JP5287009B2 - レンズシート、ディスプレイ用光学シート、照明装置、電子看板、及びそれを用いたバックライトユニット、ディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
本発明は光学レンズシートに関する。
近年、ＴＦＴ型液晶パネルやＳＴＮ型液晶パネルを使用した液晶表示装置は、主としてＯＡ分野のカラーノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）を中心に商品化されている。
このような液晶表示装置においては、液晶パネルの背面側（観察者側）に光源を配置し、この光源からの光で液晶パネルを照明する方式、いわゆる、バックライト方式が採用されている。
このような液晶表示装置においては、液晶パネルの背面側（観察者側）に光源を配置し、この光源からの光で液晶パネルを照明する方式、いわゆる、バックライト方式が採用されている。
この種のバックライト方式に採用されているバックライトユニットとしては、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」とがある。
また、上記のようなバックライトや、CCFL、有機EL、無機EL、LEDを使用した照明装置及び電子看板を含めて薄型化が求められており、その場合、直下型であると、ランプイメージの問題がある。
また、薄型化の場合、上記に示したエッジライト方式は一般的であるが、直下型に比べて輝度が足りないという問題があった。
また、ディスプレイの大型化と共に輝度向上用のレンズシートは単体で保持するのが難しく、よれや、たわみが問題となっている。
また、レンズシートの構造は液晶パネルの画素構造とモアレを起こすという問題があった。
上記の様々な問題は、一つ解決すればよいというわけではなく、全て同時に解決しなければいけない。上述したように従来の装置では、上記問題に充分に応えられているとは言いがたく、ユーザからは、低価格、高輝度、高表示品位で、かつ低消費電力の液晶表示装置を実現できるバックライトユニット及びディスプレイ装置の開発が待ち望まれている。
特開２００７−１０３３２１号公報
特開２００７−１２５１７号公報
特開２００６−１９５２７６号公報
特開２００７−２１３０３５号公報
本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり薄型化、高輝度化、低コスト化、よれたわみ解消、モアレ低減を満足する光学シート及びこの光学シートを用いた照明装置、電子看板、バックライトユニット、ディスプレイ装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。
すなわち請求項１の発明は、透明な基板部と、前記基板部の厚さ方向の一方の面に設けられた微細凹凸パターン形状とを有する光透過性レンズであって、前記微細凹凸パターンは複数の微細な単位凸部が平面的に配列されて形成されており、前記単位凸部は四角錐形状であり、前記単位凸部の頂部は、前記単位凸部の突出方向と直交する仮想面上で互いに交差する方向に延在する２本以上の断面Ｖ字形の溝が形成されることで分割された４個以上の頂点を有し、前記微細凹凸パターン形状側の面に透光性基板を配置し、前記微細凹凸パターン形状と、前記透光性基板とが、各単位凸部の間の空気層部を残存させた状態で光学密着剤により接合されていることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、交差する方向に延在する断面略々Ｖ字形の溝は、形状が互いに異なっている請求項１または２に記載の光学レンズシートである。
また、請求項４の発明は、前記光学レンズシート中に光拡散微粒子を含有した事を特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載の光学レンズシートである。
また、請求項５の発明は、前記基板部側あるいは微細凹凸パターン形状側あるいはそれらの双方の側に光拡散性フィルムを配置したことを特徴とする請求項１乃至４に何れか１項記載の光学レンズシートである。
また、請求項６の発明は、前記基板部側あるいは微細凹凸パターン形状側あるいはそれらの双方の側に偏光型フィルムを配置したことを特徴とする請求項１乃至４に何れか１項記載の光学レンズシートである。
また、請求項７の発明は、前記光学密着剤中に光拡散性微粒子を含有した事を特徴とする請求項乃至６に何れか１記載の光学レンズシートである。
また、請求項８の発明は、前記光学レンズシートの前記微細凹凸パターンに対向させて液晶パネルを配置したことを特徴とする請求項１乃至７に何れか１項記載の光学レンズシートである。
また、請求項９の発明は、請求項１乃至７に何れか１項記載の前記光学レンズシートの前記基板部に対向させて直下型光源を配置したことを特徴とするバックライトユニットである。
また、請求項１０の発明は、請求項１乃至７に何れか１項記載の前記光学レンズシートの側方にエッジライト型光源を配置したことを特徴とするバックライトユニットである。
また、請求項１１の発明は、請求項１乃至７に何れか１項記載の前記光学レンズシートの側方にエッジライト型光源を配置し、且つ前記光学レンズシートの基板部側に直下型光源を配置したことを特徴とするバックライトユニットである。
また、請求項１２の発明は、請求項１に記載の光学レンズシートを用いて作製された照明装置である。
また、請求項１３の発明は、請求項１に記載の光学レンズシートを用いて作製された電子看板である。
また、請求項１３の発明は、画素単位で光を透過／遮光して画像を表示刷る画像表示素子と、請求項８乃至１０に何れか１項記載のバックライトユニットと、を備えることを特徴とする画像表示装置である。
上述したように、薄型化、高輝度化、低コスト化、よれたわみ解消、モアレ低減を同時に達成し、提供することができる。
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の光学レンズシートの一例を示す斜視図である。
光学レンズシート１は、透明な基板部１０２と、微細凹凸パターン形状（レンズ部）１０４を有する光透過性レンズである。
微細凹凸パターン形状１０４は、基板部１０２の厚さ方向の一方の面に設けられている。
微細凹凸パターン形状１０４は、複数の微細な単位凸部１０６が平面的に配列されて形成されている。
単位凸部１０６は略々四角錐形状である。
単位凸部１０６の頂部は、単位凸部の突出方向と直交する仮想面上で互いに交差する方向（本実施例では直交する方向）に延在する断面略々Ｖ字形の溝１０８が形成されることで分割された複数の頂点１１０を有している。
交差する方向に延在する断面略々Ｖ字形の溝は、同一の形状でもよく、あるいは、互いに形状が異なっていてもよい。
また、各単位凸部１０６の頂部の複数の頂点１１０は、均一な形状を呈していてもよく、あるいは、不均一な形状を呈していてもよい。
また、微細凹凸パターン形状１０４は、形状を周期的に異ならせるようにしてもよく、この場合、水平方向ごとに、あるいは、垂直方向ごとに形状を周期的に異ならせるようにしてもよい。
図１は本発明の光学レンズシートの一例を示す斜視図である。
光学レンズシート１は、透明な基板部１０２と、微細凹凸パターン形状（レンズ部）１０４を有する光透過性レンズである。
微細凹凸パターン形状１０４は、基板部１０２の厚さ方向の一方の面に設けられている。
微細凹凸パターン形状１０４は、複数の微細な単位凸部１０６が平面的に配列されて形成されている。
単位凸部１０６は略々四角錐形状である。
単位凸部１０６の頂部は、単位凸部の突出方向と直交する仮想面上で互いに交差する方向（本実施例では直交する方向）に延在する断面略々Ｖ字形の溝１０８が形成されることで分割された複数の頂点１１０を有している。
交差する方向に延在する断面略々Ｖ字形の溝は、同一の形状でもよく、あるいは、互いに形状が異なっていてもよい。
また、各単位凸部１０６の頂部の複数の頂点１１０は、均一な形状を呈していてもよく、あるいは、不均一な形状を呈していてもよい。
また、微細凹凸パターン形状１０４は、形状を周期的に異ならせるようにしてもよく、この場合、水平方向ごとに、あるいは、垂直方向ごとに形状を周期的に異ならせるようにしてもよい。
一般的には頂部がこのように４つに区切られる事が多いが、溝本数を増やす事によって、この頂点１１０を必要によって増やす事は可能である。このようなレンズはレンズ部の再帰反射を用い、高輝度化を達成できる。また、一般的な輝度向上シートである三角柱タイプのものと比較し、視野角のサイドローブも出ないため、例えばディスプレイに用いた場合、拡散フィルムを使用しなくてすむため、低コストにも寄与することになる。
また、透光性基板に拡散性微粒子が混入しているものと、接合する場合には、レンズ部と、透光性基板面とを空気層を介し、光学密着材にて密着させる事によって、薄型化で問題となっている、ランプイメージ対策にも寄与することとなる。
また、この場合、頂点１１０は分断し、個数が増加するため、光学密着材との密着効果を高めることにも寄与する。さらに、光学特性を変化させずに剛性のある透光性基板と密着することによって、よれたわみを抑えることとなる。よって、上記問題点を本発明のレンズシートで同時に解消する事が可能となる。
また、このような密着をする事によって、透光性基板２に透光性微粒子を混入する事によって、モワレ低減の効果を持たせる事も可能となる。
また、透光性基板に拡散性微粒子が混入しているものと、接合する場合には、レンズ部と、透光性基板面とを空気層を介し、光学密着材にて密着させる事によって、薄型化で問題となっている、ランプイメージ対策にも寄与することとなる。
また、この場合、頂点１１０は分断し、個数が増加するため、光学密着材との密着効果を高めることにも寄与する。さらに、光学特性を変化させずに剛性のある透光性基板と密着することによって、よれたわみを抑えることとなる。よって、上記問題点を本発明のレンズシートで同時に解消する事が可能となる。
また、このような密着をする事によって、透光性基板２に透光性微粒子を混入する事によって、モワレ低減の効果を持たせる事も可能となる。
図２は本発明の光学レンズシートの一例を示す断面図である。
本発明の光学レンズシート１の微細凹凸パターン形状１０４の断面形状は、図２(a)のように直線からなるものが一般的であるが、図２(b)のように頂点部が円弧状であってもよく、さらに図２(c) 図２(d)のように全体が丸みを帯びていてもかまわない。
光学レンズシート１は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）等を用いて、当該技術分野では良く知られている押し出し成形法、射出成型法、あるいは熱プレス成型法によって形成する。この場合において、光学レンズシート１は、同一の材料からなる一つの基材から構成しても良いし、それぞれ別の材料の別の基材から作製してもよい。
本発明の光学レンズシート１の微細凹凸パターン形状１０４の断面形状は、図２(a)のように直線からなるものが一般的であるが、図２(b)のように頂点部が円弧状であってもよく、さらに図２(c) 図２(d)のように全体が丸みを帯びていてもかまわない。
光学レンズシート１は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）等を用いて、当該技術分野では良く知られている押し出し成形法、射出成型法、あるいは熱プレス成型法によって形成する。この場合において、光学レンズシート１は、同一の材料からなる一つの基材から構成しても良いし、それぞれ別の材料の別の基材から作製してもよい。
図３は本発明の光学レンズシート１に透光性基板２を付与した構成の一例を示す断面図である。
本発明の光学レンズシート１は透光性基板２と同時に使用することができ、図３（a）のように透光性基板２上に、光学レンズシート１の基板部１０２を載せることによって、例えば剛性を安定させる事ができる。
また、図３(c)のように透光性基板２に透光性微粒子を封入する事によって、例えば直下型ランプを用いる場合にはランプイメージをなくし、さらに本発明の光学レンズシート１によって、輝度を向上させる事が可能である。
また、図３(b)は光学レンズシート１の微細凹凸パターン形状１０４の上に透光性基板２が載った状態であり、微細凹凸パターン形状１０４の頂点１１０を増加させる事によって、透光性基板２を安定して支えて固定することが可能である。
また、図３(d)のように透光性基板２に透光性微粒子を封入する事によって、例えば直下型ランプを用いる場合にはランプイメージをなくし、さらに本発明の光学レンズシート１によって、輝度を向上させる事が可能である。
なお、光学レンズシート１や透光性基板２に用いる透明樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、アクリルニトリルポリスチレン共重合体、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ＰＥＴ、ポリプロピレン等を使用することができる。
本発明の光学レンズシート１は透光性基板２と同時に使用することができ、図３（a）のように透光性基板２上に、光学レンズシート１の基板部１０２を載せることによって、例えば剛性を安定させる事ができる。
また、図３(c)のように透光性基板２に透光性微粒子を封入する事によって、例えば直下型ランプを用いる場合にはランプイメージをなくし、さらに本発明の光学レンズシート１によって、輝度を向上させる事が可能である。
また、図３(b)は光学レンズシート１の微細凹凸パターン形状１０４の上に透光性基板２が載った状態であり、微細凹凸パターン形状１０４の頂点１１０を増加させる事によって、透光性基板２を安定して支えて固定することが可能である。
また、図３(d)のように透光性基板２に透光性微粒子を封入する事によって、例えば直下型ランプを用いる場合にはランプイメージをなくし、さらに本発明の光学レンズシート１によって、輝度を向上させる事が可能である。
なお、光学レンズシート１や透光性基板２に用いる透明樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、アクリルニトリルポリスチレン共重合体、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ＰＥＴ、ポリプロピレン等を使用することができる。
図４は本発明の光学レンズシート１に拡散性微粒子を混入した構成の一例を示す断面図である。
光学レンズシート１内に透光性微粒子を混入することによって、すなわち、基板部１０２と微細凹凸パターン形状（レンズ部）１０４の双方に透光性微粒子を混入することによって、例えば、色むらのある発光体の発光スペクトルムラを改善する事も可能であり、前記に述べたランプイメージムラをも解消する事が可能となる。
なお、光学レンズシート１や透光性基板２に混入する透光性微粒子（透明粒子あるいは拡散性微粒子）としては、無機酸化物からなる透明粒子又は樹脂からなる透明粒子が使用できる。例えば、無機酸化物からなる透明粒子としてはシリカやアルミナ等からなる粒子を挙げることができる。また、樹脂からなる透明粒子としては、アクリル粒子、スチレン粒子、スチレンアクリル粒子及びその架橋体、メラミン―ホルマリン縮合物の粒子、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシ樹脂）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン―ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフルオロビニリデン）、及びＥＴＦＥ（エチレン―テトラフルオロエチレン共重合体）等の含フッ素ポリマー粒子、シリコーン樹脂粒子等を挙げることができる。これら透明粒子は、２種類以上を混合して使用してもよい。
光学レンズシート１内に透光性微粒子を混入することによって、すなわち、基板部１０２と微細凹凸パターン形状（レンズ部）１０４の双方に透光性微粒子を混入することによって、例えば、色むらのある発光体の発光スペクトルムラを改善する事も可能であり、前記に述べたランプイメージムラをも解消する事が可能となる。
なお、光学レンズシート１や透光性基板２に混入する透光性微粒子（透明粒子あるいは拡散性微粒子）としては、無機酸化物からなる透明粒子又は樹脂からなる透明粒子が使用できる。例えば、無機酸化物からなる透明粒子としてはシリカやアルミナ等からなる粒子を挙げることができる。また、樹脂からなる透明粒子としては、アクリル粒子、スチレン粒子、スチレンアクリル粒子及びその架橋体、メラミン―ホルマリン縮合物の粒子、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシ樹脂）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン―ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフルオロビニリデン）、及びＥＴＦＥ（エチレン―テトラフルオロエチレン共重合体）等の含フッ素ポリマー粒子、シリコーン樹脂粒子等を挙げることができる。これら透明粒子は、２種類以上を混合して使用してもよい。
図５は本発明の光学レンズシート１と光学密着材３を介して透光性基板２を密着させた構成の一例を示す断面図である。
図５（a）のように光学密着材３で、光学レンズシート１の基板部１０２と透光性基板２を密着し、剛性能力を高める事も可能であり、図５（c）に示すように、透光性基板２内に透光性微粒子を混入する事によって、拡散効果を高めることも可能となる。
また、図５（ｂ）のように、光学レンズシート１の微細凹凸パターン形状１０４の上に、光学密着材３を介して透光性基板２を配置することも可能であり、この場合には、各単位凸部１０６の間の空気層部４を残存させた状態で微細凹凸パターン形状１０４と光学密着材３とを密着することによって、輝度向上の性能を保ちつつ、両面をフラットにする事が可能であり、光学レンズシート１の頂点部を増加させる事により、密着効果を高める事も可能である。さらに、図５（d）のように、透光性基板２内に透光性微粒子を混入する事によって拡散効果を高め、直下型光源のランプイメージ対策に効果をあげることができ、密着する事によって、１個体でありながら、ランプイメージ低減、それによる薄型化、輝度向上、よれたわみ低減、モワレ解消、を同時に向上させることを可能にする。
なお、光学密着材３として粘・接着剤が使用可能であり、このような粘・接着剤としては、例えば、アクリル系、ウレタン系、ゴム系、シリコーン系の粘・接着剤が挙げられる。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、使用中に光拡散層２５とレンズシート１がずれてしまう可能性がある。また安定に間隙２００を確保するために、接・粘着剤層の中に透明の微粒子、例えば、ビーズ等を混ぜても良い。また粘接着剤は両面テープ状のものでも良いし、単層のものでもよい。
また、通常別材料をつる面通しで接着させると、吸水率の違いにより反りの問題があるが、図５（d）のように微細凹凸パターン形状１０４（レンズ面）と透光性基板２（基材）を貼り合わせる場合、中央にある光学密着材３の厚みを変える事によって、透光性基板２と光学レンズシート１との密着力を変える事ができ、反り挙動を緩和できる。
図５（a）のように光学密着材３で、光学レンズシート１の基板部１０２と透光性基板２を密着し、剛性能力を高める事も可能であり、図５（c）に示すように、透光性基板２内に透光性微粒子を混入する事によって、拡散効果を高めることも可能となる。
また、図５（ｂ）のように、光学レンズシート１の微細凹凸パターン形状１０４の上に、光学密着材３を介して透光性基板２を配置することも可能であり、この場合には、各単位凸部１０６の間の空気層部４を残存させた状態で微細凹凸パターン形状１０４と光学密着材３とを密着することによって、輝度向上の性能を保ちつつ、両面をフラットにする事が可能であり、光学レンズシート１の頂点部を増加させる事により、密着効果を高める事も可能である。さらに、図５（d）のように、透光性基板２内に透光性微粒子を混入する事によって拡散効果を高め、直下型光源のランプイメージ対策に効果をあげることができ、密着する事によって、１個体でありながら、ランプイメージ低減、それによる薄型化、輝度向上、よれたわみ低減、モワレ解消、を同時に向上させることを可能にする。
なお、光学密着材３として粘・接着剤が使用可能であり、このような粘・接着剤としては、例えば、アクリル系、ウレタン系、ゴム系、シリコーン系の粘・接着剤が挙げられる。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、使用中に光拡散層２５とレンズシート１がずれてしまう可能性がある。また安定に間隙２００を確保するために、接・粘着剤層の中に透明の微粒子、例えば、ビーズ等を混ぜても良い。また粘接着剤は両面テープ状のものでも良いし、単層のものでもよい。
また、通常別材料をつる面通しで接着させると、吸水率の違いにより反りの問題があるが、図５（d）のように微細凹凸パターン形状１０４（レンズ面）と透光性基板２（基材）を貼り合わせる場合、中央にある光学密着材３の厚みを変える事によって、透光性基板２と光学レンズシート１との密着力を変える事ができ、反り挙動を緩和できる。
図６（a）〜（d）は本発明の光学レンズシート１の上面に光拡散シート（光拡散性フィルム）５を付与した構成の一例を示す断面図であり、より詳細には、図５（a）〜（d）の各最も上位の箇所に光拡散シート（光拡散性フィルム）５を配置した断面図である。
本発明の光学レンズシート１は必要により光拡散シート５ヲ追加する事が可能であり、より拡散性をもたせる、あるいは、輝度向上させる、というような要望を満足する事が可能となる。
本発明の光学レンズシート１は必要により光拡散シート５ヲ追加する事が可能であり、より拡散性をもたせる、あるいは、輝度向上させる、というような要望を満足する事が可能となる。
図７は本発明の光学レンズシート１の下面に光拡散シート（光拡散性フィルム）５を付与した構成の一例を示す断面図であり、より詳細には、図５（a）〜（d）の各最も下位の箇所に光拡散シート（光拡散性フィルム）５を配置した断面図である。
また、光拡散シート（光拡散性フィルム）５を光学レンズシート１の基板部１０２の下面に置く事も可能であり、例えば、直下型光源を使用する場合にはランプイメージ対策となる。
また、光拡散シート（光拡散性フィルム）５を光学レンズシート１の基板部１０２の下面に置く事も可能であり、例えば、直下型光源を使用する場合にはランプイメージ対策となる。
図８は本発明の光学レンズシート１の両面に光拡散シート（光拡散性フィルム）５を付与した構成の一例を示す断面図であり、より詳細には、図５（a）〜（d）の各最も上位の箇所および最も下位の箇所にそれぞれ光拡散シート（光拡散性フィルム）５を配置した断面図である。
また、光拡散シート（光拡散性フィルム）５を光学レンズシート１の微細凹凸パターン形状１０４の上面及び基板部１０２の下面に置く事も可能であり、例えば、直下型光源を使用する場合にはランプイメージ対策をすると同時に拡散性、輝度向上性能も同時に満たす事が可能となる。
また、光拡散シート（光拡散性フィルム）５を光学レンズシート１の微細凹凸パターン形状１０４の上面及び基板部１０２の下面に置く事も可能であり、例えば、直下型光源を使用する場合にはランプイメージ対策をすると同時に拡散性、輝度向上性能も同時に満たす事が可能となる。
図９は本発明の光学レンズシートに偏光型フィルム６を付与した構成の一例を示す断面図である。
図９（a）は、透光性基板２の上方に光学レンズシート１を配置し、光学レンズシート１の微細凹凸パターン形状１０４の上に光学密着材３を介して偏光型フィルム６を配置したものであり、図９（c）は、透光性基板２に透光性微粒子を混入する事によって拡散効果を高めたものである。
図９（b）は、光学レンズシート１の微細凹凸パターン形状１０４の上に光学密着材３を介して透光性基板２を配置し、その透光性基板２の上に偏光型フィルム６を配置したものであり、図９（d）は、透光性基板２に透光性微粒子を混入する事によって拡散効果を高めたものである。
このように本発明の光学レンズシート１には必要に応じて偏光型フィルム６を使用することも可能であり、例えば液晶バックライトで使用する場合には輝度を向上させることが可能である。
図９（a）は、透光性基板２の上方に光学レンズシート１を配置し、光学レンズシート１の微細凹凸パターン形状１０４の上に光学密着材３を介して偏光型フィルム６を配置したものであり、図９（c）は、透光性基板２に透光性微粒子を混入する事によって拡散効果を高めたものである。
図９（b）は、光学レンズシート１の微細凹凸パターン形状１０４の上に光学密着材３を介して透光性基板２を配置し、その透光性基板２の上に偏光型フィルム６を配置したものであり、図９（d）は、透光性基板２に透光性微粒子を混入する事によって拡散効果を高めたものである。
このように本発明の光学レンズシート１には必要に応じて偏光型フィルム６を使用することも可能であり、例えば液晶バックライトで使用する場合には輝度を向上させることが可能である。
図１０は本発明の光学レンズシート１と光学密着材３を介して透光性基板２を密着させた構成の一例を示す断面図である。
図１０（a）のように、透光性微粒子を混入させた光学密着材３で、光学レンズシート１の基板部１０２と透光性基板２を密着し、剛性能力を高める事も可能であり、図１０（c）に示すように、透光性基板２内に透光性微粒子を混入する事によって、拡散効果をさらに高めることも可能となる。
また、図１０（ｂ）のように、透光性微粒子を混入させた光学密着材３で、光学レンズシート１の微細凹凸パターン形状１０４の上に透光性基板２を配置することも可能であり、この場合には、空気層４を介しながら微細凹凸パターン形状１０４と光学密着材３とを密着することによって、輝度向上の性能を保ちつつ、両面をフラットにする事が可能であり、光学レンズシート１の頂点部を増加させる事により、密着効果を高める事も可能である。この場合にも図１０（d）のように、透光性基板２内に透光性微粒子を混入する事によって拡散効果をさらに高め、直下型光源のランプイメージ対策に効果をあげることができ、密着する事によって、１個体でありながら、ランプイメージ低減、それによる薄型化、輝度向上、よれたわみ低減、モワレ解消、を同時に向上させることを可能にする。
本発明では、光学密着材３の中に、透光性微粒子を混入させることも可能となり、これにより、光線を拡散させる機能、密着力をコントロールさせる機能等を付与させることが可能となる。
図１０（a）のように、透光性微粒子を混入させた光学密着材３で、光学レンズシート１の基板部１０２と透光性基板２を密着し、剛性能力を高める事も可能であり、図１０（c）に示すように、透光性基板２内に透光性微粒子を混入する事によって、拡散効果をさらに高めることも可能となる。
また、図１０（ｂ）のように、透光性微粒子を混入させた光学密着材３で、光学レンズシート１の微細凹凸パターン形状１０４の上に透光性基板２を配置することも可能であり、この場合には、空気層４を介しながら微細凹凸パターン形状１０４と光学密着材３とを密着することによって、輝度向上の性能を保ちつつ、両面をフラットにする事が可能であり、光学レンズシート１の頂点部を増加させる事により、密着効果を高める事も可能である。この場合にも図１０（d）のように、透光性基板２内に透光性微粒子を混入する事によって拡散効果をさらに高め、直下型光源のランプイメージ対策に効果をあげることができ、密着する事によって、１個体でありながら、ランプイメージ低減、それによる薄型化、輝度向上、よれたわみ低減、モワレ解消、を同時に向上させることを可能にする。
本発明では、光学密着材３の中に、透光性微粒子を混入させることも可能となり、これにより、光線を拡散させる機能、密着力をコントロールさせる機能等を付与させることが可能となる。
図１１は本発明の光学レンズシート１に液晶パネル７を付与した構成の一例を示す断面図である。
ディスプレイとして成立させるために一般的には液晶パネル７を付与させる事も可能であり、図１１(a)、(c)、（d）に示すように、光学レンズシート１の微細凹凸パターン形状１０４の上に液晶パネル７を配置することも可能であり、また、図１１（ｂ）のように、光学密着材３で、光学レンズシート１の微細凹凸パターン形状１０４の上に液晶パネル７を配置することも可能である。
ディスプレイとして成立させるために一般的には液晶パネル７を付与させる事も可能であり、図１１(a)、(c)、（d）に示すように、光学レンズシート１の微細凹凸パターン形状１０４の上に液晶パネル７を配置することも可能であり、また、図１１（ｂ）のように、光学密着材３で、光学レンズシート１の微細凹凸パターン形状１０４の上に液晶パネル７を配置することも可能である。
図１２は本発明の光学レンズシートに直下型光源８を付与した構成の一例を示す断面図である。
図１２（a）は、光学レンズシート１の基板部１０２の下方に直下型光源８を配置したものであり、図１２（c）は光学レンズシート１の基板部１０２の下方に、透光性微粒子を混入させた透光性基板２を配置し、その下方に直下型光源８を配置したものである。
また、図１２（ｂ）のように、光学レンズシート１の微細凹凸パターン形状１０４の上に光学密着材３で透光性基板２を配置し、光学レンズシート１の下方に直下型光源８を配置してもよく、この場合、光学密着材３に透光性微粒子を混入させ、拡散効果を高めるようにしてもよい。
図１２（a）は、光学レンズシート１の基板部１０２の下方に直下型光源８を配置したものであり、図１２（c）は光学レンズシート１の基板部１０２の下方に、透光性微粒子を混入させた透光性基板２を配置し、その下方に直下型光源８を配置したものである。
また、図１２（ｂ）のように、光学レンズシート１の微細凹凸パターン形状１０４の上に光学密着材３で透光性基板２を配置し、光学レンズシート１の下方に直下型光源８を配置してもよく、この場合、光学密着材３に透光性微粒子を混入させ、拡散効果を高めるようにしてもよい。
図１３は本発明の光学レンズシート１にエッジライト型光源９を付与した構成の一例を示す断面図である。
エッジライトとして用いる場合には透光性基板２はヘイズ値の小さい値である事が好ましく、図１３（a）のように透光性基板２でエッジライト型光源９からの光線を導光させ、光学レンズシート１により導光した光を取り出す方法が一般的であり、図１３（ｂ）のように用いる場合には発光面つまり観察者面は下側となり、図１３（c）のように拡散微粒子を封入した透光性基板２の下に例えば反射層１１を設ける場合には逆に発光面つまり観察者面は上側となる。また、図１３（d）のように輝度向上フィルム１０を付与することにより正面輝度を上げる事も可能である。
エッジライトとして用いる場合には透光性基板２はヘイズ値の小さい値である事が好ましく、図１３（a）のように透光性基板２でエッジライト型光源９からの光線を導光させ、光学レンズシート１により導光した光を取り出す方法が一般的であり、図１３（ｂ）のように用いる場合には発光面つまり観察者面は下側となり、図１３（c）のように拡散微粒子を封入した透光性基板２の下に例えば反射層１１を設ける場合には逆に発光面つまり観察者面は上側となる。また、図１３（d）のように輝度向上フィルム１０を付与することにより正面輝度を上げる事も可能である。
図１４は本発明の光学レンズシート１に直下型光源８及びエッジライト９を付与した構成の一例を示す断面図である。
図１２、図１３の組合せとして、図１４（a）〜（d）のように、エッジライト９、直下型光源８を同時に用いることも可能であり、その場合、例えばエッジライト９を面内全体の輝度コントロールとし、直下型光源８でエリアコントロールすることによって、低消費電力化を狙う事も可能である。また、照明として使用する場合には高輝度を使用する場合にはエッジライト９、直下型光源８を共に使用し、輝度を落とす場合には直下型光源８は消灯し、エッジライト９のみで対応することも可能である。
図１２、図１３の組合せとして、図１４（a）〜（d）のように、エッジライト９、直下型光源８を同時に用いることも可能であり、その場合、例えばエッジライト９を面内全体の輝度コントロールとし、直下型光源８でエリアコントロールすることによって、低消費電力化を狙う事も可能である。また、照明として使用する場合には高輝度を使用する場合にはエッジライト９、直下型光源８を共に使用し、輝度を落とす場合には直下型光源８は消灯し、エッジライト９のみで対応することも可能である。
１ 光学レンズシート
２ 透光性基板
３ 光学密着材
４ 空気層部
５ 光拡散性フィルム
６ 偏光型フィルム
７ 液晶パネル
８ 直下型光源
９ エッジライト型光源
１０ 従来型輝度向上フィルム
１１ 反射層
２ 透光性基板
３ 光学密着材
４ 空気層部
５ 光拡散性フィルム
６ 偏光型フィルム
７ 液晶パネル
８ 直下型光源
９ エッジライト型光源
１０ 従来型輝度向上フィルム
１１ 反射層
Claims (13)
- 透明な基板部と、前記基板部の厚さ方向の一方の面に設けられた微細凹凸パターン形状とを有する光透過性レンズであって、
前記微細凹凸パターンは複数の微細な単位凸部が平面的に配列されて形成されており、
前記単位凸部は四角錐形状であり、
前記単位凸部の頂部は、前記単位凸部の突出方向と直交する仮想面上で互いに交差する方向に延在する２本以上の断面Ｖ字形の溝が形成されることで分割された４個以上の頂点を有し、
前記微細凹凸パターン形状側の面に透光性基板を配置し、前記微細凹凸パターン形状と、前記透光性基板とが、各単位凸部の間の空気層部を残存させた状態で光学密着剤により接合されている、
ことを特徴とする光学レンズシート。 - 互いに交差する方向に延在する断面略々Ｖ字形の溝は、形状が互いに異なっている請求項１に記載の光学レンズシート。
- 前記光学レンズシート中に光拡散微粒子を含有した事を特徴とする請求項１または２に記載の光学レンズシート。
- 前記基板部側あるいは微細凹凸パターン形状側あるいはそれらの双方の側に光拡散性フィルムを配置したことを特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載の光学レンズシート。
- 前記基板部側あるいは微細凹凸パターン形状側あるいはそれらの双方の側に偏光型フィルムを配置したことを特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載の光学レンズシート。
- 前記光学密着剤中に光拡散性微粒子を含有した事を特徴とする請求項１乃至５に何れか１項記載の光学レンズシート。
- 前記光学レンズシートの前記微細凹凸パターンに対向させて液晶パネルを配置したことを特徴とする請求項１乃至６に何れか１項記載の光学レンズシート。
- 請求項１乃至６に何れか１項記載の前記光学レンズシートの前記基板部に対向させて直下型光源を配置したことを特徴とするバックライトユニット。
- 請求項１乃至６に何れか１項記載の前記光学レンズシートの側方にエッジライト型光源を配置したことを特徴とするバックライトユニット。
- 請求項１乃至６に何れか１項記載の前記光学レンズシートの側方にエッジライト型光源を配置し、且つ前記光学レンズシートの基板部側に直下型光源を配置したことを特徴とするバックライトユニット。
- 請求項１に記載の光学レンズシートを用いて作製された照明装置。
- 請求項１に記載の光学レンズシートを用いて作製された電子看板。
- 画素単位で光を透過／遮光して画像を表示する画像表示素子と、請求項８乃至１０に何れか１項記載のバックライトユニットと、を備えることを特徴とする画像表示装置。
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