JP3607759B2 - プリズムシート - Google Patents
プリズムシート Download PDFInfo
- Publication number
- JP3607759B2 JP3607759B2 JP25687195A JP25687195A JP3607759B2 JP 3607759 B2 JP3607759 B2 JP 3607759B2 JP 25687195 A JP25687195 A JP 25687195A JP 25687195 A JP25687195 A JP 25687195A JP 3607759 B2 JP3607759 B2 JP 3607759B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- prism
- sheet
- prism sheet
- light
- back surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/04—Prisms
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
- G02B6/0053—Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V5/00—Refractors for light sources
- F21V5/02—Refractors for light sources of prismatic shape
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/04—Prisms
- G02B5/045—Prism arrays
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶テレビ、コンピューターやワードプロセッサーなどの液晶表示装置に好適なプリズムシートに関し、更に詳しくは、干渉縞の発生がなく、傷がつき難く、均一且つ高輝度の表示装置を提供することのできるプリズムシートに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、情報機器の高性能化や軽量化の要望に従って、OA機器、パーソナルコンピューター、ワードプロセッサー等の表示装置に多用されている液晶表示装置にも軽量化、薄型化、高精彩化、省電力化の要求が強くなっている。液晶表示機構そのものの改善とともに、発光機能を持たない液晶表示装置を見やすくするためのバックライトの薄型化と高輝度化の要望も強く、明るさを向上させる試みが種々なされている。
投入電力の増大によりバックライトの明るさを向上させる方法では消費電力の増加、発熱量の増大等、また、携帯用にあってはバッテリ容量の増加、寿命の短命化等の不利益に連なることが避けられない。
このために冷陰極線管やインバーターの改善とともに、バックライトの光の効率化が求められている。液晶表示装置では観察者正面の明るさが重要である。薄型化に有利な1灯式では一端から発光した光を表示面全体に均一に発光させるため、光拡散層を経た光は無指向性の光線となり液晶相を通過した場合の明るさは正面の観察者には不利となるので、再び指向性を与えて輝度の向上を図る方法が登場してきた。このために各種のレンズシートが工夫されている。
【0003】
輝度向上のためのレンズシートの一例はプリズムを利用する方法であり、米国特許4,906,070及び特開昭62−14410では、一方の面に構造面を、該構造面とは反対の他方の側に滑らかな面を含み、透明の高分子材料で形成された薄い弾性フィルムにおいて、前記構造面が複数の突起と溝とを形成するために並置された、微小で概ね直角の2等辺3角形プリズムの直線配列を含み、前記プリズムの直角の辺が前記構造面と反対側の前記の滑らかな面に対して概ね45度の角度をなした弾性のフィルムが提案されている。このフィルムは、フィルムの内方へ光線を反射し得るために有用なものと提案されており、液晶表示装置に用いることは示されていない。
【0004】
この種のフィルムが液晶表示装置のバックライトの輝度向上に使用された例は、特開平5−127159により提案され、更に配置の方法を工夫した例が特開平5−323319等により提案されている。
更に最近になり、特開平6−109925ではプリズム構造を有する第1表面と拡散透過を行う光学的凹凸構造を有する第2表面とを有するフィルムをバックライトに適用し印刷ドットパターンが見えなくなる効果を示している。この第2表面の凹凸は曇りガラスに似た構造で、凹凸構造のピーク相互間の寸法は10ミクロンメーターであって180度にわたる殆ど全ての方向で同じ輝度を得るために必要とされている。
【0005】
類似のレンズシートが特開平6−324205により提案され、これによれば一方の面に高さが光源光の波長以上、100μm以下の突起群が形成された構成からなる。ここではレンズシートと導光板との間に確実に光源光の波長以上の空隙を形成し、そのためレンズシートを置いても導光板表面での光の全反射によって導光板内全体に光源光を均一に分配することができるので、一灯式のエッジライトでも手前だけが明るくなることはないとされている。
【0006】
一方、米国特許4,542,449及び特公平1−3780では、照明パネルの指向性を高めるために2等辺直角3角形のプリズムシートの裏面の平滑面が照明パネルの第1面を形成し、このプリズム面が第2のシートの平滑面に隣接して第2のシートのプリズムの方向を第1シートのプリズムの方向に予め定められた角度で重ね、光が第1シートの平滑面から入り、第2シートのプリズム面から出射する方法が記載されている。この場合には液晶表示装置への利用は考慮されておらず、特に2枚のプリズムシートを重ねることによって起こる干渉縞の防止について全く記載がない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
プリズムを利用したレンズシートによりバックライトの輝度向上を図る場合、導光板のドットパターンの視認、導光板との間に起こる光源光の不均一性と干渉縞の発生等、更に輝度向上を図るためのプリズムシートを2枚重ねた場合の干渉縞の発生等をすべて防止することが必要である。
このためにプリズムシート裏面に各種の凹凸又は突起を形成して防止することが知られているが、その効果は不十分であり、特に凹凸又は突起の形成は輝度向上を阻害しやすいので、可能な限り輝度向上を阻害することなく干渉縞を防止することが重要である。さらに鋭利な頂角を持つプリズムのレンズシートは取扱時にプリズム頂部を傷つけることが多く、これが光のむらとして観察されるので、傷の防止が望まれている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、透光性樹脂からなり、一方の面に実質的に3角柱からなるプリズム形状の単位のレンズ部を長軸方向が互いにほぼ平行になるように多数配置し、他方の面に凹凸構造を形成させたプリズムシートであって、前記凹凸構造が、該凹凸構造が平坦な面である場合の60度光沢度、再帰反射性能、摩擦係数の各特性値を100としたとき、60度光沢度が50以上であり、再帰反射性能が70以下であり、プリズムの頂部の面を該凹凸構造面で摩擦したときの摩擦係数が70以下であって、凸部の頂上と凹部の底部との深さを10点平均粗さRzで0.4μmから2.0μmであり、凹凸構造の山又は谷の間隔の平均値Smが30μmから200μmの範囲にある凹凸構造からなることを特徴とするプリズムシートを内容とし、これにより干渉縞の発生がなく、傷のつき難い、均一で高輝度な液晶表示用として好適なプリズムシートを提供するものである。
【0009】
以下、本発明を詳しく説明する。
液晶表示用バックライトの輝度を向上させるためのレンズシートには半円形の形状がつながり合ったレンチキュラーレンズ、円周曲線が連がり合ったレンズシートや4角錐が配列されたレンズシートが提案されいてるが、最も輝度の向上効果が大きいのは3角柱が長軸方向を互いにほぼ平行に隙間なく配列されたプリズムシートである。
【0010】
3角柱の頂角は70度から110度が好ましい。70度未満及び110度を越えると輝度の向上の効果が少ない。この頂角は実質的な角度であって若干の曲率を生じても大きく輝度を低下させない限り問題はなく、また頂点からそれぞれの斜辺までの長さが実質的に等しいものを用いると、プリズム底面の法線方向、即ち観察者の正面に光が集中しやすく好ましい。更に、プリズムシートを通して出射された光による直線状のプリズムの縞模様を見分け難くするためには、プリズム単位の間隔は10〜1000μmであることが好ましく、更には10〜500μmであることが一層好ましい。そして、プリズム単位の高さはプリズム単位の間隔と頂角で決まる。また、シートの厚みは50〜1000μmの範囲が好ましい。50μm未満の厚さでは機械的強度が不足し、1000μmを越える厚さでは光の透過性や軽量化及び薄型化に不利である。
【0011】
プリズムシートの他の一方の面の形状がプリズムに与える影響は大きい。特にプリズムシートの主たる目的であるバックライトの輝度向上に影響がある上に、バックライトに使用されるプリズムシートの置かれる拡散板との間で密着によって起こると考えられる干渉縞等の光むらの発生や、プリズムシートを複数枚重ねることによって更に輝度を高めたい場合に、プリズムシート間で起こす干渉縞への影響が大きい。密着又は干渉縞に対する防止の方法は、一般的に、突起により空隙を確保した例が多い。
【0012】
例えば、実開平6−10901では、導光板と対向する面が平滑であり、この面に凸形状を形成することが提案され、導光板との密着による輝度むらを防ぐ効果がエンボス状シートよりは効率の良いことが示されている。更に、特開平6−102506では、プリズムの溝と液晶表示板の透明電極とが干渉してモアレの干渉縞を防ぐために、プリズムの平坦面に透明な0.25mm以下の高さで間隔が1.20mm以下の目に見える透明なドットを設けることが提案されている。また、特開平7−151909では、2枚のフィルムレンズの間の等厚干渉縞の発生防止のために、通常の光線の下では12.5μm以上の最長波長に応じた高さの突起が必要と記載されている。これらの空隙確保の考え方では比較的大きな突起が必要で、このために輝度の向上を阻害しやすく、傷がつかず、さらにこの突起を見えなくするための方法を併用しなければならない。
【0013】
しかし、本発明者等の観察によれば、干渉縞の防止はシート間の空隙の確保よりは凹凸等による光の散乱の効果の方が大きい。例えば、平坦な裏面を持つプリズムシートを平坦なガラス板の上に配置すると干渉縞がはっきり観察される。この干渉縞をプリズム単位がなく、異なった凹凸構造だけを形成した薄いシートをこの上に置いて見ると、ある程度以上の凹凸構造のシートの場合に干渉縞は見えなくなる。この凹凸シートを平坦な裏面を持つプリズムシートとガラス板との間に挿入して干渉縞が消失する凹凸の程度を調べると、プリズムシートの上に置いた場合とぼほ一致する。このことは空隙よりは光の散乱の方が効果のあることを示している。このことをバックライト上で行って輝度の向上効果との関係を調べると、プリズムシートとガラス板間に凹凸シートを挿入した場合の方が輝度向上には良い。さらにガラス板の上に平坦な裏面を持つプリズムシートを1枚置き、その上にプリズムの長軸が互いに直交し1枚目の平坦面と2枚目のプリズム面とが隣接するように重ねて置くと干渉縞が必ず発生する。ガラス板とプリズムシートとの間に凹凸シートを挿入する方法だけでは、どの様な凹凸シートを用いても干渉縞の発生を防止し得ない。凹凸シートを2枚のプリズムシートの最上層に置くと干渉縞が見えなくなる時の凹凸の程度は大きく、この場合の輝度は低い。ガラス板と各プリズムシートとの各層に凹凸シートを挿入し干渉縞を観察すると比較的小さな凹凸で防止できる。即ち各プリズムシートの裏面に凹凸構造を設けることによって防止した方が、凹凸の程度が低くて防止可能である。さらに、この場合の方が輝度も高まりやすい。バックライトでは干渉縞を防止するのに拡散板上の1枚目のプリズムシートの裏面の凹凸は、2枚目のプリズムシートの裏面の凹凸よりその程度を低くしてもよい。しかし2枚とも同一の凹凸程度でも大差なく、この方が金型も1種ですむので経済的に有利である。
【0014】
プリズムシートの裏面の凹凸構造は、バックライトの輝度向上に大きく影響する。プリズムシート裏面はバックライト使用時は入射面に相当する。裏面の凹凸構造と輝度向上を調べるために、各入射角での光沢度で観測することは得策である。
両面が平坦な薄いシートの光沢度は、法線方向に近いと高く、入射角が大きくなると低下する。この一面に凹凸構造を付与すると各角度ともに低下し、両面が平坦なシートを基準にその低下の程度を算出すると、角度が大きい程低下率も大きい。しかし、60度の光沢度は平均的であるので凹凸構造に対応した光沢度の低下率を代表するには、60度の光沢度で表すことは妥当である。
【0015】
一方、これにプリズム構造を付与すると、入射光の方向とプリズム方向との関係で光沢度が変化する。法線方向に近い入射角の場合の光沢度は高く、入射角が大きくなると低下することは、プリズムの方向とは関係なく起こる。特に、入射光の方向とプリズム方向が一致すると両者が直交するように置いた場合に比べて光沢度は大幅に高くなる。更に入射角が法線方向に近く小さい場合に特に高くなる。裏面の凹凸の影響を明らかにするため、この光沢度を裏面が平坦なプリズムの光沢度を基準として、この値で除して、その低下する程度を比較すると、プリズムのない場合とは違って法線方向に近づくと大きく低下し且つ入射光とプリズムの方向が直交する場合に最も大きく低下し、平行な場合とのずれが大きくなる。これは凹凸構造がプリズムの再帰反射性能に大きく関与するものと考えられ、後述する再帰反射特性で観察する方が得策である。
一方、入射角が45度を越え大きくなるとプリズムの平行、直交による光沢度への影響は少なくなるので、凹凸構造に対応した光沢度は、プリズムのない場合と同様に、60度の鏡面光沢度をプリズムが平行な場合と直交な場合を平均して表すことができる。そして、凹凸構造の特徴を明確にするには、裏面が平坦な場合の60度光沢度を100として、該値で凹凸構造のそれを表した値を除した低下率で表すのが良い。
【0016】
プリズムシートのバックライト上における輝度向上の効果と裏面凹凸構造による60度鏡面光沢の低下率との関係は密接で、60度鏡面光沢の低下率が80より徐々に干渉縞防止の効果が現れ、50までは輝度の低下は徐々であるがこれを越えると大きく低下する。
干渉縞の防止効果を発揮する光の散乱に大きく影響のある裏面の凹凸の程度は、プリズム面を反射側として裏面凹凸面を入射面とする再帰反射特性に最もよく表れる。裏面が平坦な場合の反射強さを100とすると凹凸構造の裏面の再帰反射性能が70より干渉縞防止の効果が表れ、これより低くなる程効果が大きくなる。そして、40より低下すると輝度向上効果に影響する。従って干渉縞を防止して輝度向上を最大限発揮するには、60度光沢度の裏面凹凸構造による低下率が小さく、再帰反射率による低下が大きい凹凸構造が望ましく、具体的には平坦な面である場合の値を100としたとき、光沢度では50以上で、再帰反射は性能が70以下であることが必要である。
基準となる裏面が平坦なプリズムシートは、平坦面を一面としてプリズムシート作成時に作成してもよく、また裏面に凹凸構造を有するプリズムシートを作成した後、プリズムシートを構成する同類の材料を該凹凸構造を形成している裏面に塗布して平坦面を形成して作ることもできる。
【0017】
プリズムシートは2枚を重ねて使用されることが多く、この場合は、前記したように、プリズム頂部の傷を防止することが望まれる。一般にフィルムやシート類はその表面に適切な凹凸構造を付与すると滑り性が改善されることが知られている。バックライトに通常使用されるようにプリズム面を上にして、その上に同一プリズムの裏面を重ね一定荷重の下にプリズムの長軸方向と垂直方向の摩擦係数を調べる。摩擦係数は材料の種類と摩擦し合う面の形状によって左右されるが、凹凸構造のあるプリズムシートは平坦なプリズムシートに比べてどちらの摩擦方向ともに摩擦係数が低下している。この凹凸構造による摩擦係数の低下とプリズム頂部の損傷への影響を調べる。数回摩擦係数の測定と同じ操作を同一試料で繰り返した各種の裏面凹凸構造のプリズムシートの輝度向上効果を確かめると、凹凸構造によって摩擦係数の低下したプリズムシートは輝度を向上する能力が保たれ易いことが認められた。これはプリズム頂部の損傷を滑り性によって防止していると考えられ、この効果は裏面の凹凸構造が平坦な裏面の摩擦係数を100とした場合、70以下に低下した時に顕著であることがわかった。そして、10以下に低下することは殆どない。
【0018】
凹凸の程度は各種の計測機で観測できるが、一般に簡便な方法は表面粗さ計である。触針を移動させこの振動を電気的に計測して算出される。この特性値はJIS B 0601の表面粗さの定義と表示に示されている如く、中心線平均粗さ(Ra)最大高さ(Rmax)及び10点平均粗さ(Rz)で表され、10点平均粗さが凹凸の高低差を代表するのに好都合である。この時に得られる粗さ曲線より平均の高さを基準に山又は谷の間隔の平均値(Sm)が算定される。また、顕微鏡写真から任意の直線を引いた時に山、谷をいくら横切るかによって計算することもできる。本発明の目的に合う凹凸構造は、10点平均粗さ(Rz)で0.4μm〜2.0μm、山又は谷の間隔の平均値(Sm)で30μm〜200μmである。
【0019】
最も好ましい範囲は、プリズム高さhに応じて裏面の凹凸構造を設けることである。プリズム高さhに対応して適切な10点平均粗さ(Rz)と山又は谷の間隔の平均値(Sm)がともに決まる。本発明者等はプリズム単位の間隔が好ましい10〜500μmの範囲では、プリズム高さが高い程干渉縞の防止に必要な凹凸構造の程度は大きくなることを見出した。凹凸構造の程度は前記Rzには比例し、Smには反比例するので、hはRz/Smに比例することになる。従って、本発明者等は、最も好ましいRz、Sm、hの範囲は下記式(1)を満たすことを見出した。
h=K・Rz/Sm (1)
h、Rz、Smをともにμmの単位で表すと、比例定数Kは実験によれば1×103 から4×103 の範囲が適切である。従ってRzは0.4μm〜2.0μmであり、Smは30μm〜200μmであって且つ式(1)を満たすRz、Smが最も好ましい。
【0020】
本発明のプリズムシートは透光性の材料から形成される。透光性材料としてはポリメタアクリル酸メチル、ポリアクリル酸メチル等のアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルの単独若しくは共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート及びその変成共重合体等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルペンテン、環状ポリオレフィン重合体及びその変成共重合体等の熱可塑性樹脂、或いは紫外線又は電子線で架橋できる多官能性樹脂等が用いられ、これらは単独又は2種以上組み合わせて用いられる。
【0021】
本発明に用いられるプリズムシートを成形する方法は特に限定されるものではなく、例えば熱プレスによる金型成形加工、シートからのエンボス加工、立体模様を有する離型性シートから転写する方法、射出成形加工等の方法が可能である。この場合、成形加工時に於いて、頂角や頂稜及びプリズム平面、底面に若干の変形が生じても本発明の効果が認められる範囲であれば差支えない。
【0022】
裏面の凹凸構造を付与する金型は通常の製作方法が採用される。写真製版をもとにエッチングによって形状を与える方法、各種の金属、砂等の粉体の衝突によって形成するサンドブラスト法、彫刻したマスター・ロールから複製拡大するシルロール法等が採用可能であり、特にサンドブラスト法により粉体の種類、大きさ、衝突エネルギー、頻度等によって凹凸構造を制御することが好ましい。
【0023】
本発明のプリズムシートの使用の方法は各種の方法が考えられるが、液晶表示装置のバックライトの光拡散板上にプリズムの配備されたレンズ面を光が出射する側に置いて使用するのが一般的である。プリズムの長軸の方向は自由であるが、冷陰極線管のエッジライトの方向に一致させてもよく、これに垂直に配置してもよい。更に、輝度の向上を図りたい場合には、同一のまたは同類のプリズムシートを重ねて使用される。この場合、プリズムの長軸方向が最初の一枚目の方向と直交するように配置すると効果が高まる。
【0024】
本発明に用いられるバックライトの発光装置は直下型でもエッジライト型でもどちらでもよいが、近年エッジライト型が薄型化しやすく多用されている。エッジライト型では光線透過率の良い透明材料の導光体の端面に、細径の冷陰極線管が配置される。この場合、相対する両端面に配置した2灯型でも一端のみの1灯型でもよい。導光面の表面には拡散板が、裏面及びその周辺には反射材が設置されるのが一般的である。レンズシートはこの拡散板上またはその下部に置いて使用されるのが通常である。
【0025】
【実施例】
以下、本発明を実施例を挙げて更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【0026】
実施例1
(1)プリズムシートの作製
頂角90度、山の高さ25μm、底辺50μmの2等辺3角形の頂稜が互いに平行になるように直線状のプリズムが多数連なる一面の金型Aと、他の面として平坦な面から凹凸の程度やその間隔を変えた金型Bを8面用意して、それぞれをB−1からB−8とした。
非晶質環状オレフィン共重合体(三井石油化学工業株式会社製アペル6011T)の230μmの厚みのシートを金型Aと金型Bとを組み合わせて200μmになるように熱プレスに装着し、金型温度250℃、圧力100Kg/cm2 に15分保持し、その後常温になるまで冷却してプリズムシートを作製した。
得られたプリズムシートの顕微鏡による断面写真から、プリズム形状は金型の設計値とほぼ一致していた。
【0027】
(2)光沢度の測定
プラスチックの光学的特性試験方法JIS K 7105の光沢度に従い、グロスメーター(日本電飾工業製)にて、金型Bより得られる裏面の平坦面又は凹凸面を反射面になるよう、またプリズムの長軸方向が入射光と直交する場合と平行する場合の2通りに試料を置き、その上に黒色板を置いて光を遮断して60度鏡面光沢度を測定した。凹凸のある裏面の光沢度を裏面が平坦面である場合の光沢度を100として、この値で各測定値を除して算出した。そして直交する場合と平行する場合を平均して光沢低下率を表した。
【0028】
(3)再帰性反射性能の測定
プラスチックの光学的特性試験方法JIS K 7105の再帰性反射性能に従い、再帰性反射性能試験機(スガ試験機株式会社製NS−1)にてプリズム裏面を入射面となるように設置して入射角0度、観測角0.2度で測定した。この場合、校正用試験片に当たる照度を10.76Lxに調整して校正用試験片からの反射光度を測定する。この場合、反射強さは3.5cd/10.76Lxとなった。この場合も裏面が平坦面であるプリズムシートを100とし、これに対する裏面に凹凸が設けられたプリズムシートの値の比率で表した。
【0029】
(4)バックライトに設置された場合の輝度の測定
液晶表示用のバックライトである166mm×129mm(8インチ相当)の長辺方向の1端に1灯設置した冷陰極線管に、電流をインバーターを通して供給した。この発光面装置には裏面に反射板と表面に拡散板が具備されており、この発光面装置の拡散板表面の法線方向に700mmの距離の場所からLUMINANCECOLORIMETER(TOPCON社製BM5A)により輝度を測定した。
プリズムシートの成形で得たプリズムシート8種をプリズム面を光の射出の方向にして、プリズムの長軸方向を冷陰極線管の方向である長辺に平行に拡散板の上に置いて、発光面の中央部と短辺方向に上下35mmの位置の3点の輝度を測定し、この平均値を算出して代表値とした。この場合、プリズムシートを設置しない場合の前記3地点の平均値を算出し1084cd/m2を示した。これを発光源の輝度として、輝度が何倍に高められたかを算出した。
【0030】
(5)摩擦係数の測定及び摩耗の観察
プラスチックフィルムの摩擦係数の測定はASTM D 1894−78に準じて、JIS P8147を参考にして水平型の剥離試験機(テスター産業製定速剥離試験機)を利用して、幅約80mm、長さ250mmの試料を水平な面に固定し、もう一方の試料を60mm×100mmの重量1Kgの金属製の面に固定して30mm/秒の一定速度で水平に引張るときの張力をロードセルを通して読み取る。試料の固定方法は水平な固定面にはプリズム面を可動な部分には、凹凸のある裏面を設置して、この間の摩擦係数を算出する。静摩擦係数は、おもりが移動し始める瞬間に示す最初のピークの力をおもりによる垂直荷重で割ったものであり、動摩擦係数は引き続きおもりが移動している間に示す摩擦力をおもりによる垂直荷重で割ったものである。可動部の引張方向とプリズムの長軸方向と一致させた場合と直交した場合についてそれぞれを測定した。
これらの4種の係数を表1に示す。そして、これらの4種の係数は大きな差がないので総平均するとともに裏面が平坦なB−1金型による係数を100とした比率で表した。更に、プリズム長軸方向に直交して摩擦係数の測定と同一操作を同一場所に10回繰り返して摩耗したサンプルを作製して、これをバックライト上で輝度を測定し、摩耗による変化を観察した。
【0031】
(6)干渉縞の観察
明るい室内でガラス板上に試料をプリズム面を上側として張り付け、全方向から観察して干渉縞が発生しているかどうかを観察した。また、この上にプリズムの長軸方向が互いに直交するように重ね、干渉縞が発生しているかどうかを観察した。
【0032】
(7)表面粗さの測定
表面粗さの定義と表示を明確にしたJIS B 0601にもとづいて触針式表面粗さ計(株式会社ミツトヨ製 SURFTEST 301)でプリズム裏面の凹凸を読み取った。0.8mmの基準長さの中に山の高さが5番目までの高さと谷底の深さが5番目までの標高の平均値の差が10点平均粗さRzと定義され凹凸の代表として適切であるので、これを用いた。この時に得られる粗さ曲線をもとに平均高さの所で平均線の方向に測った山又は谷の間隔の平均値を凹凸の平均間隔Smとして読んだ。これらの測定を金型Bの表面及び各々のプリズムシートについて測定した。
前記プリズムシート8種とともに、B─6金型により凹凸の設けられたプリズム裏面を平坦面に復元するために、同一原料樹脂をメチルエチルケトンに20%になるよう溶解し、プリズム面を保護フィルムで保護して3μmの厚みになるように塗布乾燥した試料をB−6塗工として特性値を表1に示した。
【0033】
【表1】
【0034】
表1の結果から明らかなように、凹凸構造が平坦なB−1の特性値を100とした場合、光沢度で50以上、再帰反射性能で70以下、摩擦係数で70以下の各要件を全て満足するB−4、B−5、B−6、B−7は、高輝度で、干渉縞の発生が防止され、且つ傷がつき難く、従って直交10回摩擦後の輝度残存率も大きく、良好な性能をバランス良く備えている。
これに対して、光沢度が50未満のB−8は輝度の向上率が低く、また再帰反射性能が70を越えるB−1、B−2、B−3、及びB−6塗工は、いずれも干渉縞が発生し、更に摩擦係数が70を越えるB−1及びB−6塗工は、いずれも直交10回摩擦後の輝度残存率が低い。
プリズム高さ(h)と10点平均粗さ(Rz)と、山又は谷の間隔の平均値(Sm)との比例定数Kは0.95×103 から8.3×103 の間にあって、1〜4×103 の範囲のB−4、B−5、B−6、B−7が適切な特性値を示し符合した。
【0035】
実施例2
実施例1と同一の金型Aと金型Bのうち、B−1、B−4、及びB−6を使用してポリカーボネート(帝人株式会社製AD5503)の230μmのシートを金型温度270℃、15分熱プレスで保持してプリズムシートを得た。得られたプリズムシートは、顕微鏡の断面写真からプリズム高さは24μmを示していた。このプリズムシートを実施例1と同様の方法で特性値を評価して表2の結果を得た。この場合の光源光の輝度は、1129cd/m2であった。
更に、B−6金型使用した裏面凹凸のプリズムシートの裏面に同一のポリカーボネートを濃度15%の塩化メチレン溶液とし、プリズム面を保護フィルムで保護して3μmになるように塗工した。この試料の特性値をB−6塗工として表2に示した。
【0036】
参考例
頂角90度、底辺50μmの2等辺3角形をプリズム単位とする市販のポリカーボネート製プリズムシートを実施例1と同様の方法で特性値を評価し、表2の市販PCとして示した。
【0037】
【表2】
【0038】
表2の結果から明らかなように、上記凹凸構造が平坦なB−1の特性値を100とした場合、光沢度で50以上、再帰反射性能で70以下、摩擦係数で70以下の各要件を全て満足するB−4及びB−6は、高輝度で、干渉縞の発生が防止され、且つ傷がつき難く、従って、直交10回摩擦後の輝度残存率も大きく、良好な性能をバランス良く備えている。
これに対して、再帰反射性能が70を越えるB−1、B−6塗工、及び市販PCは、いずれも干渉縞が発生し、また摩擦係数が70を越えるB−1及びB−6塗工は、直交10回摩擦後の輝度残存率が低い。また、実施例1の結果と同様に、hとRzとSmの関係を表す比例定数のK値はB−4で4×103 、B−6で1.9×103 であり適切な範囲内にあった。
【0039】
実施例3
山の高さ16μm、底辺32μmの2等辺3角形である以外は実施例1と同様の金型Aと金型B−1及びB−4を使用して、実施例2と同一の方法でプリズムシートを作製し、その特性値を表3に示した。この場合の光源光は、1129cd/m2 の輝度を示した。
また、プリズムシートの断面写真からプリズム高さは15.5μmであったので、Rz/Smは表3から0.0056となり、15.5を0.0056で除すとKは2.76となり、最適の範囲にあることがわかる。
【0040】
【表3】
【0041】
【発明の効果】
叙上のとおり、本発明のプリズムシートは干渉縞の発生がなく、傷がつき難く、均一且つ高輝度で、液晶表示装置等に有用である。
Claims (3)
- 透光性樹脂からなり、一方の面に実質的に3角柱からなるプリズム形状の単位のレンズ部を長軸方向が互いにほぼ平行になるように多数配置し、他方の面に凹凸構造を形成させたプリズムシートであって、前記凹凸構造が、該凹凸構造が平坦な面である場合の60度光沢度、再帰反射性能、摩擦係数の各特性値を100としたとき、60度光沢度が50以上であり、再帰反射性能が70以下であり、プリズムの頂部の面を該凹凸構造面で摩擦したときの摩擦係数が70以下であって、凸部の頂上と凹部の底部との深さを10点平均粗さRzで0.4μmから2.0μmであり、凹凸構造の山又は谷の間隔の平均値Smが30μmから200μmの範囲にあることを特徴とするプリズムシート。
- 3角柱からなるプリズム形状の頂角が70度から110度の範囲にあり、プリズム単位の間隔が10μmから1000μmの範囲にある請求項1記載のプリズムシート。
- 凹凸構造の凸部の頂上と凹部の底部との深さの10点平均粗さRzと山又は谷の間隔の平均値Smとプリズム高さhとが下記式(1)の関係にあり、定数Kが1×103 から4×103 の間にある請求項1のプリズムシート。
h=K・Rz/Sm (1)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25687195A JP3607759B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | プリズムシート |
US08/558,183 US5844720A (en) | 1995-09-08 | 1995-11-15 | Prism sheet |
TW085105384A TW337554B (en) | 1995-09-08 | 1996-05-06 | Prism sheet |
KR1019960020701A KR100258823B1 (ko) | 1995-09-08 | 1996-06-11 | 프리즘 시트 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25687195A JP3607759B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | プリズムシート |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0980209A JPH0980209A (ja) | 1997-03-28 |
JP3607759B2 true JP3607759B2 (ja) | 2005-01-05 |
Family
ID=17298582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25687195A Expired - Lifetime JP3607759B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | プリズムシート |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5844720A (ja) |
JP (1) | JP3607759B2 (ja) |
KR (1) | KR100258823B1 (ja) |
TW (1) | TW337554B (ja) |
Families Citing this family (57)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7108414B2 (en) | 1995-06-27 | 2006-09-19 | Solid State Opto Limited | Light emitting panel assemblies |
US5613751A (en) | 1995-06-27 | 1997-03-25 | Lumitex, Inc. | Light emitting panel assemblies |
US6712481B2 (en) * | 1995-06-27 | 2004-03-30 | Solid State Opto Limited | Light emitting panel assemblies |
JP3769327B2 (ja) * | 1996-07-23 | 2006-04-26 | 大日本印刷株式会社 | プリズムレンズシート、バックライトシステム及び液晶表示装置 |
JP3324678B2 (ja) * | 1996-08-05 | 2002-09-17 | 株式会社エンプラス | 導光板、サイドライト型面光源装置及びサイドライト型面光源装置用の部品金型 |
JPH1081171A (ja) * | 1996-09-09 | 1998-03-31 | Yazaki Corp | 監視領域拡張部材およびこれを用いた車両周辺監視装置 |
KR100371393B1 (ko) * | 1997-06-28 | 2003-11-28 | 주식회사 엘지화학 | 액정 표시 판넬용 광학 시트 및 그 제조 방법 |
US6536930B1 (en) * | 1997-10-06 | 2003-03-25 | Gerhard F. Hirmer | Panel assembly with integrated stop signal |
KR100604123B1 (ko) * | 1998-08-05 | 2006-07-25 | 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 | 렌즈 시트 및 그 제조방법 |
US5950340A (en) * | 1999-02-02 | 1999-09-14 | Woo; Fay Kan-Kyone | Sign box |
US6827456B2 (en) | 1999-02-23 | 2004-12-07 | Solid State Opto Limited | Transreflectors, transreflector systems and displays and methods of making transreflectors |
US7364341B2 (en) | 1999-02-23 | 2008-04-29 | Solid State Opto Limited | Light redirecting films including non-interlockable optical elements |
US6752505B2 (en) * | 1999-02-23 | 2004-06-22 | Solid State Opto Limited | Light redirecting films and film systems |
JP2000251514A (ja) * | 1999-03-03 | 2000-09-14 | Nec Corp | 被照明体の反射形照明装置 |
KR100356991B1 (ko) * | 1999-08-19 | 2002-10-18 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 백라이트 유닛 |
US6356389B1 (en) | 1999-11-12 | 2002-03-12 | Reflexite Corporation | Subwavelength optical microstructure light collimating films |
US6570710B1 (en) | 1999-11-12 | 2003-05-27 | Reflexite Corporation | Subwavelength optical microstructure light collimating films |
US6710829B2 (en) * | 2000-05-03 | 2004-03-23 | Benq Corporation | Method of performing a uniform illumination pattern in a back-light plate using a press |
UA74186C2 (uk) * | 2000-05-19 | 2005-11-15 | Лусайт Інтернешнл Юк Лімітед | Освітлювальний пристрій з підсвічуванням крізь ребро |
CN100389017C (zh) | 2000-08-18 | 2008-05-21 | 瑞弗莱克塞特公司 | 差动固化材料及其形成过程 |
US7230764B2 (en) | 2000-08-18 | 2007-06-12 | Reflexite Corporation | Differentially-cured materials and process for forming same |
US6755534B2 (en) | 2001-08-24 | 2004-06-29 | Brookhaven Science Associates | Prismatic optical display |
US6880946B2 (en) * | 2002-01-15 | 2005-04-19 | Reflexite Corporation | Grooved optical microstructure light collimating films |
CN100416373C (zh) * | 2002-04-16 | 2008-09-03 | 三星电子株式会社 | 用于液晶显示装置的背光组件 |
KR100725011B1 (ko) * | 2003-11-12 | 2007-06-04 | 엘지전자 주식회사 | 프리즘 시트 및 백라이트 어셈블리 |
JP2006525553A (ja) * | 2003-05-02 | 2006-11-09 | リフレキサイト コーポレイション | 光再配向光学構造 |
JP5009491B2 (ja) * | 2004-05-11 | 2012-08-22 | 出光興産株式会社 | 液晶バックライト装置用プリズム一体型光拡散板 |
KR20070085643A (ko) | 2004-11-04 | 2007-08-27 | 솔리드 스테이트 옵토 리미티드 | 광학 필름 내의 만곡한 긴 쐐기 |
CN2791693Y (zh) * | 2005-04-29 | 2006-06-28 | 群康科技(深圳)有限公司 | 聚光片及采用该聚光片的背光模组 |
TWM279869U (en) * | 2005-06-17 | 2005-11-01 | Innolux Display Corp | Prism sheet |
US20070104911A1 (en) * | 2005-11-09 | 2007-05-10 | Whe-Yi Chiang | Laminate with optical structure and method for using the same |
TWI354122B (en) * | 2006-09-11 | 2011-12-11 | Mitsubishi Rayon Co | Lens sheet, planar light source device and liquid |
JP4917403B2 (ja) * | 2006-10-11 | 2012-04-18 | 五洋紙工株式会社 | 光拡散性レンズシート |
US8441730B2 (en) * | 2006-11-14 | 2013-05-14 | Xiper Innovations, Inc. | Non-attenuating light collimating articles for graphic arts |
JP2008203489A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Toppan Printing Co Ltd | 光学シートとそれを用いたバックライト・ユニットおよび表示装置 |
KR100988626B1 (ko) * | 2008-05-15 | 2010-10-18 | 엘지전자 주식회사 | 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치 |
TW201017280A (en) * | 2008-10-28 | 2010-05-01 | Shiang-Lin Liao | Substrate-free optical film |
US20100177396A1 (en) * | 2009-01-13 | 2010-07-15 | Craig Lin | Asymmetrical luminance enhancement structure for reflective display devices |
US20100139749A1 (en) * | 2009-01-22 | 2010-06-10 | Covalent Solar, Inc. | Solar concentrators and materials for use therein |
US8714780B2 (en) * | 2009-04-22 | 2014-05-06 | Sipix Imaging, Inc. | Display devices with grooved luminance enhancement film |
EP2467742A2 (en) | 2009-06-02 | 2012-06-27 | 3M Innovative Properties Company | Light redirecting film and display using this film |
US8797633B1 (en) | 2009-07-23 | 2014-08-05 | Sipix Imaging, Inc. | Display device assembly and manufacture thereof |
KR20120061911A (ko) | 2009-08-25 | 2012-06-13 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 광 방향 전환 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 시스템 |
JP2011064745A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Toppan Printing Co Ltd | 光学シート、バックライトユニット及びディスプレイ装置 |
KR101848939B1 (ko) * | 2009-10-27 | 2018-04-13 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 휨 방지 표면을 갖는 광학 필름 |
US20100139765A1 (en) * | 2009-11-30 | 2010-06-10 | Covalent Solar, Inc. | Solar concentrators with remote sensitization |
US20100139769A1 (en) * | 2009-11-30 | 2010-06-10 | Covalent Solar, Inc. | Solar concentrators with light redirection |
EP2567269A1 (en) | 2010-05-07 | 2013-03-13 | 3M Innovative Properties Company | Antireflective films comprising microstructured surface |
US10156661B2 (en) * | 2010-05-28 | 2018-12-18 | 3M Innovative Properties Company | Light redirecting film and display system incorporating same |
JP5614128B2 (ja) * | 2010-06-30 | 2014-10-29 | 凸版印刷株式会社 | 光学シート、バックライトユニット及びディスプレイ装置 |
US20120213968A1 (en) * | 2011-02-23 | 2012-08-23 | Hosoda Hidemasa | Optical laminate film and display device |
CN102650704A (zh) * | 2011-02-23 | 2012-08-29 | 富士胶片株式会社 | 光学层压膜和显示装置 |
KR101973778B1 (ko) * | 2012-11-16 | 2019-04-30 | 삼성디스플레이 주식회사 | 플렉서블 표시 장치 및 그 커버 윈도우 제조 방법 |
KR101526792B1 (ko) * | 2014-03-06 | 2015-06-05 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 아웃사이드 미러용 백라이트 유닛 |
EP4307031A3 (en) * | 2016-11-30 | 2024-03-20 | Molecular Imprints, Inc. | Generating a virtual content display |
KR101799527B1 (ko) * | 2017-03-22 | 2017-11-20 | (주)성원티피에스 | 레이저 광원장치 및 이를 포함하는 주차 지시등 시스템 |
KR102036797B1 (ko) * | 2017-09-20 | 2019-10-25 | 주식회사 엘엠에스 | 일체형 광학시트 모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5122709A (en) * | 1989-03-20 | 1992-06-16 | Hitachi, Ltd. | Antistatic cathode ray tube with lobe like projections and high gloss and hardness |
JPH04356015A (ja) * | 1991-03-22 | 1992-12-09 | Tosoh Corp | バックライト |
CA2088113C (en) * | 1992-01-27 | 1999-03-30 | Tomohiro Yokota | Light adjusting sheet for a planar lighting device and a planar lighting device and a liquid crystal display using the sheet |
KR0168879B1 (ko) * | 1992-12-25 | 1999-04-15 | 기따지마 요시또시 | 렌티큘러 렌즈, 면광원 및 액정 표시 장치 |
US5598280A (en) * | 1993-03-23 | 1997-01-28 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Film lens and a surface light source using the same |
-
1995
- 1995-09-08 JP JP25687195A patent/JP3607759B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-15 US US08/558,183 patent/US5844720A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-05-06 TW TW085105384A patent/TW337554B/zh not_active IP Right Cessation
- 1996-06-11 KR KR1019960020701A patent/KR100258823B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR970016638A (ko) | 1997-04-28 |
US5844720A (en) | 1998-12-01 |
TW337554B (en) | 1998-08-01 |
KR100258823B1 (ko) | 2000-06-15 |
JPH0980209A (ja) | 1997-03-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3607759B2 (ja) | プリズムシート | |
KR101357380B1 (ko) | 광학 시트, 면 광원 장치 및 투과형 표시 장치 | |
US6799859B1 (en) | Surface illuminant device and prism sheet used therefor | |
TWI494615B (zh) | 稍具表面粗度之稜形片 | |
US6880946B2 (en) | Grooved optical microstructure light collimating films | |
US20030142249A1 (en) | Liquid crystal display device | |
KR20070100696A (ko) | 휘도강화필름, 그의 제조 및 사용 방법 | |
WO1997028403A1 (fr) | Source lumineuse superficielle et affichage a cristaux liquides, et equipements de signalisation et de regulation du trafic l'utilisant | |
JP5470846B2 (ja) | 拡散シートおよびそれを用いたバックライトユニット | |
KR20010066830A (ko) | 광확산필름 및 그 이용 | |
JP2003518263A (ja) | 光波長以下のサイズの光学的微細構造の光平行化フィルム | |
JP2002236203A (ja) | 光拡散フィルムおよびその製造方法、ならびに光拡散フィルムを用いた面光源装置及び表示装置 | |
JPH0727136B2 (ja) | 面光源素子 | |
US7738754B2 (en) | Optical component and backlight unit using the optical component | |
JP7161287B2 (ja) | 液晶表示装置用光学シート及び液晶表示装置用バックライトユニット | |
WO2005085916A1 (ja) | 光制御フィルムおよびそれを用いたバックライト装置 | |
JPH06148408A (ja) | 光制御シート | |
WO2004079408A1 (ja) | 光偏向素子及び光源装置 | |
JPH103079A (ja) | Lcd用バックライトユニット | |
JP3753785B2 (ja) | 光拡散フィルムおよびそれを用いた面光源装置 | |
JP2009025438A (ja) | 拡散シートおよびそれを用いた直下型バックライトユニット | |
JP5113383B2 (ja) | 光制御フィルムおよびそれを用いたバックライト装置 | |
JP2011150077A (ja) | 光学シート、バックライトユニットおよびディスプレイ装置 | |
JPH07198911A (ja) | 面光源装置用光線制御シート | |
JP2000294019A (ja) | 面光源素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020611 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040820 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041008 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071015 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081015 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091015 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091015 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101015 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111015 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121015 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121015 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131015 Year of fee payment: 9 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |