light incident surface is used as the light diffusion sheet.

特開2011-129277号公報JP 2011-129277 A

しかしながら、直下型バックライトでは光源が表示画面の直下に配置されるため、ディスプレイの薄型化に伴って、光源から光拡散シートまでの距離や、光拡散シートの厚みが削減されると、光拡散シートによって光を十分に拡散させることが難しくなる。その結果、画面内での輝度の均一性(面内輝度均一性)が悪化するという問題が生じている。 However, since the light source is placed directly under the display screen in the direct type backlight, if the distance from the light source to the light diffusion sheet and the thickness of the light diffusion sheet are reduced as the display becomes thinner, the light diffusion The sheet makes it difficult to diffuse the light sufficiently. As a result, there arises a problem that luminance uniformity within the screen (in-plane luminance uniformity) deteriorates.

本開示は、面内輝度均一性を向上させることができる光拡散シートを提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a light diffusion sheet capable of improving in-plane luminance uniformity.

前記の目的を達成するために、本開示に係る光拡散シートは、光出射面となる第1面と、光入射面となる第2面とを有する光拡散シートであって、前記第1面には、略逆多角錐状の複数の凹部が設けられ、前記第2面の算術平均粗さは、1.0μm以上3.0μm以下であり、内部ヘイズが1.5%以下である。 In order to achieve the above object, a light diffusion sheet according to the present disclosure is a light diffusion sheet having a first surface serving as a light exit surface and a second surface serving as a light incidence surface, wherein the first surface is provided with a plurality of substantially inverted polygonal pyramid-shaped recesses, the second surface has an arithmetic mean roughness of 1.0 μm or more and 3.0 μm or less, and an internal haze of 1.5% or less.

本開示に係る光拡散シートによると、光入射面となる第2面の算術平均粗さが3.0μm以下であり、且つ内部ヘイズが1.5%以下であるため、第2面から入射した光は、シート内部で実質的に拡散することなく、凹凸面である第1面に到達する。このため、光源から光拡散シートに向けて直進してきた高輝度の光を第1面の凹部によって均一に拡散させることができるので、光源イメージを解消して面内輝度均一性を向上させることができる。また、光入射面となる第2面の算術平均粗さが1.0μm以上であるので、輝度の低下を抑制することができる。従って、さらなる薄型化や光源数の削減にも対応することができる。 According to the light diffusion sheet according to the present disclosure, the arithmetic mean roughness of the second surface, which is the light incident surface, is 3.0 μm or less and the internal haze is 1.5% or less, so that the light incident from the second surface The light reaches the uneven first surface without substantially diffusing inside the sheet. As a result, high-brightness light that has traveled straight from the light source toward the light diffusion sheet can be uniformly diffused by the concave portions of the first surface, so that the image of the light source can be eliminated and the in-plane brightness uniformity can be improved. can. Moreover, since the arithmetic mean roughness of the second surface, which serves as the light incident surface, is 1.0 μm or more, it is possible to suppress a decrease in luminance. Therefore, it is possible to cope with further thinning and reduction in the number of light sources.

本開示に係る光拡散シートにおいて、前記複数の凹部は、略逆四角錐状に形成されてもよい。このようにすると、光源から直進してきた光を第1面で均一に拡散させることができる。 In the light diffusion sheet according to the present disclosure, the plurality of concave portions may be formed in a substantially inverted quadrangular pyramid shape. With this configuration, the light coming straight from the light source can be uniformly diffused by the first surface.

本開示に係る光拡散シートにおいて、前記複数の凹部の頂角は、80°以上100°以下であってもよい。このようにすると、光源から直進してきた光を第1面で均一に拡散させることができる。 In the light diffusion sheet according to the present disclosure, the apex angles of the plurality of concave portions may be 80° or more and 100° or less. With this configuration, the light coming straight from the light source can be uniformly diffused by the first surface.

本開示に係るバックライトユニットは、液晶表示装置に組み込まれ、複数の光源から発せられた光を表示画面側に導くバックライトユニットであって、前記表示画面と前記複数の光源との間に、前述の本開示に係る光拡散シートを備え、当該光拡散シートは、前記第2面を前記複数の光源の方に向けて配置される。 A backlight unit according to the present disclosure is a backlight unit that is incorporated in a liquid crystal display device and guides light emitted from a plurality of light sources to a display screen side, wherein between the display screen and the plurality of light sources, The light diffusion sheet according to the present disclosure described above is provided, and the light diffusion sheet is arranged with the second surface facing the plurality of light sources.

本開示に係るバックライトユニットによると、前述の本開示に係る光拡散シートを備えるため、面内輝度均一性を向上させることができるので、さらなる薄型化や光源数の削減にも対応することができる。 According to the backlight unit according to the present disclosure, since the light diffusion sheet according to the present disclosure described above is provided, the in-plane luminance uniformity can be improved, so that it is possible to further reduce the thickness and reduce the number of light sources. can.

本開示に係るバックライトユニットにおいて、前記複数の光源は、前記光拡散シートから見て前記表示画面の反対側に設けられた反射シートの上に配置されてもよい。このようにすると、光拡散シートと反射シートとの間での多重反射によって光がさらに拡散されるので、面内輝度均一性がより一層向上する。 In the backlight unit according to the present disclosure, the plurality of light sources may be arranged on a reflective sheet provided on the opposite side of the display screen when viewed from the light diffusion sheet. By doing so, the light is further diffused by multiple reflections between the light diffusion sheet and the reflection sheet, so that the in-plane luminance uniformity is further improved.

本開示に係るバックライトユニットにおいて、前記光拡散シートは、複数枚積層して前記表示画面と前記複数の光源との間に配置されてもよい。このようにすると、各光拡散シートの第1面によって、光源から直進してきた光が繰り返し拡散されるので、面内輝度均一性がより一層向上する。 In the backlight unit according to the present disclosure, a plurality of the light diffusion sheets may be laminated and arranged between the display screen and the plurality of light sources. With this configuration, the first surface of each light diffusion sheet repeatedly diffuses the light traveling straight from the light source, thereby further improving the in-plane luminance uniformity.

本開示に係るバックライトユニットにおいて、前記複数の光源と前記光拡散シートとの間の距離は、10mm以下であってもよい。このようにすると、前述の本開示に係る光拡散シートの拡散性能によって、面内輝度均一性の悪化を抑制することができる。 In the backlight unit according to the present disclosure, a distance between the plurality of light sources and the light diffusion sheet may be 10 mm or less. In this way, deterioration of in-plane luminance uniformity can be suppressed by the diffusion performance of the light diffusion sheet according to the present disclosure described above.

本開示に係る液晶表示装置は、前述の本開示に係るバックライトユニットと、液晶表示パネルとを備える。 A liquid crystal display device according to the present disclosure includes the aforementioned backlight unit according to the present disclosure and a liquid crystal display panel.

本開示に係る液晶表示装置によると、前述の本開示に係るバックライトユニットを備えるため、面内輝度均一性を向上させることができるので、さらなる薄型化や光源数の削減にも対応することができる。 According to the liquid crystal display device according to the present disclosure, since the backlight unit according to the present disclosure described above is provided, in-plane luminance uniformity can be improved. can.

本開示に係る情報機器は、前述の本開示に係る液晶表示装置を備える。 An information device according to the present disclosure includes the aforementioned liquid crystal display device according to the present disclosure.

本開示に係る情報機器によると、前述の本開示に係る液晶表示装置を備えるため、面内輝度均一性を向上させることができるので、さらなる薄型化や光源数の削減にも対応することができる。 According to the information equipment according to the present disclosure, since the liquid crystal display device according to the present disclosure described above is provided, in-plane luminance uniformity can be improved. .

本開示によると、面内輝度均一性を向上させることができる光拡散シートを提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a light diffusion sheet capable of improving in-plane luminance uniformity.

実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to an embodiment; FIG. 実施形態に係るバックライトユニットの断面図である。4 is a cross-sectional view of the backlight unit according to the embodiment; FIG. 実施形態に係る光拡散シートの断面図である。1 is a cross-sectional view of a light diffusion sheet according to an embodiment; FIG. 比較例に係る光拡散シートの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a light diffusion sheet according to a comparative example; 実施例1~8、及び比較例1、2の光拡散シートの面内輝度均一性の評価結果を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the evaluation results of the in-plane luminance uniformity of the light diffusion sheets of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2; 実施例1~8、及び比較例1、2の光拡散シートの輝度の評価結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing evaluation results of luminance of light diffusion sheets of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2;

(実施形態)
以下、実施形態に係る光拡散シート、バックライトユニット、液晶表示装置及び情報機器について、図面を参照しながら説明する。尚、本開示の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
(embodiment)
Hereinafter, a light diffusion sheet, a backlight unit, a liquid crystal display device, and an information device according to embodiments will be described with reference to the drawings. Note that the scope of the present disclosure is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical ideas of the present disclosure.

図1は、本実施形態に係る液晶表示装置の断面図の一例であり、図2は、本実施形態に係るバックライトユニットの断面図の一例であり、図3は、本実施形態に係る光拡散シートの断面図の一例である。 FIG. 1 is an example of a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to this embodiment, FIG. 2 is an example of a cross-sectional view of a backlight unit according to this embodiment, and FIG. It is an example of sectional drawing of a diffusion sheet.

図1に示すように、液晶表示装置50は、液晶表示パネル5と、液晶表示パネル5の下面に貼付された第1偏光板6と、液晶表示パネル5の上面に貼付された第2偏光板7と、液晶表示パネル5の背面側に第1偏光板6を介して設けられたバックライトユニット40とを備えている。液晶表示パネル5は、互いに対向するように設けられたTFT基板1及びCF基板2と、TFT基板1とCF基板2との間に設けられた液晶層3と、TFT基板1とCF基板2との間に液晶層3を封入するために枠状に設けられたシール材(図示省略)とを備える。 As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 50 includes a liquid crystal display panel 5, a first polarizing plate 6 attached to the lower surface of the liquid crystal display panel 5, and a second polarizing plate attached to the upper surface of the liquid crystal display panel 5. 7 and a backlight unit 40 provided on the back side of the liquid crystal display panel 5 with the first polarizing plate 6 interposed therebetween. The liquid crystal display panel 5 includes a TFT substrate 1 and a CF substrate 2 facing each other, a liquid crystal layer 3 provided between the TFT substrate 1 and the CF substrate 2, and the TFT substrate 1 and the CF substrate 2. A frame-shaped sealing material (not shown) is provided to seal the liquid crystal layer 3 between them.

液晶表示装置50の表示画面50aを正面(図1の上方)から見た形状は、原則、長方形又は正方形であるが、これに限らず、長方形の角が丸くなった形状、楕円形、円形、台形、又は、自動車のインストルメントパネル(インパネ)などの任意の形状であってもよい。 The shape of the display screen 50a of the liquid crystal display device 50 viewed from the front (upper side in FIG. 1) is, in principle, rectangular or square, but is not limited thereto, and may be a rectangular shape with rounded corners, an elliptical shape, a circular shape, or the like. Any shape such as a trapezoid or an automobile instrument panel (instrument panel) may be used.

液晶表示装置50では、各画素電極に対応する各サブ画素において、液晶層3に所定の大きさの電圧を印加して液晶層3の配向状態を変える。これにより、バックライトユニット40から第1偏光板6を介して入射した光の透過率が調整される。透過率が調整された光は第2偏光板7を介して出射されて画像が表示される。 In the liquid crystal display device 50 , in each sub-pixel corresponding to each pixel electrode, a voltage of a predetermined magnitude is applied to the liquid crystal layer 3 to change the alignment state of the liquid crystal layer 3 . Thereby, the transmittance of the light incident from the backlight unit 40 through the first polarizing plate 6 is adjusted. The light whose transmittance has been adjusted is emitted through the second polarizing plate 7 to display an image.

本実施形態の液晶表示装置50は、種々の情報機器(例えばカーナビゲーション等の車載装置、パーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コピー機、券売機、現金自動預け払い機など)に組み込まれる表示装置として用いられる。 The liquid crystal display device 50 of the present embodiment can be used for various information devices (for example, in-vehicle devices such as car navigation systems, personal computers, mobile phones, personal digital assistants, portable game machines, copiers, ticket vending machines, automated teller machines, etc.). ) is used as a display device incorporated in

TFT基板1は、例えば、ガラス基板上にマトリクス状に設けられた複数のTFTと、各TFTを覆うように設けられた層間絶縁膜と、層間絶縁膜上にマトリクス状に設けられ且つ複数のTFTにそれぞれ接続された複数の画素電極と、各画素電極を覆うように設けられた配向膜とを備える。CF基板2は、例えば、ガラス基板上に格子状に設けられたブラックマトリクスと、ブラックマトリクスの各格子間にそれぞれ設けられた赤色層、緑色層及び青色層を含むカラーフィルターと、ブラックマトリクス及びカラーフィルターを覆うように設けられた共通電極と、共通電極を覆うように設けられた配向膜とを備える。液晶層3は、電気光学特性を有する液晶分子を含むネマチック液晶材料等により構成される。第1偏光板6及び第2偏光板7は、例えば、一方向の偏光軸を有する偏光子層と、その偏光子層を挟持するように設けられた一対の保護層とを備える。 The TFT substrate 1 includes, for example, a plurality of TFTs provided in a matrix on a glass substrate, an interlayer insulating film provided so as to cover each TFT, and a plurality of TFTs provided in a matrix on the interlayer insulating film. and an alignment film provided to cover each pixel electrode. The CF substrate 2 includes, for example, a black matrix provided in a grid pattern on a glass substrate, a color filter including a red layer, a green layer, and a blue layer provided between the grids of the black matrix, and a black matrix and a color filter. A common electrode is provided to cover the filter, and an alignment film is provided to cover the common electrode. The liquid crystal layer 3 is made of a nematic liquid crystal material or the like containing liquid crystal molecules having electro-optical properties. The first polarizing plate 6 and the second polarizing plate 7 each include, for example, a polarizer layer having a unidirectional polarization axis and a pair of protective layers provided to sandwich the polarizer layer.

バックライトユニット40は、図2に示すように、反射シート41と、反射シート41上に2次元状に配置された複数の光源42と、複数の光源42の上側に設けられた光拡散シート43と、光拡散シート43の上側に順に設けられた第1プリズムシート44及び第2プリズムシート45と、第2プリズムシート45の上側に設けられた偏光シート46とを備える。 As shown in FIG. 2, the backlight unit 40 includes a reflective sheet 41, a plurality of light sources 42 arranged two-dimensionally on the reflective sheet 41, and a light diffusion sheet 43 provided above the plurality of light sources 42. , a first prism sheet 44 and a second prism sheet 45 provided in this order above the light diffusion sheet 43 , and a polarizing sheet 46 provided above the second prism sheet 45 .

尚、図2では、同じ構造の光拡散シート43を2層積層してバックライトユニット40に設ける場合を例示しているが、光拡散シート43は単層で用いてもよいし、或いは、3層以上積層して用いてもよい。 FIG. 2 illustrates a case where two layers of the light diffusion sheet 43 having the same structure are laminated and provided in the backlight unit 40, but the light diffusion sheet 43 may be used as a single layer, or as a three-layered light diffusion sheet. It may be used by laminating more than one layer.

反射シート41は、例えば、白色のポリエチレンテレフタレート樹脂製のフィルム、銀蒸着フィルム等により構成される。 The reflective sheet 41 is composed of, for example, a white polyethylene terephthalate resin film, a silver-deposited film, or the like.

光源42の種類は特に限定されないが、例えばLED素子やレーザー素子等であってもよく、コスト、生産性等の観点からLED素子を用いてもよい。光源42は、平面視した場合に長方形状を有していてもよく、その場合、一辺の長さは10μm以上(好ましくは50μm以上)20mm以下(好ましくは10mm以下、より好ましくは5mm以下)であってもよい。光源42としてLEDを用いる場合、複数のLEDチップを一定の間隔をもって反射シート41上に配置してもよい。また、光源42となるLEDの出光角度特性を調節するために、LEDにレンズを装着してもよい。 Although the type of the light source 42 is not particularly limited, it may be, for example, an LED element, a laser element, or the like, and an LED element may be used from the viewpoint of cost, productivity, and the like. The light source 42 may have a rectangular shape when viewed from above, in which case the length of one side is 10 μm or more (preferably 50 μm or more) and 20 mm or less (preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less). There may be. When LEDs are used as the light source 42, a plurality of LED chips may be arranged on the reflective sheet 41 at regular intervals. In addition, a lens may be attached to the LED in order to adjust the light emission angle characteristics of the LED serving as the light source 42 .

光拡散シート43は、図2及び図3に示すように、基材層21を有する。基材層21は、例えばクリアポリカーボネートを母材(マトリックス樹脂)として構成される。基材層21は、実質的に拡散剤を含有しない。光拡散シート43(基材層21)は、光出射面となる第1面21aと、光入射面となる第2面21bとを有する。すなわち、光拡散シート43は、第2面21bを光源42の方に向けて配置される。 The light diffusion sheet 43 has a base material layer 21, as shown in FIGS. The base material layer 21 is configured using, for example, clear polycarbonate as a base material (matrix resin). Base material layer 21 does not substantially contain a diffusing agent. The light diffusion sheet 43 (base material layer 21) has a first surface 21a that serves as a light emitting surface and a second surface 21b that serves as a light incident surface. That is, the light diffusion sheet 43 is arranged with the second surface 21 b facing the light source 42 .

光拡散シート43の第1面21aには、略逆多角錐状、例えば略逆四角錐状(逆ピラミッド状)の複数の凹部22が2次元配列される。一方、光拡散シート43の第2面21bの算術平均粗さは、3.0μm以下である。 On the first surface 21 a of the light diffusing sheet 43 , a plurality of concave portions 22 having a substantially inverted polygonal pyramid shape, for example, a substantially inverted quadrangular pyramid shape (inverted pyramid shape) are arranged two-dimensionally. On the other hand, the arithmetic average roughness of the second surface 21b of the light diffusion sheet 43 is 3.0 μm or less.

光拡散シート43(基材層21)の内部ヘイズは、1.5%以下である。尚、「内部ヘイズ」とは、全ヘイズのうち、表面形状(具体的には第1面21aの凹部22)に起因する表面ヘイズを除いたヘイズを意味する。 The internal haze of the light diffusion sheet 43 (base material layer 21) is 1.5% or less. The term "internal haze" means haze excluding the surface haze caused by the surface shape (specifically, the concave portions 22 of the first surface 21a) among the total haze.

凹部22の頂角θは、80°以上100°以下、例えば90°であり、凹部22の配列ピッチpは、例えば100μm程度である。ここで、凹部22の頂角θとは、光拡散シート43の第2面21b(水平面)に対して垂直な面(縦断面)で、逆多角錐の頂点を通り且つ当該頂点を挟んで向き合う一対の斜面を垂直に横切るように切断したときに現れる断面において、斜面の断面線同士がなす角のことである。また、凹部22の配列ピッチpとは、隣り合う凹部22のそれぞれにおける逆多角錐の頂点同士の間の水平距離(第2面21bに平行な方向に沿った距離)のことである。 The apex angle θ of the recesses 22 is 80° or more and 100° or less, for example, 90°, and the arrangement pitch p of the recesses 22 is, for example, about 100 μm. Here, the apex angle θ of the concave portion 22 is a plane (longitudinal section) perpendicular to the second surface 21b (horizontal plane) of the light diffusion sheet 43, passing through the vertex of the inverted polygonal pyramid and facing the vertex. The angle formed by the cross-sectional lines of the slopes in the cross section that appears when a pair of slopes are cut perpendicularly across. The arrangement pitch p of the recesses 22 is the horizontal distance (distance along the direction parallel to the second surface 21b) between the vertices of the inverted polygonal pyramids in each of the adjacent recesses 22 .

本実施形態では、光拡散シート43を、第1面21aに凹凸形状(凹部22)を持つ基材層21の1層構造で構成した。しかし、これに代えて、光拡散シート43を、両面が平坦な基材層と、一面に凹凸形状を持つ層との2層構造で構成してもよいし、或いは、一面に凹凸形状を持つ層を含む3層以上の構造で構成してもよい。 In this embodiment, the light diffusing sheet 43 has a one-layer structure of the base material layer 21 having an uneven shape (recesses 22) on the first surface 21a. However, instead of this, the light diffusing sheet 43 may be configured with a two-layer structure of a substrate layer having flat surfaces on both sides and a layer having an uneven surface on one surface, or may have an uneven surface on one surface. It may be configured with a structure of three or more layers including layers.

また、本実施形態では、逆ピラミッド状(略逆四角錐状)の凹部22を二次元配列して第1面21aに凹凸形状を設けたが、凹部22は、他の略逆多角錐状であってもよいし、凹部22は、本発明の作用効果が失われない程度にランダムに配列されてもよい。 In addition, in the present embodiment, the recesses 22 having an inverted pyramid shape (substantially inverted square pyramid shape) are arranged two-dimensionally to provide an uneven shape on the first surface 21a. Alternatively, the recesses 22 may be arranged randomly to the extent that the effects of the present invention are not lost.

尚、本開示では、通常の形状転写技術により幾何学的に厳密な逆多角錐の凹部を形成することが難しいことを考慮して、「略逆多角錐」との表記を用いるが、「略逆多角錐」は、真正の又は実質的に逆多角錐とみなせる形状を含むものとする。また、「略」とは、近似可能であることを意味し、例えば「略逆四角錐」とは、逆四角錐に近似可能な形状をいう。例えば、頂部が平坦な「逆多角錐台形」についても、本発明の作用効果が失われない程度に頂部面積が小さいものは、「略逆多角錐」に包含されるものとする。また、工業生産上の加工精度に起因する不可避的な形状のばらつきの範囲内で「逆多角錐」から変形した形状も、「略逆多角錐」に包含される。 In the present disclosure, in consideration of the fact that it is difficult to form a geometrically strict inverted polygonal pyramid recess using a normal shape transfer technique, the term “substantially inverted polygonal pyramid” is used, but “substantially "Inverted polygonal pyramid" shall include shapes that can be regarded as true or substantially inverted polygonal pyramids. Further, the word "substantially" means that it can be approximated, and for example, "substantially inverted quadrangular pyramid" means a shape that can be approximated to an inverted quadrangular pyramid. For example, an "inverted polygonal truncated pyramid" with a flat top is also included in the "substantially inverted polygonal pyramid" if the top area is small to the extent that the effects of the present invention are not lost. Further, the "substantially inverted polygonal pyramid" also includes a shape deformed from the "inverted polygonal pyramid" within the range of unavoidable variations in shape due to the processing accuracy in industrial production.

また、凹部22の「逆多角錐」形状としては、隙間なく二次元配置することが可能な三角錐、四角錐又は六角錐が好ましい。凹部22を設ける際の押出成形や射出成形等の製造工程で用いられる金型(金属ロール)の表面切削作業の精度を考慮して、「逆多角錐」として逆四角錐を選択してもよい。凹部22が規則的に2次元配列される場合、凹部22は、第1面21aに隙間無く設けられてもよいし、所定の間隔をあけて設けられてもよい。 Moreover, as the "inverted polygonal pyramid" shape of the concave portion 22, a triangular pyramid, a square pyramid, or a hexagonal pyramid that can be two-dimensionally arranged without gaps is preferable. An inverted quadrangular pyramid may be selected as the "inverted polygonal pyramid" in consideration of the accuracy of the surface cutting work of the mold (metal roll) used in the manufacturing process such as extrusion molding and injection molding when providing the recess 22. . When the recesses 22 are regularly arranged two-dimensionally, the recesses 22 may be provided without gaps on the first surface 21a, or may be provided at predetermined intervals.

第1プリズムシート44及び第2プリズムシート45は、例えば、横断面が二等辺三角形の複数の溝条が互いに隣り合うように形成され、隣り合う一対の溝条に挟まれたプリズムの頂角が90°程度に形成されたフィルムである。第1プリズムシート44に形成された各溝条と、第2プリズムシート45に形成された各溝条とは、互いに直交するように配置される。第1プリズムシート44及び第2プリズムシート45は、一体に形成されてもよい。第1プリズムシート44及び第2プリズムシート45としては、例えば、PET(polyethylene terephthalate)フィルムにUV硬化型アクリル系樹脂を用いてプリズム形状をつけたものを用いてもよい。 The first prism sheet 44 and the second prism sheet 45 are formed, for example, so that a plurality of grooves having an isosceles triangular cross section are adjacent to each other, and the apex angle of the prism sandwiched between a pair of adjacent grooves is It is a film formed at an angle of about 90°. Each groove formed in the first prism sheet 44 and each groove formed in the second prism sheet 45 are arranged so as to be orthogonal to each other. The first prism sheet 44 and the second prism sheet 45 may be integrally formed. As the first prism sheet 44 and the second prism sheet 45, for example, PET (polyethylene terephthalate) film may be formed into a prism shape using a UV curable acrylic resin.

偏光シート46としては、例えば、3M社製のDBEFシリーズを用いてもよい。偏光シート46は、バックライトユニット40から出射された光が液晶表示装置50の第1偏光板6に吸収されることを防止することによって、表示画面50aの輝度を向上させる。 As the polarizing sheet 46, for example, DBEF series manufactured by 3M may be used. The polarizing sheet 46 prevents the light emitted from the backlight unit 40 from being absorbed by the first polarizing plate 6 of the liquid crystal display device 50, thereby improving the brightness of the display screen 50a.

以上に説明した本実施形態の光拡散シート43によると、光出射面である第1面21aには、略逆多角錐状の複数の凹部22が設けられ、光入射面である第2面21bの算術平均粗さが3.0μm以下であり、内部ヘイズが1.5%以下である。このため、第2面21bから入射した光は、光拡散シート43(基材層21)の内部では実質的に拡散することなく、凹凸面である第1面21aに到達する。このため、光源42から光拡散シート43に向けて直進してきた高輝度の光を第1面21aの凹部22によって均一に拡散させることができるので、表示画面50aにおいて光源42のイメージを解消して面内輝度均一性を向上させることができる。従って、さらなる薄型化や光源数の削減にも対応することができる。 According to the light diffusion sheet 43 of the present embodiment described above, the first surface 21a, which is the light exit surface, is provided with a plurality of concave portions 22 having a substantially inverted polygonal pyramid shape, and the second surface 21b, which is the light incident surface, is provided. has an arithmetic mean roughness of 3.0 μm or less and an internal haze of 1.5% or less. Therefore, the light incident from the second surface 21b reaches the first surface 21a, which is an uneven surface, without being substantially diffused inside the light diffusion sheet 43 (base material layer 21). Therefore, the high-intensity light traveling straight from the light source 42 toward the light diffusion sheet 43 can be uniformly diffused by the concave portions 22 of the first surface 21a, thereby eliminating the image of the light source 42 on the display screen 50a. In-plane luminance uniformity can be improved. Therefore, it is possible to cope with further thinning and reduction in the number of light sources.

図4は、エンボス加工により第2面21bに凹凸形状が設けられた比較例の光拡散シート43Aの断面構成を示す。尚、図4において、図3に示す本実施形態の光拡散シート43と同じ構成要素には同じ符号を付す。比較例の光拡散シート43Aでは、光源42から直進してきた光が第2面21bでランダムに拡散されてしまうので、当該光を第1面21aの凹部22によって均一に拡散させることはできない。言い換えると、第1面21aにおいて光源42の位置に依存して光源42のイメージが解消される程度が異なってしまう。その結果、面内輝度均一性が悪化するという問題が生じる。 FIG. 4 shows a cross-sectional configuration of a light diffusion sheet 43A of a comparative example in which uneven shapes are provided on the second surface 21b by embossing. 4, the same components as those of the light diffusion sheet 43 of the present embodiment shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. In the light diffusion sheet 43A of the comparative example, since the light coming straight from the light source 42 is randomly diffused by the second surface 21b, the light cannot be uniformly diffused by the concave portions 22 of the first surface 21a. In other words, the degree to which the image of the light source 42 is eliminated differs depending on the position of the light source 42 on the first surface 21a. As a result, there arises a problem that the in-plane luminance uniformity deteriorates.

この問題を解決するに、光拡散シート43において、光入射面である第2面21bの算術平均粗さを3.0μm以下にする。尚、面内輝度均一性を向上させる観点では、光拡散シート43の第2面21bの算術平均粗さは、0.5μm以下であることが好ましく、0.3μm以下であることがさらに好ましく、0.1μm以下であることがより好ましく、0.05μm以下であることがより一層好ましい。一方、輝度の低下を抑制する観点では、光拡散シート43の第2面21bの算術平均粗さは、0.1μm以上であることが好ましく、0.5μm以上であることがさらに好ましく、1.0μm以上であることがより好ましい。 To solve this problem, in the light diffusion sheet 43, the arithmetic average roughness of the second surface 21b, which is the light incident surface, is set to 3.0 μm or less. From the viewpoint of improving the in-plane luminance uniformity, the arithmetic average roughness of the second surface 21b of the light diffusion sheet 43 is preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.3 μm or less. It is more preferably 0.1 μm or less, and even more preferably 0.05 μm or less. On the other hand, from the viewpoint of suppressing a decrease in luminance, the arithmetic average roughness of the second surface 21b of the light diffusion sheet 43 is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.5 μm or more. It is more preferably 0 μm or more.

また、面内輝度均一性が悪化する問題は、基材層21内に当該基材層21と異なる屈折率を有する微粒子(拡散剤)を分散させて光拡散を行う場合にも生じる。すなわち、本実施形態の光拡散シート43においては、拡散剤含有率つまり内部ヘイズは小さいほど好ましい。具体的には、光拡散シート43の内部ヘイズは、5%以下であることが好ましく、3%以下であることがさらに好ましく、1.5%以下であることがより好ましく、1.0%以下であることがより一層好ましい。 Further, the problem that the in-plane luminance uniformity deteriorates also occurs when fine particles (diffusing agent) having a refractive index different from that of the base layer 21 are dispersed in the base layer 21 to diffuse light. That is, in the light diffusion sheet 43 of the present embodiment, the content of the diffusing agent, that is, the internal haze, is preferably as small as possible. Specifically, the internal haze of the light diffusion sheet 43 is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, more preferably 1.5% or less, and 1.0% or less. is even more preferable.

本実施形態の光拡散シート43において、凹部22が略逆四角錐状に形成されると、光源42から直進してきた光を第1面21aで均一に拡散させることができる。 In the light diffusion sheet 43 of the present embodiment, when the concave portions 22 are formed in a substantially inverted quadrangular pyramid shape, the light coming straight from the light source 42 can be uniformly diffused on the first surface 21a.

本実施形態の光拡散シート43において、凹部22の頂角が80°以上100°以下であると、光源42から直進してきた光を第1面21aで均一に拡散させることができる。 In the light diffusion sheet 43 of the present embodiment, when the apex angle of the concave portions 22 is 80° or more and 100° or less, light coming straight from the light source 42 can be uniformly diffused on the first surface 21a.

本実施形態のバックライトユニット40は、液晶表示装置50に組み込まれ、複数の光源42から発せられた光を表示画面50a側に導く。バックライトユニット40において、表示画面50aと光源42との間に、本実施形態の光拡散シート43が、第2面21bを光源42の方に向けて配置される。このため、光拡散シート43によって、面内輝度均一性を向上させることができるので、さらなる薄型化や光源数の削減にも対応することができる。 The backlight unit 40 of this embodiment is incorporated in the liquid crystal display device 50, and guides light emitted from the plurality of light sources 42 to the display screen 50a side. In the backlight unit 40 , the light diffusion sheet 43 of the present embodiment is arranged between the display screen 50 a and the light source 42 with the second surface 21 b facing the light source 42 . Therefore, the light diffusing sheet 43 can improve the in-plane luminance uniformity, so that it is possible to further reduce the thickness and reduce the number of light sources.

本実施形態のバックライトユニット40において、光源42は、光拡散シート43から見て表示画面50aの反対側に設けられた反射シート41の上に配置されてもよい。このようにすると、光拡散シート43と反射シート41との間での多重反射によって光がさらに拡散されるので、面内輝度均一性がより一層向上する。 In the backlight unit 40 of this embodiment, the light source 42 may be arranged on the reflective sheet 41 provided on the opposite side of the display screen 50 a when viewed from the light diffusion sheet 43 . By doing so, the light is further diffused by multiple reflections between the light diffusion sheet 43 and the reflection sheet 41, so that the in-plane luminance uniformity is further improved.

本実施形態のバックライトユニット40において、光拡散シート43は、複数枚積層して表示画面50aと光源42との間に配置されてもよい。このようにすると、各光拡散シート43の第1面21aによって、光源42から直進してきた光が繰り返し拡散されるので、面内輝度均一性がより一層向上する。 In the backlight unit 40 of the present embodiment, a plurality of light diffusion sheets 43 may be laminated and arranged between the display screen 50 a and the light source 42 . With this configuration, the light coming straight from the light source 42 is repeatedly diffused by the first surface 21a of each light diffusion sheet 43, so that the in-plane luminance uniformity is further improved.

本実施形態のバックライトユニット40において、光源42と光拡散シート43との間の距離が10mm以下であると、光拡散シート43の拡散性能によって、面内輝度均一性の悪化を従来よりも抑制することができる。 In the backlight unit 40 of the present embodiment, when the distance between the light source 42 and the light diffusion sheet 43 is 10 mm or less, the diffusion performance of the light diffusion sheet 43 suppresses the deterioration of the in-plane luminance uniformity more than before. can do.

本実施形態の液晶表示装置50は、本実施形態のバックライトユニット40と、液晶表示パネル5とを備える。このため、バックライトユニット40によって、面内輝度均一性を向上させることができるので、さらなる薄型化や光源数の削減にも対応することができる。本実施形態の液晶表示装置50が組み込まれた情報機器(パーソナルコンピュータ、携帯電話など)においても同様の効果を得ることができる。 The liquid crystal display device 50 of this embodiment includes the backlight unit 40 of this embodiment and the liquid crystal display panel 5 . Therefore, the backlight unit 40 can improve the in-plane luminance uniformity, so that it is possible to further reduce the thickness and reduce the number of light sources. Similar effects can be obtained in information equipment (personal computers, mobile phones, etc.) in which the liquid crystal display device 50 of the present embodiment is incorporated.

尚、本実施形態において、光源42の配置数は特に限定されないが、複数の光源42を分散配置する場合は、反射シート41上に規則的に配置することが好ましい。規則的に配置するとは、一定の法則性をもって配置することを意味し、例えば、光源42を等間隔で配置する場合が該当する。等間隔で光源42を配置する場合、隣り合う2つの光源42の中心間距離は、0.5mm以上(好ましくは2mm以上)20mm以下であってもよい。 In this embodiment, the number of light sources 42 to be arranged is not particularly limited. Arranging regularly means arranging with a certain rule, and for example, the case where the light sources 42 are arranged at regular intervals corresponds to this. When the light sources 42 are arranged at regular intervals, the center-to-center distance between two adjacent light sources 42 may be 0.5 mm or more (preferably 2 mm or more) and 20 mm or less.

また、本実施形態において、光拡散シート43(基材層21)は、本発明の作用効果が失われない範囲で拡散剤その他の添加剤を含んでいてもよい。含有可能な添加剤は、特に限定されないが、例えば、シリカ、酸化チタン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム等の無機粒子であってもよいし、例えば、アクリル、アクリルニトリル、シリコーン、ポリスチレン、ポリアミド等の有機粒子であってよい。 Further, in the present embodiment, the light diffusion sheet 43 (base layer 21) may contain a diffusing agent and other additives as long as the effects of the present invention are not lost. Additives that can be contained are not particularly limited, but may be, for example, inorganic particles such as silica, titanium oxide, aluminum hydroxide, barium sulfate, etc.; They may be organic particles.

また、本実施形態において、基材層21のマトリックスとなる樹脂は、光を透過させる材料で構成されていれば、特に限定されないが、例えば、アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、MS(メチルメタクリレート・スチレン共重合)樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、セルロールアセテート、ポリイミド等であっててもよい。 In the present embodiment, the resin that forms the matrix of the base layer 21 is not particularly limited as long as it is made of a material that allows light to pass through. Polymerization) resin, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, cellulose acetate, polyimide, and the like.

また、本実施形態において、光拡散シート43の厚さは、特に限定されないが、例えば、3mm以下(好ましくは2mm以下、より好ましくは1.5mm以下、更に好ましくは1mm以下)で0.1mm以上であってもよい。光拡散シート43の厚さが3mmを超えると、液晶ディスプレイの薄型化の達成が難しくなる。一方、光拡散シート43の厚さが0.1mmを下回ると、前述の輝度均一性向上効果を発揮することが難しくなる。光拡散シート43は、フィルム状であってもよいし、プレート(板)状であってもよい。 In addition, in the present embodiment, the thickness of the light diffusion sheet 43 is not particularly limited. may be When the thickness of the light diffusion sheet 43 exceeds 3 mm, it becomes difficult to achieve thinning of the liquid crystal display. On the other hand, when the thickness of the light diffusing sheet 43 is less than 0.1 mm, it becomes difficult to exhibit the aforementioned effect of improving the brightness uniformity. The light diffusion sheet 43 may be film-like or plate-like.

また、本実施形態において、光拡散シート43の製造方法は、特に限定されないが、例えば、押し出し成型法、射出成型法などを用いてもよい。 Moreover, in the present embodiment, the method of manufacturing the light diffusion sheet 43 is not particularly limited, but for example, an extrusion molding method, an injection molding method, or the like may be used.

押し出し成型法を用いて、凹凸形状を表面に持つ単層の光拡散シートを製造する手順は次の通りである。まず、ペレット状のプラスチック粒子(拡散剤が添加されていてもよい)を単軸押し出し機に投入し、加熱しながら溶融、混錬する。その後、T-ダイスにより押し出された溶融樹脂を2本の金属ロールで挟んで冷却した後、ガイドロールを用いて搬送し、シートカッター機により枚葉平板に切り落とすことによって、光拡散シートを作製する。ここで、所望の凹凸形状を反転した形状を表面に持つ金属ロールを使用して溶融樹脂を挟むことにより、ロール表面の反転形状が樹脂に転写されるので、所望の凹凸形状を光拡散シート表面に賦形することができる。また、樹脂に転写された形状は、必ずしもロール表面の形状が100%転写されたものとはならないので、転写度合いから逆算して、ロール表面の形状を設計してもよい。 The procedure for producing a single-layer light diffusion sheet having an uneven surface by extrusion molding is as follows. First, pellet-shaped plastic particles (which may contain a diffusing agent) are put into a single-screw extruder, melted and kneaded while being heated. After that, the molten resin extruded by the T-die is sandwiched between two metal rolls, cooled, transported using guide rolls, and cut into flat plates by a sheet cutter to produce a light diffusion sheet. . Here, by sandwiching the molten resin using metal rolls having a surface that is the reverse of the desired uneven shape, the reverse shape of the roll surface is transferred to the resin. can be shaped into In addition, since the shape transferred to the resin does not always correspond to the shape of the roll surface that is 100% transferred, the shape of the roll surface may be designed by calculating backward from the degree of transfer.

押し出し成型法を用いて、凹凸形状を表面に持つ2層構造の光拡散シートを製造する場合は、例えば、2つの単軸押し出し機のそれぞれに、各層の形成に必要なペレット状のプラスチック粒子を投入した後、各層毎に前述と同様の手順を実施し、作製された各シートを積層すればよい。 When manufacturing a light diffusion sheet with a two-layer structure having an uneven surface using an extrusion molding method, for example, pellet-shaped plastic particles necessary for forming each layer are supplied to each of two single-screw extruders. After charging, the same procedure as described above is performed for each layer, and each sheet thus produced may be laminated.

或いは、以下のように、凹凸形状を表面に持つ2層構造の拡散シートを作製してもよい。まず、2つの単軸押し出し機のそれぞれに、各層の形成に必要なペレット状のプラスチック粒子を投入し、加熱しながら溶融、混錬する。その後、各層となる溶融樹脂を1つのT-ダイスに投入し、当該T-ダイス内で積層し、当該T-ダイスにより押し出された積層溶融樹脂を2本の金属ロールで挟んで冷却する。その後、ガイドロールを用いて積層溶融樹脂を搬送し、シートカッター機により枚葉平板に切り落とすことによって、凹凸形状を表面に持つ2層構造の拡散シートを作製してもよい。 Alternatively, as described below, a diffusion sheet having a two-layer structure having an uneven surface may be produced. First, pellet-like plastic particles necessary for forming each layer are put into each of two single-screw extruders, melted and kneaded while being heated. After that, the molten resin for each layer is put into one T-die, laminated in the T-die, and the laminated molten resin extruded by the T-die is sandwiched between two metal rolls and cooled. After that, the laminated molten resin may be conveyed using guide rolls and cut into flat plates with a sheet cutter to produce a diffusion sheet having a two-layer structure having an uneven surface.

また、UV(紫外線)を用いた賦形転写によって、以下のように光拡散シート43を製造してもよい。まず、転写したい凹凸形状の反転形状を有するロールに未硬化の紫外線硬化樹脂を充填し、当該樹脂に基材を押し当てる。次に、紫外線硬化樹脂が充填されたロールと基材とが一体になっている状態で、紫外線を照射して樹脂を硬化させる。次に、樹脂によって凹凸形状が賦形転写されたシートをロールからはく離させる。最後に、再度シートに紫外線照射を行って樹脂を完全硬化させ、凹凸形状を表面に持つ光拡散シートを作製する。 Further, the light diffusion sheet 43 may be manufactured as follows by shape transfer using UV (ultraviolet). First, a roll having an inverted shape of the uneven shape to be transferred is filled with an uncured UV curable resin, and the substrate is pressed against the resin. Next, in a state in which the roll filled with the ultraviolet curable resin and the substrate are integrated, the resin is cured by irradiating ultraviolet rays. Next, the sheet on which the concavo-convex shape has been shape-transferred by the resin is separated from the roll. Finally, the sheet is again irradiated with ultraviolet rays to completely harden the resin, thereby producing a light diffusion sheet having an uneven surface.

また、本実施形態においては、バックライトユニット40として、液晶表示装置50の表示画面50aの背面側に複数の光源42を分散配置させた直下型のバックライトユニットを用いている。このため、液晶表示装置50を小型化するためには、光源42と光拡散シート43との距離を小さくする必要がある。しかしながら、この距離を小さくすると、分散配置された光源42同士の間の領域上に位置する部分の表示画面50aの輝度が他の部分よりも小さくなる現象(輝度ムラ)が生じやすくなる。 Further, in this embodiment, as the backlight unit 40, a direct type backlight unit in which a plurality of light sources 42 are dispersedly arranged on the back side of the display screen 50a of the liquid crystal display device 50 is used. Therefore, in order to miniaturize the liquid crystal display device 50, it is necessary to reduce the distance between the light source 42 and the light diffusion sheet 43. FIG. However, when this distance is reduced, a phenomenon (brightness unevenness) is likely to occur in which the brightness of the display screen 50a in the portion located on the area between the light sources 42 dispersedly arranged is lower than that in the other portions.

それに対して、本実施形態の光拡散シート43を用いることは、輝度ムラの抑制に有用である。特に、今後の中小型液晶ディスプレイの薄型化をにらみ、光源と光拡散シートとの距離を15mm以下、好ましくは10mm以下、より好ましくは5mm以下、さらに好ましくは2mm以下、究極的には0mmとした場合に、本発明の有用性はより一層顕著になると考えられる。 In contrast, using the light diffusion sheet 43 of the present embodiment is useful for suppressing luminance unevenness. In particular, in anticipation of future thinning of small and medium-sized liquid crystal displays, the distance between the light source and the light diffusion sheet is set to 15 mm or less, preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less, further preferably 2 mm or less, and ultimately 0 mm. In this case, the usefulness of the present invention is considered to be even more pronounced.

(実施例及び比較例)
以下、実施例及び比較例について説明する。
(Examples and Comparative Examples)
Examples and comparative examples are described below.

実施例及び比較例には、クリアポリカーボネートを母材とする厚さ130μmの基材層を有する光拡散シートを用いた。実施例及び比較例ともに、光拡散シートの第1面(光出射面)には、90°の頂角を持つ略逆四角錐状(逆ピラミッド状)の複数の凹部を100μmピッチで2次元配列した。実施例としては、算術平均粗さRaがそれぞれ2.6μm、1.8μm、1.2μm、0.03μmとなるように加工した第2面(光入射面)を有する4種類の光拡散シートを用意した。比較例としては、算術平均粗さRaが3.4μmとなるように加工した第2面(光入射面)を有する光拡散シートを用意した。 In Examples and Comparative Examples, a light diffusion sheet having a substrate layer with a thickness of 130 μm and a base material of clear polycarbonate was used. In both the examples and the comparative examples, a plurality of approximately inverted quadrangular pyramid-shaped (inverted pyramid-shaped) depressions having a vertical angle of 90° were two-dimensionally arranged at a pitch of 100 μm on the first surface (light emission surface) of the light diffusion sheet. did. As examples, four types of light diffusion sheets having second surfaces (light incident surfaces) processed to have arithmetic average roughness Ra of 2.6 μm, 1.8 μm, 1.2 μm, and 0.03 μm were used. prepared. As a comparative example, a light diffusion sheet having a second surface (light incident surface) processed to have an arithmetic mean roughness Ra of 3.4 μm was prepared.

実施例の光拡散シートの製造方法は、以下の通りである。まず、ペレット状の母材樹脂(プラスチック樹脂)を押出成形機によって樹脂フィルム化した。その後、2本の金属ロールのうち一方のロールとして、表面が凸ピラミッド形状を持つロール、他方のロールとして、鏡面ロールを使用し、当該両ロールを樹脂フィルムに圧着して、一面に逆ピラミッド形状、他面に鏡面を持つ単層の光拡散シートを作製した。 A method for manufacturing the light diffusion sheet of the example is as follows. First, a pellet-shaped base material resin (plastic resin) was made into a resin film by an extruder. After that, a roll with a convex pyramid shape is used as one of the two metal rolls, and a mirror surface roll is used as the other roll. , and a single-layer light diffusion sheet having a mirror surface on the other side.

比較例の光拡散シートの製造方法は、以下の通りである。まず、ペレット状の母材樹脂(プラスチック樹脂)を押出成形機によって樹脂フィルム化した。その後、2本の金属ロールのうち一方のロールとして、表面が凸ピラミッド形状を持つロール、他方のロールとして、ランダムなマット形状を有するエンボスロールを使用し、当該両ロールを樹脂フィルムに圧着して、一面に逆ピラミッド形状、他面にエンボス形状を持つ単層の光拡散シートを作製した。エンボス形状を持つ表面の粗さの違いは、エンボスロール表面の粗さによって制御した。 A method for manufacturing the light diffusion sheet of the comparative example is as follows. First, a pellet-shaped base material resin (plastic resin) was made into a resin film by an extruder. After that, one of the two metal rolls is a roll having a convex pyramid shape on the surface, and the other roll is an embossing roll having a random mat shape, and both rolls are pressed against the resin film. A single-layer light diffusion sheet having an inverted pyramid shape on one side and an embossed shape on the other side was fabricated. The difference in roughness of the embossed surface was controlled by the roughness of the embossing roll surface.

実施例及び比較例の光拡散シートの表面粗さ(算術平均粗さRa)は、ミツトヨ社製SJ-210を使用し、JIS B 0601-1994に準拠して、測定速度を0.5mm/s、測定距離を4mm、カットオフ値λcを0.8mmに設定して測定した。 The surface roughness (arithmetic mean roughness Ra) of the light diffusion sheets of Examples and Comparative Examples was measured using SJ-210 manufactured by Mitutoyo Co., Ltd., in accordance with JIS B 0601-1994, at a measurement speed of 0.5 mm/s. , the measurement distance was set to 4 mm, and the cutoff value λc was set to 0.8 mm.

尚、実施例の光拡散シートの内部ヘイズ及び全光線透過率はそれぞれ、0.6%及び90.8%であった。内部ヘイズ及び全光線透過率は、光拡散シートの第1面の凹部(逆ピラミッド)をUV硬化樹脂(光拡散シートのマトリックス樹脂と同じ樹脂)で埋めて測定した。UV硬化樹脂には、光拡散シートのマトリックス樹脂と同じ屈折率を持つ樹脂を用いた。尚、内部ヘイズ及び全光線透過率の測定は、スガ試験機社製のヘイズメータHZ-2を用いて、JIS K 7136に準拠して行った。 The internal haze and total light transmittance of the light diffusion sheet of Example were 0.6% and 90.8%, respectively. The internal haze and total light transmittance were measured by filling the depressions (inverted pyramids) on the first surface of the light diffusion sheet with a UV curable resin (the same resin as the matrix resin of the light diffusion sheet). A resin having the same refractive index as the matrix resin of the light diffusion sheet was used as the UV curable resin. The internal haze and total light transmittance were measured according to JIS K 7136 using a haze meter HZ-2 manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.

実施例及び比較例の光拡散シートの面内輝度均一性の評価は、以下のように行った。まず、2.8mmピッチで配列された青色LEDアレイの上に、実施例(4種類)及び比較例の光拡散シートを2枚又は3枚積層して配置し、その上にプリズムシート2枚を配置し、さらにその上にシート類の浮きを抑えるために透明ガラス板を載せて、トプコンテクノハウス社製の2次元色彩輝度計 UA-200を用いて、鉛直方向上向き(LEDアレイからガラス板に向かう方向)の輝度を測定した。次に、得られた二次元輝度分布画像に対して、個々のLEDの発光強度バラツキに対する補正を行い、異物等に起因する輝点・暗点ノイズを抑えるためのフィルタリング処理を行った後、全画素の輝度について平均値及び標準偏差を算出した。最後に、「面内輝度均一性」を「輝度の平均値/輝度の標準偏差」と定義して、実施例及び比較例の光拡散シートの面内輝度均一性を算出した。 The in-plane luminance uniformity of the light diffusion sheets of Examples and Comparative Examples was evaluated as follows. First, on a blue LED array arranged at a pitch of 2.8 mm, two or three light diffusion sheets of Examples (four types) and Comparative Example are laminated and arranged, and two prism sheets are placed thereon. Place a transparent glass plate on top of it to suppress the floating of the sheets, and use a two-dimensional color luminance meter UA-200 manufactured by Topcon Technohouse Co., Ltd. Vertically upward (from the LED array to the glass plate direction) was measured. Next, the obtained two-dimensional luminance distribution image is corrected for variations in the emission intensity of individual LEDs, and filtered to suppress bright and dark point noise caused by foreign matter. Average values and standard deviations were calculated for the brightness of the pixels. Finally, the “in-plane luminance uniformity” was defined as “luminance average value/luminance standard deviation” to calculate the in-plane luminance uniformity of the light diffusion sheets of Examples and Comparative Examples.

表1に、実施例及び比較例の光拡散シートの輝度及び面内輝度均一性の評価結果を示す。尚、表1に示す輝度は、同じ重ね枚数の比較例の輝度(平均値)を1とする相対輝度である。 Table 1 shows the evaluation results of luminance and in-plane luminance uniformity of the light diffusion sheets of Examples and Comparative Examples. The luminance shown in Table 1 is a relative luminance with the luminance (average value) of the comparative example having the same number of superimposed sheets set to 1.

表1において、実施例1~4は、算術平均粗さRaがそれぞれ2.6μm、1.8μm、1.2μm、0.03μmになるように加工された第2面(光入射面)を持つ前述の実施例の光拡散シートを2枚重ねて、輝度及び面内輝度均一性を評価した結果である。また、比較例1は、算術平均粗さRaが3.4μmになるように加工された第2面を持つ前述の比較例の光拡散シートを2枚重ねて、輝度及び面内輝度均一性を評価した結果である。また、実施例5~8は、算術平均粗さRaがそれぞれ2.6μm、1.8μm、1.2μm、0.03μmになるように加工された第2面を持つ前述の実施例の光拡散シートを3枚重ねて、輝度及び面内輝度均一性を評価した結果である。また、比較例2は、算術平均粗さRaが3.4μmになるように加工された第2面を持つ前述の比較例の光拡散シートを3枚重ねて、輝度及び面内輝度均一性を評価した結果である。 In Table 1, Examples 1 to 4 have the second surface (light incident surface) processed so that the arithmetic mean roughness Ra is 2.6 μm, 1.8 μm, 1.2 μm, and 0.03 μm, respectively. This is the result of evaluating luminance and in-plane luminance uniformity by stacking two light diffusion sheets of the above-described example. In addition, in Comparative Example 1, two light diffusion sheets of the above Comparative Example having the second surface processed so as to have an arithmetic mean roughness Ra of 3.4 μm were superimposed, and luminance and in-plane luminance uniformity were measured. This is the result of evaluation. Further, Examples 5 to 8 have the second surface processed so that the arithmetic average roughness Ra is 2.6 μm, 1.8 μm, 1.2 μm, and 0.03 μm, respectively. This is the result of evaluating luminance and in-plane luminance uniformity by stacking three sheets. In addition, in Comparative Example 2, three light diffusion sheets of the above Comparative Example having the second surface processed so as to have an arithmetic mean roughness Ra of 3.4 μm were stacked, and luminance and in-plane luminance uniformity were measured. This is the result of evaluation.

図5は、実施例1~8、及び比較例1、2のそれぞれにおける光拡散シートの入光面の表面粗さ(算術平均粗さ)Raと面内輝度均一性との関係を示す。また、図6は、実施例1~8、及び比較例1、2のそれぞれにおける光拡散シートの入光面の表面粗さ(算術平均粗さ)Raと輝度との関係を示す。 FIG. 5 shows the relationship between the surface roughness (arithmetic mean roughness) Ra of the light incident surface of the light diffusion sheet and the in-plane luminance uniformity in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2, respectively. Further, FIG. 6 shows the relationship between the surface roughness (arithmetic mean roughness) Ra of the light incident surface of the light diffusion sheet and the luminance in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2, respectively.

表1及び図5に示すように、光拡散シートの重ね枚数に関わらず、入光面の表面粗さRaが小さくなるに従って、面内輝度均一性が向上した。特に、入光面の表面粗さRaが最も小さい0.03μm(鏡面)の場合(実施例4、8)に、それぞれの重ね枚数において、面内輝度均一性が最大となった。また、入光面の表面粗さRaが3.0μm以下であれば、それぞれの重ね枚数において、鏡面と比べた場合の面内輝度均一性の低下が抑制された。 As shown in Table 1 and FIG. 5, regardless of the number of stacked light diffusion sheets, as the surface roughness Ra of the light incident surface decreased, the in-plane luminance uniformity improved. In particular, when the light incident surface had the smallest surface roughness Ra of 0.03 μm (mirror surface) (Examples 4 and 8), the in-plane luminance uniformity was maximized for each number of layers. Further, when the surface roughness Ra of the light incident surface was 3.0 μm or less, the deterioration of the in-plane luminance uniformity compared to the mirror surface was suppressed for each number of stacked layers.

一方、表1及び図6に示すように、入光面の表面粗さRaが最も小さい0.03μm(鏡面)の場合(実施例4、8)には、それぞれの重ね枚数において、輝度の低下が見られた。また、入光面の表面粗さRaが1.0μm以上であれば、それぞれの重ね枚数において、輝度の低下が見られなかった。 On the other hand, as shown in Table 1 and FIG. 6, when the light incident surface had the smallest surface roughness Ra of 0.03 μm (mirror surface) (Examples 4 and 8), the luminance decreased with each number of layers. It was observed. Moreover, when the surface roughness Ra of the light incident surface was 1.0 μm or more, no decrease in luminance was observed for each number of stacked layers.

表1、図5、図6に示す結果から、入光面の表面粗さRaを3.0μm以下の範囲で適切に設定すると共に光拡散シートの重ね枚数を調整することによって、製品に求められる輝度及び面内輝度均一性の条件を満たせることが判明した。例えば、面内輝度均一性の向上と共に輝度の低下抑制が求められる製品では、光拡散シートの入光面の表面粗さRaを1.0μm以上3.0μm以下に設定すればよい。 From the results shown in Table 1, FIG. 5, and FIG. It was found that the conditions of luminance and in-plane luminance uniformity could be satisfied. For example, in a product that requires improvement of in-plane luminance uniformity and suppression of luminance decrease, the surface roughness Ra of the light incident surface of the light diffusion sheet may be set to 1.0 μm or more and 3.0 μm or less.

以上、本開示についての実施形態(実施例を含む。以下同じ。)を説明したが、本開示は前述の実施形態のみに限定されず、開示の範囲内で種々の変更が可能である。すなわち、前述の実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Although the embodiments (including examples; hereinafter the same) of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the disclosure. That is, the foregoing description of the embodiments is merely illustrative in nature and is not intended to limit the present disclosure, its applications or uses.

1 TFT基板
2 CF基板
3 液晶層
5 液晶表示パネル
6 第1偏光板
7 第2偏光板
21 基材層
21a 第1面
21b 第2面
22 凹部
40 バックライトユニット
41 反射シート
42 光源
43 光拡散シート
44 第1プリズムシート
45 第2プリズムシート
46 偏光シート
50 液晶表示装置
50a 表示画面
REFERENCE SIGNS LIST 1 TFT substrate 2 CF substrate 3 liquid crystal layer 5 liquid crystal display panel 6 first polarizing plate 7 second polarizing plate 21 base material layer 21a first surface 21b second surface 22 concave portion 40 backlight unit 41 reflective sheet 42 light source 43 light diffusion sheet 44 first prism sheet 45 second prism sheet 46 polarizing sheet 50 liquid crystal display device 50a display screen

Claims (9)

光出射面となる第1面と、光入射面となる第2面とを有する光拡散シートであって、
前記第1面には、略逆多角錐状の複数の凹部が設けられ、
前記第2面の算術平均粗さは、1.0μm以上3.0μm以下であり、
内部ヘイズが1.5%以下である
光拡散シート。
A light diffusion sheet having a first surface serving as a light emitting surface and a second surface serving as a light incident surface,
The first surface is provided with a plurality of substantially inverted polygonal pyramid-shaped recesses,
The arithmetic mean roughness of the second surface is 1.0 μm or more and 3.0 μm or less,
A light diffusion sheet having an internal haze of 1.5% or less.
前記複数の凹部は、略逆四角錐状に形成される
請求項1に記載の光拡散シート。
2. The light diffusion sheet according to claim 1, wherein the plurality of concave portions are formed in a substantially inverted quadrangular pyramid shape.
前記複数の凹部の頂角は、80°以上100°以下である
請求項1又は2に記載の光拡散シート。
3. The light diffusion sheet according to claim 1, wherein the apex angles of the plurality of concave portions are 80[deg.] or more and 100[deg.] or less.
液晶表示装置に組み込まれ、複数の光源から発せられた光を表示画面側に導くバックライトユニットであって、
前記表示画面と前記複数の光源との間に、請求項1~3のいずれか1項に記載の光拡散シートを備え、
前記光拡散シートは、前記第2面を前記複数の光源の方に向けて配置される
バックライトユニット。
A backlight unit that is incorporated in a liquid crystal display device and guides light emitted from a plurality of light sources to a display screen side,
The light diffusion sheet according to any one of claims 1 to 3 is provided between the display screen and the plurality of light sources,
The light diffusion sheet is a backlight unit arranged with the second surface facing the plurality of light sources.
前記複数の光源は、前記光拡散シートから見て前記表示画面の反対側に設けられた反射シートの上に配置される
請求項4に記載のバックライトユニット。
5. The backlight unit according to claim 4, wherein the plurality of light sources are arranged on a reflective sheet provided on the opposite side of the display screen when viewed from the light diffusion sheet.
前記光拡散シートは、複数枚積層して前記表示画面と前記複数の光源との間に配置される
請求項4又は5に記載のバックライトユニット。
6. The backlight unit according to claim 4, wherein a plurality of said light diffusion sheets are laminated and arranged between said display screen and said plurality of light sources.
前記複数の光源と前記光拡散シートとの間の距離は、10mm以下である
請求項4~6のいずれか1項に記載のバックライトユニット。
7. The backlight unit according to claim 4, wherein the distance between the plurality of light sources and the light diffusion sheet is 10 mm or less.
請求項4~7のいずれか1項に記載のバックライトユニットと、
液晶表示パネルとを備える
液晶表示装置。
a backlight unit according to any one of claims 4 to 7;
A liquid crystal display device comprising a liquid crystal display panel.
請求項8に記載の液晶表示装置を備える情報機器。 An information equipment comprising the liquid crystal display device according to claim 8 .
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