WO2007125803A1 - バックライトに用いられるレンズシート、それを用いたバックライト及び表示装置 - Google Patents

バックライトに用いられるレンズシート、それを用いたバックライト及び表示装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2007125803A1
WO2007125803A1 PCT/JP2007/058454 JP2007058454W WO2007125803A1 WO 2007125803 A1 WO2007125803 A1 WO 2007125803A1 JP 2007058454 W JP2007058454 W JP 2007058454W WO 2007125803 A1 WO2007125803 A1 WO 2007125803A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
prism
resin layer
refractive index
base film
lens
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/058454
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yukinori Yamada
Original Assignee
Hitachi Maxell, Ltd.
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 Hitachi Maxell, Ltd. filed Critical Hitachi Maxell, Ltd.
Priority to US12/067,281 priority Critical patent/US7804650B2/en
Publication of WO2007125803A1 publication Critical patent/WO2007125803A1/ja

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/04Prisms
    • G02B5/045Prism arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/04Prisms
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • G02B3/0012Arrays characterised by the manufacturing method
    • G02B3/0025Machining, e.g. grinding, polishing, diamond turning, manufacturing of mould parts
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • G02B3/0037Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/005Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along a single direction only, e.g. lenticular sheets
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/02Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/06Simple or compound lenses with non-spherical faces with cylindrical or toric faces
    • 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
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a lens sheet, a backlight using the lens sheet, and a display device. More specifically, the present invention relates to a lens sheet that has a function of improving front luminance and is used for a knocklight, a V, a backlight, and a display device using the lens sheet.
  • Display devices typified by liquid crystal displays are required to improve front luminance. For this reason, the backlight used in the display is laid with a lens sheet that collects the light from the surface light source in the front and improves the front brightness.
  • a prism sheet as disclosed in Japanese Patent No. 3262230 is generally used.
  • a conventional prism sheet 100 includes a plurality of prism strips (hereinafter simply referred to as prisms) PL arranged in parallel with each other on the surface.
  • the bending rate of the prism sheet 100 is about 1.5-1.
  • Diffuse light R100 from the surface light source is refracted on the PL surface of the prism, and is deflected and emitted to the front.
  • the prism sheet 100 improves the front luminance of the display by condensing the diffused light in the front.
  • the prism sheet 100 improves the front luminance, it also increases the luminance in the oblique front direction.
  • the solid line in Fig. 20 shows the luminance angle distribution of the vertical viewing angle of the prism sheet 100 in which the prisms PL are arranged in the vertical direction (corresponding to the upper and lower directions of the display screen).
  • the relative luminance is the force that shows the first peak within ⁇ 30deg of the vertical viewing angle.
  • the luminance angle distribution shown by the solid line in FIG. 20 is unnatural.
  • Such a side lobe gives the user who looks at the display a strange feeling. Therefore, it is preferable to suppress the emission of light that forms side lobes (hereinafter referred to as side lobe light t) and to suppress the generation of side lobes.
  • side lobe light t the emission of light that forms side lobes
  • the prism has a triangular cross section
  • the prism is easily scratched and particularly easily damaged at the time of manufacture, transportation, and laying on the backlight.
  • Such wrinkles tend to become bright spots and dark spots on the display.
  • a protective film had to be laid on the prism sheet 100 before being incorporated into the display device.
  • An object of the present invention is to provide a lens sheet that can further improve the front luminance with a single sheet.
  • Another object of the present invention is to provide a lens sheet capable of suppressing side lobe light emitted in a front oblique direction.
  • Another object of the present invention is to provide a lens sheet that does not require a protective film.
  • the lens sheet according to the present invention is used for a backlight.
  • the lens sheet of the present invention includes a base film, a lenticular lens resin layer, a prism resin layer, and a filling resin layer.
  • the lenticular lens resin layer includes a plurality of cylindrical lenses formed on one surface of the base film and arranged in parallel with each other.
  • the prism resin layer is formed on the other surface of the base film and includes a plurality of prisms arranged in parallel to each other, and has a refractive index lower than that of the base film.
  • the filled resin layer is filled on the surface of the prism sheet resin layer on which the prisms are arranged, and has a refractive index higher than that of the prism resin layer.
  • the base film may be a film shape, a sheet shape, or a plate shape.
  • incident light rays are condensed stepwise. Since the refractive index of the filled resin layer is higher than the refractive index of the prism resin layer, the diffused light incident on the filled resin layer is refracted on the prism surface and collected on the front surface. Next, the refractive index of the base film is Since the refractive index of the prism resin layer is higher than the refractive index of the prism resin layer, the light beam incident on the base film from the prism resin layer is refracted on the surface of the base film and condensed on the front.
  • the lens sheet of the present invention includes the prism and the cylindrical lens, and makes the incident light ray by making the refractive index of the prism resin layer smaller than that of the base film and the filled resin layer. Can be condensed stepwise inside the lens sheet. Therefore, the front brightness can be further improved with one sheet.
  • the lens sheet according to the present invention can suppress the occurrence of side lobes.
  • the following can be considered as reasons why side lobes can be suppressed.
  • the side lobe in the prism sheet is formed by light emitted at a wide angle with respect to the normal line of the prism sheet (hereinafter referred to as side lobe light). Such sidelobe light is transmitted through and emitted from the other side of the light beam totally reflected on one of the surfaces (two sides) of the prism.
  • the filled resin layer is filled between the prisms of the prism resin layer. That is, a plurality of prisms are also formed on the surface of the filled resin layer.
  • the refractive index of the prism resin layer is smaller than that of the filled resin layer, but larger than the refractive index of air. Therefore, the critical angle is larger on the prism surface on the filled resin layer than on the conventional prism sheet. Therefore, the ratio of total reflection of light rays on the side surface of the prism on the filled resin layer is reduced, and the generation of side lobes is suppressed.
  • the lens formed on the surface of the lens sheet of the present invention is only a cylindrical lens. Since the convex surface of the cylindrical lens has a curvature, it is hard to be damaged. Therefore, no protective film is required.
  • the parallel direction of the cylindrical lenses intersects with the parallel direction of the prisms, and Preferably, the parallel direction of the cylindrical lenses is orthogonal to the parallel direction of the prisms.
  • each of the lenticular lens resin layer and the filled resin layer collects light in different axial directions. Therefore, the front luminance is further improved. Also, the viewing angle in the biaxial direction can be controlled with a single camera. Specifically, with one lens sheet of the present invention, each of the luminance angle distributions in the biaxial direction has a natural orientation distribution in which the luminance decreases gradually as the angle increases with a peak at the front. Can do.
  • the lenticular lens resin layer is formed by the following method.
  • the surface of the first roll plate having cylindrical lens transfer grooves arranged in the axial direction is filled with ionizing radiation curing resin.
  • the filled ionizing radiation cured resin is transferred to one surface of the base film.
  • the lenticular lens resin layer is formed by curing by irradiating with ionizing radiation.
  • the prism resin layer is formed by the following method.
  • the surface of the second roll plate which is arranged in the circumferential direction and has a plurality of prism transfer grooves on the surface having the same cross-sectional shape as the prism, is filled with ionizing radiation curing resin. Then, the filled ionizing radiation cured resin is transferred to the other surface of the base film. After the transfer, a prism resin layer is formed by curing by irradiating with ionizing radiation.
  • the filled resin layer is formed by applying a resin to the surface of the formed prism resin layer.
  • ionizing radiation is, for example, ultraviolet rays or electron beams.
  • the ionizing radiation-cured resin is a resin that cures when irradiated with ionizing radiation.
  • the cylindrical lens transfer grooves of the first roll plate are arranged in the circumferential direction, the edges (flange portions) of each transfer groove have an acute angle, so that they were transferred during manufacture. There is a possibility that the ionizing radiation resin is scraped off by these edges. Therefore, the cylindrical lens transfer grooves are arranged in the axial direction, and the prism transfer grooves of the second roll plate are circumferentially arranged. By arranging in the direction, the transferred resin is prevented from being scraped off by the roll plate. [0024] Preferably, the apex angle of the prism is 90 ° or more.
  • the apex angle of the prism is less than 90 °
  • the apex angle of the prism transfer groove bottom of the second roll plate is also less than 90 °.
  • the second ionizing radiation curable resin transferred to the surface of the base resin layer may be scraped off by the edge (flange) of the prism transfer groove. Therefore, the apex angle of the prism is preferably 90 ° or more.
  • the parallel arrangement direction of the cylindrical lenses may be the same as the parallel arrangement direction of the prisms. In this case, it is preferable that at least one of the cylindrical lens and the prism extends in a wavy shape in the longitudinal direction.
  • a backlight according to the present invention includes the above-described lens sheet for a knocklight.
  • the display device according to the present invention includes the backlight.
  • a liquid crystal display device according to the present invention includes the above backlight and a liquid crystal panel laid on the knock light.
  • FIG. 1 is a perspective view of a display device provided with a lens sheet according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II II in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view of a lens sheet according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view of another lenticular lens layer different from the lenticular lens layer in FIG.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of another lenticular lens layer different from the lenticular lens layer of FIGS. 3 and 6A.
  • FIG. 7A is a schematic diagram for explaining a locus of light rays incident on a prism sheet.
  • FIG. 7B is a schematic diagram for explaining the locus of light rays incident on the collimating layer in FIG.
  • FIG. 7C Model for explaining the locus of light incident on the lenticular lens layer in FIG.
  • FIG. 8A is a perspective view of a prism roll plate for manufacturing the lens sheet shown in FIGS. 3 to 5.
  • FIG. 8A is a perspective view of a prism roll plate for manufacturing the lens sheet shown in FIGS. 3 to 5.
  • FIG. 8B is an enlarged view of a region 51 in FIG. 8A.
  • FIG. 9A is a perspective view of a roll plate for a lenticular lens for manufacturing the lens sheet shown in FIGS. 3 to 5.
  • FIG. 9B is an enlarged view of region 61 in FIG. 9A.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of another lens sheet having a configuration different from that of the lens sheet of FIG.
  • FIG. 11 is a top view of another lens sheet having a configuration different from that of FIGS. 3 and 8.
  • FIG. 12 is a luminance angle distribution diagram of the lens sheet of Invention Example 1 in the present example.
  • FIG. 13 is a luminance angle distribution diagram of the lens sheet of Example 2 of the present invention in the present Example.
  • FIG. 14 is a luminance angle distribution diagram of the lens sheet of Invention Example 3 in the present Example.
  • FIG. 15 is a luminance angle distribution diagram of the lens sheet of Invention Example 4 in the present Example.
  • FIG. 16 is a luminance angle distribution diagram of the lens sheet of Invention Example 5 in the present Example.
  • FIG. 17 is a luminance angle distribution diagram of the lens sheet of Invention Example 6 in the present Example.
  • FIG. 18 is a perspective view of a conventional prism sheet.
  • FIG. 19 is a sectional view taken along line XIX—XIX in FIG.
  • FIG. 20 is a luminance angle distribution diagram of the prism sheet shown in FIG.
  • display device 1 includes a knocklight 10 and a liquid crystal panel 20 laid in front of knocklight 10.
  • the knocklight 10 includes a surface light source 16 that emits diffused light, and a lens sheet 17 laid on the surface light source 16.
  • the surface light source 16 includes a housing 11, a plurality of cold cathode tubes 12, and a light diffusing plate 13.
  • No The winging 11 is a housing having an opening 110 in the front, and houses the cold cathode tube 12 therein.
  • the inner surface of the housing 11 is covered with a reflective film 111.
  • the reflection film 111 diffuses and reflects the light emitted from the cold cathode tube 12 to the opening 110.
  • the reflective film 111 is, for example, Toray Lumirror (registered trademark) E60L or E60V, and preferably has a diffuse reflectance of 95% or more.
  • the plurality of cold cathode fluorescent lamps 12 are arranged in parallel in the vertical direction (y direction in FIG. 1) in front of the rear surface of the housing 11.
  • the cold cathode tube 12 is a so-called linear light source extending in the left-right direction (X direction in FIG. 1), for example, a fluorescent tube.
  • a plurality of point light sources such as LEDs (Light Emitting Device) may be housed in the browsing 11.
  • a linear light source such as a hot cathode tube or an external electrode fluorescent tube may be housed in the housing 11.
  • the light diffusing plate 13 is fitted into the opening 110 and is disposed in parallel with the back surface of the housing 11. By fitting the light diffusing plate 13 into the opening 110, the inside of the housing 11 is sealed, so that light from the cold cathode tube 12 can be prevented from leaking out of the housing 11 from places other than the light diffusing plate 13, The light utilization efficiency is improved.
  • the light diffusing plate 13 diffuses the light from the cold cathode tube 12 and the light reflected by the reflective film 111 and emits it to the front.
  • the light diffusion plate 13 is composed of a transparent base material and a plurality of particles dispersed in the base material. Since the particles dispersed in the base material have a refractive index different from that of the base material in the visible light wavelength range, the light incident on the light diffusion plate 13 is diffusely transmitted.
  • the base material of the light diffusing plate 13 is, for example, glass, polyester-based resin, polycarbonate-based resin, polyacrylate-based resin, alicyclic polyolefin-based resin, polystyrene-based resin, or polysalt resin. And other types of resin, such as polyethylene resin, polyvinyl acetate resin, polyether sulfonic acid resin, and triacetyl cellulose resin.
  • the light diffusing plate 13 also functions as a support for the lens sheet 17.
  • a lens sheet 17 includes a base film 21, a lenticular lens resin layer (hereinafter simply referred to as a lenticular lens layer) 22 formed on one surface 211 of the base film 21, and And a collimate layer 25 formed on the other surface 212 of the base film 21. These are integrally formed.
  • the base film 21 is transparent to wavelengths in the visible light region.
  • the base film 21 is made of, for example, glass, polyester-based resin, polycarbonate-based resin, polyacrylate-based resin, alicyclic polyolefin-based resin, polystyrene-based resin, polyvinyl chloride-based resin, Consists of resins such as polyvinyl acetate-based resin, polyether sulfonic acid-based resin, and triacetyl cell port-based resin. Both the surfaces 211 and 212 of the base film 21 are flat. Further, the base film 21 may be a film shape, a sheet shape, or a plate shape.
  • the lenticular lens layer 22 is formed on the surface 211.
  • the lenticular lens layer 22 includes a plurality of cylindrical lenses 220 arranged side by side.
  • the cylindrical lens 220 is arranged in parallel in the vertical direction of the screen of the display device 1 (y direction in FIG. 1).
  • the cross-sectional shape of the convex surface 221 of the cylindrical lens 220 shown in FIGS. 3 to 5 is an arc, it may be an elliptical arc as shown in FIG. 6A !, and near the edge as shown in FIG. 6B.
  • the arc may be a straight line.
  • the collimating layer 25 includes a filling resin layer 24 (hereinafter simply referred to as the filling layer 24) and a prism resin layer 23 (hereinafter simply referred to as the prism layer 23).
  • the prism layer 23 includes a plurality of prism strips (Liner Prism: hereinafter simply referred to as prisms) 230 formed on the surface 212 of the base film 21 and arranged in parallel with each other.
  • Liner Prism hereinafter simply referred to as prisms
  • the filling layer 24 is filled on the surface of the prism layer 23 on which the prisms 230 are arranged.
  • the portion of the filling layer 24 that is filled between the plurality of prisms 230 constitutes the prism 240. Since the prisms 230 are arranged side by side, the plurality of prisms 240 are also arranged side by side.
  • the surface 243 opposite to the surface on which the prisms 240 are arranged is flat.
  • the prisms 230 and 240 are juxtaposed in the left-right direction of the screen of the display device 1 (x direction in FIG. 1). Accordingly, the parallel direction of the cylindrical lenses 220 is orthogonal to the parallel direction of the prisms 230 and 240.
  • the single lens sheet 17 can adjust the luminance angle distribution in the biaxial directions (vertical direction and horizontal direction in the present embodiment).
  • the collimating layer 25 controls the left and right viewing angles, and the luminance decreases as the angle increases from the front to the peak.
  • the lenticular lens layer 22 controls the vertical viewing angle to form a natural light distribution in which the luminance decreases as the angle increases with the front as a peak.
  • the lenticular lens layer 22, the prism layer 23, and the filling layer 24 are made of resin. More specifically, the lenticular lens layer 22 and the prism layer 23 are made of an ionizing radiation curable resin.
  • An ionizing radiation curable resin is a resin that is cured by ionizing radiation such as ultraviolet rays or electron beams.
  • the filling layer 24 may be made of an ionizing radiation curable resin, or may be made of another resin such as polycarbonate or polystyrene.
  • the refractive index n23 of the prism layer 23 has a relationship of the following formula (1) with the refractive index n24 of the filling layer 24, and has the relationship of the following formula (2) with the refractive index n21 of the base film 21.
  • the collimating layer 25 collimates the light incident on the filling layer 24 in the front and emits it to the base film 21. . If the refractive index n24 is increased, the refraction angle of the light beam on the lower surface 243 of the filling layer 24 is increased. The light beam collimated at the lower surface 243 reaches the surface of the prism 240 and collimates further to the front surface. Therefore, the higher the refractive index n24, the more the front luminance is improved.
  • a preferable refractive index n24 of the filling layer 24 is 1.5 ⁇ n24 ⁇ l.8. However, even if the refractive index n24 is 1.5 or less, the effect of the present invention can be achieved to some extent if the refractive index n24 is larger than the refractive index n23.
  • a preferable refractive index n23 of the prism layer 23 is 1.3 ⁇ ⁇ 23 ⁇ 1.5. However, even if the refractive index n23 is outside the above range, the effects of the present invention can be achieved to some extent if the refractive index n23 satisfies the expressions (1) and (2).
  • the refractive index n21 of the base film 21 is larger than the refractive index n23. Therefore, the light condensed in the front by the collimating layer 25 is further collimated in the front when entering the surface 212 of the base film 21. Therefore, the base film 21 contributes to improving the front luminance.
  • the lens sheet 17 having the above configuration can suppress the occurrence of side lobes and can further improve the front luminance with a single sheet.
  • these effects will be described in detail.
  • the lens sheet 17 suppresses the generation of side lobes at the left and right viewing angles by the collimating layer 25, and suppresses the generation of side lobes at the upper and lower viewing angles by the lenticular lens layer 22.
  • the collimating layer 25 in the lens sheet 17 can suppress the occurrence of side lobes at the left and right viewing angles.
  • the reason why the collimating layer 25 suppresses the side lobes is not necessarily clear. It is presumed that the following matters are mainly caused.
  • FIG. 7A among the light rays incident on the prism PL on the conventional prism sheet 100, the light ray R2 is totally reflected by one side BP1 of the prism PL and then transmitted through the other side BP2 and emitted to the outside. This ray R2 forms a side lobe.
  • the incident angle ⁇ il of the ray RO is larger than the critical angle ⁇ cl
  • the ray RO is totally reflected and propagates in the prism PL as the ray R1.
  • ray R1 reaches side BP2
  • the collimating layer 25 suppresses the generation of sidelobe light.
  • the collimating layer 25 includes a prism layer 23 and a filling layer 24 that satisfy the relationship of the formula (1), and a prism 240 is filled between the plurality of prisms 230.
  • the refractive index n24 of the filling layer 24 is the same as the refractive index nlOO of the prism sheet 100.
  • the relative refractive index when the light beam enters the prism layer 23 from the filling layer 24 is smaller than the relative refractive index when the light beam enters the air from the prism sheet 100.
  • the critical angle ⁇ cO at the surfaces 241 and 2 42 of the prism 240 in the collimating layer 25 is greater than the critical angle ⁇ cl at the surfaces BP1 and BP2 of the prism PL of the prism sheet 100. Also grows. As a result, on the surface of the prism 240, it is considered that the ratio of the light beam RO that is totally reflected decreases, and the emission of the sidelobe light R2 can be suppressed.
  • the ray RO incident at the same angle ⁇ 0 as in FIG. 7A reaches the boundary surface BP3 on the convex surface 221 of the cylindrical lens 220.
  • the incident angle ⁇ il of the ray RO is larger than the critical angle ⁇ c2
  • the ray RO is totally reflected and reaches the boundary surface BP4 on the convex surface.
  • the incident angle ⁇ i2 of the light beam RO is often larger than the critical angle ⁇ c2. Therefore, the light beam RO is totally reflected again and returns to the surface light source 16.
  • the cylindrical lens 220 In short, in the cylindrical lens 220, the light that has been totally reflected once is more likely to be totally reflected again and return to the surface light source than to be transmitted and then emitted to the outside. Therefore, emission of the side lobe light R2 can be suppressed, and generation of side lobes in the luminance angle distribution can be suppressed.
  • the lens sheet 17 the light incident from the lower surface is condensed on the front surface by each of the collimating layer 25, the base film 21, and the lenticular lens layer 22. Therefore, front brightness with one piece Can be improved more.
  • the refractive index n24 of the filler layer 24 in the collimating layer 25 is larger than the refractive index n23 of the prism layer 23. Therefore, the collimating layer 25 collects diffused light from the surface light source in the front and emits it to the base film 21.
  • the refractive index n21 of the base film 21 is larger than the refractive index n23 of the prism layer 23. Therefore, the light beam incident on the base film 21 from the collimating layer 25 is refracted on the lower surface of the base film 21, further condensed on the front surface, and emitted to the lenticular lens layer 22.
  • the lenticular lens layer 22 condenses incident light on the front and emits it to the outside.
  • the lens sheet 17 the light beams incident on the collimating layer 25, the base film 21, and the lenticular lens layer 22 are collimated to the front. Therefore, one lens sheet 17 can further improve the front luminance.
  • the collimating layer 25 a lenticular lens layer (corresponding to the filling layer 24) having a plurality of cylindrical lenses arranged in parallel with each other, and formed on the lenticular lens layer, the lenticular lens layer
  • the collimate layer is composed of a layer having a low refractive index (corresponding to the prism layer 23)
  • the light condensing effect in the collimator layer is reduced.
  • the lenticular lens sheet has a lower light collecting effect than the prism sheet.
  • the condenser lens and the prism array have a lower light collection effect than the prism sheet.
  • the prism sheet has the highest light collection effect. Therefore, the collimating layer 25 of the lens sheet 17 is composed of the filling layer 24 in which the prisms 240 are arranged in parallel.
  • the collimating layer 25 is formed on the surface 212 of the base film 21.
  • a cylindrical first roll having a film-like base film 21 wound on its surface, and a prism roll plate 50 having a transfer groove 52 of the prism 230 on its surface as shown in FIGS. Prepared as a narrative version 50).
  • the cross-sectional shape of the transfer groove 52 is the same as the cross-sectional shape of the prism 230, and the cross-section of the ridge 53 corresponding to the edge (flange portion) of the transfer groove 52
  • the shape is the same as the cross-sectional shape of the prism 240.
  • the transfer grooves 52 are arranged in the circumferential direction.
  • the first roll and the roll plate 50 are arranged so that the axial direction of the first roll is parallel to the axial direction of the roll plate 50.
  • the surface of the roll plate 50 is filled with ionizing radiation-cured resin having a refractive index n2 3 lower than the refractive index n21 of the base film 21.
  • the filled ionizing radiation-cured resin is transferred onto the base film 21 delivered from the first roll.
  • the transfer is performed while the base film 21 is sandwiched between the backup roll disposed opposite to the base plate 50 and the roll plate 50 with the base film 21 interposed therebetween.
  • the transferred ionizing radiation curable resin is irradiated with ionizing radiation to cure the ionizing radiation curable resin, thereby forming the prism layer 23.
  • the filling layer 24 is formed on the prism layer 23.
  • a paint is prepared by dissolving a resin having a refractive index n24 higher than the refractive index n23 of the prism layer 23 in a solvent. Apply the prepared paint uniformly on the prism layer 23 using a gravure coater or the like. The applied paint is dried to form a filling layer 24.
  • the collimating layer 25 is formed on the surface 212 of the base film 21.
  • the base film 21 film on which the collimating layer 25 is formed is wound on the second roll.
  • the prisms 230 and 240 are juxtaposed in the circumferential direction of the second roll.
  • the lenticular lens layer 22 is formed on the surface 211 of the base film 21.
  • transfer grooves 62 of cylindrical lenses 220 arranged in the axial direction are formed on the surface of the roll plate 60.
  • the transfer groove 62 of the roll plate 60 is filled with ionizing radiation-cured resin. While the second roll and the stencil plate 60 are rotated, the filled ionizing radiation-cured resin is transferred to the surface 211 of the base film 21 fed from the second roll force. At this time, transfer is performed while the film is sandwiched between backup rolls.
  • the transferred ionizing radiation curable resin is irradiated with ionizing radiation and cured to form a lenticular lens layer 22.
  • the lens sheet 17 is formed by the above process. In the manufacturing method described above, the collimating layer 25 may be formed first, then the lenticular lens layer 22 may be formed first, the lenticular lens layer 22 may be formed first, and then the collimating layer 25 may be formed.
  • the collimating layer 25 it is preferable to form the collimating layer 25 first. If the lenticular lens layer 22 is formed first, the backup roll is pressed against the convex surface of the cylindrical lens 220 of the lenticular lens layer 22 when the prism layer 23 in the collimating layer 25 is formed. For this reason, the cylindrical lens 220 may be deformed in shape.
  • the prism transfer grooves 52 may be arranged in directions other than the circumferential direction. They may be arranged in directions other than.
  • the manufacturing yield becomes the highest.
  • the cylindrical lens transfer grooves 62 are arranged in the axial direction, and the prism transfer grooves 52 are preferably arranged in the circumferential direction. This is because if the cylindrical lens transfer grooves 62 are arranged in the circumferential direction, the roll printing force may cause the grease transferred onto the base film 21 to be scraped off by the edge 621 of the cylindrical lens transfer grooves. .
  • the cross-sectional shape of the prism transfer groove 52 is equal to the cross-sectional shape of the prism 230, but the apex angle of the groove bottom of the prism transfer groove 52 (that is, the apex angle of the prism 230) is 90 °. The above is preferable. If the apex angle of the groove bottom is less than 90 °, there is also a force that may cause the grease transferred to the surface 212 of the base film 21 to be scraped off by the ridges 53.
  • the filling layer 24 is formed by drying the paint, but the ionizing radiation-cured resin having a refractive index n24 higher than the refractive index n23 is cured by irradiation with ionizing radiation.
  • the filling layer 24 may be formed.
  • ionizing radiation-cured resin is uniformly coated on the prism layer 23 using a die coater or the like, and the applied ionizing radiation hardened resin is coated. What is necessary is just to irradiate chemical conversion resin with ionizing radiation.
  • the manufacturing method by the roll toe roll method using the roll plate has been described as an example of the manufacturing method, but the lens sheet 17 can be manufactured by other manufacturing methods.
  • the collimating layer 25 and the lenticular lens layer 22 may be formed using a plate-shaped plate. Further, the lenticular lens layer 22 may be formed by an extrusion method, a heat press method, or a projection formation method.
  • the angle (crossing angle) between the parallel arrangement direction of the prisms 230 and 240 and the parallel alignment direction of the cylindrical lens 220 is 90 °, but the crossing angle is not 90 °. May be. If they intersect, the viewing angle in the biaxial direction can be controlled, and a certain degree of light collection effect can be obtained.
  • the preferred crossing angle is 45 ° to 135 °, and the most preferred crossing angle is 90 °.
  • the direction in which the prisms 230 and 240 are arranged in parallel may be parallel to the direction in which the cylindrical lens 220 is arranged.
  • the controlled viewing angle is only in one axial direction, but the front luminance can be improved over the conventional prism sheet, and the generation of sidelobe light can be suppressed.
  • the longitudinal direction of the prisms 230 and 240 is not a straight line but an irregular wavy line as shown in FIG.
  • the prisms 230 and 240 may be linear and the cylindrical lens 220 may be irregularly wavy in the longitudinal direction, or both the cylindrical lens 220 and the prisms 230 and 240 may be irregularly wavy.
  • Moire fringes occur when regular patterns are superimposed. Therefore, the generation of moire fringes can be suppressed by making at least one of the prisms 230 and 240 and the cylindrical lens 220 irregular wavy lines.
  • lens sheets can also be manufactured by the same manufacturing method as the lens sheet 17.
  • the refractive index n23 of the prism layer 23, the refractive index n24 of the filling layer 24, and the refractive index n21 of the base film 21 satisfy the expressions (1) and (2). Seki By using this, it is possible to improve the front luminance with a single sheet and to suppress the occurrence of side lobes in the luminance angle distribution.
  • the top portions thereof are not exposed on the surface.
  • the top surface of the cylindrical lens 220 constituting the lenticular lens layer 22 is a curved surface. Therefore, there is no need for a protective sheet for protecting the top of the prism sheet, which is difficult to be damaged during manufacturing and transportation, like the top of the conventional prism sheet.
  • the viewing angles in the vertical and horizontal directions on the screen in the liquid crystal display device can be controlled, and
  • the luminance angle distribution in each axial direction can be a natural orientation distribution with the front as a peak.
  • the two-axis light can be collected in the front by being orthogonal, the front luminance is further improved.
  • the term “orthogonal” here does not need to be strictly 90 °, as long as the viewing angle in the vertical and horizontal directions can be controlled and the light collecting effect can be obtained.
  • the knocklight 10 may be a direct edge type edge light type.
  • each of the plurality of cylindrical lenses 220 is disposed in contact with each other, but a gap may be provided between adjacent cylindrical lenses 220. Similarly, a gap may be provided between adjacent prisms 240. Moreover, although the cross-sectional shape of the prisms 230 and 240 is a triangle, it may be a trapezoid.
  • Lens sheets of Invention Examples 1 to 6 having the shapes and refractive indexes n21 to n24 shown in Table 1 were manufactured.
  • a prism sheet was manufactured as a comparative example. The luminance angle distributions of the lens sheets and prism sheets of Invention Examples 1 to 6 were examined.
  • Example 1 of the present invention having the shape shown in FIGS. 3 to 5 and the prism sheet as a comparative example were manufactured, and the luminance angle distribution was investigated.
  • the lens sheet of Invention Example 1 was produced by the following method.
  • a prism roll plate having a surface with prism transfer grooves arranged in the circumferential direction was prepared.
  • the cross-sectional shape of the prism transfer groove was an isosceles triangle.
  • the ultraviolet curable resin transferred by irradiating with ultraviolet rays was cured to form a prism layer 23.
  • the cross-sectional shape of the prism 230 on the surface of the prism layer 23 is an isosceles triangle, the apex angle is 90 °, the base is 50 m, and the distance between the apexes of adjacent prisms, that is, the pitch is 50 m.
  • the prepared paint was uniformly applied onto the prism layer 23 using a gravure coat.
  • the applied paint was dried to form a packed layer 24 with a layer thickness of 30 m.
  • the lenticular lens layer 22 was formed on the surface 211 of the base film 21 opposite to the surface on which the collimating layer 25 was formed.
  • a roll plate for a lenticular lens having a surface with cylindrical lens transfer grooves arranged in the axial direction was prepared. The cross-sectional shape of the transfer groove was an arc.
  • An ultraviolet curable resin having a refractive index of 1.54 was filled in a transfer groove of a roll plate for a lenticular lens, and transferred onto the surface of the PET film.
  • the transferred ultraviolet curable resin was cured by irradiating ultraviolet rays to form a lenticular lens layer 22.
  • each cylindrical lens 220 on the lenticular lens layer 22 is an arc with a radius of curvature of 20 ⁇ m, the height from the lens edge to the top of the convex surface is 20 ⁇ m, and the surface including the convex surface and the lens edge is The angle formed (hereinafter referred to as the contact angle) was 75 °, and the pitch force of the cylindrical lens 220 adjacent to each other was 0 ⁇ m.
  • the prism sheet of the comparative example was prepared by the following method. An ultraviolet curable resin was uniformly coated on a 250 ⁇ m thick PET film with a die coater to form a 30 m thick UV curable resin layer.
  • a prism sheet having a shape shown in FIGS. 18 and 19 was produced by irradiating ultraviolet rays while pressing the prism roll plate against the ultraviolet curable resin layer.
  • the prism pitch was 50 m and the apex angle was 90 degrees.
  • the refractive index of the PET film was 1.6, and the refractive index of the UV curable resin was 1.54.
  • Example 1 of the present invention Using the produced lens sheet of Example 1 of the present invention and the prism sheet of the comparative example, the luminance angle distribution was investigated.
  • a lens sheet was laid in a housing that accommodated the cold cathode tube, a reflective film was laid on the inner surface, and a light diffusion plate was fitted in the opening. At this time, the lens sheet was laid so that the cylindrical lenses were juxtaposed in the vertical direction and the prisms were juxtaposed in the horizontal direction.
  • the luminance angle distribution was examined.
  • the viewing angle is defined by taking the normal direction (front) of the lens sheet as the 0 degree axis, the 0 degree axial force as the vertical viewing angle as the vertical tilt angle, and the horizontal tilt angle from the 0 degree axis as the horizontal viewing angle. .
  • the luminance at each vertical viewing angle and left / right viewing angle was measured with a luminance meter. The measurement location was the center of the lens sheet.
  • FIG. 12 shows the luminance angle distribution of the lens sheet of Example 1 of the present invention
  • FIG. 20 shows the luminance angle distribution of the prism sheet as a comparative example.
  • the horizontal axis in FIGS. 12 and 20 is the viewing angle (deg)
  • the vertical axis is the relative luminance (a.u.) with the luminance of the nosing light diffusing plate as the reference (1.0).
  • the solid line in the figure is the luminance angle distribution at the vertical viewing angle
  • the dotted line in the figure is the luminance angle distribution at the left and right viewing angles.
  • both the vertical viewing angle and the left and right viewing angles have a distribution in which the relative luminance gradually decreases as the viewing angle increases with the viewing angle Odeg as a peak.
  • ⁇ s light distribution
  • the front luminance of the lens sheet of Example 1 of the present invention was 1.12 times the front luminance of the conventional prism sheet.
  • a lens sheet of Invention Example 2 was manufactured, and the luminance angle dependency was investigated in the same manner as in Invention Example 1.
  • the cylindrical lens of the lenticular lens layer 22 has a different shape compared to Example 1 of the present invention.
  • the cross-sectional shape of each cylindrical lens is an elliptical arc
  • the height is 23.7 / ⁇ ⁇
  • the apex radius of curvature is 17.3 m
  • the contact angle is 70 °
  • the pitch between adjacent cylindrical lenses is Was 50 ⁇ m.
  • Other configurations were the same as those of the lens sheet of Example 1 of the present invention.
  • a lens sheet according to Invention Example 2 was laid on a housing as a surface light source in the same manner as the lens sheet according to Invention Example 1. Specifically, it was laid so that the cylindrical lenses were juxtaposed in the vertical direction and the prisms were juxtaposed in the horizontal direction. After laying, the angular distribution of luminance was investigated as in Example 1.
  • Example 2 of the present invention generation of side lobes could be suppressed.
  • both the vertical and horizontal viewing angles had a luminance distribution with a peak viewing angle Odeg, resulting in a natural light distribution.
  • the front luminance of the lens sheet of Invention Example 2 was 1.15 times that of the conventional prism sheet, which was higher than that of the conventional prism sheet and Invention Example 1. This is probably because the condensing effect in the lenticular lens layer 22 was improved compared to the lens sheet of Example 1 of the present invention in which the cross-sectional shape of the cylindrical lens is an elliptical arc.
  • a lens sheet of Invention Example 3 was manufactured, and the luminance angle dependency was examined in the same manner as in Invention Example 1.
  • the lens sheet of Inventive Example 3 has different refractive index n23 and refractive index n24 compared to Inventive Example 1. Specifically, the refractive index n23 was made smaller than Example 1 of the present invention (1.3), and the refractive index n24 was made larger than Example 1 of the present invention (1.8). The rest of the configuration was the same as Example 1 of the present invention.
  • the front luminance of the lens sheet of Invention Example 3 was 1.30 times the front luminance of the conventional prism sheet, which was higher than that of the conventional prism sheet and Invention Example 1.
  • the relative refractive index when light is incident on the prism layer 23 from the filler layer 24 is lower than Example 1 of the present invention, and the relative refractive index when light is incident on the base film 21 from the prism layer 23 is high! Therefore, it is considered that the front luminance was improved over the first invention example.
  • a lens sheet of Invention Example 4 was produced, and the luminance angle distribution was adjusted in the same manner as in Invention Example 1.
  • the lens sheet of Invention Example 4 had a refractive index n24 lower than that of Invention Example 1.
  • Other configurations were the same as those of Example 1 of the present invention.
  • Example 4 of the present invention generation of side lobes could be suppressed for both the vertical and horizontal viewing angles.
  • both the vertical and horizontal viewing angles provided a natural light distribution with the viewing angle Odeg as a peak.
  • the front luminance of the lens sheet of Invention Example 4 was 1.07 times the front luminance of the conventional prism sheet, which was higher than that of the conventional prism sheet. However, it was lower than the front luminance of Invention Example 1. This is presumably because the light condensing effect was lowered in the collimating layer 25 in which the refractive index n24 of the filling layer 24 was lower than that of Example 1 of the present invention.
  • the lens sheet of Invention Example 5 was produced by the same production method as that of Invention Example 4. As shown in Table 1, the lens sheet of Invention Example 5 has a refractive index ⁇ 23 higher than that of Invention Example 1 to 1.5. Other configurations were the same as those of Example 1 of the present invention.
  • Figure 16 shows the survey results.
  • Invention Example 5 both vertical and horizontal viewing angles are The generation of id lobes could be suppressed.
  • the luminance distribution with the viewing angle Odeg as the peak was obtained for both the vertical and horizontal viewing angles, resulting in a natural light distribution.
  • the front luminance of the lens sheet of Invention Example 5 was 1.05 times the front luminance of the conventional prism sheet, which was higher than that of the conventional prism sheet. However, it was lower than the front luminance of Invention Example 1. This is presumably because the light condensing effect was lowered in the collimating layer 25 having a refractive index n23 higher than that of Invention Example 1.
  • the lens sheet of Invention Example 6 was produced by the same production method as that of Invention Example 4. As shown in Table 1, the lens sheet of Invention Example 6 has a refractive index n23 of 1.5, which is higher than that of Invention Example 1. Further, the refractive index n24 was set to 1.6, which was lower than Example 1 of the present invention. Other configurations were the same as those of Example 1 of the present invention. In addition, the cross-sectional shape of the cylindrical lens on the lenticular lens layer 22 was the same elliptical arc shape as in Example 2 of the present invention.
  • Figure 17 shows the survey results.
  • Example 6 of the present invention generation of side lobes could be suppressed in both the vertical and horizontal viewing angles.
  • the luminance distribution with the viewing angle Odeg as the peak was obtained for both the vertical and horizontal viewing angles, resulting in a natural light distribution.
  • the front luminance of the lens sheet of Example 6 of the present invention was slightly higher than the front luminance of the conventional prism sheet. However, it was lower than the front luminance of Example 1 of the present invention.
  • the refractive index n23 is higher than Example 1 of the present invention, and the refractive index n24 is lower than Example 1 of the present invention.

Landscapes

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

Abstract

 本発明のレンズシートは、ベースフィルムと、レンチキュラレンズ樹脂層と、プリズム樹脂層と、充填樹脂層とを備える。レンチキュラレンズ樹脂層は、ベースフィルムの一方の表面上に形成され、互いに並設された複数のシリンドリカルレンズを備える。プリズム樹脂層は、ベースフィルムの他方の表面上に形成され、互いに並設された複数のプリズムを備え、ベースフィルムの屈折率よりも低い屈折率を有する。充填樹脂層は、プリズムシート樹脂層のプリズムが並設された表面上に充填され、プリズム樹脂層の屈折率よりも高い屈折率を有する。そのため、本発明のレンズシートは、正面斜め方向に出射されるサイドローブ光を抑制できる。

Description

ノ ックライトに用いられるレンズシート、それを用いたバックライト及び表示 装置
技術分野
[0001] 本発明は、レンズシート、それを用いたバックライト及び表示装置に関する。さらに 詳しくは、正面輝度を向上する機能を有し、ノ ックライトに用いられるレンズシート、そ れを用 V、たバックライト及び表示装置に関する。
背景技術
[0002] 液晶ディスプレイに代表される表示装置は、正面輝度の向上を求められる。そのた め、ディスプレイに利用されるバックライトには、面光源からの光線を正面に集光して 正面輝度を向上するレンズシートが敷設される。このようなレンズシートとして、一般 的には、特許第 3262230号に開示されているようなプリズムシートが使用される。
[0003] 図 18及び図 19を参照して、従来のプリズムシート 100は、互いに並設された複数 のプリズム条(以下、単にプリズムという) PLを表面に備える。プリズムシート 100の屈 折率は、 1. 5-1. 6程度である。面光源からの拡散光 R100はプリズムの PLの表面 で屈折し、正面に偏向されて出射される。このように、プリズムシート 100は、拡散光 を正面に集光させることにより、ディスプレイの正面輝度を向上する。
[0004] しかしながら、プリズムシート 100は正面輝度を向上するものの、正面斜め方向の輝 度も高くしてしまう。図 20中の実線は、プリズム PLが垂直方向(ディスプレイ画面の上 下方向に相当)に並設されたプリズムシート 100の上下視野角の輝度角度分布を示 す。図 20を参照して、相対輝度は、上下視野角の ± 30deg内で第 1のピークを示す 力 それとともに、正面斜め方向の視野角 + 50deg以上、及び視野角— 50deg以下 で第 2のピーク(いわゆるサイドローブ)を示す。視野角 Odegをピークとして視野角の 広がりとともに徐々に輝度が低下する自然な輝度角度分布と異なり、図 20の実線に 示す輝度角度分布は不自然である。このようなサイドローブは、ディスプレイを見るュ 一ザに違和感を与える。そのため、サイドローブを形成する光(以下、サイドローブ光 t 、う)の出射を抑え、サイドローブの発生を抑制できる方が好ま 、。 [0005] また、サイドローブ分の光を正面に集光させることができないため、 1枚のプリズムシ ートでの正面輝度の向上に限界がある。正面輝度をさらに向上させるためには、 2枚 のプリズムシートを面光源上に重ねて敷設しなければならず、製造工程が煩雑となつ ていた。
[0006] さらに、プリズムの横断面は三角形であるため、製造時、搬送時、及びバックライト への敷設時にプリズムに疵がっきやすぐ特にその頂部が破損しやすい。このような 疵は、ディスプレイ上で輝点や暗点となりやすい。このような疵の発生を防止するため 、表示装置に組み込む前のプリズムシート 100には、保護フィルムを敷設しなければ ならなかった。
発明の開示
[0007] 本発明の目的は、 1枚で正面輝度をより向上できるレンズシートを提供することであ る。
[0008] 本発明の他の目的は、正面斜め方向に出射されるサイドローブ光を抑制できるレン ズシートを提供することである。
[0009] 本発明の他の目的は、保護フィルムを必要としな 、レンズシートを提供することであ る。
[0010] 本発明によるレンズシートは、バックライトに用いられる。本発明のレンズシートは、 ベースフィルムと、レンチキユラレンズ榭脂層と、プリズム榭脂層と、充填榭脂層とを備 える。レンチキユラレンズ榭脂層は、ベースフィルムの一方の表面上に形成され、互 いに並設された複数のシリンドリカルレンズを備える。プリズム榭脂層は、ベースフィ ルムの他方の表面上に形成され、互いに並設された複数のプリズムを備え、ベース フィルムの屈折率よりも低い屈折率を有する。充填榭脂層は、プリズムシート榭脂層 のプリズムが並設された表面上に充填され、プリズム榭脂層の屈折率よりも高い屈折 率を有する。ここで、ベースフィルムは、フィルム状やシート状であってもよぐ板状で あってもよい。
[0011] 本発明によるレンズシートでは、入射された光線を段階的に集光する。充填榭脂層 の屈折率がプリズム榭脂層の屈折率よりも高いため、充填榭脂層に入射された拡散 光は、プリズム表面で屈折し、正面に集光される。次に、ベースフィルムの屈折率が プリズム榭脂層の屈折率よりも高 、ため、プリズム榭脂層からベースフィルムに入射さ れた光線は、ベースフィルムの表面で屈折し、より正面に集光される。さらに、ベース フィルムから出射された光線はレンチキユラレンズ榭脂層に入射され、シリンドリカル レンズの凸面上で屈折し、より正面に集光されて出射される。このように、本発明のレ ンズシートは、プリズムとシリンドリカルレンズとを備え、かつ、プリズム榭脂層の屈折 率をベースフィルム及び充填榭脂層の屈折率よりも小さくすることにより、入射された 光線をレンズシート内部で段階的に集光させることができる。そのため、 1枚で正面輝 度をより向上することができる。
[0012] さらに、本発明によるレンズシートは、サイドローブの発生を抑制できる。サイドロー ブの発生を抑制できる理由としては、以下の事項が考えられる。
[0013] プリズムシートにおけるサイドローブは、プリズムシートの法線に対して広角度で出 射される光(以下、サイドローブ光という)により形成される。このようなサイドローブ光 は、プリズムの表面(2つの側面)のうちの一方の側面で全反射された光線力 他方 の側面で透過して出射される。本発明のレンズシートでは、充填榭脂層が、プリズム 榭脂層の複数のプリズム間に充填されている。つまり、充填榭脂層の表面上にも複 数のプリズムが形成されて 、る。プリズム榭脂層の屈折率は充填榭脂層よりも小さ!/ヽ ものの、空気の屈折率よりも大きい。そのため、充填榭脂層上のプリズム表面では、 従来のプリズムシートよりも臨界角が大きくなる。したがって、充填榭脂層上のプリズ ムの側面で光線が全反射される割合が減少し、サイドローブの発生が抑制される。
[0014] また、本発明のレンズシートの表面に形成されるシリンドリカルレンズでは、プリズム のように一方の側面で全反射された光が他方の側面で透過されると 、うことが少なく 、一度全反射された光が再びレンズ凸面に入射された場合、再び全反射される場合 が多い。そのため、レンズシート法線に対して広角度で出射されるサイドローブ光を 抑えることができる。
[0015] また、本発明のレンズシートの表面に形成されるレンズはシリンドリカルレンズのみ である。シリンドリカルレンズの凸面は曲率を有するため傷つきにくい。そのため、保 護フィルムが不要となる。
[0016] 好ましくは、シリンドリカルレンズの並設方向はプリズムの並設方向と交差し、さらに 好ましくは、シリンドリカルレンズの並設方向は、プリズムの並設方向と直交する。
[0017] この場合、レンチキユラレンズ榭脂層及び充填榭脂層の各々が異なる軸方向の光 を集光する。そのため、正面輝度がより向上する。また、 1枚で 2軸方向の視野角を制 御できる。具体的には、本発明のレンズシート 1枚で、 2軸方向の輝度角度分布の各 々を、正面をピークとし、広角度になるにしたがい輝度が徐々に低下する自然な配向 分布にすることができる。
[0018] 好ましくは、レンチキユラレンズ榭脂層は、以下の方法により形成される。軸方向に 配列されたシリンドリカルレンズ転写用溝を表面に有する第 1のロール版の表面に電 離放射線硬化榭脂を充填する。そして、充填された電離放射線硬化榭脂を、ベース フィルムの一方の表面に転写する。転写した後、電離放射線を照射して硬化させるこ とによりレンチキユラレンズ榭脂層が形成される。
[0019] プリズム榭脂層は、以下の方法により形成される。周方向に配列され、プリズムと同 じ横断面形状である複数のプリズム転写用溝を表面に有する第 2のロール版の表面 に電離放射線硬化榭脂を充填する。そして、充填された電離放射線硬化榭脂をべ 一スフイルムの他方の表面に転写する。転写した後、電離放射線を照射して硬化さ せることによりプリズム榭脂層が形成される。
[0020] 充填榭脂層は、形成されたプリズム榭脂層の表面に榭脂を塗布することにより形成 される。
[0021] ここで、電離放射線とは、たとえば、紫外線や電子線である。また、電離放射線硬化 榭脂とは、電離放射線を照射されたときに硬化する榭脂である。
[0022] プリズムの並設方向がシリンドリカルレンズの並設方向と直交するレンズシートを、口 一ル版を用いて製造する場合、軸方向にシリンドリカルレンズ転写用溝を配する第 1 ロール版と、周方向にプリズム転写用溝を配した第 2のロール版を用いて製造すれ ば、製造歩留まりが最も高くなる。
[0023] また、仮に、第 1のロール版のシリンドリカルレンズ転写用溝を周方向に配列した場 合、各転写用溝の縁部 (フランジ部)が鋭角であるため、製造中、転写された電離放 射線榭脂がこれらの縁部により削り取られてしまう可能性が生じる。したがって、シリン ドリカルレンズ転写用溝を軸方向に配列し、第 2のロール版のプリズム転写用溝を周 方向に配列することにより、転写された榭脂がロール版に削り取られるのを抑制する [0024] 好ましくは、プリズムの頂角は 90° 以上である。
[0025] プリズムの頂角が 90° 未満である場合、第 2ロール版のプリズム転写用溝底の頂 角も 90° 未満となる。この場合、ベース榭脂層の表面に転写された第 2の電離放射 線硬化樹脂がプリズム転写用溝の縁部 (フランジ部)により削り取られる可能性が生じ る。したがって、プリズムの頂角は 90° 以上とするのが好ましい。
[0026] また、シリンドリカルレンズの並設方向は、プリズムの並設方向と同じとしてもよいが 、この場合、シリンドリカルレンズ及びプリズムの少なくとも一方は、長手方向に波線 状に延在するのが好ましい。
[0027] これにより、モアレ縞の発生を抑制できる。
[0028] 本発明によるバックライトは、上記のノ ックライト用レンズシートを備える。また、本発 明による表示装置は、上記バックライトを備える。本発明による液晶表示装置は、上 記バックライトと、ノ ックライト上に敷設される液晶パネルとを備える。
図面の簡単な説明
[0029] [図 1]本発明の実施の形態によるレンズシートを備えた表示装置の斜視図である。
[図 2]図 1中の線分 II IIでの断面図である。
[図 3]本発明の実施の形態によるレンズシートの斜視図である。
[図 4]図 3中の線分 IV— IVでの断面図である。
[図 5]図 3中の線分 V—Vでの断面図である。
[図 6A]図 3中のレンチキユラレンズ層と異なる他のレンチキユラレンズ層の横断面図 である。
[図 6B]図 3及び図 6Aのレンチキユラレンズ層と異なる他のレンチキユラレンズ層の横 断面図である。
[図 7A]プリズムシートに入射された光線の軌跡を説明するための模式図である。
[図 7B]図 5中のコリメート層に入射された光線の軌跡を説明するための模式図である
[図 7C]図 4中のレンチキユラレンズ層に入射された光の軌跡を説明するための模式 図である。
[図 8A]図 3〜図 5に示すレンズシートを製造するためのプリズム用ロール版の斜視図 である。
[図 8B]図 8A中の領域 51の拡大図である。
[図 9A]図 3〜図 5に示すレンズシートを製造するためのレンチキユラレンズ用ロール 版の斜視図である。
[図 9B]図 9A中の領域 61の拡大図である。
[図 10]図 3のレンズシートと異なる構成を有する他のレンズシートの断面図である。
[図 11]図 3及び図 8のレンズシートと異なる構成を有する他のレンズシートの上面図で ある。
[図 12]本実施例における本発明例 1のレンズシートの輝度角度分布図である。
[図 13]本実施例における本発明例 2のレンズシートの輝度角度分布図である。
[図 14]本実施例における本発明例 3のレンズシートの輝度角度分布図である。
[図 15]本実施例における本発明例 4のレンズシートの輝度角度分布図である。
[図 16]本実施例における本発明例 5のレンズシートの輝度角度分布図である。
[図 17]本実施例における本発明例 6のレンズシートの輝度角度分布図である。
[図 18]従来のプリズムシートの斜視図である。
[図 19]図 18中の線分 XIX— XIXでの断面図である。
[図 20]図 18に示したプリズムシートの輝度角度分布図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。図中同一又は相当 部分には同一符号を付してその説明を援用する。
C全体構成]
図 1及び図 2を参照して、表示装置 1は、ノ ックライト 10と、ノ ックライト 10の正面に 敷設される液晶パネル 20とを備える。ノ ックライト 10は、拡散光を出射する面光源 16 と、面光源 16上に敷設されたレンズシート 17とを備える。
[面光源]
面光源 16は、ハウジング 11と、複数の冷陰極管 12と、光拡散板 13とを備える。ノ、 ウジング 11は、正面に開口部 110を有する筐体であり、内部に冷陰極管 12を収納す る。ハウジング 11の内面は、反射フィルム 111で覆われている。反射フィルム 111は、 冷陰極管 12から出射された光を乱反射させ、開口部 110に導く。反射フィルム 111 は、たとえば東レ製ルミラー(登録商標) E60Lや E60Vであり、拡散反射率が 95% 以上であるものが好ましい。
[0031] 複数の冷陰極管 12は、ハウジング 11の背面手前に上下方向(図 1中 y方向)に並 設される。冷陰極管 12は左右方向(図 1中 X方向)に伸びたいわゆる線光源であり、 たとえば蛍光管である。なお、冷陰極管 12に代えて LED (Light Emitting Device)等 の複数の点光源をノヽウジング 11内に収納してもよい。また、冷陰極管 12に代えて、 熱陰極管や外部電極蛍光管等の線光源をハウジング 11内に収納してもよ 、。
[0032] 光拡散板 13は、開口部 110に嵌め込まれ、ハウジング 11の背面と並行して配設さ れる。光拡散板 13を開口部 110に嵌め込むことによりハウジング 11の内部は密閉さ れるため、冷陰極管 12からの光が光拡散板 13以外の箇所からハウジング 11外へ漏 れるのを防止でき、光の利用効率が向上される。
[0033] 光拡散板 13は、冷陰極管 12からの光及び反射フィルム 111で反射された光を拡 散して正面に出射する。光拡散板 13は、透明な基材と、基材内に分散された複数の 粒子とで構成される。基材内に分散される粒子は、可視光領域の波長の光に対する 屈折率が基材と異なるため、光拡散板 13に入射した光は拡散透過される。光拡散板 13の基材は、たとえば、ガラスや、ポリエステル系榭脂、ポリカーボネート系榭脂、ポ リアクリル酸エステル系榭脂、脂環式ポリオレフイン系榭脂、ポリスチレン系榭脂、ポリ 塩ィ匕ビュル系榭脂、ポリ酢酸ビニル系榭脂、ポリエーテルスルホン酸系榭脂、トリァセ チルセルロース系榭脂等の榭脂である。光拡散板 13はまた、レンズシート 17の支持 体として機能する。
[レンズシート]
図 3〜図 5を参照して、レンズシート 17は、ベースフィルム 21と、ベースフィルム 21 の一方の表面 211上に形成されたレンチキユラレンズ榭脂層(以下、単にレンチキュ ラレンズ層という) 22と、ベースフィルム 21の他方の表面 212上に形成されたコリメ一 ト層 25とを備える。これらは一体的に形成されている。 [0034] ベースフィルム 21は、可視光領域の波長に対して透明である。ベースフィルム 21は 、たとえば、ガラスや、ポリエステル系榭脂、ポリカーボネート系榭脂、ポリアクリル酸 エステル系榭脂、脂環式ポリオレフイン系榭脂、ポリスチレン系榭脂、ポリ塩ィ匕ビニル 系榭脂、ポリ酢酸ビニル系榭脂、ポリエーテルスルホン酸系榭脂、トリァセチルセル口 一ス系榭脂等の樹脂で構成される。ベースフィルム 21の表面 211及び 212はともに 平坦である。また、ベースフィルム 21は、フィルム状またはシート状であってもよぐ板 状であってもよい。
[0035] レンチキユラレンズ層 22は、表面 211上に形成される。レンチキユラレンズ層 22は、 互いに並設された複数のシリンドリカルレンズ 220を備える。シリンドリカルレンズ 220 は、表示装置 1の画面の上下方向(図 1中の y方向)に並設される。
[0036] シリンドリカルレンズ 220の凸面 221は曲率を有するため、ノ ックライトの製造時等 にレンズの頂部が疵つきにくい。そのため、保護フィルムが不要となる。
[0037] 図 3〜5に示すシリンドリカルレンズ 220の凸面 221の横断面形状は円弧であるが、 図 6Aに示すように楕円弧であってもよ!/、し、図 6Bに示すようにエッジ近傍が直線で ある弓状であってもよい。
[0038] コリメート層 25は、充填榭脂層 24 (以下、単に充填層 24という)と、プリズム榭脂層 2 3 (以下、単にプリズム層 23という)とで構成される。
[0039] プリズム層 23は、ベースフィルム 21の表面 212上に形成され、互いに並設された 複数のプリズム条(Liner Prism:以下、単にプリズムという) 230を備える。
[0040] 充填層 24は、プリズム層 23のプリズム 230が並設された表面上に充填される。充 填層 24のうち、複数のプリズム 230間に充填された部分は、プリズム 240を構成する 。プリズム 230が互いに並設されているため、複数のプリズム 240も互いに並設され て 、る。プリズム 240が並設された表面と反対側の表面 243は平坦である。
[0041] プリズム 230及び 240は、表示装置 1の画面の左右方向(図 1中の x方向)に並設さ れる。したがって、シリンドリカルレンズ 220の並設方向はプリズム 230及び 240の並 設方向と直交する。これにより、レンズシート 17は、 1枚で、 2軸方向(本実施の形態 では、上下方向及び左右方向)の輝度角度分布を調整できる。具体的には、コリメ一 ト層 25が左右視野角を制御し、正面をピークとして広角度になるに従い輝度が低くな る自然な配光分布を形成する。また、レンチキユラレンズ層 22が上下視野角を制御し 、正面をピークとして広角度になるに従い輝度が低くなる自然な配光分布を形成する
[0042] レンチキユラレンズ層 22、プリズム層 23、及び充填層 24は、榭脂で構成される。より 具体的には、レンチキユラレンズ層 22及びプリズム層 23は、電離放射線硬化樹脂で 構成される。電離放射線硬化樹脂とは、紫外線や電子線等の電離放射線により硬化 する榭脂であり、たとえば、ポリエステル系アタリレート榭脂、ウレタン系アタリレート榭 脂、ポリエーテル系アタリレート榭脂、エポキシ系アタリレート榭脂、ポリエステル系メタ タリレート榭月旨、ウレタン系メタタリレート榭月旨、ポリエーテル系メタタリレート榭月旨、ェポ キシ系メタタリレート榭脂である。充填層 24は、電離放射線硬化樹脂で構成されても よいし、ポリカーボネート、ポリスチレン等の他の樹脂で構成されてもよい。
[レンズシート内の各層の屈折率]
プリズム層 23の屈折率 n23は、充填層 24の屈折率 n24と以下の式(1)の関係を有 し、ベースフィルム 21の屈折率 n21と以下の式(2)の関係を有する。
[0043] n23<n24 (1)
n23<n21 (2)
要するに、屈折率 n23は屈折率 n24及び屈折率 n21よりも小さい。なお、プリズム 層 23は上述のとおり樹脂で構成されるため、その屈折率 n23は空気の屈折率 na= 1 . 0よりも大きい。
[0044] 充填層 24の屈折率 n24は、プリズム層 23の屈折率 n23よりも大きいため、コリメート 層 25は、充填層 24に入射される光線を正面にコリメートしてベースフィルム 21に出 射する。屈折率 n24を大きくすれば、充填層 24の下面 243での光線の屈折角が大き くなる。下面 243でコリメートされた光線がプリズム 240の表面に達してさらに正面に コリメートされる。そのため、屈折率 n24が大きい方が、正面輝度がより向上する。充 填層 24の好ましい屈折率 n24は、 1. 5<n24≤l. 8である。ただし、屈折率 n24が 1 . 5以下であっても、屈折率 n23よりも大きければ、本発明の効果をある程度奏するこ とがでさる。
[0045] プリズム層 23の屈折率は、充填層 24の屈折率よりも小さいが、空気の屈折率 na= 1. 0よりも大きい。そのため、コリメート層 25内のプリズム 240の表面に入射された光 線の臨界角が大きくなる。臨界角が大きくなれば、充填層 24に入射された光線が全 反射する割合が減少するため、サイドローブ光の出射を抑制できる。この点について は後述する。プリズム層 23の好ましい屈折率 n23は、 1. 3≤η23< 1. 5である。ただ し、屈折率 n23が上述の範囲外であっても、屈折率 n23が式(1)及び(2)を満たせ ば、本発明の効果をある程度奏することができる。
[0046] ベースフィルム 21の屈折率 n21は、屈折率 n23よりも大きい。そのため、コリメート 層 25で正面に集光された光は、ベースフィルム 21の表面 212に入射されたとき、さら に正面にコリメートされる。そのため、ベースフィルム 21は正面輝度の向上に寄与す る。
[0047] 以上の構成を有するレンズシート 17は、サイドローブの発生を抑制し、かつ、 1枚で 正面輝度をより向上できる。以下、これらの効果について詳述する。
[サイドローブの抑制]
レンズシート 17は、コリメート層 25により左右視野角におけるサイドローブの発生を 抑制し、かつ、レンチキユラレンズ層 22により上下視野角におけるサイドローブの発 生を抑制する。
[左右視野角でのサイドローブ抑制]
レンズシート 17内のコリメート層 25は、左右視野角におけるサイドローブの発生を 抑制できる。コリメート層 25がサイドローブを抑制する理由は必ずしも定かではない 力 主として以下に示す事項が起因していると推測される。
[0048] まず、従来のプリズムシートにおけるサイドローブの発生機構について説明する。図 7Aにおいて、従来のプリズムシート 100上のプリズム PLに入射される光線の中には 、プリズム PLの一方の側面 BP1で全反射した後、他方の側面 BP2で透過して外部 に出射する光線 R2があり、この光線 R2がサイドローブを形成する。
[0049] 面光源 16の出射面の法線 ηθ (バックライト正面)から角度 Θ 0の方向に出射された 光線 ROがプリズム PLの側面 BP 1に達する。光線 ROの入射角 Θ ilが臨界角 Θ clよ りも大きい場合、光線 ROは全反射し、光線 R1としてプリズム PL内を伝播する。光線 R1が側面 BP2に達したとき、その入射角 Θ i2が臨界角 Θ clよりも小さければ、光線 Rlは、法線 ηθ (正面)に対して広角度をなすサイドローブ光 R2として外部に出射さ れる。
[0050] これに対し、コリメート層 25は、サイドローブ光の発生を抑制する。図 7Bを参照して 、コリメート層 25内は式( 1)の関係を満たすプリズム層 23と充填層 24とで構成され、 複数のプリズム 230の間には、プリズム 240が充填されている。
[0051] ここで、充填層 24の屈折率 n24がプリズムシート 100の屈折率 nlOOと同じであると 仮定する。この場合、充填層 24からプリズム層 23に光線が入射するときの相対屈折 率は、プリズムシート 100から空気に光線が入射するときの相対屈折率よりも小さくな る。なぜなら、榭脂で構成されるプリズム層 23の屈折率 n23は、空気の屈折率( = 1. 0)よりも大きいためである。
[0052] 相対屈折率が小さくなるため、コリメート層 25内でのプリズム 240の表面 241及び 2 42における臨界角 Θ cOは、プリズムシート 100のプリズム PLの表面 BP1及び BP2に おける臨界角 Θ clよりも大きくなる。その結果、プリズム 240の表面では、全反射され る光線 ROの割合が減少し、サイドローブ光 R2の出射を抑制できると考えられる。
[上下視野角でのサイドローブ抑制]
レンズシート 17内のレンチキユラレンズ層 22がサイドローブ光の出射を抑制できる 理由は、必ずしも定かではないが、主として以下の理由によるものと推測される。図 7 Cを参照して、図 7Aと同じ角度 Θ 0で入射された光線 ROは、シリンドリカルレンズ 22 0の凸面 221上の境界面 BP3に達する。光線 ROの入射角 Θ ilが臨界角 Θ c2よりも 大きい場合、光線 ROは全反射し、凸面上の境界面 BP4に達する。このとき光線 RO の入射角 Θ i2は臨界角 Θ c2よりも大きくなる場合が多い。そのため、光線 ROは再び 全反射して面光源 16へと戻る。要するに、シリンドリカルレンズ 220では、一度全反 射した光線は、その後透過して外部へ出射するよりも、再び全反射して面光源へ戻 る方が多くなる。そのため、サイドローブ光 R2の出射を抑え、輝度角度分布でのサイ ドローブの発生を抑制できる。
[正面輝度の向上]
レンズシート 17では、下面から入射された光を、コリメート層 25、ベースフィルム 21 、及びレンチキユラレンズ層 22の各々で正面に集光する。そのため、 1枚で正面輝度 をより向上できる。
[0053] コリメート層 25内の充填層 24の屈折率 n24は、プリズム層 23の屈折率 n23よりも大 きい。そのため、コリメート層 25は、面光源からの拡散光を正面に集光してベースフィ ルム 21に出射する。
[0054] ベースフィルム 21の屈折率 n21はプリズム層 23の屈折率 n23よりも大きい。そのた め、コリメート層 25からベースフィルム 21に入射された光線は、ベースフィルム 21の 下面で屈折し、さらに正面に集光されてレンチキユラレンズ層 22に出射される。
[0055] レンチキユラレンズ層 22は、凸面 221の形状により、入射された光線をさらに正面 に集光し、外部に出射する。
[0056] 以上のとおり、レンズシート 17では、コリメート層 25、ベースフィルム 21及びレンチ キユラレンズ層 22の各々力 入射された光線を正面にコリメートする。そのため、レン ズシート 17は、 1枚で正面輝度をより向上できる。
[0057] なお、コリメート層 25に代えて、互いに並設された複数のシリンドリカルレンズを備え るレンチキユラレンズ層(充填層 24に相当)と、レンチキユラレンズ層上に形成され、レ ンチキユラレンズ層よりも屈折率の低い層(プリズム層 23に相当)とで構成されるコリメ ート層とした場合、コリメート層での集光効果が低下する。なぜなら、レンチキユラレン ズシートはプリズムシートよりも集光効果が低いからである。同様の理由により、マイク 口レンズやプリズムアレイもプリズムシートよりも集光効果が低い。要するに、一般的な レンズシートのうち、プリズムシートが最も集光効果が高い。したがって、レンズシート 17のコリメート層 25は、プリズム 240が並設された充填層 24で構成される。
[製造方法]
レンズシート 17の製造方法の一例として、ロール版を用いたロールトウロール方式 による製造方法にっ 、て説明する。
[0058] はじめに、ベースフィルム 21の表面 212にコリメート層 25を形成する。表面にフィル ム状のベースフィルム 21を巻いた円筒状の第 1ロールと、図 8A及び図 8Bに示すよう に、プリズム 230の転写用溝 52を表面に有するプリズム用ロール版 50 (以下、単に口 ール版 50という)とを準備する。転写用溝 52の横断面形状は、プリズム 230の横断 面形状と同じであり、転写用溝 52の縁部 (フランジ部)に相当する凸条 53の横断面 形状は、プリズム 240の横断面形状と同じである。転写用溝 52は周方向に配列され る。
[0059] 第 1ロールの軸方向がロール版 50の軸方向と平行になるように、第 1ロール及び口 ール版 50を配置する。配置後、ベースフィルム 21の屈折率 n21よりも低い屈折率 n2 3を有する電離放射線硬化榭脂を、ロール版 50の表面に充填する。第 1ロール及び ロール版 50を回転させながら、充填された電離放射線硬化榭脂を、第 1ロールから 送り出されたベースフィルム 21上に転写する。このとき、ベースフィルム 21を挟んで口 ール版 50と対向して配置されるバックアップロールと、ロール版 50とで、ベースフィル ム 21を挟みながら転写する。転写された電離放射線硬化樹脂に電離放射線を照射 して電離放射線硬化榭脂を硬化し、プリズム層 23を形成する。
[0060] プリズム層 23を形成後、プリズム層 23上に充填層 24を形成する。プリズム層 23の 屈折率 n23よりも高い屈折率 n24を有する榭脂を溶剤に溶解した塗料を準備する。 グラビアコータ等を用いて、準備した塗料をプリズム層 23上に均一に塗布する。塗布 された塗料を乾燥し、充填層 24を形成する。
[0061] 以上の工程により、ベースフィルム 21の表面 212にコリメート層 25が形成される。コ リメート層 25が形成されたベースフィルム 21フィルムは、第 2ロールに巻き取られる。 このとき、プリズム 230及び 240は、第 2ロールの周方向に並設されている。
[0062] 次に、ベースフィルム 21の表面 211にレンチキユラレンズ層 22を形成する。図 9A 及び Bに示すレンチキユラレンズ用ロール版 60 (以下、単にロール版 60という)を準 備し、その軸方向が第 2ロールの軸方向と平行となるように配置する。図 9に示すよう に、ロール版 60の表面には、軸方向に配列されたシリンドリカルレンズ 220の転写用 溝 62が形成されている。
[0063] ロール版 60の転写用溝 62に電離放射線硬化榭脂を充填する。第 2ロール及び口 ール版 60を回転させながら、充填された電離放射線硬化榭脂を、第 2ロール力ゝら送 り出されたベースフィルム 21の表面 211に転写する。このとき、バックアップロールに よりフィルムを挟みながら転写する。転写された電離放射線硬化樹脂に電離放射線 を照射して硬化させ、レンチキユラレンズ層 22を形成する。以上の工程によりレンズ シート 17が形成される。 [0064] 上述の製造方法では、はじめにコリメート層 25を形成し、次にレンチキユラレンズ層 22を形成した力 はじめにレンチキユラレンズ層 22を形成し、次にコリメート層 25を 形成してもよい。ただし、はじめにコリメート層 25を形成する方が好ましい。先にレン チキユラレンズ層 22を形成すれば、コリメート層 25内のプリズム層 23を形成するとき に、バックアップロールがレンチキユラレンズ層 22のシリンドリカルレンズ 220の凸面 に押し当てられる。そのため、シリンドリカルレンズ 220の形状が変形してしまう可能 性がある力 である。
[0065] 上述の製造方法では、プリズム転写用溝 52が周方向に配列されたロール版 50と、 シリンドリカルレンズ転写用溝 62が軸方向に配列されたロール版 60とを使用した力 プリズム転写用溝 52の配列方向がシリンドリカルレンズ転写用溝 62の配列方向と直 交していれば、プリズム転写用溝 52が周方向以外の方向に配列されてもよぐシリン ドリカルレンズ転写用溝 62が軸方向以外の方向に配列されていてもよい。しかしなが ら、プリズム転写用溝 52が周方向に配列されたロール版 50と、シリンドリカルレンズ 転写用溝 62が軸方向に配列されたロール版 60とを用いれば、製造歩留まりが最も 高くなる。
[0066] さらに、シリンドリカルレンズ転写用溝 62は軸方向に配列されるのが好ましぐプリズ ム転写用溝 52は周方向に配列されるのが好ましい。シリンドリカルレンズ転写用溝 6 2を周方向に配列させれば、ロール版力もベースフィルム 21上に転写された榭脂が シリンドリカルレンズ転写用溝の縁部 621により削り取られる可能性が生じるからであ る。
[0067] また、プリズム転写用溝 52の横断面形状は、プリズム 230の横断面形状と等 、が 、プリズム転写用溝 52の溝底の頂角(つまり、プリズム 230の頂角)は 90° 以上であ るのが好ましい。溝底の頂角が 90° 未満であれば、ベースフィルム 21の表面 212に 転写された榭脂が凸条 53により削り取られる可能性が生じる力もである。
[0068] 上述の製造方法では、塗料を乾燥させることにより充填層 24を形成したが、屈折率 n23よりも高 ヽ屈折率 n24を有する電離放射線硬化榭脂を、電離放射線を照射して 硬化させることにより、充填層 24を形成してもよい。この場合、プリズム層 23上にダイ コータ等を用いて電離放射線硬化榭脂を均一に塗布し、塗布された電離放射線硬 化榭脂に電離放射線を照射すればよい。
[0069] 以上、製造方法の一例として、ロール版を用いたロールトウロール方式による製造 方法を説明したが、他の製造方法によってもレンズシート 17を製造できる。ロールトウ ロール方式ではなぐ板状の版を用いてコリメート層 25及びレンチキユラレンズ層 22 を形成してもよい。また、レンチキユラレンズ層 22は、押し出し法や、熱プレス法、射 出形成法により形成してもよい。
[他の実施の形態]
上述の実施の形態のレンズシート 17では、プリズム 230及び 240の並設方向がシリ ンドリカルレンズ 220の並設方向となす角度(交差角)を 90° としたが、交差角は 90 ° でなくてもよい。交差していれば、 2軸方向の視野角を制御できるし、ある程度の集 光効果を得ることができる。好ましい交差角は 45° 〜135° であり、もっとも好ましい 交差角は 90° である。
[0070] また、図 10に示すように、プリズム 230及び 240の並設方向がシリンドリカルレンズ 220の並設方向と平行であってもよい。この場合、制御される視野角は 1軸方向のみ となるが、正面輝度は従来のプリズムシートよりも向上でき、かつ、サイドローブ光の 発生を抑制できる。
[0071] 図 10のように、プリズム 230及び 240の並設方向力 シリンドリカルレンズ 220の並 設方向と平行である場合、モアレ縞が発生する場合がある。このようなモアレ縞の発 生を防止するために、図 11〖こ示すよう〖こ、プリズム 230及び 240の長手方向を直線 状ではなぐ不規則な波線状にするのが好ましい。プリズム 230及び 240を直線状と し、シリンドリカルレンズ 220を長手方向に不規則な波線状にしてもよいし、シリンドリ カルレンズ 220と、プリズム 230及び 240とを共に不規則な波線状にしてもよい。モア レ縞は、規則的な模様を重ね合わせたときに発生する。そのため、プリズム 230及び 240とシリンドリカルレンズ 220との少なくとも一方を不規則な波線状とすることにより 、モアレ縞の発生を抑制できる。
[0072] これらのレンズシートも、レンズシート 17と同様の製造方法により製造できる。
[0073] 以上、本実施の形態によるレンズシート 17は、プリズム層 23の屈折率 n23、充填層 24の屈折率 n24、及びベースフィルム 21の屈折率 n21を式(1)及び(2)を満たす関 係とすることにより、 1枚で正面輝度をより向上でき、かつ、輝度角度分布におけるサ イドローブの発生を抑制できる。
[0074] また、コリメート層 25内の複数のプリズム 240は、プリズム層 23の複数のプリズム 23 0の間に充填されるため、その頂部が表面に露出しない。また、レンチキユラレンズ層 22を構成するシリンドリカルレンズ 220の頂部表面は曲面である。そのため、従来の プリズムシートの頂部のように製造及び搬送時に傷が発生しにくぐ頂部を保護する ための保護シートは不要である。
[0075] また、プリズム 230及び 240の並設方向と、シリンドリカルレンズ 220の並設方向とを 直交させることにより、液晶表示装置内の画面上における上下方向及び左右方向の 視野角を制御でき、かつ、各軸方向での輝度角度分布を、正面をピークとした自然 な配向分布とすることができる。さらに、直交されることにより 2軸方向の光を正面に集 光できるため、正面輝度がさらに向上する。なお、ここでいう「直交」は厳密な 90° で ある必要はなぐ上下及び左右方向の視野角が制御でき、集光効果が得られる範囲 であればよい。
[0076] 本実施の形態ではノ ックライト 10を直下型とした力 エッジライト型にしてもよい。
[0077] また、図 3〜図 5では、複数のシリンドリカルレンズ 220の各々を互いに接触させて 配設したが、隣り合うシリンドリカルレンズ 220の間に隙間を設けてもよい。同様に、隣 り合うプリズム 240の間に隙間を設けてもよい。また、プリズム 230及び 240の横断面 形状を三角形としたが、台形でもよい。
実施例 1
[0078] 表 1に示す形状及び屈折率 n21〜n24を有する本発明例 1〜6のレンズシートを製 造した。また、比較例としてプリズムシートを製造した。本発明例 1〜6のレンズシート 及びプリズムシートの輝度角度分布を調査した。
[表 1]
Figure imgf000019_0001
[本発明例 1]
図 3〜図 5に示す形状の本発明例 1のレンズシートと、比較例であるプリズムシートと を製造し、輝度角度分布を調査した。
[0079] [製造方法]
本発明例 1のレンズシートを次に示す方法により製造した。プリズム転写用溝が周 方向に配列された表面を有するプリズム用ロール版を準備した。プリズム転写用溝の 横断面形状は二等辺三角形であった。
[0080] ベースフィルム 21として、厚さ 250 m、屈折率(n21) = 1. 6のポリエチレンテレフ タレート(PET)フィルムを準備した。ロール版に屈折率 (n23) = l. 4の紫外線硬化 榭脂を充填し、ロール版を PETフィルムの表面に押し当てることにより、紫外線硬化 榭脂を転写した。紫外線を照射することにより転写された紫外線硬化榭脂を硬化させ 、プリズム層 23を形成した。プリズム層 23表面のプリズム 230の横断面形状は二等 辺三角形であり、その頂角は 90° 、底辺は 50 m、互いに隣り合うプリズムの頂点 間距離、すなわち、ピッチは 50 mであった。
[0081] 屈折率 (n24) = 1. 7である榭脂を溶剤に溶解した塗料を準備した。準備した塗料 をグラビアコートを用いてプリズム層 23上に均一に塗布した。塗布された塗料を乾燥 し、層の厚さが 30 mの充填層 24を形成した。
[0082] 以上の工程によりベースフィルム 21上にコリメート層 25を形成した後、コリメート層 2 5が形成された表面の反対側のベースフィルム 21の表面 211にレンチキユラレンズ 層 22を形成した。シリンドリカルレンズ転写用溝が軸方向に配列された表面を有する レンチキユラレンズ用ロール版を準備した。転写用溝の横断面形状は円弧であった。
[0083] 屈折率 = 1. 54の紫外線硬化榭脂をレンチキユラレンズ用ロール版の転写用溝に 充填し、 PETフィルム表面上に転写した。転写された紫外線硬化樹脂に紫外線を照 射し硬化させ、レンチキユラレンズ層 22を形成した。レンチキユラレンズ層 22上の各 シリンドリカルレンズ 220の横断面形状は曲率半径 20 μ mの円弧であり、レンズエツ ジから凸面の頂上までの高さが 20 μ m、凸面とレンズエッジを含む面とがなす角度( 以下、接触角という)が 75° 、互いに隣り合うシリンドリカノレレンズ 220のピッチ力 0 μ mであった。 [0084] 比較例のプリズムシートは次に示す方法により作成した。厚さ 250 μ mの PETフィ ルム上に紫外線硬化榭脂をダイコータにより均一に塗布し、厚さ 30 mの紫外線硬 化榭脂層を形成した。続いて、プリズム用ロール版を紫外線硬化榭脂層に押し当て ながら紫外線を照射して、図 18及び図 19に示す形状のプリズムシートを製造した。 プリズムのピッチは 50 mであり、頂角は 90度であった。 PETフィルムの屈折率は 1 . 6であり、紫外線硬化樹脂の屈折率は 1. 54であった。
[0085] [輝度角度分布調査]
作製された本発明例 1のレンズシートと、比較例のプリズムシートとを用いて輝度角 度分布を調査した。冷陰極管を収納し、内面に反射フィルムが敷設され、開口部に 光拡散板が嵌着されたハウジングにレンズシートを敷設した。このとき、シリンドリカル レンズが上下方向に並設され、プリズムが左右方向に並設されるようにレンズシートを 敷設した。
[0086] ノ、ウジングにレンズシートを敷設した後、輝度角度分布を調査した。視野角は、レン ズシートの法線方向(正面)を 0度軸とし、 0度軸力 上下方向への傾き角を上下視野 角、 0度軸から左右方向への傾き角を左右視野角とした。各上下視野角及び左右視 野角の輝度は輝度計により測定した。測定箇所はレンズシートの中央部とした。
[0087] 同様に、比較例のプリズムシートをノヽウジングに敷設して輝度の角度分布を調査し た。このとき、プリズムの並設方向は上下方向とした。
[0088] 本発明例 1のレンズシートの輝度角度分布を図 12に、比較例であるプリズムシート による輝度角度分布を図 20に示す。図 12及び図 20の横軸は視野角(deg)、縦軸は ノヽゥジングの光拡散板の輝度を基準(1. 0)とした相対輝度 (a. u. )である。また、図 中実線が上下視野角における輝度角度分布であり、図中点線が左右視野角におけ る輝度角度分布である。
[0089] 図 12及び図 20を参照して、比較例では視野角 ± 50〜90degでサイドローブが発 生したが、本発明例 1では上下視野角及び左右視野角ともに、サイドローブはほとん ど発生しな力 た。
[0090] また、本発明例 1のレンズシートでは、上下視野角、左右視野角ともに、視野角 Ode gをピークに視野角が広くなるにつれて相対輝度が徐々に低下した分布となり、自然 な酉 s光分布となった。
[0091] さらに、視野角 Odegにおける相対輝度を正面輝度とした場合、本発明例 1のレンズ シートの正面輝度は、従来のプリズムシートの正面輝度の 1. 12倍であった。
[本発明例 2]
本発明例 2のレンズシートを製造し、本発明例 1と同様に輝度角度依存性を調査し た。表 1に示すとおり、本発明例 2のレンズシートは、本発明例 1と比較して、レンチキ ユラレンズ層 22のシリンドリカルレンズを異なる形状とした。具体的には、各シリンドリ カルレンズの横断面形状は楕円弧であり、高さは 23. 7 /ζ πι、頂部の曲率半径は 17 . 3 m、接触角は 70° 、隣り合うシリンドリカルレンズ間のピッチは 50 μ mとした。そ の他の構成は、本発明例 1のレンズシートと同じとした。
[0092] 面光源であるハウジング上に本発明例 2のレンズシートを本発明例 1のレンズシート と同様に敷設した。具体的には、シリンドリカルレンズが上下方向に並設され、プリズ ムが左右方向に並設されるように敷設した。敷設後、実施例 1と同様に、輝度の角度 分布を調査した。
[0093] 調査結果を図 13に示す。従来のプリズムシート(図 20)と比較して、本発明例 2では 、サイドローブの発生を抑制できた。また、上下及び左右視野角ともに、視野角 Odeg をピークとした輝度分布となり、 自然な配光分布となった。
[0094] 本発明例 2のレンズシートの正面輝度は、従来のプリズムシートの正面輝度の 1. 1 5倍であり、従来のプリズムシート及び本発明例 1よりも高かった。シリンドリカルレンズ の横断面形状が楕円弧であるため、横断面形状が円弧である本発明例 1のレンズシ ートと比較して、レンチキユラレンズ層 22での集光効果が向上したためと考えられる。
[本発明例 3]
本発明例 3のレンズシートを製造し、本発明例 1と同様に輝度角度依存性を調査し た。表 1に示すとおり、本発明例 3のレンズシートは、本発明例 1と比較して、屈折率 n 23及び屈折率 n24を異なる値とした。具体的には、屈折率 n23を本発明例 1よりも小 さくし(1. 3)、屈折率 n24を本発明例 1よりも大きくした(1. 8)。その他の構成は本発 明例 1と同じとした。
[0095] 調査結果を図 14に示す。本発明例 3では、上下視野角及び左右視野角ともに、サ イドローブの発生を抑制できた。また、上下及び左右視野角ともに、視野角 Odegをピ ークとした輝度分布となり、 自然な配光分布となった。
[0096] 本発明例 3のレンズシートの正面輝度は、従来のプリズムシートの正面輝度の 1. 3 0倍であり、従来のプリズムシート及び本発明例 1よりも高力つた。充填層 24からプリ ズム層 23に光が入射される場合の相対屈折率が本発明例 1より低ぐかつ、プリズム 層 23からベースフィルム 21に光が入射される場合の相対屈折率が高!、ため、本発 明例 1よりも正面輝度が向上したと考えられる。
[本発明例 4]
本発明例 4のレンズシートを製造し、本発明例 1と同様の方法で輝度角度分布を調 查した。本発明例 4の充填層 24は本発明例 1と異なる方法により製造した。具体的に は、形成されたプリズム層 23上に上述の屈折率 (n24= l. 6)の紫外線硬化榭脂を ダイコータを用いて均一に塗布した。塗布された紫外線硬化樹脂の表面に、表面が 平坦なロールを押し当てながら、紫外線を照射して硬化させ、充填層 24とした。その 他の製造方法は、本発明例 1と同じとした。
[0097] 表 1に示すとおり、本発明例 4のレンズシートは、屈折率 n24を本発明例 1よりも低 い値とした。その他の構成は本発明例 1と同じとした。
[0098] 調査結果を図 15に示す。本発明例 4では、上下視野角及び左右視野角ともに、サ イドローブの発生を抑制できた。また、上下及び左右視野角ともに、視野角 Odegをピ ークとした自然な配光分布となった。
[0099] 本発明例 4のレンズシートの正面輝度は、従来のプリズムシートの正面輝度の 1. 0 7倍であり、従来のプリズムシートよりも高力つた。ただし、本発明例 1の正面輝度より も低力つた。充填層 24の屈折率 n24が本発明例 1よりも低ぐコリメート層 25で集光 効果が低下したためと考えられる。
[本発明例 5]
本発明例 5のレンズシートを本発明例 4と同様の製造方法で製造した。表 1に示す とおり、本発明例 5のレンズシートは、本発明例 1よりも屈折率 η23を高くして 1. 5とし た。その他の構成は本発明例 1と同じとした。
[0100] 調査結果を図 16に示す。本発明例 5では、上下視野角及び左右視野角ともに、サ イドローブの発生を抑制できた。また、上下及び左右視野角ともに、視野角 Odegをピ ークとした輝度分布となり、 自然な配光分布となった。
[0101] 本発明例 5のレンズシートの正面輝度は、従来のプリズムシートの正面輝度の 1. 0 5倍であり、従来のプリズムシートよりも高力つた。ただし、本発明例 1の正面輝度より も低力つた。屈折率 n23が本発明例 1よりも高ぐコリメート層 25で集光効果が低下し たためと考えられる。
[本発明例 6]
本発明例 6のレンズシートを本発明例 4と同様の製造方法で製造した。表 1に示す とおり、本発明例 6のレンズシートは、屈折率 n23は 1. 5とし、本発明例 1よりも高くし た。また、屈折率 n24を 1. 6とし、本発明例 1よりも低くした。その他の構成は本発明 例 1と同じとした。また、レンチキユラレンズ層 22上のシリンドリカルレンズの横断面形 状を、本発明例 2と同様の楕円弧形状とした。
[0102] 調査結果を図 17に示す。本発明例 6では、上下視野角及び左右視野角ともに、サ イドローブの発生を抑制できた。また、上下及び左右視野角ともに、視野角 Odegをピ ークとした輝度分布となり、 自然な配光分布となった。
[0103] 本発明例 6のレンズシートの正面輝度は、従来のプリズムシートの正面輝度のよりも 若干高かった。ただし、本発明例 1の正面輝度よりも低カゝつた。屈折率 n23が本発明 例 1よりも高ぐ屈折率 n24が本発明例 1よりも低いため、コリメート層で集光効果が低 下したと考えられる。
[0104] 以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施す るための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることな ぐその趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施するこ とが可能である。

Claims

請求の範囲
[1] ノ ックライトに用いられるレンズシートであって、
ベースフイノレムと、
前記ベースフィルムの一方の表面上に形成され、互いに並設された複数のシリンド リカルレンズを備えるレンチキユラレンズ榭脂層と、
前記ベースフィルムの他方の表面上に形成され、互いに並設された複数のプリズム を備え、前記ベースフィルムの屈折率よりも低 、屈折率を有するプリズム榭脂層と、 前記プリズムシート榭脂層の前記プリズムが並設された表面上に充填され、前記プ リズム榭脂層の屈折率よりも高い屈折率を有する充填榭脂層とを備えることを特徴と するレンズシート。
[2] 請求項 1に記載のレンズシートであって、
前記シリンドリカルレンズの並設方向は前記プリズムの並設方向と交差することを特 徴とするレンズシート。
[3] 請求項 2に記載のレンズシートであって、
前記シリンドリカルレンズの並設方向は前記プリズムの並設方向と直交することを特 徴とするレンズシート。
[4] 請求項 3に記載のレンズシートであって、
前記レンチキユラレンズ榭脂層は、軸方向に配列されたシリンドリカルレンズ転写用 溝を表面に有する第 1のロール版の表面に電離放射線硬化榭脂を充填し、前記充 填された電離放射線硬化榭脂を前記ベースフィルムの一方の表面に転写した後電 離放射線を照射して硬化させることにより形成され、
前記プリズム榭脂層は、周方向に配列され前記プリズムと同じ横断面形状である複 数のプリズム転写用溝を表面に有する第 2のロール版の表面に電離放射線硬化榭 脂を充填し、前記充填された電離放射線硬化榭脂を前記ベースフィルムの他方の表 面に転写した後電離放射線を照射して硬化させることにより形成され、
前記充填榭脂層は、形成されたプリズム榭脂層の表面に榭脂を塗布することにより 形成されることを特徴とするレンズシート。
[5] 請求項 4に記載のレンズシートであって、前記プリズムの頂角は 90° 以上であるこ とを特徴とするレンズシート。
[6] 請求項 1〜請求項 5のいずれ力 1項に記載のレンズシートであって、
前記シリンドリカルレンズの並設方向は、前記プリズムの並設方向と同じであり、 前記シリンドリカルレンズ及びプリズムの少なくとも一方は、長手方向に波線状に延 在することを特徴とするレンズシート。
[7] ベースフィルムと、前記ベースフィルムの一方の表面上に形成され、互いに並設さ れた複数のシリンドリカルレンズを含むレンチキユラレンズ榭脂層と、前記ベースフィ ルムの他方の表面上に形成され、互いに並設された複数のプリズムを含み、前記べ 一スフイルムの屈折率よりも低 、屈折率を有するプリズム榭脂層と、前記プリズムシー ト榭脂層の前記プリズムが並設された表面上に充填され、前記プリズム榭脂層の屈 折率よりも高い屈折率を有する充填榭脂層とを含むレンズシート、を備えることを特徴 とするバックライト。
[8] ベースフィルムと、前記ベースフィルムの一方の表面上に形成され、互いに並設さ れた複数のシリンドリカルレンズを有するレンチキユラレンズ榭脂層と、前記べ一スフ イルムの他方の表面上に形成され、互いに並設された複数のプリズムを有し、前記べ 一スフイルムの屈折率よりも低 、屈折率を有するプリズム榭脂層と、前記プリズムシー ト榭脂層の前記プリズムが並設された表面上に充填され、前記プリズム榭脂層の屈 折率よりも高い屈折率を有する充填榭脂層とを有するレンズシートを含むバックライト を備えることを特徴とする表示装置。
[9] ベースフィルムと、前記ベースフィルムの一方の表面上に形成され、互いに並設さ れた複数のシリンドリカルレンズを含むレンチキユラレンズ榭脂層と、前記ベースフィ ルムの他方の表面上に形成され、互いに並設された複数のプリズムを含み、前記べ 一スフイルムの屈折率よりも低 、屈折率を有するプリズム榭脂層と、前記プリズムシー ト榭脂層の前記プリズムが並設された表面上に充填され、前記プリズム榭脂層の屈 折率よりも高い屈折率を有する充填榭脂層とを含むレンズシート、を備えるバックライ トと、
前記バックライト上に敷設される液晶パネルとを備えることを特徴とする表示装置。
PCT/JP2007/058454 2006-04-28 2007-04-18 バックライトに用いられるレンズシート、それを用いたバックライト及び表示装置 WO2007125803A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/067,281 US7804650B2 (en) 2006-04-28 2007-04-18 Lens sheet for use in backlight, backlight and display device using the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006-126839 2006-04-28
JP2006126839A JP4105736B2 (ja) 2006-04-28 2006-04-28 レンズシート、それを用いたバックライト及び表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007125803A1 true WO2007125803A1 (ja) 2007-11-08

Family

ID=38655330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2007/058454 WO2007125803A1 (ja) 2006-04-28 2007-04-18 バックライトに用いられるレンズシート、それを用いたバックライト及び表示装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7804650B2 (ja)
JP (1) JP4105736B2 (ja)
KR (1) KR20080111435A (ja)
CN (1) CN101346645A (ja)
TW (1) TWI434076B (ja)
WO (1) WO2007125803A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7859612B2 (en) 2007-11-13 2010-12-28 Lg Display Co., Ltd. Light concentrating sheet, backlight unit including the light concentrating sheet and liquid crystal display module including the backlight unit
JP2015200832A (ja) * 2014-04-09 2015-11-12 富士フイルム株式会社 輝度向上膜、偏光板、および画像表示装置
US11276795B2 (en) 2010-07-13 2022-03-15 S.V.V. Technology Innovations, Inc. Light converting systems employing thin light absorbing and light trapping structures with lens arrays
USRE49630E1 (en) 2011-10-08 2023-08-29 S.V.V. Technology Innovations, Inc. Collimating illumination systems employing a waveguide

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009157029A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Hitachi Maxell Ltd レンズシート、レンズシートを用いたバックライト及び液晶表示装置
KR20090086759A (ko) * 2008-02-11 2009-08-14 삼성정밀화학 주식회사 정면 휘도가 개선된 길이방향 웨이브 패턴의 프리즘 산을갖는 프리즘 시트, 이를 채용한 백라이트 유니트, 및 상기백라이트 유니트를 구비한 액정표시장치
JP4997143B2 (ja) * 2008-02-29 2012-08-08 株式会社クラレ 照明装置及び光制御板
JP2009216942A (ja) * 2008-03-10 2009-09-24 Hitachi Maxell Ltd バックライトに用いられるレンズシート及び電離放射線硬化樹脂
JP5182927B2 (ja) * 2008-04-01 2013-04-17 日亜化学工業株式会社 照明装置
JP2009277614A (ja) * 2008-05-19 2009-11-26 Toppan Printing Co Ltd バックライト装置及び光測定装置
KR101617485B1 (ko) * 2008-12-05 2016-05-02 도판 인사츠 가부시키가이샤 광학 부품, 조명 장치 및 표시 장치
JP5267098B2 (ja) * 2008-12-17 2013-08-21 凸版印刷株式会社 レンズシートおよびディスプレイ装置
US20110267560A1 (en) * 2009-01-09 2011-11-03 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus and backlight
JP2010224113A (ja) * 2009-03-23 2010-10-07 Jsr Corp レンズフィルムおよびそれを用いたバックライトユニット
TW201037369A (en) * 2009-04-01 2010-10-16 Coretronic Corp Fabrication method of brightness enhancement film
TWI526718B (zh) * 2010-03-26 2016-03-21 友輝光電股份有限公司 在一基板上形成一凹凸結構的方法與模具制作的方法
KR20120115897A (ko) 2011-04-11 2012-10-19 삼성디스플레이 주식회사 광학 플레이트, 이를 갖는 표시 장치, 및 광학 플레이트의 제조 방법
DE102012025266A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-26 Giesecke & Devrient Gmbh Sicherheitselement mit Linsenrasterbild
CN103257380A (zh) * 2013-04-26 2013-08-21 苏州尚科洁净技术有限公司 一种柱镜
CN104676375A (zh) * 2015-02-11 2015-06-03 深圳市华星光电技术有限公司 背光模组及包含其的液晶显示装置
JP2019008865A (ja) * 2015-11-16 2019-01-17 Agc株式会社 レンチキュラー構造体
CN105599380B (zh) * 2015-12-15 2018-04-06 上海维凯光电新材料有限公司 一种高透耐磨复合保护膜及其制备方法和用途
KR101806034B1 (ko) 2016-07-25 2018-01-10 장광옥 휴지통 뚜껑 회동장치
US11099314B2 (en) * 2017-01-04 2021-08-24 3M Innovative Properties Company Light control film with turning film and lenticular diffuser for view enhancement in the horizontal plane
CN113196113A (zh) * 2018-12-20 2021-07-30 3M创新有限公司 用于在水平平面中增强视图的具有转向膜和透镜状扩散片的光控膜
CN113227846B (zh) * 2018-12-20 2023-08-22 3M创新有限公司 用于水平平面中的视觉增强的具有转向膜和透镜状扩散器的光控膜
JP7240715B2 (ja) * 2019-01-30 2023-03-16 株式会社オーディオテクニカ 光照射装置とワイヤレスマイクロホン
CN110208983B (zh) * 2019-05-08 2022-02-18 马鞍山晶智科技有限公司 一种侧入式背光模组
CN112946951A (zh) * 2019-12-11 2021-06-11 中强光电股份有限公司 背光模块及显示装置
CN114660827A (zh) * 2020-12-22 2022-06-24 群创光电股份有限公司 电子装置与电子装置的显示方法
CN114355669A (zh) * 2021-12-31 2022-04-15 华为技术有限公司 一种背光结构、显示器及电子设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3262230B2 (ja) * 1985-11-21 2002-03-04 ミネソタ マイニング アンド マニュファクチュアリング コンパニー 光線導管
JP2004046076A (ja) * 2002-03-15 2004-02-12 Mitsubishi Rayon Co Ltd 光偏向素子及び面光源装置
JP2005208600A (ja) * 2003-12-26 2005-08-04 Nec Corp 液晶表示装置、その駆動方法及び駆動回路

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4805984A (en) 1985-11-21 1989-02-21 Minnesota Mining And Manufacturing Company Totally internally reflecting light conduit
CN1336559A (zh) 2000-07-27 2002-02-20 精碟科技股份有限公司 光学元件的制造方法
CN100445824C (zh) 2002-01-31 2008-12-24 三菱丽阳株式会社 光偏转元件及使用该元件的光源装置
KR100432347B1 (ko) 2003-07-01 2004-05-20 주식회사 엘지에스 백라이트 유닛의 집광시트
US20050140634A1 (en) 2003-12-26 2005-06-30 Nec Corporation Liquid crystal display device, and method and circuit for driving liquid crystal display device
CN100430756C (zh) 2004-06-18 2008-11-05 东丽株式会社 各向异性扩散薄膜
US20080055933A1 (en) 2004-07-26 2008-03-06 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Multi Emission Mode Backlight

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3262230B2 (ja) * 1985-11-21 2002-03-04 ミネソタ マイニング アンド マニュファクチュアリング コンパニー 光線導管
JP2004046076A (ja) * 2002-03-15 2004-02-12 Mitsubishi Rayon Co Ltd 光偏向素子及び面光源装置
JP2005208600A (ja) * 2003-12-26 2005-08-04 Nec Corp 液晶表示装置、その駆動方法及び駆動回路

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7859612B2 (en) 2007-11-13 2010-12-28 Lg Display Co., Ltd. Light concentrating sheet, backlight unit including the light concentrating sheet and liquid crystal display module including the backlight unit
CN101435955B (zh) * 2007-11-13 2012-01-18 乐金显示有限公司 集光片、包括集光片的背光单元和包括背光单元的液晶显示模块
US11276795B2 (en) 2010-07-13 2022-03-15 S.V.V. Technology Innovations, Inc. Light converting systems employing thin light absorbing and light trapping structures with lens arrays
US11616157B2 (en) 2010-07-13 2023-03-28 S.V.V. Technology Innovations, Inc. Method of making light converting systems using thin light absorbing and light trapping structures
US11923475B2 (en) 2010-07-13 2024-03-05 S.V.V. Technology Innovations, Inc. Method of making light converting systems using thin light trapping structures and photoabsorptive films
USRE49630E1 (en) 2011-10-08 2023-08-29 S.V.V. Technology Innovations, Inc. Collimating illumination systems employing a waveguide
JP2015200832A (ja) * 2014-04-09 2015-11-12 富士フイルム株式会社 輝度向上膜、偏光板、および画像表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080111435A (ko) 2008-12-23
US20090180191A1 (en) 2009-07-16
US7804650B2 (en) 2010-09-28
CN101346645A (zh) 2009-01-14
JP4105736B2 (ja) 2008-06-25
TW200745623A (en) 2007-12-16
TWI434076B (zh) 2014-04-11
JP2007298757A (ja) 2007-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007125803A1 (ja) バックライトに用いられるレンズシート、それを用いたバックライト及び表示装置
US7884898B2 (en) Optical sheet for backlight, backlight, and display device
JP3309173B2 (ja) フィルムレンズ、面光源及び透過型表示体
TWI417612B (zh) 照明裝置及使用此照明裝置之圖像顯示裝置
WO2007049511A1 (ja) バックライト装置、表示装置及び光学部材
CN110865509B (zh) 投影屏幕及其制造方法
US20150362832A1 (en) Projection screen and manufacturing method of projection screen
JP2008158505A (ja) バックライト装置に用いられる光学シート、バックライト装置及び表示装置
US20210389657A1 (en) Projection screen and processing method therefor
JP2009157029A (ja) レンズシート、レンズシートを用いたバックライト及び液晶表示装置
WO2009096057A1 (ja) 光デバイス、光均一デバイス、光学シート、バックライトユニットおよびディスプレイ装置
JP2009204781A (ja) レンズシート、ディスプレイ用光学シート及びそれを用いたバックライト・ユニット、ディスプレイ装置
JP4163243B1 (ja) バックライト装置、液晶表示装置、光学部材及びレンチキュラレンズシート
JP2008122977A (ja) レンズシート、それを用いたバックライト及び表示装置
JP2009103762A (ja) バックライトに用いられるレンズシート、それを用いたバックライト及び液晶表示装置
JP5151127B2 (ja) 輝度向上視野角制御光学部材
JP2007148385A (ja) バックライト装置、表示装置及び光学部材
JP2010032781A (ja) 光デバイス、光拡散デバイス、光学シート、バックライトユニットおよびディスプレイ装置
JP2010054541A (ja) 光学レンズシートの製造方法
KR20090027395A (ko) 지그재그 배열 패턴의 프리즘 산을 갖는 프리즘 시트, 이를채용한 백라이트 유니트, 및 상기 백라이트 유니트를구비한 액정표시장치
JP2009103763A (ja) バックライトに用いられるレンズシート、それを用いたバックライト及び液晶表示装置
JP4166818B1 (ja) バックライト、光学部材及び液晶表示装置
JP2009140615A (ja) バックライト、バックライトに用いられる光学部材及び液晶表示装置
JP2009277553A (ja) バックライト、光学部材、レンチキュラレンズシート及び液晶表示装置
JP2007122045A (ja) 出射角度制御シート及びその製造方法、面光源装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200780000959.3

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07741890

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020087006470

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12067281

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07741890

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1