JP5810481B2 - Optical sheet, backlight unit, display device, and optical sheet manufacturing mold - Google Patents
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Description
本発明は、光学シート、バックライトユニット、表示装置、及び光学シート製造用金型に関する。 The present invention relates to an optical sheet, a backlight unit, a display device, and a mold for manufacturing an optical sheet.
近年、TFT型液晶パネルやSTN型液晶パネル、IPS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PC(パーソナルコンピュータ)やTV用の液晶ディスプレイ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。
In recent years, liquid crystal display devices using TFT-type liquid crystal panels, STN-type liquid crystal panels, and IPS-type liquid crystal panels have been commercialized mainly for PCs (personal computers) in the OA field and liquid crystal displays for TVs.
In such a liquid crystal display device, a so-called backlight method in which a light source is arranged on the back side (observer side) of the liquid crystal panel and the liquid crystal panel is illuminated with light from the light source is employed.
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(CCFL、LED)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。
導光板ライトガイド方式のバックライトユニットが搭載された液晶表示装置としては、例えば、図7に示すものが一般に知られている。
The backlight unit employed in this type of backlight system is roughly divided into a light source lamp such as a cold cathode fluorescent lamp (CCFL, LED), and a flat light guide plate made of acrylic resin having excellent light transmittance. There are a “light guide plate light guide method” (so-called edge light method) that makes multiple reflections, and a “direct type” method that does not use a light guide plate.
As a liquid crystal display device on which a light guide plate light guide type backlight unit is mounted, for example, the one shown in FIG. 7 is generally known.
これは、上部に偏光板71,73に挟まれた液晶パネル72が設けられ、その下面側に、略長方形板状のPMMA(ポリメチルメタクリレート)やアクリル等の透明な基材からなる導光板79が設置されており、該導光板の上面(光射出側)に拡散フィルム(拡散層)78が設けられている。
This is provided with a
さらに、この導光板79の下面に、導光板79に導入された光を効率よく液晶パネル72方向に均一となるように散乱して反射されるための散乱反射パターン部が印刷などによって設けられる(図示せず)と共に、散乱反射パターン部下方に反射フィルム(反射層)77が設けられている。
Further, on the lower surface of the
また、導光板79には、側端部に光源ランプ76が取り付けられており、さらに、光源ランプ76の光を効率よく導光板79中に入射させるべく、光源ランプ76の背面側を覆うようにして高反射率のランプリフレクター81が設けられている。散乱反射パターン部は、白色である二酸化チタン(TiO2)粉末を透明な接着剤等の溶液に混合した混合物を、所定パターン、例えばドットパターンにて印刷し乾燥、形成したものであり、導光板79内に入射した光に指向性を付与し、光射出面側へと導くようになっており、高輝度化を図るための工夫である。
In addition, a
さらに、最近では、光利用効率をアップして高輝度化を図るべく、図8に示すように、拡散フィルム78と液晶パネル72との間に、光集光機能を備えたプリズムフィルム(プリズム層)74,75を設けることが提案されている。このプリズムフィルム74,75は導光板79の光射出面から射出され、拡散フィルム78で拡散された光を、高効率で液晶パネル72の有効表示エリアに集光させるものである。
Furthermore, recently, in order to increase the light utilization efficiency and increase the brightness, as shown in FIG. 8, a prism film (prism layer) having a light condensing function between the
しかしながら、図7に例示した装置では、視野角の制御は、拡散フィルム78の拡散性のみに委ねられており、その制御は難しく、ディスプレイの正面方向の中心部は明るく、周辺部に行くほど暗くなる特性は避けられない。そのため、液晶画面を横から見たときの輝度の低下が大きく、光の利用効率の低下を招いていた。
However, in the apparatus illustrated in FIG. 7, the control of the viewing angle is entrusted only to the diffusibility of the
さらに、図8に例示したプリズムフィルムを用いる装置では、プリズムフィルムの枚数が2枚必要であるため、フィルムの吸収による光量の低下が大きいだけでなく、部材数の増加によりコストが上昇する原因にもなっていた。 Furthermore, in the apparatus using the prism film illustrated in FIG. 8, two prism films are required, which not only greatly reduces the amount of light due to the absorption of the film but also increases the cost due to the increase in the number of members. It was also.
一方、直下型方式は、導光板の利用が困難な大型の液晶TVなどの表示装置が用いられている。 On the other hand, in the direct type, a display device such as a large liquid crystal TV in which the light guide plate is difficult to use is used.
直下型方式の液晶表示装置としては、図9に例示する装置が一般的に知られている。これにおいては、上部に偏光板71、73に挟まれた液晶パネル72が設けられ、その下面側に、蛍光管等からなる光源51から射出され、拡散フィルム82のような光学シートで拡散された光を、高効率で液晶パネル72の有効表示エリアに集光させるものである。光源51からの光を効率よく照明光として利用するために、光源51の背面には、リフレクター52が配置されている。
As a direct type liquid crystal display device, a device illustrated in FIG. 9 is generally known. In this, a
しかしながら、図9に例示する装置でも、視野角の制御は、拡散フィルム82の拡散性のみに委ねられており、その制御は難しく、ディスプレイの正面方向の中心部は明るく、周辺部に行くほど暗くなる特性は避けられない。そのため、液晶画面を横から見たときの輝度の低下が大きく、光の利用効率の低下を招いていた。さらに、プリズムフィルムを用いるものでは、プリズムフィルムの枚数が2枚必要であるため、フィルムの吸収による光量の低下が大きいだけでなく、部材数の増加によりコストが上昇する原因にもなっていた。
However, even in the apparatus illustrated in FIG. 9, the control of the viewing angle is left only to the diffusibility of the
また、光源51間の間隔が広すぎると、画面上に輝度ムラが生じやすく、光源51の数を減らせず、消費電力の増加及びコストの増加を招く原因となっていた。
Further, if the interval between the
ところで、このような液晶表示装置では、軽量、低消費電力、高輝度、薄型であることが市場ニーズとして強く要請されており、それに伴い、液晶表示装置に搭載されるバックライトユニットも、軽量、低消費電力、高輝度であることが要求されている。 By the way, in such a liquid crystal display device, light weight, low power consumption, high brightness, and thinness are strongly demanded as market needs, and accordingly, the backlight unit mounted on the liquid crystal display device is also light weight, Low power consumption and high brightness are required.
特に、最近、目覚しい発展をみるカラー液晶表示装置においては、液晶パネルのパネル透過率がモノクロ対応の液晶パネルに比べ格段に低く、そのため、バックライトユニットの輝度向上を図ることが、装置自体の低消費電力を得るために必須となっている。 In particular, in a color liquid crystal display device that has recently made remarkable progress, the panel transmittance of the liquid crystal panel is remarkably lower than that of a monochrome-compatible liquid crystal panel. It is essential to obtain power consumption.
しかしながら、前述のように従来の装置では、高輝度、低消費電力の要請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の開発が待ち望まれている。
一方、光学シートの性能向上を目的として、従来使用されてきたプリズム、レンチキュラーレンズ、マイクロレンズ、多角錘の他にも特許文献1乃至5に示すような様々な光学パターンの提案があり、今後も新たな形状が増えていくと考えられる。
However, as described above, it is difficult to say that the conventional device sufficiently satisfies the demand for high luminance and low power consumption, and the user has low price, high luminance, high display quality, and low power consumption. The development of a backlight unit capable of realizing a power liquid crystal display device is awaited.
On the other hand, for the purpose of improving the performance of optical sheets, there have been proposals for various optical patterns as shown in Patent Documents 1 to 5 in addition to prisms, lenticular lenses, microlenses, and polygonal pyramids that have been conventionally used. New shapes are expected to increase.
ところで、ディスプレイ装置のバックライトユニットに用いる光学シートは、光学性能によってディスプレイ装置の外観、すなわち商品価値に大きな影響を与える。光学性能としては輝度向上効果が高いものが好ましい。 By the way, the optical sheet used for the backlight unit of a display apparatus has a big influence on the external appearance of a display apparatus, ie, commercial value, by optical performance. As the optical performance, those having a high brightness improvement effect are preferable.
従来使用されてきた中でマイクロレンズのようなドット形状の光学素子の配列のものは、ひとつひとつの光学素子の密度が高い方が輝度向上効果が高い。また、光学素子同士の重なりが少ない方が輝度向上効果が高い。輝度向上効果に優れるマイクロレンズ形状で考えた場合、通常細密配列と考えられている六方配列は重なりを無いとすれば光学シートの総面積に占めるマイクロレンズ面積の充填率は78.5%が上限となる。これ以上の充填率を達成する場合、マイクロレンズ同士を適度に重ねるか、小さいマイクロレンズを隙間に充填する必要がある。 Among conventionally used dot-shaped optical element arrays such as microlenses, the higher the density of each optical element, the higher the luminance improvement effect. Further, the effect of improving luminance is higher when there is less overlap between optical elements. When considering a microlens shape with excellent brightness enhancement effect, the filling ratio of the microlens area in the total area of the optical sheet is 78.5% as long as the hexagonal arrangement, which is usually considered as a fine arrangement, does not overlap. It becomes. In order to achieve a filling rate higher than this, it is necessary to appropriately overlap the microlenses or to fill the gaps with small microlenses.
一方、マイクロレンズの配列は光学シートの製造方法に制限を受ける。ビーズを並べて作成したり、ビーズを並べたものから金型を作成したりする場合、重なりをつくることができず、配列もランダムになるため充填率も理想値には届かない。小さいマイクロレンズを隙間に充填する方法も、うまく配列することは困難を極める。 On the other hand, the arrangement of the microlenses is limited by the method of manufacturing the optical sheet. When making beads side by side or creating a mold from beads, the filling rate cannot reach the ideal value because the overlap cannot be made and the arrangement is random. The method of filling the gaps with small microlenses is extremely difficult to arrange well.
他方、機械加工した金型や腐食金型を使用する方法、光学シートの直接加工など、ビーズに頼らない方法は、理想的な配列を作ることが出来、重なりをつくることも容易である。ただし適度な重なりを造る配列はいまだ開示されてはいない。また、大小サイズの違うマイクロレンズを混ぜて配列させ光学シートをつくることは大変手間がかかる。 On the other hand, methods that do not rely on beads, such as a method using a machined die or a corrosive die, or a direct processing of an optical sheet, can form an ideal arrangement and can easily form an overlap. However, an arrangement that creates a moderate overlap has not yet been disclosed. In addition, it is very troublesome to make an optical sheet by mixing microlenses of different sizes.
これに加えて従来の平面を基本とした縦横2軸の座標による六方配列やこれらの配列をわずかにずらして作成するランダムパターンは、他の光学シートや導光板、さらに液晶パネルまでが同じような座標系で作成されるため、モアレが生じるという大きな問題点もあった。 In addition to this, the hexagonal arrangement based on the vertical and horizontal biaxial coordinates based on the conventional plane and the random pattern created by slightly shifting these arrangements are the same for other optical sheets, light guide plates, and even liquid crystal panels. Since it is created in the coordinate system, there is a big problem that moire occurs.
本発明の目的は、前記課題に対して、光学シートの一の面に複数の光学素子を最適に配列することである。 An object of the present invention is to optimally arrange a plurality of optical elements on one surface of an optical sheet with respect to the above problem.
課題を解決するために、請求項1に係る発明は、入射する光を集光及び拡散の少なくとも一方を行う光学シートにおいて、一の面に互いに離間して配置された複数の光学素子を有し、前記複数の光学素子は、任意の一の光学素子と、前記一の面を円筒面形状としたならば、下記(a)及び(b)を満たすように配置された他の光学素子と、で構成される一対の光学素子を含み、前記一の面を円筒面形状としたならば、前記複数の光学素子は、前記円筒面においてネジ状の線でつながるように配置され、前記円筒面の中心軸方向における前記一の光学素子の位置と前記他の光学素子の位置との距離をDとし、前記円筒面の直径をRとし、前記光学素子の最大幅をPとしたとき、
P 2 /(R・π)・0.5≦D≦P 2 /(R・π)・2
を満たすことを特徴とする光学シートである。
In order to solve the problem, the invention according to claim 1 is an optical sheet that collects and / or diffuses incident light, and has a plurality of optical elements that are spaced apart from each other on one surface. The plurality of optical elements include any one optical element, and another optical element arranged so as to satisfy the following (a) and (b) if the one surface has a cylindrical surface shape: If the one surface has a cylindrical surface shape, the plurality of optical elements are arranged so as to be connected by screw-like lines on the cylindrical surface. When the distance between the position of the one optical element and the position of the other optical element in the central axis direction is D, the diameter of the cylindrical surface is R, and the maximum width of the optical element is P,
P 2 /(R·π)·0.5≦D≦P 2 / (R · π) · 2
It is an optical sheet characterized by satisfying
(a)前記一の光学素子の位置と前記円筒面の中心軸とを結ぶ直線と、前記他の光学素子の位置と前記円筒面の中心軸とを結ぶ直線とがなす角度のうち小さい方の角度をθ1とし、大きい方の角度をθ2としたときに、360:θ2=θ2:θ1となる
(b)前記円筒面の中心軸方向において前記一の光学素子の位置と前記他の光学素子の位置とが異なる
(A) The smaller of the angles formed by the straight line connecting the position of the one optical element and the central axis of the cylindrical surface and the straight line connecting the position of the other optical element and the central axis of the cylindrical surface When the angle is θ1 and the larger angle is θ2, 360: θ2 = θ2: θ1 (b) The position of the one optical element and the position of the other optical element in the central axis direction of the cylindrical surface The position is different
また、請求項2に係る発明は、請求項1の記載において、光学素子は、マイクロレンズ又は多角錐形状のレンズであることを特徴とする光学シートである。
また、請求項3に係る発明は、請求項1又は2の記載において、他の面は、平面に形成され、光学素子が配置され、若しくは微細凹凸が形成され、又はこれらの組み合わせにより形成されることを特徴とする光学シートである。
The invention according to claim 2 is the optical sheet according to claim 1, wherein the optical element is a microlens or a lens having a polygonal pyramid shape.
The invention according to
また、請求項4に係る発明は、請求項1乃至3の何れか1項の記載において、前記一の面における前記光学素子の配置部分以外の部分は、平面に形成され、微細凹凸が形成され、又は他の光学素子が配置されることを特徴とする光学シートである。
また、請求項5に係る発明は、請求項1乃至4の何れか1項の記載において、厚さは、0.2mm以上かつ4.0mm以下であることを特徴とする光学シートである。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the portion other than the arrangement portion of the optical element on the one surface is formed on a plane, and fine irregularities are formed. Or an optical sheet on which other optical elements are arranged.
The invention according to
また、請求項6に係る発明は、請求項1乃至5の何れか1項に記載の光学シートを備えており、光源と、前記光源が射出した光を入射して拡散させて拡散光として射出する拡散板と、を備え、前記拡散板が射出した光を前記光学シートに入射して透過させて射出することを特徴とするバックライトユニットである。 The invention according to claim 6 is provided with the optical sheet according to any one of claims 1 to 5 , and the light source and the light emitted from the light source are incident and diffused to be emitted as diffused light. A backlight unit characterized in that the light emitted from the diffusion plate is incident on the optical sheet to be transmitted and emitted.
また、請求項7に係る発明は、請求項1乃至5の何れか1項に記載の光学シートを備えており、光源と、前記光源が射出した光を入射して導光させて射出する導光板と、を備え、前記導光板が射出した光を前記光学シートに入射して透過させて射出することを特徴とするバックライトユニットである。 The invention according to claim 7 is provided with an optical sheet according to any one of claims 1 to 5, the light source and guide the light source is emitted by the light guide incident light emitted And a light plate, wherein the light emitted from the light guide plate is incident on the optical sheet to be transmitted and emitted.
また、請求項8に係る発明は、請求項6又は7に記載のバックライトユニットを備えており、画素単位での透過又は非透過に応じて表示画像を規定する画像表示素子を備え、前記画像表示素子の背面に前記光学シートが射出した光が入射されるように前記バックライトユニットが配置されることを特徴とする表示装置である。 An invention according to claim 8 includes the backlight unit according to claim 6 or 7 , and includes an image display element that defines a display image according to transmission or non-transmission in pixel units, and the image The display device is characterized in that the backlight unit is arranged so that light emitted from the optical sheet is incident on the back surface of the display element.
また、請求項9に係る発明は、入射する光を集光及び拡散の少なくとも一方を行う光学シートの製造方法において、前記光学シートの一の面に互いに離間して配置される複数の光学素子を形成し、前記複数の光学素子は、任意の一の光学素子と、前記一の面を円筒面形状としたならば、下記(a)及び(b)を満たすように配置された他の光学素子と、で構成される一対の光学素子を含み、前記一の面を円筒面形状としたならば、前記複数の光学素子は、前記円筒面においてネジ状の線でつながるように配置され、前記円筒面の中心軸方向における前記一の光学素子の位置と前記他の光学素子の位置との距離をDとし、前記円筒面の直径をRとし、前記光学素子の最大幅をPとしたとき、
P 2 /(R・π)・0.5≦D≦P 2 /(R・π)・2
を満たすことを特徴とする光学シートの製造方法である。
According to a ninth aspect of the present invention, in the method of manufacturing an optical sheet that performs at least one of condensing and diffusing incident light, a plurality of optical elements arranged on one surface of the optical sheet are separated from each other. The plurality of optical elements are any one optical element and another optical element arranged so as to satisfy the following (a) and (b) if the one surface has a cylindrical surface shape: If the one surface has a cylindrical surface shape, the plurality of optical elements are arranged so as to be connected by screw-like lines on the cylindrical surface, and the cylinder When the distance between the position of the one optical element and the position of the other optical element in the central axis direction of the surface is D, the diameter of the cylindrical surface is R, and the maximum width of the optical element is P,
P 2 /(R·π)·0.5≦D≦P 2 / (R · π) · 2
It is a manufacturing method of an optical sheet characterized by satisfying .
(a)前記一の光学素子の位置と前記円筒面の中心軸とを結ぶ直線と、前記他の光学素子の位置と前記円筒面の中心軸とを結ぶ直線とがなす角度のうち小さい方の角度をθ1とし、大きい方の角度をθ2としたときに、360:θ2=θ2:θ1となる
(b)前記円筒面の中心軸方向において前記一の光学素子の位置と前記他の光学素子の位置とが異なる
(A) The smaller of the angles formed by the straight line connecting the position of the one optical element and the central axis of the cylindrical surface and the straight line connecting the position of the other optical element and the central axis of the cylindrical surface When the angle is θ1 and the larger angle is θ2, 360: θ2 = θ2: θ1 (b) The position of the one optical element and the position of the other optical element in the central axis direction of the cylindrical surface The position is different
また、請求項10に係る発明は、入射する光を集光及び拡散の少なくとも一方を行う光学シートを製造する光学シート製造用金型において、前記光学シートの一の面を形成する形成面には、前記光学シートの一の面に互いに離間して配置される複数の光学素子を形成するための複数の光学素子形成部を有し、前記複数の光学素子形成部は、任意の一の光学素子形成部と、前記形成面が円筒面形状であるときに、下記(a)及び(b)を満たすように配置された他の光学素子形成部と、で構成される一対の光学素子形成部を含み、前記一の面を円筒面形状としたならば、前記複数の光学素子形成部は、前記円筒面においてネジ状の線でつながるように配置され、前記円筒面の中心軸方向における前記一の光学素子形成部の位置と前記他の光学素子形成部の位置との距離をDとし、前記円筒面の直径をR2とし、前記光学素子形成部の最大幅をP2としたとき、
P2 2 /(R2・π)・0.5≦D≦P2 2 /(R2・π)・2
を満たすことを特徴とする光学シート製造用金型である。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an optical sheet manufacturing mold for manufacturing an optical sheet that performs at least one of condensing and diffusing incident light. And a plurality of optical element forming portions for forming a plurality of optical elements disposed on one surface of the optical sheet so as to be spaced apart from each other, wherein the plurality of optical element forming portions is an arbitrary optical element. A pair of optical element forming parts configured to include a forming part and another optical element forming part arranged so as to satisfy the following (a) and (b) when the forming surface has a cylindrical surface shape: If the one surface has a cylindrical surface shape, the plurality of optical element forming portions are arranged so as to be connected by screw-like lines on the cylindrical surface, and the one surface in the central axis direction of the cylindrical surface The position of the optical element forming portion and the other optical element When the distance between the position of the forming section is D, the diameter of the cylindrical surface and R2, the maximum width of the optical element forming portion was set to P2,
P2 2 /(R2·π)·0.5≦D≦P2 2 / (R2 · π) · 2
An optical sheet manufacturing mold satisfying the above requirements .
(a)前記一の光学素子形成部の位置と前記円筒面の中心軸とを結ぶ直線と、前記他の光学素子形成部の位置と前記円筒面の中心軸とを結ぶ直線とがなす角度のうち小さい方の角度をθ1とし、大きい方の角度をθ2としたときに、360:θ2=θ2:θ1となる
(b)前記円筒面の中心軸方向において前記一の光学素子形成部の位置と前記他の光学素子形成部の位置とが異なる
(A) An angle formed by a straight line connecting the position of the one optical element forming portion and the central axis of the cylindrical surface and a straight line connecting the position of the other optical element forming portion and the central axis of the cylindrical surface. When the smaller angle is θ1 and the larger angle is θ2, 360: θ2 = θ2: θ1 (b) The position of the one optical element forming portion in the central axis direction of the cylindrical surface The position of the other optical element forming portion is different
本発明によれば、複数の光学素子を、光学シートの一の面に互いに離間して配置し、かつ(a)及び(b)を満たすように配置することで、光学シートの一の面に複数の光学素子が最適に配列されたものとなる。 According to the present invention, a plurality of the optical element, by arranging so as to spaced apart from one another on one surface of the optical sheet, and satisfy (a) and (b), one surface of the optical sheet A plurality of optical elements are optimally arranged.
(構成)
図1は、本実施形態の表示装置(液晶表示装置)1の構成を示す。図1に示すように、表示装置1は、液晶パネル20をその背面側からバックライトユニット10により照明する。
以下の説明では、図1の上方側を上、下方側を下と表現し、上方側に相対している面を表面、下方側に相対している面を裏面、と表現する。
(Constitution)
FIG. 1 shows a configuration of a display device (liquid crystal display device) 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the display device 1 illuminates the
In the following description, the upper side in FIG. 1 is expressed as the upper side, the lower side is expressed as the lower side, the surface facing the upper side is expressed as the front surface, and the surface facing the lower side is expressed as the back surface.
バックライトユニット10は、エッジライト型(エッジライト方式)のバックライトユニットである。バックライトユニット10は、光源11、導光板12、拡散シート13、光学シート30、及び反射型偏光分離シート14を有する。
The
このような構成により、バックライトユニット10では、光源11からの光Kは、導光板12に入射される。その入射光は、導光板12の射出面12aから出射され、その出射光が、拡散シート13、光学シート30、反射型偏光分離シート14を透過する。最終的に、反射型偏光分離シート14を透過した光は、その射出面14aからLとして射出される。その出射光Lは、液晶パネル20に入射される。
With such a configuration, in the
液晶パネル20は、画素単位での透過/非透過、又は透明状態/散乱状態に応じて表示パターンが規定される表示素子が配置されて構成されている。具体的には、液晶パネル20は、2枚の偏光板21,22で液晶層23を挟んで構成されている。このような構成により、液晶パネル20では、反射型偏光分離シート14からの出射光Lが、偏光板21を透過して液晶層23に到達する。そして、液晶層23を透過した光は、偏光板22を透過して、Sに射出され観察者に視認される。
The
次に、光学シート30の構成を詳述する。
図2は、光学シート30の構成例を示す。
図2に示すように、光学シート30には、略平板形状の基材31の略平面の表面31aに予め決められた所定の位置に複数の光学素子33が形成されている。すなわち、光学シート30の表面31aの該光学素子33の配置部分以外の部分は、略平面に形成されている。ここでいう光学素子33は、マイクロレンズ又は多角錐形状のレンズである。なお、光学素子33はこれらレンズ以外のものでも良い。
Next, the configuration of the
FIG. 2 shows a configuration example of the
As shown in FIG. 2, the
ここで、光学素子33の配置を、図3を用いて説明する。
複数の光学素子33は、光学シート30の表面において二次元的に独立している。これは、表面31aに沿う又は平行な同一平面内を想定した場合に、その想定した同一平面内において複数の光学素子33が離間して位置されることを意味する。さらに、複数の光学素子33は、表面31aが円筒面形状とされたならば、任意の一の光学素子33の位置に対し他の光学素子33の位置が下記第1及び第2条件を満たすように配置されている(集合となる)。
Here, the arrangement of the
The plurality of
(第1条件)
360:θ2=θ2:θ1 ・・・(1)
ここで、図3に示すように、θ1は、任意の一の光学素子33の位置(点Aの座標)と円筒面の中心軸とを結ぶ直線と、他の光学素子33の位置(点Bの座標)と円筒面の中心軸とを結ぶ直線とがなす角度のうち小さい方の角度である。θ2(=360−θ1)は、大きい方の角度である。
(First condition)
360: θ2 = θ2: θ1 (1)
Here, as shown in FIG. 3, θ1 is a straight line connecting the position of any one optical element 33 (the coordinates of the point A) and the central axis of the cylindrical surface, and the position (point B) of the other optical element 33. ) And a straight line connecting the central axis of the cylindrical surface. θ2 (= 360−θ1) is the larger angle.
(第2条件)
円筒面の中心軸に平行な座標軸(前記中心軸方向)において一の光学素子33の位置と他の光学素子33の位置とが異なる。
以上の第1及び第2条件において、前記(1)式は、最も無駄な重なりのない光学素子33同士の位置関係を示すものとなる。この位置関係は、自然界の重なりの少ない配列としても良く見られる。この第1及び第2条件を満たすように配置された各光学素子33の配列は、最終的に円筒面においてネジ状の線でつながる配列となる。
(Second condition)
The position of one
In the first and second conditions described above, the expression (1) indicates the positional relationship between the
なお、当然のことながら、円筒の中心軸に平行な座標軸において点Aと点Bの座標が同じだと、光学素子33は円周方向に無限大に重なってしまう。また、適度な充填率を得るには点Aと点Bの座標を調整する必要がある。また、配列にランダム性が欲しいときは、点Aと点Bの座標を個別に設定する必要がある。
さらに、好適には下記第3条件((2)式)を満たすようにする。
As a matter of course, if the coordinates of the point A and the point B are the same on the coordinate axis parallel to the central axis of the cylinder, the
Further, preferably, the following third condition (formula (2)) is satisfied.
(第3条件)
P2/(R・π)・0.5≦D≦P2/(R・π)・2 ・・・(2)
ここで、Dは、円筒面の中心軸に平行な座標軸における点Aと点Bとの距離である。また、Rは円筒面の直径である。また、Pは光学素子33の最大幅である。
(Third condition)
P 2 /(R·π)·0.5≦D≦P 2 / (R · π) · 2 (2)
Here, D is the distance between point A and point B on a coordinate axis parallel to the central axis of the cylindrical surface. R is the diameter of the cylindrical surface. P is the maximum width of the
この第3条件のように距離Dが(2)式を満たす範囲であることが望ましい。ここで、充填率(光学シート30の表面31aにおいて光学素子33が配置されている割合)は、光学素子33の形状、例えば真円かどうかによって異なる。しかし、全ての光学素子33について2つの光学素子33の間の距離Dを前記(2)式の左辺とすれば、充填率が90%以上となる。また、距離Dが前記(2)式の右辺とすれば、充填率が30%程度となる。このように、充填率を30%から90%の範囲で調整できる。
As in the third condition, it is desirable that the distance D is in a range satisfying the expression (2). Here, the filling rate (the ratio at which the
なお、ランダムにしたい場合も距離Dは前記(2)式の範囲内で変動させると偏りが少なく外観が良い配列となるので好ましい。 Even if it is desired to be random, it is preferable to vary the distance D within the range of the above-mentioned formula (2) because the arrangement is less biased and the appearance is good.
以上のように光学素子33を配置する。
なお、このように複数の光学素子33が配列されている光学シート30の表面31aの該光学素子33の配置部分以外の部分は、前述の略平面以外の態様として、微細凹凸が形成され、又は他の光学素子(マイクロレンズ又は多角錐形状のレンズ以外の光学素子)が配置される。具体的には、図4に示すように、プリズムの単位レンズ32が複数配列される。また、鏡面でも良く、略平面であればブラスト加工や研磨、ビーズの塗布、ヘアラインなどで粗面化されていても良い。
The
In addition, portions other than the arrangement portion of the
また、光学シート30の裏面31bは、入射面としての機能が要求される。すなわち、単なる鏡面では、光学シート30の性能にほとんど寄与しない。このようなことから、光学シート30の裏面31bは、入射面として機能するために、平面に形成され、光学素子33が配置され、若しくは微細凹凸が形成され、又はこれらの組み合わせにより形成されている。具体的には、光学シートの裏面31bは、略平面であればブラスト加工や研磨、ビーズの塗布、ヘアラインなどで粗面化されていても良い。又は、光学シートの裏面31bは、密着防止や帯電防止や隠蔽性向上のため、凹凸やドット、光学素子33を具備するものでも良い。そして、これらの形状を適宜組み合わせて使用しても良い。
Further, the
また、光学シート30の厚さは0.2mm以上かつ4.0mm以下であることが望ましい。
また、光学シート30の主となる材質としては、例えば、ポリカーボネート若しくはアクリル−スチレン共重合体若しくはポリスチレン若しくはスチレン・ブタジエン・アクリロニトリル共重合体若しくはシクロオレフィンポリマーを使用しても良い。また、主となる材質の中に分散された透明粒子を具備していても良く、これら主となる材質の屈折率と透明粒子の屈折率が異なるものである。ここで、主となる材質の屈折率と透明粒子の屈折率の差は0.01以上かつ0.5以下であることが望ましい。また、透明粒子の平均粒径は0.5μm以上かつ30.0μm以下であることが望ましい。
Moreover, it is desirable that the thickness of the
Further, as the main material of the
透明粒子としては、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良い。または、板状の部材は主となる材質中に空気を含む微細な空洞を有した構造をしており、主となる材質と空気の屈折率差で拡散性能を得ても良い。 As the transparent particles, transparent particles made of an inorganic oxide or transparent particles made of a resin can be used. For example, examples of the transparent particles made of an inorganic oxide include particles made of silica, alumina or the like. The transparent particles made of resin include acrylic particles, styrene particles, styrene acrylic particles and crosslinked products thereof; melamine-formalin condensate particles, PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (perfluoroalkoxy resin), FEP (tetra Examples thereof include fluorine-containing polymer particles such as fluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer), PVDF (polyfluorovinylidene), and ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene copolymer), and silicone resin particles. Two or more kinds of these transparent particles may be mixed and used. Alternatively, the plate-like member has a structure in which a main material has a fine cavity containing air, and diffusion performance may be obtained by a difference in refractive index between the main material and air.
光学シート30の、特に基材31は単層構造でも複層構造でも良く、透明層を含んでいても良い。光学シート30は、押し出し法若しくはキャスト法、若しくはインジェクション法で製造され、又はUV硬化法で製造しても良い。UV硬化法で作成される場合、基材31上にUV硬化性の樹脂を塗布し、所望の形状の金型を押し当て、UV照射し光学層を得る。基材31としては、当該分野で良く知られたPET(ポリエチレンテレフタレート)、ポリカーボネート、アクリル、ポリプロピレンのフィルムなどが使用できる。
In particular, the
なお、拡散シート13や導光板12は、光学シート30と同様の主となる材質を使用することができ、同様に前述した透明粒子を具備して構成されていても良い。これら主となる材質の屈折率と透明粒子の屈折率が異なるものである必要がある。主となる材質の屈折率と透明粒子の屈折率の差は0.01以上であることが望ましい。屈折率の差がこれより小さいと十分な光散乱性能が得られない。また、その屈折率差は0.5以下で良い。また、光学層に入射した光を散乱させながら透過させる必要があるため、透明粒子の平均粒径は、0.5μm以上かつ30.0μm以下であることが望ましい。または、主となる材質中に空気を含む微細な空洞を有した構造をしており、主となる材質と空気の屈折率差で拡散性能を得ても良い。また、表面に反射パターンや幾何学構造が付与されていても良い。
The
次に、光学シート30の表面形状の形成方法を詳述する。
本実施形態では、円筒形状の金型(金型ロール)を用いて光学シート30の表面形状を形成している。すなわち、円筒形状の金型の表面に形成した図2に示した光学シート30の表面形状の逆形状(反転形状)を光学シートの表面に転写する(複製する)。バックライトユニット10の光学シート30は、このように金型により表面が形成された光学シートそのもの、又はその光学シートの一部を切り出して得られたものである。
Next, a method for forming the surface shape of the
In the present embodiment, the surface shape of the
また、円筒形状の金型の表面形状は、光学シート30の表面形状に対応する形状となることから、次の条件を満たしている。
光学シート30の表面31aに光学素子33を形成する金型の形成面には、光学シート30の一の面に互いに離間して配置される複数の光学素子33を形成するための複数の光学素子形成部を有する。そして、複数の光学素子形成部は、任意の一の光学素子形成部の位置に対し他の光学素子形成部の位置が下記第1及び第2条件を満たすように配置されている(集合となる)。
Further, the surface shape of the cylindrical mold is a shape corresponding to the surface shape of the
A plurality of optical elements for forming a plurality of
(第1条件)
360:θ2=θ2:θ1
ここで、図3の円筒形状を金型の形状そのものと考えても良く、θ1は、任意の一の光学素子形成部の位置(点Aの座標)と円筒の中心軸とを結ぶ直線と、他の光学素子形成部の位置(点Bの座標)と円筒の中心軸とを結ぶ直線とがなす角度のうち小さい方の角度である。θ2(=360−θ1)は、大きい方の角度である。
(First condition)
360: θ2 = θ2: θ1
Here, the cylindrical shape of FIG. 3 may be considered as the shape of the mold itself, and θ1 is a straight line connecting the position (coordinate of point A) of any one optical element forming portion and the central axis of the cylinder, This is the smaller angle among the angles formed by the position of the other optical element forming portion (the coordinates of point B) and the straight line connecting the central axis of the cylinder. θ2 (= 360−θ1) is the larger angle.
(第2条件)
円筒の中心軸に平行な座標軸(座標軸方向)において一の光学素子形成部の位置と他の光学素子形成部の位置とが異なる。
さらに、好適には下記第3条件を満たすようにする。
(Second condition)
The position of one optical element forming portion and the position of another optical element forming portion are different on a coordinate axis (coordinate axis direction) parallel to the central axis of the cylinder.
Further, preferably, the following third condition is satisfied.
(第3条件)
P22/(R2・π)・0.5≦D≦P22/(R2・π)・2
ここで、Dは、点Aと点Bの円筒の中心軸に平行な座標軸における距離である。また、R2は円筒の直径である。また、P2は光学素子形成部の最大幅である。
(Third condition)
P2 2 /(R2·π)·0.5≦D≦P2 2 / (R2 · π) · 2
Here, D is a distance on a coordinate axis parallel to the central axis of the cylinder of point A and point B. R2 is the diameter of the cylinder. P2 is the maximum width of the optical element forming portion.
また、このように金型から直接複製する場合は、金型には光学シート30の表面形状の逆形状が、さらには、複数の中間版を経由する場合は、表面形状の逆形状(凹形状)か表面形状の同形状(凸形状)が金型表面に形成される。
また、金型表面の加工方法としては、一般的に知られている方法、例えば彫刻、腐食による方法が挙げられる。
In addition, when copying directly from the mold in this way, the mold has a reverse shape of the surface shape of the
Moreover, as a processing method of the mold surface, generally known methods such as engraving and corrosion methods are exemplified.
(本実施形態の効果)
(1)光学シート30は、入射する光を集光及び拡散の少なくとも一方を行う光学シートであり、一の面(本実施形態では表面)31aに互いに離間して配置された複数の光学素子33を有する。そして、複数の光学素子33は、一の面31aを円筒面形状としたならば、任意の一の光学素子33の位置に対し他の光学素子33の位置が下記(a)及び(b)を満たすように配置される。
(Effect of this embodiment)
(1) The
(a)一の光学素子33の位置と円筒面の中心軸とを結ぶ直線と、他の光学素子33の位置と円筒面の中心軸とを結ぶ直線とがなす角度のうち小さい方の角度をθ1とし、大きい方の角度をθ2としたときに、360:θ2=θ2:θ1となる(第1条件)
(b)円筒面の中心軸方向において一の光学素子33の位置と他の光学素子33の位置とが異なる(第2条件)
(A) The smaller angle among the angles formed by the straight line connecting the position of one
(B) The position of one
これにより、光学シート30は、一の面31aに複数の光学素子33が最適に配置されたものとなる。より具体的には、光学シート30は、光学素子33が好ましい充填率で配列され、高輝度の光学シートとなる。さらに、光学シート30をこのような形状にすることで、その金型を簡便に作成することができる。
Thereby, the
また、光学シート30は、六方配置のような平面配列を重ねたときのような、1つの光学素子で見たときの重なり部分の偏りや、これによる光学特性の偏った変化がない。また、ランダムに配列したときのような無駄な隙間と過剰な重なりもない。
Further, the
さらに、光学シート30は、これまでの座標系と異なる発想の光学素子の配置となることから、他の光学シート(拡散シート等)や液晶パネルとのモアレを回避することができる。また、光学シートにおいては、重なりが発生しない充填率の低い配置でも、つなぎ目のない加工やモアレ回避の効果が発現する。
さらにまた、円筒型の金型を用いることで、つなぎ目のない好ましい充填率の光学素子の配列を簡便に加工することができる。
Furthermore, since the
Furthermore, by using a cylindrical mold, it is possible to easily process an array of optical elements having a preferable filling rate without joints.
(2)円筒面の中心軸方向における一の光学素子33の位置と他の光学素子33の位置との距離をDとし、円筒の直径をRとし、光学素子の最大幅をPとしたとき、
P2/(R・π)・0.5≦D≦P2/(R・π)・2
を満たす(第3条件を満たす)。
これにより、光学シート30は、光学素子33の配列がより良好な配列となる。また、光学シート30は、この距離Dを満たす光学素子の配列にしても、モアレを回避しつつ、前述の(1)の効果を享受できる。
(2) When the distance between the position of one
P 2 /(R·π)·0.5≦D≦P 2 / (R · π) · 2
Is satisfied (the third condition is satisfied).
As a result, the
(3)光学素子33は、マイクロレンズ又は多角錐形状のレンズである。
これにより、光学シート30は、性能が高いマイクロレンズ又は多角錐形状のレンズを用いて構成されたものとなる。
(4)光学シート30の他の面(本実施形態では裏面)31bは、平面に形成され、光学素子が配置され、若しくは微細凹凸が形成され、又はこれらの組み合わせにより形成される。
これにより、他の面31bは、入射面としての機能を発揮できる。
(3) The
Accordingly, the
(4) The other surface (back surface in the present embodiment) 31b of the
Thereby, the
(5)光学シート30の一の面31aにおける光学素子33の配置部分以外の部分は、平面に形成され、微細凹凸が形成され、他の光学素子が配置される。
これにより、プリズム等の単位レンズ32を配列する等して、一の面31aに他に要求される機能を持たせることができる。
(5) A portion other than the arrangement portion of the
Thereby, the
(6)光学シートの厚さは、0.2mm以上かつ4.0mm以下である。
ここで、近年、導光板においてもこれまでの印刷方式から光学素子を配列した方式へと転換する動きが見られる。本実施形態のような光学シート30の光学素子の配列は、導光板12においても同様な効果をもたらすことが望める。このことから、製造する光学シートの厚みを、光学シート30の厚みに好適な0.2mm以上かつ導光板12の厚みに好適な4.0mm以下にする。これは、光学素子33の配列に起因して厚みを制限するものではないが、最終製品として考えたとき、0.2mmより薄いと光学シート30がたわみ使用に耐えられなくなる可能性が高く、4.0mmを超えると厚すぎて表示装置に組み込むことができなくなる可能性が高いからである。
(6) The thickness of the optical sheet is 0.2 mm or more and 4.0 mm or less.
Here, in recent years, there has also been a movement in the light guide plate that shifts from the conventional printing method to a method in which optical elements are arranged. The arrangement of the optical elements of the
(7)主となる材質の屈折率と透明粒子の屈折率との差は、0.01以上かつ0.5以下である。これは、屈折率の差が0.01よりも小さいと十分な光散乱性能が得られなくなる可能性が高く、屈折率の差が0.5よりも高いと予期せぬ迷光で光学シートの集光機能が低下する可能性が高くなるからである。 (7) The difference between the refractive index of the main material and the refractive index of the transparent particles is 0.01 or more and 0.5 or less. This is because if the difference in refractive index is smaller than 0.01, there is a high possibility that sufficient light scattering performance will not be obtained, and if the difference in refractive index is higher than 0.5, the collection of optical sheets is caused by unexpected stray light. This is because there is a high possibility that the optical function is lowered.
(実施形態の変形例)
(1)バックライトユニット10を図5に示す構成にすることもできる。
図5は、直下型方式のバックライトユニット10の構成例を示す。この構成では、光源11からの光Kは、拡散板15に入射される。その入射光は、拡散板15の射出面15aから出射されて、光学シート30を透過する。最終的に、光学シート30を透過した光は、その射出面からLとして射出されて、液晶パネル20に入射される。なお、この構成例に挙げたもののみではなく、適宜光学シートを増減しても良い。
(Modification of the embodiment)
(1) The
FIG. 5 shows a configuration example of the direct-
(2)光学シート30と併せて使用する光源側の光学シートとして、反射型偏光分離シート、拡散シート、又はプリズムシート等を適宜用いることもできる。
(3)光学シート製造用金型は、円筒形状であることに限定されず、平板形状とすることもできる。この場合、平板形状の金型における光学シート30の表面の形成面は、その形成面が円筒面形状とされならば、複数の光学素子形成部が前記第1乃至第3条件を満たすような形状となる。
(2) As the optical sheet on the light source side used in combination with the
(3) The mold for manufacturing an optical sheet is not limited to a cylindrical shape, and may be a flat plate shape. In this case, the formation surface of the surface of the
(光学シートの製造方法)
図6(「光学素子」及び「配列」の項目)に示すように、様々なマイクロレンズの配列が彫刻されている金型ロールを準備した。
金型ロールを押出し機に近接して配置した。そして、熱可塑性ポリカーボネート樹脂シートを溶融し、押出し機により成型し、当該シートを冷却、硬化する前に金型ロールによって成形して、表面に形状を有する押出シートを得た。ここで、熱可塑性ポリカーボネートとして、帝人化成(株)のM1201を使用した。光学シート用押出シートは、厚みを320μmとし、415mm×730mmの真四角に切り取って評価に使用した。また、導光板を想定した押し出しシートは、表面形状を変えず厚みだけを2.0mmとした。
(Optical sheet manufacturing method)
As shown in FIG. 6 (items of “optical element” and “arrangement”), a mold roll engraved with an array of various microlenses was prepared.
A mold roll was placed close to the extruder. The thermoplastic polycarbonate resin sheet was melted and molded by an extruder, and the sheet was molded by a mold roll before being cooled and cured to obtain an extruded sheet having a shape on the surface. Here, M1201 from Teijin Chemicals Ltd. was used as the thermoplastic polycarbonate. The extruded sheet for an optical sheet had a thickness of 320 μm and was cut into a square of 415 mm × 730 mm and used for evaluation. In addition, the extruded sheet assuming the light guide plate had a thickness of only 2.0 mm without changing the surface shape.
(光学シートの評価)
得られた光学シートを簡易ディスプレイに組み込み、白画面を表示し、トプコン製SR−3Aで画面の法線方向、50cmの距離から中心の輝度を測定した。バックライトユニットの構成はエッジライト方式で、下から順に白点が印刷された導光板、Hz89の拡散フィルム、光学シート、及び偏光分離反射シートDBEFの構成とした。導光板を想定した押し出しシートを測定する場合は、光学シート、Hz89の拡散フィルム、市販のマイクロレンズシート、及び偏光分離反射シートDBEFの構成とした。輝度は、従来と比較して0.80以上を使用可能な範囲とした。
(Evaluation of optical sheet)
The obtained optical sheet was incorporated into a simple display, a white screen was displayed, and the brightness of the center was measured from the normal direction of the screen at a distance of 50 cm with SR-3A manufactured by Topcon. The configuration of the backlight unit is an edge light system, and a light guide plate on which white dots are printed in order from the bottom, a diffusion film of Hz89, an optical sheet, and a polarization separation reflection sheet DBEF. When measuring the extrusion sheet supposing a light guide plate, it was set as the structure of the optical sheet, the diffusion film of Hz89, a commercially available microlens sheet | seat, and the polarization separation reflection sheet DBEF. The brightness is set to a range where 0.80 or more can be used as compared with the conventional one.
また、モアレの確認は、液晶パネルとの干渉を見るために、直下型バックライトユニットを用いて、全光線透過率65%の拡散板と光学シートのみで行った。導光板を想定した押し出しシートでは、エッジライト型バックライトユニットを用いて光学シートのみの構成でモアレを確認した。モアレは目視確認となるため、被験者5名のうち問題ないと判定した人数により評価した。 Also, the moire was confirmed by using only a diffuser plate and an optical sheet having a total light transmittance of 65% using a direct type backlight unit in order to see interference with the liquid crystal panel. In the extruded sheet assuming the light guide plate, moire was confirmed with the configuration of only the optical sheet using an edge light type backlight unit. Since moiré is visually confirmed, it was evaluated based on the number of subjects determined to be no problem among the five subjects.
また、ランダム(実施例5)以外の場合、充填率78.5%以上ではマイクロレンズに重なりが発生している。また、ランダムの場合、充填率によらずマイクロレンズの重なりが発生している。 In cases other than random (Example 5), the microlenses are overlapped at a filling rate of 78.5% or more. In addition, in the case of random, the microlenses overlap regardless of the filling rate.
(評価結果)
図6に示すように、光学シートに関する実施例1乃至7はいずれも、モアレについては、従来配列の比較例1に比べ、大きな改善効果が得られた。なお、厳密に言えば、前記(2)式の係数が好ましくない値(0.4)となる実施例2では、モアレがないとは言い切れない結果となった。また、実施例3を除いた実施例1乃至7はいずれも、マイクロレンズ同士の重なりも適度であるため、輝度比については、0.80以上から1.10以下の範囲内に収まるという良好な結果となった。一方、実施例3は、前記(2)式の係数が好適でない値(2.1)になっているが、モアレに関しては問題なく、輝度が0.75と低下する結果となった。
(Evaluation results)
As shown in FIG. 6, in Examples 1 to 7 related to the optical sheet, moiré was greatly improved compared to Comparative Example 1 in the conventional arrangement. Strictly speaking, in Example 2 in which the coefficient of the formula (2) is an unfavorable value (0.4), it is impossible to say that there is no moire. Also, in all of Examples 1 to 7 except Example 3, since the overlap between the microlenses is moderate, the luminance ratio is good within a range of 0.80 to 1.10. As a result. On the other hand, in Example 3, although the coefficient of the formula (2) was an unsuitable value (2.1), there was no problem with moire, and the luminance was reduced to 0.75.
また、実施例6は、実施例1の光学素子以外の部分をプリズム形状にした例である。この実施例6では、実施例1よりもより高い輝度が得られ良好だった。プリズムではなく、単なる粗面とした場合はムラ消し効果を付与することができる。 Example 6 is an example in which a portion other than the optical element of Example 1 is formed into a prism shape. In Example 6, a higher luminance than that in Example 1 was obtained, which was good. If it is not a prism but a simple rough surface, a non-uniformity eliminating effect can be imparted.
また、実施例7は、光学シートの裏面(光学素子が有る面の反対面)に凹凸形状を付与した例である。この実施例7では、凹凸形状が輝度向上効果を発揮したため、実施例1に比べ高い輝度が得られた。図6にはないが、加えてムラ消し効果を付与することができ、モアレ改善効果が損なわれることはなかった。 Moreover, Example 7 is an example which provided the uneven | corrugated shape to the back surface (opposite surface which has an optical element) of an optical sheet. In Example 7, since the uneven shape exhibited the effect of improving the brightness, a higher brightness than that in Example 1 was obtained. Although not shown in FIG. 6, in addition, a non-uniformity eliminating effect can be imparted, and the moire improving effect was not impaired.
また、実施例8は、導光板を想定した例である。この実施例8では、モアレのない均一な外観のものとなった。さらに、この実施例8では、従来の印刷ドットタイプの導光板に比べて高い輝度向上効果が得られた。 Example 8 is an example assuming a light guide plate. In Example 8, a uniform appearance without moire was obtained. Further, in Example 8, a higher luminance improvement effect was obtained as compared with the conventional printed dot type light guide plate.
以上のように、本実施形態の光学シートを使用することで(実施例1乃至8)、幅広い充填率の配列で、既存の配列を利用したパネル等の他のディスプレイ部品とモアレを生じず、高い輝度を得ることができる。 As described above, by using the optical sheet of the present embodiment (Examples 1 to 8), it does not cause moiré with other display parts such as a panel using the existing arrangement in an array with a wide filling rate. High brightness can be obtained.
1 表示装置、10 バックライトユニット、11 光源、12 導光板、13 拡散シート、14 反射型偏光分離シート、20 液晶パネル、30 光学シート、31 基板、31a 表面、31b 裏面、32 単位レンズ、33 光学素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display apparatus, 10 Backlight unit, 11 Light source, 12 Light guide plate, 13 Diffusion sheet, 14 Reflective polarization separation sheet, 20 Liquid crystal panel, 30 Optical sheet, 31 Substrate, 31a Surface, 31b Back surface, 32 Unit lens, 33 Optics element
Claims (10)
一の面に互いに離間して配置された複数の光学素子を有し、
前記複数の光学素子は、任意の一の光学素子と、前記一の面を円筒面形状としたならば、下記(a)及び(b)を満たすように配置された他の光学素子と、で構成される一対の光学素子を含み、
前記一の面を円筒面形状としたならば、前記複数の光学素子は、前記円筒面においてネジ状の線でつながるように配置され、
前記円筒面の中心軸方向における前記一の光学素子の位置と前記他の光学素子の位置との距離をDとし、前記円筒面の直径をRとし、前記光学素子の最大幅をPとしたとき、
P 2 /(R・π)・0.5≦D≦P 2 /(R・π)・2
を満たすことを特徴とする光学シート。
(a)前記一の光学素子の位置と前記円筒面の中心軸とを結ぶ直線と、前記他の光学素子の位置と前記円筒面の中心軸とを結ぶ直線とがなす角度のうち小さい方の角度をθ1とし、大きい方の角度をθ2としたときに、360:θ2=θ2:θ1となる
(b)前記円筒面の中心軸方向において前記一の光学素子の位置と前記他の光学素子の位置とが異なる In an optical sheet that collects and diffuses incident light,
A plurality of optical elements arranged on one surface and spaced apart from each other;
The plurality of optical elements include any one optical element, and another optical element arranged so as to satisfy the following (a) and (b) if the one surface has a cylindrical surface shape: Comprising a pair of configured optical elements,
If the one surface has a cylindrical surface shape, the plurality of optical elements are arranged so as to be connected by screw-like lines on the cylindrical surface ,
When the distance between the position of the one optical element and the position of the other optical element in the central axis direction of the cylindrical surface is D, the diameter of the cylindrical surface is R, and the maximum width of the optical element is P ,
P 2 /(R·π)·0.5≦D≦P 2 / (R · π) · 2
An optical sheet characterized by satisfying
(A) The smaller of the angles formed by the straight line connecting the position of the one optical element and the central axis of the cylindrical surface and the straight line connecting the position of the other optical element and the central axis of the cylindrical surface When the angle is θ1 and the larger angle is θ2, 360: θ2 = θ2: θ1 (b) The position of the one optical element and the position of the other optical element in the central axis direction of the cylindrical surface The position is different
光源と、前記光源が射出した光を入射して拡散させて拡散光として射出する拡散板と、
を備え、
前記拡散板が射出した光を前記光学シートに入射して透過させて射出することを特徴とするバックライトユニット。 Comprising the optical sheet according to any one of claims 1 to 5 ,
A light source, and a diffuser plate that diffuses the light emitted from the light source and emits the diffused light; and
With
The backlight unit characterized in that the light emitted from the diffusion plate is incident on the optical sheet to be transmitted and emitted.
光源と、前記光源が射出した光を入射して導光させて射出する導光板と、を備え、
前記導光板が射出した光を前記光学シートに入射して透過させて射出することを特徴とするバックライトユニット。 Comprising the optical sheet according to any one of claims 1 to 5 ,
A light source, and a light guide plate that enters and guides the light emitted from the light source, and emits the light.
The backlight unit, wherein the light emitted from the light guide plate is incident on the optical sheet to be transmitted and emitted.
画素単位での透過又は非透過に応じて表示画像を規定する画像表示素子を備え、
前記画像表示素子の背面に前記光学シートが射出した光が入射されるように前記バックライトユニットが配置されることを特徴とする表示装置。 The backlight unit according to claim 6 or 7 is provided,
An image display element that defines a display image according to transmission or non-transmission in pixel units,
The display device, wherein the backlight unit is arranged so that light emitted from the optical sheet is incident on a back surface of the image display element.
前記光学シートの一の面に互いに離間して配置される複数の光学素子を形成し、
前記複数の光学素子は、任意の一の光学素子と、前記一の面を円筒面形状としたならば、下記(a)及び(b)を満たすように配置された他の光学素子と、で構成される一対の光学素子を含み、
前記一の面を円筒面形状としたならば、前記複数の光学素子は、前記円筒面においてネジ状の線でつながるように配置され、
前記円筒面の中心軸方向における前記一の光学素子の位置と前記他の光学素子の位置との距離をDとし、前記円筒面の直径をRとし、前記光学素子の最大幅をPとしたとき、
P 2 /(R・π)・0.5≦D≦P 2 /(R・π)・2
を満たすことを特徴とする光学シートの製造方法。
(a)前記一の光学素子の位置と前記円筒面の中心軸とを結ぶ直線と、前記他の光学素子の位置と前記円筒面の中心軸とを結ぶ直線とがなす角度のうち小さい方の角度をθ1とし、大きい方の角度をθ2としたときに、360:θ2=θ2:θ1となる
(b)前記円筒面の中心軸方向において前記一の光学素子の位置と前記他の光学素子の位置とが異なる In the method of manufacturing an optical sheet that collects and diffuses incident light,
Forming a plurality of optical elements spaced apart from each other on one surface of the optical sheet;
The plurality of optical elements include any one optical element, and another optical element arranged so as to satisfy the following (a) and (b) if the one surface has a cylindrical surface shape: Comprising a pair of configured optical elements,
If the one surface has a cylindrical surface shape, the plurality of optical elements are arranged so as to be connected by screw-like lines on the cylindrical surface ,
When the distance between the position of the one optical element and the position of the other optical element in the central axis direction of the cylindrical surface is D, the diameter of the cylindrical surface is R, and the maximum width of the optical element is P ,
P 2 /(R·π)·0.5≦D≦P 2 / (R · π) · 2
The manufacturing method of the optical sheet characterized by satisfy | filling .
(A) The smaller of the angles formed by the straight line connecting the position of the one optical element and the central axis of the cylindrical surface and the straight line connecting the position of the other optical element and the central axis of the cylindrical surface When the angle is θ1 and the larger angle is θ2, 360: θ2 = θ2: θ1 (b) The position of the one optical element and the position of the other optical element in the central axis direction of the cylindrical surface The position is different
前記光学シートの一の面を形成する形成面には、前記光学シートの一の面に互いに離間して配置される複数の光学素子を形成するための複数の光学素子形成部を有し、
前記複数の光学素子形成部は、任意の一の光学素子形成部と、前記形成面が円筒面形状であるときに、下記(a)及び(b)を満たすように配置された他の光学素子形成部と、で構成される一対の光学素子形成部を含み、
前記一の面を円筒面形状としたならば、前記複数の光学素子形成部は、前記円筒面においてネジ状の線でつながるように配置され、
前記円筒面の中心軸方向における前記一の光学素子形成部の位置と前記他の光学素子形成部の位置との距離をDとし、前記円筒面の直径をR2とし、前記光学素子形成部の最大幅をP2としたとき、
P2 2 /(R2・π)・0.5≦D≦P2 2 /(R2・π)・2
を満たすことを特徴とする光学シート製造用金型。
(a)前記一の光学素子形成部の位置と前記円筒面の中心軸とを結ぶ直線と、前記他の光学素子形成部の位置と前記円筒面の中心軸とを結ぶ直線とがなす角度のうち小さい方の角度をθ1とし、大きい方の角度をθ2としたときに、360:θ2=θ2:θ1となる
(b)前記円筒面の中心軸方向において前記一の光学素子形成部の位置と前記他の光学素子形成部の位置とが異なる In an optical sheet manufacturing mold for manufacturing an optical sheet that performs at least one of condensing and diffusing incident light,
The forming surface that forms one surface of the optical sheet has a plurality of optical element forming portions for forming a plurality of optical elements that are spaced apart from each other on the one surface of the optical sheet,
The plurality of optical element forming portions include any one optical element forming portion and another optical element arranged so as to satisfy the following (a) and (b) when the forming surface has a cylindrical surface shape: And a pair of optical element forming parts composed of a forming part,
If the one surface has a cylindrical surface shape, the plurality of optical element forming portions are arranged so as to be connected by screw-like lines on the cylindrical surface ,
The distance between the position of the one optical element forming portion and the position of the other optical element forming portion in the central axis direction of the cylindrical surface is D, the diameter of the cylindrical surface is R2, and the outermost of the optical element forming portion is When the major is P2,
P2 2 /(R2·π)·0.5≦D≦P2 2 / (R2 · π) · 2
A mold for producing an optical sheet characterized by satisfying the above.
(A) An angle formed by a straight line connecting the position of the one optical element forming portion and the central axis of the cylindrical surface and a straight line connecting the position of the other optical element forming portion and the central axis of the cylindrical surface. When the smaller angle is θ1 and the larger angle is θ2, 360: θ2 = θ2: θ1 (b) The position of the one optical element forming portion in the central axis direction of the cylindrical surface The position of the other optical element forming portion is different
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