JP3130067U - 光拡散及び光収束の機能を有する光学膜シート - Google Patents

Abstract

【課題】拡散及び収束機能のいずれをも有する光学微小構造を有する光学膜シートを提供する。
【解決手段】光学膜シートは光拡散及び光収束の機能を有する。光学膜シートは、基板と、前記基板表面上に配置される拡散収束層と、を備える。前記拡散収束層は、複数の拡散収束ユニットを有し、各拡散収束ユニットは、層表面上に配置される。各ユニットは、楕円形状のアーク表面を有し、各アーク表面は、長軸及び短軸を有している。アーク表面の曲率、長軸と短軸の比率、及び、アーク表面の軸方向、を変化させることで、拡散収束ユニット内で光屈折プロセスが生じるときに、光学膜シートは水平軸方向及び垂直軸方向の両方に沿って光拡散及び光収束機能を示す。
【選択図】図３

Description

この考案は、光学膜シートに関し、特に、拡散及び収束の２つの機能を統合する光学膜シートに関する。

名称“輝度増大膜の溝端部変形の防止”という国際特許出願第０９６／２３６４９号パンフレットにおいて、図１に示したような収束膜シートが開示されている。収束膜シート１は、基板１１と、該基板１１表面上に配置された複数のプリズム柱１２を備える。プリズム柱１２は、第１ファセット面１２ａ及び第２ファセット面１２ｂを有する。

プリズム柱の内部屈折により、第１ファセット面１２ａ及び第２ファセット面１２ｂに対する光収束能力が提供される。しかしながら、特定の角度では、収束の輝度のピーク値が生じる。実際の光学的応用において、視野角が変化したときに、実効の無い多大な光欠損が生じ、輝度も劇的に低下する。バックライトモジュールが設けられる一方、光輝度を均一化するための拡散シートが上面及び下面それぞれに必要とされる。

それぞれ固定された軸方向を有するプリズム柱１２を配置して収束膜シート１が構成されているという事実のため、これにより、光収束方向は、全てのプリズム柱に対して固定されている。実際の従来の製品において、水平方向の収束又は垂直方向の収束のいずれかの機能が、交互に実施される。しかしながら、水平方向の収束及び垂直方向の収束の２つの機能は、単一の製品において同時に提供できない。２つの方向に沿った収束が同一の製品中で望まれている場合、水平方向の収束能力を有する収束膜シートと、垂直方向の収束能力を有する他の収束膜シートとが前記製品中に必要となる。そして、プリズム柱に対する頂角が典型的に９０度付近の鋭角であるので、擦過損傷の影響を受けやすい。それ故、光収束膜シートの実際の使用前に除去されるまでは保護膜が必要とされる。

図２に示されるように、拡散膜シート２は、透過基板２１、基板２１上面上に配置される拡散層２２、基板２１下面上に配置される反射シート２３を備える。拡散層２２は、複数の拡散粒子２２ａ及び接着材料２２ｂを備える。拡散粒子２２ａは、接着材料２２ｂ内に完全に埋め込まれるか、接着材料２２ｂ中に隆起するように埋め込まれる。いずれかの方法によって、粗面が拡散層２２上に形成される。拡散層２２を介して光が照射されるので、光拡散の所望の硬化が達成される。拡散粒子２２ａは、光拡散の目的に有利である透過性のボール形状の物体である。

上述の拡散膜シートは、任意の光収束の機能を有さない主要な光拡散の機能を有している。ノートブックコンピュータのバックライトモジュールで実施されるときに、冷陰極管（ＣＣＦＬ）の量的制限のために、対処光収束膜シートが必要とされる。

本考案における１つの目的は、拡散及び収束機能のいずれをも有する光学微小構造を有する光学膜シートを提供することである。

本考案における他の目的は、複数の光学膜シートの使用を置換し得る単一の光学膜シートを提供することである。

本考案におけるさらに他の目的は、光損失を最小化して輝度を向上する光学膜シートの使用量を最小化することである。

一実施の形態において、光拡散及び光収束の機能を有する光学膜シートは、第１表面及び該第１表面に対向する第２表面を有する基板と、前記基板の第１表面上に配置される拡散収束層と、を備え、前記拡散収束層は、複数の拡散収束ユニットを有し、各拡散収束ユニットは、アーク表面を有し、前記アーク表面の形状は、光学膜シートが光拡散及び光収束機能を示すことができるように形成されている。

本考案におけるこれらの及び他の目的及び利点は、様々な図で示された好適な実施の形態における後述の詳細な説明を読んだ後、当業者にとって明らかになるであろう。

図３及び図４に示されたように、本考案の第１実施の形態による拡散収束膜シート３は、基板３１、拡散収束層３２、及び帯電防止密集層３３、を備え、拡散収束層３２は、複数の拡散収束ユニット３２ａを備える。

基板３１は、光の通過を可能とする上部表面３１ａ及び下部表面３１ｂを備える。拡散収束層３２は、基板３１の表面上にＵＶ硬化透過性ポリエステルを第１コーティングすることによって作製され、そして、ポリエステルは、複数の拡散収束ユニット３２ａを形成するための微小構造を有する成形体によってロール加圧される。最終的に、複数の微小構造のポリエステルは、硬化処理を行うためにＵＶ露光される。

生成した拡散収束ユニット３２ａは、微小構造の形態で存在し、各微小構造は、互いに非連続的な方法で隣接している。図５及び図６に示されたように、実質的にそれぞれの拡散収束ユニット３２ａは、楕円形状のアーク表面を有し、長軸に沿った長さＬと、短軸に沿った長さＷとを有している。比率は、短軸に沿ったアーク表面の長さ（Ｗ）に対して、長軸に沿ったアーク表面の長さ（Ｌ）で規定される。Ｗ：Ｌの比率は、１：１から１：８であってもよく、好ましくは、１：１から１：５であってもよい。好ましい実施の形態において、２つの隣り合う拡散収束ユニットは、非連続的に形成され、拡散収束ユニットの１つの長軸は、他の１つの拡散収束ユニットの長軸に平行である。長さＬは、好ましくは２０μｍから８０μｍである。

図５に示されるように、アーク表面の地点の高さは、長軸に沿って変化し、基板３１に対する最大高さＨを有する。図６にも示されているように、アーク表面の地点の高さは、短軸に沿って変化し、基板３１に対する最大高さＨを有する。好ましくは、Ｈに対する値は、２５μｍから８０μｍである。

拡散収束ユニット３２ａのアーク表面は、光拡散及び収束機能を提供する。拡散収束ユニットの長さＬ及びＷを変化させることで、拡散収束ユニットの長軸に沿ったより小さい屈折角、及び、拡散収束ユニットの短軸に沿ったより大きい屈折角が得られる。これにより、拡散収束ユニットの長軸及び短軸に沿って、異なる屈折能力が得られる。それ故、短軸に沿った照射光は、収束特性をより有しており、長軸に沿った照射光は、拡散特性をより有している。言い換えれば、比率（Ｌ／Ｗ）の変化させることで、１つの拡散収束ユニットにおいて、１つの軸に沿って主として拡散機能を、他の軸に沿って主として収束機能を、もたせることが可能となる。

図７及び図８を参照すると、第２実施の形態における拡散収束膜シート７は、任意の二つの隣り合う拡散収束ユニット７２ａが非連続的に形成され、１つの拡散収束ユニットの長軸が他の拡散収束ユニットの長軸と垂直であるという点で、図３及び図４に示したものとは異なっている。層７１は、帯電防止密集層である。

垂直方向及び水平方向のそれぞれに長軸を有する拡散収束ユニット７２ａを拡散収束膜シート７が有しているので、それ故、光収束機能が垂直方向及び水平方向の両方に沿って提供される。水平方向における長軸を有する拡散収束ユニット７２ａに対して垂直方向における長軸を有する拡散収束ユニット７２ａの比率の量を決定することで、拡散される光量と収束される光量との比率が制御される。

図９及び図１０を参照すると、第３実施の形態による拡散収束膜シート９は、拡散収束層９２が一体形状のレンズ９２ａを有しているという点で、図２及び図４に示したものとは異なっている。好ましくは、レンズ９２ａは、半球体状レンズであり、第１及び第２実施の形態において示したような拡散収束ユニット形状と同様である。これらのレンズは、基板９１表面に連続的に配置され、レンズ９２ａに対する材料は、透過拡散粒子９２ｂと混合された合成樹脂を含む。これらの粒子は、拡散収束層９２内に完全に埋め込まれるか、或いは隆起するように拡散収束層９２中に埋められてもよい。層９３は、帯電防止密集層である。拡散粒子９２ｂの屈折率は、レンズ９２ａのものとは異なる。光が透過すると、レンズ９２ａが光を最初に拡散する。好ましくは、帯電防止密集層９３は、拡散機能を提供するために、拡散粒子９２ｂと混合される。拡散粒子９２ａは、第１及び第２実施の形態において引用された例にも適用してもよい。

本考案は好ましい実施の形態に基づいて説明されてきたが、このような開示は限定として解釈されないことを理解すべきである。様々な変形及び修正が、上述の開示を読んだ後で当業者には疑いなく明らかである。従って、添付の請求項は本考案の真の趣旨及び範囲内において全ての変形及び修正を含むものとして解釈される、ということが意図されている。

従来の収束シートにおける斜視図を示す。 従来の拡散シートにおける断面図を示す。 本考案の第１実施の形態による拡散収束膜シートの斜視図を示す。 図３における拡散収束膜シートの概略平面図を示す。 図３における拡散収束ユニットの長軸に沿って切断した概略断面図を示す。 図３における拡散収束ユニットの短軸に沿って切断した概略断面図を示す。 本考案の第２実施の形態による拡散収束膜シートの概略斜視図を示す。 図７における拡散収束膜シートにおける概略平面図を示す。 本考案の第３実施の形態による拡散収束膜シートの概略斜視図を示す。 図９の断面図を示す。

符号の説明

３、７、９ 拡散収束膜シート
３１、７１、９１ 基板
３２、７２、９２ 拡散収束層
３３、７３、９３ 帯電防止密集層

Claims (13)

1. 光拡散及び光収束の機能を有する光学膜シートであって、
   第１表面及び該第１表面に対向する第２表面を有する基板と、
   前記基板の第１表面上に配置される拡散収束層と、を有し、
   該拡散収束層は、複数の拡散収束ユニットを有し、
   各拡散収束ユニットは、アーク表面を有し、
   前記アーク表面の形状は、前記光学膜シートが光拡散及び光収束機能を示すように構成される、光学膜シート。
2. 光拡散及び光収束の機能を有する光学膜シートであって、
   第１表面及び該第１表面に対向する第２表面を有する基板と、
   前記基板の第１表面上に配置される拡散収束層と、を有し、
   該拡散収束層は、複数の拡散収束ユニットを有し、
   各拡散収束ユニットは、アーク表面を有し、
   前記拡散収束層は、前記光学膜シートが光拡散及び光収束機能を示すように、拡散粒子で形成される、光学膜シート。
3. 前記アーク表面は、長軸及び短軸を備え、
   前記短軸に沿ったアーク表面の第２の長さに対する、前記長軸に沿ったアーク表面の第１の長さの比率は、１：１から１：５の範囲である、請求項１又は請求項２に記載の光学膜シート。
4. 前記第２の長さは、２０μｍから８０μｍである、請求項３に記載の光学膜シート。
5. 任意の２つの隣り合う拡散収束ユニットは、非連続的に形成され、
   １つの前記拡散収束ユニットの長軸は、他の前記拡散収束ユニットの長軸と平行である、請求項３に記載の光学膜シート。
6. 任意の２つの隣り合う拡散収束ユニットは、非連続的に形成され、
   １つの前記拡散収束ユニットの長軸は、他の前記拡散収束ユニットの長軸と垂直である、請求項３に記載の光学膜シート。
7. １つの前記拡散収束ユニットの長軸の、他の隣接する前記拡散収束ユニットの短軸への比率は、任意の値である、請求項３に記載の光学膜シート。
8. 前記拡散収束層は、拡散粒子と混合されている、請求項１に記載の光学膜シート。
9. 前記拡散粒子の屈折率は、前記拡散収束ユニットの屈折率と異なっている、請求項２又は請求項８に記載の光学膜シート。
10. 前記拡散粒子は、前記拡散収束層中に完全に埋め込まれているか、隆起するように前記拡散収束層中に埋められている、請求項２又は請求項８に記載の光学膜シート。
11. 前記拡散収束ユニットの前記基板に対する高さは、約２５μｍから８０μｍである、請求項１又は請求項２に記載の光学膜シート。
12. 前記基板の第２表面上に配置された帯電防止密集層をさらに備える、請求項１又は請求項２に記載の光学膜シート。
13. 前記帯電防止密集層は、前記拡散粒子と混合されている、請求項１２に記載の光学膜シート。