JPWO2009004696A1 - Lens sheet, optical sheet for display, backlight unit using the same, and display device - Google Patents
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Abstract
【課題】光拡散フィルムが不要でレンズシートと光拡散層が一体化した薄型で、高強度、高表示品位の光学シート及び、その光学シートを用いた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。【解決手段】一つの基材上に形成された第1のレンズアレイ3と、前記第1のレンズアレイ3の各々の上に形成された第2のレンズアレイ5を具備するレンズシート1の光入射面102と、光拡散板25の光出射面101の間隙に、一以上の固定要素39で前記レンズシート1と前記光拡散層25とを一体化している光学シート25を用いたバックライトユニット及びディスプレイ装置である。【選択図】 図15Provided are a thin, high-strength, high-display quality optical sheet in which a light diffusion film is not required and a lens sheet and a light diffusion layer are integrated, and a backlight unit and a display device using the optical sheet. Objective. The light of a lens sheet comprising a first lens array formed on a single substrate and a second lens array formed on each of the first lens arrays. A backlight unit using an optical sheet 25 in which the lens sheet 1 and the light diffusion layer 25 are integrated with one or more fixing elements 39 in the gap between the incident surface 102 and the light exit surface 101 of the light diffusion plate 25. And a display device. [Selection] FIG.
Description
本発明は、画素単位での透過/非透過のレンズシートおよびディスプレイ用光学シート、あるいは透明状態/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た液晶パネルを、背面側から照明するバックライトユニット、ディスプレイ装置に関する。 The present invention illuminates, from the back side, a liquid crystal panel in which a transmissive / non-transmissive lens sheet and a display optical sheet in pixel units or a display element in which a display pattern is defined according to a transparent state / scattering state is arranged The present invention relates to a backlight unit and a display device.
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。 In recent years, liquid crystal display devices using TFT liquid crystal panels and STN liquid crystal panels have been commercialized mainly for color notebook PCs (personal computers) in the OA field.
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 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(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。 As a backlight unit employed in this type of backlight system, a light source lamp such as a cold cathode fluorescent lamp (CCFT) is roughly divided into a flat light guide plate made of acrylic resin having excellent light transmittance. There are a “light guide plate light guide method” for reflecting (a so-called edge light method) and a “direct type method” that does not use a light guide plate.
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19に示すものが一般に知られている。 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. 19 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上記液晶パネル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, a scattering reflection pattern portion for efficiently scattering and reflecting the light introduced into the
また、上記導光板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。上記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。Further, the
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20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 luminance, as shown in FIG. 20, a prism film (prism layer) having a light condensing function between the
しかしながら、図19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。
さらに、図20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。However, in the apparatus illustrated in FIG. 19, the viewing angle is controlled only by the diffusibility of the
Furthermore, in the apparatus using the prism film illustrated in FIG. 20, two prism films are required, which not only greatly reduces the amount of light due to film absorption 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21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、リフレター52が配置されている。
As a direct liquid crystal display device, a device illustrated in FIG. 21 is generally known. In this, a
しかしながら、図21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。
However, even in the apparatus illustrated in FIG. 21, the control of the viewing angle is left only to the diffusibility of the
そのため一つの解決方法として、図23に示すように従来より拡散フィルム70の上に図22に示す米国3M社の登録商標である輝度強調フィルム(Brightness Enhancement Film:BEF)を配置し、さらにその上に光拡散フィルム84を配置する方法が採用されている。ここでBEFとは、透明部材上に断面三角形状の単位プリズムが一方向に周期的に配列されたフィルムである。
このプリズムは光の波長に比較して大きいサイズ(ピッチ)である。BEFは、“軸外(off−axis)”からの光を集光し、この光を視聴者に向けて“軸上(on−axis)”に方向転換(redirect)または“リサイクル(recycle)”する。Therefore, as one solution, as shown in FIG. 23, a brightness enhancement film (BEF), which is a registered trademark of 3M USA shown in FIG. A method in which the light diffusion film 84 is disposed on is used. Here, BEF is a film in which unit prisms having a triangular cross section are periodically arranged in one direction on a transparent member.
This prism has a size (pitch) larger than the wavelength of light. BEF collects light from “off-axis” and redirects this light “on-axis” to the viewer, or “recycle”. To do.
ディスプレイの使用時(観察時)に、BEFは、軸外輝度を低下させることによって軸上輝度を増大させる。ここでいう「軸上」とは、視聴者の視覚方向に一致する方向であり、一般的にはディスプレイ画面に対する法線方向側である。
プリズムの反復的アレイ構造が1方向のみの並列では、その並列方向での方向転換またはリサイクルのみが可能であり、水平および垂直方向での表示光の輝度制御を行なうために、プリズム群の並列方向が互いに略直交するように、2枚のシートを重ねて組み合わせて用いられる。When using the display (when observing), the BEF increases the on-axis brightness by reducing the off-axis brightness. Here, “on-axis” is a direction that coincides with the visual direction of the viewer, and is generally on the normal direction side with respect to the display screen.
When the repetitive array structure of prisms is arranged in only one direction, only the direction change or recycling in the parallel direction is possible, and in order to control the luminance of the display light in the horizontal and vertical directions, the parallel direction of the prism groups Are stacked and used in combination so that they are substantially orthogonal to each other.
BEFの採用により、ディスプレイ設計者が電力消費を低減しながら所望の軸上輝度を達成することができるようになった。
BEFに代表されるプリズムの反復的アレイ構造を有する輝度制御部材をディスプレイに採用する旨が開示されている特許文献としては、特許文献1乃至3に例示されるように多数のものが知られている。
As a patent document disclosing that a brightness control member having a repetitive array structure of prisms represented by BEF is adopted for a display, there are many known as exemplified in
しかしながら、同時に視聴者の視覚方向に進むことなく横方向に無駄に出射する、想定外の光線が存在する。このため、図24に示すように、BEFを用いた光学シートから出射される光強度分布は、視聴者の視覚方向、すなわち視覚方向Fに対する角度が0°(軸上方向にあたる)における光強度が最も高められるものの、正面より±90°近辺に小さな光強度ピークが生じ、即ち、横方向から無駄に出射される光(サイドローブ)が増えてしまうという問題がある。
この様な光強度ピークを有する輝度分布は望ましくはなく、±90°近辺での光強度ピークのない滑らかな輝度分布の方が望ましい。However, there are unexpected light rays that are unnecessarily emitted laterally without proceeding in the visual direction of the viewer. For this reason, as shown in FIG. 24, the light intensity distribution emitted from the optical sheet using BEF has the light intensity when the viewer's visual direction, that is, the angle with respect to the visual direction F is 0 ° (corresponding to the axial direction). Although most enhanced, there is a problem that a small light intensity peak occurs in the vicinity of ± 90 ° from the front, that is, light (side lobes) emitted from the lateral direction is increased.
A luminance distribution having such a light intensity peak is not desirable, and a smooth luminance distribution having no light intensity peak around ± 90 ° is more desirable.
また、軸上輝度のみが過度に向上すると、輝度分布の曲線のピーク幅が著しく狭くなり、視域が極端に限定されるため、ピーク幅を適度に拡げるために、上述のようにプリズムシートとは別部材の光拡散フィルムを新たに併用する必要があり、部材数の増加を伴ってしまうという問題がある。 In addition, when only the on-axis luminance is excessively improved, the peak width of the luminance distribution curve is remarkably narrowed, and the viewing area is extremely limited. Therefore, in order to increase the peak width appropriately, the prism sheet and There is a problem that it is necessary to newly use a light diffusing film as a separate member, which increases the number of members.
上述のように、この光学シートは、光の利用効率の向上だけでなく、光源のムラの除去、ディスプレイの視域の確保など様々な機能が求められており、一般的には複数枚の光学シートを重ね合わせることによって構成されている。しかしながら、光学シートの構成枚数が多いと、ディスプレイの組立て時の作業が煩雑になり、また光学シートの間のゴミの影響を受け、小型化や薄型化の妨げになるなどの問題がある。 As described above, this optical sheet is required not only to improve the light utilization efficiency but also to have various functions such as removing unevenness of the light source and securing the viewing area of the display. It is configured by overlapping sheets. However, if the number of optical sheets is large, the work for assembling the display becomes complicated, and there is a problem that it is affected by dust between the optical sheets and hinders miniaturization and thinning.
ところで、またこのような液晶表示装置では、軽量、低消費電力、高輝度、薄型化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。
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。By the way, in such a liquid crystal display device, light weight, low power consumption, high brightness, and thinning are strongly demanded as market needs, and accordingly, a backlight unit mounted on the liquid crystal display device is also provided. Light weight, low power consumption, and high brightness are required.
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、上述した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及びディスプレイ装置の開発が待ち望まれている。 However, as described above, it is difficult to say that the conventional apparatus 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. Development of a backlight unit and a display device that can realize a liquid crystal display device with electric power is awaited.
本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり第1のレンズアレイの上に第2のレンズアレイが形成された一枚のレンズシートを用い、さらにこのレンズシートを光拡散板と一体化させることで、薄型で十分な強度を有し、かつ光学特性を満足する光学シート及びこの光学シートを用いた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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and uses a single lens sheet in which a second lens array is formed on a first lens array, and this lens sheet is integrated with a light diffusion plate. It is an object of the present invention to provide an optical sheet that is thin, has sufficient strength, and satisfies optical characteristics, and a backlight unit and a display device using the optical sheet.
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、基材上に形成された第1のレンズアレイと、前記第1のレンズアレイの各々の上に形成された第2のレンズアレイを具備することを特徴とするレンズシートである。
請求項2の発明は、前記第1のレンズアレイがレンチキュラーレンズ群であり、かつ、第2のレンズアレイが三角プリズム群であることを特徴とする請求項1に記載のレンズシートである。
請求項3の発明は、前記第1のレンズアレイのレンチキュラーレンズの長手方向と、第2のレンズアレイの三角プリズムの長手方向が90°±β(0°<β<30°)で交差することを特徴とする請求項1または請求項2記載のレンズシートである。
請求項4の発明は、前記第1のレンズアレイの各々のレンズアレイのレンズピッチをP1、レンズ端部の角度をα、各々のレンズアレイの頂部の幅をWとしたときに
0.2<W/P1<0.8
15°<α
なる関係が成立することを特徴とする請求項1または請求項2記載のレンズシートである。
請求項5の発明は、前記第2のレンズアレイの各々のレンズピッチP2が不規則なランダムピッチであることを特徴とする請求項1または請求項2記載のレンズシートである。
請求項6の発明は、前記第1のレンズアレイの各々のレンズの谷部付近と頂点付近が丸みを帯びていることを特徴とする請求項1または請求項2記載のレンズシートである。
請求項7の発明は、前記第2のレンズアレイの各々のレンズの谷部付近と頂点付近が丸みを帯びていることを特徴とする請求項1または請求項2記載のレンズシートである。
請求項8の発明は、前記第1のレンズアレイのレンズピッチP1が不規則なランダムピッチであり、かつ前記レンズ高さH及びが、一定であることを特徴とする請求項1または請求項2記載のレンズシートである。
請求項9の発明は、前記第2のレンズアレイが表面拡散を有することを特徴とする請求項1または請求項2記載のレンズシートである。
請求項10の発明は、前記第1のレンズアレイのレンズピッチP1が不規則なランダムピッチであり、かつ前記レンズ高さH及び前記レンズアレイの頂部の幅Wが一定であることを特徴とする請求項1または請求項2記載のレンズシートである。
請求項11の発明は、前記第1のレンズアレイのレンズピッチP1が不規則なランダムピッチであり、かつ前記レンズ高さHが一定であり、前記レンズアレイの頂部の幅Wが不規則であることを特徴とする請求項1または請求項2記載のレンズシートである。
請求項12の発明は、熱可塑性の樹脂基材を加熱し、
前記第1のレンズアレイのレンズ金型である冷却ロールで加圧し、前記第1のレンズアレイを形成し、
さらに前記第1のレンズアレイが形成された前記樹脂基材の上に前記第2のレンズアレイのレンズ金型である冷却ロールで加圧することにより作成することを特徴とする請求項1請求項1または請求項2のレンズシートである。
請求項13の発明は、熱可塑性の樹脂基材を
前記第1のレンズアレイのレンズ金型である加熱ロールで加圧し、前記第1のレンズアレイを形成し、
さらに前記第1のレンズアレイが形成された前記樹脂基材の上に前記第2のレンズアレイのレンズ金型である加熱ロールで加圧することにより作成することを特徴とする請求項1請求項1または請求項2記載のレンズシートである。
請求項14の発明は、熱可塑性の樹脂基材を加熱し、
レンズシートのレンズ形状の雌型が形成された冷却ロールで加圧することにより作成することを特徴とする請求項1または請求項2記載のレンズシートである。
請求項15の発明は、熱可塑性の樹脂基材を、
レンズシートのレンズ形状の雌型が形成された加熱ロールで加圧することにより作成することを特徴とする請求項1または請求項2記載のレンズシートである。
請求項16の発明は、請求項1乃至15のレンズシートと光拡散層を間隙を保って一体化したことを特徴とするディスプレイ用光学シートである。
請求項17の発明は、前記光拡散層の表面が微細な凹凸形状からなることを特徴とする請求項16記載のディスプレイ用光学シートである。
請求項18の発明は、前記光拡散層の表面に微粒子層があることを特徴とする請求項16記載のディスプレイ用光学シートである。
請求項19の発明は、前記光拡散層の線膨張係数が7.0×10−5(cm/cm/℃)以下であることを特徴とする求項16記載のディスプレイ用光学シートである。
請求項20の発明は、前記間隙が空気を含むことを特徴とする請求項16記載のディスプレイ用光学シートである。
請求項21の発明は、前記レンズシートの前記第1のレンズアレイ及び前記第2のレンズアレイが形成された面の裏面と、前記拡散板の間隙を一以上の固定要素で前記光拡散層と一体化していることを特徴とする請求項16記載のディスプレイ用光学シートである。
請求項22の発明は、前記固定要素が接着剤を有することを特徴とする請求項21記載のディスプレイ用光学シートである。
請求項23の発明は、前記固定要素が粘着剤を有することを特徴とする請求項21記載のディスプレイ用光学シートである。
請求項24の発明は、前記固定要素が前記接着剤若しくは前記粘着剤の場合に、前記接着剤及び粘着剤が微粒子を含有することを特徴とする請求項21または請求項23記載のディスプレイ用光学シートである。
請求項25の発明は、前記固定要素がリブを有することを特徴とする請求項21記載のディスプレイ用光学シートである。
請求項26の発明は、前記固定要素が反射表面を有することを特徴とする請求項21記載のディスプレイ用光学シートである。
請求項27の発明は、請求項21に記載のディスプレイ用光学シートと
前記ディスプレイ用光学シートの裏面に液晶パネルを前記液晶パネルの非視認面側から光を照射する光源を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28の発明は、前記バックライトユニットと、
前記バックライトの前記光学シートの光出射面側に前記液晶パネルを備えることを特徴とするディスプレイ装置である。
請求項29の発明は、前記バックライト装置及び前記ディスプレイ装置はそれぞれ光源を有しており、かつ前記光源が冷陰極蛍光ランプであることを特徴とする請求項28記載のディスプレイ装置である。
請求項30の発明は、前記光源がLEDであることを特徴とする請求項28記載のディスプレイ装置である。
請求項31の発明は、前記光源がELであることを特徴とする請求項28記載のディスプレイ装置である。
請求項32の発明は、前記光源が半導体レーザーであることを特徴とする請求項28記載のディスプレイ装置である。In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.
That is, the invention of
The invention according to
In the invention of
According to a fourth aspect of the present invention, when the lens pitch of each lens array of the first lens array is P1, the angle of the lens end is α, and the width of the top of each lens array is W <0.2 < W / P1 <0.8
15 ° <α
The lens sheet according to
The invention according to
The invention according to claim 6 is the lens sheet according to
The invention according to claim 7 is the lens sheet according to
The invention of claim 8 is characterized in that the lens pitch P1 of the first lens array is an irregular random pitch, and the lens height H is constant. It is a lens sheet of description.
The invention according to claim 9 is the lens sheet according to
The invention of
In the invention of
Invention of Claim 12 heats a thermoplastic resin base material,
Pressurizing with a cooling roll which is a lens mold of the first lens array, forming the first lens array;
Furthermore, it forms by pressing with the cooling roll which is a lens metal mold | die of the said 2nd lens array on the said resin base material in which the said 1st lens array was formed. Or it is a lens sheet of
The invention of
Furthermore, it forms by pressing with the heating roll which is a lens metal mold | die of the said 2nd lens array on the said resin base material in which the said 1st lens array was formed. Alternatively, the lens sheet according to
The invention of claim 14 heats a thermoplastic resin substrate,
3. The lens sheet according to
The invention of
3. The lens sheet according to
A sixteenth aspect of the present invention is an optical sheet for display, wherein the lens sheet according to the first to fifteenth aspects and the light diffusion layer are integrated with a gap therebetween.
The invention according to claim 17 is the optical sheet for display according to claim 16, wherein the surface of the light diffusion layer has a fine uneven shape.
The invention according to claim 18 is the optical sheet for display according to claim 16, characterized in that there is a fine particle layer on the surface of the light diffusion layer.
The invention according to
The invention according to
According to a twenty-first aspect of the present invention, the light diffusion layer and the back surface of the surface on which the first lens array and the second lens array of the lens sheet are formed, and the light diffusion layer with one or more fixing elements. The optical sheet for display according to claim 16, which is integrated.
The invention according to
The invention according to
The invention according to claim 24 is characterized in that, when the fixing element is the adhesive or the adhesive, the adhesive and the adhesive contain fine particles. It is a sheet.
The invention according to
The invention according to claim 26 is the optical sheet for display according to
The invention of claim 27 is characterized in that the optical sheet for display according to
The invention of claim 28 comprises the backlight unit;
A display device comprising the liquid crystal panel on a light exit surface side of the optical sheet of the backlight.
The invention according to
The invention according to
The invention according to
The invention of
上述したように、本発明に係るレンズシート、ディスプレイ用光学シート、さらにこれらを用いたバックライトユニット及びディスプレイ装置においては、従来構成と比較して薄型で、十分な強度を保持したまま、所望の輝度や配光範囲、均一性などを達成する、光学シート、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ができる。 As described above, the lens sheet according to the present invention, the optical sheet for display, and the backlight unit and display device using the same are thinner than the conventional configuration and have a desired strength while maintaining sufficient strength. An optical sheet, a backlight unit, and a display device that achieve brightness, light distribution range, uniformity, and the like can be provided.
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15は、本発明の実施の形態に係るバックライトユニット及びディスプレイ装置の一例を示す側面図である。
まず本発明の実施の形態に係るバックライトユニットは、ランプハウス43内に収納されたシリンダー形状の複数の光源41と、各光源41からの光Hを、偏光板31,33に挟まれた液晶パネル35に供給する光学シート39を備えてなる。なお、図中45は、複数の光源41の背面側に配置された光反射板である。
また、本発明の実施の形態に係るディスプレイ装置は、前述の光源39と光学シート39とさらにその上に液晶パネル32を含んだ装置である。この場合は、ディスプレイ装置は液晶表示装置を示すが、これに限らず、上述の光学シート39を含んだ、投射スクリーン装置、プラズマディスプレイ、ELディスプレイ等画像を光を利用して表示する表示装置であればその種類は問わない。The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 15 is a side view showing an example of the backlight unit and the display device according to the embodiment of the present invention.
First, a backlight unit according to an embodiment of the present invention includes a plurality of cylinder-shaped
The display device according to the embodiment of the present invention is a device that includes the
図1(a)は、レンズシート1の構成例を示す斜視図である。このレンズシート1の各々の単位レンズには、図1(b)に示すように第1のレンズアレイ3の頂部付近に第2のレンズアレイ5が形成されて構成されている。
ここで第2のレンズアレイ5の単位レンズの数は、第1のレンズアレイ3の各々のレンズの長手方向の長さUに対して、2つ以上ないと十分な光学利得を得られない。FIG. 1A is a perspective view illustrating a configuration example of the
Here, sufficient optical gain cannot be obtained unless the number of unit lenses of the
また図1(e)は、図1(b)を上から見た図である。
ここで、レンズシート1のシリンドリカルレンズの長手方向をX(以下、水平方向という。)、また前記水平方向Xと直交する方向をVとする。
第1のレンズアレイ3と第2のレンズアレイ5は互いにレンズアレイの配列が直交している。別の表現で述べると、第1のレンズアレイ3の単位レンズの谷部の線(水平方向X)と第2のレンズアレイ5の単位レンズの谷部の線(垂直方向V)同士が直交している。
さらに、第1レンズアレイの単位レンズの凹凸の谷部からの垂線と単位レンズの接線がなす角度はαである。FIG. 1E is a view of FIG. 1B viewed from above.
Here, the longitudinal direction of the cylindrical lens of the
The
Furthermore, the angle formed by the perpendicular line from the concave and convex valleys of the unit lens of the first lens array and the tangent line of the unit lens is α.
上述のレンズシート1は、図15より、光源41から光拡散層25及び間隙(空気層)200を伝達してきた光を入射する入射面102から入射し、さらにその光を入射面102の反対面から光学利得が1以上の光Kとして出射するものである。
The above-described
ここで光学利得とは、光学的な拡散部材の拡散性を示す指標の一つであり、完全拡散する拡散体の輝度を1として、その光の輝度との比で表される。測定する拡散部材の拡散性が方向によって偏っている場合、方向ごとの光学利得を出すことで、その拡散部材の拡散特性を示すことが出来る。
また、完全拡散とは、吸収が0で、かつ、どの方向にも一定の強度をもつとする理想的な拡散体のことを示す。つまり、光学利得が1以上であるということは、その測定する方向に光を集める効果を持つことを示し、その値が大きいほど集光効果が強いことを示す。Here, the optical gain is one of indexes indicating the diffusibility of the optical diffusing member, and is expressed as a ratio to the luminance of the light, assuming that the luminance of the diffuser that completely diffuses is 1. When the diffusivity of the diffusing member to be measured is biased depending on the direction, the diffusion characteristic of the diffusing member can be shown by obtaining the optical gain for each direction.
Also, complete diffusion refers to an ideal diffuser that has zero absorption and a constant intensity in any direction. That is, an optical gain of 1 or more indicates that there is an effect of collecting light in the measurement direction, and that the larger the value, the stronger the light collection effect.
図2は光学シュミレーション(RayTracingシミュレーション)によるレンズの説明図である。図2(a)は通常のレンチキュラーレンズシートの一つの単位レンズから正面方向(0度)に出る光線を示す。これよりレンズの全面から光線が出ることが分かる。
図2(b)に示しているのは図2(a)と同じレンチキュラーレンズシートの単位レンズの正面方向ではなく垂直斜め方向近辺(60度〜90度)に出る光を示す。これより図2(b)の斜め方向の光はレンズの頂点付近302からしか出ないことが分かる。
すなわち、レンズシートから出る全体の輝度分布において光のロスになるサイドローブと呼ばれる部分はレンズシートの各単位レンズの頂点付近から出射される光である。
従って、このロスになる光を出来るだけ正面方向から出射させる一つの方法として、前記単位レンズの頂点付近に例えば別のレンズアレイを付与ことにより上述の光のロスをレンズ正面から出射させることが可能になる。この考えを具現化するレンズシートの構造が本発明に係るレンズシート1である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a lens by optical simulation (RayTracing simulation). FIG. 2A shows a light beam emitted from one unit lens of a normal lenticular lens sheet in the front direction (0 degree). From this, it can be seen that light rays are emitted from the entire surface of the lens.
FIG. 2B shows light that is emitted in the vicinity of a vertical oblique direction (60 degrees to 90 degrees) instead of the front direction of the unit lens of the same lenticular lens sheet as in FIG. From this, it can be seen that the light in the oblique direction in FIG.
That is, a portion called a side lobe that causes a light loss in the entire luminance distribution emitted from the lens sheet is light emitted from the vicinity of the apex of each unit lens of the lens sheet.
Therefore, as one method for emitting the lossy light from the front direction as much as possible, it is possible to emit the above-mentioned light loss from the front of the lens by providing, for example, another lens array near the apex of the unit lens. become. The structure of the lens sheet that embodies this idea is the
図1(c)、図1(d)は、それぞれ図1(a)の正面図と側面図を示したものである。図1(c)、図1(d)より、単位レンズのレンズピッチをP1、レンズの高さH、また第2レンズアレイの形成されるレンズの幅W、レンズピッチをP2、レンズ高さHとすると、以下に示す式が成り立つ。
(数式1)
0.2<W/P1<0.8FIG.1 (c) and FIG.1 (d) show the front view and side view of Fig.1 (a), respectively. From FIG. 1C and FIG. 1D, the lens pitch of the unit lens is P1, the lens height H, the width W of the lens in which the second lens array is formed, the lens pitch P2, and the lens height H. Then, the following equation holds.
(Formula 1)
0.2 <W / P1 <0.8
上記式については図4を参照して説明する。
図4(a)は、第1のレンズアレイ3に対する第2のレンズアレイ5の面積率(W/P1)を変化させたときの正面輝度の値を示したものである。
第2のレンズアレイ5の面積率が0に近い場合、第1のレンズアレイ3の光学機能しかえられないため、正面輝度が高くならない。しかし、第2のレンズアレイ5の面積率が50%以上になると正面輝度は高くなり80%のところで平坦になることが分かる。
これより第2のレンズアレイ5の面積率(W/P1)が50%近辺で輝度低下が3%以下であり、第2のレンズアレイ5の面積率(W/P1)が20%より小さくなると、輝度低下が10%以下になるので、使用可能な範囲は第2のレンズアレイ5の面積率(W/P1)が20%以上、80%以下が望ましい。The above formula will be described with reference to FIG.
FIG. 4A shows the value of the front luminance when the area ratio (W / P1) of the
When the area ratio of the
Accordingly, when the area ratio (W / P1) of the
尚、第2のレンズアレイ5の面積率が変わると、図4(a)に示す正面輝度だけではなく、他の光学特性、主に輝度分布の垂直・水平の半値角も変化する。図4(b)は第1のレンズアレイ3に対する第2のレンズアレイ5の面積率(W/P1)を変化させたときの垂直・水平の半値角の値を表したものである。図4(b)より、第2のレンズアレイ5の面積率(W/P1)が大きくなると垂直(V)半値角が小さくなるが、水平(X)半値角は大きくなることが分かる。また第2のレンズアレイ5の面積率(W/P1)が50%近辺では、垂直と水平の半値角がほぼ等しい値になる。
When the area ratio of the
図4(a)と図4(b)の結果より、第2段レンズアレイの面積率(W/P1)が50%以上では輝度変化はしないが垂直と水平の半値角は変化する。この機能の一つの利点としては輝度変化が無く、垂直方向(V)と水平方向(X)の半値角をある程度要求された光学特性に合わせることが可能となる。 4A and 4B, when the area ratio (W / P1) of the second stage lens array is 50% or more, the luminance does not change, but the vertical and horizontal half-value angles change. One advantage of this function is that there is no change in luminance, and the half-value angle in the vertical direction (V) and the horizontal direction (X) can be adjusted to the required optical characteristics to some extent.
レンズシート1の厚みに関しては光学特性への影響よりはむしろ製造プロセス或は要求されるレンズシート1の物理特性等により決められる。
例えば、紫外線硬化樹脂プロセスにより第1のレンズアレイ3及び第の2レンズアレイ5を作った場合、その支持基材フィルムの基材厚さTは、50um以下だとシワが出てしまうので、50μm<Tである必要がある。
さらにまた使用するバックライトユニットやディスプレイ装置のサイズによりその基材厚みは変化する。例えば、対角37インチサイズ以上のディスプレイ装置では基材厚さTは0.5mmから3mmが望ましい。The thickness of the
For example, when the
Furthermore, the thickness of the substrate varies depending on the size of the backlight unit or display device used. For example, in a display device having a diagonal size of 37 inches or more, the substrate thickness T is desirably 0.5 mm to 3 mm.
尚、図3(a)と図3(b)は、RayTracingシミュレーションにより得られた本発明に係るレンズシート1と通常のレンチキュラーレンズシートから出射される光強度分布の比較した結果を示している。
すなわち、図3(a)は、本発明の光学シート39の垂直方向の輝度分布と通常のレンチキュラーレンズシートの輝度分布の比較を示したものである。
また図3(b)は、本発明の光学シート39の水平方向の輝度分布と通常のレンチキュラーレンズシートの輝度分布の比較を示したものである。
図3(a)と図3(b)より、本発明のレンズシート1の正面輝度は通常のレンチキュラーレンズシートより高い正面輝度を得ることが分かる。
その理由は、第2のレンズアレイがあり、かつ第1のレンズアレイ3と第2のレンズアレイ5のレンズ方向が互いに直交しているためである。すなわち、図3(b)に示している水平方向(X)の輝度分布が約40°から約50°付近と約−50°から約−40°付近でレンチキュラーレンズシートの場合と比較して急に下がっており、その下がった分の光が第2レンズアレイの正面方向から出射しているため、結局、レンズシート1の正面輝度の向上に寄与していることを示している。
また、図3(a)、図3(b)より、正面から20°離れた位置での光学利得が1以上であることが分かる。FIGS. 3A and 3B show the results of comparing the light intensity distributions emitted from the
That is, FIG. 3A shows a comparison between the luminance distribution in the vertical direction of the
FIG. 3B shows a comparison between the luminance distribution in the horizontal direction of the
3 (a) and 3 (b), it can be seen that the front luminance of the
The reason is that there is a second lens array, and the lens directions of the
3A and 3B that the optical gain at a
一般にディスプレイは周期的な画素構造をもつものが多く、さらに図1(e)よりレンズシートも周期的な構造を持つ。そのため、それぞれの周期構造同士のモアレ、3つ以上の周期構造で発生する2次モアレなどの高次のモアレが生じ見た目を損なう欠点が生じる。
そこで第1のレンズアレイ3と第2のレンズアレイ5は互いにレンズアレイの配列が直交している場合に限らず、図5(a)及び図5(b)に示すように、第1のレンズアレイ3と第2のレンズアレイ5は互いにレンズアレイの配列がβの角度だけずれていてもよい。
ここで、βは45°< β <135°( β∈ 90度±45度)に設定することが好ましい。これにより、ディスプレイの周期的な画素構造の横或は縦の構造との間で生じるモアレを防止することができる。In general, many displays have a periodic pixel structure, and the lens sheet also has a periodic structure as shown in FIG. Therefore, a moire of each periodic structure and a high-order moire such as a secondary moire generated in three or more periodic structures are generated, resulting in a defect that impairs the appearance.
Therefore, the
Here, β is preferably set to 45 ° <β <135 ° (β∈ 90 ° ± 45 °). Thereby, it is possible to prevent moiré between the horizontal and vertical structures of the periodic pixel structure of the display.
また上述のモアレを防ぐ方法として、図1(e)において、第1のレンズアレイ3の頂部に形成される幅Wの領域は、水平方向Xと平行であるが、この幅Wの領域を蛇行させることによっても上述のモアレを防ぐことが可能である。
Further, as a method of preventing the above-described moire, in FIG. 1E, the region of the width W formed at the top of the
ここで、図1(b)では、第1のレンズアレイ3は、レンチキュラーレンズの形状であるが、これに限らず、同心円状のシリンドリカル形状や放物線状のものであってもよい。また、レンズピッチP1は第1レンズアレイ3の一つの単位レンズの高さHの最も低くなる左右の谷部(点である)同士を直線で結んだときの距離をいう。また、第1のレンズアレイ3の隣合う各々の単位レンズ同士は接していなければならない。
すなわち、単位レンズ同士が離れており、上述の谷部が平坦な直線になっているとそこから出射される光は光の制御がされていない(光学利得がほぼ0)の拡散光が生じるためである。Here, in FIG. 1B, the
That is, if the unit lenses are separated from each other, and the above-described valley is a straight line, the light emitted from the unit lens is diffused light that is not controlled (optical gain is almost 0). It is.
また、図1(b)では、第1のレンズアレイ3にシリンドリカル形状のもの、第2のレンズアレイ5に、断面が三角形状となるプリズムアレイを示したが、その限りで無く、第1レンズアレイ3及び第2レンズアレイ5としてピラミッド状のマイクロプリズム、円弧状のシリンドリカルレンズアレイ、半球状のレンズを並べたマイクロレンズアレイなど、またはこれら複数のレンズを組み合わせたものでもよい。
また上述の第1レンズアレイ3において、各々のレンズの谷部及び頂部の端部が丸みを帯びていいてもよい。In FIG. 1B, the
In the
この第1のレンズアレイ3及び第2のレンズアレイ5は、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、第1のレンズアレイ3と第2のレンズアレイ5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。
また第1のレンズアレイ3及び第2のレンズアレイ5をUVや放射線硬化型の樹脂(UVや放射線で硬化する材料を含む樹脂であれば特に種類は限定しない)を用いて成形してもよい。さらにまた、第1のレンズアレイ3及び第2のレンズアレイ5のいずれか一方を押し出し成形法で作製し、別のもう一方をUV成形で作製してもよく、その組み合わせの別は問わない。The
Further, the
特に第1のレンズアレイ3がシリンドリカルレンズである場合には、第1のレンズアレイ3の単位レンズの凹凸の谷部からの垂線と単位レンズの接線がなす角度はα(15°<α)である必要がある。
その理由は、互いに隣接する第1のレンズアレイ3の単位レンズの境界(谷部)のなす角度2αが30°未満であると、成形後の離型性が低下したり、又は、成形を繰り返すうちに金型先端が曲がってしまい成形品離型ができなくなったり、金型取扱時に金型先端を損傷したりして、金型寿命が短くなりがちである。In particular, when the
The reason is that if the angle 2α formed by the boundary (valley part) between the unit lenses of the
図12より、レンズシート1の製造法として次のような方法がある。加熱された熱可塑性の樹脂基材19を、第1のレンズアレイ3のレンズ金型である冷却ロール11と冷却ロール15の間を通過させることで冷却しながら加圧し、第1のレンズアレイ3のレンズ形状を樹脂基材上に成形する。次に、樹脂基材19の温度が完全に下がる前に、第2のレンズアレイ5のレンズ金型である冷却ロール13と冷却ロール17の間を通過させることで冷却しながら加圧し第1のレンズアレイ3のレンズの形状の上に第2のレンズアレイ3のレンズ形状を樹脂基材上に成形する。このように、2つの金型を使うことで、金型の作成が容易になる利点がある。
From FIG. 12, there is the following method as a manufacturing method of the
本実施例では、予め過熱された樹脂基材を冷却ロールで形をつけることでレンズ形状を形成したが、逆に常温の樹脂基材を、第一と第二の加熱ロールによって、レンズ形状を形成してもよいし、樹脂基材上に紫外線硬化樹脂など電離線硬化性の樹脂を形成しながら固めることによって作成してもよい。 In this example, the lens shape was formed by shaping a preheated resin substrate with a cooling roll, but conversely, the resin substrate at room temperature was changed into a lens shape with the first and second heating rolls. It may be formed, or may be prepared by solidifying while forming an ionizing ray curable resin such as an ultraviolet curable resin on a resin base material.
また、本実施例では、2本の金型によって作成する例を挙げたが1本のレンズ金型にレンズシート1の雌型を成形することで、一度にレンズ形状を形成してもよい、この場合、レンズ形状がより正確になり、また成形スピードが向上する利点がある。
Further, in the present embodiment, an example of creating with two molds is given, but the lens shape may be formed at a time by molding the female mold of the
さらに、本実施例では、シリンダー状の金型を使うことで、連続してレンズ形状を形成する生産性の高い例を挙げたが、平板状の金型を用いることで間欠送りでレンズを形成してもよい。平板金型を用いる場合、生産スピードは低下するが、金型の製造が容易であり、さらに電鋳工程を用いることで金型の複製が容易になるなどの利点がある。 Furthermore, in this embodiment, a highly productive example in which a lens shape is continuously formed by using a cylindrical mold is used, but a lens is formed by intermittent feeding by using a flat mold. May be. When a flat plate mold is used, the production speed is reduced, but there are advantages such that the mold can be easily manufactured and that the mold can be easily duplicated by using an electroforming process.
図6に示す本発明のレンズシート1の変形例として、第2レンズアレイ5に関し、レンズの谷部と頂部の周辺が丸くなった形状である。なおこの場合、レンズアレイの側面がサインカーブ等の波状の形状になっていてもよい。これにより、第2レンズアレイ5のレンズ頂部が傷つきにくいという利点がある。
As a modification of the
図7に示す本発明のレンズシート1の変形例として、第2レンズアレイ5に関し、レンズ形状が第1レンズの形状と同じ凸シリンドリカル形状をしたものである。
As a modification of the
図8に示す本発明のレンズシート1の変形例として、第2レンズアレイ5に関し、単位レンズのレンズピッチがランダムであるものを形成したものである。これは、レンズシート1をディスプレイに組み込んだ時に、パネルの横或は縦セル構造とのモアレを低減させる為に一つの方法になる。
As a modification of the
図9に示す本発明のレンズシート1の変形例として、第2レンズアレイ5に関し、半球状のレンズを並べたマイクロレンズアレイを形成されたものである。このマイクロレンズアレイは光を表面拡散する機能を有するものである。さらにこの場合の光を表面拡散する機能を有する構成としては、本実施例のマイクロレンズ形状に限定されず、例えば、ビーズ付拡散構造、ノングレアの様な表面拡散構造等も含まれる。
As a modification of the
本発明のレンズシート1の変形例として、図10(a),図10(b)はそれぞれ、第1レンズアレイの側面図と、第1レンズアレイを上から見た図を示したものである。すなわち、第1レンズアレイにおいて、レンズの高さh及び各々のレンズの幅Qは均一(Q1=Q2=Q3=Q4)だが、レンズピッチ(S1からS4)が異なるためレンズの幅Q同士の間隔が不均一である。これは、レンズシート1をディスプレイに組み込んだ時に、パネルの横或は縦セル構造とのモアレを低減させる為に一つの方法になる。
As a modification of the
本発明のレンズシート1の変形例として、図11(a),図11(b)はそれぞれ、第1レンズアレイの側面図と、第1レンズアレイを上から見た図を示したものである。これより、レンズ高さは均一だが、単位レンズの高さh及びレンズピッチP(P1からP5)がそれぞれ異なるため、レンズの幅T(T1からT5)が不均一でありレンズの幅Tもそれぞれ異なる。これは、レンズシート1をディスプレイに組み込んだ時に、パネルの横或は縦セル構造とのモアレを低減させる為の一つの方法でなる。
As a modification of the
図15は、光学シート39の構成例を示す斜視図である。
この光学シート39は、入射面100から入射した光Hを、非入射面101側に散乱する光散乱層25を備えている。FIG. 15 is a perspective view illustrating a configuration example of the
The
ここで、光散乱層25は、透明樹脂とこの透明樹脂の中に分散された透明粒子とを具備して構成されており、これら透明樹脂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。透明樹脂の屈折率と透明粒子の屈折率の差は0.02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以下でよい。
Here, the
また光散乱層25は、この光散乱層25に入射した光Hを散乱させながら透過させる必要がある。このため、光散乱層25に含まれる前記透明粒子の平均粒径は0.5〜10.0μmであることが望ましい。好ましくは1.0〜5.0μmである。または、光拡散層25は透明樹脂中に空気を含む微細な空洞を有した構造をしており、透明樹脂と空気の屈折率差で拡散性能を得ても良い。
The
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、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。 As the transparent resin, for example, polycarbonate resin, acrylic resin, fluorine acrylic resin, silicone acrylic resin, epoxy acrylate resin, polystyrene resin, cycloolefin polymer, methylstyrene resin, fluorene resin, PET, polypropylene, etc. should be used. Can do.
ここで、ポリカーボネート、ポリスチレン、メチルスチレン樹脂及びシクロオレフィンポリマーの線膨張係数は、それぞれ6.7×10−5(cm/cm/℃)、7×10−5(cm/cm/℃)、7×10−5(cm/cm/℃)及び6〜7×10−5(cm/cm/℃)である。一方、レンズシート1が、例えばPETを含む場合、PETの線膨張係数は2.7×10−5(cm/cm/℃)であり、光散乱層の線膨張係数の方が大きい。従って、光学シート5が熱を受け、変形する場合には、光散乱層25側に反りが発生する。
しかしながら、本発明の実施の形態では、レンズシート1の線膨張係数が小さいことを考慮し、光拡散層25の線膨張係数を、7.0×10−5(cm/cm/℃)以下とすることにより上述の変形を防止することが可能である。
なお、レンズシート1を押出しの方法で材料としてポリカーボネートを用いて作成する場合は、線膨張係数が他の透明樹脂とほぼ同等であるためそりは発生しない。Here, the linear expansion coefficients of polycarbonate, polystyrene, methylstyrene resin, and cycloolefin polymer are 6.7 × 10 −5 (cm / cm / ° C.), 7 × 10 −5 (cm / cm / ° C.), and 7 respectively. It is * 10 < -5 > (cm / cm / degreeC) and 6-7 * 10 < -5 > (cm / cm / degreeC). On the other hand, when the
However, in the embodiment of the present invention, considering that the linear expansion coefficient of the
In addition, when producing the
また、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よい。 Moreover, as transparent particles, transparent particles made of inorganic oxide or transparent particles made of 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 cross-linked 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. These transparent particles may be used as a mixture of two or more.
そして、これら透明樹脂中に透明粒子を分散して、押出し成型することにより、板状の光散乱層25を製造することができる。その厚みは、1〜5mmであることが望ましい。
1mm未満の場合、光散乱層25は薄くこしがないのでたわむという欠点がある。一方5mmを越えると、光源41からの光の透過率が悪くなるという欠点がある。And the plate-shaped light-
When the thickness is less than 1 mm, the
さらにまた、光拡散層25は表面に微細な凹凸を具備し、この表面の微細な凹凸で光の拡散性を有していても良い。この場合、光拡散層25は当該分野でよく知られた押し出し法、キャスト法、または押し出し法とキャスト法を併用した方法で作成される。具体例として、図13に示すように、図13(a)は、光拡散層25の一方の面に微細な凹凸を作製したものであり、また図13(b)、(c)は光拡散層25の両面に微細な凹凸をつけたものの一例を示したものである。ここで、微細な凹凸の種類としては、凸状シリンドリカル形状のもの、レンズ形状のもの、三角プリズム形状が挙げられるが、これらに限らず、光拡散層25の光拡散機能が微細の凹凸が付与される前に比較して向上する凹凸形状のものであれば上記の形状に限らない。
さらにまた、光散乱層25の表面に微細な凹凸を形成することは、上述の光拡散機能にとどまらず、後述する間隙200を確保することも可能となる。
すなわち、光拡散層25の光出射面101とレンズシート1の光入射面102を接合する際に光拡散層25の光出射面101に形成された微細な凹凸により空隙200を確保することが可能となる。この場合、微細な凹凸として、例えば微細な凹凸の形状はリブやマイクロレンズが挙げられるが、これに限らず、空隙200を確保することが出来る凹凸の形状であれば良い。Furthermore, the
Furthermore, forming fine irregularities on the surface of the
That is, when the
更に図13(d)は、光拡散層25の両面の表面に微粒子層23を付けたものであり、この微粒子層23は両面に限らず片面に付けたものでもよい。またこの微粒子層23については、例えば、ビーズ、スペーサー等を含有する透明インキが挙げられるが、微粒子層23の厚さ、微粒子の種類、大きさに限定はなく、光拡散層25の光拡散機能が微粒子層23を付与する前と比較して向上するものであればよい。
Furthermore, FIG.13 (d) shows what attached the
尚、上述のように光拡散層25を透明樹脂に空気を含む微細な空洞で作成する場合、あらかじめ透明樹脂中に含有された発泡剤を発泡させて作成しても良い。また、透明樹脂が相溶しない樹脂を含有し、少なくとも一軸方向に延伸する方法で作成される。
In addition, when creating the light-
この光学シート39は、光拡散層25の出射面101側とレンズシート1の入射面102の間に設けられ、光拡散層25とレンズシート1の間隙を保持しながら固定する固定要素37を有している。
The
固定要素37として、光散乱層25によって散乱した光を透過する複数のリブ、接・粘着剤層、または光散乱層25によって散乱した光を光散乱層25側に反射する複数の反射表面を有するもしくは反射材を含むリブ、反射材を含有した接・粘着剤層が挙げられる。しかし固定要素37はこれらの手法によって形成されるものに限定されるものではなく、溶着する方法、固定具を用いる方法、エキシマを照射し常温接合する方法によっても形成される。
The fixing element 37 has a plurality of ribs that transmit light scattered by the
ここで固定要素37は、光拡散層25の非入射面101及びレンズシート1の入射面102を全て覆うものではない。
すなわちこれにより、図15(a)の光拡散層25とレンズシート1の間に設けられ、光拡散層25によって散乱した光を非散乱層側であるレンズシート1に透過するからなる空隙200を備えることができる。このような空隙200を透過する光を集光してレンズシート1に導くことが可能となる。空隙200は、例えば、空気や窒素等の気体からなる。Here, the fixing element 37 does not cover all of the
That is, as a result, a
まず、固定要素37として、接・粘着剤層を用いる場合について述べる。接・粘着剤層を付ける位置は、光拡散層25とレンズシート1の表示領域外(ディスプレイ装置にレンズシート1が組み込まれた場合に画像表示に使用される以外の領域をいう)を少なくとも部分的に接合する。しかし場合によっては、ディスプレイの画像表示品位(例えば、固定要素37がディスプレイから視認される等)に影響がなければ、接・粘着剤層が表示領域内にあっても良い。
一例として、接・粘着剤層を付ける位置を図14(a)から図14(d)に示す。
図14(a)は、光拡散層25の周辺全体に接・粘着剤層を塗る場合を示したものである。
図14(b)及び図14(c)は、光拡散層25のそれぞれ向かい合う一組の両端の辺のみを接・粘着剤層を塗る場合を示したものである。
図14(c)は、光拡散層25の4つの角部に接・粘着剤層を塗る場合を示したものである。
図14(d)は、光拡散層25の周辺全体に、点状に接・粘着剤層を塗る場合を示したものである。ここで、先ほどの図14(b)及び図14(c)の場合においても、必要に応じて、接・粘着剤層を点状に塗工してもよい。
尚、後述する、リブや白箔に粘・接着剤を使用する場合、粘・接着剤層はリブや光反射部のみにあっても良いし、光拡散層25の全面に形成されていても構わない。First, a case where a contact / adhesive layer is used as the fixing element 37 will be described. The position where the adhesive / adhesive layer is applied is at least partly outside the display area of the
As an example, the position to attach the contact / adhesive layer is shown in FIGS. 14 (a) to 14 (d).
FIG. 14A shows a case where the contact / adhesive layer is applied to the entire periphery of the
FIG. 14B and FIG. 14C show a case where the adhesive / adhesive layer is applied only to a pair of opposite sides of the
FIG. 14C shows the case where the contact / adhesive layer is applied to the four corners of the
FIG. 14 (d) shows a case where the contact / adhesive layer is applied to the entire periphery of the
In addition, when using a sticky / adhesive for a rib or white foil, which will be described later, the sticky / adhesive layer may be provided only on the rib or the light reflecting portion, or may be formed on the entire surface of the
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。Examples of the adhesive / adhesive include acrylic, urethane, rubber, and silicone adhesives / adhesives. In either case, since it is used in a high-temperature backlight, it is desirable that the storage elastic modulus G ′ is 1.0E + 04 Pa or more at 100 ° C. If the value is lower than this, the
The adhesive may be a double-sided tape or a single layer.
さらに、表示領域内に接・粘着剤を使用する場合、光の吸収は1%以内でなければならない。1%を超えると光学シートから射出する積算光量が減少し、レンズシート1の形状によらず正面輝度が低下する。
Furthermore, when a contact / adhesive is used in the display area, light absorption must be within 1%. If it exceeds 1%, the integrated light quantity emitted from the optical sheet decreases, and the front luminance decreases regardless of the shape of the
接・粘着剤層を塗る方法として、コンマコーター等の各種塗工装置、印刷方式、ディスペンサーやスプレーを用いる方法、または筆等を用いた手作業による塗工であってもよい。 As a method of applying the contact / adhesive layer, various coating apparatuses such as a comma coater, a printing method, a method using a dispenser or a spray, or manual coating using a brush or the like may be used.
また固定要素37として、リブを用いることができる。このリブを用いる方法により、きわめて安定に間隙200を、一定の厚みで均一に固定することができるので表示品位(光学密着、ムラ、ニュートンリング)などの外観特性を向上することもできる。
A rib can be used as the fixing element 37. By using this rib, the
ここでリブは、一定の形状に成形された透明樹脂から構成される。また透明樹脂中には、無機、有機粒子や気泡などを含有して、拡散や着色など他の効果を併せ持たせてもよい。 Here, the rib is made of a transparent resin molded into a certain shape. Further, the transparent resin may contain other effects such as diffusion and coloring by containing inorganic and organic particles and bubbles.
リブ材料の透明樹脂として、例えばポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネ−ト樹脂、ポリスチレン樹脂、メチルスチレン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、シクロオレフィンポリマー等の熱可塑性樹脂、あるいはポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等のオリゴマー又はアクリレート系等からなる放射線硬化性樹脂などの透明樹脂が一般的に用いられるが上記の材料以外にもリブの特性を出せる樹脂等も使用することができる。 As a transparent resin for the rib material, for example, a polyester resin, an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polystyrene resin, a methylstyrene resin, a polymethylpentene resin, a thermoplastic resin such as a cycloolefin polymer, or a polyester acrylate, urethane acrylate, epoxy acrylate, etc. Transparent resins such as radiation curable resins made of oligomers or acrylates of the above are generally used, but in addition to the above materials, resins that can exhibit rib characteristics can also be used.
また透明樹脂中に分散させる粒子として、シリカやアルミナ、酸化チタンやカーボンブラック、ガラスビーズなどの無機物や各種樹脂ビーズ等の有機物などを使用することができる。また透明リブに分散させる各種粒子はリブ表面に反射特性を持たせるなど、局所的に配置させたりすることもできる。また樹脂中に気泡などを分散させて粒子の代わりに用いることもできる。これらの透明樹脂中に分散させる粒子や気泡は、使用する用途に応じて、複数種類を組み合わせて使用したり、あえて使用しなくてもよい。 As particles dispersed in the transparent resin, inorganic substances such as silica, alumina, titanium oxide, carbon black, and glass beads, and organic substances such as various resin beads can be used. Various particles dispersed in the transparent rib can be locally disposed, for example, by giving the rib surface a reflection characteristic. Further, bubbles can be dispersed in the resin and used instead of the particles. These particles and bubbles dispersed in the transparent resin may be used in combination of a plurality of types or may not be used depending on the application to be used.
リブの高さとしては光学シート39の歪みによる光学密着を妨げるためにレンズシート1と光拡散層25間の空隙200を200nm以上保つ必要がある。また間隙200の厚さが2mmを超えると、リブの視認性が上がり、ムラの原因になり、またサイドから光漏れが起こりやすくなるため好ましくない。
As for the height of the rib, it is necessary to keep the
リブの非入射面101の接地面積は、接着強度の低下や正面輝度の低下を妨げるために光拡散層25の非入射面101若しくはレンズシートの入射面102と接するリブの総接地面積を光拡散層25の非入射面101若しくはレンズシートの入射面102の面積に対して0.01以上60%以下にすることが望ましい。更に、輝度低下を最小限に抑えるためにリブの光拡散層25の非入射面101への設置面積は1%以上20%以下にすることがより好ましい。
The ground contact area of the
ここで、リブを用いる場合は、上述のような表示領域外に上述の粘・接着剤層の配置の場合と同様、図14(a)から図14(d)に示すような設置位置に限定する必要はなく、レンズシート1の入射面102若しくは光拡散層25の光出射面101の全面に設置できる。
Here, when the rib is used, it is limited to the installation position as shown in FIGS. 14 (a) to 14 (d), as in the case of the arrangement of the adhesive / adhesive layer outside the display area as described above. It is not necessary to do this, and it can be installed on the
また、一つのリブ(場合によっては一群のリブ)の光拡散層25の非入射面101への接地サイズは、光学シート39の上面からリブムラの視認性を低下させるために、一方向に延在したレンチキュラー形状や台形形状、プリズム形状などの構造に関してはレンズシート1に接合した部分の接地部分の線幅が50μm以下であることが好ましい。また円錐(又は多角台錐、円錐台など)や多角柱、円柱などの柱状、直方体や球状(又は半球状)、楕円体などの構造の接地部分の面積が2500μm2以下にすることが好ましい。
更に視認性を向上させるために前記線幅を3μm、面積900μm2以下にすることがより好ましい。In addition, the grounding size of one rib (or a group of ribs in some cases) to the
In order to further improve the visibility, the line width is more preferably 3 μm and the area is 900 μm 2 or less.
リブの形状として一方向に延在したレンチキュラー形状や台形形状、プリズム形状などの構造や多角錐、円錐(又は多角台錐、円錐台など)や多角柱、円柱などの柱状、直方体や球状(又は半球状)、楕円体などの構造であってもよい。またリブの作製方法によっては、リブの高さが一定であれば側面の形状は不特定の形状であってもよい。これらのリブで空隙を確保する場合、上記の1種類のリブ構造を全体に使用しても、複数種類のリブ構造を組み合わせて使用してもよい。またこれらのリブの配列はストレイプ状や点線等の周期的なものでもランダムでもよく、設計に応じて適宜選択される。 Rib shape, lenticular shape, trapezoidal shape, prism shape, etc., polygonal cones, cones (or polygonal cones, truncated cones, etc.), polygonal columns, columnar cylinders, rectangular parallelepipeds, spherical shapes (or It may be a hemispherical structure or an ellipsoidal structure. Depending on the rib manufacturing method, the shape of the side surface may be an unspecified shape as long as the height of the rib is constant. When securing a space | gap with these ribs, you may use said 1 type rib structure for the whole, or may use it combining multiple types of rib structure. The arrangement of these ribs may be periodic such as a stripe shape or a dotted line, or may be random, and is appropriately selected according to the design.
リブの硬さに関してはバックライト使用中の高温化でもレンズシート1と光拡散層25間の反りを最小限に抑えることができるように、適度な柔軟性を有することが好ましい。
リブの高さに関しては全体的に均一にリブが配置されていることが好ましいがレンズシート基材の剛性や熱、吸水などによる伸縮に合わせ、適度な高さの変動を有していてもよい。Regarding the hardness of the rib, it is preferable that the rib has an appropriate flexibility so that the warp between the
As for the height of the ribs, it is preferable that the ribs are uniformly disposed as a whole, but the height of the lens sheet base material may vary according to the expansion / contraction due to rigidity, heat, water absorption, etc. .
そして、これらの透明樹脂や粒子等を利用して、リブ単体またはレンズシート1裏面、光拡散層25の表面に一度に放射線硬化成形や押し出し成形、熱プレス成形など種々の方法を用いてリブ形状を作製することができる。また貼り合わせをする場合、リブの片面又は両面に粘着剤や接着剤を使用してレンズシート1と光拡散層25の間を一定の空隙を有するように一体化することができる。更に他のリブ成形方法として、予め、粘着剤又は接着剤にリブを分散させておき、各種印刷法で塗工することで粘着または接着性を有したリブを一度に作製でき、更に散在させることができるため同様に、一定の空隙を有するように一体化することができる。
Then, using these transparent resins, particles, etc., ribs can be formed on the rib itself or the back surface of the
次に、固定要素37として、複数の反射表面を有するリブもしくは、反射材を含有した接着剤層、反射材を含有した粘着剤を用いる場合について述べる。 Next, the case where a rib having a plurality of reflective surfaces, an adhesive layer containing a reflective material, or an adhesive containing a reflective material is used as the fixing element 37 will be described.
反射材を含有した粘・接着剤層は、金属粒子または高屈折率透明粒子を上述の粘・接着剤に分散させたものを光拡散層25に塗工することにより作成することができる。
また、反射表面を有するリブの場合は、リブを形成する透明樹脂の中に金属粒子または高屈折率透明粒子を練り混ぜて作成することができる。またリブの表面に光反射性の高い銀やアルミウム、ニッケル等の金属を蒸着やスパッタ等の乾式成膜によっても作成できる。The adhesive / adhesive layer containing the reflective material can be prepared by coating the
In the case of a rib having a reflective surface, it can be prepared by mixing metal particles or high refractive index transparent particles in a transparent resin forming the rib. It can also be formed by dry film formation such as vapor deposition or sputtering of a highly reflective metal such as silver, aluminum or nickel on the surface of the rib.
さらにまたは、透明なリブの表面に高屈折率透明粒子を分散混合してなるインキ、もしくは、高屈折率透明粒子を分散混合してなる粘・接着剤層を塗布することによっても作成できる。尚、上記以外に反射性を有する固定要素37の作成方法として、金属粒子または高屈折率透明粒子をバインダーに練りこんだものを転写で形成、又は白箔や金属箔のラミネート形成によっても形成できる。 Furthermore, it can also be created by applying an ink obtained by dispersing and mixing high refractive index transparent particles on the surface of a transparent rib, or an adhesive / adhesive layer obtained by dispersing and mixing high refractive index transparent particles. In addition to the above, as a method of creating the fixing element 37 having reflectivity, it can be formed by transferring a kneaded metal particle or high refractive index transparent particle in a binder, or by forming a white foil or a metal foil laminate. .
ここで、高屈折率透明粒子としては、例えば、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、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などが挙げられる。金属粒子または金属箔としては、例えば、アルミニウムや銀が挙げられる。これらの高屈折率透明粒子、金属粒子または金属箔は1種類を使用しても良いし、複数種類を混ぜて使用しても良い。 Here, examples of the high refractive index transparent particles include titanium oxide, barium sulfate, magnesium carbonate, zinc oxide, clay, aluminum hydroxide, zinc sulfide, silica, and silicone. Examples of the metal particles or the metal foil include aluminum and silver. One kind of these high refractive index transparent particles, metal particles or metal foil may be used, or a plurality of kinds may be used in combination.
さらに光反射の機能を有する固定要素39による光の吸収は1%以内でなければならない。1%を超えると光学シート37から射出する積算光量が減少し、レンズシート1の形状によらず軸上輝度が低下する。
上述の反射機能を有する固定要素39の場合、その反射率は70%以上必要であり、よりこの好ましくは80%以上である。70%より低い場合、透過光が増えすぎるため、輝度の低い視野で明部として視認される場合がある。80%以上であれば、輝度の低い視野でも視認されない。Further, the light absorption by the fixing
In the case of the fixing
また反射機能を有する固定要素39の配置は、上述の反射機能がないリブの場合と同じである。
The arrangement of the fixing
固定要素37として、溶着の手法を用いる場合、例えば、熱や超音波やレーザーを使用する方法が挙げられる。これらの方法は加工法が容易であり、表示領域外の接合に適している。 In the case of using a welding technique as the fixing element 37, for example, a method using heat, ultrasonic waves, or a laser can be used. These methods are easy to process and are suitable for joining outside the display area.
固定要素37として、固定具を用いる場合、固定具としては、例えば樹脂や金属の止め具、ホチキス、テープなどが挙げられる。
樹脂や金属の止め具はバックライトの筺体と一体化されていても構わない。これらの方法は溶着よりもさらに加工法が容易であり、表示領域外の接合に適している。When a fixing tool is used as the fixing element 37, examples of the fixing tool include a resin or metal stopper, a staple, a tape, and the like.
Resin or metal stoppers may be integrated with the backlight housing. These methods are easier to process than welding, and are suitable for joining outside the display area.
固定要素37として、エキシマを照射し常温接合する方法を用いる場合、178nmのエキシマUVを接合する2つの素材の片方、もしくは両方に照射したのち、2つの素材をラミネートする。ラミネート時に熱をかけても良いし、ラミネート後に熱をかけても良い。 When using a method in which excimer is irradiated and room temperature bonding is used as the fixing element 37, one or both of the two materials to be bonded with 178 nm excimer UV are irradiated, and then the two materials are laminated. Heat may be applied during lamination, or heat may be applied after lamination.
以上の説明により作成される光学シート39は、バックライトの輝度向上に用いる用途以外にも、LCD、ELやPDPなどディスプレイ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用いることができる。
The
光学シート39は、光源が、冷陰極蛍光ランプの場合はもちろん、近年、ディスプレイ用光源として注目を浴びているLED、EL、半導体レーザー等を用いたディスプレイ装置にも用いることができる。
The
ここで、ディスプレイ装置の光源としてLEDを用いる場合、図18(a)に示すように、赤色、緑色、青色のLEDのアレイを使用し、導光板等で赤色、緑色、青色のLEDのアレイからの光を混ぜ合わせ白色光として均一に出射するものや、図18(b)に示すように拡散板等を用いた赤色、緑色、青色のLEDのアレイからの光を混ぜ合わせ白色光として均一に出射することができるものにも使用できる。 Here, when an LED is used as the light source of the display device, as shown in FIG. 18A, an array of red, green, and blue LEDs is used. Are mixed to emit light uniformly as white light, or light from an array of red, green, and blue LEDs using a diffuser as shown in FIG. It can be used also for what can be emitted.
またバックライトユニットにおいては、ますます薄型化が進んでおり、それに従い光源と光学シートの距離も短くなっているが、本願発明の光学シート39を使用すれば直下型やサイドエッジ型のバックライトユニットにおいても、光源ランプ同士の間に暗い箇所生じる等視認性の影響はなく十分に使用することができる。
さらにディスプレイ装置もますます大型化の一途をたどっており、それに伴い光学シート39のサイズも大きくなっていくが、本願発明の光学シート39は薄くて強度が強く、さらに表示品位も優れているためこういった大型ディスプレイ装置にも十分に使用できる。The backlight unit is becoming thinner and the distance between the light source and the optical sheet is shortened accordingly, but if the
Furthermore, the size of the
図15は、本願発明にかかる光学シート39を直下型のバックライトユニット及びそれを用いたディスプレイ装置に用いた実施例を示している。
FIG. 15 shows an embodiment in which the
図16は、本願発明にかかる光学シート39をサイドエッジ型の導光板47に用いた実施例を示している。
FIG. 16 shows an embodiment in which the
図17は、本願発明にかかる光学シート39をディスプレイの光源としてEL光源を用いた場合の実施例を示している。
FIG. 17 shows an embodiment in which an EL light source is used as the light source of the display using the
図18(a)は、本願発明にかかる光学シート39をディスプレイの光源としてLED光源51を用いた場合の実施例を示している。
図18(b)は、本願発明にかかる光学シート39をディスプレイの光源としてLED光源53を用いた場合の実施例を示している。FIG. 18A shows an embodiment in which the
FIG. 18B shows an embodiment in which the
(レンズシートの作製方法)
(実施例1)
熱可塑性樹脂であるポリカーボネート樹脂を加熱し、ロールに沿わせ延伸しながら厚さ0.3mmのフィルムを成形した後に、第1のレンズアレイ3の形状が切削されたシリンダー金型を使用し、加熱されたフィルムを加圧しながら冷却(シリンダー金型自体は常温25℃)し、第1のレンズアレイ3の形状が成形されたフィルムが完全に硬化する前に、続いて第2のレンズアレイ5の形状が切削されたシリンダー金型で加圧しながら冷却する(第2のレンズアレイ5の形状が切削されたシリンダー金型の温度は水冷式のロールで10℃)ことで更に熱可塑性樹脂の粘性を低下させ完全に硬化させた。この方法により、作製されたレンズシート1は、第1のレンズアレイがレンズピッチが140μmのレンチキュラーレンズ群であり、さらにそのレンチキュラーレンズの長手方向と90度に配置されている第2のレンズアレイ5が、レンズピッチが20μmの三角プリズム形状を有するレンズシート1の形状を成形した。
このように冷却ロールに第1のレンズアレイ3と第2のレンズアレイ5のレンズ形状を有する金型ロールを作製することで、ロールtoロール(フィルム送り速度1m/min)による押し出し成形で1度にレンズシート1を作製することが可能であった。
また、このように作製されたレンズシート1をイージーコントラスト(視野角測定装置)で測定したところ、図3のレンズシートの場合とほぼ同じ形状の視野角を得ることができた。(Lens sheet manufacturing method)
Example 1
A polycarbonate resin, which is a thermoplastic resin, is heated, formed into a film having a thickness of 0.3 mm while being stretched along a roll, and then heated using a cylinder mold in which the shape of the
In this way, by forming a mold roll having the lens shape of the
Further, when the thus produced
(レンズシートの作製方法)
(実施例2)
熱可塑性樹脂であるポリカーボネート樹脂を加熱し、ロールに沿わせ延伸しながらフィルムを成形した後に、レンズシート1の形状に切削したシリンダー金型を使用して加熱されたフィルムを加圧しながら冷却(レンズシート1の形状に切削したシリンダー金型は水冷式のロールで10℃に設定した。)することで熱可塑性樹脂の粘性を低下させ、レンズシート1の形状を維持した状態で硬化させた。この方法により、作製されたレンズシート1は、第1のレンズアレイのレンズピッチが140μmのレンチキュラーレンズ群であり、さらにそのレンチキュラーレンズの長手方向と90度に配置されている第2のレンズアレイ5が、レンズピッチが20μmの三角プリズム形状を有するレンズシート1の形状を成形した。
このように一つのレンズ金型ロールでロールtoロール(フィルム送り速度1.5m/min)による押し出し成形で1度にレンズシート1を作製することが可能であった。
このように作製されたレンズシート1は、実施例1のレンズシートとほぼ同一のものが作製できた。
また、このように作製されたレンズシート1をイージーコントラスト(視野角測定装置)で測定したところ、図3のレンズシートの場合とほぼ同じ形状の視野角を得ることができた。(Lens sheet manufacturing method)
(Example 2)
A polycarbonate resin, which is a thermoplastic resin, is heated and formed into a film while being stretched along a roll, and then cooled while pressing the heated film using a cylinder mold cut into the shape of the lens sheet 1 (lens The cylinder mold cut into the shape of the
Thus, it was possible to produce the
The
Further, when the thus produced
ここで、実施例1の作製方法は、2つの冷却ロールの一つをレンズ形状が異なるものに代えることで、容易にレンズシート1の形状を変形できるのに対し、実施例2の方法では、実施例1のように2つの冷却ロールの冷却温度の設定や加圧条件の最適化をする手間が少ない分簡便であるという利点がある。
Here, the manufacturing method of Example 1 can easily change the shape of the
(レンズシートの作製方法)
(実施例3)
光学用2軸延伸易接着PETフィルム(膜厚125μm)上に、レンズシート1のパターンを形成させる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(日本化薬社製ウレタンアクリレート樹脂(屈折率1.51))を塗布し、レンズシート1の形状に切削したシリンダー金型を使用して紫外線硬化型樹脂が塗布されたフィルムを搬送しながらUV光をPETフィルム側から露光することにより、紫外線硬化型樹脂が硬化した。硬化後、PETフィルムから金型を離型することにより、第1のレンズアレイのレンズピッチが140μmのレンチキュラーレンズ群であり、さらにそのレンチキュラーレンズの長手方向と90度に配置されている第2のレンズアレイ5が、レンズピッチが20μmの三角プリズム形状を有するレンズシート1の形状を成形できた。
また、このように作製されたレンズシート1をイージーコントラスト(視野角測定装置)で測定したところ、図3のレンズシートの場合とほぼ同じ形状の視野角を得ることができた。(Lens sheet manufacturing method)
(Example 3)
An ultraviolet curable resin (urethane acrylate resin (refractive index: 1.5) made by Nippon Kayaku Co., Ltd.) having a urethane acrylate as a main component for forming a pattern of the
Further, when the thus produced
(レンズシートの作製方法)
(実施例4)
熱可塑性樹脂であるポリカーボネート樹脂を加熱し、ロールに沿わせ延伸しながら厚さ0.3mmのフィルムを成形した後に、第1のレンズアレイ3の形状が切削されたシリンダー金型を使用し、加熱されたフィルムを加圧しながら冷却(シリンダー金型自体は常温25℃)し、第1のレンズアレイ3の形状が成形されたフィルムが完全に硬化する前に、続いて第2のレンズアレイ5の形状が切削されたシリンダー金型で加圧しながら冷却する(第2のレンズアレイ5の形状が切削されたシリンダー金型の温度は水冷式のロールで10℃)ことで更に熱可塑性樹脂の粘性を低下させ完全に硬化させた。この方法において、
第2のレンズアレイ5の形状が切削されたシリンダー金型を2種類(第2のレンズアレイの形状は同一だが、上述の図5(b)に示す、βが10°と40°のもの)用いてレンズシート1を2種類作製した。
作製したレンズシート1は第1のレンズアレイのレンズピッチが140μmのレンチキュラーレンズ群であり、第2のレンズアレイ5が、レンズピッチが20μmの三角プリズム形状(βが10°)と、第1のレンズアレイのレンズピッチが140μmのレンチキュラーレンズ群であり、第2のレンズアレイ5が、レンズピッチが20μmの三角プリズム形状(βが40°)である。
次にこれらの2種類のレンズシート1を300um〜600umの様々なセルピッチの液晶パネルを用意し、レンズシートをパネルに組み込み、パネルから10cmはなれたところでモアレが視認できるか目視確認を行った。
その結果、βが10°レンズシート1ではモアレは発生しなかったが、βが40°レンズシート1ではモアレは発生した。(Lens sheet manufacturing method)
Example 4
A polycarbonate resin, which is a thermoplastic resin, is heated, formed into a film having a thickness of 0.3 mm while being stretched along a roll, and then heated using a cylinder mold in which the shape of the
Two types of cylinder molds in which the shape of the
The produced
Next, liquid crystal panels having various cell pitches of 300 μm to 600 μm were prepared for these two types of
As a result, moire did not occur in the
(レンズシートの評価)
(実施例5)
前述の実施例2の作製方法でレンズシートを以下の3種類作製した。第1のレンズアレイ(レンズピッチP1が100μm、Wが10μmのレンチキュラーレンズ群)であり、第2のレンズアレイ5が、レンズピッチが20μmの三角プリズム形状と、第1のレンズアレイ(レンズピッチP1が100μm、Wが50μmのレンチキュラーレンズ群)第2のレンズアレイ5が、レンズピッチが20μmの三角プリズム形状と、第1のレンズアレイ(レンズピッチP1が100μm、Wが85μmのレンチキュラーレンズ群)第2のレンズアレイ5が、レンズピッチが20μmの三角プリズム形状である。
これら(1)から(3)のレンズシート1をイージーコントラスト(視野角測定装置)で測定したところ、(2)のレンズシート1は図3のレンズシートの場合とほぼ同じ形状の視野角を得ることができた。しかし、(1)のレンズシート1では、サイドロープが発生してしまい、また(3)のレンズシート1では、正面輝度が低下してしまいいずれの場合もディスプレイ装置に使用することは困難であった。(Evaluation of lens sheet)
(Example 5)
The following three types of lens sheets were produced by the production method of Example 2 described above. It is a first lens array (a lenticular lens group having a lens pitch P1 of 100 μm and W of 10 μm), a
When the
(光拡散層の作製方法)
(実施例6)
表面の凹凸を具えた光拡散層25の成形方式は以下の4種類がある。
今回は、光拡散層25の樹脂は新日鐵化学のMS600を使用、拡散剤はシリカと市販の樹脂フィラーを混合したものを使用した。
1.板材押出時に直接成形した。すなわち、押出機の一号冷却ロール或いは二號冷却ロールの表面を加工して冷却ロール表面に凹凸の型を加工した。板材押出時に、冷却ロール表面の型により板材に凹凸形状を転写して作製した。
2.モールド型を使用して成形した。アクリルモノマーを使用し平板ガラス型間でブロック重合させ、アクリル板材の製品を得ることは周知の技術である。但し実施例では平板型の表面形態を改変し、凹凸形状を金属平板型に加工し、並びに拡散板のモールディングを行ない、凹凸形状を拡散板材製品に転写した。
3.あらかじめ準備した市販の拡散板に熱プレスで成型した。凹凸形状を金属上に成形して型とし、市販の拡散板に熱プレスで金型を押し当てることにより成型した。
4.透明の樹脂を使用して拡散板上に成形した。凹凸形状を金属上に成形して型とし、樹脂を市販の拡散板の上に塗布し、更に均一に型を被覆させ、樹脂硬化後に型より取り出し製品を得た。樹脂はアクリル、エポキシ樹脂、ポリウレタン或いは透明熱硬化型樹脂或いは紫外線硬化型樹脂のいずれかを使用できる。今回はDM A60に市販のアクリル樹脂を使用した。(Production method of light diffusion layer)
(Example 6)
There are the following four types of molding methods for the
This time, the resin of the
1. It was directly molded when the plate material was extruded. That is, the surface of the first cooling roll or the two-stage cooling roll of the extruder was processed to process the uneven mold on the surface of the cooling roll. At the time of extruding the plate material, the concavo-convex shape was transferred to the plate material by a mold on the surface of the cooling roll.
2. Molded using a mold. It is a well-known technique to block polymerize between flat glass molds using an acrylic monomer to obtain an acrylic plate product. However, in the examples, the surface form of the flat plate was modified, the uneven shape was processed into a metal flat plate shape, and the diffusion plate was molded, and the uneven shape was transferred to the diffusion plate material product.
3. It shape | molded with the hot press to the commercially available diffusion plate prepared beforehand. The concavo-convex shape was formed on a metal to form a mold, and the mold was formed by pressing the mold with a hot press against a commercially available diffusion plate.
4). It was molded on the diffusion plate using a transparent resin. An uneven shape was formed on a metal to form a mold, and a resin was applied onto a commercially available diffusion plate, and the mold was uniformly coated. After the resin was cured, a product was obtained from the mold. As the resin, acrylic, epoxy resin, polyurethane, transparent thermosetting resin or ultraviolet curable resin can be used. This time, a commercially available acrylic resin was used for DM A60.
(光拡散層の作製方法)
(実施例7)
まず、市販の拡散板に樹脂フィラーを混合した粘接着剤を塗布した。市販のUV硬化性接着剤に粒子径15umのポリスチレンフィラーを20%添加し、ロールコーターで厚さ15um塗布した。その後、UVランプで硬化させて表面の凹凸形状を得た。(Production method of light diffusion layer)
(Example 7)
First, the adhesive which mixed the resin filler with the commercially available diffusion plate was apply | coated. 20% of a polystyrene filler having a particle size of 15 μm was added to a commercially available UV curable adhesive, and a thickness of 15 μm was applied with a roll coater. Thereafter, it was cured with a UV lamp to obtain an uneven surface shape.
(光拡散層の作製方法)
(実施例8)
延伸白色PPフィルム(東セロ、厚さ30um)、もしくは延伸白色PETフィルム(東洋紡厚さ50um)と市販の透明MS板を粘着剤で貼り合わせて作成した。これにより空気からなる光拡散粒子をもった光拡散層25を作製した。(Production method of light diffusion layer)
(Example 8)
A stretched white PP film (Tosero,
(リブの作製方法)
(実施例9)
熱可塑性樹脂であるポリカーボネート樹脂を加熱し、ロールに沿わせ延伸しながらフィルムを成形した後に、リブ形状に切削したシリンダー金型を使用し、加熱されたフィルムを加圧しながら冷却することで熱可塑性樹脂の粘性を低下させ、リブ形状を維持した状態で硬化させた。硬化後、ポリカーボネートフィルムから金型を離型することにより、幅が60μm、高さが100μmのリブを作製した。(Rib production method)
Example 9
A polycarbonate resin, which is a thermoplastic resin, is heated and stretched along a roll to form a film, and then a cylinder mold cut into a rib shape is used, and the heated film is cooled while being pressurized while being cooled. The resin was reduced in viscosity and cured with the rib shape maintained. After curing, the mold was released from the polycarbonate film to produce a rib having a width of 60 μm and a height of 100 μm.
(リブの作製方法)
(実施例10)
2軸延伸易接着PETフィルム(膜厚125μm)上に、リブ形状を形成させる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(日本化薬社製ウレタンアクリレート樹脂(屈折率1.51))を塗布し、リブ形状に切削したシリンダー金型を使用し、フィルムを搬送しながらUV光をPETフィルム側から露光することにより、紫外線硬化型樹脂が硬化した。硬化後、PETフィルムから金型を離型することにより、幅が60μm、高さが100μmのリブを作製した。(Rib production method)
(Example 10)
Application of UV curable resin (urethane acrylate resin (refractive index: 1.51) made by Nippon Kayaku Co., Ltd.) mainly composed of urethane acrylate that forms rib shape on biaxially stretchable and easy-adhesive PET film (film thickness 125μm) The UV curable resin was cured by exposing the UV light from the PET film side while transporting the film using a cylinder mold cut into a rib shape. After curing, the mold was released from the PET film to produce a rib having a width of 60 μm and a height of 100 μm.
(リブの作製方法)
(実施例11)
反射材料である酸化チタン(デュポン社製)を樹脂に対し重量比で20%分散させた熱可塑性樹脂であるポリカーボネート樹脂を加熱し、ロールに沿わせ延伸しながらフィルムを成形した後に、リブ形状に切削したシリンダー金型を使用し、加熱されたフィルムを加圧しながら冷却することで熱可塑性樹脂の粘性を低下させ、リブ形状を維持した状態で硬化させた。硬化後、ポリカーボネートフィルムから金型を離型することにより、幅が60μm、高さが100μmの反射性を有するリブを作製した。(Rib production method)
(Example 11)
After heating the polycarbonate resin, which is a thermoplastic resin in which 20% by weight of titanium oxide (made by DuPont), which is a reflective material, is dispersed with respect to the resin, the film is formed while being stretched along a roll, and then formed into a rib shape. Using a cut cylinder mold, the heated film was cooled while being pressurized to reduce the viscosity of the thermoplastic resin, and was cured while maintaining the rib shape. After curing, the mold was released from the polycarbonate film to produce a reflective rib having a width of 60 μm and a height of 100 μm.
(リブの作製方法)
(実施例12)
2軸延伸易接着PETフィルム(膜厚125μm)上に、リブ形状を形成させるため、反射材料である酸化チタン(デュポン社製)を重量比で20%分散させた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(日本化薬社製ウレタンアクリレート樹脂(屈折率1.51))を塗布し、リブ形状に切削したシリンダー金型を使用してフィルムを搬送しながらUV光をPETフィルム側から露光することにより、紫外線硬化型樹脂が硬化した。硬化後、PETフィルムから金型を離型することにより、リブ幅が60μm、高さが100μm、ピッチ間隔600μmの反射性を有するリブを作製した。(Rib production method)
(Example 12)
Ultraviolet rays mainly composed of urethane acrylate in which 20% by weight of titanium oxide (made by DuPont), which is a reflective material, is dispersed in order to form a rib shape on a biaxially stretched easily-adhesive PET film (film thickness 125 μm). UV light is exposed from the PET film side while transporting the film using a cylinder mold coated with a curable resin (urethane acrylate resin (refractive index 1.51) manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and cut into a rib shape. As a result, the ultraviolet curable resin was cured. After curing, the mold was released from the PET film to produce a reflective rib having a rib width of 60 μm, a height of 100 μm, and a pitch interval of 600 μm.
(リブの作製方法)
(実施例13)
また実施例9で作製した透明リブ上に光反射機能を有する転写箔(クルツ社製)を加圧、加熱しながら転写することで透明リブ上に反射表面を有するリブ形状を作製した。(Rib production method)
(Example 13)
Further, a transfer foil (manufactured by Kurz) having a light reflecting function was transferred onto the transparent rib produced in Example 9 while applying pressure and heating to produce a rib shape having a reflective surface on the transparent rib.
(光学シート・バックライトユニット・液晶表示装置の作製方法)
(実施例14)
700mm×900mmの拡散板(帝人化成 65HLW(ポリカーボネート))の端部5mmにロールコーターで主成分がアクリル系樹脂の接着剤を塗布(塗布量は5g/m2)し、レンズシートをラミネーターでラミし、80℃、50%の乾燥炉に30分置き接着剤を硬化させて作成した。
上記のように作成したレンズシートを80℃に24時間入れた。この条件はバックライト点灯時の温度を想定している。
その結果拡散板とレンズシートは剥がれず、接着剤からも気泡が発生しなかった。
また、輸送による振動状態を試験するために、作成した光学シートと冷陰極ランプが入ったランプハウスを筐体に組み込みバックライトユニットを作製し、更にバックライトユニットの上に液晶パネルを設置しバックライトユニットと液晶パネルの周辺をとめ具で固定し筐体に入れて液晶表示装置を作製した。
また、輸送による振動状態を試験するために、上述のように作製された液晶ディスプレイ装置を振動数を5から50Hz、加速度を1.0GとしZ方向に70分、X方向に20分、Y方向に20分試験した。その結果、レンズシートに剥がれは発生しなかった。(Method of manufacturing optical sheet, backlight unit, liquid crystal display device)
(Example 14)
Apply an adhesive of acrylic resin as the main component with a roll coater to the end 5mm of a 700mm x 900mm diffuser plate (Teijin Chemicals 65HLW (polycarbonate)) (coating amount is 5g / m2), and laminate the lens sheet with a laminator. The adhesive was cured for 30 minutes in a drying oven at 80 ° C. and 50%.
The lens sheet prepared as described above was placed at 80 ° C. for 24 hours. This condition assumes the temperature when the backlight is lit.
As a result, the diffusion plate and the lens sheet were not peeled off, and no bubbles were generated from the adhesive.
In addition, in order to test the vibration state due to transportation, a lamp house containing the prepared optical sheet and cold cathode lamp was assembled in the housing to produce a backlight unit, and a liquid crystal panel was installed on the backlight unit to provide a backlight. The periphery of the light unit and the liquid crystal panel was fixed with a fastener and placed in a housing to produce a liquid crystal display device.
In addition, in order to test the vibration state due to transportation, the liquid crystal display device manufactured as described above has a frequency of 5 to 50 Hz, an acceleration of 1.0 G, 70 minutes in the Z direction, 20 minutes in the X direction, and 20 minutes in the Y direction. For 20 minutes. As a result, no peeling occurred on the lens sheet.
(光学シート・バックライトユニット・液晶表示装置の作製方法)
(実施例15)
拡散板(帝人化成 65HLW(ポリカーボネート))の端面5mmの範囲内に両面テープ(3M製)を貼り、レンズシートをラミネートした。
上記のように作成したレンズシートを80℃に24時間入れた。この条件はバックライト点灯時の温度を想定している。その結果拡散板とレンズシートは剥がれなかった。
また、輸送による振動状態を試験するために、作成した光学シートと冷陰極ランプが入ったランプハウスを筐体に組み込みバックライトユニットを作製し、更にバックライトユニットの上に液晶パネルを設置しバックライトユニットと液晶パネルの周辺をとめ具で固定し筐体に入れて液晶表示装置を作製した。
また、輸送による振動状態を試験するために、上述のように作製された液晶ディスプレイ装置を振動数を5から50Hz、加速度を1.0GとしZ方向に70分、X方向に20分、Y方向に20分試験した。その結果、レンズシートに剥がれは発生しなかった。(Method of manufacturing optical sheet, backlight unit, liquid crystal display device)
(Example 15)
A double-sided tape (made by 3M) was pasted in the range of the end face of 5 mm of the diffusion plate (Teijin Chemicals 65HLW (polycarbonate)), and the lens sheet was laminated.
The lens sheet prepared as described above was placed at 80 ° C. for 24 hours. This condition assumes the temperature when the backlight is lit. As a result, the diffusion plate and the lens sheet were not peeled off.
In addition, in order to test the vibration state due to transportation, a lamp house containing the prepared optical sheet and cold cathode lamp was assembled in the housing to produce a backlight unit, and a liquid crystal panel was installed on the backlight unit to provide a backlight. The periphery of the light unit and the liquid crystal panel was fixed with a fastener and placed in a housing to produce a liquid crystal display device.
In addition, in order to test the vibration state due to transportation, the liquid crystal display device manufactured as described above has a frequency of 5 to 50 Hz, an acceleration of 1.0 G, 70 minutes in the Z direction, 20 minutes in the X direction, and 20 minutes in the Y direction. For 20 minutes. As a result, no peeling occurred on the lens sheet.
(光学シートの作製方法)
(実施例16)
レンズシートとしてPETのものと熱可塑性樹脂であるポリカーボネート樹脂を押し出し法で作製したものを用意した。
次に各々のレンズシートにあらかじめ5g/m2で塗工した粘着剤シートをラミネートし、その後レンズシートと拡散板(帝人化成 (メチルスチレン樹脂) 線膨張係数が7.0×10−5(cm/cm/℃))をラミネートした。
その後、常温から80℃の環境に投入し、温度変化によるレンズシートの反りを確認した。反りの測定はレンズシートを平らな台にレンズシートのレンズ側を上にして置き、4角の台からの距離を測定した。初期はいずれも0mmだった。
80℃投入直後から、レンズシートがPETのものは反りが発生し、拡散板側に凸反りになった。4角の反り量は10から15mmだった。一方、押し出しシートの場合は0mmのままだった。
上記試験はバックライト点灯時に高温になる状況を再現したものだが、いずれのサンプルもレンズシート側が凸になることはなく、液晶パネルに組み込んでも点灯時にパネルを押して表示画像に異常をきたすことはないと考えられる。(Production method of optical sheet)
(Example 16)
As a lens sheet, a PET sheet and a thermoplastic resin polycarbonate resin prepared by an extrusion method were prepared.
Next, an adhesive sheet previously applied at 5 g /
Thereafter, the lens sheet was put in an environment from room temperature to 80 ° C., and the warp of the lens sheet due to temperature change was confirmed. The warpage was measured by placing the lens sheet on a flat table with the lens side facing up, and measuring the distance from the square table. The initial value was 0 mm.
Immediately after the introduction of 80 ° C., the lens sheet with PET was warped and became convexly warped toward the diffusion plate. The amount of warpage at the four corners was 10 to 15 mm. On the other hand, in the case of the extruded sheet, it remained at 0 mm.
The above test reproduces the situation when the backlight turns on at high temperatures, but in all samples, the lens sheet side does not become convex, and even if it is incorporated in a liquid crystal panel, it does not cause abnormalities in the displayed image by pressing the panel when it is lit. it is conceivable that.
(光学シート作製方法)
(実施例17)
次にレンズシートは上記の2種類で、拡散板として線膨張係数が7.2×10−5(cm/cm/℃)のものを使用して実施例19と同様の実験をした。
その結果、レンズシートがPETのものは反りが発生し、拡散板側に凸反りになった。4角の反り量は18から40mmだった。一方、押し出しシートの場合は約5mmだった。
そこで次に輸送による振動状態を試験するために、作成した光学シートを液晶表示装置に組み込み、振動数を5から50Hz、加速度を1.0GとしZ方向に70分、X方向に20分、Y方向に20分試験した。その結果、レンズシートがPETのものでは、端部に剥がれは発生した。(Optical sheet manufacturing method)
(Example 17)
Next, the same experiment as in Example 19 was performed using the above-described two types of lens sheets and using a diffusion plate having a linear expansion coefficient of 7.2 × 10 −5 (cm / cm / ° C.).
As a result, when the lens sheet was made of PET, warping occurred, and convex warping occurred on the diffusion plate side. The amount of warpage at the four corners was 18 to 40 mm. On the other hand, in the case of the extruded sheet, it was about 5 mm.
Therefore, in order to test the vibration state due to transportation next, the prepared optical sheet is incorporated in the liquid crystal display device, the vibration frequency is 5 to 50 Hz, the acceleration is 1.0 G, 70 minutes in the Z direction, 20 minutes in the X direction, Y Tested in the direction for 20 minutes. As a result, when the lens sheet was made of PET, peeling occurred at the end.
(光学シート・バックライトユニット・液晶表示装置の作製方法)
(実施例18)
接着剤に微粒子を混ぜ込んだ場合
・市販のUV硬化性接着剤に粒子径15umのポリスチレンフィラーを20%添加し、ロールコーターで拡散板(帝人化成 65HLW(ポリカーボネート))に厚さ30um塗布した。タックが残っている状態まで一度UVで硬化させた。その後レンズシートをラミネートし、再度UVを照射し完全に接着剤を硬化させて作成した。
上記のように作成したレンズシートを80℃に24時間入れた。この条件はバックライト点灯時の温度を想定している。その結果拡散板とレンズシートは剥がれなかった。
その結果拡散板とレンズシートは剥がれず、接着剤からも気泡が発生しなかった。
また、輸送による振動状態を試験するために、作成した光学シートと冷陰極ランプが入ったランプハウスを筐体に組み込みバックライトユニットを作製し、更にバックライトユニットの上に液晶パネルを設置しバックライトユニットと液晶パネルの周辺をとめ具で固定し筐体に入れて液晶表示装置を作製した。
また、輸送による振動状態を試験するために、上述のように作製された液晶ディスプレイ装置を振動数を5から50Hz、加速度を1.0GとしZ方向に70分、X方向に20分、Y方向に20分試験した。その結果、レンズシートに剥がれは発生しなかった。(Method of manufacturing optical sheet, backlight unit, liquid crystal display device)
(Example 18)
When fine particles were mixed in the adhesive: 20% polystyrene filler with a particle size of 15 um was added to a commercially available UV curable adhesive, and 30 μm thick was applied to a diffusion plate (Teijin Chemicals 65HLW (polycarbonate)) with a roll coater. It was cured once with UV until the tack remained. Thereafter, the lens sheet was laminated, and UV was again irradiated to completely cure the adhesive.
The lens sheet prepared as described above was placed at 80 ° C. for 24 hours. This condition assumes the temperature when the backlight is lit. As a result, the diffusion plate and the lens sheet were not peeled off.
As a result, the diffusion plate and the lens sheet were not peeled off, and no bubbles were generated from the adhesive.
In addition, in order to test the vibration state due to transportation, a lamp house containing the prepared optical sheet and cold cathode lamp was assembled in the housing to produce a backlight unit, and a liquid crystal panel was installed on the backlight unit to provide a backlight. The periphery of the light unit and the liquid crystal panel was fixed with a fastener and placed in a housing to produce a liquid crystal display device.
In addition, in order to test the vibration state due to transportation, the liquid crystal display device manufactured as described above has a frequency of 5 to 50 Hz, an acceleration of 1.0 G, 70 minutes in the Z direction, 20 minutes in the X direction, and 20 minutes in the Y direction. For 20 minutes. As a result, no peeling occurred on the lens sheet.
(光学シート・バックライトユニット・液晶表示装置の作製方法)
(実施例19)
熱可塑性樹脂であるポリカーボネート樹脂を実施例1と同じ押し出しの方法で作製したレンズシートに172nmのエキシマUV(岩崎電気)を30秒照射し、その後表面にレンズピッチが140μm、レンズ高さが60μmのレンチキュラーレンズが形成された厚さ1mmのポリカーボネートの拡散板と80℃のラミロールでラミネートした。
上記のように作成したレンズシートを80℃に24時間入れた。この条件はバックライト点灯時の温度を想定している。その結果拡散板とレンズシートは剥がれなかった。
また、輸送による振動状態を試験するために、作成した光学シートと冷陰極ランプが入ったランプハウスを筐体に組み込みバックライトユニットを作製し、更にバックライトユニットの上に液晶パネルを設置しバックライトユニットと液晶パネルの周辺をとめ具で固定し筐体に入れて液晶表示装置を作製した。
また、輸送による振動状態を試験するために、上述のように作製された液晶ディスプレイ装置を振動数を5から50Hz、加速度を1.0GとしZ方向に70分、X方向に20分、Y方向に20分試験した。その結果、レンズシートに剥がれは発生しなかった。(Method of manufacturing optical sheet, backlight unit, liquid crystal display device)
(Example 19)
A lens sheet made of a polycarbonate resin as a thermoplastic resin by the same extrusion method as in Example 1 was irradiated with 172 nm excimer UV (Iwasaki Electric) for 30 seconds, and then the lens pitch was 140 μm and the lens height was 60 μm. Lamination was performed with a polycarbonate diffusion plate having a thickness of 1 mm on which a lenticular lens was formed and a lami roll at 80 ° C.
The lens sheet prepared as described above was placed at 80 ° C. for 24 hours. This condition assumes the temperature when the backlight is lit. As a result, the diffusion plate and the lens sheet were not peeled off.
In addition, in order to test the vibration state due to transportation, a lamp house containing the prepared optical sheet and cold cathode lamp was assembled in the housing to produce a backlight unit, and a liquid crystal panel was installed on the backlight unit to provide a backlight. The periphery of the light unit and the liquid crystal panel was fixed with a fastener and placed in a housing to produce a liquid crystal display device.
In addition, in order to test the vibration state due to transportation, the liquid crystal display device manufactured as described above has a frequency of 5 to 50 Hz, an acceleration of 1.0 G, 70 minutes in the Z direction, 20 minutes in the X direction, and 20 minutes in the Y direction. For 20 minutes. As a result, no peeling occurred on the lens sheet.
(光学シート・バックライトユニット・液晶表示装置の作製方法)
(実施例20)
あらかじめ大きいサイズ(1000mm×1000mm)で作成したレンズシートと拡散板を重ね、間に浮きがないように軽く除電ブラシで押さえ、炭酸ガスレーザー断裁機で500mm×500mmのサイズにレーザー断裁した。レーザー照射により切断された端部5mm程度はレンズシートの色が多少黄色く変色した。
そこで、予めレンズシートと拡散板の表面に保護フィルムとして25μmの易接着PETフィルムをラミネートしておき同様にレーザー断裁を行い保護フィルムを剥がしたところレンズシートと拡散板に変色はなかった。
上記のように作成したレンズシートを80℃に24時間入れた。この条件はバックライト点灯時の温度を想定している。その結果拡散板とレンズシートは剥がれなかった。
また、輸送による振動状態を試験するために、作成した光学シートと冷陰極ランプが入ったランプハウスを筐体に組み込みバックライトユニットを作製し、更にバックライトユニットの上に液晶パネルを設置しバックライトユニットと液晶パネルの周辺をとめ具で固定し筐体に入れて液晶表示装置を作製した。
また、輸送による振動状態を試験するために、上述のように作製された液晶ディスプレイ装置を振動数を5から50Hz、加速度を1.0GとしZ方向に70分、X方向に20分、Y方向に20分試験した。その結果、レンズシートに剥がれは発生しなかった。(Method of manufacturing optical sheet, backlight unit, liquid crystal display device)
(Example 20)
A lens sheet prepared in advance with a large size (1000 mm × 1000 mm) and a diffusion plate were stacked, lightly pressed with a static eliminating brush so as not to float between them, and laser cut to a size of 500 mm × 500 mm with a carbon dioxide laser cutting machine. At the end portion of about 5 mm cut by laser irradiation, the color of the lens sheet was slightly changed to yellow.
Therefore, a 25 μm easy-adhesive PET film was laminated as a protective film on the surfaces of the lens sheet and the diffusion plate in advance, and laser cutting was performed in the same manner to peel off the protective film. As a result, the lens sheet and the diffusion plate were not discolored.
The lens sheet prepared as described above was placed at 80 ° C. for 24 hours. This condition assumes the temperature when the backlight is lit. As a result, the diffusion plate and the lens sheet were not peeled off.
In addition, in order to test the vibration state due to transportation, a lamp house containing the prepared optical sheet and cold cathode lamp was assembled in the housing to produce a backlight unit, and a liquid crystal panel was installed on the backlight unit to provide a backlight. The periphery of the light unit and the liquid crystal panel was fixed with a fastener and placed in a housing to produce a liquid crystal display device.
In addition, in order to test the vibration state due to transportation, the liquid crystal display device manufactured as described above has a frequency of 5 to 50 Hz, an acceleration of 1.0 G, 70 minutes in the Z direction, 20 minutes in the X direction, and 20 minutes in the Y direction. For 20 minutes. As a result, no peeling occurred on the lens sheet.
(光学シート・バックライトユニット・液晶表示装置の作製方法)
(実施例21)
あらかじめレンズシートと拡散板に穴を開けておき、金属の針金でレンズシートと拡散板を固定した。
また、輸送による振動状態を試験するために、作成した光学シートと冷陰極ランプが入ったランプハウスを筐体に組み込みバックライトユニットを作製し、更にバックライトユニットの上に液晶パネルを設置しバックライトユニットと液晶パネルの周辺をとめ具で固定し筐体に入れて液晶表示装置を作製した。
また、輸送による振動状態を試験するために、上述のように作製された液晶ディスプレイ装置を振動数を5から50Hz、加速度を1.0GとしZ方向に70分、X方向に20分、Y方向に20分試験した。その結果、レンズシートに剥がれは発生しなかった。(Method of manufacturing optical sheet, backlight unit, liquid crystal display device)
(Example 21)
A hole was made in the lens sheet and the diffusion plate in advance, and the lens sheet and the diffusion plate were fixed with a metal wire.
In addition, in order to test the vibration state due to transportation, a lamp house containing the prepared optical sheet and cold cathode lamp was assembled in the housing to produce a backlight unit, and a liquid crystal panel was installed on the backlight unit to provide a backlight. The periphery of the light unit and the liquid crystal panel was fixed with a fastener and placed in a housing to produce a liquid crystal display device.
In addition, in order to test the vibration state due to transportation, the liquid crystal display device manufactured as described above has a frequency of 5 to 50 Hz, an acceleration of 1.0 G, 70 minutes in the Z direction, 20 minutes in the X direction, and 20 minutes in the Y direction. For 20 minutes. As a result, no peeling occurred on the lens sheet.
H、K…光、P1…第1レンズアレイの配置ピッチ、H…第1レンズアレイの谷部から頂部までのレンズ高さ、α…第1レンズアレイの単位レンズの凹凸の谷部からの垂線と単位レンズの接線がなす角度、W…第2レンズアレイの形成されるレンズの幅、P2…第2レンズアレイの配置ピッチ、h…第2レンズアレイの谷部から頂部までのレンズ高さ、T…基材厚さ、V…垂直方向、X…水平方向、β…第1のレンズアレイ3と第2のレンズアレイ5の各々のレンズアレイの配列がなす角度、Q1〜Q4…第2レンズアレイの形成されるレンズの幅、R1〜R4…第1レンズアレイの配置ピッチ、S1〜S5…第1レンズアレイの配置ピッチ、T1〜T5…第2レンズアレイの形成されるレンズの幅、U…第1のレンズアレイ3の各レンズの長手方向の長さ、L…視認面(ディスプレイ表示面)1…レンズシート、3…第1レンズアレイ、5…第2レンズアレイ、11…第1のレンズアレイ3の金型である冷却ロール、13…第2のレンズアレイの金型である冷却ロール、15…第1のレンズアレイ用冷却ロール、17…第2のレンズアレイ用冷却ロール、19…熱可塑性の樹脂基材、21…熱可塑性の樹脂基材の押出し法による加工方向、25…光拡散層、29…固定要素、31、33…偏光板、32…液晶パネル、35…液晶層、39…表示シート、41…光源、43…ランプハウス、45…光反射板、47…導光板、49…EL光源、51、53…LED光源、100…光拡散層の非入射面、101…光拡散層の光出射面、102…レンズシートの光入射面、200…空隙、300…光拡散フィルム、302…頂点付近
H, K: Light, P1: Arrangement pitch of the first lens array, H: Lens height from the valley to the top of the first lens array, α: Perpendicular from the valley of the irregularities of the unit lens of the first lens array And the angle formed by the tangent line of the unit lens, W: the width of the lens on which the second lens array is formed, P2: the arrangement pitch of the second lens array, h: the lens height from the trough to the top of the second lens array, T: Substrate thickness, V: Vertical direction, X: Horizontal direction, β: Angle formed by the arrangement of the lens arrays of the
Claims (32)
0.2<W/P1<0.8
15°<α
なる関係が成立することを特徴とする請求項1または請求項2記載のレンズシート。When the lens pitch of each lens array of the first lens array is P1, the angle of the lens end is α, and the width of the top of each lens array is W, 0.2 <W / P1 <0.8.
15 ° <α
The lens sheet according to claim 1, wherein the following relationship is established.
前記第1のレンズアレイのレンズ金型である冷却ロールで加圧し、前記第1のレンズアレイを形成し、
さらに前記第1のレンズアレイが形成された前記樹脂基材の上に前記第2のレンズアレイのレンズ金型である冷却ロールで加圧することにより作成することを特徴とする請求項1請求項1または請求項2のレンズシート。Heating the thermoplastic resin substrate,
Pressurizing with a cooling roll which is a lens mold of the first lens array, forming the first lens array;
Furthermore, it forms by pressing with the cooling roll which is a lens metal mold | die of the said 2nd lens array on the said resin base material in which the said 1st lens array was formed. Or the lens sheet of Claim 2.
前記第1のレンズアレイのレンズ金型である加熱ロールで加圧し、前記第1のレンズアレイを形成し、
さらに前記第1のレンズアレイが形成された前記樹脂基材の上に前記第2のレンズアレイのレンズ金型である加熱ロールで加圧することにより作成することを特徴とする請求項1請求項1または請求項2記載のレンズシート。Pressurizing a thermoplastic resin substrate with a heating roll which is a lens mold of the first lens array to form the first lens array;
Furthermore, it forms by pressing with the heating roll which is a lens metal mold | die of the said 2nd lens array on the said resin base material in which the said 1st lens array was formed. Or the lens sheet of Claim 2.
レンズシートのレンズ形状の雌型が形成された冷却ロールで加圧することにより作成することを特徴とする請求項1または請求項2記載のレンズシート。Heating the thermoplastic resin substrate,
3. The lens sheet according to claim 1, wherein the lens sheet is formed by applying pressure with a cooling roll on which a lens-shaped female mold of the lens sheet is formed.
レンズシートのレンズ形状の雌型が形成された加熱ロールで加圧することにより作成することを特徴とする請求項1または請求項2記載のレンズシート。Thermoplastic resin substrate
3. The lens sheet according to claim 1, wherein the lens sheet is formed by pressing with a heating roll in which a lens-shaped female mold of the lens sheet is formed.
前記ディスプレイ用光学シートの裏面に液晶パネルを前記液晶パネルの非視認面側から光を照射する光源を備えることを特徴とするバックライトユニット。23. A backlight unit comprising: the optical sheet for display according to claim 21; and a light source for irradiating light from a non-viewing surface side of the liquid crystal panel on a back surface of the optical sheet for display.
前記バックライトの前記光学シートの光出射面側に前記液晶パネルを備えることを特徴とするディスプレイ装置。The backlight unit;
A display device comprising the liquid crystal panel on a light exit surface side of the optical sheet of the backlight.
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