JPH1195014A - Conversing sheet for back light - Google Patents

Conversing sheet for back light

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JPH1195014A
JPH1195014A JP9255829A JP25582997A JPH1195014A JP H1195014 A JPH1195014 A JP H1195014A JP 9255829 A JP9255829 A JP 9255829A JP 25582997 A JP25582997 A JP 25582997A JP H1195014 A JPH1195014 A JP H1195014A
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JP
Japan
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sheet
light
conversing
equilateral triangle
equilateral
Prior art date
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Application number
JP9255829A
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Japanese (ja)
Inventor
Shuzo Fukunishi
修三 福西
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1195014A publication Critical patent/JPH1195014A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low-cost conversing sheet for the back light of a liquid crystal display having high conversing efficiency. SOLUTION: A conversing sheet in which plural equilateral triangles holding center-of-gravity points in common are arranged with their respective sides parallel and in which unit equilateral triangle Fresnel plates 41 which are constituted to reduce the variations of similar ratio relating to the innermost equilateral triangle in response to the distances of the center-of-gravity points are two-dimensionally and regularly arranged in the close-packed condition on a transparent base is transfer prepared by an ultraviolet curing method. Since spaces between adjacent sides of the equilateral triangles within the Fresnel plate 41 are designed to be reduced gradually in response to the distances from the center-of-gravity points, a light diffraction angle gets larger toward its outer circumferencial part to exhibit a conversing effect similar to a convex lens.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
パネルのバックライトに用いられる集光シートに関す
る。
The present invention relates to a light-collecting sheet used for a backlight of a liquid crystal display panel.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶表示素子、特にカラー表示素
子を用いた直視型液晶表示装置の技術進歩は目覚まし
く、CRTに劣らぬ表示品位のディスプレイが数多く開
発されている。また、画面サイズも大型化が進み、12.1
インチタイプが普及しつつあり、軽薄化、狭額縁化、
大画面化、高輝度化、省電力化などの要求がますます高
まってきた。これらの要求を達成するためのキーデバイ
スとしてバックライトの高性能化が必須の課題となって
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, the technical progress of a liquid crystal display device, particularly a direct-view type liquid crystal display device using a color display device has been remarkable, and many displays having a display quality not inferior to that of a CRT have been developed. In addition, the screen size is increasing, and 12.1
Inch type is becoming popular, lighter weight, narrower frame,
Demands for larger screens, higher brightness, and power saving have been increasing. As a key device for achieving these demands, it is essential to improve the performance of the backlight.

【0003】従来の液晶パネルディスプレイ用バックラ
イトは多くはエッジライト方式が採られ、図1に示す構
成から成る。11は蛍光ランプ(光源)、12は反射
体、13は楔形の導光板、14は光散乱板、15は反射
体、16は拡散シート、17はプリズムシートである。
バックライトの主部である導光板13の一般的な製造方
法は、まずアクリル樹脂を射出成形法で成形、その後、
底面にスクリーン印刷で光拡散材である酸化チタン(Ti
O2)などを用いて円形または四角形のドットで光散乱板
14を形成することで行われている。底面のドットは、
前記したように光をまんべんなく行き渡らせるためと、
輝度を上げるためのもので、光源に近いほど密度が粗
く、光源から遠ざかるほど密度が高くなっている。光拡
散材を用いたドットに代わり、凹凸のドットが使われる
こともある。拡散シート16は光を散乱させることによ
り均一化するものである。拡散シートの上に配置される
プリズムシート17は、厚さ150-230μm、頂角90-110
゜、ピッチ30-110μmの三角柱が2次元的に配列された
ものであり、その機能は散乱光を集光し、指向性を持っ
た光束でLCDパネルを照明しようとするものである。
このプリズムシートは表示の視野角、画面輝度を決定す
るキーデバイスの一つである。
A conventional backlight for a liquid crystal panel display employs an edge light system in many cases and has a structure shown in FIG. 11 is a fluorescent lamp (light source), 12 is a reflector, 13 is a wedge-shaped light guide plate, 14 is a light scattering plate, 15 is a reflector, 16 is a diffusion sheet, and 17 is a prism sheet.
A general method of manufacturing the light guide plate 13 as a main part of the backlight is to first mold an acrylic resin by an injection molding method,
Titanium oxide (Ti) which is a light diffusing material by screen printing on the bottom
The light scattering plate 14 is formed by circular or square dots using O 2 ) or the like. The dots on the bottom are
As mentioned above, to spread the light evenly,
This is for increasing the brightness, and the density is coarser as the distance from the light source increases, and the density increases as the distance from the light source increases. Irregular dots may be used instead of dots using a light diffusing material. The diffusion sheet 16 scatters light to make it uniform. The prism sheet 17 placed on the diffusion sheet has a thickness of 150 to 230 μm and an apex angle of 90 to 110.
゜, triangular prisms having a pitch of 30 to 110 μm are two-dimensionally arranged, and their function is to collect scattered light and illuminate the LCD panel with a directional light flux.
This prism sheet is one of the key devices for determining the viewing angle of display and the screen brightness.

【0003】しかしながら、図2(a)に示すように、三
角柱から成るプリズムシート21はプリズム部の溝に対
して直角方向すなわち図中X方向の光線集光性には優れ
るものの、溝に対して平行方向すなわちY方向の光線の
集光機能は有せず、高輝度化の要求には応えられない。
その結果、現状では図2(b)に示すように2枚の三角柱
プリズムシート21、22を三角柱の長手方向をそれぞ
れ直交させて配置し、XーY方向の集光性を高めること
により高輝度化が図る方法が一般的に採られている。し
かし、プリズムシートを2枚用いることにより空気層と
の界面での反射による光損失などのため、その効果は期
待されるほど十分得られていない。また、プリズムシー
ト2枚を用いることはコスト面でも好ましいことではな
いという問題点がある。
However, as shown in FIG. 2 (a), the prism sheet 21 made of a triangular prism has excellent light condensing properties in the direction perpendicular to the groove of the prism portion, that is, in the X direction in the figure, It does not have the function of condensing light rays in the parallel direction, that is, the Y direction, and cannot meet the demand for higher brightness.
As a result, at present, as shown in FIG. 2 (b), two triangular prism prism sheets 21 and 22 are arranged so that the longitudinal directions of the triangular prisms are orthogonal to each other, and the light condensing property in the XY directions is enhanced, thereby achieving high brightness. In general, a method for achieving this is adopted. However, the effect is not sufficiently obtained as expected due to light loss due to reflection at the interface with the air layer due to the use of two prism sheets. Further, there is a problem that using two prism sheets is not preferable in terms of cost.

【0004】さらに、従来の三角柱プリズムシートでは
プリズムが概略 30-110μmのピッチで周期的に構成され
ており、これを製作するには精密金型を用いた紫外線硬
化法、あるいは射出成形法が使用される。しかし、金型
の製作には、サブミクロンの精度で加工する超精密切削
加工技術が必要とされ、また、金型は一辺が20-30 cmの
大型であるため、かなりの製作時間を要する。これらは
プリズムシートの単価を上げる要因となっていた。具体
的には 従来使われている三角柱プリズムシートのコス
トは、バックライト全体(図1)のコストの半分以上を
占める結果となっているのが現状である。
Further, in a conventional triangular prism sheet, prisms are periodically formed at a pitch of about 30 to 110 μm, and an ultraviolet curing method using a precision mold or an injection molding method is used to manufacture the prism. Is done. However, the manufacture of the mold requires an ultra-precision cutting technique for machining with submicron accuracy, and the mold requires a considerable amount of manufacturing time because it is large with a side of 20 to 30 cm. These factors have increased the unit price of the prism sheet. Specifically, the cost of the conventionally used triangular prism sheet currently accounts for more than half of the cost of the entire backlight (FIG. 1).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の課題である軽薄化、大画面化、高輝度化、省電力化
などの趨勢に十分応えるため、低コスト、高集光効率で
あるバックライト用集光シートを提供するにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention sufficiently addresses the above-mentioned problems of the prior art, such as reduction in thickness, increase in screen size, increase in brightness, and reduction in power consumption. To provide a light condensing sheet.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべくなされたものであり、従来液晶パネルディス
プレイにおけるバックライトに一般的に用いられている
2枚の三角柱プリズムシートのもつ集光機能を、2次元
的に最密配置したフレネル板の光線回折を利用した集光
効果を用いて一体化したものである。2枚のプリズムシ
ートを1枚のフレネル板に一体化することにより、界面
の数を減らし反射損失を低減せしめ、その結果コストの
低減を可能とするものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and comprises a collection of two triangular prism sheets generally used for a backlight in a conventional liquid crystal panel display. The optical function is integrated by using a light-condensing effect utilizing the light diffraction of a Fresnel plate arranged two-dimensionally closest. By integrating two prism sheets into one Fresnel plate, the number of interfaces is reduced, and the reflection loss is reduced. As a result, the cost can be reduced.

【0007】コストの低減を可能にした別の要因は、本
発明の集光プリズムシートの製造方法にも関連する。本
発明は 従来用いられてきた超精密切削加工技術による
金型の製作に替わって、フォトリソグラフィー技術とメ
ッキ技術により金型を製作し、それを用いて、紫外線硬
化法もしくは射出成形法により本発明の集光シートを製
作するものであり、基本的には コンパクトディスク等
の光ディスクを製造する方法と類似している。
Another factor that has made it possible to reduce the cost is related to the method of manufacturing the condensing prism sheet of the present invention. The present invention uses a photolithography technique and a plating technique to manufacture a mold instead of the conventional ultra-precision cutting technique for manufacturing a mold, and then uses the mold by an ultraviolet curing method or an injection molding method. This is basically similar to the method of manufacturing an optical disc such as a compact disc.

【0008】本発明のバックライト用集光シートは多く
の単位フレネル板から構成されるが、この単位フレネル
板の機能はオーバーヘッドプロジェクターに広く用いら
れているフレネルゾーンプレートに見られる集光機能、
即ちレンズ作用に類似している。本発明の作用を図3を
用いて説明する。周期 d をもつに平行に配置され複数
本の直線群、すなわち 周期格子に、波長λなる光が入
射すると、出射光は回折され、次式を満たす角度2θだ
け進路が変化する。 2d sinθ= λ d'< d の周期 d'なる回折格子では、θ'はθ'>θとな
り、回折角は増加する。本発明では d が単位フレネル
板においてその重心から外周部に向かって漸次減少する
よう設計されているため、外周部ほど回折角は漸次増加
する。すなわち、凸レンズと類似した集光作用を有する
ことになる。
The light-collecting sheet for a backlight according to the present invention is composed of many unit Fresnel plates. The function of the unit Fresnel plate is a light-collecting function found in a Fresnel zone plate widely used in an overhead projector.
That is, it is similar to the lens action. The operation of the present invention will be described with reference to FIG. When light having a wavelength λ enters a plurality of straight lines arranged in parallel with a period d, that is, a periodic grating, the emitted light is diffracted, and the course changes by an angle 2θ that satisfies the following equation. In a diffraction grating having a period d 'with 2d sin θ = λ d ′ <d, θ ′ becomes θ ′> θ, and the diffraction angle increases. In the present invention, since d is designed to gradually decrease from the center of gravity of the unit Fresnel plate toward the outer periphery, the diffraction angle gradually increases toward the outer periphery. That is, it has a light condensing action similar to that of the convex lens.

【0009】本発明の集光シートの製造方法を順を追っ
て説明する。 線幅が一定で、重心点を共有する多数の
正三角形が、該正三角形の辺が平行であるよう配置さ
れ、最内正三角形との相似比の変化量が重心点からの距
離に応じて減少するように構成された単位正三角形フレ
ネル板が、2次元的に規則正しく透明基体上に最密配列
されている原画をガラス板状にフォトリソグラフィー技
術により描画し、マスク原画を製作する。正三角形フレ
ネル板の一辺の長さは 100-200μm、正三角形フレネル
板を構成する多数の正三角形群の線幅は 1-2μm、隣接
正三角形の平行な辺のピッチは最小0.4μm、最大5μm
が光の回折効果による集光効果を得るに好ましい値であ
る。
The manufacturing method of the light-condensing sheet of the present invention will be described step by step. A number of equilateral triangles having a constant line width and sharing the center of gravity are arranged so that the sides of the equilateral triangle are parallel, and the amount of change in similarity ratio with the innermost equilateral triangle depends on the distance from the center of gravity. A unit original triangular Fresnel plate configured so as to decrease is drawn two-dimensionally and regularly on a transparent substrate in the form of a glass plate by photolithography to produce a mask original. The length of one side of an equilateral triangular Fresnel plate is 100-200 μm, the line width of many equilateral triangles that make up the equilateral triangular Fresnel plate is 1-2 μm, and the pitch of parallel sides of adjacent equilateral triangles is 0.4 μm minimum and 5 μm maximum.
Is a preferable value for obtaining a light collecting effect by a light diffraction effect.

【0010】次に膜厚が 1-3μmなるフォトレジストを
厚み 5mm,30cm 角のガラス板にスピンコートし、前記工
程で得られた正三角形フレネル板が2次元的に規則正し
く透明基体上に最密配列されているマスクを重ね、露光
し、現像することによりフォトレジスト原盤を製作す
る。この際用いるフォトレジストはネガタイプ、ポジタ
イプのどちらでも使用が可能である。たとえば、ネガレ
ジストを用いた場合、未露光部分のレジストが残存した
凸状直線で形成された正三角形フレネル板群が製作され
る。次に凸状パターンが形成されたフォトレジスト原盤
表面上に 例えばスパッタリングによりクロム薄膜を数
100 nm 成膜し、フォトレジストおよびガラス表面に導
電性を持たせる。電解メッキ法により0.5 mm 程度の膜
厚を持つニッケルメッキ層を形成する。次にニッケルメ
ッキ層に支持体として厚み約5mmの鉄板を接着剤を介し
て接着する。支持体を含むニッケルメッキ層とフォトレ
ジスト原盤とを剥離し、ニッケルメッキ層上に残存する
フォトレジストを有機溶媒で除去し、原盤金型は完成す
る。当然のことながら、ポジタイプレジストを使用した
場合には、前述の工程における凹凸パターンは反転した
ニッケルメッキ原盤が得られる。
Next, a photoresist having a thickness of 1-3 μm is
Spin coating on a 5mm thick, 30cm square glass plate, overlaying a mask in which the equilateral triangular Fresnel plate obtained in the above process is two-dimensionally regularly arranged on a transparent substrate, exposed, and developed Produce a photoresist master. The photoresist used at this time can be either a negative type or a positive type. For example, when a negative resist is used, an equilateral triangular Fresnel plate group formed by a convex straight line with the unexposed resist remaining is manufactured. Next, several chromium thin films are formed on the photoresist master surface on which the convex pattern is formed, for example, by sputtering.
Deposits 100 nm film to make the photoresist and glass surface conductive. A nickel plating layer having a thickness of about 0.5 mm is formed by electrolytic plating. Next, an iron plate having a thickness of about 5 mm is adhered to the nickel plating layer as a support via an adhesive. The nickel plating layer including the support and the photoresist master are peeled off, and the photoresist remaining on the nickel plating layer is removed with an organic solvent, thereby completing the master mold. As a matter of course, when a positive type resist is used, a nickel-plated master is obtained in which the concavo-convex pattern in the above-described process is reversed.

【0011】上記工程で得られた支持体を含むニッケル
メッキ層から成る金型をマスター金型とし、さらにこの
マスター金型に前記工程と同様な工程を経てニッケルメ
ッキ層を形成し、マザー金型を複数枚製作することもで
きる。この場合、マスター金型とマザー金型とは凹凸の
反転したものとなるが、両者から転写して得られる集光
シートの光学的回折効果は等価であり、その集光機能も
同じである。集光シートを量産する場合、一般には後者
のマザー金型が使われる。その理由は製作工程で生じる
金型の劣化、例えば傷の発生などに対して、複数枚用意
したマザー金型に替えて使用できるためである。
A mold comprising the nickel plating layer including the support obtained in the above step is used as a master mold, and a nickel plating layer is formed on the master mold through the same steps as the above steps. Can also be produced in multiple pieces. In this case, although the master mold and the mother mold have inverted concavities and convexities, the optical diffraction effects of the condensing sheets obtained by transferring the two are equivalent, and their condensing functions are also the same. When mass-producing a light-collecting sheet, the latter mother mold is generally used. The reason for this is that a plurality of mother dies can be used instead of a plurality of prepared mother dies in order to prevent mold deterioration in the manufacturing process, for example, generation of scratches.

【0012】以上の工程で製作された金型を用いて、本
発明である集光シートを製作する。製作法としては、合
成樹脂を射出成形する方法、紫外線硬化型樹脂組成物を
金型内へ注入した後、紫外線を照射して硬化することで
原盤の表面凹凸形状を転写する方法、樹脂板と金型とを
加熱加圧することで型の表面形状を転写する方法などが
ある。これらの製造方法は、量産性、得られる集光シー
トの光学的品質(例えば複屈折性)の良否など各々特徴
を有しており、状況の応じて、製造方法は選ばれる。こ
こでは紫外線硬化法による例を示し、以下その製造工程
を説明する。
The light-collecting sheet according to the present invention is manufactured by using the mold manufactured in the above steps. As a manufacturing method, a method of injection molding a synthetic resin, a method of transferring an uneven shape of a master by transferring an ultraviolet-curable resin composition into a mold, and then irradiating and curing ultraviolet rays, a resin plate and There is a method of transferring the surface shape of the mold by heating and pressing the mold and the like. These manufacturing methods have characteristics such as mass productivity and the quality of the obtained condensing sheet in terms of optical quality (for example, birefringence), and the manufacturing method is selected according to the situation. Here, an example using an ultraviolet curing method is shown, and the manufacturing process thereof will be described below.

【0013】前述の工程で得られた支持体付き金型原盤
を、フレネル板が形成されている面を上向きにし、紫外
線硬化型樹脂組成物を金型内へ注入する。次にこの上に
30-150μm程度の厚みを有する透明なポリカーボネー
ト、アクリル、ポリエステル、塩化ビニルなどのフィル
ムを貼着し、さらにこの上に厚み 5mm程度の加圧用ガラ
ス板を重ね、その上から紫外線露光装置を用いて 紫外
線硬化型樹脂組成物を硬化させる。加圧用ガラス板を取
り去り、透明基材とともに金型より剥離し本発明の集光
シートは完成する。
In the mold master with support obtained in the above-mentioned step, the surface on which the Fresnel plate is formed faces upward, and the ultraviolet-curable resin composition is injected into the mold. Then on this
Adhere a film of transparent polycarbonate, acrylic, polyester, vinyl chloride, etc. having a thickness of about 30-150 μm, and further place a pressure glass plate about 5 mm thick on top of this, and then use an ultraviolet exposure device from above. The ultraviolet curable resin composition is cured. The pressurizing glass plate is removed, and the light-collecting sheet of the present invention is completed by being peeled off from the mold together with the transparent substrate.

【0014】本発明に使用できる紫外線硬化型樹脂組成
物としてはポリエステル-アクリレート系、エポキシア
クリレート系、ウレタンアクリレート系、などが挙げら
れる。これらの樹脂は、単独あるいは組み合わせで使用
することができるが、硬化性や得られる成形物の光学的
特性(透明性、複屈折性など)、機械的強度などを考慮
して適宜選択することができる。
The UV-curable resin composition that can be used in the present invention includes polyester-acrylate, epoxy acrylate and urethane acrylate. These resins may be used alone or in combination, but may be appropriately selected in consideration of curability, optical characteristics (transparency, birefringence, etc.) of the obtained molded product, mechanical strength, and the like. it can.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図4は本発明のバックライト用集
光シートの構造説明図である。図4(a)はシートの一部
を上面から見た図であり、単位正三角形フレネル板41
が2次元的に最密配列されている様子を示している。図
4(b)は単位正三角形フレネル板41の拡大図であり、
図4(c)は図4(b)における直線イ-ロに沿った断面構造
図であり、正三角形フレネル板を構成する三角形の各辺
は、実際は線幅を有している。さらに、前記の如く近接
する辺の間隔は内周部から外周部に向かって減少する。
このように構成することにより、単位正三角形フレネル
板の外周部に近くなる程、回折角度が大きくなる。すな
わち単位正三角形フレネル板は凸レンズに似た集光効果
を示すことになる。この単位正三角形フレネル板の集合
体が本発明のバックライト用集光シートであり、指向性
を持った光束で効率良くLCDパネルを照明するもので
ある。
FIG. 4 is a diagram illustrating the structure of a light-collecting sheet for a backlight according to the present invention. FIG. 4A is a view of a part of the sheet as viewed from above, and shows a unit regular triangular Fresnel plate 41.
Are two-dimensionally densely arranged. FIG. 4B is an enlarged view of the unit regular triangular Fresnel plate 41,
FIG. 4 (c) is a cross-sectional structural view along the straight line in FIG. 4 (b), and each side of the triangle constituting the equilateral triangular Fresnel plate actually has a line width. Further, as described above, the distance between the adjacent sides decreases from the inner peripheral portion toward the outer peripheral portion.
With this configuration, the closer to the outer peripheral portion of the unit regular triangular Fresnel plate, the larger the diffraction angle. That is, the unit regular triangular Fresnel plate exhibits a light-collecting effect similar to a convex lens. The aggregate of the unit regular triangular Fresnel plates is the backlight condensing sheet of the present invention, and efficiently illuminates the LCD panel with a directional light beam.

【0016】[0016]

【実施例】以下、実施例を示し、本発明の詳細な内容を
述べる。原画マスク製作、フォトレジストを用いた原盤
製作、ニッケルメッキ原盤製作の工程を経て得た金型
を、前述したアクリル系紫外線硬化型樹脂組成物により
転写して正三角形フレネル板群から成るバックライト用
集光シートを製作した。基体フィルムとしては100μm厚
のポリエステルシートを用いた。365nmを主波長とし、2
0-30 mW/cm2 のパワー密度を有する紫外線を 30 秒間
照射し、外形寸法は 20×25cm であり、単位正三角形フ
レネル板は14 個の重心点を共有する相似三角形から成
り、最外正三角形(n=1)の一辺の長さ L は 100μm、最
内正三角形(n=14)では L=8μm であり,両正三角形の間
には、nと一辺の長さ L(μm)とが L= -0.472*n2+100.
472 なる関係で決められる正三角形群が、線幅 0.3μm
の、高さ 1μmの凸状直線で形成された。すなわち、単
位正三角形フレネル板は、正三角形の一辺が 外周部か
ら順に100, 98.6, 96.2, 92.9, 88.7, 83.5, 77.3, 70.
3, 62.2, 53.3, 43.4, 32.5, 20.7, 8.0μm なる14 個
の、重心を共有し、かつ各辺が平行な正三角形群から成
っている。単位正三角形フレネル板内の相似三角形群の
平行な辺の間隔は 外周部から順に0.4, 0.7, 0.95, 1.
2, 1.5, 1.8, 2.0, 2.3, 2.6, 2.9, 3.15, 3.4,3.7μm
であり、外周部に近づくほど線密度が増加している。本
実施例のバックライト用集光シートでは、この単位正三
角形フレネル板が 約 1156 万個の規則正しく最密配列
された単位正三角形フレネル板を得ることができた。
The present invention will be described below in detail with reference to examples. For the backlight consisting of a group of equilateral triangular Fresnel plates by transferring the mold obtained through the steps of original mask production, master production using photoresist, and nickel plating master production with the acrylic ultraviolet curing resin composition described above. A light collecting sheet was manufactured. A 100 μm thick polyester sheet was used as the base film. 365nm as main wavelength, 2
It is irradiated with ultraviolet rays having a power density of 0-30 mW / cm 2 for 30 seconds, the outer dimensions are 20 × 25 cm, and the unit regular triangular Fresnel plate is composed of similar triangles sharing 14 centroid points, The length L of one side of the triangle (n = 1) is 100 μm, and that of the innermost equilateral triangle (n = 14) is L = 8 μm.Between both equilateral triangles, n and the length of one side L (μm) Is L = -0.472 * n 2 +100.
472 The equilateral triangles determined by the relationship
And a convex straight line having a height of 1 μm. That is, in the unit regular triangular Fresnel plate, one side of the regular triangle is 100, 98.6, 96.2, 92.9, 88.7, 83.5, 77.3, 70 in order from the outer periphery.
It consists of 14 equilateral triangles sharing the center of gravity and parallel to each other: 3, 62.2, 53.3, 43.4, 32.5, 20.7, 8.0 μm. The distance between parallel sides of similar triangles in a unit regular triangular Fresnel plate is 0.4, 0.7, 0.95, 1.
2, 1.5, 1.8, 2.0, 2.3, 2.6, 2.9, 3.15, 3.4, 3.7μm
The linear density increases as approaching the outer periphery. In the backlight condensing sheet of this example, approximately 11.56 million unit regular triangular Fresnel plates in which the unit regular triangular Fresnel plates were regularly and densely arranged could be obtained.

【0017】上記の工程で作成した集光シートの性能を
以下の如く評価した。集光シートを拡散シートの上に正
三角形フレネル板が形成されている面を上にして設置
し、図4(a)において直線 a-b を含む法線面に沿って測
定角度を変え、集光シートの表面輝度を測定した。その
結果を図5における実線で示した。図中、鉛直方向を 0
°と表している。図4(a)において直線 c-d を含む法線
面に沿って測定角度を変えた場合も、直線 a-b を含む
法線面に沿って測定した結果とほぼ一致した。 比較の
ため、前記図2の2枚プリズムを使用した場合で x 軸
を含む法線面の鉛直方向の測定値で規格化したものであ
り、点線で示した。
The performance of the light-collecting sheet prepared in the above steps was evaluated as follows. The light-condensing sheet is placed on the diffusion sheet with the surface on which the equilateral triangular Fresnel plate is formed facing up, and the measurement angle is changed along the normal line including the straight line ab in FIG. Was measured for surface luminance. The result is shown by a solid line in FIG. In the figure, the vertical direction is 0
°. In FIG. 4 (a), when the measurement angle was changed along the normal plane including the straight line cd, the result almost coincided with the result measured along the normal plane including the straight line ab. For comparison, when the two prisms shown in FIG. 2 were used, they were normalized by measured values in the vertical direction of a normal plane including the x-axis, and are shown by dotted lines.

【0018】拡散シート直上での輝度は 1250 cd/m2
あった。本発明の集光シートの場合、鉛直方向での輝度
は 2405 cd/m2 であったのに対し、2枚プリズム(図
2(b))を用いた場合では 1880 cd/m2であった。以上の
結果から、両者は視野角特性はほとんど同じであったが
輝度に関しては 28 % の向上が達成できた。
The luminance immediately above the diffusion sheet was 1250 cd / m 2 . In the case of the condensing sheet of the present invention, the luminance in the vertical direction was 2405 cd / m 2 , whereas when using the two-prism (FIG. 2B), it was 1880 cd / m 2 . . From the above results, the viewing angle characteristics of both were almost the same, but the brightness was improved by 28%.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明のバックライト用集光シートは、
線幅が一定で、高さ 1-3μm なる断面形状を有する凹も
しくは凸状直線で形成された多数の正三角形が、共通な
重心点を有し、かつ該正三角形の辺が平行であるよう配
置され、最内正三角形との相似比の変化量が、重心点か
らの距離に応じて漸次減少するように構成され、単位正
三角形フレネル板が凸レンズに類似した集光効果を示
し、単位正三角形フレネル板が2次元的に規則正しく透
明基体上に最密配列されているため、本発明のバックラ
イト用集光シート1枚で、従来の2枚の三角柱プリズム
アレーに置き換わるバックライト用集光シートを提供す
ることができる。その機能、すなわち集光効果は従来の
2枚の三角柱プリズムアレー集光シートに比し同等ある
いはそれ以上であった。本発明はこのように輝度向上効
果を得ることができ、さらに、製作工程が従来のプリズ
ム三角柱ものに比べ簡便であり、その結果、低コスト化
を図ることができる。
The backlight condensing sheet of the present invention is
A large number of equilateral triangles formed of concave or convex straight lines having a constant line width and a cross-sectional shape having a height of 1-3 μm have a common center of gravity, and the sides of the equilateral triangle are parallel. It is arranged so that the amount of change in similarity ratio with the innermost equilateral triangle gradually decreases according to the distance from the center of gravity, and the unitary triangular Fresnel plate exhibits a light-collecting effect similar to a convex lens, and Since the triangular Fresnel plates are two-dimensionally and regularly arranged on the transparent substrate in a close-packed manner, one backlight condensing sheet of the present invention replaces two conventional triangular prism prism arrays with a conventional condensing sheet for backlight. Can be provided. The function, that is, the light-condensing effect was equal to or greater than that of the conventional two triangular prism prism array condensing sheets. According to the present invention, the effect of improving luminance can be obtained as described above, and the manufacturing process is simpler than that of a conventional prismatic triangular prism, and as a result, the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 従来のバックライトを示す構造断面図であ
る。
FIG. 1 is a structural sectional view showing a conventional backlight.

【図2】 (a)は従来のプリズムシートを1枚用いた場
合の集光効果を説明するための図である。(b)は従来の
プリズムシートを2枚用いた場合の集光効果を説明する
ための図である。
FIG. 2 (a) is a diagram for explaining the light converging effect when one conventional prism sheet is used. (b) is a diagram for explaining the light-collecting effect when two conventional prism sheets are used.

【図3】 本発明の作用を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of the present invention.

【図4】 本発明のバックライト用集光シートの構造説
明図である。(a)はシートの一部を上面から見た図であ
り、単位正三角形フレネル板が2次元的に最密配列され
ている様子を示す。(b)は単位正三角形フレネル板の拡
大図である。(c)は(b)における直線イ-ロに沿った断面
構造図である。
FIG. 4 is a structural explanatory view of a light-collecting sheet for a backlight according to the present invention. (a) is a diagram in which a part of the sheet is viewed from the upper surface, and shows a state in which unit regular triangular Fresnel plates are two-dimensionally densely arranged. (b) is an enlarged view of a unit regular triangular Fresnel plate. (c) is a sectional structural view along a straight line in (b).

【図5】 本発明のバックライト用集光シートの輝度分
布測定結果の一例である。
FIG. 5 is an example of a luminance distribution measurement result of the backlight condensing sheet of the present invention.

【図6】 図4(a)の拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 蛍光ランプ(光源) 2 反射体 3 楔形の導光板 4 光散乱板 5 反射体 6 拡散シート 7 プリズムシート 21 第一のプリズムシート 22 第二のプリズムシート 41 単位正三角形フレネル板 REFERENCE SIGNS LIST 1 fluorescent lamp (light source) 2 reflector 3 wedge-shaped light guide plate 4 light scattering plate 5 reflector 6 diffusion sheet 7 prism sheet 21 first prism sheet 22 second prism sheet 41 unit regular triangular Fresnel plate

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 線幅が一定で、高さ 1-3μm なる断面形
状を有する凹もしくは凸状直線で形成された n(n>10)個
の正三角形が、最外正三角形と共通な重心点を有し、か
つ該正三角形の各辺が平行であるよう配置され、n番目
の正三角形と最外正三角形(n=1)との相似比は、n の関
数で与えられ n の増加に伴い単調に減少するように構
成された多数の正三角形群から成る単位正三角形フレネ
ル板が、2次元的に規則正しく透明シート上に最密配列
されていることを特徴とするバックライト用集光シー
ト。
1. An n (n> 10) equilateral triangles formed by concave or convex straight lines having a constant line width and a cross-sectional shape of a height of 1 to 3 μm is a common center of gravity with the outermost equilateral triangle. Points, and each side of the equilateral triangle is arranged to be parallel.The similarity ratio between the n-th equilateral triangle and the outermost equilateral triangle (n = 1) is given by a function of n and increases by n A unitary triangular Fresnel plate composed of a large number of equilateral triangle groups configured to monotonically decrease with the above arrangement is two-dimensionally and regularly arranged in a close-packed manner on a transparent sheet. Sheet.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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USRE43817E1 (en) 2004-07-12 2012-11-20 Cardinal Cg Company Low-maintenance coatings
US10604442B2 (en) 2016-11-17 2020-03-31 Cardinal Cg Company Static-dissipative coating technology

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USRE43817E1 (en) 2004-07-12 2012-11-20 Cardinal Cg Company Low-maintenance coatings
USRE44155E1 (en) 2004-07-12 2013-04-16 Cardinal Cg Company Low-maintenance coatings
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