KR20100126393A - Optical element, and light source unit and liquid crystal display device provided with the optical element - Google Patents

Optical element, and light source unit and liquid crystal display device provided with the optical element Download PDF

Info

Publication number
KR20100126393A
KR20100126393A KR1020107020700A KR20107020700A KR20100126393A KR 20100126393 A KR20100126393 A KR 20100126393A KR 1020107020700 A KR1020107020700 A KR 1020107020700A KR 20107020700 A KR20107020700 A KR 20107020700A KR 20100126393 A KR20100126393 A KR 20100126393A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
microlens
pitch
optical element
light source
Prior art date
Application number
KR1020107020700A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
히데끼 하야시
마꼬또 히시다
Original Assignee
세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 filed Critical 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤
Publication of KR20100126393A publication Critical patent/KR20100126393A/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133526Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • G02B3/0037Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/0056Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along two different directions in a plane, e.g. honeycomb arrangement of lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133603Direct backlight with LEDs
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133611Direct backlight including means for improving the brightness uniformity
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133604Direct backlight with lamps
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133606Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

본 발명은 광의 취출 효율이 높고, 또한 점상 광원이 매트릭스상으로 배치된 백라이트의 직교하는 2개의 방향에서의 휘도 불균일도 해소시키는 것이 가능한 광학 소자를 제공한다. 본 발명에 따르면, 광학 소자 (3)은 광투과성의 광학 시트 (20)과, 광 확산 시트 (10)을 구비하고 있다. 광학 시트 (20)은 광입사면 (20a)와, 광출사면 (20b)를 가지고 있다. 광입사면 (20a)와 광출사면 (20b)의 적어도 한쪽에는 볼록상 또는 오목상으로 형성된 복수의 마이크로 렌즈 (22)가 10 ㎛ 미만의 피치로 주기적 또는 매트릭스상으로 배열된 마이크로 렌즈 어레이 (21)이 형성되어 있다. 광확산 시트 (10)은 광학 시트 (20)의 광출사면 (20b)측에 배치되어 있다. 광확산 시트 (10)은 입사광을 굴절시킴으로써 확산시킨다.The present invention provides an optical element having high light extraction efficiency and capable of eliminating luminance unevenness in two orthogonal directions of a backlight in which point light sources are arranged in a matrix. According to the present invention, the optical element 3 includes a light transmissive optical sheet 20 and a light diffusion sheet 10. The optical sheet 20 has a light incident surface 20a and a light exit surface 20b. On at least one of the light incident surface 20a and the light exit surface 20b, a plurality of micro lenses 22 formed convexly or concavely are arranged in a cyclic or matrix form at a pitch of less than 10 m. ) Is formed. The light diffusion sheet 10 is disposed on the light exit surface 20b side of the optical sheet 20. The light diffusion sheet 10 diffuses by refracting incident light.

Description

광학 소자, 이를 구비한 광원 유닛 및 액정 표시 장치 {OPTICAL ELEMENT, AND LIGHT SOURCE UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE PROVIDED WITH THE OPTICAL ELEMENT}Optical element, light source unit and liquid crystal display having the same {OPTICAL ELEMENT, AND LIGHT SOURCE UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE PROVIDED WITH THE OPTICAL ELEMENT}

본 발명은 광학 소자, 이를 구비한 광원 유닛 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical element, a light source unit having the same, and a liquid crystal display device.

종래, 소위 직하 방식의 백 라이트가 알려져 있다. 직하 방식의 백 라이트에서는, 광 출사면의 아래에 복수의 광원이 배열되어 있다. 이 때문에, 백 라이트의 광 출사면에서, 광원의 바로 윗쪽에서의 휘도가 그 밖의 부분보다도 높아지는 경향이 있다. 즉, 소위 램프 이미지가 시인되기 쉬워지는 경향이 있다.Background Art Conventionally, a so-called direct backlight is known. In a direct backlight, a plurality of light sources are arranged below the light exit surface. For this reason, in the light emission surface of a backlight, the brightness | luminance just above a light source tends to become higher than other parts. That is, the so-called lamp image tends to be easily visible.

종래, 예를 들면 특허문헌 1 내지 5 등에 있어서, 이 휘도 불균일을 해소하는 방법이 여러가지 제안되어 있다. 예를 들면 특허문헌 1에는, 광 확산재를 이용한 광 확산판을 광원 위에 배치하는 방법이 개시되어 있다.Conventionally, for example, in patent documents 1-5 etc., the method of eliminating this luminance nonuniformity is proposed variously. For example, Patent Document 1 discloses a method of arranging a light diffusion plate using a light diffusion material on a light source.

또한, 특허문헌 6에는, 마이크로 렌즈의 직경이 10 ㎛ 이상, 100 ㎛ 미만인 마이크로 렌즈 어레이를 가지는 광학 시트가 개시되어 있다. 특허문헌 6에는, 이 광학 시트에 따르면, 정면 방향의 고휘도화 및 휘도의 균일화를 도모할 수 있는 취지가 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 6에는, 마이크로 렌즈의 직경이 10 ㎛보다도 작으면, 회절의 영향이 커지고, 시각적 품질이 저하되기 때문에, 마이크로 렌즈의 직경은 10 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 20 ㎛ 이상인 것이 특히 바람직하다는 취지가 기재되어 있다.In addition, Patent Document 6 discloses an optical sheet having a microlens array having a diameter of the microlenses of 10 µm or more and less than 100 µm. Patent Document 6 discloses that the optical sheet can achieve high luminance in the front direction and uniformity in luminance. In addition, Patent Document 6 discloses that when the diameter of the microlenses is smaller than 10 mu m, the influence of diffraction increases and the visual quality decreases, so that the diameter of the microlenses is preferably 10 mu m or more, particularly preferably 20 mu m or more. The purpose is described.

일본 특허 공개 (소)54-155244호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 54-155244 일본 특허 2852424호 공보Japanese Patent No. 2852424 일본 특허 공개 제2000-338895호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2000-338895 일본 특허 공개 제2002-352611호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2002-352611 미국 특허 5161041호 공보US Patent No. 5161041 일본 특허 공개 제2004-145329호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2004-145329

특허문헌 1에 개시된 바와 같은 광 확산재를 이용한 광 확산판을 직하 방식의 백 라이트 위에 배치한 경우, 광 확산재에 의한 광의 흡수나 불필요한 방향으로의 광 확산이 발생한다. 이 때문에, 광 확산재를 이용한 광 확산판은, 광의 취출 효율이 낮다. 따라서, 광 확산재를 이용한 광 확산판만을 단순히 백 라이트 위에 배치한 것으로는, 휘도 불균일의 해소를 도모할 수 있지만, 백 라이트로부터 출사되는 광의 이용 효율이 낮아진다는 문제가 있다.When the light diffusing plate using the light diffusing material as disclosed in Patent Document 1 is disposed on the backlight of the direct system, absorption of light by the light diffusing material and light diffusion in an unnecessary direction occur. For this reason, the light diffusion plate using the light diffusion material has low light extraction efficiency. Therefore, simply disposing the light diffusion plate using the light diffusing material on the backlight can solve the luminance unevenness, but there is a problem that the utilization efficiency of the light emitted from the backlight is lowered.

또한, 특허문헌 2 내지 5에 개시된 방법에서는, 서로 평행하게 배치된 선상 광원을 가지는 백 라이트의 휘도 불균일을 해소시킬 수 있지만, 점상 광원이 매트릭스상으로 배치된 백 라이트의 휘도 불균일을 충분히 해소하는 것이 곤란하다는 문제가 있다. 상세하게는, 소정의 방향에서의 백 라이트의 휘도 불균일을 해소할 수 있지만, 그의 소정의 방향에 수직인 방향에서의 백 라이트의 휘도 불균일을 충분히 해소하는 것이 곤란하다는 문제가 있다.In addition, in the methods disclosed in Patent Literatures 2 to 5, although the luminance nonuniformity of the backlight having the linear light sources arranged in parallel with each other can be solved, it is sufficient to sufficiently resolve the luminance nonuniformity of the backlight provided with the point light sources arranged in a matrix. There is a problem that is difficult. In detail, although the luminance nonuniformity of the backlight in the predetermined direction can be solved, there is a problem that it is difficult to sufficiently eliminate the luminance nonuniformity of the backlight in the direction perpendicular to the predetermined direction.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 광의 취출 효율이 높고, 또한 점상 광원이 매트릭스상으로 배치된 백 라이트의 직교하는 2개의 방향에서의 휘도 불균일도 해소시키는 것이 가능한 광학 소자를 제공하는 것에 있다.This invention is made | formed in view of such a point, The objective is providing the optical element which is high in the light extraction efficiency and can eliminate the brightness nonuniformity in two orthogonal directions of the backlight in which a point light source was arrange | positioned in matrix form. It is in doing it.

본 발명에 따른 광학 소자는, 광 입사면과 광 출사면을 가지는 광학 시트와, 광학 시트의 광 출사면측에 배치되어 입사광을 굴절시킴으로써 확산시키는 광 확산 시트를 구비하고 있다. 광 입사면 및 광 출사면의 적어도 한쪽에는, 마이크로 렌즈 어레이가 형성되어 있다. 마이크로 렌즈 어레이는 볼록상 또는 오목상으로 형성된 복수의 마이크로 렌즈가 10 ㎛ 미만의 피치로 주기적 또한 매트릭스상으로 배열되어 있다.The optical element which concerns on this invention is equipped with the optical sheet which has a light incidence surface and a light emission surface, and the light-diffusion sheet arrange | positioned at the light emission surface side of an optical sheet and refracting incident light. On at least one of the light incident surface and the light exit surface, a micro lens array is formed. In the microlens array, a plurality of microlenses formed in a convex shape or a concave shape is arranged periodically and in a matrix at a pitch of less than 10 m.

본 발명의 어느 특정한 국면에서는, 마이크로 렌즈가 볼록상으로 형성되어 있고, 마이크로 렌즈 어레이는 광 출사면에 형성되어 있다.In one particular aspect of the present invention, the microlenses are formed convexly, and the microlens array is formed on the light exit surface.

본 발명에서, 마이크로 렌즈 어레이의 피치는 5 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 3 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.In the present invention, the pitch of the microlens array is preferably 5 μm or less, more preferably 3 μm or less.

본 발명의 다른 특정한 국면에서는, 광 확산 시트는 복수의 마이크로 렌즈가 10 ㎛ 이상의 피치로 배열된 마이크로 렌즈 어레이를 가지고 있다.In another particular aspect of the present invention, the light diffusion sheet has a micro lens array in which a plurality of micro lenses are arranged at a pitch of 10 m or more.

본 발명의 별도의 특정한 국면에서는, 광학 시트의 마이크로 렌즈는 평면에서 볼 때 대략 원형이고, 평면에서 볼 때의 광학 시트의 마이크로 렌즈의 직경은, 광학 시트의 마이크로 렌즈 어레이의 피치의 50 % 이상이며, 바람직하게는 80 % 이상이다.In another particular aspect of the invention, the microlenses of the optical sheet are approximately circular in plan view, and the diameter of the microlenses of the optical sheet in plan view is at least 50% of the pitch of the microlens array of the optical sheet. Preferably it is 80% or more.

본 발명의 또 다른 특정한 국면에서는, 광 입사면과 광 출사면 중 마이크로 렌즈 어레이가 형성되어 있는 측의 면에서의 마이크로 렌즈의 점유율이 80 % 이상이며, 마이크로 렌즈 어레이의 피치(㎛)를 X축으로 하고, 마이크로 렌즈의 높이를 마이크로 렌즈의 직경으로 나누어 얻어지는 마이크로 렌즈의 종횡비를 Y축으로 하는 도 17에 나타내는 좌표계에서, (마이크로 렌즈 어레이의 피치, 마이크로 렌즈의 종횡비)가 점 A(1.0, 0.875), 점 B(1.0, 0.625), 점 C(1.5, 0.375), 점 D(2.0, 0.375), 점 E(2.0, 0.625) 및 점 F(1.5, 0.875)를 이 순서대로 직선으로 연결하여 형성되는 영역 내에 위치한다.According to another specific aspect of the present invention, the microlens occupies 80% or more of the light incidence plane and the light outgoing plane on the side where the microlens array is formed. In the coordinate system shown in FIG. 17 in which the aspect ratio of the microlens obtained by dividing the height of the microlens by the diameter of the microlens as the Y axis, (the pitch of the microlens array and the aspect ratio of the microlens) are points A (1.0, 0.875). ), Points B (1.0, 0.625), points C (1.5, 0.375), points D (2.0, 0.375), points E (2.0, 0.625), and points F (1.5, 0.875) formed in this order by connecting them in a straight line It is located in the area which becomes.

본 발명의 또 다른 특정한 국면에서는, 마이크로 렌즈 어레이의 피치(㎛)를 X축으로 하고, 마이크로 렌즈의 높이를 마이크로 렌즈의 직경으로 나누어 얻어지는 마이크로 렌즈의 종횡비를 Y축으로 하는 도 17에 나타내는 좌표계에서, (마이크로 렌즈 어레이의 피치, 마이크로 렌즈의 종횡비)가 점 G(1.0, 0.75), 점 H(1.5, 0.5), 점 I(2.0, 0.5) 및 점 J(1.5, 0.75)를 이 순서대로 직선으로 연결하여 형성되는 영역 내에 위치한다.In another specific aspect of the present invention, in the coordinate system shown in Fig. 17, the pitch (μm) of the microlens array is the X axis, and the aspect ratio of the microlens obtained by dividing the height of the microlens by the diameter of the microlens is the Y axis. , (The pitch of the microlens array, the aspect ratio of the microlens) are linear in this order to point G (1.0, 0.75), point H (1.5, 0.5), point I (2.0, 0.5) and point J (1.5, 0.75) It is located in the area formed by connecting.

본 발명의 또 다른 특정한 국면에서는, 마이크로 렌즈 어레이는 광학 시트가 확산각 0°에서의 투과율보다도 높은 투과율을 가지는 투과광의 피크를 0°이외의 확산각에서 가지도록 형성되어 있다.In another specific aspect of the present invention, the microlens array is formed such that the optical sheet has a peak of transmitted light having a transmittance higher than the transmittance at the diffusion angle of 0 ° at a diffusion angle other than 0 °.

본 발명의 또 별도의 특정한 국면에서는, 복수의 마이크로 렌즈는 제1 방향과, 제1 방향과 직교하는 제2 방향의 양쪽에서 규칙적 또한 주기적으로 배열되어 있다.In another particular aspect of the present invention, the plurality of micro lenses are regularly and periodically arranged in both the first direction and the second direction orthogonal to the first direction.

본 발명의 또다른 별도의 특정한 국면에서는, 광학 시트의 복수의 마이크로 렌즈는, 평면에서 볼 때, 인접하는 마이크로 렌즈의 중심을 연결하여 이루어지는 도형이 정삼각형이 되도록 배열되어 있다.In another particular aspect of this invention, the several microlens of an optical sheet is arrange | positioned so that the figure formed by connecting the center of the adjacent microlens in planar view may become an equilateral triangle.

본 발명에 따른 광원 유닛은, 상기 본 발명에 따른 광학 소자와, 광원 디바이스를 구비하고 있다. 광원 디바이스는, 광학 소자의 광 입사면측에 배치되어 있다. 광원 디바이스는 광 입사면을 향하여 광을 출사시킨다.A light source unit according to the present invention includes the optical element according to the present invention and a light source device. The light source device is disposed on the light incident surface side of the optical element. The light source device emits light toward the light incident surface.

광원 디바이스는 복수의 점상 광원을 가지는 것일 수도 있다.The light source device may be one having a plurality of point light sources.

본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 상기 본 발명에 따른 광원 유닛과, 광 확산 시트의 광 출사면측에 배치된 액정 표시셀을 구비하고 있다.The liquid crystal display device which concerns on this invention is equipped with the light source unit which concerns on the said invention, and the liquid crystal display cell arrange | positioned at the light emission surface side of the light-diffusion sheet.

본 발명에 따르면, 광학 시트가 피치가 10 ㎛ 미만인 마이크로 렌즈 어레이를 가지고, 또한 입사광을 굴절시킴으로써 확산시키는 광 확산 시트가 광학 시트의 광 출사면측에 배치되어 있기 때문에, 광의 취출 효율을 높게 할 수 있을 뿐 아니라, 점상 광원이 매트릭스상으로 배치된 백 라이트의 직교하는 2개의 방향에서의 휘도 불균일도 해소시킬 수 있다.According to the present invention, since the optical sheet has a microlens array having a pitch of less than 10 m and a light diffusing sheet for diffusing the incident light to be diffused is arranged on the light exit surface side of the optical sheet, the light extraction efficiency can be increased. In addition, luminance unevenness in two orthogonal directions of the backlight in which the point light sources are arranged in a matrix can be eliminated.

[도 1] 도 1은, 본 발명을 실시한 바람직한 형태의 일례에 따른 액정 표시 장치의 개략 단면도이다.
[도 2] 도 2는, 광 확산 시트의 일부분을 나타내는 평면도이다.
[도 3] 도 3은, 도 2에서의 III-III 화살로 표시된 부분을 나타내는 도이다.
[도 4] 도 4는, 광학 시트의 일부분을 나타내는 평면도이다.
[도 5] 도 5는, 도 4에서의 V-V 화살로 표시된 부분을 나타내는 도이다.
[도 6] 도 6은, 광원 디바이스의 평면도이다. 단, 투광 기판 (33)의 도시를 생략하고 있다.
[도 7] 도 7은, 마이크로 렌즈 어레이의 피치가 50 ㎛일 때의 확산 각도와 투과율과의 관계를 나타내는 그래프이다.
[도 8] 도 8은, 마이크로 렌즈 어레이의 피치가 9.9 ㎛일 때의 확산 각도와 투과율의 관계를 나타내는 그래프이다.
[도 9] 도 9는, 마이크로 렌즈 어레이의 피치가 5 ㎛일 때의 확산 각도와 투과율과의 관계를 나타내는 그래프이다.
[도 10] 도 10은, 마이크로 렌즈 어레이의 피치가 3 ㎛일 때의 확산 각도와 투과율과의 관계를 나타내는 그래프이다.
[도 11] 도 11은, 마이크로 렌즈 어레이의 피치가 1.8 ㎛일 때의 확산 각도와 투과율과의 관계를 나타내는 그래프이다.
[도 12] 도 12는, 수학식 1에서 n=2, λ=550 nm로 한 경우 마이크로 렌즈 어레이의 피치와 확산각과의 관계를 나타내는 그래프이다.
[도 13] 도 13은, 변형예 1에서의 광학 시트의 일부를 나타내는 평면도이다.
[도 14] 도 14는, 변형예 2에서의 광원 디바이스의 평면도이다.
[도 15] 도 15는, 도 14에서의 XV-XV 화살로 표시된 부분을 나타내는 도이다.
[도 16] 도 16은, 변형예 3에서의 광학 시트의 일부를 나타내는 단면도이다.
[도 17] 도 17은, 마이크로 렌즈 어레이의 피치와 마이크로 렌즈의 종횡비의 관계를 나타내는 그래프이다.
<부호의 설명>
1… 액정 표시 장치
2… 광원 유닛
3… 광학 소자
10… 광 확산 시트
10a, 20a… 광 입사면
10b, 20b, 30a… 광 출사면
11, 21… 마이크로 렌즈 어레이
12, 22, 25… 마이크로 렌즈
20… 광학 시트
30… 광원 디바이스
31… 케이싱
31a… 오목부
32… 점상 광원
33… 투광 기판
34… 선상 광원
40… 액정 표시셀
41a, 41b… 편광판
1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device according to an example of a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a part of the light diffusion sheet. FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a part indicated by the III-III arrow in FIG. 2.
FIG. 4 is a plan view showing a part of an optical sheet. FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a portion indicated by the VV arrow in FIG. 4.
FIG. 6 is a plan view of the light source device. However, illustration of the translucent substrate 33 is omitted.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the diffusion angle and the transmittance when the pitch of the microlens array is 50 µm.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the diffusion angle and the transmittance when the pitch of the micro lens array is 9.9 µm.
9 is a graph showing the relationship between the diffusion angle and the transmittance when the pitch of the microlens array is 5 µm.
10 is a graph showing the relationship between the diffusion angle and the transmittance when the pitch of the microlens array is 3 µm.
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the diffusion angle and the transmittance when the pitch of the microlens array is 1.8 µm.
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the pitch and the diffusion angle of the microlens array when n = 2 and lambda = 550 nm in the equation (1).
FIG. 13: is a top view which shows a part of optical sheet in the modification 1. As shown in FIG.
FIG. 14 is a plan view of the light source device in Modification Example 2. FIG.
FIG. 15 is a diagram illustrating a portion indicated by an XV-XV arrow in FIG. 14.
FIG. 16: is sectional drawing which shows a part of optical sheet in the modification 3. As shown in FIG.
FIG. 17 is a graph showing the relationship between the pitch of the micro lens array and the aspect ratio of the micro lens. FIG.
<Description of the code>
One… Liquid crystal display
2… Light source unit
3 ... Optical element
10... Light diffusion sheet
10a, 20a... Light incident surface
10b, 20b, 30a... Light exit surface
11, 21... Micro lens array
12, 22, 25... Micro lens
20... Optical sheet
30... Light source device
31... Casing
31a... Recess
32... Point light source
33 ... Translucent substrate
34... Linear light source
40 ... Liquid crystal display cell
41a, 41b... Polarizer

이하, 본 발명을 실시한 바람직한 형태의 일례에 대해서, 도 1에 나타내는 액정 표시 장치 (1)을 예로 들어 설명한다. 단, 액정 표시 장치 (1)은 단순한 예시이며, 본 발명은 액정 표시 장치 (1)로 한정되지 않는다.Hereinafter, an example of the preferable form which implemented this invention is demonstrated taking the liquid crystal display device 1 shown in FIG. 1 as an example. However, the liquid crystal display device 1 is a mere illustration, and this invention is not limited to the liquid crystal display device 1.

도 1에 나타낸 바와 같이, 액정 표시 장치 (1)은 액정 표시셀 (40)과, 한쌍의 편광판 (41a, 41b)와, 광원 유닛 (2)를 구비하고 있다. 액정 표시셀 (40)은, 한쌍의 편광판 (41a, 41b) 사이에 배치되어 있다. 편광판 (41a)와 편광판 (41b)란, 편광 방향이 서로 직교하도록 배치되어 있다.As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 1 includes a liquid crystal display cell 40, a pair of polarizing plates 41a and 41b, and a light source unit 2. The liquid crystal display cell 40 is disposed between the pair of polarizing plates 41a and 41b. The polarizing plate 41a and the polarizing plate 41b are arrange | positioned so that a polarization direction may orthogonally cross.

광원 유닛 (2)에는, 광원 디바이스 (30)과, 광학 소자 (3)을 구비하고 있다.The light source unit 2 is provided with the light source device 30 and the optical element 3.

본 발명에서, 광원 디바이스 (30)은 특별히 한정되지 않는다. 광원 디바이스 (30)은, 예를 들면 LED(Light Emitting Diode; 발광 다이오드) 등의 점상 광원을 복수개 가지는 것일 수도 있다. 또한, 광원 디바이스 (30)은, 냉음극관 등의 선상 광원을 복수개 가지는 것일 수도 있다.In the present invention, the light source device 30 is not particularly limited. The light source device 30 may, for example, have a plurality of point light sources such as a light emitting diode (LED). The light source device 30 may also have a plurality of linear light sources such as a cold cathode tube.

본 실시 형태에서는, 광원 디바이스 (30)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 케이싱 (31)과, 복수의 점상 광원 (32)와, 투광 기판 (33)을 구비하고 있다. 케이싱 (31)에는 오목부 (31a)가 형성되어 있다. 복수의 점상 광원 (32)는, 이 오목부 (31a) 내에 배치되어 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 복수의 점상 광원 (32)는 주기적 또한 매트릭스상으로 배열되어 있다. 또한, 도 6에서는 투광 기판 (33)의 묘화를 생략하고 있다.In this embodiment, as shown in FIG. 1, the light source device 30 includes a casing 31, a plurality of point light sources 32, and a light-transmitting substrate 33. The casing 31 is formed with a recess 31a. The plurality of point light sources 32 are disposed in the recess 31a. As shown in Fig. 6, the plurality of point light sources 32 are arranged periodically and in matrix. In addition, drawing of the translucent board | substrate 33 is abbreviate | omitted in FIG.

케이싱 (31)의 오목부 (31a)는, 투광 기판 (33)에 의해서 덮여 있다. 이 투광 기판 (33)으로부터 점상 광원 (32)의 광이 출사한다.The recessed part 31a of the casing 31 is covered with the light transmissive substrate 33. Light of the point light source 32 is emitted from the translucent substrate 33.

또한, 투광 기판 (33)은, 예를 들면 광을 확산시키는 기능을 가지는 확산판일 수도 있다. 또한, 투광 기판 (33) 위에 광 확산판을 더 배치할 수도 있다.The light transmissive substrate 33 may be, for example, a diffuser plate having a function of diffusing light. In addition, a light diffusion plate may be further disposed on the light-transmitting substrate 33.

도 1에 나타낸 바와 같이, 광학 소자 (3)은 광원 디바이스 (30)의 광 출사면 (30a)측에 배치되어 있다. 광학 소자 (3)은 광 투과성의 광학 시트 (20)과, 광 투과성의 광 확산 시트 (10)을 구비하고 있다. 광학 시트 (20)은, 광원 디바이스 (30)의 광 출사면 (30a) 위에 배치되어 있다.As shown in FIG. 1, the optical element 3 is arrange | positioned at the light emission surface 30a side of the light source device 30. As shown in FIG. The optical element 3 is provided with the light transmissive optical sheet 20 and the light transmissive light diffusion sheet 10. The optical sheet 20 is arrange | positioned on the light emission surface 30a of the light source device 30. As shown in FIG.

광 확산 시트 (10)은, 광학 시트 (20)의 광 출사면 (20b)측에 배치되어 있다. 구체적으로는, 본 실시 형태에서는, 광 확산 시트 (10)은 광 출사면 (20b)의 상측에 배치되어 있다. 광 확산 시트 (10)은, 광학 시트 (20)측에서 입사한 입사광을 굴절시킴으로써 확산시킨다.The light diffusion sheet 10 is disposed on the light exit surface 20b side of the optical sheet 20. Specifically, in the present embodiment, the light diffusion sheet 10 is disposed above the light exit surface 20b. The light diffusion sheet 10 diffuses by refracting incident light incident on the optical sheet 20 side.

본 발명에서 광 확산 시트는, 입사광을 굴절시킴으로써 확산시키는 것인 한, 특별히 한정되지 않는다. 본 실시 형태에서는, 광 확산 시트 (10)이 마이크로 렌즈 어레이를 가지는 경우를 예로 들어 설명한다. 단, 광 확산 시트 (10)은, 예를 들면 비드 코팅형의 광 확산 시트, 프리즘 시트, 반사 편광 기능 시트 등일 수도 있다.In the present invention, the light diffusion sheet is not particularly limited as long as it diffuses by refracting incident light. In this embodiment, the case where the light-diffusion sheet 10 has a micro lens array is demonstrated as an example. However, the light diffusion sheet 10 may be, for example, a bead coated light diffusion sheet, a prism sheet, a reflective polarizing function sheet, or the like.

또한, 본 실시 형태에서는, 1매의 광 확산 시트 (10)을 배치하는 예에 대해서 설명하지만, 광 확산 시트 (10)을 복수개 배치할 수도 있다. 광 확산 시트 (10)을 복수개 배치하는 경우는, 동종의 광 확산 시트를 복수개 배치할 수도 있고, 복수종의 광 확산 시트를 배치할 수도 있다.In addition, although the example which arrange | positions one light-diffusion sheet 10 is demonstrated in this embodiment, multiple light-diffusion sheet 10 can also be arrange | positioned. In the case where a plurality of light diffusion sheets 10 are disposed, a plurality of light diffusion sheets of the same kind may be disposed, or a plurality of light diffusion sheets may be disposed.

도 3에 나타낸 바와 같이, 광 확산 시트 (10)은 광 입사면 (10a)와, 광 출사면 (10b)를 구비하고 있다. 광 확산 시트 (10)은, 광 출사면 (10b)에 형성된 마이크로 렌즈 어레이 (11)을 구비하고 있다. 마이크로 렌즈 어레이 (11)은, 도 2에 나타낸 바와 같이 주기적 또한 매트릭스상으로 배열된 복수의 마이크로 렌즈 (12)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 3, the light diffusion sheet 10 includes a light incident surface 10a and a light emitting surface 10b. The light diffusion sheet 10 is provided with the micro lens array 11 formed in the light emission surface 10b. The microlens array 11 is provided with the some microlens 12 arrange | positioned periodically and matrix form as shown in FIG.

복수의 마이크로 렌즈 (12)의 배열은 특별히 한정되지 않는다. 복수의 마이크로 렌즈 (12)는, 예를 들면 제1 방향과, 제1 방향과 직교하는 제2 방향과의 각각에서 규칙적 또한 주기적으로 배열되어 있을 수도 있다. 즉, 복수의 마이크로 렌즈 (12)는, 소위 정방형 격자 패턴으로 배열되어 있을 수도 있다. 또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 복수의 마이크로 렌즈 (12)는, 평면에서 볼 때, 인접하는 마이크로 렌즈 (12)의 중심을 연결하여 이루어지는 도형이 삼각형(바람직하게는, 정삼각형)이 되도록 소위 삼각형 격자 패턴(바람직하게는, 정삼각형 격자 패턴)으로 배열되어 있을 수도 있다.The arrangement of the plurality of micro lenses 12 is not particularly limited. The plurality of micro lenses 12 may be regularly and periodically arranged in each of the first direction and the second direction orthogonal to the first direction, for example. That is, the plurality of micro lenses 12 may be arranged in a so-called square lattice pattern. As shown in Fig. 2, the plurality of microlenses 12 are so-called triangles so that the figure formed by connecting the centers of adjacent microlenses 12 in a plan view becomes a triangle (preferably an equilateral triangle). It may be arranged in a grid pattern (preferably an equilateral triangle grid pattern).

구체적으로, 본 실시 형태에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 인접하는 마이크로 렌즈 (12)의 중심 C1 내지 C3을 연결하여 이루어지는 도형 T1이 정삼각형이 되도록, 소위 정삼각형 격자 패턴으로 배열되어 있다. 이와 같이, 복수의 마이크로 렌즈 (12)를, 평면에서 볼 때, 소위 정삼각형 격자 패턴으로 배열시킴으로써, 단위 면적당 배치되는 마이크로 렌즈 (12)의 수량을 많게 할 수 있다. 즉, 마이크로 렌즈 (12)의 점유율을 높게 할 수 있다. 따라서, 높은 확산 기능을 실현하는 것이 가능해진다.Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the so-called equilateral triangle lattice pattern is arranged so that the figure T 1 formed by connecting the centers C 1 to C 3 of the adjacent microlenses 12 becomes an equilateral triangle. Thus, by arranging the plurality of micro lenses 12 in a so-called equilateral triangle lattice pattern in plan view, the number of micro lenses 12 arranged per unit area can be increased. That is, the occupancy rate of the microlens 12 can be made high. Therefore, it is possible to realize a high diffusion function.

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 마이크로 렌즈 (12)의 형상은 반구상이다. 단, 본 발명에서 마이크로 렌즈 (12)의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 마이크로 렌즈 (12)는, 예를 들면 타원구상, 원추상, 원추대상, 각추상 또는 각추대상 등의 형상으로 형성되어 있을 수도 있다.As shown in FIG.2 and FIG.3, in this embodiment, the shape of the micro lens 12 is hemispherical. However, in the present invention, the shape of the microlens 12 is not particularly limited. The microlens 12 may be formed, for example, in the shape of an elliptic sphere, a cone, a cone, a cone, or a cone.

복수의 마이크로 렌즈 (12)는, 10 ㎛ 이상의 피치로 배열되어 있다. 마이크로 렌즈 어레이 (11)의 피치는, 예를 들면 20 ㎛ 이상인 것이 바람직하다.The plurality of micro lenses 12 are arranged at a pitch of 10 μm or more. It is preferable that the pitch of the micro lens array 11 is 20 micrometers or more, for example.

또한, 본 명세서에서 "마이크로 렌즈 어레이의 피치"란, 인접하는 마이크로 렌즈의 중심간 거리 중 가장 짧은 거리를 말한다. 구체적으로, 도 2에 나타내는 경우에는, 복수의 마이크로 렌즈 (12)는, 인접하는 마이크로 렌즈 (12)의 중심을 연결하여 이루어지는 도형이 정삼각형이 되도록 배열되어 있기 때문에, 도 2에 나타내는 피치 P1과 피치 P2가 동등하다. 이 때문에, 본 실시 형태에서의 마이크로 렌즈 어레이 (11)의 피치 P는 피치 P1 및 피치 P2와 동등하다.In addition, in this specification, the "pitch of a micro lens array" means the shortest distance among the distances between the centers of adjacent micro lenses. Specifically, the plurality of micro lenses 12, the case shown in Figure 2 is, since the shape formed by connecting the centers of the microlenses 12 which are adjacent are arranged such that an equilateral triangle, and also the pitch P 1 in Fig. 2 Pitch P 2 is equal. Therefore, the pitch P of the micro lens array 11 in this embodiment is equal to the pitch P 1 and the pitch P 2.

본 실시 형태에서, 마이크로 렌즈 (12)의 직경 D1은 특별히 한정되지 않는다. 마이크로 렌즈 (12)의 직경 D1은, 마이크로 렌즈 어레이 (11)의 피치 P와, 점유율에 따라서 적절하게 설정할 수 있다. 예를 들면, 마이크로 렌즈 (12)의 직경 D1은 15 내지 100 ㎛ 정도로 할 수 있다. In the present embodiment, the diameter D 1 of the microlens 12 is not particularly limited. The diameter D 1 of the microlens 12 can be appropriately set according to the pitch P and the occupancy rate of the microlens array 11. For example, the diameter D 1 of the micro lens 12 can be about 15-100 micrometers.

광 확산 시트 (10)의 재질은 특별히 한정되지 않는다. 광 확산 시트 (10)은, 예를 들면 합성 수지에 의해 형성될 수도 있다. 합성 수지의 구체예로는, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트 등을 들 수 있다.The material of the light diffusion sheet 10 is not particularly limited. The light diffusion sheet 10 may be formed of a synthetic resin, for example. As a specific example of synthetic resin, polyethylene terephthalate etc. are mentioned, for example.

또한, 광 확산 시트 (10)의 평균 두께도 특별히 한정되지 않는다. 광 확산 시트 (10)의 평균 두께는, 예를 들면 50 내지 400 ㎛ 정도인 것이 바람직하다.Moreover, the average thickness of the light-diffusion sheet 10 is not specifically limited, either. It is preferable that the average thickness of the light-diffusion sheet 10 is about 50-400 micrometers, for example.

도 1에 나타낸 바와 같이, 광학 시트 (20)은 광원 디바이스 (30) 위에 배치되어 있다. 단, 광학 시트 (20)은, 광원 디바이스 (30)의 바로 윗쪽에 반드시 배치될 필요는 없다. 광원 디바이스 (30)과 광학 시트 (20) 사이에 별도의 광학 소자를 배치할 수도 있다. 예를 들면, 광학 시트 (20)과 광원 디바이스 (30) 사이에 광 확산판이나 프리즘 시트 등을 배치할 수도 있다. 또한, 광원 디바이스 (30)과, 광학 시트 (20) 사이에 공기층을 개재시킬 수도 있다.As shown in FIG. 1, the optical sheet 20 is disposed on the light source device 30. However, the optical sheet 20 does not necessarily need to be disposed directly above the light source device 30. Another optical element may be disposed between the light source device 30 and the optical sheet 20. For example, a light diffusion plate, a prism sheet, or the like may be disposed between the optical sheet 20 and the light source device 30. In addition, an air layer may be interposed between the light source device 30 and the optical sheet 20.

광학 시트 (20)은, 광 입사면 (20a)와 광 출사면 (20b)를 구비하고 있다. 광 입사면 (20a)는, 광원 디바이스 (30)과 대면하고 있다. 광 출사면 (20b)는, 광 확산 시트 (10)과 대면하고 있다.The optical sheet 20 is provided with the light incident surface 20a and the light emitting surface 20b. The light incident surface 20a faces the light source device 30. The light exit surface 20b faces the light diffusion sheet 10.

광학 시트 (20)은, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 마이크로 렌즈 어레이 (21)을 구비하고 있다.The optical sheet 20 is equipped with the micro lens array 21 as shown to FIG. 4 and FIG.

마이크로 렌즈 어레이 (21)은 광 입사면 (20a) 및 광 출사면 (20b) 중 적어도 한쪽에 형성되어 있다. 구체적으로, 본 실시 형태에서는, 도 1 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 광학 시트 (20)의 광 출사면 (20b)에 형성되어 있다.The micro lens array 21 is formed on at least one of the light incident surface 20a and the light emitting surface 20b. Specifically, in this embodiment, as shown to FIG. 1 and FIG. 5, it is formed in the light output surface 20b of the optical sheet 20. As shown in FIG.

마이크로 렌즈 어레이 (21)은 복수의 마이크로 렌즈 (22)를 구비하고 있다. 복수의 마이크로 렌즈 (22)의 각각은, 볼록상 또는 오목상으로 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 마이크로 렌즈 어레이 (21)은 볼록상으로 형성된 복수의 마이크로 렌즈 (22)를 구비하고 있다. 보다 구체적으로는, 본 실시 형태에서는 마이크로 렌즈 (22)는 반구상으로 형성되어 있다. 단, 본 발명에서 마이크로 렌즈 (22)의 형상은 이것으로 한정되지 않는다. 마이크로 렌즈 (22)는, 예를 들면 타원구상, 원추상, 원추대상, 각추상 또는 각추대상 등의 형상으로 형성되어 있을 수도 있다.The micro lens array 21 includes a plurality of micro lenses 22. Each of the plurality of micro lenses 22 is formed in a convex or concave shape. In the present embodiment, the micro lens array 21 includes a plurality of micro lenses 22 formed in a convex shape. More specifically, in this embodiment, the micro lens 22 is formed in hemispherical shape. However, in the present invention, the shape of the micro lens 22 is not limited to this. The microlens 22 may be formed in the shape of, for example, an elliptical sphere, a cone, a cone, a cone or a cone.

복수의 마이크로 렌즈 (22)는, 주기적 또한 매트릭스상으로 배열되어 있다. 복수의 마이크로 렌즈 (22)는, 예를 들면 제1 방향과, 제1 방향과 직교하는 제2 방향의 양쪽에서 규칙적 또한 주기적으로 배열되어 있을 수도 있다. 즉, 복수의 마이크로 렌즈 (22)는, 예를 들면 소위 정방형 격자 패턴으로 배열되어 있을 수도 있다. 또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 복수의 마이크로 렌즈 (22)는, 인접하는 마이크로 렌즈 (22)의 중심 C4 내지 C6을 연결하여 이루어지는 도형 T2가 삼각형이 되도록 배열되어 있을 수도 있다. 즉, 복수의 마이크로 렌즈 (22)는, 소위 삼각형 격자 패턴으로 배열되어 있을 수도 있다. 복수의 마이크로 렌즈 (22)는, 삼각형 격자 패턴 중에서도, 도형 T2가 정삼각형이 되는 정삼각형 격자 패턴으로 배열되어 있는 것이 바람직하다.The plurality of micro lenses 22 are arranged periodically and in matrix. The plurality of micro lenses 22 may be regularly and periodically arranged in both the first direction and the second direction orthogonal to the first direction, for example. In other words, the plurality of micro lenses 22 may be arranged in a so-called square lattice pattern, for example. Further, the plurality of micro lenses 22, as shown in Figure 4, connecting the center C 4 to C 6 of the micro-lens 22 adjacent to the formed shapes T 2 may be arranged such that the triangle. That is, the plurality of micro lenses 22 may be arranged in a so-called triangular lattice pattern. A plurality of micro lenses 22, it is preferable that among the triangular lattice pattern, a figure T 2 are arranged in a regular triangle lattice pattern is a regular triangle.

본 실시 형태에서, 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치 P(=P3=P2)는 10 ㎛ 미만으로 설정되어 있다. 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치는 5 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 3 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하며, 2.5 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.In the present embodiment, the pitch P (= P 3 = P 2 ) of the micro lens array 21 is set to less than 10 μm. It is preferable that the pitch of the micro lens array 21 is 5 micrometers or less, It is more preferable that it is 3 micrometers or less, It is further more preferable that it is 2.5 micrometers or less.

마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치 P는 0.3 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 0.7 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치 P가 작아지면, 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 형성이 곤란해지는 경향이 있기 때문이다.It is preferable that pitch P of the microlens array 21 is 0.3 micrometer or more, and it is more preferable that it is 0.7 micrometer or more. This is because formation of the micro lens array 21 tends to be difficult when the pitch P of the micro lens array 21 becomes small.

본 실시 형태에서는, 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치 P가 10 ㎛ 미만으로 설정되어 있기 때문에, 마이크로 렌즈 어레이 (21)에서 회절광이 발생한다. 마이크로 렌즈 어레이 (21)에 대하여, 법선 방향에서 광선이 입사한 경우, 하기 수학식 1을 만족시키는 각도 θ에서 회절광이 서로 강화된다.In this embodiment, since the pitch P of the micro lens array 21 is set to less than 10 micrometers, diffracted light generate | occur | produces in the micro lens array 21. As shown in FIG. With respect to the microlens array 21, when light rays are incident in the normal direction, the diffracted light is intensified with each other at an angle θ that satisfies the following expression (1).

Figure pct00001
Figure pct00001

단,only,

P: 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치,P: pitch of the micro lens array 21,

n: 자연수,n: natural number,

λ: 마이크로 렌즈 어레이 (21)에 입사하는 광선의 파장이다. λ: The wavelength of light rays incident on the micro lens array 21.

본 실시 형태에서, 마이크로 렌즈 (22)의 직경 D2는 특별히 한정되지 않는다. 단, 마이크로 렌즈 (22)의 직경 D2는 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치 P의 50 % 이상인 것이 바람직하고, 80 % 이상인 것이 바람직하다. 마이크로 렌즈 (22)의 직경 D2를 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치 P에 대하여 비교적 크게 함으로써, 광학 시트 (20)의 광 출사면 (20b)의 마이크로 렌즈 (22)가 형성된 영역에서의 마이크로 렌즈 (22)의 점유율을 비교적 높게 할 수 있다. 마이크로 렌즈 (22)의 점유율은 20 % 이상인 것이 바람직하고, 50 % 이상인 것이 보다 바람직하다. In the present embodiment, the diameter D 2 of the microlens 22 is not particularly limited. However, the diameter D 2 of the microlenses 22 is preferably not less than 50% of the pitch P of the micro lens array 21, and is preferably not less than 80%. By making the diameter D 2 of the micro lens 22 relatively large with respect to the pitch P of the micro lens array 21, the micro lens in the region where the micro lens 22 of the light exit surface 20b of the optical sheet 20 is formed. The share of (22) can be made relatively high. It is preferable that it is 20% or more, and, as for the occupancy rate of the microlens 22, it is more preferable that it is 50% or more.

또한, 본 명세서에서 마이크로 렌즈의 점유율이란, 평면에서 볼 때, 마이크로 렌즈가 형성된 면의 면적에 대한 마이크로 렌즈의 면적의 비율이다. 구체적으로, 도 4에 나타내는 경우이면, 마이크로 렌즈 (22)의 중심 C4 내지 C6에 의해 둘러싸인 정삼각형 T2의 면적에 대한 정삼각형 T2 내에 위치하는 마이크로 렌즈 (22)의 면적의 비율을 말한다.In addition, in this specification, the occupancy rate of a microlens is a ratio of the area of the microlens to the area of the surface where the microlens is formed in plan view. Specifically, a rear 4, the case shown in, refers to the proportion of the area of the micro lens 22 which is located within a regular triangle T 2 to the area of an equilateral triangle T 2 surrounded by the center C 4 to C 6 of the microlens 22.

광학 시트 (20)의 재질은 광 투과성을 가지는 한 특별히 한정되지 않는다. 광학 시트 (20)은, 예를 들면 광 투과성의 합성 수지에 의해 형성할 수 있다. 합성 수지의 구체예로는, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴 수지, 폴리카르보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀룰로오스아세테이트, 내후성 염화비닐, 에너지 경화형 수지 등을 들 수 있다. 에너지 경화형 수지의 구체예로는, 자외선 경화형 수지, 전자선 경화형 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 자외선 경화형 수지나 전자선 경화형 수지 등으로 대표되는 에너지 경화형 수지가 특히 바람직하다. 에너지 경화형 수지를 이용함으로써, 마이크로 렌즈 어레이 (21)을 비교적 용이하게 형성할 수 있기 때문이다.The material of the optical sheet 20 is not particularly limited as long as it has light transmittance. The optical sheet 20 can be formed, for example with the light transmissive synthetic resin. Specific examples of the synthetic resin include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, acrylic resin, polycarbonate, polystyrene, polyolefin, cellulose acetate, weather resistant vinyl chloride, energy curable resin, and the like. Specific examples of the energy curable resins include ultraviolet curable resins and electron beam curable resins. Among these, the energy curable resin represented by ultraviolet curable resin, electron beam curable resin, etc. is especially preferable. This is because the microlens array 21 can be formed relatively easily by using an energy curable resin.

또한, 광학 시트 (20)은 일체로 형성되어 있을 수도 있고, 복수의 광학 부재가 접합된 것일 수도 있다. 구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이나 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 또는 폴리카르보네이트 필름 등의 광학 필름 위에, 자외선 경화형 수지 등에 의해서 형성된 마이크로 렌즈가 첩부된 것일 수도 있다.In addition, the optical sheet 20 may be formed integrally, and the some optical member may be joined. Specifically, the microlens formed by ultraviolet curable resin etc. may be affixed on optical films, such as a polyethylene terephthalate film, a polyethylene naphthalate film, or a polycarbonate film.

또한, 광학 시트 (20)에는 각종 충전재, 가소제, 안정화제, 열화 방지제 및 분산제 등 중 적어도 하나가 포함될 수도 있다.In addition, the optical sheet 20 may include at least one of various fillers, plasticizers, stabilizers, deterioration inhibitors and dispersants.

광학 시트 (20)의 두께는 특별히 한정되지 않는다. 광학 시트 (20)의 평균 두께는, 예를 들면 10 ㎛ 이상, 3000 ㎛ 이하일 수도 있다. 광학 시트 (20)의 광 투과성을 고려하면, 광학 시트 (20)의 평균 두께는 35 ㎛ 이상 300 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 50 ㎛ 이상 250 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.The thickness of the optical sheet 20 is not particularly limited. The average thickness of the optical sheet 20 may be 10 micrometers or more and 3000 micrometers or less, for example. In consideration of the light transmittance of the optical sheet 20, the average thickness of the optical sheet 20 is preferably 35 µm or more and 300 µm or less, and more preferably 50 µm or more and 250 µm or less.

이에 대하여, 광학 시트 (20)의 기계적 강도를 고려하면, 광학 시트 (20)의 평균 두께의 바람직한 범위는 1000 ㎛ 이상 2500 ㎛ 이하이고, 1200 ㎛ 이상 2000 ㎛ 이하가 보다 바람직하다.On the other hand, when the mechanical strength of the optical sheet 20 is considered, the preferable range of the average thickness of the optical sheet 20 is 1000 micrometers or more and 2500 micrometers or less, and 1200 micrometers or more and 2000 micrometers or less are more preferable.

광학 시트 (20)의 두께가 지나치게 얇으면, 광원 디바이스 (30) 등의 열 등에 의해 광학 시트 (20)의 형상이 변화될 우려가 있다. 한편, 광학 시트 (20)의 두께가 지나치게 두꺼우면, 광학 시트 (20)의 광투과율이 저하되는 경향이 있다. If the thickness of the optical sheet 20 is too thin, there is a fear that the shape of the optical sheet 20 changes due to heat such as the light source device 30 or the like. On the other hand, when the thickness of the optical sheet 20 is too thick, there exists a tendency for the light transmittance of the optical sheet 20 to fall.

광학 시트 (20)의 제조 방법도 특별히 한정되지 않는다. 광학 시트 (20)은, 이미 알려진 여러가지 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 광학 시트 (20)의 제조 방법으로는, 예를 들면 성형형 위에 합성 수지층을 형성한 후에, 그의 합성 수지층을 성형형으로부터 박리하는 방법, 시트화된 수지를 성형형을 이용하여 히트 프레스하는 방법 등을 들 수 있다.The manufacturing method of the optical sheet 20 is not specifically limited, either. The optical sheet 20 can be manufactured by various known manufacturing methods. As a manufacturing method of the optical sheet 20, after forming a synthetic resin layer on a shaping | molding die, for example, the method of peeling the synthetic resin layer from a shaping | molding die, and heat-pressing sheeted resin using a shaping | molding die The method etc. are mentioned.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 광학 소자 (3)은, 피치 P가 10 ㎛ 미만인 마이크로 렌즈 어레이 (21)과, 입사광을 굴절시킴으로써 확산시키는 광 확산 시트 (10)을 구비하고 있다. 따라서, 예를 들면 광학 소자 (3) 대신에 광을 굴절시킴으로써 확산시키는 광 확산판만을 이용하는 경우와 비교하여, 높은 광의 취출 효율과 높은 광 확산성이 모두 실현되어 있다.As explained above, the optical element 3 of this embodiment is equipped with the microlens array 21 whose pitch P is less than 10 micrometers, and the light-diffusion sheet 10 which diffuses by refracting incident light. Therefore, compared with the case where only the light diffusing plate which diffuses by refracting light, for example instead of the optical element 3, both high extraction efficiency and high light diffusivity are implement | achieved.

특허문헌 6에도 기재되어 있는 바와 같이, 색분산을 작게 억제하는 관점에서, 통상 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치는 10 ㎛ 이상으로 설정되어 있다. 그러나, 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치를 10 ㎛ 이상으로 한 경우는, 광을 충분히 확산시키는 것이 곤란해진다.As also described in Patent Document 6, from the viewpoint of suppressing the color dispersion small, the pitch of the microlens array 21 is usually set to 10 µm or more. However, when the pitch of the micro lens array 21 is set to 10 micrometers or more, it becomes difficult to diffuse light sufficiently.

이에 대하여, 본 실시 형태에서는 높은 광 확산능을 가지는 마이크로 렌즈 어레이 (21)에 대하여, 입사광을 굴절시킴으로써 확산시키는 광 확산 시트 (10)이 조합되어 있다. 이 때문에, 마이크로 렌즈 어레이 (21)에서 높은 광 확산성을 실현하면서, 마이크로 렌즈 어레이 (21)에서 발생한 색분산을 광 확산 시트 (10)에서 효과적으로 해소시킬 수 있다. 따라서, 높은 광 확산성을 실현하면서, 색분산에 기인하는 무지개색 모양이 시인되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.In contrast, in the present embodiment, the light diffusing sheet 10 which diffuses by refracting incident light is combined with the micro lens array 21 having high light diffusing ability. For this reason, the color dispersion generated in the microlens array 21 can be effectively canceled by the light diffusing sheet 10 while realizing high light diffusivity in the microlens array 21. Therefore, while realizing high light diffusivity, it is possible to effectively suppress the visibility of the rainbow color pattern due to color dispersion.

또한, 마이크로 렌즈 어레이 (21)에서는, 복수의 미소한 마이크로 렌즈 (22)가 매트릭스상으로 배치되어 있다. 이 때문에, 한 방향뿐만 아니라, 서로 직교하는 두 방향에서 광을 분산시킬 수 있다. 따라서, 광학 소자 (3)을 이용함으로써, 점상 광원이 매트릭스상으로 배치된 백 라이트의 직교하는 2개의 방향에서의 휘도 불균일도 해소시키는 것이 가능해진다.In addition, in the microlens array 21, a plurality of minute microlenses 22 are arranged in a matrix. For this reason, light can be disperse | distributed not only in one direction but in two directions orthogonal to each other. Therefore, by using the optical element 3, it becomes possible to eliminate the luminance nonuniformity in two orthogonal directions of the backlight in which the point light source was arrange | positioned in matrix form.

이하, 본 실시 형태에서의 효과에 대해서, 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the effect in this embodiment is demonstrated in detail.

도 7은, 피치가 50 ㎛인 마이크로 렌즈 어레이에서의 출사광의 확산각과 투과율과의 관계를 나타내는 그래프이다. 피치가 50 ㎛인 마이크로 렌즈 어레이의 경우, 마이크로 렌즈 어레이에서 회절광은 실질적으로 발생하지 않는다. 이 때문에, 도 7에 나타낸 바와 같이, 피치가 50 ㎛인 마이크로 렌즈 어레이의 경우, 투과광은 확산각=0도의 위치에 집중한다. 따라서, 예를 들면 피치가 50 ㎛인 마이크로 렌즈 어레이를 광원 디바이스 (30) 위에 배치한 경우, 점상 광원 (32)에 대응한 위치의 휘도가 다른 부분보다도 높아진다. 그 결과, 비교적 큰 휘도 불균일이 시인되게 된다.7 is a graph showing the relationship between the diffusion angle and the transmittance of the emitted light in the microlens array having a pitch of 50 µm. In the case of a micro lens array having a pitch of 50 mu m, diffracted light does not substantially occur in the micro lens array. For this reason, as shown in FIG. 7, in the case of a microlens array having a pitch of 50 mu m, transmitted light concentrates at a position of diffusion angle = 0 degrees. Thus, for example, when a microlens array having a pitch of 50 mu m is disposed on the light source device 30, the luminance at the position corresponding to the point light source 32 becomes higher than other portions. As a result, relatively large luminance nonuniformity is visually recognized.

또한, 도 7 내지 도 12에 나타내는 그래프는, 입사광의 파장을 550 nm로 한 경우의 그래프이다.7 to 12 are graphs in the case where the wavelength of incident light is 550 nm.

도 8은, 피치가 9.9 ㎛인 마이크로 렌즈 어레이 (21)에서의 출사광의 확산각과 투과율의 관계를 나타내는 그래프이다. 피치가 9.9 ㎛인 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 경우, 마이크로 렌즈 어레이 (21)에서 회절광이 발생한다. 이 때문에, 확산각이 -30 내지 30도의 영역에서, 회절광에 기인하는 투과광의 복수의 피크가 발생한다. 따라서, 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치가 50 ㎛인 경우와 비교하여, 확산각 0도에서의 투과율이 낮아짐과 동시에, 확산각 -30 내지 0도, 0 내지 30도에서의 투과율이 높아진다. 따라서, 휘도 불균일을 감소시킬 수 있다.8 is a graph showing the relationship between the diffusion angle of the emitted light and the transmittance in the microlens array 21 having a pitch of 9.9 µm. In the case of the micro lens array 21 having a pitch of 9.9 占 퐉, diffracted light is generated in the micro lens array 21. For this reason, in the area | region whose diffusion angle is -30-30 degree, several peaks of the transmitted light resulting from diffracted light generate | occur | produce. Therefore, compared with the case where the pitch of the microlens array 21 is 50 µm, the transmittance at the diffusion angle of 0 degrees is lowered, and the transmittance at the diffusion angle of -30 to 0 degrees and 0 to 30 degrees is increased. Therefore, luminance unevenness can be reduced.

또한, 마이크로 렌즈 어레이의 피치가 10 ㎛ 이상인 경우에도 회절광이 발생되는 경우가 있다. 그러나, 도 12에 나타낸 바와 같이, 마이크로 렌즈 어레이의 피치가 10 ㎛ 이상이면, 얻어지는 확산각이 매우 작아진다. 따라서, 마이크로 렌즈 어레이의 피치가 10 ㎛ 이상이면, 충분히 광을 확산시킬 수 없다. 그 결과, 휘도 불균일을 충분히 억제하는 것이 곤란해진다.Further, diffraction light may be generated even when the pitch of the micro lens array is 10 μm or more. However, as shown in FIG. 12, when the pitch of a micro lens array is 10 micrometers or more, the diffusion angle obtained will become very small. Therefore, if the pitch of a micro lens array is 10 micrometers or more, light cannot fully diffuse. As a result, it becomes difficult to fully suppress luminance nonuniformity.

도 12에 나타낸 바와 같이, 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치가 10 ㎛를 하회하면 확산각이 현저히 커진다. 이 때문에, 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치를 10 ㎛ 미만으로 설정함으로써, 큰 확산각이 얻어진다. 그 결과, 휘도 불균일을 효과적으로 감소시킬 수 있다.As shown in FIG. 12, when the pitch of the micro lens array 21 is less than 10 micrometers, a diffusion angle becomes remarkably large. For this reason, a large diffusion angle is obtained by setting the pitch of the micro lens array 21 to less than 10 micrometers. As a result, the luminance nonuniformity can be effectively reduced.

도 9 내지 도 11은, 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치가 각각 5 ㎛, 3 ㎛, 1.8 ㎛인 마이크로 렌즈 어레이 (21)에서의 출사광의 확산각과 투과율의 관계를 나타내는 그래프이다. 구체적으로, 도 8에 나타낸 바와 같이, 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치가 9.9 ㎛인 경우는, 투과광의 피크가 복수개 나타나지만, 복수의 투과광의 피크가 근접하고 있다. 도 9 내지 도 11에 나타낸 바와 같이, 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치가 5 ㎛ 이하인 경우는, 인접하는 투과광의 피크 상호간의 거리가 확대되고, 점상 광원 (32)의 바로 윗쪽 이외에도, 다수의 투과광의 피크가 점재하게 된다.9 to 11 are graphs showing the relationship between the diffusion angle and the transmittance of the emitted light in the micro lens array 21 having the pitches of the micro lens array 21 having 5 µm, 3 µm and 1.8 µm, respectively. Specifically, as shown in FIG. 8, when the pitch of the microlens array 21 is 9.9 μm, a plurality of peaks of transmitted light appear, but the peaks of the plurality of transmitted light are close to each other. 9 to 11, when the pitch of the microlens array 21 is 5 μm or less, the distance between peaks of adjacent transmitted light is enlarged, and a large number of transmitted light is used in addition to just above the point light source 32. Peaks are scattered.

예를 들면, 회절광이 발생하지 않는 경우는, 점광원 (32)의 간격과 실질적으로 동일한 간격으로 투과광의 피크가 존재하게 된다. 따라서, 인접하는 투과광의 피크 상호간의 거리가 비교적 길어진다. 그에 대하여, 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치가 5 ㎛ 이하인 경우는, 상술한 바와 같이 점상 광원 (32)의 바로 윗쪽 이외에도, 다수의 투과광의 피크가 점재하게 된다. 그 결과, 인접하는 투과광의 피크 상호간의 거리가 비교적 짧아진다. 따라서, 휘도 불균일이 시인되기 어려워진다. 이에 따라 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치는 5 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.For example, when diffracted light does not occur, the peak of transmitted light exists at an interval substantially equal to the interval of the point light source 32. Therefore, the distance between peaks of adjacent transmitted light becomes relatively long. On the other hand, when the pitch of the microlens array 21 is 5 micrometers or less, as mentioned above, the peak of many transmitted light is scattered besides just above the point light source 32. As shown in FIG. As a result, the distance between peaks of adjacent transmitted light becomes relatively short. Therefore, the luminance nonuniformity becomes difficult to be visually recognized. Accordingly, the pitch of the micro lens array 21 is preferably 5 μm or less.

또한, 도 12에 나타낸 바와 같이, 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치는, 3 ㎛로 하면 특히 급격히 커진다. 이 때문에, 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치는 3 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.As shown in Fig. 12, the pitch of the microlens array 21 is particularly large when the pitch is 3 m. For this reason, it is more preferable that the pitch of the micro lens array 21 is 3 micrometers or less.

점상 광원 (32)가 시인되지 않도록 하는 관점에서는, 점상 광원 (32)의 바로 윗쪽의 투과광 강도는 작은 것이 바람직하다. 바꿔 말하면, 확산각 0도에서의 투과율이 작은 것이 바람직하다.From the viewpoint of preventing the point light source 32 from being visually recognized, it is preferable that the transmitted light intensity immediately above the point light source 32 is small. In other words, it is preferable that the transmittance at the diffusion angle of 0 degrees is small.

또한, 도 9 내지 도 11에 나타낸 바와 같이, 확산각 0도에서의 투과광의 피크의 투과율이 0도 이외의 확산각에서의 투과광의 피크의 투과율보다도 낮은 것이 더욱 바람직하다. 바꿔 말하면, 광학 시트 (20)이 확산각 0도에서의 투과율보다도 높은 투과율을 가지는 투과광의 피크를 0도 이외의 확산각에서 가지는 것이 더욱 바람직하다. 9 to 11, it is more preferable that the transmittance of the peak of the transmitted light at the diffusion angle of 0 degrees is lower than that of the peak of the transmitted light at the diffusion angle other than 0 degrees. In other words, it is more preferable that the optical sheet 20 has a peak of transmitted light having a transmittance higher than the transmittance at the diffusion angle of 0 degrees at a diffusion angle other than 0 degrees.

구체적으로는, 광학 시트 (20)의 광 출사면 (20b)에 대한 마이크로 렌즈 (22)가 차지하는 비율(점유율)이 큰 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 광 출사면 (20b)의 마이크로 렌즈 어레이 (21)이 형성된 영역에서의 마이크로 렌즈 (22)의 점유율은 20 % 이상인 것이 바람직하고, 50 % 이상인 것이 보다 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 광학 시트 (20)을 확산하지 않고 투과하는 광의 양을 감소시킴과 동시에, 회절광을 증대시킬 수 있다.Specifically, it is preferable that the ratio (occupancy) of the microlens 22 to the light exit surface 20b of the optical sheet 20 is large. More specifically, the occupancy ratio of the microlenses 22 in the region where the microlens array 21 of the light exit surface 20b is formed is preferably 20% or more, and more preferably 50% or more. By doing in this way, the quantity of light which permeate | transmits without diffusing the optical sheet 20 can be reduced, and diffraction light can be increased.

또한, 본 실시 형태와 같이, 마이크로 렌즈 (22)의 평면에서 볼 때의 형상이 대략 원형인 경우는, 마이크로 렌즈 (22)의 직경은 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치의 50 % 이상인 것이 바람직하고, 80 % 이상인 것이 보다 바람직하다.In addition, as in the present embodiment, when the shape in the plan view of the microlens 22 is substantially circular, the diameter of the microlens 22 is preferably 50% or more of the pitch of the microlens array 21. It is more preferable that it is 80% or more.

마이크로 렌즈 (22)의 점유율을 높이는 관점에서는, 마이크로 렌즈 (22)는 평면에서 볼 때, 도 4에 나타낸 바와 같이, 인접하는 마이크로 렌즈 (22)의 중심을 연결하여 이루어지는 도형이 삼각형이 되도록 배열되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 마이크로 렌즈 (22)는 평면에서 볼 때, 인접하는 마이크로 렌즈 (22)의 중심을 연결하여 이루어지는 도형이 정삼각형이 되도록 배열되어 있는 것이 특히 바람직하다. 마이크로 렌즈 (22)의 점유율을 가장 크게 할 수 있기 때문이다.In view of increasing the occupancy rate of the microlenses 22, the microlenses 22 are arranged so that a figure formed by connecting the centers of the adjacent microlenses 22 becomes a triangle as shown in FIG. It is desirable to have. In addition, it is particularly preferable that the microlenses 22 are arranged so that a figure formed by connecting the centers of adjacent microlenses 22 is an equilateral triangle in plan view. This is because the largest share of the microlenses 22 can be obtained.

또한, 확산각 0도에서의 투과율을 작게 하는 관점에서는, 광 출사면 (20b)에서의 마이크로 렌즈 (12)의 점유율이 80 % 이상이고, 마이크로 렌즈 어레이 (11)의 피치(㎛)를 X축으로 하고, 마이크로 렌즈 (12)의 높이를 마이크로 렌즈 (12)의 직경으로 나누어 얻어지는 마이크로 렌즈 (12)의 종횡비를 Y축으로 하는 도 17에 나타내는 좌표계에서, (마이크로 렌즈 어레이의 피치, 마이크로 렌즈의 종횡비)가 점 A(1.0, 0.875), 점 B(1.0, 0.625), 점 C(1.5, 0.375), 점 D(2.0, 0.375), 점 E(2.0, 0.625) 및 점 F(1.5, 0.875)를 이 순서대로 직선으로 연결하여 형성되는 영역 X1 내에 위치하는 것이 바람직하다. 또한, 도 17에 나타내는 좌표계에서, (마이크로 렌즈 어레이의 피치, 마이크로 렌즈의 종횡비)가, 점 G(1.0, 0.75), 점 H(1.5, 0.5), 점 I(2.0, 0.5) 및 점 J(1.5, 0.75)를 이 순서대로 직선으로 연결하여 형성되는 영역 X2 내에 위치하는 것이 보다 바람직하다. 즉, 마이크로 렌즈 (22)의 종횡비가 0.5, 즉 마이크로 렌즈 (22)의 형상이 반구상인 경우는, 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치는 1.25 내지 2.0 ㎛인 것이 바람직하고, 1.5 내지 2.0 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 이 구성에 따르면, 확산각이 0도에서의 투과율을 30 % 이하로 하고, 또한 0도 이외의 확산각에서의 투과율을 2 % 이상으로 할 수 있다.In addition, from the viewpoint of reducing the transmittance at the diffusion angle of 0 degrees, the occupancy ratio of the microlenses 12 on the light exit surface 20b is 80% or more, and the pitch (μm) of the microlens array 11 is represented by the X axis. In the coordinate system shown in FIG. 17 in which the aspect ratio of the microlens 12 obtained by dividing the height of the microlens 12 by the diameter of the microlens 12 is Y-axis, the pitch of the microlens array and the Aspect ratio) is point A (1.0, 0.875), point B (1.0, 0.625), point C (1.5, 0.375), point D (2.0, 0.375), point E (2.0, 0.625) and point F (1.5, 0.875) Is preferably located in the region X1 formed by connecting in a straight line in this order. In addition, in the coordinate system shown in FIG. 17, (the pitch of the micro lens array and the aspect ratio of the microlens) are represented by points G (1.0, 0.75), points H (1.5, 0.5), points I (2.0, 0.5), and points J ( It is more preferable to locate in the area | region X2 formed by connecting 1.5 and 0.75) linearly in this order. That is, when the aspect ratio of the microlens 22 is 0.5, that is, when the shape of the microlens 22 is hemispherical, the pitch of the microlens array 21 is preferably 1.25 to 2.0 mu m, preferably 1.5 to 2.0 mu m. More preferred. According to this configuration, the transmittance at the diffusion angle of 0 degrees can be 30% or less, and the transmittance at the diffusion angles other than 0 degrees can be 2% or more.

상술한 바와 같이, 광 확산 시트 (10)의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 단, 광 확산 시트 (10)은, 본 실시 형태와 마찬가지로 마이크로 렌즈 어레이 (11)의 피치가 10 ㎛ 이상인 마이크로 렌즈 어레이 (11)을 가지는 것이 바람직하다.As described above, the kind of the light diffusion sheet 10 is not particularly limited. However, it is preferable that the light diffusion sheet 10 has the microlens array 11 whose pitch of the microlens array 11 is 10 micrometers or more similarly to this embodiment.

광 확산 시트로서, 마이크로 렌즈 어레이 (11)을 가지는 시트를 이용하는 경우, 예를 들면 광 확산재를 이용한 광 확산 시트를 이용하는 경우와 같이 불필요한 방향에의 광의 확산이나 광 확산재에 의한 광의 흡수를 억제할 수 있다. 따라서, 보다 높은 광의 취출 효율을 실현할 수 있다.In the case of using the sheet having the microlens array 11 as the light diffusion sheet, for example, in the case of using the light diffusion sheet using the light diffusion material, the diffusion of light in an unnecessary direction and the absorption of light by the light diffusion material are suppressed. can do. Therefore, higher light extraction efficiency can be realized.

또한, 본 실시 형태에서, 광 확산 시트 (10)에 요구되는 최소한의 기능은, 광학 시트 (20)에서 발생한 색분산을 해소시키는 기능뿐이다. 이 때문에, 예를 들면 광학 소자 (3)으로 변경하여 광을 굴절시킴으로써 확산하는 광 확산판만을 광학 소자 (3)으로 변경하여 배치하는 경우의 광 확산판과 비교하여, 광 확산 시트 (10)에 요구되는 광 확산성은 비교적 낮다. 따라서, 예를 들면 광 확산 시트 (10)을, 광 확산재를 이용한 광 확산 시트에 의해서 구성하는 경우, 광 확산 시트 (10) 중 광 확산재의 농도를 낮게 할 수 있다. 따라서, 광 확산재를 이용한 광 확산 시트에 의해서 구성하는 경우에도, 광을 굴절시킴으로써 확산하는 광 확산판만을 광학 소자 (3)으로 변경하여 배치하는 경우의 광 확산판과 비교하여, 광 확산 시트 (10)에서의 불필요한 방향에의 광 확산이나, 광 흡수를 억제할 수 있다. 그 결과, 높은 광의 취출 효율을 실현할 수 있다.In addition, in this embodiment, the minimum function required for the light-diffusion sheet 10 is only a function which cancels the color dispersion which generate | occur | produced in the optical sheet 20. As shown in FIG. For this reason, compared with the light diffuser plate in the case where only the light diffuser plate which changes, for example, changes to the optical element 3 and refracts light, and changes it to the optical element 3 is arrange | positioned, The required light diffusivity is relatively low. Therefore, when the light-diffusion sheet 10 is comprised by the light-diffusion sheet which used the light-diffusion material, for example, the density | concentration of the light-diffusion material in the light-diffusion sheet 10 can be made low. Therefore, even when it is comprised by the light-diffusion sheet which used the light-diffusion material, compared with the light-diffusion plate in the case of changing and arrange | positioning only the light-diffusion plate which diffuses by refracting light into the optical element 3, a light-diffusion sheet ( Light diffusion in the unnecessary direction in 10) and light absorption can be suppressed. As a result, high light extraction efficiency can be realized.

마이크로 렌즈 (22)가 볼록상으로 형성되어 있을 뿐 아니라, 마이크로 렌즈 어레이 (21)이 광학 시트 (20)의 광 출사면 (20b)에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 광학 시트 (20)의 광의 확산 성능을 보다 높게 할 수 있다. It is preferable that not only the microlenses 22 are formed in a convex shape, but also the microlens array 21 is formed in the light exit surface 20b of the optical sheet 20. According to this, the light diffusion performance of the optical sheet 20 can be made higher.

(변형예 1)(Modification 1)

상기 실시 형태에서는 마이크로 렌즈 (22)가 소위 정삼각형 격자 배열되어 있는 예에 대해서 설명하였다. 단, 본 발명에서 마이크로 렌즈 (22)의 배열은 소위 정삼각형 격자 배열로 한정되지 않는다. 마이크로 렌즈 (22)는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 서로 직교하는 x 방향 및 y 방향의 각각에 규칙적 또한 주기적으로 배열되어 있을 수도 있다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 서로 직교하는 x 방향 및 y 방향의 각각에 규칙적 또한 주기적으로 마이크로 렌즈 (22)를 배열한 경우, x 방향과 y 방향에서 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치를 대략 동일하게 할 수 있다. 이 때문에, x 방향에서의 광학 시트 (20)의 광 확산 성능과, y 방향에서의 광학 시트 (20)의 광 확산 성능을 대략 동일하게 할 수 있다. In the above embodiment, an example in which the microlenses 22 are arranged so-called equilateral triangle lattice has been described. However, in the present invention, the arrangement of the microlenses 22 is not limited to the so-called equilateral triangle lattice arrangement. As shown in FIG. 13, the microlens 22 may be regularly and periodically arranged in each of the x direction and the y direction orthogonal to each other. As shown in FIG. 13, when the microlenses 22 are regularly and periodically arranged in each of the x and y directions orthogonal to each other, the pitches of the microlens arrays 21 are approximately equal in the x and y directions. can do. For this reason, the light-diffusion performance of the optical sheet 20 in the x direction and the light-diffusion performance of the optical sheet 20 in the y direction can be made substantially the same.

(변형예 2)(Modification 2)

상기 실시 형태에서는, 광원 디바이스 (30)이 복수의 점상 광원 (32)를 가지는 예에 대해서 설명하였다. 단, 본 발명에서 광원 디바이스 (30)에 설치하는 광원의 종류는 점상 광원으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 광원 디바이스 (30)은, 예를 들면 도 14 및 도 15에 나타낸 바와 같이, 병렬로 배열된 복수의 선상 광원 (34)를 가지는 것일 수도 있다. 선상 광원 (34)의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 선상 광원 (34)는, 예를 들면 냉음극 형광 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL) 등일 수도 있다.In the said embodiment, the example in which the light source device 30 has the some point light source 32 was demonstrated. However, in the present invention, the kind of the light source provided in the light source device 30 is not limited to the point light source. For example, the light source device 30 may have a plurality of linear light sources 34 arranged in parallel, for example, as shown in FIGS. 14 and 15. The kind of linear light source 34 is not specifically limited. The linear light source 34 may be, for example, a Cold Cathode Fluorescent Lamp (CCFL) or the like.

(변형예 3)(Modification 3)

상기 실시 형태에서는, 광학 시트 (20)의 광 출사면 (20b)에, 볼록상으로 형성된 복수의 마이크로 렌즈 (22)를 가지는 마이크로 렌즈 어레이 (21)이 형성되어 있는 예에 대해서 설명하였다. 단, 본 발명에서 마이크로 렌즈 (22)는 오목상일 수도 있다. 또한, 마이크로 렌즈 어레이 (21)은 광학 시트 (20)의 광 입사면 (20a)에 형성되어 있을 수도 있다. 마이크로 렌즈 어레이 (21)은 광학 시트 (20)의 광 출사면 (20b)와 광 입사면 (20a)의 양쪽에 형성되어 있을 수도 있다.In the said embodiment, the example in which the microlens array 21 which has the some microlens 22 formed in convex form in the light output surface 20b of the optical sheet 20 is formed was demonstrated. However, in the present invention, the microlens 22 may be concave. In addition, the microlens array 21 may be formed in the light incident surface 20a of the optical sheet 20. The micro lens array 21 may be formed on both the light exit surface 20b and the light incident surface 20a of the optical sheet 20.

구체적으로는, 예를 들면 도 16에 나타낸 바와 같이, 광학 시트 (20)의 광 입사면 (20a)에, 오목상으로 형성된 복수의 마이크로 렌즈 (25)를 가지는 마이크로 렌즈 어레이 (21)을 형성할 수도 있다. Specifically, for example, as shown in FIG. 16, the microlens array 21 having the plurality of microlenses 25 formed in a concave shape is formed on the light incident surface 20a of the optical sheet 20. It may be.

(그 밖의 변형예)(Other modifications)

광학 시트 (20) 및 광 확산 시트 (10) 중 적어도 하나가 복수개 배치되어 있을 수도 있다. 즉, 광학 시트 (20)과 광 확산 시트 (10)의 각각의 배치 매수는 1매로 한정되지 않는다.At least one of the optical sheet 20 and the light diffusion sheet 10 may be disposed in plural. That is, the number of arrangement | positioning of each of the optical sheet 20 and the light-diffusion sheet 10 is not limited to one sheet.

마이크로 렌즈 어레이 (21)을 투광성 부재로 피복할 수도 있다. 즉, 마이크로 렌즈 어레이 (21)을 광학 시트 (20)과 투광성 부재와의 계면에 형성할 수도 있다. The micro lens array 21 may be covered with a light transmitting member. That is, the micro lens array 21 may be formed at the interface between the optical sheet 20 and the light transmitting member.

광학 시트 (20)과 광원 디바이스 (30) 사이나, 광학 시트 (20)과 광 확산 시트 (10) 사이 등에 추가적인 광학 소자가 배치되어 있을 수도 있다. 구체적으로는, 예를 들면 광학 시트 (20)과 광원 디바이스 (30) 사이에 추가적인 광 확산 시트를 배치할 수도 있다.Additional optical elements may be disposed between the optical sheet 20 and the light source device 30, or between the optical sheet 20 and the light diffusion sheet 10. Specifically, for example, an additional light diffusion sheet may be disposed between the optical sheet 20 and the light source device 30.

마이크로 렌즈 어레이 (21)은 다른 광학 소자의 표면에 형성되어 있을 수도 있다. 예를 들면, 도 1에 나타내는 투광 기판 (33)의 표면 등에 형성될 수도 있다.The micro lens array 21 may be formed on the surface of another optical element. For example, it may be formed on the surface of the light transmissive substrate 33 shown in FIG. 1 or the like.

광학 시트 (20)의 적어도 한쪽 표면에 매트 가공을 실시할 수도 있다. 또한, 광학 시트 (20)의 적어도 한쪽 표면에, 결합제 중에 비드 입자를 분산시킨 스티킹 방지층을 형성할 수도 있다. 즉, 광학 시트 (20)의 적어도 한쪽 표면의 표면 조도를 거칠게 할 수도 있다. 이와 같이 함으로써, 광학 시트 (20)의 투광 기판 (33) 등에 대한 스티킹을 억제할 수 있다.At least one surface of the optical sheet 20 can also be subjected to mat processing. Moreover, the sticking prevention layer which disperse | distributed the bead particle in the binder can also be formed in at least one surface of the optical sheet 20. FIG. That is, the surface roughness of at least one surface of the optical sheet 20 can also be roughened. By doing in this way, sticking to the translucent board | substrate 33 etc. of the optical sheet 20 can be suppressed.

이하, 본 발명에 대해서, 실시예에 기초하여 더욱 구체적으로 설명한다. 단, 하기 실시예는 단순한 예시이다. 본 발명은 하기 실시예에 의해 하등 한정되는 것은 아니다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated further more concretely based on an Example. However, the following examples are merely illustrative. This invention is not limited at all by the following example.

(실시예 1)(Example 1)

우선 세로 10 cm, 가로 10 cm, 두께 200 ㎛의 폴리카르보네이트 필름(데이진 가세이(주) 제조, 품명: 팬라이트 1225LL)을 롤 프레스함으로써, 직경 9.4 ㎛의 대략 반구상의 마이크로 렌즈 (22)가 도 4에 나타내는 피치 9.9 ㎛의 정삼각형 격자 패턴으로 형성된 광학 시트 (20)을 얻었다. 마이크로 렌즈 (22)의 점유율은 81.8 %였다.First, a roughly hemispherical microlens 22 having a diameter of 9.4 μm by roll pressing a polycarbonate film (made by Daijin Kasei Co., Ltd., product name: Panlite 1225LL) having a length of 10 cm, a width of 10 cm, and a thickness of 200 μm. The optical sheet 20 formed in the equilateral triangular grating pattern of 9.9 micrometers of pitch shown in FIG. The microlens 22 had a share of 81.8%.

스티렌 비드를 아크릴계 결합제에 분산시킨 광 확산층을 두께 100 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 기재 상에 형성한 비드가 부착된 광 확산 시트(기모토사 제조, 품번: 100DX2)를 광 확산 시트 (10)이라 하였다.A light-diffusion sheet (manufactured by Kimoto, product number: 100DX2) having a bead formed with a light diffusion layer in which styrene beads were dispersed in an acrylic binder on a polyethylene terephthalate (PET) substrate having a thickness of 100 μm is called a light diffusion sheet (10). It was.

점상 광원 (32)로는, LED 광원(도요타 고세이사 제조, 품번: E1S27*M1F7-03)을 이용하였다. 25개의 LED 광원을 종횡 1.9 cm 간격으로 회로 기판 상에 배치함과 동시에, 회로 기판에 배선하였다. 회로 기판의 LED 광원을 제외하는 부분과, 케이싱 (31)의 내측면에 백색의 폴리에스테르 필름(도레이 가부시끼가이샤 제조, 품번: 루미러 E6SL, 두께: 250 ㎛)를 첩부하고, 추가로 아사히 가세이 케미컬즈사 제조의 확산판(등급 MS, 두께 2 mm)을 투광 기판 (33)으로서 배치함으로써, 100 mm 사방, 높이 13.5 mm의 광원 디바이스 (30)을 제작하였다.As the point light source 32, an LED light source (Toyo Kosei Co., Ltd. product number: E1S27 * M1F7-03) was used. Twenty-five LED light sources were placed on the circuit board at intervals of 1.9 cm in length and width, and wired to the circuit board. A white polyester film (Toray Co., Ltd. make, product number: Lumirror E6SL, thickness: 250 micrometers) is affixed on the part except an LED light source of a circuit board, and the inner surface of the casing 31, and further Asahi Kasei The light source device 30 of 100 mm square and 13.5 mm in height was produced by arrange | positioning the diffuser plate (grade MS, thickness 2mm) by Chemicals Corporation as the light transmissive substrate 33. As shown in FIG.

이상과 같이 제작한 광원 디바이스 (30), 광 확산 시트 (10), 광학 시트 (20)을 도 1에 나타내는 순서대로 적층하여 광원 유닛 (2)를 제작하였다.The light source device 30, the light diffusion sheet 10, and the optical sheet 20 produced as described above were laminated in the order shown in FIG. 1 to produce a light source unit 2.

얻어진 광원 유닛 (2)에 대해서, 이하의 요령으로 휘도 및 휘도 불균일을 측정하였다. 즉, 변위 가능한 스테이지 상에 배치한 광원 유닛 (2)의 광 확산 시트 (10)의 광 출사면의 상측 1.2 mm에 시야각 특성 측정 장치(ELDIM사 제조, 품명 EZContrast 80)를 고정시키고, 그 상태에서 스테이지마다 광원 유닛 (2)를 x 방향 및 y 방향의 각각으로 이동시키면서, 상기 시야각 특성 측정 장치에 의해서 x 방향 및 y 방향의 각각에 5 mm 간격으로 정면 휘도를 측정하였다. 측정 결과로부터, 정면 휘도의 최대값, 최소값, 평균값 및 휘도 불균일을 산출하였다. 여기서 정면 휘도의 최대값은, 측정 중에서 가장 높은 휘도이다. 정면 휘도의 최소값은, 측정 중에서 가장 낮은 휘도이다. 평균값은 측정된 정면 휘도의 평균값이다. 휘도 불균일은, 하기 수학식 2에 의해서 산출하였다. 또한, 램프 이미지가 시인 불능이 되는 휘도 불균일의 상한값의 목표는 2.5 % 정도이다.About the obtained light source unit 2, brightness and brightness nonuniformity were measured with the following method. That is, the viewing angle characteristic measuring device (ELDIM Co., Ltd. product name, EZContrast 80) is fixed to 1.2 mm above the light exit surface of the light diffusion sheet 10 of the light source unit 2 disposed on the displaceable stage. The front luminance was measured at 5 mm intervals in each of the x and y directions by the viewing angle characteristic measuring device while moving the light source unit 2 in each of the x direction and the y direction for each stage. From the measurement result, the maximum value, minimum value, average value, and luminance nonuniformity of front brightness were computed. Here, the maximum value of the front luminance is the highest luminance among the measurements. The minimum value of the front luminance is the lowest luminance among the measurements. The average value is the average value of the measured front luminances. The luminance nonuniformity was computed by following formula (2). In addition, the target of the upper limit of the luminance nonuniformity at which the lamp image becomes invisible is about 2.5%.

Figure pct00002
Figure pct00002

또한, 얻어진 광원 유닛 (2)를 육안으로 관찰함으로써, 무지개색 모양이 시인되는지의 여부를 확인하였다.In addition, by observing the obtained light source unit 2 visually, it was confirmed whether the rainbow color pattern was visually recognized.

(실시예 2)(Example 2)

마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치를 5 ㎛, 마이크로 렌즈 (22)의 직경을 4.8 ㎛로 한 것 이외에는, 상기 실시예 1과 동일하게 광원 유닛 (2)를 제작하고, 휘도 불균일의 측정 및 시인 검사를 행하였다. 또한, 본 실시예에서의 마이크로 렌즈 (22)의 점유율은 80.3 %였다.A light source unit 2 was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the pitch of the microlens array 21 was 5 탆 and the diameter of the microlens 22 was 4.8 탆. Was performed. Further, the microlens 22 occupied in this embodiment was 80.3%.

(실시예 3)(Example 3)

마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치를 3 ㎛, 마이크로 렌즈 (22)의 직경을 2.8 ㎛로 한 것 이외에는, 상기 실시예 1과 동일하게 광원 유닛 (2)를 제작하고, 휘도 불균일의 측정 및 시인 검사를 행하였다. 또한, 본 실시예에서의 마이크로 렌즈 (22)의 점유율은 79 %였다.The light source unit 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the pitch of the microlens array 21 was 3 탆 and the diameter of the microlens 22 was 2.8 탆. Was performed. Incidentally, the microlens 22 had a 79% occupancy rate in this embodiment.

(실시예 4)(Example 4)

마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치를 1.8 ㎛, 마이크로 렌즈 (22)의 직경을 1.7 ㎛로 한 것 이외에는, 상기 실시예 1과 동일하게 광원 유닛 (2)를 제작하고, 휘도 불균일의 측정 및 시인 검사를 행하였다. 또한, 본 실시예에서의 마이크로 렌즈 (22)의 점유율은 80.9 %였다.A light source unit 2 was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the pitch of the microlens array 21 was 1.8 µm and the diameter of the microlens 22 was 1.7 µm, and the luminance non-uniformity was measured and visually inspected. Was performed. In addition, the microlens 22 occupied occupied 80.9% of the present embodiment.

(실시예 5)(Example 5)

마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치를 1.5 ㎛, 마이크로 렌즈 (22)의 직경을 1.4 ㎛로 한 것 이외에는, 상기 실시예 1과 동일하게 광원 유닛 (2)를 제작하고, 휘도 불균일의 측정 및 시인 검사를 행하였다. 또한, 본 실시예에서의 마이크로 렌즈 (22)의 점유율은 79 %였다.A light source unit 2 was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the pitch of the microlens array 21 was 1.5 µm and the diameter of the microlens 22 was 1.4 µm. Was performed. Incidentally, the microlens 22 had a 79% occupancy rate in this embodiment.

(실시예 6)(Example 6)

마이크로 렌즈 (22)를 도 13에 나타낸 바와 같이 정방형 격자 패턴으로 배열시킨 것 이외에는, 상기 실시예 1과 동일하게 광원 유닛 (2)를 제작하고, 휘도 불균일의 측정 및 시인 검사를 행하였다.Except that the microlenses 22 were arranged in a square lattice pattern as shown in Fig. 13, the light source unit 2 was produced in the same manner as in Example 1, and the luminance unevenness was measured and the visual inspection was performed.

(실시예 7)(Example 7)

마이크로 렌즈 (22)를 도 13에 나타낸 바와 같이 정방형 격자 패턴에 배열시킨 것 이외에는, 상기 실시예 2와 마찬가지로 광원 유닛 (2)를 제작하고, 휘도 불균일의 측정 및 시인 검사를 행하였다.A light source unit 2 was fabricated in the same manner as in Example 2 except that the microlenses 22 were arranged in a square lattice pattern as shown in FIG. 13, and luminance unevenness was measured and visual inspection was performed.

(실시예 8)(Example 8)

광 확산 시트 (10)으로서, 도 2 및 도 3에 나타내는 마이크로 렌즈 어레이 (11)을 가지는 시트를 사용한 것 이외에는, 상기 실시예 1과 동일하게 광원 유닛 (2)를 제작하고, 휘도 불균일의 측정 및 시인 검사를 행하였다. 본 실시예에서는, 마이크로 렌즈 (12)를 직경 9.4 ㎛의 대략 반구상으로 하고, 마이크로 렌즈 어레이 (11)의 피치를 9.9 ㎛로 하였다.As the light diffusion sheet 10, except that the sheet having the microlens array 11 shown in Figs. 2 and 3 was used, the light source unit 2 was produced in the same manner as in the first embodiment, and the luminance unevenness was measured and The visual inspection was done. In the present Example, the microlens 12 was made into substantially hemispherical shape with a diameter of 9.4 micrometers, and the pitch of the microlens array 11 was 9.9 micrometers.

(실시예 9)(Example 9)

마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치를 5 ㎛, 직경을 4.8 ㎛로 한 것 이외에는, 상기 실시예 8과 마찬가지로 광원 유닛 (2)를 제작하고, 휘도 불균일의 측정 및 시인 검사를 행하였다.The light source unit 2 was produced similarly to Example 8 except having set the pitch of the microlens array 21 to 5 micrometers, and the diameter to 4.8 micrometers, and the luminance nonuniformity was measured and visually examined.

(실시예 10)(Example 10)

마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치를 3 ㎛, 직경을 2.8 ㎛로 한 것 이외에는, 상기 실시예 8과 마찬가지로 광원 유닛 (2)를 제작하고, 휘도 불균일의 측정 및 시인 검사를 행하였다.The light source unit 2 was produced similarly to Example 8 except having set the pitch of the microlens array 21 to 3 micrometers, and the diameter to 2.8 micrometers, and the luminance nonuniformity was measured and visually examined.

(실시예 11)(Example 11)

광원 디바이스 (30)을 도 14에 나타내는 선상 광원 (34)를 가지는 것으로 하고, 광학 시트 (20)의 치수를 세로 30 cm, 가로 40 cm로 한 것 이외에는, 상기 실시예 1과 동일하게 광원 유닛 (2)를 제작하고, 휘도 불균일의 측정 및 시인 검사를 행하였다. 구체적으로, 본 실시예에서는 샤프 가부시끼가이샤 제조의 액정 텔레비젼(품명: AQUOS LC-20S1)을 분해하여 백 라이트를 취출하고, 그의 백 라이트를 광원 디바이스 (30)으로 하였다. 광원 디바이스 (30)의 치수는 가로 395 mm, 세로 285 mm, 두께 17.8 mm였다.It is assumed that the light source device 30 has the linear light source 34 shown in FIG. 14, and the optical source unit 20 has the dimensions of 30 cm and 40 cm, except that the light source unit ( 2) was produced and the measurement of the luminance nonuniformity and the visual inspection were performed. Specifically, in the present embodiment, a liquid crystal television (trade name: AQUOS LC-20S1 manufactured by Sharp Co., Ltd.) was disassembled to extract a backlight, and the backlight was used as the light source device 30. The dimensions of the light source device 30 were 395 mm in width, 285 mm in length, and 17.8 mm in thickness.

(실시예 12)(Example 12)

마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치를 5 ㎛, 직경을 4.8 ㎛로 한 것 이외에는, 상기 실시예 11과 마찬가지로 광원 유닛 (2)를 제작하고, 휘도 불균일의 측정 및 시인 검사를 행하였다.The light source unit 2 was produced similarly to Example 11 except having set the pitch of the microlens array 21 to 5 micrometers, and the diameter to 4.8 micrometers, and the luminance nonuniformity was measured and visually examined.

(실시예 13)(Example 13)

마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치를 5 ㎛, 직경을 4.4 ㎛로 하여, 마이크로 렌즈 (22)의 점유율을 70 %로 한 것 이외에는, 상기 실시예 2와 마찬가지로 광원 유닛 (2)를 제작하고, 휘도 불균일의 측정 및 시인 검사를 행하였다.A light source unit 2 was produced in the same manner as in Example 2 except that the pitch of the microlens array 21 was 5 탆 and the diameter was 4.4 탆, and the occupancy rate of the microlenses 22 was 70%. The measurement of nonuniformity and visual inspection were done.

(실시예 14)(Example 14)

마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치를 5 ㎛, 직경을 4.1 ㎛로 하여, 마이크로 렌즈 (22)의 점유율을 60 %로 한 것 이외에는, 상기 실시예 2와 마찬가지로 광원 유닛 (2)를 제작하고, 휘도 불균일의 측정 및 시인 검사를 행하였다.A light source unit 2 was produced in the same manner as in Example 2 except that the pitch of the microlens array 21 was 5 탆 and the diameter was 4.1 탆, and the share of the microlenses 22 was 60%. The measurement of nonuniformity and visual inspection were done.

(실시예 15)(Example 15)

마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치를 5 ㎛, 직경을 3.7 ㎛로 하여, 마이크로 렌즈 (22)의 점유율을 50 %로 한 것 이외에는, 상기 실시예 2와 마찬가지로 광원 유닛 (2)를 제작하고, 휘도 불균일의 측정 및 시인 검사를 행하였다.A light source unit 2 was produced in the same manner as in Example 2 except that the pitch of the microlens array 21 was 5 탆 and the diameter was 3.7 탆, and the occupancy rate of the microlens 22 was 50%. The measurement of nonuniformity and visual inspection were done.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

마이크로 렌즈 어레이의 피치를 21.2 ㎛, 마이크로 렌즈의 직경을 20 ㎛로 한 것 이외에는, 상기 실시예 1과 동일하게 광원 유닛 (2)를 제작하고, 휘도 불균일의 측정 및 시인 검사를 행하였다.A light source unit 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the pitch of the microlens array was 21.2 µm and the diameter of the microlens was 20 µm, and luminance unevenness was measured and visual inspection was performed.

(비교예 2)(Comparative Example 2)

광 확산 시트 (10)만을 배치하고, 광학 시트 (20)을 배치하지 않은 것 이외에는, 상기 실시예 1과 동일하게 광원 유닛을 제작하고, 휘도 불균일의 측정 및 시인 검사를 행하였다.A light source unit was produced in the same manner as in Example 1 except that only the light diffusion sheet 10 was disposed and the optical sheet 20 was not disposed, and the luminance nonuniformity was measured and the visual inspection was performed.

(비교예 3)(Comparative Example 3)

광학 시트 (20)만을 배치하고, 광 확산 시트 (10)을 배치하지 않은 것 이외에는, 상기 실시예 1과 동일하게 광원 유닛을 제작하고, 휘도 불균일의 측정 및 시인 검사를 행하였다.A light source unit was produced in the same manner as in Example 1 except that only the optical sheet 20 was disposed and the light diffusion sheet 10 was not disposed, and luminance unevenness was measured and visual inspection was performed.

하기 표 1 및 표 2에 실시예 1 내지 15 및 비교예 1 내지 3의 측정 결과 및 검사 결과를 나타낸다.In Table 1 and Table 2, the measurement results and the test results of Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 3 are shown.

Figure pct00003
Figure pct00003

Figure pct00004
Figure pct00004

표 1 및 표 2에 나타낸 바와 같이, 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치가 10 ㎛ 미만인 실시예 1 내지 4에서는 3.8 % 이하라는 낮은 휘도 불균일이 측정되었다. 이에 대하여, 비교예 1에서는 4.9 %라는 높은 휘도 불균일이 측정되었다. 또한, 광 확산 시트 (10)만을 이용한 비교예 2에서도 9.9 %라는 높은 휘도 불균일이 측정되었다.As shown in Table 1 and Table 2, in Examples 1 to 4 in which the pitch of the microlens array 21 was less than 10 m, low luminance unevenness of 3.8% or less was measured. In contrast, in Comparative Example 1, high luminance nonuniformity of 4.9% was measured. Moreover, the high luminance nonuniformity of 9.9% was measured also in the comparative example 2 which used only the light-diffusion sheet 10. FIG.

또한, 광학 시트 (20)만을 이용한 비교예 3에서는, 표 2에 나타낸 바와 같이 휘도 불균일은 4.0 %로 낮았지만, 무지개색 모양이 관찰되었다. 이에 대하여, 광학 시트 (20)과 함께 광 확산 시트 (10)을 배치한 실시예 1 내지 4에서는, 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치가 작아져도 무지개색 모양이 관찰되지 않았다.In addition, in the comparative example 3 using only the optical sheet 20, although the luminance nonuniformity was low as 4.0% as shown in Table 2, the rainbow-colored pattern was observed. In contrast, in Examples 1 to 4 in which the light diffusion sheet 10 was disposed together with the optical sheet 20, no rainbow-colored shape was observed even when the pitch of the microlens array 21 was small.

이 결과로부터, 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치가 10 ㎛ 미만인 광학 시트 (20)과, 광 확산 시트 (10)을 설치함으로써, 휘도 불균일을 효과적으로 감소시킬 수 있을 뿐 아니라, 무지개색 모양이 시인되지 않도록 할 수 있는 것을 알 수 있다.From this result, by providing the optical sheet 20 and the light diffusing sheet 10 having a pitch of the micro lens array 21 of less than 10 m, not only the luminance unevenness can be effectively reduced, but also the rainbow color pattern is not visually recognized. You can see what you can do.

실시예 1 내지 실시예 4의 결과를 비교하면, 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치가 작아짐에 따라서 휘도 불균일이 작아지는 것을 알 수 있다. 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치를 5 ㎛로 함으로써 3.1 %라는 낮은 휘도 불균일을 실현할 수 있고, 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치를 3 ㎛로 함으로써 2.7 %라는 더 낮은 휘도 불균일을 실현할 수 있다. 이 결과로부터, 마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치는 5 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 3 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다는 것을 알 수 있다.Comparing the results of Examples 1 to 4, it can be seen that the luminance unevenness becomes smaller as the pitch of the micro lens array 21 becomes smaller. By setting the pitch of the micro lens array 21 to 5 mu m, a low luminance nonuniformity of 3.1% can be realized, and by setting the pitch of the micro lens array 21 to 3 mu m, a lower luminance nonuniformity of 2.7% can be realized. From this result, it is understood that the pitch of the microlens array 21 is preferably 5 µm or less, and more preferably 3 µm or less.

광 확산 시트 (10)에 마이크로 렌즈 어레이 (11)을 가지는 것을 사용한 실시예 8 내지 10에서는, 광 확산 시트 (10)에 비드 타입의 것을 사용한 실시예 1 내지 3보다도 높은 평균 휘도가 얻어졌다. 이 결과로부터, 광 확산 시트 (10)을 마이크로 렌즈 어레이 (11)을 가지는 것으로 하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.In Examples 8 to 10 using the microlens array 11 in the light diffusion sheet 10, an average brightness higher than those in Examples 1 to 3 using the bead type thing in the light diffusion sheet 10 was obtained. From this result, it turns out that it is preferable to make the light-diffusion sheet 10 have the microlens array 11.

표 2에 나타낸 바와 같이, 광원으로서 선상 광원을 사용한 실시예 11 및 실시예 12에서도, 실시예 1 및 실시예 2와 마찬가지로 낮은 휘도 불균일이 측정되었다. 이 결과로부터, 본 발명에 따른 광학 소자 (3)은, 점상 광원뿐만 아니라 선상 광원에도 바람직하게 사용할 수 있다는 것을 알 수 있다.As shown in Table 2, also in Example 11 and Example 12 which used the linear light source as a light source, the low luminance nonuniformity was measured similarly to Example 1 and Example 2. From this result, it turns out that the optical element 3 which concerns on this invention can be used suitably not only for a point light source but a linear light source.

실시예 2, 실시예 13 내지 실시예 15에 나타낸 바와 같이, 마이크로 렌즈 (22)의 점유율이 커짐과 동시에 휘도 불균일이 작아지는 것을 알 수 있다. 마이크로 렌즈 (22)의 점유율을 80 % 이상으로 함으로써, 휘도 불균일을 특히 작게 할 수 있다는 것을 알 수 있다.As shown in Example 2 and Example 13-Example 15, it turns out that the luminance nonuniformity becomes small at the same time as the occupancy rate of the microlens 22 becomes large. It turns out that luminance nonuniformity can be made especially small by making the occupancy rate of the microlens 22 into 80% or more.

(실시예 16)(Example 16)

하기 표 3에 나타내는 조건으로 한 것 이외에는, 상기 실시예 1과 동일하게 광학 시트 (20), 광원 유닛 (2)를 제작하고, 상기 실시예 1과 동일하게 평균 휘도 및 휘도 불균일을 측정함과 동시에, 무지개색 모양의 시인 테스트를 행하였다. 또한, 빔 광원과 고니오포토미터(Goniophotometer)의 조합(시그마 고끼사 제조, 편광 해석 장치)에 의해, 광학 시트 (20)에 파장 550 nm의 광 빔을 입사시켰을 때의 법선 방향(0도)에서의 투과율 및 1차 회절광의 투과율을 측정하였다. 결과를 하기의 표 3에 나타낸다.Except having made the conditions shown in following Table 3, the optical sheet 20 and the light source unit 2 were produced similarly to the said Example 1, and the average brightness and the brightness nonuniformity were measured similarly to the said Example 1, The rainbow colored poet test was done. Moreover, the normal line direction (0 degree) when the light beam of wavelength 550nm is made to inject into the optical sheet 20 with the combination (beam sigma company make, polarization analyzer) of a beam light source and a Goniophotometer. The transmittance at and the transmittance of the first diffracted light were measured. The results are shown in Table 3 below.

(실시예 17)(Example 17)

하기 표 3에 나타내는 조건으로 한 것 이외에는, 상기 실시예 16과 마찬가지로 광학 시트 (20), 광원 유닛 (2)를 제작하고, 상기 실시예 16과 마찬가지로 평균 휘도, 휘도 불균일, 법선 방향(0도)에서의 투과율 및 1차 회절광의 투과율(1차 회절 광투과율)을 측정함과 동시에, 무지개색 모양의 시인 테스트를 행하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다.Except having made into the conditions shown in following Table 3, the optical sheet 20 and the light source unit 2 were produced similarly to the said Example 16, and the average brightness, a brightness nonuniformity, and a normal direction (0 degree) similarly to the said Example 16 The transmittance at and the transmittance of the first-order diffracted light (first-order diffraction light transmittance) were measured, and a rainbow colored visual test was performed. The results are shown in Table 3 below.

(실시예 18)(Example 18)

하기 표 3에 나타내는 조건으로 한 것 이외에는, 상기 실시예 16과 동일하게 광학 시트 (20), 광원 유닛 (2)를 제작하고, 상기 실시예 16과 마찬가지로 평균 휘도, 휘도 불균일, 법선 방향(0도)에서의 투과율 및 1차 회절광의 투과율(1차 회절 광투과율)을 측정함과 동시에, 무지개색 모양의 시인 테스트를 행하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다.Except having made into the conditions shown in following Table 3, the optical sheet 20 and the light source unit 2 were produced similarly to the said Example 16, and the average brightness, the brightness nonuniformity, and the normal direction (0 degree | times) are similar to the said Example 16. ), And the transmittance of the first diffraction light (first diffraction light transmittance) were measured, and a rainbow colored visual test was performed. The results are shown in Table 3 below.

(실시예 19)(Example 19)

하기 표 3에 나타내는 조건으로 한 것 이외에는, 상기 실시예 16과 마찬가지로 광학 시트 (20), 광원 유닛 (2)를 제작하고, 상기 실시예 16과 마찬가지로 평균 휘도, 휘도 불균일, 법선 방향(0도)에서의 투과율 및 1차 회절광의 투과율(1차 회절 광투과율)을 측정함과 동시에, 무지개색 모양의 시인 테스트를 행하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다.Except having made into the conditions shown in following Table 3, the optical sheet 20 and the light source unit 2 were produced similarly to the said Example 16, and the average brightness, a brightness nonuniformity, and a normal direction (0 degree) similarly to the said Example 16 The transmittance at and the transmittance of the first-order diffracted light (first-order diffraction light transmittance) were measured, and a rainbow colored visual test was performed. The results are shown in Table 3 below.

(실시예 20)(Example 20)

하기 표 3에 나타내는 조건으로 한 것 이외에는, 상기 실시예 16과 마찬가지로 광학 시트 (20), 광원 유닛 (2)를 제작하고, 상기 실시예 16과 마찬가지로 평균 휘도, 휘도 불균일, 법선 방향(0도)에서의 투과율 및 1차 회절광의 투과율(1차 회절 광투과율)을 측정함과 동시에, 무지개색 모양의 시인 테스트를 행하였다. 결과를 하기의 표 3에 나타낸다.Except having made into the conditions shown in following Table 3, the optical sheet 20 and the light source unit 2 were produced similarly to the said Example 16, and the average brightness, a brightness nonuniformity, and a normal direction (0 degree) similarly to the said Example 16 The transmittance at and the transmittance of the first-order diffracted light (first-order diffraction light transmittance) were measured, and a rainbow colored visual test was performed. The results are shown in Table 3 below.

(실시예 21)(Example 21)

하기 표 3에 나타내는 조건으로 한 것 이외에는, 상기 실시예 16과 마찬가지로 광학 시트 (20), 광원 유닛 (2)를 제작하고, 상기 실시예 16과 마찬가지로 평균 휘도, 휘도 불균일, 법선 방향(0도)에서의 투과율 및 1차 회절광의 투과율(1차 회절 광투과율)을 측정함과 동시에, 무지개색 모양의 시인 테스트를 행하였다. 결과를 하기의 표 3에 나타낸다.Except having made into the conditions shown in following Table 3, the optical sheet 20 and the light source unit 2 were produced similarly to the said Example 16, and the average brightness, a brightness nonuniformity, and a normal direction (0 degree) similarly to the said Example 16 The transmittance at and the transmittance of the first-order diffracted light (first-order diffraction light transmittance) were measured, and a rainbow colored visual test was performed. The results are shown in Table 3 below.

(실시예 22)(Example 22)

하기 표 3에 나타내는 조건으로 한 것 이외에는, 상기 실시예 16과 마찬가지로 광학 시트 (20), 광원 유닛 (2)를 제작하고, 상기 실시예 16과 마찬가지로 평균 휘도, 휘도 불균일, 법선 방향(0도)에서의 투과율 및 1차 회절광의 투과율(1차 회절 광투과율)을 측정함과 동시에, 무지개색 모양의 시인 테스트를 행하였다. 결과를 하기의 표 3에 나타낸다.Except having made into the conditions shown in following Table 3, the optical sheet 20 and the light source unit 2 were produced similarly to the said Example 16, and the average brightness, a brightness nonuniformity, and a normal direction (0 degree) similarly to the said Example 16 The transmittance at and the transmittance of the first-order diffracted light (first-order diffraction light transmittance) were measured, and a rainbow colored visual test was performed. The results are shown in Table 3 below.

(실시예 23)(Example 23)

하기 표 3에 나타내는 조건으로 한 것 이외에는, 상기 실시예 16과 마찬가지로 광학 시트 (20), 광원 유닛 (2)를 제작하고, 상기 실시예 16과 마찬가지로 평균 휘도, 휘도 불균일, 법선 방향(0도)에서의 투과율 및 1차 회절광의 투과율(1차 회절 광투과율)을 측정함과 동시에, 무지개색 모양의 시인 테스트를 행하였다. 결과를 하기의 표 3에 나타낸다.Except having made into the conditions shown in following Table 3, the optical sheet 20 and the light source unit 2 were produced similarly to the said Example 16, and the average brightness, a brightness nonuniformity, and a normal direction (0 degree) similarly to the said Example 16 The transmittance at and the transmittance of the first-order diffracted light (first-order diffraction light transmittance) were measured, and a rainbow colored visual test was performed. The results are shown in Table 3 below.

Figure pct00005
Figure pct00005

상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 0도 투과율이 30 % 이하이고, 또한 1차 회절 광투과율이 2 % 이상인 실시예 17, 19, 20, 22는 0도 투과율이 30 % 미만이거나, 1차 회절 광투과율이 2 % 미만인 실시예 16, 18, 21, 23보다도 휘도 불균일이 2.5 % 이하로 특히 작고, 또한 평균 휘도가 6200 cd/㎡ 이상으로 특히 높았다. 이 결과로부터 0도 투과율이 30 % 이하이고, 또한 1차 회절 광투과율이 2 % 이상인 경우에는, 높은 정면 휘도와 작은 휘도 불균일을 양립할 수 있다는 것을 알 수 있다.As shown in Table 3, Examples 17, 19, 20, and 22 having a zero degree transmittance of 30% or less and a first diffraction light transmittance of 2% or more have a zero degree transmittance of less than 30% or a first order diffracted light. The luminance nonuniformity was especially small at 2.5% or less, and the average luminance was particularly high at 6200 cd / m 2 or more than Examples 16, 18, 21, and 23 having a transmittance of less than 2%. From this result, when 0 degree transmittance is 30% or less and 1st diffraction light transmittance is 2% or more, it turns out that high front brightness and a small brightness nonuniformity are compatible.

또한, 상기 표 3에 나타내는 결과로부터, 높은 정면 휘도와 작은 휘도 불균일을 양립시키기 위해서는, (마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치, 마이크로 렌즈 (22)의 종횡비)가 도 17의 점 A(1.0, 0.875), 점 B(1.0, 0.625), 점 C(1.5, 0.375), 점 D(2.0, 0.375), 점 E(2.0, 0.625) 및 점 F(1.5, 0.875)를 이 순서대로 직선으로 연결하여 형성되는 영역 X1 내에 위치하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다. 또한, (마이크로 렌즈 어레이 (21)의 피치, 마이크로 렌즈 (22)의 종횡비)가 도 17의 점 G(1.0, 0.75), 점 H(1.5, 0.5), 점 I(2.0, 0.5) 및 점 J(1.5, 0.75)를 이 순서대로 직선으로 연결하여 형성되는 영역 X2 내에 위치하는 것이 보다 바람직하다는 것을 알 수 있다.In addition, from the results shown in Table 3 above, in order to make both high front luminance and small luminance nonuniformity compatible, (the pitch of the micro lens array 21 and the aspect ratio of the micro lens 22) are the points A (1.0, 0.875) of FIG. ), Points B (1.0, 0.625), points C (1.5, 0.375), points D (2.0, 0.375), points E (2.0, 0.625), and points F (1.5, 0.875) formed in this order by connecting them in a straight line It can be seen that it is preferable to be located in the area X1. In addition, (the pitch of the micro lens array 21, the aspect ratio of the micro lens 22) is the point G (1.0, 0.75), the point H (1.5, 0.5), the point I (2.0, 0.5) and the point J of FIG. It can be seen that it is more preferable to position (1.5, 0.75) in the region X2 formed by connecting the straight lines in this order.

Claims (15)

광 입사면과 광 출사면을 가지는 광학 시트와,
상기 광학 시트의 상기 광 출사면측에 배치되어 입사광을 굴절시킴으로써 확산시키는 광 확산 시트를 구비하는 광학 소자이며,
상기 광 입사면 및 상기 광 출사면의 적어도 한쪽에 마이크로 렌즈 어레이가 형성되어 있고,
상기 마이크로 렌즈 어레이는 볼록상 또는 오목상으로 형성된 복수의 마이크로 렌즈가 10 ㎛ 미만의 피치로 주기적 또한 매트릭스상으로 배열되어 있는 광학 소자.
An optical sheet having a light incident surface and a light exit surface,
An optical element comprising a light diffusion sheet disposed on the light exit surface side of the optical sheet to diffuse by refracting incident light,
A microlens array is formed on at least one of the light incident surface and the light emitting surface,
The microlens array is an optical element in which a plurality of microlenses formed in a convex shape or a concave shape is arranged periodically and in a matrix form at a pitch of less than 10 μm.
제1항에 있어서, 상기 마이크로 렌즈는 볼록상으로 형성되어 있고,
상기 마이크로 렌즈 어레이는 상기 광 출사면에 형성되어 있는 광학 소자.
The method of claim 1, wherein the micro lens is formed in a convex shape,
And the microlens array is formed on the light exit surface.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 마이크로 렌즈 어레이의 피치는 5 ㎛ 이하인 광학 소자.The optical element according to claim 1 or 2, wherein the microlens array has a pitch of 5 µm or less. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로 렌즈 어레이의 피치는 3 ㎛ 이하인 광학 소자.The optical element according to any one of claims 1 to 3, wherein the pitch of the micro lens array is 3 µm or less. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광 확산 시트는 복수의 마이크로 렌즈가 10 ㎛ 이상의 피치로 배열된 마이크로 렌즈 어레이를 가지는 광학 소자.The optical element according to any one of claims 1 to 4, wherein the light diffusion sheet has a micro lens array in which a plurality of micro lenses are arranged at a pitch of 10 m or more. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 시트의 마이크로 렌즈는 평면에서 볼 때 대략 원형이고,
평면에서 볼 때의 상기 광학 시트의 마이크로 렌즈의 직경은 상기 광학 시트의 마이크로 렌즈 어레이의 피치의 50 % 이상인 광학 소자.
The microlens of claim 1, wherein the microlenses of the optical sheet are approximately circular in plan view,
The diameter of the microlens of the said optical sheet in planar view is 50% or more of the pitch of the microlens array of the said optical sheet.
제6항에 있어서, 평면에서 볼 때의 상기 광학 시트의 마이크로 렌즈의 직경은 상기 광학 시트의 마이크로 렌즈 어레이의 피치의 80 % 이상인 광학 소자.The optical element according to claim 6, wherein the diameter of the microlenses of the optical sheet in plan view is 80% or more of the pitch of the microlens array of the optical sheet. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광 입사면과 상기 광 출사면 중 상기 마이크로 렌즈 어레이가 형성되어 있는 측의 면에서의 상기 마이크로 렌즈의 점유율이 80 % 이상이고,
상기 마이크로 렌즈 어레이의 피치(㎛)를 X축으로 하고, 상기 마이크로 렌즈의 높이를 상기 마이크로 렌즈의 직경으로 나누어 얻어지는 상기 마이크로 렌즈의 종횡비를 Y축으로 하는 도 17에 나타내는 좌표계에서, (상기 마이크로 렌즈 어레이의 피치, 상기 마이크로 렌즈의 종횡비)가 점 A(1.0, 0.875), 점 B(1.0, 0.625), 점 C(1.5, 0.375), 점 D(2.0, 0.375), 점 E(2.0, 0.625) 및 점 F(1.5, 0.875)를 이 순서대로 직선으로 연결하여 형성되는 영역 내에 위치하는 광학 소자.
The microlens according to any one of claims 1 to 7, wherein a share of the microlens on the surface of the light incidence surface and the light emission surface on the side where the microlens array is formed is 80% or more,
In the coordinate system shown in FIG. 17 in which the pitch (μm) of the microlens array is the X axis, and the aspect ratio of the microlens obtained by dividing the height of the microlens by the diameter of the microlens is the Y axis, (the microlens The pitch of the array, the aspect ratio of the microlens) is point A (1.0, 0.875), point B (1.0, 0.625), point C (1.5, 0.375), point D (2.0, 0.375), point E (2.0, 0.625) And an optical element positioned in a region formed by connecting points F (1.5, 0.875) in a straight line in this order.
제8항에 있어서, 상기 마이크로 렌즈 어레이의 피치(㎛)를 X축으로 하고, 상기 마이크로 렌즈의 높이를 상기 마이크로 렌즈의 직경으로 나누어 얻어지는 상기 마이크로 렌즈의 종횡비를 Y축으로 하는 도 17에 나타내는 좌표계에서, (상기 마이크로 렌즈 어레이의 피치, 상기 마이크로 렌즈의 종횡비)가 점 G(1.0, 0.75), 점 H(1.5, 0.5), 점 I(2.0, 0.5) 및 점 J(1.5, 0.75)를 이 순서대로 직선으로 연결하여 형성되는 영역 내에 위치하는 광학 소자.The coordinate system according to claim 8, wherein an aspect ratio of the microlens obtained by dividing the height of the microlens by the diameter of the microlens as the X-axis and the pitch (μm) of the microlens array is the X-axis. Where (the pitch of the micro lens array, the aspect ratio of the micro lens) is the point G (1.0, 0.75), point H (1.5, 0.5), point I (2.0, 0.5) and point J (1.5, 0.75) An optical element positioned in an area formed by connecting in a straight line in sequence. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 시트의 마이크로 렌즈 어레이는, 상기 광학 시트가 확산각 0도에서의 투과율보다도 높은 투과율을 가지는 투과광의 피크를 0도 이외의 확산각에서 가지도록 형성되어 있는 광학 소자.The microlens array of the optical sheet according to any one of claims 1 to 9, wherein the optical lens has a peak of transmitted light having a transmittance higher than the transmittance at a diffusion angle of 0 degrees at a diffusion angle other than 0 degrees. An optical element formed to have. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 시트의 복수의 마이크로 렌즈는 제1 방향과, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향의 양쪽에서 규칙적 또한 주기적으로 배열되어 있는 광학 소자.The optical element according to any one of claims 1 to 10, wherein the plurality of micro lenses of the optical sheet are regularly and periodically arranged in both a first direction and a second direction orthogonal to the first direction. . 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 시트의 복수의 마이크로 렌즈는, 평면에서 볼 때 인접하는 마이크로 렌즈의 중심을 연결하여 이루어지는 도형이 정삼각형이 되도록 배열되어 있는 광학 소자.The optical element according to any one of claims 1 to 10, wherein the plurality of micro lenses of the optical sheet are arranged so that a figure formed by connecting centers of adjacent micro lenses in a plan view becomes an equilateral triangle. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 광학 소자와,
상기 광학 소자의 광 입사면측에 배치되어 상기 광 입사면을 향하여 광을 출사시키는 광원 디바이스를 구비하는 광원 유닛.
The optical element according to any one of claims 1 to 12,
And a light source device arranged on the light incident surface side of the optical element to emit light toward the light incident surface.
제13항에 있어서, 상기 광원 디바이스는 복수의 점상 광원을 가지는 광원 유닛.The light source unit according to claim 13, wherein said light source device has a plurality of point light sources. 제13항 또는 제14항에 기재된 광원 유닛과,
상기 광 확산 시트의 광 출사면측에 배치된 액정 표시셀을 구비하는 액정 표시 장치.
The light source unit according to claim 13 or 14,
And a liquid crystal display cell arranged on the light exit surface side of the light diffusion sheet.
KR1020107020700A 2008-03-18 2009-03-13 Optical element, and light source unit and liquid crystal display device provided with the optical element KR20100126393A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2008-069828 2008-03-18
JP2008069828 2008-03-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100126393A true KR20100126393A (en) 2010-12-01

Family

ID=41090861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107020700A KR20100126393A (en) 2008-03-18 2009-03-13 Optical element, and light source unit and liquid crystal display device provided with the optical element

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP4440335B2 (en)
KR (1) KR20100126393A (en)
CN (1) CN101978293A (en)
TW (1) TWI427330B (en)
WO (1) WO2009116458A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013002596A2 (en) * 2011-06-29 2013-01-03 Lg Innotek Co., Ltd. Optical plate and illuminating member using the same
US9022630B2 (en) 2011-12-26 2015-05-05 Samsung Display Co., Ltd. Display module and apparatus having the same
KR20180020768A (en) * 2016-08-19 2018-02-28 엘지이노텍 주식회사 Display module and display device for virtual reality

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120007944A (en) * 2010-07-15 2012-01-25 주식회사 엘지화학 Optical film having enhanced optical performance and back light unit comprising the same
JP2013057736A (en) * 2011-09-07 2013-03-28 Mitsubishi Rayon Co Ltd Optical film and optical device using the same
JP5851810B2 (en) * 2011-11-25 2016-02-03 浜松ホトニクス株式会社 Reference light source
CN104763899B (en) * 2015-04-01 2017-05-17 矽照光电(厦门)有限公司 LED lamp
CN107430220B (en) * 2015-04-08 2021-03-09 株式会社可乐丽 Composite diffusion plate
TW201725341A (en) 2015-10-09 2017-07-16 松下知識產權經營股份有限公司 Optical member and microlens array
CN108351437B (en) * 2015-10-29 2021-12-21 迪睿合株式会社 Diffusion plate, method for designing diffusion plate, method for manufacturing diffusion plate, display device, projection device, and illumination device
CN106054307A (en) * 2016-07-28 2016-10-26 滁州佳宏光电有限公司 Light guide plate with brightening effect and manufacturing process thereof
US11131883B2 (en) * 2018-06-22 2021-09-28 Minebea Mitsumi Inc. Planar lighting device
CN110208984B (en) * 2019-05-28 2020-12-25 惠州市华星光电技术有限公司 Backlight structure and display panel
CN114024207B (en) * 2020-07-17 2024-10-18 宁波舜宇车载光学技术有限公司 Transmitting terminal and preparation method

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10319216A (en) * 1997-05-20 1998-12-04 Dainippon Printing Co Ltd Lens film, surface light source device, and liquid crystal display device
JP4133420B2 (en) * 2002-03-26 2008-08-13 シャープ株式会社 Backlight and liquid crystal display device
TWI250320B (en) * 2002-11-20 2006-03-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Method of manufacturing a light guide plane
TWI276882B (en) * 2004-12-10 2007-03-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Light guide plate and backlight module
JP2007273380A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Fujifilm Corp Backlight light source, backlight unit, and display device
JP2007335182A (en) * 2006-06-14 2007-12-27 Kuraray Co Ltd Surface light source element, light control member used therefor, and image display device using surface light source

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013002596A2 (en) * 2011-06-29 2013-01-03 Lg Innotek Co., Ltd. Optical plate and illuminating member using the same
WO2013002596A3 (en) * 2011-06-29 2013-03-28 Lg Innotek Co., Ltd. Optical plate and illuminating member using the same
KR101279483B1 (en) * 2011-06-29 2013-07-05 엘지이노텍 주식회사 Optical plate and lighting device using the same
US9470393B2 (en) 2011-06-29 2016-10-18 Lg Innotek Co., Ltd. Optical plate and illuminating member using the same
US9022630B2 (en) 2011-12-26 2015-05-05 Samsung Display Co., Ltd. Display module and apparatus having the same
KR20180020768A (en) * 2016-08-19 2018-02-28 엘지이노텍 주식회사 Display module and display device for virtual reality

Also Published As

Publication number Publication date
CN101978293A (en) 2011-02-16
TW200951504A (en) 2009-12-16
TWI427330B (en) 2014-02-21
JPWO2009116458A1 (en) 2011-07-21
JP4440335B2 (en) 2010-03-24
WO2009116458A1 (en) 2009-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20100126393A (en) Optical element, and light source unit and liquid crystal display device provided with the optical element
CN102308232B (en) Optical component, lighting device, and display device
WO2011013733A1 (en) Light-guiding plate, light-guiding plate manufacturing method, surface light-source device, and liquid crystal display device
WO2011030594A1 (en) Light diffusing plate used for point light sources, and direct-lighting point-light-source backlight device
US9523810B2 (en) Illumination device and display device
KR20090073532A (en) Optical sheet and display device having the same
KR20080061669A (en) Optical sheet for back light unit
JP2009223192A (en) Optical device
JP5526763B2 (en) Illumination device and display device provided with concealment structure
KR20090050940A (en) Light guide plate and backlight unit
JP2009258621A (en) Lens sheet, optical sheet for display, back light unit using the same, and display
JP5736957B2 (en) Light guide plate, surface light source device and display device
TW201400765A (en) Illumination device
JP2010044270A (en) Light diffusion plate, optical sheet, back light unit and display device
JP2007163810A (en) Light diffusion plate and direct backlight device
JP2008091114A (en) Direct backlight device and display device
JP2010078692A (en) Optical device, light source unit provided therewith, and liquid crystal display
JP5939107B2 (en) Surface light source device and transmissive display device
JP4894019B2 (en) Optical unit, backlight device, liquid crystal module, and liquid crystal display
JP5458754B2 (en) Light control sheet, backlight unit, display device, and light control sheet manufacturing method
KR20090035373A (en) Optical sheet and backlight assembly with enhanced field of view
JP2008298839A (en) Optical sheet, back light unit using the same, and display device
JP2010078693A (en) Optical device, light source unit provided therewith and liquid crystal display
JP5939109B2 (en) Surface light source device and transmissive display device
JP2012103290A (en) Optical sheet, backlight unit and liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination