WO2012005135A1 - 光拡散シートおよび当該光拡散シートを備えた表示装置 - Google Patents

光拡散シートおよび当該光拡散シートを備えた表示装置 Download PDF

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WO2012005135A1
WO2012005135A1 PCT/JP2011/064698 JP2011064698W WO2012005135A1 WO 2012005135 A1 WO2012005135 A1 WO 2012005135A1 JP 2011064698 W JP2011064698 W JP 2011064698W WO 2012005135 A1 WO2012005135 A1 WO 2012005135A1
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light
incident
diffusion sheet
exit surface
recesses
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時由 梅田
彰規 伊藤
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シャープ株式会社
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    • 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
    • G02F1/133504Diffusing, scattering, diffracting elements

Definitions

  • the present invention relates to a light diffusion sheet and a display device including the light diffusion sheet.
  • FPD thin flat panel display
  • LCD liquid crystal display
  • a sheet that collects light such as a backlight and diffuses light on the viewer side of the display device (hereinafter referred to as a “light diffusion sheet”). .) Has been developed to improve the viewing angle characteristics of the display screen from an oblique direction.
  • Examples of the light diffusing sheet include those obtained by subjecting the surface of the sheet to an uneven treatment or those containing light diffusing fine particles inside the sheet.
  • Such a light diffusion sheet utilizes a difference in refractive index to refract or totally reflect light in multiple directions. Then, the light refracted by the light diffusion sheet is diffused in multiple directions from the surface and emitted to the viewer side. As described above, when the light diffusion sheet is used, light emitted from the display device is diffused, so that the viewing angle can be widened.
  • a plurality of grooves 201 having a substantially V-shaped cross section are formed in parallel on one flat surface (observation surface) 200a side. Those of different configurations are known. Further, a portion between the plurality of grooves 201 forms a surface parallel to the other surface (image source side surface) 200 b of the light diffusion sheet 200.
  • the light diffusion sheet 200 shown in FIG. 20 emits parallel light (incident light) incident from the other surface 200b from the one surface 200a, the luminance of the emitted light increases at a specific observation angle.
  • the light diffusing sheet 200 transmits the light diffusing sheet 200 substantially vertically and emits the light 211a, 211b, 211c, 211d emitted to the one surface 200a side, and Only the brightness of the light 212a, 212b, 212c, 212d that is totally reflected by the wall surface 201a of the groove 201 and emitted to the one surface 200a side is increased, and the brightness of the emitted light changes continuously little by little with the observation angle. I could't let you. Therefore, when the display screen of the display device to which the light diffusing sheet 200 is applied is observed while changing the observation angle, light and darkness may occur depending on the observation angle, and the observer may feel uncomfortable.
  • Patent Document 1 a structure in which a spherical lens is provided on the entire surface between the plurality of grooves 201 in FIG. 20 is known (for example, Patent Document 1). reference).
  • Patent Document 1 can alleviate the increase in the brightness of the emitted light at a specific observation angle, the light diffusibility is not sufficient. There has been a problem that the luminance of the emitted light cannot be changed little by little as the observation angle changes.
  • An object of the present invention is to provide a light diffusing sheet capable of continuously changing the luminance little by little and a display device including the light diffusing sheet.
  • a light diffusion sheet is a light diffusion sheet that diffuses incident light incident from a light incident surface and emits the light from the light output surface, and has a wall surface that transmits or totally reflects the incident light.
  • the light refraction part is at least one selected from the group consisting of a substantially convex lens part, a substantially concave lens part, and a substantially prism part.
  • the flat portion is provided in parallel to the light incident surface or obliquely with respect to the light incident surface.
  • the concave portion contains a light shielding material.
  • a light diffusing sheet is a light diffusing sheet that diffuses incident light incident from a light incident surface and emits the light from a light emitting surface, and includes a wall surface that transmits or totally reflects the incident light.
  • a plurality of recesses that are open to the light output surface; a light refracting portion that is provided between the plurality of recesses on the light output surface and refracts the incident light and the reflected light; and the light output
  • a flat portion provided to form an outer edge of the light refracting portion on the surface, the light refracting portion is a substantially convex lens portion, and the flat portion is provided in parallel with the light incident surface.
  • the light diffusing sheet according to the above embodiment of the present invention is a light diffusing sheet that diffuses incident light incident from the light incident surface and emits the light from the light emitting surface, and has a wall surface that transmits or totally reflects the incident light.
  • a flat portion provided so as to form an outer edge of the light refracting portion, wherein the light refracting portion is a substantially prism portion, and the flat portion is provided in parallel with the light incident surface.
  • a light diffusing sheet is a light diffusing sheet that diffuses incident light incident from a light incident surface and emits the light from a light emitting surface, and includes a wall surface that transmits or totally reflects the incident light.
  • a plurality of recesses that are open to the light output surface; a light refracting portion that is provided between the plurality of recesses on the light output surface and refracts the incident light and the reflected light; and the light output
  • a flat portion provided to form an outer edge of the light refracting portion on the surface, the light refracting portion is a substantially convex lens portion, and the flat portion is provided obliquely with respect to the light incident surface. ing.
  • a light diffusing sheet is a light diffusing sheet that diffuses incident light incident from a light incident surface and emits the light from a light emitting surface, and includes a wall surface that transmits or totally reflects the incident light.
  • a plurality of recesses that are open to the light output surface; a light refracting portion that is provided between the plurality of recesses on the light output surface and refracts the incident light and the reflected light; and the light output
  • a flat portion provided to form an outer edge of the light refracting portion on the surface, the light refracting portion is a substantially prism portion, and the flat portion is provided obliquely with respect to the light incident surface. ing.
  • a light diffusing sheet is a light diffusing sheet that diffuses incident light incident from a light incident surface and emits the light from a light emitting surface, and includes a wall surface that transmits or totally reflects the incident light.
  • a plurality of recesses that are open to the light exit surface, two light refraction portions that are provided between the plurality of recesses on the light exit surface, and refract the incident light and the reflected light, and the light exit
  • a flat portion provided to form an outer edge of the light refracting portion on the surface, the light refracting portion is a substantially convex lens portion, and the flat portion is provided in parallel with the light incident surface. .
  • a light diffusing sheet is a light diffusing sheet that diffuses incident light incident from a light incident surface and emits the light from a light emitting surface, and includes a wall surface that transmits or totally reflects the incident light.
  • a plurality of recesses that are open to the light output surface; a light refracting portion that is provided between the plurality of recesses on the light output surface and refracts the incident light and the reflected light; and the light output
  • a flat portion provided to form an outer edge of the light refracting portion on the surface, the light refracting portion is a substantially concave lens portion, and the flat portion is provided in parallel with the light incident surface.
  • a light diffusing sheet is a light diffusing sheet that diffuses incident light incident from a light incident surface and emits the light from a light emitting surface, and includes a wall surface that transmits or totally reflects the incident light.
  • a plurality of recesses that are open to the light exit surface, two light refraction portions that are provided between the plurality of recesses on the light exit surface, and refract the incident light and the reflected light, and the light exit
  • a flat portion provided to form an outer edge of the light refracting portion on the surface, the light refracting portion is a substantially concave lens portion, and the flat portion is provided in parallel with the light incident surface. .
  • a light diffusing sheet is a light diffusing sheet that diffuses incident light incident from a light incident surface and emits the light from a light emitting surface, and includes a wall surface that transmits or totally reflects the incident light.
  • a plurality of recesses that are open to the light exit surface, two light refraction portions that are provided between the plurality of recesses on the light exit surface, and refract the incident light and the reflected light, and the light exit
  • a flat portion provided on the surface so as to form an outer edge of the light refracting portion, a portion where the light refracting portion is a substantially convex lens portion between the plurality of concave portions, and a light refracting portion is a substantially convex lens portion.
  • a portion composed of a substantially concave lens portion, and the flat portion is provided in parallel with the light incident surface.
  • a light diffusing sheet is a light diffusing sheet that diffuses incident light incident from a light incident surface and emits the light from a light emitting surface, and includes a wall surface that transmits or totally reflects the incident light.
  • a plurality of recesses that are open to the light output surface; a light refracting portion that is provided between the plurality of recesses on the light output surface and refracts the incident light and the reflected light; and the light output
  • a flat portion provided to form an outer edge of the light refracting portion on the surface, the light refracting portion is a substantially convex lens portion, the flat portion is provided in parallel with the light incident surface, A light shielding material is contained in the recess.
  • the area ratio of the light refracting portion to the light exit surface is 10 to 90%.
  • the concave portion is periodically formed in the one-dimensional direction or the two-dimensional direction on the light emitting surface.
  • the concave portion is formed with disordered periodicity in the one-dimensional direction or the two-dimensional direction on the light emitting surface.
  • the light refracting portion is periodically formed in a one-dimensional direction or a two-dimensional direction on the light exit surface.
  • the light refracting portion is formed with disturbed periodicity in the one-dimensional direction or the two-dimensional direction on the light exit surface.
  • a display device includes the light diffusion sheet of the present invention.
  • the display screen of the display device to which the light diffusion sheet of the present invention is applied can be observed with a wide viewing angle without causing the observer to feel uncomfortable.
  • Embodiments of a light diffusion sheet of the present invention and a display device including the light diffusion sheet will be described. This embodiment is specifically described in order to better understand the gist of the invention, and does not limit the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment of the light diffusion sheet of the present invention.
  • the light diffusion sheet 10 of the present embodiment is made of a light transmissive sheet-like base material.
  • the light diffusion sheet 10 is used by being attached to the front surface of a display screen in a liquid crystal display device or the like. Specifically, it is used for diffusing the light emitted to the display screen partitioning the display device and emitted to the viewer side, and widening the viewing angle of the display device.
  • the one surface 10 a of the light diffusion sheet 10 is a light emission surface that enters the light diffusion sheet 10 and emits incident light diffused in the light diffusion sheet 10.
  • the other surface 10b of the light diffusion sheet 10 is a light incident surface on which light from the light source is incident. That is, when the light diffusion sheet 10 is applied to a display device, the other surface 10b is disposed on the display screen side, and the one surface 10a is disposed on the opposite side of the display screen.
  • the light diffusion sheet 10 has a wall surface 12a that transmits or totally reflects incident light incident from the other surface 10b, and a plurality of concave portions 12 that are open on one surface 10a and two adjacent ones on the one surface 10a.
  • the light refraction part 13 provided between the recessed parts 12 and the flat part 14 provided so that the outer edge of the light refraction part 13 may be made in one surface 10a are provided.
  • the concave portion 12 has one surface 10a of the light diffusing sheet 10 as a base end and is engraved in the thickness direction of the light diffusing sheet 10.
  • the cross-sectional shape in the thickness direction of the light diffusing sheet 10 is substantially V-shaped. There is no. Thereby, the recessed part 12 is opened in the one surface 10a of the light-diffusion sheet 10.
  • the cross section in the thickness direction of the light diffusion sheet 10 is simply referred to as “cross section”.
  • the recessed part 12 whose cross-sectional shape is substantially V shape has comprised substantially cones, such as a cone or a quadrangular pyramid.
  • the shape of the recess 12 is not limited to this, and the cross-sectional width gradually decreases from one surface 10a of the light diffusion sheet 10 to the other surface 10b, and light diffuses at least in the vertical and horizontal directions. What is necessary is just to make the shape like this.
  • the recess 12 may have a shape in which the two wall surfaces 12a in the cross section are not symmetrical to each other, a shape in which the cross sectional shape forms a polygon, a shape in which the wall surface 12a in the cross section forms a curved surface, or the like. Thereby, incident light can be diffused in the recess 12 and a wide viewing angle can be realized.
  • seat of this invention is not limited to this.
  • the depths of the plurality of recesses 12 may be different from each other.
  • the plurality of recesses 12 are periodically formed in the one-dimensional direction on the one surface 10 a of the light diffusion sheet 10. That is, the plurality of recesses 12 form a groove extending along the entire length of the light diffusion sheet 11 along one side (vertical or horizontal) of the one surface 10a of the light diffusion sheet 10, and arranged in parallel and the like. They are formed at intervals (see FIG. 3). In addition, arrangement
  • the plurality of recesses 12 may be formed on one surface 10a of the light diffusing sheet 10 with disturbed periodicity in a one-dimensional direction. That is, the plurality of recesses 12 form a groove shape extending along the entire length of the light diffusion sheet 10 along one side (vertical or horizontal) of one surface 10a of the light diffusion sheet 10, in parallel. And each space
  • the several recessed part 12 is arrange
  • each of the plurality of concave portions 12 has a dot shape (dot shape), and the plurality of dot-shaped concave portions 12 form a matrix shape (a grid shape) on one surface 10a of the light diffusion sheet 10, It may be formed at equal intervals (see FIG. 5).
  • the plurality of recesses 12 may be formed on the one surface 10a of the light diffusion sheet 10 with disturbed periodicity in the two-dimensional direction. That is, each of the plurality of concave portions 12 may have a dot shape, and the plurality of dot-shaped concave portions 12 may be randomly formed on one surface 10 a of the light diffusion sheet 10. In this case, the plurality of dot-like recesses 12 are formed without forming a matrix (see FIG. 6). By doing in this way, the several recessed part 12 is arrange
  • the light refracting portion 13 is a portion that refracts incident light incident from the other surface 10 b of the light diffusion sheet 10 and reflected light that is totally reflected by the wall surface 12 a of the recess 12.
  • the light refraction part 13 is a substantially convex lens part whose cross-sectional shape is a substantially semicircular shape.
  • the area ratio of the light refracting portion 13 to the one surface 10a of the light diffusion sheet 10 is preferably 10 to 90%, more preferably 30 to 60%.
  • the area ratio of the light refracting portion 13 is less than 10%, the light refracting portion 13 refracts the incident light to the light diffusing sheet 10, thereby reflecting the reflected light outside the one surface 10 a of the light diffusing sheet 10. The effect of diffusing into the surface cannot be obtained sufficiently.
  • the area ratio of the light refracting portion 13 exceeds 90%, the area ratio of the concave portion 12 to the one surface 10a of the light diffusing sheet 10 becomes too small, and the wall surface 12a of the concave portion 12 leads to the light diffusing sheet 10. By fully reflecting the incident light, the effect of diffusing the reflected light to the outside of the one surface 10a of the light diffusion sheet 10 cannot be obtained sufficiently.
  • the case where the radii of curvature of the plurality of light refraction portions 13 are all equal is illustrated, but the light diffusion sheet of the present invention is not limited to this.
  • the radii of curvature of the plurality of light refraction portions 13 may be different from each other.
  • the plurality of light refracting portions 13 are periodically formed in the one-dimensional direction on one surface 10 a of the light diffusion sheet 10. That is, the plurality of light refracting portions 13 form a ridge extending over the entire length of the light diffusion sheet 10 along one side (vertical or horizontal) of one surface 10a of the light diffusion sheet 10, The protrusions are formed in parallel and at equal intervals (see FIG. 3).
  • the plurality of light refracting portions 13 are arranged at equal intervals along the one side (vertical or horizontal) of one surface 10a of the light diffusing sheet 10 over the entire vertical or horizontal length of the light diffusing sheet 10.
  • a line composed of a plurality of points may be formed in parallel and at equal intervals.
  • positioning of the several recessed part 12 in the one surface 10a of the light-diffusion sheet 10 is not limited to this.
  • the plurality of light refracting portions 13 may be formed on the one surface 10a of the light diffusion sheet 10 in a one-dimensional direction with disturbed periodicity. That is, the plurality of light refracting portions 13 form a ridge extending over the entire length of the light diffusion sheet 10 along one side (vertical or horizontal) of one surface 10a of the light diffusion sheet 10, The ridges may be formed in parallel and at random intervals (see FIG. 4). The plurality of light refracting portions 13 are randomly arranged along the one side (vertical or horizontal) of one surface 10a of the light diffusing sheet 10 over the entire vertical or horizontal length of the light diffusing sheet 10.
  • a plurality of dots may be formed, and a row including the plurality of points may be formed in parallel and at equal intervals.
  • the several light refracting part 13 is arrange
  • the plurality of light refracting portions 13 may be periodically formed in the two-dimensional direction on the one surface 10 a of the light diffusion sheet 10.
  • each of the plurality of light refracting portions 13 has a dot shape, and the plurality of point-like light refracting portions 13 are formed in a matrix on the one surface 10a of the light diffusion sheet 10 at regular intervals. (See FIG. 5).
  • the plurality of light refracting portions 13 may be formed with disturbed periodicity in the two-dimensional direction on one surface 10 a of the light diffusion sheet 10. That is, each of the plurality of light refracting portions 13 has a dot shape, and the plurality of point-like light refracting portions 13 are formed on the one surface 10a of the light diffusion sheet 10 such that the intervals are random. It may be. In this case, the plurality of dot-like light refracting portions 13 are formed without forming a matrix (see FIG. 6). Further, as shown in FIG.
  • the plurality of recesses 12 are periodically formed in the two-dimensional direction on one surface 10 a of the light diffusion sheet 10, and on the other hand, the dot-like shape provided between the plurality of recesses 12.
  • the light refracting portion 13 may be formed on the one surface 10a of the light diffusing sheet 10 with disturbed periodicity in the two-dimensional direction.
  • the several light refracting part 13 is arrange
  • the flat portion 14 is a portion that refracts incident light incident from one surface 10 a of the light diffusion sheet 10 and reflected light that is totally reflected by the wall surface 12 a of the recess 12. Further, the flat portion 14 is provided in parallel with the one surface 10 a of the light diffusion sheet 10.
  • the flat portion 14 is provided so as to form the outer edge of the light refracting portion 13, the flat portion 14 is disposed on one surface 10 a of the light diffusion sheet 10 corresponding to the light refracting portion 13. That is, the flat portion 14 is periodically formed on the one surface 10 a of the light diffusion sheet 10 in a one-dimensional direction or a two-dimensional direction corresponding to the arrangement of the light refracting portions 13. Further, the flat portion 14 is formed on one surface 10 a of the light diffusion sheet 10 with a periodic disturbance in one or two-dimensional directions corresponding to the arrangement of the light refracting portions 13.
  • a resin material having a high refractive index is used as the sheet-like base material forming the light diffusion sheet 10.
  • resin material having a high refractive index include transparent polymer resins such as polymethyl methacrylate resin (PMMA), modified acrylic resin, polycarbonate, polystyrene, polyester, polyolefin, polypropylene, or other optical polymers.
  • PMMA polymethyl methacrylate resin
  • modified acrylic resin polycarbonate
  • polystyrene polystyrene
  • polyester polyolefin
  • polypropylene polypropylene
  • a transfer method such as contact printing, JP-A No. 2000-352608, JP-A No. 2004-4148, and JP-T No. 2007-517929 are disclosed.
  • Conventionally known methods such as those described in JP-A-2008-90324 and JP-A-2008-102547 can be applied.
  • the incident light incident from the other surface 10 b is incident on any one of the concave portion 12, the light refracting portion 13, and the flat portion 14.
  • positioned at the other surface 10b side of the light-diffusion sheet 10 has high directivity.
  • the light incident on the concave portion 12 is totally reflected or transmitted by the wall surface 12a, and the totally reflected light is refracted by the light refracting portion 13 or the flat portion 14 and outside the one surface 10a of the light diffusion sheet 10. Emitted.
  • the reflected light 22 totally reflected by the wall surface 12 a of the concave portion 12 is refracted in the vicinity of the outer edge of the light refracting portion 13 (near the boundary with the flat portion 14), and outside the one surface 10 a of the light diffusion sheet 10. Emitted.
  • the reflected light 22 totally reflected by the wall surface 12 a of the recess 12 is refracted at the top of the light refracting portion 13 and is emitted to the outside of the one surface 10 a of the light diffusing sheet 10.
  • the light incident on the light refracting portion 13 and the flat portion 14 is transmitted through these portions almost vertically and emitted to the outside of the one surface 10 a of the light diffusion sheet 10.
  • the light diffusing sheet 10 utilizes the total reflection of light in the recess 12 and the refraction of light in the light refracting portion 13 and the flat portion 14, thereby allowing incident light incident from the other surface 10b to be It can be diffused toward the outside of one surface 10a. Therefore, the display screen of the display device to which the light diffusing sheet 10 is applied can be observed with a wide viewing angle without the observer feeling uncomfortable.
  • FIG. 2 shows viewing angle characteristics of the light diffusion sheet 10.
  • the area ratio of the recess 12 to the one surface 10 a of the light diffusion sheet 10 is 50%
  • the area ratio of the light refraction part 13 to the one surface 10 a of the light diffusion sheet 10 is 40%
  • the flat part 14 The area ratio of the light diffusing sheet 10 to the one surface 10a is 10%
  • the concave portion 12, the light refracting portion 13 and the flat portion 14 are periodically formed in the one-dimensional direction on the one surface 10a of the light diffusing sheet 10.
  • the light refracting portion 13 is a substantially convex lens portion having a radius of curvature of 9.2 ⁇ m.
  • a light detector is arranged on the one surface 10a side of the light diffusing sheet 10, and light is incident on the light diffusing sheet 10 from a light source arranged on the other surface 10b side of the light diffusing sheet 10. Then, the measurement was performed by measuring the intensity of the light emitted to the outside of the one surface 10a of the light diffusion sheet 10. That is, by using the perpendicular to the one surface 10a of the light diffusion sheet 10 as a reference (observation angle 0 °) and changing the inclination angle with respect to the perpendicular, the intensity of the light is measured according to the observation angle. It was measured.
  • corresponds to the code
  • the luminance of was a size indicated by a line represented by reference numeral 21a in the graph shown in FIG.
  • the luminance of the light 21b refracted by the light refracting unit 13 and emitted to the outside of the one surface 10a of the light diffusing sheet 10 is In the graph shown in FIG.
  • the size indicated by the line represented by reference numeral 21b Of the parallel light (incident light) incident on the other surface 10 b of the light diffusing sheet 10, the light 21 c transmitted through the light refracting portion 13 almost vertically and emitted to the outside of the one surface 10 a of the light diffusing sheet 10. The luminance was the size indicated by the line represented by reference numeral 21c in the graph shown in FIG. Of the parallel light (incident light) incident on the other surface 10b of the light diffusing sheet 10, the luminance of the light 21d refracted by the light refracting unit 13 and emitted to the outside of the one surface 10a of the light diffusing sheet 10 is In the graph shown in FIG. 2, the size is indicated by a line indicated by reference numeral 21d.
  • the parallel light (incident light) incident on the other surface 10 b of the light diffusion sheet 10 the light is totally reflected by the wall surface 12 a of the recess 12, then refracted by the flat portion 14, and is reflected on the one surface 10 a of the light diffusion sheet 10.
  • the luminance of the light 22a emitted to the outside is the size indicated by the line represented by reference numeral 22a in the graph shown in FIG.
  • the parallel light (incident light) incident on the other surface 10 b of the light diffusing sheet 10 the light is totally reflected by the wall surface 12 a of the recess 12, then refracted by the light refracting portion 13, and one surface 10 a of the light diffusing sheet 10.
  • the brightness of the light 22b emitted to the outside of the light was the size indicated by the line 22b in the graph shown in FIG.
  • the parallel light (incident light) incident on the other surface 10 b of the light diffusing sheet 10 the light is totally reflected by the wall surface 12 a of the recess 12, then refracted by the light refracting portion 13, and one surface 10 a of the light diffusing sheet 10.
  • the brightness of the light 22c emitted to the outside of the light was the size indicated by the line 22c in the graph shown in FIG.
  • the light is totally reflected by the wall surface 12 a of the recess 12, then refracted by the light refracting portion 13, and one surface 10 a of the light diffusing sheet 10.
  • the luminance of the light 22d emitted to the outside of the light was the size indicated by the line denoted by reference numeral 22d in the graph shown in FIG.
  • the light diffusion sheet 10 diffuses the parallel light incident on the other surface 10b of the light diffusion sheet 10 by total reflection at the recess 12, refraction at the light refraction part 13, and refraction at the flat part 14.
  • the sheet 10 can be diffused and emitted to the outside of the one surface 10a. Therefore, the light diffusion sheet 10 can continuously change the luminance of the emitted light little by little as the observation angle changes. Therefore, the display screen of the display device to which the light diffusion sheet 10 is applied can be observed with a wide viewing angle without causing the observer to feel uncomfortable.
  • the light diffusing sheet 10 is directly incident on the light refracting portion 13 and the flat portion 14 from the other surface 10b.
  • the luminance can be controlled for both light (direct light) and light that is totally reflected by the wall surface 12a of the recess 12 and is incident on the light refracting portion 13 and the flat portion 14.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a second embodiment of the light diffusion sheet of the present invention.
  • the light diffusion sheet 30 of the present embodiment is made of a light transmissive sheet-like base material.
  • One surface 30 a of the light diffusing sheet 30 is a light emitting surface that emits incident light that enters the light diffusing sheet 30 and is diffused in the light diffusing sheet 30.
  • the other surface 30b of the light diffusion sheet 30 is a light incident surface on which light from the light source is incident.
  • the light diffusing sheet 30 has a wall surface 32a that transmits or totally reflects incident light incident from the other surface 30b, and a plurality of recesses 32 opened on one surface 30a and two adjacent ones on the one surface 30a.
  • the light refraction part 33 provided between the recessed parts 32 and the flat part 34 provided so that the outer edge of the light refraction part 33 may be made in one surface 30a are provided.
  • the light diffusing sheet 30 is different from the first embodiment described above in that the light refracting portion 33 forms a substantially prism portion having a substantially triangular cross section.
  • the light diffusing sheet 30 has the same configuration as that of the first embodiment described above except for this point.
  • angles of the oblique sides 33a of the plurality of light refraction portions 33 are all equal is illustrated, but the light diffusion sheet of the present invention is not limited to this.
  • the angles of the oblique sides 33a of the plurality of light refracting portions 33 may be different from each other.
  • the cross-sectional shape of the light refraction part 33 is not limited to a substantially triangular shape.
  • the cross-sectional shape thereof may be a substantially square shape or a substantially polygonal shape such as a pentagon or more.
  • the light diffusing sheet 30 utilizes the total reflection of light in the recess 32 and the refraction of light in the light refracting portion 33 and the flat portion 34 to convert incident light incident from the other surface 30b to one surface 30a. Can be diffused outward. Therefore, the light diffusion sheet 30 can continuously change the luminance of the emitted light little by little as the observation angle changes. Therefore, the display screen of the display device to which the light diffusion sheet 30 is applied can be observed with a wide viewing angle without causing the observer to feel uncomfortable.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a third embodiment of the light diffusion sheet of the present invention.
  • the light diffusion sheet 40 of the present embodiment is made of a light transmissive sheet-like substrate.
  • One surface 40 a of the light diffusing sheet 40 is a light emitting surface that emits incident light that is incident on the light diffusing sheet 40 and diffused in the light diffusing sheet 40.
  • the other surface 40b of the light diffusion sheet 40 is a light incident surface on which light from the light source is incident.
  • the light diffusing sheet 40 has a wall surface 42a that transmits or totally reflects incident light incident from the other surface 40b, and a plurality of concave portions 42 that are open on one surface 40a and two adjacent ones on the one surface 40a.
  • the light refraction part 43 provided between the recessed parts 42 and the flat part 44 provided so that the outer edge of the light refraction part 43 may be made in one surface 40a are provided.
  • This light diffusing sheet 40 is different from the first embodiment described above in that the flat portion 44 is provided obliquely with respect to the other surface 40b of the light diffusing sheet 40.
  • the light diffusing sheet 40 has the same configuration as that of the first embodiment described above except for this point.
  • seat of this invention is not limited to this.
  • the inclination angles of the plurality of flat portions 44 may be different from each other.
  • the light diffusing sheet 40 utilizes the total reflection of light in the recess 42 and the refraction of light in the light refracting portion 43 and the flat portion 44 to convert incident light incident from the other surface 40b to the one surface 40a. Can be diffused outward. Therefore, the light diffusion sheet 40 can continuously change the luminance of the emitted light little by little as the observation angle changes. Therefore, the display screen of the display device to which the light diffusion sheet 40 is applied can be observed with a wide viewing angle without causing the observer to feel uncomfortable.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a fourth embodiment of the light diffusion sheet of the present invention.
  • the light diffusion sheet 50 of the present embodiment is made of a light transmissive sheet-like substrate.
  • One surface 50 a of the light diffusing sheet 50 is a light emitting surface that emits incident light that is incident on the light diffusing sheet 50 and diffused in the light diffusing sheet 50.
  • the other surface 50b of the light diffusion sheet 50 is a light incident surface on which light from the light source is incident.
  • the light diffusing sheet 50 has a wall surface 52a that transmits or totally reflects incident light incident from the other surface 50b, and a plurality of recesses 52 that are open on one surface 50a and two adjacent ones on the one surface 50a.
  • the light refraction part 53 provided between the recessed parts 52 and the flat part 54 provided so that the outer edge of the light refraction part 53 may be made in one surface 50a are provided.
  • the light diffusing sheet 50 is different from the first embodiment described above in that the light refracting portion 53 is a substantially prism portion whose cross-sectional shape is a substantially triangular shape, and the flat portion 54 is a light beam. This is a point provided obliquely with respect to the other surface 50 b of the diffusion sheet 50.
  • the light diffusing sheet 50 has the same configuration as that of the first embodiment described above except for this point.
  • the light diffusion sheet of the present invention is not limited to this.
  • the angles of the oblique sides 53a of the plurality of light refracting portions 53 may be different from each other.
  • the cross-sectional shape of the light refraction part 53 is not limited to a substantially triangular shape.
  • the cross-sectional shape may be a substantially square shape or a substantially polygonal shape such as a pentagon or more.
  • seat of this invention is not limited to this.
  • the inclination angles of the plurality of flat portions 54 may be different from each other.
  • the light diffusing sheet 50 utilizes the total reflection of light in the recess 52 and the refraction of light in the light refracting portion 53 and the flat portion 54 to convert incident light incident from the other surface 50b to the one surface 50a. Can be diffused outward. Therefore, the light diffusion sheet 50 can continuously change the luminance of the emitted light little by little as the observation angle changes. Therefore, the display screen of the display device to which the light diffusion sheet 50 is applied can be observed with a wide viewing angle without causing the observer to feel uncomfortable.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a fifth embodiment of the light diffusion sheet of the present invention.
  • the light diffusion sheet 60 of the present embodiment is made of a light transmissive sheet-like substrate.
  • One surface 60 a of the light diffusing sheet 60 is a light emitting surface that emits incident light that is incident on the light diffusing sheet 60 and diffused in the light diffusing sheet 60.
  • the other surface 60b of the light diffusion sheet 60 is a light incident surface on which light from the light source is incident.
  • the light diffusion sheet 60 has a wall surface 62a that transmits or totally reflects incident light incident from the other surface 60b, and a plurality of recesses 62 that are open on one surface 60a and two adjacent ones on the one surface 60a.
  • the light refraction part 63 provided between the recessed parts 62 and the flat part 64 provided so that the outer edge of the light refraction part 63 may be made in one surface 60a are provided.
  • the concave portion 62 is carved in the thickness direction of the light diffusion sheet 60 with the one surface 60a of the light diffusion sheet 60 as a base end, and the cross-sectional shape in the thickness direction of the light diffusion sheet 60 is substantially trapezoidal. ing. Thereby, the recessed part 62 is opened on one surface 60 a of the light diffusion sheet 60. Moreover, it is preferable that the recessed part 62 whose cross-sectional shape is a substantially trapezoid shape has comprised substantially frustum shape, such as a truncated cone or a square frustum.
  • the shape of the recess 62 is not limited to this, and the cross-sectional width gradually decreases from one surface 60a to the other surface 60b of the light diffusion sheet 60, and light diffuses at least in the vertical and horizontal directions. What is necessary is just to make the shape like this.
  • the recess 62 may have a shape in which the two wall surfaces 12a in the cross section are not symmetrical with each other, a shape in which the cross sectional shape forms a polygon, a shape in which the wall surface 62a in the cross section forms a curved surface, or the like. Thereby, incident light can be diffused in the recess 62 and a wide viewing angle can be realized.
  • the bottom of the concave portion 62 (the lower bottom of the trapezoidal cross section of the concave portion 62) is disposed on the same surface on the other surface 60b side of the light diffusion sheet 60, and the concave portion 62 is continuously provided on the surface. It has been. Accordingly, the plurality of light refraction portions 63 are periodically formed in the two-dimensional direction on the one surface 60 a of the light diffusion sheet 60. That is, each of the plurality of light refracting portions 63 has a dot shape, and the plurality of point-like light refracting portions 63 are formed in a matrix on one surface 60a of the light diffusion sheet 60 at equal intervals. (See FIG. 11).
  • the plurality of light refracting portions 63 may be formed on the one surface 60a of the light diffusing sheet 60 with disturbed periodicity in the two-dimensional direction. That is, each of the plurality of light refracting portions 63 has a dot shape, and the plurality of point-like light refracting portions 63 are formed on the one surface 60a of the light diffusion sheet 60 such that the intervals are random. It may be. In this case, the plurality of dot-like light refracting portions 63 are formed without forming a matrix (see FIG. 12).
  • the light refracting portion 63 is a substantially convex lens portion having a substantially semicircular cross section.
  • the flat portion 64 is provided in parallel with the other surface 60 b of the light diffusion sheet 60.
  • the flat portion 64 is provided so as to form the outer edge of the light refracting portion 63, the flat portion 64 is disposed on one surface 60 a of the light diffusion sheet 60 corresponding to the light refracting portion 63. That is, the flat portion 64 is periodically formed on the one surface 60 a of the light diffusion sheet 60 in the two-dimensional direction corresponding to the arrangement of the light refracting portions 63. Further, the flat portion 64 is formed on the one surface 60 a of the light diffusing sheet 60 with disordered periodicity in a two-dimensional direction corresponding to the arrangement of the light refracting portions 63.
  • the same one as in the first embodiment described above is used.
  • the light diffusion sheet of the present invention is not limited to this.
  • the radii of curvature of the plurality of light refraction portions 63 may be different from each other.
  • the case where the flat portion 64 is provided in parallel with the other surface 60b of the light diffusion sheet 60 is exemplified, but the light diffusion sheet of the present invention is not limited to this.
  • the inclination angles of the plurality of flat portions 64 may be different from each other.
  • the light refracting portion 63 may be a substantially prism portion having a substantially triangular shape, a substantially quadrangular shape, or a substantially polygonal shape with a pentagonal shape or more.
  • the light diffusing sheet 60 utilizes the total reflection of light in the recess 62 and the refraction of light in the light refracting portion 63 and the flat portion 64 to convert incident light incident from the other surface 60b into one surface 60a. Can be diffused outward. Therefore, the light diffusion sheet 60 can continuously change the luminance of the emitted light little by little as the observation angle changes. Therefore, the display screen of the display device to which the light diffusion sheet 60 is applied can be observed with a wide viewing angle without causing the observer to feel uncomfortable.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a sixth embodiment of the light diffusion sheet of the present invention.
  • the light diffusion sheet 70 of the present embodiment is made of a light-transmissive sheet-like base material.
  • One surface 70 a of the light diffusing sheet 70 is a light emitting surface that emits incident light that is incident on the light diffusing sheet 70 and diffused in the light diffusing sheet 70.
  • the other surface 70b of the light diffusion sheet 70 is a light incident surface on which light from the light source is incident.
  • the light diffusion sheet 70 has a wall surface 72a that transmits or totally reflects incident light incident from the other surface 70b, and a plurality of recesses 72 that are open on one surface 70a and two adjacent ones on the one surface 70a.
  • the light refraction part 73 provided between the recessed parts 72 and the flat part 74 provided so that the outer edge of the light refraction part 73 may be made in one surface 70a are provided.
  • the light diffusing sheet 70 differs from the first embodiment described above in that two light refracting portions 73 that are substantially convex lens portions having a substantially semicircular cross section are provided between the two concave portions 72. This is the point.
  • the light diffusing sheet 70 has the same configuration as that of the first embodiment described above except for this point.
  • the case where the radii of curvature of the plurality of light refraction portions 73 are all equal is illustrated, but the light diffusion sheet of the present invention is not limited to this.
  • the curvature radii of the plurality of light refraction portions 73 may be different from each other.
  • the case where two light refracting portions 73 are provided between the two concave portions 72 is illustrated, but the light diffusion sheet of the present invention is not limited to this. Three or more light refracting portions 73 may be provided between the two concave portions 72.
  • the light diffusion sheet of the present invention is not limited to this. Absent.
  • the light refracting portion 73 may be a substantially prism portion having a substantially triangular shape, a substantially quadrangular shape, or a substantially polygonal shape having a pentagonal shape or more.
  • the light diffusion sheet 70 utilizes the total reflection of light in the recess 72 and the refraction of light in the light refracting portion 73 and the flat portion 74 to convert incident light incident from the other surface 70b to one surface 70a. Can be diffused outward. Therefore, the light diffusion sheet 70 can continuously change the luminance of the emitted light little by little as the observation angle changes. Therefore, the display screen of the display device to which the light diffusion sheet 70 is applied can be observed with a wide viewing angle without causing the observer to feel uncomfortable.
  • the incident light incident from the other surface 70b is diffused toward the outside of the one surface 70a by adjusting the positions of the light refracting portion 73 and the flat portion 74 with respect to the concave portion 72.
  • the brightness of the emitted light can also be controlled by adjusting the positions of the light refracting portion 73 and the flat portion 74 with respect to the concave portion 72.
  • the two light refracting portions 73 are provided between the two concave portions 12 as in the light diffusing sheet 10 in the first embodiment described above.
  • the volume of the light refracting portion 73 occupying the entire light diffusing sheet 70 can be reduced as compared with the case where one light refracting portion 13 is provided, and thus the amount of material used can be reduced.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a seventh embodiment of the light diffusion sheet of the present invention.
  • the light diffusion sheet 80 of the present embodiment is made of a light transmissive sheet-like substrate.
  • One surface 80 a of the light diffusion sheet 80 is a light emission surface that is incident on the light diffusion sheet 80 and emits incident light diffused in the light diffusion sheet 80.
  • the other surface 80b of the light diffusion sheet 80 is a light incident surface on which light from the light source is incident.
  • the light diffusing sheet 80 has a wall surface 82a that transmits or totally reflects incident light incident from the other surface 80b, and a plurality of recesses 82 opened on one surface 80a and two adjacent ones on the one surface 80a.
  • the light refraction part 83 provided between the recessed parts 82 and the flat part 84 provided so that the outer edge of the light refraction part 83 may be made in one surface 80a are provided.
  • the light diffusing sheet 80 is different from the first embodiment described above in that the light refracting portion 83 forms a substantially concave lens portion having a substantially semicircular cross section.
  • the light diffusing sheet 80 has the same configuration as that of the first embodiment described above except for this point.
  • the radii of curvature of the plurality of light refraction portions 83 are all the same is illustrated, but the light diffusion sheet of the present invention is not limited to this.
  • the curvature radii of the plurality of light refraction portions 83 may be different from each other.
  • the light diffusion sheet 80 utilizes the total reflection of light in the recess 82 and the refraction of light in the light refracting portion 83 and the flat portion 84 to convert incident light incident from the other surface 80b into one surface 80a. Can be diffused outward. Therefore, the light diffusion sheet 80 can continuously change the luminance of the emitted light little by little as the observation angle changes. Therefore, the display screen of the display device to which the light diffusion sheet 80 is applied can be observed with a wide viewing angle without causing the observer to feel uncomfortable.
  • the amount of material used is reduced as compared with the case where the light refracting portion 13 is a substantially convex lens portion as in the first embodiment. can do.
  • the light refracting portion 83 by making the light refracting portion 83 a substantially concave lens portion, as in the first embodiment, the light refracting portion 13 is made a substantially convex lens portion by friction or scratching, etc. It is possible to prevent the light refraction part 83 from being deformed.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing an eighth embodiment of the light diffusion sheet of the present invention.
  • the light diffusion sheet 90 of the present embodiment is made of a light transmissive sheet-like base material.
  • One surface 90 a of the light diffusion sheet 90 is a light emission surface that is incident on the light diffusion sheet 90 and emits incident light diffused in the light diffusion sheet 90.
  • the other surface 90b of the light diffusion sheet 90 is a light incident surface on which light from the light source is incident.
  • the light diffusion sheet 90 has a wall surface 92a that transmits or totally reflects incident light incident from the other surface 90b, and a plurality of concave portions 92 that open to one surface 90a and two adjacent ones on the one surface 90a.
  • the light refraction part 93 provided between the recessed parts 92 and the flat part 94 provided so that the outer edge of the light refraction part 93 may be made in one surface 90a are provided.
  • the light diffusing sheet 90 differs from the first embodiment described above in that there are two light refracting portions 93 that are substantially concave lens portions having a substantially semicircular cross section between two adjacent concave portions 92. This is a point provided.
  • the light diffusing sheet 90 has the same configuration as that of the first embodiment described above except for this point.
  • the case where the radii of curvature of the plurality of light refraction portions 93 are all equal is illustrated, but the light diffusion sheet of the present invention is not limited to this.
  • the curvature radii of the plurality of light refracting portions 93 may be different from each other.
  • the light diffusion sheet of this invention is not limited to this. Absent. Three or more light refracting portions 93 may be provided between two adjacent concave portions 92.
  • the light diffusing sheet 90 utilizes the total reflection of light in the concave portion 92 and the refraction of light in the light refracting portion 93 and the flat portion 94 to convert incident light incident from the other surface 90b to one surface 90a. Can be diffused outward. Therefore, the light diffusion sheet 90 can continuously change the luminance of the emitted light little by little as the observation angle changes. Therefore, the display screen of the display device to which the light diffusion sheet 90 is applied can be observed with a wide viewing angle without causing the observer to feel uncomfortable.
  • the incident light incident from the other surface 90b is diffused toward the outside of the one surface 90a by adjusting the positions of the light refracting portion 93 and the flat portion 94 with respect to the concave portion 92.
  • the brightness of the emitted light can also be controlled by adjusting the positions of the light refracting portion 93 and the flat portion 94 with respect to the concave portion 92.
  • the light refracting portion 93 is made a substantially concave lens portion, as in the first embodiment, the light refracting portion 13 is made a substantially convex lens portion by friction, scratching, etc. It is possible to prevent the light refraction part 93 from being deformed.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing a ninth embodiment of the light diffusion sheet of the present invention.
  • the light diffusion sheet 100 of the present embodiment is made of a light-transmissive sheet-like base material.
  • One surface 100 a of the light diffusion sheet 100 is a light emitting surface that emits incident light that is incident on the light diffusion sheet 100 and diffused in the light diffusion sheet 100.
  • the other surface 100b of the light diffusion sheet 100 is a light incident surface on which light from a light source is incident.
  • the light diffusing sheet 100 has a wall surface 102a that transmits or totally reflects incident light incident from the other surface 100b, and a plurality of concave portions 102 that are open on one surface 100a and two adjacent ones on the one surface 100a.
  • the light refraction part 103 provided between the recessed parts 102 and the flat part 104 provided so that the outer edge of the light refraction part 103 may be made in one surface 100a are provided.
  • the light diffusing sheet 100 differs from the first embodiment described above in that a portion where one light refracting portion 103A, which is a substantially convex lens portion, is provided between two adjacent concave portions 102, and a substantially convex lens.
  • a light refracting portion 103B that is a portion and a portion that is provided with one light refracting portion 103C that is a substantially concave lens portion.
  • the light refracting portions 103A and 103B, which are substantially convex lens portions have a substantially semicircular cross section.
  • the light refracting portion 103C which is a substantially concave lens portion, has a substantially semicircular cross section.
  • the light diffusing sheet 100 has the same configuration as that of the first embodiment described above except for this point.
  • the case where the light refracting portion 103A and the light refracting portion 103B have different radii of curvature is illustrated, but the light diffusion sheet of the present invention is not limited to this.
  • the curvature radii of the light refraction part 103A and the light refraction part 103B may be equal.
  • the light diffusion sheet of the present invention is not limited to this. Two or more of one or both of the light refracting portion 103B that is a substantially convex lens portion and the light refracting portion 103C that is a substantially concave lens portion may be provided between two adjacent concave portions 102.
  • the light diffusing sheet 100 utilizes the total reflection of light in the concave portion 102 and the refraction of light in the light refracting portion 103 and the flat portion 104 to convert incident light incident from the other surface 100b to one surface 100a. Can be diffused outward. Therefore, the light diffusion sheet 100 can continuously change the luminance of the emitted light little by little as the observation angle changes. Therefore, the display screen of the display device to which the light diffusion sheet 100 is applied can be observed with a wide viewing angle without causing the observer to feel uncomfortable.
  • the number of the light refracting portions 103 provided between the two adjacent concave portions 102 is partially different, and the lens is a substantially convex lens portion between the two adjacent concave portions 102. Since the light refracting portion 103B and the light refracting portion 103C which is a substantially concave lens portion are mixed, the moire generated between the light diffusing sheet 100 and the periodic structure existing in the display device to which the sheet is applied is suppressed. be able to.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing a tenth embodiment of the light diffusion sheet of the present invention.
  • the light diffusion sheet 110 of the present embodiment is made of a light-transmissive sheet-like substrate.
  • One surface 110 a of the light diffusion sheet 110 is a light emitting surface that emits incident light that is incident on the light diffusion sheet 110 and diffused in the light diffusion sheet 110.
  • the other surface 110b of the light diffusion sheet 110 is a light incident surface on which light from the light source is incident.
  • the light diffusing sheet 110 has a wall surface 112a that transmits or totally reflects incident light incident from the other surface 110b, and a plurality of concave portions 112 that open to one surface 110a and two adjacent ones on the one surface 110a.
  • the light refraction part 113 provided between the recessed parts 112 and the flat part 114 provided so that the outer edge of the light refraction part 113 may be made in one surface 110a are provided.
  • the light diffusing sheet 110 is different from the first embodiment described above in that the concave portion 112 contains a light shielding material 115 and the light shielding material 115 contained in the concave portion 112 forms a light absorbing portion. It is.
  • the light diffusing sheet 110 has the same configuration as that of the first embodiment described above except for this point.
  • Examples of the light-shielding material 115 include pigment-containing resins such as carbon black generally used for black matrices, low-reflection chromium, low-reflection two-layer nickel alloys, or metals such as molybdenum (Mo) / molybdenum oxide (MoOx), A composite material in which any of the above materials is combined with a resin, or a composite material coated with silica spheres or the like is used.
  • pigment-containing resins such as carbon black generally used for black matrices, low-reflection chromium, low-reflection two-layer nickel alloys, or metals such as molybdenum (Mo) / molybdenum oxide (MoOx)
  • MoOx molybdenum oxide
  • a composite material in which any of the above materials is combined with a resin, or a composite material coated with silica spheres or the like is used.
  • the light diffusing sheet 110 utilizes the total reflection of light in the recess 112 and the refraction of light in the light refracting portion 113 and the flat portion 114 to convert incident light incident from the other surface 110b to one surface 110a. Can be diffused outward. Therefore, the light diffusing sheet 110 can continuously change the luminance of the emitted light little by little as the observation angle changes. Therefore, the display screen of the display device to which the light diffusion sheet 110 is applied can be observed with a wide viewing angle without causing the observer to feel uncomfortable.
  • the light absorbing portion made of the light shielding material 115 can absorb the incident light incident from the other surface 110b, so that stray light can be prevented from being generated. High-quality display can be realized.
  • the light absorbing portion made of the light blocking material 115 can absorb light (external light) from the one surface 110a side, so that external light scattering can be prevented.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the display device of the present invention.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a liquid crystal panel and a light diffusion sheet constituting the display device of the present invention.
  • the display device 120 of this embodiment includes a liquid crystal panel 130, a light diffusion sheet 140 attached to the display screen 130a of the liquid crystal panel 130, and a surface opposite to the display screen 130a of the liquid crystal panel 130 (hereinafter referred to as “the other side”. It is generally composed of a backlight 150 arranged on the 130b side.
  • the liquid crystal panel 130 includes a first polarizing plate 131, a first retardation plate 132, a first glass substrate 133, a liquid crystal layer 134, a color filter 135, a second glass substrate 136, and a second glass substrate 136.
  • the phase difference plate 137 and the second polarizing plate 138 are provided, and these are laminated in order.
  • the light diffusion sheet 140 is attached to the display screen 130 a of the liquid crystal panel 130 via the adhesive layer 160.
  • the same light diffusion sheet 10 as described above is used. That is, the light diffusing sheet 140 has a wall surface 142a that transmits or totally reflects incident light incident from the other surface 140b, and is adjacent to the plurality of recesses 142 opened in the one surface 140a on the one surface 140a.
  • the light refraction part 143 provided between the two recessed parts 142 and the flat part 144 provided so as to form the outer edge of the light refraction part 143 on one surface 140a are provided.
  • a linear film called a louver arranged in a blind shape may be arranged between the liquid crystal panel 130 and the backlight 150.
  • the linear film collimates the light emitted from the backlight 150 and irradiates the liquid crystal panel 130 with the collimated light (parallel light).
  • the light emitted from the backlight 150 is substantially collimated by the linear film, and the liquid crystal panel 130 is irradiated with the substantially collimated light (substantially parallel light).
  • the display device 120 since the light diffusion sheet 140 is attached to the display screen 130a of the liquid crystal panel 130, the light diffusion sheet 140 irradiates the liquid crystal panel 130 from the backlight 150, and the viewer side (light diffusion sheet).
  • the light emitted to the one surface 140a side of 140 can be diffused to widen the viewing angle. That is, the display device 120 achieves a wide viewing angle, has high light use efficiency, suppresses the generation of stray light, and has high visibility.
  • the light diffusion sheet 140 is exemplified by the same light diffusion sheet 10 as described above, but the display device of the present invention is not limited to this. As the light diffusion sheet 140, all of the light diffusion sheets of the present invention can be applied.
  • the present invention can be used in a light diffusion sheet that is used in a display device such as a liquid crystal display device and expands the viewing angle of the display device.

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Abstract

 本発明の光拡散シートは、光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、入射光を透過または全反射させる壁面を有し、光出射面に開口する複数の凹部と、光出射面において複数の凹部の間に設けられ、入射光および反射光を屈折させる少なくとも1つの光屈折部と、光出射面において光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、を具備する。

Description

光拡散シートおよび当該光拡散シートを備えた表示装置
 本発明は、光拡散シートおよび当該光拡散シートを備えた表示装置に関する。
 本願は、2010年7月7日に、日本に出願された特願2010-154997号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 近年、液晶ディスプレイ(LCD)などの薄型のフラットパネルディスプレイ(FPD)の表示装置が広く利用されるようになっている。これらの表示装置は、主に、表示画面の背面(観察者とは反対側)に設けられたバックライトなどにより光が照射されている。そして、表示画面から出射された光を観察者が視認する。
 しかし、観察する方向によって表示の見え方が異なる、すなわち、視野角特性に劣るという問題があった。そこで、表示装置の視野角特性を向上させる方法の1つとして、バックライトなどの光を集光するとともに、表示装置の観察者側で光を拡散させるシート(以下、「光拡散シート」と言う。)を設けることにより、斜め方向からの表示画面の視野角特性を向上させる方法が開発されている。
 光拡散シートとしては、シート表面に凹凸処理を施したもの、または、シート内部に光拡散性微粒子を含有させたものなどが挙げられる。このような光拡散シートは、屈折率の差を利用して、光を多方向に屈折または全反射させる。そして、光拡散シートによって屈折した光は、その表面から多方向に拡散して観察者側に出射される。このように、光拡散シートを用いれば、表示装置からの出射光が拡散するので、視野角を広げることが可能となる。
 このような光拡散シート200としては、図20に示すように、平坦な形状をした一方の面(観察面)200a側に、断面が略V字状をなす複数の溝201が並列に形成された構成のものが知られている。また、複数の溝201の間の部分は、光拡散シート200の他方の面(画像源側の面)200bと平行な面をなしている。
 しかし、図20に示す光拡散シート200は、他方の面200bから入射した平行光(入射光)を、一方の面200aから出射するものの、特定の観察角にて、出射光の輝度が大きくなるという問題があった。すなわち、光拡散シート200は、図21のグラフに示すように、光拡散シート200をほぼ垂直に透過して、一方の面200a側に出射した光211a、211b、211c、211dの輝度、および、溝201の壁面201aで全反射して、一方の面200a側に出射した光212a、212b、212c、212dの輝度のみが大きくなり、観察角に伴って出射光の輝度を少しずつ連続的に変化させることができなかった。そのため、観察角を変えながら、光拡散シート200を適用した表示装置の表示画面を観察した場合、観察角によって明暗が生じ、観察者が違和感を覚えることがあった。
 そこで、このような問題を解決する方法の1つとして、図20において、複数の溝201の間の部分の全面に、球面レンズを設けた構造のものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2007-248938号公報
 しかしながら、特許文献1に開示されているような光拡散シートは、特定の観察角において出射光の輝度が大きくなるのを緩和することができるものの、光の拡散性が十分ではないため、依然として、観察角の変化に伴って出射光の輝度を少しずつ連続的に変化させることができないという問題があった。
 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、観察者が視野角を変えながら映像を観察した場合に、輝度明暗の起伏が小さく、違和感を覚えることのない良好な視覚特性、すなわち、輝度を少しずつ連続的に変化させることができる光拡散シートおよび当該光拡散シートを備えた表示装置を提供することを目的とする。
 本発明の一実施形態に係る光拡散シートは、光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、前記入射光を透過または全反射させる壁面を有し、前記光出射面に開口する複数の凹部と、前記光出射面において前記複数の凹部の間に設けられ、前記入射光および前記反射光を屈折させる少なくとも1つの光屈折部と、前記光出射面において前記光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、を具備する。
 本発明の上記実施形態に係る光拡散シートにおいて、前記光屈折部は、略凸レンズ部、略凹レンズ部および略プリズム部からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
 本発明の上記実施形態に係る光拡散シートにおいて、前記平坦部は、前記光入射面と平行または前記光入射面に対して斜めに設けられたことが好ましい。
 本発明の上記実施形態に係る光拡散シートにおいて、前記凹部に遮光性材料を含有することが好ましい。
 本発明の他の実施形態に係る光拡散シートは、光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、前記入射光を透過または全反射させる壁面を有し、前記光出射面に開口する複数の凹部と、前記光出射面において前記複数の凹部の間に設けられ、前記入射光および前記反射光を屈折させる1つの光屈折部と、前記光出射面において前記光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、を具備し、前記光屈折部が略凸レンズ部であり、前記平坦部は、前記光入射面と平行に設けられている。
 本発明の上記実施形態に係る光拡散シートは、光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、前記入射光を透過または全反射させる壁面を有し、前記光出射面に開口する複数の凹部と、前記光出射面において前記複数の凹部の間に設けられ、前記入射光および前記反射光を屈折させる1つの光屈折部と、前記光出射面において前記光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、を具備し、前記光屈折部が略プリズム部であり、前記平坦部は、前記光入射面と平行に設けられている。
 本発明の他の実施形態に係る光拡散シートは、光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、前記入射光を透過または全反射させる壁面を有し、前記光出射面に開口する複数の凹部と、前記光出射面において前記複数の凹部の間に設けられ、前記入射光および前記反射光を屈折させる1つの光屈折部と、前記光出射面において前記光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、を具備し、前記光屈折部が略凸レンズ部であり、前記平坦部は、前記光入射面に対して斜めに設けられている。
 本発明の他の実施形態に係る光拡散シートは、光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、前記入射光を透過または全反射させる壁面を有し、前記光出射面に開口する複数の凹部と、前記光出射面において前記複数の凹部の間に設けられ、前記入射光および前記反射光を屈折させる1つの光屈折部と、前記光出射面において前記光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、を具備し、前記光屈折部が略プリズム部であり、前記平坦部は、前記光入射面に対して斜めに設けられている。
 本発明の他の実施形態に係る光拡散シートは、光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、前記入射光を透過または全反射させる壁面を有し、前記光出射面に開口する複数の凹部と、前記光出射面において前記複数の凹部の間に設けられ、前記入射光および前記反射光を屈折させる2つの光屈折部と、前記光出射面において前記光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、を具備し、前記光屈折部が略凸レンズ部であり、前記平坦部は、前記光入射面と平行に設けられている。
 本発明の他の実施形態に係る光拡散シートは、光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、前記入射光を透過または全反射させる壁面を有し、前記光出射面に開口する複数の凹部と、前記光出射面において前記複数の凹部の間に設けられ、前記入射光および前記反射光を屈折させる1つの光屈折部と、前記光出射面において前記光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、を具備し、前記光屈折部が略凹レンズ部であり、前記平坦部は、前記光入射面と平行に設けられている。
 本発明の他の実施形態に係る光拡散シートは、光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、前記入射光を透過または全反射させる壁面を有し、前記光出射面に開口する複数の凹部と、前記光出射面において前記複数の凹部の間に設けられ、前記入射光および前記反射光を屈折させる2つの光屈折部と、前記光出射面において前記光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、を具備し、前記光屈折部が略凹レンズ部であり、前記平坦部は、前記光入射面と平行に設けられている。
 本発明の他の実施形態に係る光拡散シートは、光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、前記入射光を透過または全反射させる壁面を有し、前記光出射面に開口する複数の凹部と、前記光出射面において前記複数の凹部の間に設けられ、前記入射光および前記反射光を屈折させる2つの光屈折部と、前記光出射面において前記光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、を具備し、前記複数の凹部の間において、光屈折部が略凸レンズ部からなる部分と、光屈折部が略凸レンズ部および略凹レンズ部からなる部分とを有し、前記平坦部は、前記光入射面と平行に設けられている。
 本発明の他の実施形態に係る光拡散シートは、光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、前記入射光を透過または全反射させる壁面を有し、前記光出射面に開口する複数の凹部と、前記光出射面において前記複数の凹部の間に設けられ、前記入射光および前記反射光を屈折させる1つの光屈折部と、前記光出射面において前記光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、を具備し、前記光屈折部が略凸レンズ部であり、前記平坦部は、前記光入射面と平行に設けられ、前記凹部に遮光性材料を含有する。
 本発明の上記実施形態に係る光拡散シートにおいて、前記光屈折部の前記光出射面に対する面積比が10~90%であることが好ましい。
 本発明の上記実施形態に係る光拡散シートにおいて、前記凹部は、前記光出射面において、一次元方向または二次元方向に、周期的に形成されたことが好ましい。
 本発明の上記実施形態に係る光拡散シートにおいて、前記凹部は、前記光出射面において、一次元方向または二次元方向に、周期性を乱して形成されたことが好ましい。
 本発明の上記実施形態に係る光拡散シートにおいて、前記光屈折部は、前記光出射面において、一次元方向または二次元方向に、周期的に形成されたことが好ましい。
 本発明の上記実施形態に係る光拡散シートにおいて、前記光屈折部は、前記光出射面において、一次元方向または二次元方向に、周期性を乱して形成されたことが好ましい。
 本発明の他の実施形態に係る表示装置は、本発明の光拡散シートを備える。
 本発明の光拡散シートによれば、観察者が違和感を覚えることなく、本発明の光拡散シートを適用した表示装置の表示画面を、広い視野角で観察することができる。
本発明の光拡散シートの第一の実施形態を示す概略断面図である。 本発明の光拡散シートの第一の実施形態における視野角特性を示すグラフである。 本発明の光拡散シートの出射面における凹部の配置の一例を示す概略平面図である。 本発明の光拡散シートの出射面における凹部の配置の他の例を示す概略平面図である。 本発明の光拡散シートの出射面における凹部の配置の他の例を示す概略平面図である。 本発明の光拡散シートの出射面における凹部の配置の他の例を示す概略平面図である。 本発明の光拡散シートの第二の実施形態を示す概略断面図である。 本発明の光拡散シートの第三の実施形態を示す概略断面図である。 本発明の光拡散シートの第四の実施形態を示す概略断面図である。 本発明の光拡散シートの第五の実施形態を示す概略断面図である。 本発明の光拡散シートの出射面における凹部の配置の他の例を示す概略平面図である。 本発明の光拡散シートの出射面における凹部の配置の他の例を示す概略平面図である。 本発明の光拡散シートの第六の実施形態を示す概略断面図である。 本発明の光拡散シートの第七の実施形態を示す概略断面図である。 本発明の光拡散シートの第八の実施形態を示す概略断面図である。 本発明の光拡散シートの第九の実施形態を示す概略断面図である。 本発明の光拡散シートの第十の実施形態を示す概略断面図である。 本発明の表示装置の一実施形態を示す概略断面図である。 本発明の表示装置を構成する液晶パネルおよび光拡散シートの一実施形態を示す概略断面図である。 従来の光拡散シートの一例を示す概略断面図である。 従来の光拡散シートにおける視野角特性を示すグラフである。
 本発明の光拡散シートおよび当該光拡散シートを備えた表示装置の実施の形態について説明する。なお、この実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、本発明を限定するものではない。
(光拡散シート)
(1)第一の実施形態
 図1は、本発明の光拡散シートの第一の実施形態を示す概略断面図である。
 本実施形態の光拡散シート10は、光透過性のシート状の基材からなるものである。光拡散シート10は、液晶表示装置などにおいて、表示画面の前面に取り付けられて用いられるものである。具体的には、表示装置を区画した表示画面に照射され、観察者側に出射される光を拡散させ、表示装置の視野角を広げるために用いられるものである。
 光拡散シート10の一方の面10aは、光拡散シート10内に入射され、光拡散シート10内で拡散された入射光を出射する光出射面である。また、光拡散シート10の他方の面10bは、光源からの光を入射する光入射面である。すなわち、光拡散シート10が表示装置に適用される場合、表示画面側に他方の面10bが配置され、表示画面とは反対側に一方の面10aが配置される。
 光拡散シート10は、他方の面10bから入射された入射光を透過または全反射させる壁面12aを有し、一方の面10aに開口する複数の凹部12と、一方の面10aにおいて隣り合う2つの凹部12の間に設けられた光屈折部13と、一方の面10aにおいて光屈折部13の外縁をなすように設けられた平坦部14と、を備えている。
 凹部12は、光拡散シート10の一方の面10aを基端とし、光拡散シート10の厚さ方向に刻設されており、光拡散シート10の厚さ方向の断面形状が略V字形状をなしている。これにより、凹部12は光拡散シート10の一方の面10aにおいて開口している。以下、光拡散シート10の厚さ方向の断面を単に「断面」という。
 また、断面形状が略V字形状の凹部12は、円錐または四角錐などの略錐体をなしていることが好ましい。なお、凹部12の形状はこれに限定されるものではなく、光拡散シート10の一方の面10aから他方の面10bに向かうに従って次第に断面の幅が狭くなり、少なくとも上下左右方向に光が拡散するような形状をなしていればよい。例えば、凹部12は、断面における2つの壁面12aが互いに対称でない形状、断面形状が多角形をなす形状、断面における壁面12aが湾曲した曲面をなす形状などであってもよい。これにより、凹部12で入射光を拡散し、広い視野角を実現することができる。
 なお、本実施形態では、複数の凹部12の深さが全て等しい場合を例示しているが、本発明の光拡散シートはこれに限定されるものではない。複数の凹部12の深さは、それぞれ異なっていてもよい。
 複数の凹部12は、光拡散シート10の一方の面10aにおいて、一次元方向に、周期的に形成されている。すなわち、複数の凹部12は、光拡散シート10の一方の面10aの一辺(縦または横)に沿って、光拡散シート11の縦または横の全長にわたって延在する溝状をなし、並列かつ等間隔に形成されている(図3参照)。なお、光拡散シート10の一方の面10aにおける複数の凹部12の配置はこれに限定されるものではない。
 例えば、複数の凹部12は、光拡散シート10の一方の面10aにおいて、一次元方向に、周期性を乱して形成されていてもよい。すなわち、複数の凹部12は、光拡散シート10の一方の面10aの一辺(縦または横)に沿って、光拡散シート10の縦または横の全長にわたって延在する溝状をなし、並列に、かつ、それぞれの間隔がランダムに形成されていてもよい(図4参照)。このようにすることで、複数の凹部12がランダムに配置され、光拡散シート10と、このシートが適用される表示装置に既存の周期構造との間で発生するモアレを抑制することができる。さらに、光拡散シート10を透過する光が周期的な凹部などの構造物によって引き起こされる干渉を抑制することができる。
 また、複数の凹部12は、光拡散シート10の一方の面10aにおいて、二次元方向に、周期的に形成されていてもよい。すなわち、複数の凹部12はそれぞれ、点状(ドット状)をなし、これら複数の点状の凹部12が、光拡散シート10の一方の面10aにおいて、マトリックス状(碁盤目状)をなして、等間隔に形成されていてもよい(図5参照)。
 また、複数の凹部12は、光拡散シート10の一方の面10aにおいて、二次元方向に、周期性を乱して形成されていてもよい。すなわち、複数の凹部12はそれぞれ、点状をなし、これら複数の点状の凹部12が、光拡散シート10の一方の面10aにおいて、それぞれの間隔がランダムに形成されていてもよい。この場合、複数の点状の凹部12は、マトリックス状をなすことなく形成されている(図6参照)。このようにすることで、複数の凹部12がランダムに配置され、光拡散シート10と、このシートが適用される表示装置に既存の周期構造との間で発生するモアレを抑制することができる。さらに、光拡散シート10を透過する光が周期的な凹部などの構造物によって引き起こされる干渉を抑制することができる。
 光屈折部13は、光拡散シート10の他方の面10bから入射された入射光、および、その入射光が凹部12の壁面12aで全反射した反射光を屈折させる部分である。また、光屈折部13は、その断面形状が略半円形状をなす略凸レンズ部である。
 光屈折部13の光拡散シート10の一方の面10aに対する面積比は、10~90%であることが好ましく、より好ましくは30~60%である。光屈折部13の面積比が10%未満では、光屈折部13にて、光拡散シート10への入射光を屈折させることにより、その反射光を、光拡散シート10の一方の面10aの外側に拡散させる効果が十分に得られない。一方、光屈折部13の面積比が90%を超えると、凹部12の光拡散シート10の一方の面10aに対する面積比が小さくなり過ぎて、凹部12の壁面12aにて、光拡散シート10への入射光を全反射させることにより、その反射光を、光拡散シート10の一方の面10aの外側に拡散させる効果が十分に得られない。
 なお、本実施形態では、複数の光屈折部13の曲率半径が全て等しい場合を例示しているが、本発明の光拡散シートはこれに限定されるものではない。複数の光屈折部13の曲率半径は、それぞれ異なっていてもよい。
 複数の光屈折部13は、光拡散シート10の一方の面10aにおいて、一次元方向に、周期的に形成されている。すなわち、複数の光屈折部13は、光拡散シート10の一方の面10aの一辺(縦または横)に沿って、光拡散シート10の縦または横の全長にわたって延在する突条をなし、その突条が、並列かつ等間隔に形成されている(図3参照)。また、複数の光屈折部13は、光拡散シート10の一方の面10aの一辺(縦または横)に沿って、光拡散シート10の縦または横の全長にわたり、等間隔に配置された複数の点状をなし、その複数の点からなる列が、並列かつ等間隔に形成されていてもよい。なお、光拡散シート10の一方の面10aにおける複数の凹部12の配置はこれに限定されるものではない。
 例えば、複数の光屈折部13は、光拡散シート10の一方の面10aにおいて、一次元方向に、周期性を乱して形成されていてもよい。すなわち、複数の光屈折部13は、光拡散シート10の一方の面10aの一辺(縦または横)に沿って、光拡散シート10の縦または横の全長にわたって延在する突条をなし、その突条が並列に、かつ、それぞれの間隔がランダムに形成されていてもよい(図4参照)。また、複数の光屈折部13は、光拡散シート10の一方の面10aの一辺(縦または横)に沿って、光拡散シート10の縦または横の全長にわたり、それぞれの間隔がランダムに配置された複数の点状をなし、その複数の点からなる列が、並列かつ等間隔に形成されていてもよい。このようにすることで、複数の光屈折部13がランダムに配置され、光拡散シート10と、このシートが適用される表示装置に既存の周期構造との間で発生するモアレを抑制することができる。
 また、複数の光屈折部13は、光拡散シート10の一方の面10aにおいて、二次元方向に、周期的に形成されていてもよい。すなわち、複数の光屈折部13はそれぞれ、点状をなし、これら複数の点状の光屈折部13が、光拡散シート10の一方の面10aにおいて、マトリックス状をなして、等間隔に形成されていてもよい(図5参照)。
 また、複数の光屈折部13は、光拡散シート10の一方の面10aにおいて、二次元方向に、周期性を乱して形成されていてもよい。すなわち、複数の光屈折部13はそれぞれ、点状をなし、これら複数の点状の光屈折部13が、光拡散シート10の一方の面10aにおいて、それぞれの間隔がランダムになるように形成されていてもよい。この場合、複数の点状の光屈折部13は、マトリックス状をなすことなく形成されている(図6参照)。
 また、複数の凹部12は、図5に示すように、光拡散シート10の一方の面10aにおいて、二次元方向に周期的に形成され、一方、複数の凹部12の間に設けられる点状の光屈折部13は、光拡散シート10の一方の面10aにおいて、二次元方向に周期性を乱して形成されていてもよい。
 このようにすることで、複数の光屈折部13がランダムに配置され、光拡散シート10と、このシートが適用される表示装置に既存の周期構造との間で発生するモアレを抑制することができる。
 平坦部14は、光拡散シート10の一方の面10aから入射された入射光、および、その入射光が凹部12の壁面12aで全反射した反射光を屈折させる部分である。また、平坦部14は、光拡散シート10の一方の面10aと平行に設けられている。
 平坦部14は、光屈折部13の外縁をなすように設けられているから、光拡散シート10の一方の面10aにおいて、光屈折部13に対応して配置される。すなわち、平坦部14は、光拡散シート10の一方の面10aにおいて、光屈折部13の配置に対応して一次元方向または二次元方向に、周期的に形成されている。また、平坦部14は、光拡散シート10の一方の面10aにおいて、光屈折部13の配置に対応して一次元方向または二次元方向に、周期性を乱して形成されている。
 光拡散シート10をなすシート状の基材としては、高屈折率を有する樹脂材料などが用いられる。具体的には、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、改質アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリプロピレン、または、他の光学ポリマーなどの透明高分子樹脂が挙げられる。
 凹部12、光屈折部13を具備する光拡散シート10の作製方法としては、コンタクトプリンティングなどの転写法、特開2000-352608号公報、特開2004-4148号公報、特表2007-517929号公報、特開2008-90324号公報、特開2008-102547号公報に記載されているような、従来公知の方法を適用することができる。
 光拡散シート10では、他方の面10bから入射された入射光が、凹部12、光屈折部13および平坦部14のいずれかに入射する。なお、光拡散シート10の他方の面10b側に配置された光源から、光拡散シート10にされる光は、高い指向性を有することが好ましい。
 凹部12に入射した光は、その壁面12aにて全反射または透過し、全反射した光は、光屈折部13または平坦部14で屈折されて、光拡散シート10の一方の面10aの外側に出射される。例えば、凹部12の壁面12aにて全反射した反射光22は、光屈折部13の外縁近傍(平坦部14との境近傍)で屈折されて、光拡散シート10の一方の面10aの外側に出射される。また、凹部12の壁面12aにて全反射した反射光22は、光屈折部13の頂部で屈折されて、光拡散シート10の一方の面10aの外側に出射される。
 また、光屈折部13および平坦部14に入射した光は、これらの部分をほぼ垂直に透過して、光拡散シート10の一方の面10aの外側に出射される。
 このように、光拡散シート10は、凹部12における光の全反射、並びに、光屈折部13および平坦部14における光の屈折を利用することにより、他方の面10bから入射された入射光を、一方の面10aの外側に向かって拡散させることができる。したがって、観察者が違和感を覚えることなく、光拡散シート10を適用した表示装置の表示画面を、広い視野角で観察することができる。
 ここで、図2に、光拡散シート10の視野角特性を示す。
 光拡散シート10としては、凹部12の光拡散シート10の一方の面10aに対する面積比を50%、光屈折部13の光拡散シート10の一方の面10aに対する面積比を40%、平坦部14の光拡散シート10の一方の面10aに対する面積比を10%とし、光拡散シート10の一方の面10aにおいて、凹部12、光屈折部13および平坦部14が、一次元方向に周期的に形成されてなり、光屈折部13は曲率半径が9.2μmの略凸レンズ部であるものを用いた。
 視野角特性の測定は、光拡散シート10の一方の面10a側に光検出器を配置し、光拡散シート10の他方の面10b側に配置された光源から、光拡散シート10に光を入射して、光拡散シート10の一方の面10aの外側に出射された光の強度を測定することにより行った。すなわち、光拡散シート10の一方の面10aに対する垂線を基準(観察角0°)とし、その垂線に対する傾き角を変えて光の強度を測定することにより、観察角に応じた出射光の輝度を測定した。
 なお、図2に示すグラフにおける符号は、図1に示す符号に対応している。すなわち、光拡散シート10の他方の面10bに入射した平行光(入射光)のうち、平坦部14をほぼ垂直に透過して、光拡散シート10の一方の面10aの外側に出射した光21aの輝度は、図2に示すグラフにおいて符号21aで表す線で示す大きさであった。
 光拡散シート10の他方の面10bに入射した平行光(入射光)のうち、光屈折部13で屈折されて、光拡散シート10の一方の面10aの外側に出射した光21bの輝度は、図2に示すグラフにおいて符号21bで表す線で示す大きさであった。
 光拡散シート10の他方の面10bに入射した平行光(入射光)のうち、光屈折部13をほぼ垂直に透過して、光拡散シート10の一方の面10aの外側に出射した光21cの輝度は、図2に示すグラフにおいて符号21cで表す線で示す大きさであった。
 光拡散シート10の他方の面10bに入射した平行光(入射光)のうち、光屈折部13で屈折されて、光拡散シート10の一方の面10aの外側に出射した光21dの輝度は、図2に示すグラフにおいて符号21dで表す線で示す大きさであった。
 光拡散シート10の他方の面10bに入射した平行光(入射光)のうち、凹部12の壁面12aにて全反射した後、平坦部14で屈折され、光拡散シート10の一方の面10aの外側に出射した光22aの輝度は、図2に示すグラフにおいて符号22aで表す線で示す大きさであった。
 光拡散シート10の他方の面10bに入射した平行光(入射光)のうち、凹部12の壁面12aにて全反射した後、光屈折部13で屈折され、光拡散シート10の一方の面10aの外側に出射した光22bの輝度は、図2に示すグラフにおいて符号22bで表す線で示す大きさであった。
 光拡散シート10の他方の面10bに入射した平行光(入射光)のうち、凹部12の壁面12aにて全反射した後、光屈折部13で屈折され、光拡散シート10の一方の面10aの外側に出射した光22cの輝度は、図2に示すグラフにおいて符号22cで表す線で示す大きさであった。
 光拡散シート10の他方の面10bに入射した平行光(入射光)のうち、凹部12の壁面12aにて全反射した後、光屈折部13で屈折され、光拡散シート10の一方の面10aの外側に出射した光22dの輝度は、図2に示すグラフにおいて符号22dで表す線で示す大きさであった。
 このように、光拡散シート10は、凹部12における全反射、光屈折部13における屈折、および、平坦部14における屈折により、光拡散シート10の他方の面10bに入射した平行光を、光拡散シート10の一方の面10aの外側に拡散して出射することができる。
 したがって、光拡散シート10は、観察角の変化に伴って、出射光の輝度を少しずつ連続的に変化させることができる。ゆえに、観察者が違和感を覚えることなく、光拡散シート10を適用した表示装置の表示画面を、広い視野角で観察することができる。
 また、光拡散シート10では、凹部12、光屈折部13および平坦部14の一方の面10aに対する面積比を調整することにより、他方の面10bから光屈折部13と平坦部14に直接入射する光(直抜け光)、および、凹部12の壁面12aにて全反射し、光屈折部13と平坦部14に入射する光のいずれについても、輝度を制御することができる。
(2)第二の実施形態
 図7は、本発明の光拡散シートの第二の実施形態を示す概略断面図である。
 本実施形態の光拡散シート30は、光透過性のシート状の基材からなるものである。光拡散シート30の一方の面30aは、光拡散シート30内に入射され、光拡散シート30内で拡散された入射光を出射する光出射面である。また、光拡散シート30の他方の面30bは、光源からの光を入射する光入射面である。
 光拡散シート30は、他方の面30bから入射された入射光を透過または全反射させる壁面32aを有し、一方の面30aに開口する複数の凹部32と、一方の面30aにおいて隣り合う2つの凹部32の間に設けられた光屈折部33と、一方の面30aにおいて光屈折部33の外縁をなすように設けられた平坦部34と、を備えている。
 この光拡散シート30が、上述の第一の実施形態と異なる点は、光屈折部33が、その断面形状が略三角形状をなす略プリズム部をなしている点である。光拡散シート30は、これ以外の点においては、上述の第一の実施形態と同様の構成をなしている。
 なお、本実施形態では、複数の光屈折部33の斜辺33aの角度が全て等しい場合を例示しているが、本発明の光拡散シートはこれに限定されるものではない。複数の光屈折部33の斜辺33aの角度は、それぞれ異なっていてもよい。
 また、光屈折部33の断面形状は略三角形状に限定されない。光屈折部33が略プリズム部である場合、その断面形状は略四角形状、五角形以上の略多角形状であってもよい。
 光拡散シート30は、凹部32における光の全反射、並びに、光屈折部33および平坦部34における光の屈折を利用することにより、他方の面30bから入射された入射光を、一方の面30aの外側に向かって拡散させることができる。したがって、光拡散シート30は、観察角の変化に伴って、出射光の輝度を少しずつ連続的に変化させることができる。ゆえに、観察者が違和感を覚えることなく、光拡散シート30を適用した表示装置の表示画面を、広い視野角で観察することができる。
(3)第三の実施形態
 図8は、本発明の光拡散シートの第三の実施形態を示す概略断面図である。
 本実施形態の光拡散シート40は、光透過性のシート状の基材からなるものである。光拡散シート40の一方の面40aは、光拡散シート40内に入射され、光拡散シート40内で拡散された入射光を出射する光出射面である。また、光拡散シート40の他方の面40bは、光源からの光を入射する光入射面である。
 光拡散シート40は、他方の面40bから入射された入射光を透過または全反射させる壁面42aを有し、一方の面40aに開口する複数の凹部42と、一方の面40aにおいて隣り合う2つの凹部42の間に設けられた光屈折部43と、一方の面40aにおいて光屈折部43の外縁をなすように設けられた平坦部44と、を備えている。
 この光拡散シート40が、上述の第一の実施形態と異なる点は、平坦部44が、光拡散シート40の他方の面40bに対して斜めに設けられている点である。光拡散シート40は、これ以外の点においては、上述の第一の実施形態と同様の構成をなしている。
 なお、本実施形態では、複数の平坦部44の傾き角が全て等しい場合を例示しているが、本発明の光拡散シートはこれに限定されるものではない。複数の平坦部44の傾き角は、それぞれ異なっていてもよい。
 光拡散シート40は、凹部42における光の全反射、並びに、光屈折部43および平坦部44における光の屈折を利用することにより、他方の面40bから入射された入射光を、一方の面40aの外側に向かって拡散させることができる。したがって、光拡散シート40は、観察角の変化に伴って、出射光の輝度を少しずつ連続的に変化させることができる。ゆえに、観察者が違和感を覚えることなく、光拡散シート40を適用した表示装置の表示画面を、広い視野角で観察することができる。
(4)第四の実施形態
 図9は、本発明の光拡散シートの第四の実施形態を示す概略断面図である。
 本実施形態の光拡散シート50は、光透過性のシート状の基材からなるものである。光拡散シート50の一方の面50aは、光拡散シート50内に入射され、光拡散シート50内で拡散された入射光を出射する光出射面である。また、光拡散シート50の他方の面50bは、光源からの光を入射する光入射面である。
 光拡散シート50は、他方の面50bから入射された入射光を透過または全反射させる壁面52aを有し、一方の面50aに開口する複数の凹部52と、一方の面50aにおいて隣り合う2つの凹部52の間に設けられた光屈折部53と、一方の面50aにおいて光屈折部53の外縁をなすように設けられた平坦部54と、を備えている。
 この光拡散シート50が、上述の第一の実施形態と異なる点は、光屈折部53が、その断面形状が略三角形状をなす略プリズム部をなしている点と、平坦部54が、光拡散シート50の他方の面50bに対して斜めに設けられている点である。光拡散シート50は、これ以外の点においては、上述の第一の実施形態と同様の構成をなしている。
 なお、本実施形態では、複数の光屈折部53の斜辺53aの角度が全て等しい場合を例示しているが、本発明の光拡散シートはこれに限定されるものではない。複数の光屈折部53の斜辺53aの角度は、それぞれ異なっていてもよい。
 また、光屈折部53の断面形状は略三角形状に限定されない。光屈折部53が略プリズム部である場合、その断面形状は略四角形状、五角形以上の略多角形状であってもよい。
 なお、本実施形態では、複数の平坦部54の傾き角が全て等しい場合を例示しているが、本発明の光拡散シートはこれに限定されるものではない。複数の平坦部54の傾き角は、それぞれ異なっていてもよい。
 光拡散シート50は、凹部52における光の全反射、並びに、光屈折部53および平坦部54における光の屈折を利用することにより、他方の面50bから入射された入射光を、一方の面50aの外側に向かって拡散させることができる。したがって、光拡散シート50は、観察角の変化に伴って、出射光の輝度を少しずつ連続的に変化させることができる。ゆえに、観察者が違和感を覚えることなく、光拡散シート50を適用した表示装置の表示画面を、広い視野角で観察することができる。
(5)第五の実施形態
 図10は、本発明の光拡散シートの第五の実施形態を示す概略断面図である。
 本実施形態の光拡散シート60は、光透過性のシート状の基材からなるものである。光拡散シート60の一方の面60aは、光拡散シート60内に入射され、光拡散シート60内で拡散された入射光を出射する光出射面である。また、光拡散シート60の他方の面60bは、光源からの光を入射する光入射面である。
 光拡散シート60は、他方の面60bから入射された入射光を透過または全反射させる壁面62aを有し、一方の面60aに開口する複数の凹部62と、一方の面60aにおいて隣り合う2つの凹部62の間に設けられた光屈折部63と、一方の面60aにおいて光屈折部63の外縁をなすように設けられた平坦部64と、を備えている。
 凹部62は、光拡散シート60の一方の面60aを基端とし、光拡散シート60の厚さ方向に刻設されており、光拡散シート60の厚さ方向の断面形状が略台形状をなしている。これにより、凹部62は光拡散シート60の一方の面60aにおいて開口している。
 また、断面形状が略台形状の凹部62は、円錐台または四角錐台などの略錐台形をなしていることが好ましい。なお、凹部62の形状はこれに限定されるものではなく、光拡散シート60の一方の面60aから他方の面60bに向かうに従って次第に断面の幅が狭くなり、少なくとも上下左右方向に光が拡散するような形状をなしていればよい。例えば、凹部62は、断面における2つの壁面12aが互いに対称でない形状、断面形状が多角形をなす形状、断面における壁面62aが湾曲した曲面をなす形状などであってもよい。これにより、凹部62で入射光を拡散し、広い視野角を実現することができる。
 また、凹部62の底(凹部62の断面の台形の下底)が、光拡散シート60の他方の面60b側にて同一面上に配置されて、凹部62はその面上にて連続に設けられている。これにより、複数の光屈折部63は、光拡散シート60の一方の面60aにおいて、二次元方向に、周期的に形成されている。すなわち、複数の光屈折部63はそれぞれ、点状をなし、これら複数の点状の光屈折部63が、光拡散シート60の一方の面60aにおいて、マトリックス状をなして、等間隔に形成されていてもよい(図11参照)。
 また、複数の光屈折部63は、光拡散シート60の一方の面60aにおいて、二次元方向に、周期性を乱して形成されていてもよい。すなわち、複数の光屈折部63はそれぞれ、点状をなし、これら複数の点状の光屈折部63が、光拡散シート60の一方の面60aにおいて、それぞれの間隔がランダムになるように形成されていてもよい。この場合、複数の点状の光屈折部63は、マトリックス状をなすことなく形成されている(図12参照)。
 光屈折部63は、その断面形状が略半円形状をなす略凸レンズ部である。また、平坦部64は、光拡散シート60の他方の面60bと平行に設けられている。
 平坦部64は、光屈折部63の外縁をなすように設けられているから、光拡散シート60の一方の面60aにおいて、光屈折部63に対応して配置される。すなわち、平坦部64は、光拡散シート60の一方の面60aにおいて、光屈折部63の配置に対応して二次元方向に、周期的に形成されている。また、平坦部64は、光拡散シート60の一方の面60aにおいて、光屈折部63の配置に対応して二次元方向に、周期性を乱して形成されている。
 光拡散シート60をなすシート状の基材としては、上述の第一の実施形態と同様のものが用いられる。
 なお、本実施形態では、光屈折部63の曲率半径が全て等しい場合を例示しているが、本発明の光拡散シートはこれに限定されるものではない。複数の光屈折部63の曲率半径は、それぞれ異なっていてもよい。
 また、本実施形態では、平坦部64が、光拡散シート60の他方の面60bと平行に設けられた場合を例示したが、本発明の光拡散シートはこれに限定されるものではない。複数の平坦部64の傾き角は、それぞれ異なっていてもよい。
 また、本実施形態では、光屈折部63が、その断面形状が略半円形状をなす略凸レンズ部である場合を例示したが、本発明の光拡散シートはこれに限定されるものではない。光屈折部63は、断面形状が略三角形状、略四角形状、五角形以上の略多角形状をなす略プリズム部であってもよい。
 光拡散シート60は、凹部62における光の全反射、並びに、光屈折部63および平坦部64における光の屈折を利用することにより、他方の面60bから入射された入射光を、一方の面60aの外側に向かって拡散させることができる。したがって、光拡散シート60は、観察角の変化に伴って、出射光の輝度を少しずつ連続的に変化させることができる。ゆえに、観察者が違和感を覚えることなく、光拡散シート60を適用した表示装置の表示画面を、広い視野角で観察することができる。
(6)第六の実施形態
 図13は、本発明の光拡散シートの第六の実施形態を示す概略断面図である。
 本実施形態の光拡散シート70は、光透過性のシート状の基材からなるものである。光拡散シート70の一方の面70aは、光拡散シート70内に入射され、光拡散シート70内で拡散された入射光を出射する光出射面である。また、光拡散シート70の他方の面70bは、光源からの光を入射する光入射面である。
 光拡散シート70は、他方の面70bから入射された入射光を透過または全反射させる壁面72aを有し、一方の面70aに開口する複数の凹部72と、一方の面70aにおいて隣り合う2つの凹部72の間に設けられた光屈折部73と、一方の面70aにおいて光屈折部73の外縁をなすように設けられた平坦部74と、を備えている。
 この光拡散シート70が、上述の第一の実施形態と異なる点は、2つの凹部72の間に、その断面形状が略半円形状をなす略凸レンズ部である光屈折部73が2つ設けられている点である。光拡散シート70は、これ以外の点においては、上述の第一の実施形態と同様の構成をなしている。
 なお、本実施形態では、複数の光屈折部73の曲率半径が全て等しい場合を例示しているが、本発明の光拡散シートはこれに限定されるものではない。複数の光屈折部73の曲率半径は、それぞれ異なっていてもよい。
 また、本実施形態では、2つの凹部72の間に、光屈折部73が2つ設けられている場合を例示しているが、本発明の光拡散シートはこれに限定されるものではない。2つの凹部72の間には、光屈折部73が3つ以上設けられていてもよい。
 また、本実施形態では、光屈折部73が、その断面形状が略半円形状をなす略凸レンズ部である場合を例示しているが、本発明の光拡散シートはこれに限定されるものではない。光屈折部73は、断面形状が略三角形状、略四角形状または五角形以上の略多角形状をなす略プリズム部であってもよい。
 光拡散シート70は、凹部72における光の全反射、並びに、光屈折部73および平坦部74における光の屈折を利用することにより、他方の面70bから入射された入射光を、一方の面70aの外側に向かって拡散させることができる。したがって、光拡散シート70は、観察角の変化に伴って、出射光の輝度を少しずつ連続的に変化させることができる。ゆえに、観察者が違和感を覚えることなく、光拡散シート70を適用した表示装置の表示画面を、広い視野角で観察することができる。
 また、光拡散シート70では、凹部72に対する光屈折部73および平坦部74の位置を調整することによっても、他方の面70bから入射された入射光を、一方の面70aの外側に向かって拡散させることができる。すなわち、凹部72に対する光屈折部73および平坦部74の位置を調整することによっても、出射光の輝度を制御することができる。
 さらに、光拡散シート70では、2つの凹部72の間に、光屈折部73を2つ設けることにより、上述の第一の実施形態における光拡散シート10のように、2つの凹部12の間に、光屈折部13を1つ設けた場合よりも、光拡散シート70全体に占める光屈折部73の体積を小さくすることができ、ひいては、材料の使用量を削減することができる。
(7)第七の実施形態
 図14は、本発明の光拡散シートの第七の実施形態を示す概略断面図である。
 本実施形態の光拡散シート80は、光透過性のシート状の基材からなるものである。光拡散シート80の一方の面80aは、光拡散シート80内に入射され、光拡散シート80内で拡散された入射光を出射する光出射面である。また、光拡散シート80の他方の面80bは、光源からの光を入射する光入射面である。
 光拡散シート80は、他方の面80bから入射された入射光を透過または全反射させる壁面82aを有し、一方の面80aに開口する複数の凹部82と、一方の面80aにおいて隣り合う2つの凹部82の間に設けられた光屈折部83と、一方の面80aにおいて光屈折部83の外縁をなすように設けられた平坦部84と、を備えている。
 この光拡散シート80が、上述の第一の実施形態と異なる点は、光屈折部83が、その断面形状が略半円形状をなす略凹レンズ部をなしている点である。光拡散シート80は、これ以外の点においては、上述の第一の実施形態と同様の構成をなしている。
 なお、本実施形態では、複数の光屈折部83の曲率半径が全て等しい場合を例示しているが、本発明の光拡散シートはこれに限定されるものではない。複数の光屈折部83の曲率半径は、それぞれ異なっていてもよい。
 光拡散シート80は、凹部82における光の全反射、並びに、光屈折部83および平坦部84における光の屈折を利用することにより、他方の面80bから入射された入射光を、一方の面80aの外側に向かって拡散させることができる。したがって、光拡散シート80は、観察角の変化に伴って、出射光の輝度を少しずつ連続的に変化させることができる。ゆえに、観察者が違和感を覚えることなく、光拡散シート80を適用した表示装置の表示画面を、広い視野角で観察することができる。
 また、光拡散シート80では、光屈折部83を略凹レンズ部とすることにより、第一の実施形態のように、光屈折部13を略凸レンズ部とした場合よりも、材料の使用量を削減することができる。
 さらに、光拡散シート80では、光屈折部83を略凹レンズ部とすることにより、第一の実施形態のように、光屈折部13を略凸レンズ部とした場合よりも、摩擦や引っ掻きなどにより、光屈折部83が変形することを防止できる。
(8)第八の実施形態
 図15は、本発明の光拡散シートの第八の実施形態を示す概略断面図である。
 本実施形態の光拡散シート90は、光透過性のシート状の基材からなるものである。光拡散シート90の一方の面90aは、光拡散シート90内に入射され、光拡散シート90内で拡散された入射光を出射する光出射面である。また、光拡散シート90の他方の面90bは、光源からの光を入射する光入射面である。
 光拡散シート90は、他方の面90bから入射された入射光を透過または全反射させる壁面92aを有し、一方の面90aに開口する複数の凹部92と、一方の面90aにおいて隣り合う2つの凹部92の間に設けられた光屈折部93と、一方の面90aにおいて光屈折部93の外縁をなすように設けられた平坦部94と、を備えている。
 この光拡散シート90が、上述の第一の実施形態と異なる点は、隣り合う2つの凹部92の間に、その断面形状が略半円形状をなす略凹レンズ部である光屈折部93が2つ設けられている点である。なお、光拡散シート90は、これ以外の点においては、上述の第一の実施形態と同様の構成をなしている。
 なお、本実施形態では、複数の光屈折部93の曲率半径が全て等しい場合を例示しているが、本発明の光拡散シートはこれに限定されるものではない。複数の光屈折部93の曲率半径は、それぞれ異なっていてもよい。
 また、本実施形態では、隣り合う2つの凹部92の間に、光屈折部93が2つ設けられている場合を例示しているが、本発明の光拡散シートはこれに限定されるものではない。隣り合う2つの凹部92の間には、光屈折部93が3つ以上設けられていてもよい。
 光拡散シート90は、凹部92における光の全反射、並びに、光屈折部93および平坦部94における光の屈折を利用することにより、他方の面90bから入射された入射光を、一方の面90aの外側に向かって拡散させることができる。したがって、光拡散シート90は、観察角の変化に伴って、出射光の輝度を少しずつ連続的に変化させることができる。ゆえに、観察者が違和感を覚えることなく、光拡散シート90を適用した表示装置の表示画面を、広い視野角で観察することができる。
 また、光拡散シート90では、凹部92に対する光屈折部93および平坦部94の位置を調整することによっても、他方の面90bから入射された入射光を、一方の面90aの外側に向かって拡散させることができる。すなわち、凹部92に対する光屈折部93および平坦部94の位置を調整することによっても、出射光の輝度を制御することができる。
 さらに、光拡散シート90では、光屈折部93を略凹レンズ部とすることにより、第一の実施形態のように、光屈折部13を略凸レンズ部とした場合よりも、摩擦や引っ掻きなどにより、光屈折部93が変形することを防止できる。
(9)第九の実施形態
 図16は、本発明の光拡散シートの第九の実施形態を示す概略断面図である。
 本実施形態の光拡散シート100は、光透過性のシート状の基材からなるものである。光拡散シート100の一方の面100aは、光拡散シート100内に入射され、光拡散シート100内で拡散された入射光を出射する光出射面である。また、光拡散シート100の他方の面100bは、光源からの光を入射する光入射面である。
 光拡散シート100は、他方の面100bから入射された入射光を透過または全反射させる壁面102aを有し、一方の面100aに開口する複数の凹部102と、一方の面100aにおいて隣り合う2つの凹部102の間に設けられた光屈折部103と、一方の面100aにおいて光屈折部103の外縁をなすように設けられた平坦部104と、を備えている。
 この光拡散シート100が、上述の第一の実施形態と異なる点は、隣り合う2つの凹部102の間において、略凸レンズ部である光屈折部103Aが1つ設けられている部分と、略凸レンズ部である光屈折部103Bおよび略凹レンズ部である光屈折部103Cがそれぞれ1つずつ設けられている部分とを有する点である。なお、略凸レンズ部である光屈折部103A、103Bは、その断面形状が略半円形状をなしている。また、略凹レンズ部である光屈折部103Cは、その断面形状が略半円形状をなしている。なお、光拡散シート100は、これ以外の点においては、上述の第一の実施形態と同様の構成をなしている。
 なお、本実施形態では、光屈折部103Aと光屈折部103Bの曲率半径が異なる場合を例示しているが、本発明の光拡散シートはこれに限定されるものではない。光屈折部103Aと光屈折部103Bの曲率半径は等しくてもよい。
 また、本実施形態では、隣り合う2つの凹部102の間に、略凸レンズ部である光屈折部103Bと略凹レンズ部である光屈折部103Cがそれぞれ1つずつ設けられている部分を有する場合を例示しているが、本発明の光拡散シートはこれに限定されるものではない。隣り合う2つの凹部102の間には、略凸レンズ部である光屈折部103Bと略凹レンズ部である光屈折部103Cのいずれか一方または両方が2つ以上設けられていてもよい。
 光拡散シート100は、凹部102における光の全反射、並びに、光屈折部103および平坦部104における光の屈折を利用することにより、他方の面100bから入射された入射光を、一方の面100aの外側に向かって拡散させることができる。したがって、光拡散シート100は、観察角の変化に伴って、出射光の輝度を少しずつ連続的に変化させることができる。ゆえに、観察者が違和感を覚えることなく、光拡散シート100を適用した表示装置の表示画面を、広い視野角で観察することができる。
 また、光拡散シート100では、隣り合う2つの凹部102の間に設けられた光屈折部103の数が部分的に異なっているとともに、隣り合う2つの凹部102の間に、略凸レンズ部である光屈折部103Bと略凹レンズ部である光屈折部103Cが混在しているので、光拡散シート100と、このシートが適用される表示装置に既存の周期構造との間で発生するモアレを抑制することができる。
(10)第十の実施形態
 図17は、本発明の光拡散シートの第十の実施形態を示す概略断面図である。
 本実施形態の光拡散シート110は、光透過性のシート状の基材からなるものである。光拡散シート110の一方の面110aは、光拡散シート110内に入射され、光拡散シート110内で拡散された入射光を出射する光出射面である。また、光拡散シート110の他方の面110bは、光源からの光を入射する光入射面である。
 光拡散シート110は、他方の面110bから入射された入射光を透過または全反射させる壁面112aを有し、一方の面110aに開口する複数の凹部112と、一方の面110aにおいて隣り合う2つの凹部112の間に設けられた光屈折部113と、一方の面110aにおいて光屈折部113の外縁をなすように設けられた平坦部114と、を備えている。
 この光拡散シート110が、上述の第一の実施形態と異なる点は、凹部112に遮光性材料115を含有し、凹部112内に含有した遮光性材料115により光吸収部を形成している点である。なお、光拡散シート110は、これ以外の点においては、上述の第一の実施形態と同様の構成をなしている。
 遮光性材料115としては、一般的にブラックマトリックス用に用いられるカーボンブラックなどの顔料含有樹脂、低反射クロム、低反射二層ニッケル合金またはモリブデン(Mo)/酸化モリブデン(MoOx)などの金属類、前記材料のいずれかと樹脂とを組み合わせた複合材、または、この複合材でシリカ球などをコーティングしたものなどが用いられる。
 光拡散シート110は、凹部112における光の全反射、並びに、光屈折部113および平坦部114における光の屈折を利用することにより、他方の面110bから入射された入射光を、一方の面110aの外側に向かって拡散させることができる。したがって、光拡散シート110は、観察角の変化に伴って、出射光の輝度を少しずつ連続的に変化させることができる。ゆえに、観察者が違和感を覚えることなく、光拡散シート110を適用した表示装置の表示画面を、広い視野角で観察することができる。
 また、光拡散シート110では、遮光性材料115からなる光吸収部が、他方の面110bから入射された入射光を吸収することができるので、迷光が生じるのを防止することができ、ひいては、高画質の表示を実現することができる。
 さらに、光拡散シート110では、遮光性材料115からなる光吸収部が、一方の面110a側からの光(外光)を吸収することができるので、外光散乱を防止することができる。
(表示装置)
 図18は、本発明の表示装置の一実施形態を示す概略断面図である。図19は、本発明の表示装置を構成する液晶パネルおよび光拡散シートの一実施形態を示す概略断面図である。
 本実施形態の表示装置120は、液晶パネル130と、液晶パネル130の表示画面130aに取り付けられた光拡散シート140と、液晶パネル130の表示画面130aとは反対側の面(以下、「他方の面」という。)130b側に配置されたバックライト150とから概略構成されている。
 液晶パネル130は、第1の偏光板131と、第1の位相差板132と、第1のガラス基板133と、液晶層134と、カラーフィルター135と、第2のガラス基板136と、第2の位相差板137と、第2の偏光板138とを備えてなり、これらが順に積層された構造をなしている。そして、粘着層160を介して、液晶パネル130の表示画面130aに、光拡散シート140が取り付けられている。
 光拡散シート140としては、上述の光拡散シート10と同様のものが用いられる。すなわち、光拡散シート140は、他方の面140bから入射された入射光を透過または全反射させる壁面142aを有し、一方の面140aに開口する複数の凹部142と、一方の面140aにおいて隣り合う2つの凹部142の間に設けられた光屈折部143と、一方の面140aにおいて光屈折部143の外縁をなすように設けられた平坦部144と、を備えている。
 また、液晶パネル130とバックライト150との間には、ルーバーと呼ばれるブラインド状に配置された線状のフィルムを配置してもよい。この線状のフィルムにより、バックライト150から出射された光がコリメートされて、そのコリメート光(平行光)が、液晶パネル130に照射される。あるいは、その線状のフィルムにより、バックライト150から出射された光が略コリメートされて、その略コリメート光(略平行光)が、液晶パネル130に照射される。
 表示装置120によれば、液晶パネル130の表示画面130aに光拡散シート140が取り付けられているので、光拡散シート140によって、バックライト150から液晶パネル130に照射され、観察者側(光拡散シート140の一方の面140a側)に出射される光を拡散し、視野角を広げることができる。すなわち、表示装置120は、広い視野角を実現しつつ、光の利用効率が高く、迷光の発生を抑え、高い視認性を有するものとなる。
 なお、本実施形態では、光拡散シート140としては、上述の光拡散シート10と同様のものを用いた場合を例示したが、本発明の表示装置はこれに限定されるものではない。光拡散シート140としては、本発明の光拡散シートを全て適用することができる。
 本発明は、液晶表示装置などの表示装置において使用し、その表示装置の視野角を拡大する光拡散シートに利用することができる。
 10,30,40,50,60,70,80,90,100,110  光拡散シート
 12,32,42,52,62,72,82,92,102,112  凹部
 13,33,43,53,63,73,83,93,103,113  光屈折部
 14,34,44,54,64,74,84,94,104,114  平坦部
 120  表示装置
 130  液晶パネル
 131  第1の偏光板
 132  第1の位相差板
 133  第1のガラス基板
 134  液晶層
 135  カラーフィルター
 136  第2のガラス基板
 137  第2の位相差板
 138  第2の偏光板
 140  光拡散シート
 150  バックライト
 160  粘着層

Claims (19)

  1.  光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、
     前記入射光を透過または全反射させる壁面を有し、前記光出射面に開口する複数の凹部と、
     前記光出射面において前記複数の凹部の間に設けられ、前記入射光および前記反射光を屈折させる少なくとも1つの光屈折部と、
     前記光出射面において前記光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、
     を具備する光拡散シート。
  2.  前記光屈折部は、略凸レンズ部、略凹レンズ部および略プリズム部からなる群より選択される少なくとも1種である請求項1に記載の光拡散シート。
  3.  前記平坦部は、前記光入射面と平行または前記光入射面に対して斜めに設けられている請求項1または2に記載の光拡散シート。
  4.  前記凹部に遮光性材料を含有する請求項1~3のいずれか1項に記載の光拡散シート。
  5.  光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、
     前記入射光を透過または全反射させる壁面を有し、前記光出射面に開口する複数の凹部と、
     前記光出射面において前記複数の凹部の間に設けられ、前記入射光および前記反射光を屈折させる1つの光屈折部と、
     前記光出射面において前記光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、
     を具備し、
     前記光屈折部が略凸レンズ部であり、
     前記平坦部は、前記光入射面と平行に設けられている光拡散シート。
  6.  光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、
     前記入射光を透過または全反射させる壁面を有し、前記光出射面に開口する複数の凹部と、
     前記光出射面において前記複数の凹部の間に設けられ、前記入射光および前記反射光を屈折させる1つの光屈折部と、
     前記光出射面において前記光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、
     を具備し、
     前記光屈折部が略プリズム部であり、
     前記平坦部は、前記光入射面と平行に設けられている光拡散シート。
  7.  光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、
     前記入射光を透過または全反射させる壁面を有し、前記光出射面に開口する複数の凹部と、
     前記光出射面において前記複数の凹部の間に設けられ、前記入射光および前記反射光を屈折させる1つの光屈折部と、
     前記光出射面において前記光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、
     を具備し、
     前記光屈折部が略凸レンズ部であり、
     前記平坦部は、前記光入射面に対して斜めに設けられている光拡散シート。
  8.  光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、
     前記入射光を透過または全反射させる壁面を有し、前記光出射面に開口する複数の凹部と、
     前記光出射面において前記複数の凹部の間に設けられ、前記入射光および前記反射光を屈折させる1つの光屈折部と、
     前記光出射面において前記光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、
     を具備し、
     前記光屈折部が略プリズム部であり、
     前記平坦部は、前記光入射面に対して斜めに設けられている光拡散シート。
  9.  光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、
     前記入射光を透過または全反射させる壁面を有し、前記光出射面に開口する複数の凹部と、
     前記光出射面において前記複数の凹部の間に設けられ、前記入射光および前記反射光を屈折させる2つの光屈折部と、
     前記光出射面において前記光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、
     を具備し、
     前記光屈折部が略凸レンズ部であり、
     前記平坦部は、前記光入射面と平行に設けられている光拡散シート。
  10.  光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、
     前記入射光を透過または全反射させる壁面を有し、前記光出射面に開口する複数の凹部と、
     前記光出射面において前記複数の凹部の間に設けられ、前記入射光および前記反射光を屈折させる1つの光屈折部と、
     前記光出射面において前記光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、
     を具備し、
     前記光屈折部が略凹レンズ部であり、
     前記平坦部は、前記光入射面と平行に設けられている光拡散シート。
  11.  光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、
     前記入射光を透過または全反射させる壁面を有し、前記光出射面に開口する複数の凹部と、
     前記光出射面において前記複数の凹部の間に設けられ、前記入射光および前記反射光を屈折させる2つの光屈折部と、
     前記光出射面において前記光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、
     を具備し、
     前記光屈折部が略凹レンズ部であり、
     前記平坦部は、前記光入射面と平行に設けられている光拡散シート。
  12.  光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、
     前記入射光を透過または全反射させる壁面を有し、前記光出射面に開口する複数の凹部と、
     前記光出射面において前記複数の凹部の間に設けられ、前記入射光および前記反射光を屈折させる2つの光屈折部と、
     前記光出射面において前記光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、
     を具備し、
     前記複数の凹部の間において、光屈折部が略凸レンズ部からなる部分と、光屈折部が略凸レンズ部および略凹レンズ部からなる部分とを有し、
     前記平坦部は、前記光入射面と平行に設けられている光拡散シート。
  13.  光入射面から入射した入射光を拡散させて光出射面から出射する光拡散シートであって、
     前記入射光を透過または全反射させる壁面を有し、前記光出射面に開口する複数の凹部と、
     前記光出射面において前記複数の凹部の間に設けられ、前記入射光および前記反射光を屈折させる1つの光屈折部と、
     前記光出射面において前記光屈折部の外縁をなすように設けられた平坦部と、
     を具備し、
     前記光屈折部が略凸レンズ部であり、
     前記平坦部は、前記光入射面と平行に設けられ、
     前記凹部に遮光性材料を含有する光拡散シート。
  14.  前記光屈折部の前記光出射面に対する面積比が10~90%である請求項1~13のいずれか1項に記載の光拡散シート。
  15.  前記凹部は、前記光出射面において、一次元方向または二次元方向に、周期的に形成されている請求項1~14のいずれか1項に記載の光拡散シート。
  16.  前記凹部は、前記光出射面において、一次元方向または二次元方向に、周期性を乱して形成されている請求項1~14のいずれか1項に記載の光拡散シート。
  17.  前記光屈折部は、前記光出射面において、一次元方向または二次元方向に、周期的に形成されている請求項1~16のいずれか1項に記載の光拡散シート。
  18.  前記光屈折部は、前記光出射面において、一次元方向または二次元方向に、周期性を乱して形成されている請求項1~16のいずれか1項に記載の光拡散シート。
  19.  請求項1~18のいずれか1項に記載の光拡散シートを備える表示装置。
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