JP5286907B2 - 光路制御部材及びバックライトユニット並びにディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学素子及びこれを用いた光路制御部材及び光路制御部材を使用したバックライトユニット並びにディスプレイ装置に関する。

液晶パネルを利用した液晶表示装置は、携帯電話や個人用携帯情報端末、パーソナルコンピュータ用ディスプレイの画像表示手段だけでなく、家電製品としてのテレビにも幅広く普及してきている。さらには、これまでのカソード・レイ・チューブ（ＣＲＴ）テレビでは困難であった大型面対応の情報家電の画像表示装置として一般家庭にも普及し、液晶表示装置の利点をより活用させるために、大型化だけでなく、高輝度化、薄型・軽量化に向けた開発も非常に早いスピードで進められてきている。

このような液晶表示装置では、装置内部に光源を内蔵していることが多く、画像を表示するために必要な明るさを得るために、液晶パネルの背面側に光源を含めたバックライトユニットを配置している。このバックライトユニットに採用されている光源としては、大別して冷陰極管（ＣＣＦＴ）等の光源ランプを、光透過性に優れたアクリル樹脂等からなる平板状の導光板内で多重反射させる「導光板ライトガイド方式」（いわゆる、エッジライト方式）と、導光板を用いない「直下型方式」があり、特に直下型方式は導光板の利用が困難な大型の液晶ディスプレイなどの表示装置に用いられている。

直下型方式の液晶表示装置としては、図７に示す装置が一般的に用いられている。
この種の液晶表示装置は、表裏両面を偏光板４１，４２で挟んだ液晶パネル４３からなる液晶表示部４０が上部に位置して配設され、液晶表示部４０の下面側である光入射面側には、冷陰極管等からなる複数の光源ランプ３０が液晶表示部４０の平面方向に沿って配設され、さらに、液晶表示部４０の光入射面側に拡散フィルム５０のような光学シートが設けられている。
このような液晶表示装置では、光源ランプ３０から射出される光Ｌは拡散フィルム５０で拡散され、液晶パネル４３の表示エリアに集光される。
なお、光源ランプ３０からの光を効率よく照明光として利用するために、光源ランプ３０の背面には高反射率の光反射板３２が配置されている。また、複数の光源ランプ３０はランプハウス３１内に収容されている。
高反射率の光反射板３２は、白色顔料である酸化チタン（ＴｉＯ_２）粉末を透明な接着剤等の溶液に混合した材料を、所定のパターン、例えばドットパターンにて印刷後、乾燥させて形成したものであり、光を射出面側へ導く役割を担った高輝度化を図るための工夫が施されている。

しかしながら、図７に例示する液晶表示装置においては、視野角の制御が拡散フィルム５０の拡散性にのみ委ねられていることから、その制御が難しく、その結果、液晶表示画面の中心部は明るく、その周辺部に行くほど暗くなるという問題があった。これが、光の利用効率低下の要因となり、液晶表示画面を横から見たときの輝度低下を招いていた。

これを解決する方法として、集光機能を有する構造体の裏面（光入射面）側に光反射部と光透過部を備えた光学素子がある。
この光学素子は、集光機能を有する構造体、すなわち光透過性の基材と、この基材の一方の面に複数の単位レンズを一定のピッチで配列形成してなるレンズシートを備え、基材の一方の面と反対の面に、各単位レンズの集光部分にそれぞれ臨む光透過部と各単位レンズの非集光部分にそれぞれ臨む光反射部が並列して設けられている。
このような光学素子をバックライトユニットの光路制御部材として用いる場合は、拡散板を経由して入ってくる照明光源からの光に対し、光透過部に入る光をレンズシートを通して外部へ出射させ、それ以外の光を光反射部で光源側に戻す役割を果たしている。光反射部で戻された光は、光源側の光反射板３２などで再度反射され、再び照明光源として光透明層を通ってレンズシートに入射され、単位レンズから外部へと出射される。
このようにして、光反射部によって課題となっていた横方向に出射される利用できなかった光を抑制し、照明光源からの光を無駄なく効率良く再利用することが可能となる。この光学素子を示す周知技術としては、特許文献１に示すものが知られている。
特願２００７−５００６５２号公報

一方、近年の経済産業省による消費生活用製品安全法の改定を始めとして、消費者により安全な製品を提供することが求められてきていることから、上記特許文献１に例示されている光学素子を含む、消費生活用の製品を構成する部材、部品にも同様なより高い安全性を持たせることが望まれてきている。この求められている安全性の一つ大きな枠として、火災に対する防止対策がある。ディスプレイを始めとする消費生活用製品は一般家庭内で使用されるため、総じて製品およびその構成部材や部品は火災を引き起こさないためにも燃え難いことが要求されている。

液晶ディスプレイなどの表示装置に用いられている光学素子には高い透明性が求められるため、その材質は高分子材料であることが多い。しかし、市場で広く用いられている高分子材料は一般的に可燃性であることから、光学素子の火災防止策は必須なものであり、これまでにも様々な対策が検討されてきている。一般的な光学素子の火災予防策としては、ハロゲン化化合物、有機リン系化合物、無機化合物に代表される発火を遅らせること、火炎の広がりを抑制させる物質として知られている難燃剤を加えることが考えられる。
しかしながら、これらの難燃剤を加える場合、難燃剤自身が光学素子内を透過する光を拡散反射させて光の透過を妨げる要因となり、高い透明性を損なう可能性が考えられる。また、難燃剤を添加させることで、これまでの光学素子特性や機能を損なうことも起こり得る。さらには、添加した難燃剤が表層に染み出すこともありうることから、有害性のある難燃剤を使用することはできなくなる。
また、分子構造に難燃性となる官能基を付与して高分子材料自体の難燃性を向上させる試みも成されているが、一般的に従来の光学素子向け材料よりも高価なものになることが多く、難燃性に優れた光学素子を提供することが困難となっていた。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、光学性能を損なうことなく難燃性を向上させた光学素子及びこれを用いた光路制御部材及び光路制御部材を使用したバックライトユニット並びにディスプレイ装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために請求項１の発明は、入射された光を出射する際に当該光の出射方向、出射範囲、輝度分布の何れか１つを少なくとも制御する光学素子と、前記光学素子の光入射面側に設けられた光拡散板とを備えることを特徴とする光路制御部材であって、
前記光学素子は、光透過性の基材層と、前記基材層の一方の面に形成された複数の集光用の単位レンズとを有するレンズシートを備え、
前記基材層の一方の面と反対の面の前記各単位レンズの集光部分に位置する箇所に光透過部が設けられ、前記各単位レンズの非集光部分に位置する箇所に光反射部が設けられ、
前記光反射部は難燃性材料を含んで構成され、
前記光拡散板は前記光学素子の光入射面に接着層もしくは粘着層を介して接着され、
前記接着層もしくは粘着層は水酸化アルミニウムを含んで構成されている
ことを特徴とする光路制御部材である。
請求項２の発明は、前記光反射部は、波長５４０ｎｍの入射光に対する反射率が７０％以上であり、かつ前記光反射部の入射面に反射率が１００％の反射層を重ねた場合に波長５４０ｎｍの入射光に対する反射率が９０％以上であることを特徴とする請求項１記載の光路制御部材である。
請求項３の発明は、前記光反射部は、光を反射する白色顔料及び金属粒子の何れか一つ、またはこれら白色顔料及び金属粒子の組合せからなることを特徴とする請求項１または２記載の光路制御部材である。
請求項４の発明は、前記光反射部は、光を反射する金属蒸着層からなることを特徴とする請求項１または２記載の光路制御部材である。
請求項５の発明は、前記光反射部は、重量比で１〜４０％の難燃性材料を含んで構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の光路制御部材である。
請求項６の発明は、前記光学素子と反対の前記光拡散板の光入射面に光透過層を介して単位レンズ群が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の光路制御部材である。
請求項７の発明は、前記光拡散板は難燃性材料を含んで構成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の光路制御部材である。
請求項８の発明は、
光源と、
請求項１乃至７の何れか１項に記載の光路制御部材を少なくとも備える、
ことを特徴とするバックライトユニットである。
請求項９の発明は、
画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子と、
前記画像表示素子の背面に、請求項８記載のバックライトユニットを備える、
ことを特徴とするディスプレイ装置である。

本発明によれば、光反射部に難燃性材料を含んで構成されていることで、輝度および配光特性を低下させることなく光学素子の難燃性を向上させることが可能となり、より安全性に優れた光学素子、光路制御部材及びバックライトユニット並びにディスプレイ装置を提供できる。

以下、本発明にかかる光学素子及びこれを用いた光路制御部材、及び光路制御部材を用いたバックライトユニット並びにディスプレイ装置の実施の形態について図１乃至図３を参照して詳細に説明する。なお、図１乃至図３に示す各部位の縮尺または比率は実際とは一致しない。また、これに限定されるものでもない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態における光学素子の概略断面図である。
この図１において、光学素子１０は、入射された光を出射する際に当該光の出射方向、出射範囲、輝度分布の何れか１つを少なくとも制御するもので、シート状の光透過性の基材層３と、この基材層３の一方の面に半円柱状のシリンドリカルレンズ構造を呈する多数の単位レンズ３ａを平面方向に一定のピッチで配列形成してなるレンズシート４を備える。多数の単位レンズ３ａは、基材層３の一方の面と反対の面から入射される光を集光して出射するものである。
なお、単位レンズ３ａは半円柱状のシリンドリカルレンズ構造のものに限定されず、半球状の凸型マイクロレンズを二次元方向に一定のピッチで配列形成した構造のものなどであってもよい。
基材層３の一方の面と反対の面の各単位レンズ３ａの集光部分に位置する箇所にはストライプ状の開口部（特許請求の範囲に記載した）１が感材層５を介して並列に設けられ、さらに、上記反対の面の各単位レンズ３ａの非集光部分に位置する箇所にはストライプ状の光反射部２が感材層５を介して並列に設けられている。
開口部１は、図示省略した光源からの光Ｌを透過させてレンズシート３に入射するものであり、また、光反射部２は光Ｌを光源側に反射させるものである。この光反射部２は難燃性材料を含んで構成されている。
なお、開口部１及び光反射部２は単位レンズ３ａの構造に対応してストライブ状に形成されているが、これに限らず、要は単位レンズ３ａの集光部分に光透過用の開口部が形成され、単位レンズ３ａの非集光部分に光反射部が形成された構造のものであればよい。

単位レンズ３ａは、光を透過する加工可能な材料からなり、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリメチルメタクリレート系樹脂、シクロオレフィンポリマー系樹脂等を用いて、押し出し成形法、射出成型法、あるいは熱プレス成型法によって形成することができる。また、ＵＶや放射線硬化型の樹脂を用いて成形することも可能である。なお、ＵＶや放射線で硬化する材料を含む樹脂を複数混ぜて用いることでも良い。
基材層３は、単位レンズ３ａを形成する際の基材を担い、製造上基材層３上に上記記載の工法で単位レンズ３ａを形成する。
基材層３に用いられる材料は、アクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリカーカーボネート系樹脂などの透明性の高い樹脂を一例として挙げることができる。また、この基材層３は、単位レンズ３ａと同じ材料でも良く、また、単位レンズ３ａの成形加工時に両面同時に製造加工することで、単位レンズ３ａと基材層３を一括して得ることも出来る。

光反射部２を構成する材料としては、光を反射する白色顔料や金属粉末を挙げることができる。その一例としては、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、クレー、水酸化アルミニウム、硫化亜鉛、シリカおよびシリコーン等が挙げられる。これらの白色顔料、金属粉末は、単独で使用しても、あるいは複数種類を混ぜて使用しても良く、蒸着法により形成しても良い。
また、光反射部２を構成するバインダー材料としては、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネ−ト系樹脂、ポリスチレン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂等の熱可塑性樹脂、あるいは、ポリエステルアクリレート系、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系のオリゴマー又はアクリレート系等からなる光硬化性樹脂などの透明樹脂が一例として挙げられる。
光反射部２の厚さは、開口部１の高さ及び光の反射を制御するためにも５ミクロン以上が望ましく、さらには１０ミクロンから３０ミクロンの厚さであることがより望ましい。

本実施の形態における光反射部２に含まれる難燃性材料としては、ハロゲン化されたベンゼン類、ビフェニル類、フェノール類に代表されるハロゲン化有機芳香族化合物、またはハロゲン化有機脂肪族化合物、ハロゲン化されたエステル化合物やアミド化合物、ハロゲン化されたイミド化合物が挙げられる。
また、トリフェニルホスフェイトやホスファゼンに代表される有機リン系化合物、メラミンホスフェイト、メラミンシアヌレイト等に代表されるメラミン系化合物をあげることができる。その他に、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム水和物、水酸化マグネシウム、ホウ酸塩、酸化アンチモン、等に代表される無機化合物からも選択することができる。これらに代表される難燃性材料は、単独で使用してもよく、複数を混ぜ合わせて使用しても良い。
さらには、光反射部２は高い反射特性を必要とすることから、これに含まれる難燃性材料としては、光を強く反射させる白色材料または金属材料がより望ましい。これらの光を強く反射させる難燃性材料を用いる場合、含まれる難燃性材料の比率を高めることが可能となる。

光反射部２を構成する主バインダーに難燃性を付与させるには、先に述べた難燃性材料を添加させることで可能となる。バインダーとして透明性が必要となるため、添加する難燃材料はバインダーに相溶するものが望ましい。また、難燃性材料を微細なナノサイズの粒子にすることで、より分散性を向上させると同時に難燃性をも向上させる手法も用いることができる。
また、光反射部２に難燃性を付与するには、難燃性が付与された構造を有する高分子材料を用いることでも可能となる。用いる材料としては、ポリフォスファゼン等の主鎖構造にリン原子を含む材料等に代表される透明性の高い高分子材料が望ましい。さらには、難燃性高分子材料にこれまで述べてきた難燃性材料を添加させることで、より難燃性を向上させることも可能となる。

なお、光反射部２における光の吸収は１％以下が望ましい。１％を超えると光学素子から射出する積算光量が減少して輝度が低下する。そのため、光を反射させる光反射部２の反射率は７０％以上を必要とし、より好ましくは８０％以上である。混合する白色顔料または金属粉末の比率は５０％以上が望ましく、これらを単独あるいは２種類以上を混ぜて使用しても良い。

（実施の形態２）
次に、本発明の光学素子を用いた光路制御部材の実施の形態について図２を参照して説明する。
図２は本実施の形態２における光路制御部材の概略断面図である。
光路制御部材２０は、図２に示すように、上記実施の形態１に示した場合と同様な構成要素からなる光学素子１０と、この光学素子１０の開口部１と光反射部２の光入射面に粘着または接着層６を介して接着された光拡散板７を含んで構成される。
光拡散板７は、図示省略した光源からの光Ｌを拡散して光学素子１０に向け出射するためのものである。
ここで、粘着または接着層６は、光反射部２と拡散板７とを貼り合せるためのものであり、感材層５と粘着または接着層６の間には開口部１が形成される。この開口部１内は、例えば、空気や窒素等の気体で充満している。

本発明の光学素子１０と拡散板７を貼り合わせる場合、全面であっても良く、また少なくとも部分的な接合でも良い。また、貼りあわせる方法としては、ロールラミネーターあるいはプレス機のような装置を用いることが出来る。また、貼り合わせる工程においては、光学素子１０、粘着または接着層６、または拡散板７などに触れるロール部位は、ゴム製、または金属製でも良く、これらを上下別々に組み合わせて貼り合せても良い。
また、粘着または接着層６に用いられる材料は、光を透過させるために透明性に優れた材料が好ましく、例えば、アクリル系、ウレタン系、ゴム系、シリコーン系の粘着材または接着材が挙げられる。いずれの場合も高温のバックライト内で使用されるため、１００℃で貯蔵弾性率Ｇ’ １．０Ｅ＋０４ Ｐａ以上であることが望ましい。これより値が低いと、拡散板７と光学素子１０が剥離またはずれてしまう可能性がある。また、開口部１を確保するために、粘着または接着層６の中に透明な微粒子、例えば、ビーズ等を混ぜても良い。また、粘着または接着層６は、透明な樹脂層を含む多層構造でも良く、単層で用いても良い。

なお、上記粘着または接着層６には、これまで示してきた難燃性材料を添加させることで、光反射部２の難燃性付与との相乗効果により、光学素子全体の難燃性を向上させることができる。この場合、粘着性または接着特性及び光透過性を阻害しない範囲で難燃性材料を添加することが望ましく、添加する難燃性材料は重量比で１〜２０％の範囲内であることがより望ましい。特に、難燃性材料を微細なナノサイズの粒子にすることで、より分散性を向上させることで透明性を保持すると同時に難燃性を向上させる手法を用いることがより望ましい。
さらには、難燃性が付与された拡散板７と一体化させることで、より光学素子を含む光路制御部材全体の難燃性を向上させることが可能となる。

（実施の形態３）
次に、本発明の光学素子を用いた光路制御部材の他の実施の形態について図３を参照して説明する。
図３は本実施の形態３における光路制御部材の概略断面図である。
光路制御部材２３は、図３に示すように、上記実施の形態１に示した場合と同様な構成要素からなる光学素子１０と、この光学素子１０の開口部１と光反射部２の光入射面に粘着または接着層６を介して接着された光拡散板７と、開口部１及び光反射部２と反対側である光拡散板７の光入射面７ａに積層された光透過層２２と、光拡散板７と反対側である光透過層２２の光入射面２２ａに設けられた裏面用の単位レンズ群２１とを含んで構成される。
上記粘着または接着層６と光拡散板７は、上記実施の形態２で記述した場合と同様な構成になっている。

このように構成された実施例３に示す光路制御部材２３においても、上記実施の形態２に示す場合と同様に難燃性を付与することによって、光学素子を含む光路制御部材全体の難燃性を向上させることが可能となる。

（実施の形態４）
次に、本発明の光路制御部材を用いたバックライトユニット並びに液晶ディスプレイ装置の実施の形態について図４を参照して説明する。
図４に示す液晶ディスプレイ装置１００は、液晶表示部（特許請求の範囲に記載した画像表示素子に相当する）４０と、この液晶パネル４０の光入射側に臨ませて配置されたディスプレイ用のバックライトユニット１０１を備える。
バックライトユニット１０１は、上記実施の形態２に示した場合と同様な構成要素からなる光路制御部材２０と、この光路制御部材２０の光入射側に配置された直下型の照明用光源１０２を備える。
なお、バックライトユニット１０１は、直下型のバックライトに限らず、エッジライト型のバックライトであってもよい。

液晶表示部４０は、液晶パネル４３と、この液晶パネル４３の表裏両面に積層状態に設けられた偏光板４１，４２とから構成される。
照明用光源１０２は、光路制御部材２０の光拡散板７の下面に沿って等間隔に配列され、白色光を出射する冷陰極管などからなる複数のランプ３０と、複数のランプ３０からの光を効率よく照明光として利用するために、複数のランプ３０の背面に配置された高反射率の光反射板３２とを備える。また、複数の光源ランプ３０はランプハウス３１内に収容されている。
したがって、照明用光源１０２からの光Ｌは光路制御部材２０を通して液晶表示部４０に向け出射される。これにより、液晶パネル４０から画像信号によって表示制御された表示光を視認面側Ｆに向けて出射することで画像を表示する。
また、ランプ５０１は冷陰極線管に限らず、ＬＥＤまたはＥＬまたは半導体レーザーなどを使用でき、白色光を出射できるものであれば、どのような光源用ランプを採用してもよい。また、この実施の形態３に示す液晶ディスプレイ装置の光路制御部材として、上記実施の形態３に示す構造の光路制御部材を用いることができる。

本発明にかかる光学素子は、液晶ディスプレイ装置のバックライトユニットに適用されるものに限らず、有機または無機電界発光表示装置、プラズマディスプレイ等のディスプレイ装置の視野角コントロールフィルムや、コントラスト向上フィルム、太陽電池用の光制御フィルム、投射スクリーンなどに応用することができる。

次に、本発明の実施例について説明する。
実施例１では、上記実施の形態１に示す光学素子１０の具体例および難燃性の評価方法並びに評価結果について説明し、実施例２では、上記実施の形態２に示す光路制御部材２０の輝度比較結果について説明する。

（実施例１）
先ず、基材層３となるＰＥＴフィルム上に、ウレタンアクリレートを主成分とする紫外線硬化型樹脂を塗布し、半円柱状のシリンドリカルレンズ構造を呈する単位レンズ３ａ群を配列形成してなる形状に切削したシリンダー金型を使用して単位レンズ３ａ群と基材層３とからなるレンズシート４を作製した。次に、単位レンズ３ａ群と反対側の面にＵＶ硬化型感材層５を貼り合わせた上に、未硬化の粘着材にウレタン樹脂と酸化チタンからなる厚みが１５ミクロンの光反射部３を積層し、最後に単位レンズ３ａ群側からＵＶを照射して開口部１と光反射部２のパターンを形成して光学素子１０を作製した。
次に、上記と同じ方法で光反射部２に難燃性材料として水酸化アルミニウムを添加した光学素子１０を作製した。水酸化アルミニウムと酸化チタンの重量比は、１対１０、１対５、１対２として燃焼試験を行った。

（燃焼試験）
温度２３℃、湿度５５％の環境下において、厚みが０．２ｍｍの短冊状（１２５ｍｍ×１３ｍｍ）にした光学素子サンプルの長尺方向の一端部をクランプで挟み、サンプルの下に金網を設けて水平に固定した。次に固定した側と反対の長尺方向の他端部にバーナー炎を１０秒間あてて、その燃焼性および燃焼時間を計測比較した。燃焼性の観察および計測した燃焼距離と燃焼速度は、同じ条件を３回繰り返し行った結果の平均値を用いている。その結果を図４に示す。
図４から明らかなように、難燃性材料である水酸化アルミニウムを添加させることで、光学素子１０の難燃性を向上させることができることを確認した。

（実施例２）
先ず、基材層３となるＰＥＴフィルム上に、ウレタンアクリレートを主成分とする紫外線硬化型樹脂を塗布し、半円柱状のシリンドリカルレンズ構造を呈する単位レンズ３ａ群を配列形成してなる形状に切削したシリンダー金型を使用して単位レンズ３ａ群と基材層３とからなるレンズシート４を作製した。次に、単位レンズ３ａ群と反対側の面にＵＶ硬化型感材層５を貼り合わせた上に、未硬化の粘着材にウレタン樹脂と酸化チタンからなる厚みが１５ミクロンの光反射部３を積層し、最後に単位レンズ３ａ群側からＵＶを照射して開口部１と光反射部２のパターンを形成して光学素子１０を作製した。
この得られた光学素子１０に接着層６を介してポリスチレン製拡散板７に貼り合わせて光路制御部材２０を作製した。これは、光拡散板７上にロールコーターを用いて主成分がアクリル系樹脂の接着剤を塗布し、この上に作製した光学素子１０をロールラミネーター装置で貼り合わせた後、８０℃のオーブンで１時間接着剤を硬化させることで得た。

同様に、実施例１に記した光反射部２に難燃性材料として水酸化アルミニウムを添加した光学素子１０に接着層６を介してポリスチレン製拡散板７に貼り合わせて光路制御部材２０を作製した。水酸化アルミニウムと酸化チタンの重量比は、１対１０、１対５、１対２として光路制御部材の輝度比較測定を行った。
作製した光路制御部材２０を液晶ディスプレイ装置に組み込み、この液晶ディスプレイ装置を点灯させてそれぞれの輝度を測定した。輝度計測は、（株）トプコンテクノハウス製のＳＲ−３Ａを用いて行った。図示した輝度は同じ条件を３回繰り返し行った結果の平均値を用いている。その結果を図５に示す。
図５から明らかなように、難燃性材料である水酸化アルミニウムを添加させても、光学素子１０および光路制御部材２０の輝度を低下させないことを確認した。同様の光学素子１０および光路制御部材２０を用いて、水平方向や垂直方向の配光特性に変化がないことも確認した。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載した要旨を逸脱しない範囲において構造設計変更等も含まれる。

本発明にかかる光学素子の実施の形態を示す概略断面図である。 本発明にかかる光路制御部材の実施の形態を示す概略断面図である。 本発明にかかる光路制御部材の他の実施の形態を示す概略断面図である。 本発明にかかる光路制御部材を用いたバックライトユニットを具備する液晶ディスプレイ装置の実施の形態を示す概略断面図である。 本実施例１における光学素子の各サンプルの燃焼性及び燃焼速度の計測結果を示す図である。 本実施例２における光路制御部材の各サンプルの輝度の計測結果を示す図である。 従来技術による直下型方式の液晶ディスプレイ装置の概略断面図である。

符号の説明

１……開口部（光透過部）、２……光反射部、３……基材層、３ａ……単位レンズ、４……レンズシート、５……感材層、６……粘着層または接着層、７……光拡散板、１０……光学素子、２０……光路制御部材、２１……単位レンズ群、２２……光透過層、２３……光路制御部材、３０……ランプ、３１……ランプハウス、３２……光反射板、４０……液晶表示部、４１，４２……偏向板、４３……液晶パネル，１００……液晶ディスプレイ装置、１０１……バックライトユニット、１０２……照明用光源。

Claims (9)

1. 入射された光を出射する際に当該光の出射方向、出射範囲、輝度分布の何れか１つを少なくとも制御する光学素子と、前記光学素子の光入射面側に設けられた光拡散板とを備えることを特徴とする光路制御部材であって、
   前記光学素子は、光透過性の基材層と、前記基材層の一方の面に形成された複数の集光用の単位レンズとを有するレンズシートを備え、
   前記基材層の一方の面と反対の面の前記各単位レンズの集光部分に位置する箇所に光透過部が設けられ、前記各単位レンズの非集光部分に位置する箇所に光反射部が設けられ、
   前記光反射部は難燃性材料を含んで構成され、
   前記光拡散板は前記光学素子の光入射面に接着層もしくは粘着層を介して接着され、
   前記接着層もしくは粘着層は水酸化アルミニウムを含んで構成されている
   ことを特徴とする光路制御部材。
2. 前記光反射部は、波長５４０ｎｍの入射光に対する反射率が７０％以上であり、かつ前記光反射部の入射面に反射率が１００％の反射層を重ねた場合に波長５４０ｎｍの入射光に対する反射率が９０％以上であることを特徴とする請求項１記載の光路制御部材。
3. 前記光反射部は、光を反射する白色顔料及び金属粒子の何れか一つ、またはこれら白色顔料及び金属粒子の組合せからなることを特徴とする請求項１または２記載の光路制御部材。
4. 前記光反射部は、光を反射する金属蒸着層からなることを特徴とする請求項１または２記載の光路制御部材。
5. 前記光反射部は、重量比で１〜４０％の難燃性材料を含んで構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の光路制御部材。
6. 前記光学素子と反対の前記光拡散板の光入射面に光透過層を介して単位レンズ群が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の光路制御部材。
7. 前記光拡散板は難燃性材料を含んで構成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の光路制御部材。
8. 光源と、
   請求項１乃至７の何れか１項に記載の光路制御部材を少なくとも備える、
   ことを特徴とするバックライトユニット。
9. 画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子と、
   前記画像表示素子の背面に、請求項８記載のバックライトユニットを備える、
   ことを特徴とするディスプレイ装置。

Images