JP2008139692A - Prism sheet and diffusion sheet manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】 複屈折性透光性基材を有効に利用して光の利用効率の高いプリズムシートおよび拡散シートを製造することができる方法を提供する。
【解決手段】 本願発明は、二軸延伸によって製造された複屈折性透光性基材原反を巻き取り方向に切断して光学軸角度が所定範囲内であるカット原反Aと、それ以外のカット原反Bに分別し、前記カット原反Aを基材として拡散シートを製造し、前記カット原反Bを基材としてプリズムシートを製造することを特徴とするプリズムシート及び拡散シートの製造方法である。
【選択図】図12PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of producing a prism sheet and a diffusion sheet with high light utilization efficiency by effectively using a birefringent translucent substrate.
[MEANS FOR SOLVING PROBLEMS] The present invention relates to a cut raw fabric A in which a birefringent translucent base material manufactured by biaxial stretching is cut in a winding direction and an optical axis angle is within a predetermined range; The prism sheet and the diffusion sheet are manufactured by separating into a cut original fabric B, producing a diffusion sheet using the cut original fabric A as a base material, and manufacturing a prism sheet using the cut raw fabric B as a base material. Is the method.
[Selection] Figure 12
Description
本発明は、エッジライト方式の面光源装置に用いるプリズムシートおよび拡散シートの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a prism sheet and a diffusion sheet manufacturing method used in an edge light type surface light source device.
近年、カラー液晶表示装置は、ノートパソコンや液晶テレビ、あるいは携帯電話や小型ゲーム機等の表示部として、種々の分野で広く使用されてきている。また、情報処理量の増大化、ニーズの多様化、マルチメディア対応等に伴って、液晶表示装置の大画面化、高精細化が盛んに進められている。 In recent years, color liquid crystal display devices have been widely used in various fields as display units for notebook personal computers, liquid crystal televisions, mobile phones, small game machines, and the like. In addition, with the increase in the amount of information processing, diversification of needs, compatibility with multimedia, and the like, liquid crystal display devices have been increased in screen size and definition.
液晶表示装置は、基本的に面光源装置部と液晶表示素子部とから構成されている。面光源装置部としては、液晶表示素子部の直下に光源を配置した直下方式のものや導光体の側端面に対向するように光源を配置したエッジライト方式のものがあり、液晶表示装置のコンパクト化の観点からエッジライト方式が多用されている。 The liquid crystal display device basically includes a surface light source device portion and a liquid crystal display element portion. As the surface light source device section, there are a direct-type system in which a light source is disposed directly below a liquid crystal display element section and an edge light system in which a light source is disposed so as to face a side end surface of a light guide. The edge light method is often used from the viewpoint of compactness.
エッジライト方式の面光源装置では、一次光源から発せられた光は導光体の光入射端面に入射する。導光体内に導入された光は該導光体の2つの主面での全反射を繰り返しながら該主面に沿って導光体内を進行する。導光体内を進行する光の一部は、上記主面の一方である光出射面に形成された凹凸構造により進行方向を変えられて、光出射面から導光体外へと光出射面法線方向に対して斜めの方向に出射する。尚、導光体内を進行する光の他の一部は、上記主面の他方である裏面から出射し、該裏面に対向して配置された反射シートで反射されて、再び導光体内に戻る。光出射面からその法線方向に対して斜めの方向に出射した光は、該光出射面に対向して配置された光偏向素子としてのプリズムシートに入射し、該プリズムシートにより進行方向を導光体光出射面の略法線方向に偏向される。このような偏向機能を発揮すべく、プリズムシートの入光面にて互いに平行に配列されて形成された多数のプリズム列は、導光体の光入射端面の方向に沿って延びている。プリズムシートの光出射面上には光拡散シートを配置してもよい。 In the edge light type surface light source device, light emitted from the primary light source enters the light incident end face of the light guide. The light introduced into the light guide travels in the light guide along the main surface while repeating total reflection on the two main surfaces of the light guide. A part of the light traveling in the light guide body is changed in the traveling direction by the concavo-convex structure formed on the light emitting surface which is one of the main surfaces, and the light emitting surface normal line from the light emitting surface to the outside of the light guiding body. The light is emitted in a direction oblique to the direction. Note that another part of the light traveling in the light guide is emitted from the back surface, which is the other of the main surfaces, reflected by the reflection sheet disposed opposite to the back surface, and returned to the light guide again. . Light emitted from the light exit surface in a direction oblique to the normal direction is incident on a prism sheet as a light deflecting element disposed opposite the light exit surface, and the traveling direction is guided by the prism sheet. The light is deflected in a substantially normal direction of the light emitting surface. In order to exhibit such a deflection function, a large number of prism rows formed in parallel with each other on the light incident surface of the prism sheet extend along the direction of the light incident end surface of the light guide. A light diffusion sheet may be disposed on the light exit surface of the prism sheet.
液晶表示素子では、液晶層及びそれに対する各画素部ごとの電圧印加のための電極を有する液晶セルの光入射側に第1の偏光板を配置し、上記面光源装置の発光面から発せられた光をして第1の偏光板を透過させることで偏光を作成し、その偏光面を液晶層により各画素部ごとに画素信号に応じて回転させ、液晶セルの光出射側に配置された第2の偏光板を通過させることで、該第2の偏光板からの出射光量による画像表示を行っている。このように、液晶表示素子においては、面光源装置の発光面から出射した光の多くは第1の偏光板により吸収されてしまい、光の利用効率が低い。このため、光の利用効率の向上が望まれている。 In the liquid crystal display element, the first polarizing plate is disposed on the light incident side of a liquid crystal cell having a liquid crystal layer and an electrode for applying a voltage to each pixel unit, and the light is emitted from the light emitting surface of the surface light source device. Polarized light is created by transmitting light through the first polarizing plate, and the plane of polarization is rotated according to the pixel signal for each pixel portion by the liquid crystal layer, and is disposed on the light emitting side of the liquid crystal cell. By passing the second polarizing plate, an image is displayed by the amount of light emitted from the second polarizing plate. Thus, in the liquid crystal display element, most of the light emitted from the light emitting surface of the surface light source device is absorbed by the first polarizing plate, and the light use efficiency is low. For this reason, improvement of the utilization efficiency of light is desired.
光の利用効率向上を図るため、例えば特開2001−166116号公報(特許文献1)では液晶表示素子の第1の偏光板の偏光軸と透光性基材を通過した偏光光の偏光軸が略同一となるようプリズムシートの稜線に対して透光性基材の偏光軸を所定の角度回転させたプリズムシートについて開示されている。
この発明を用いれば、例えばA4サイズ程度の複屈折性透光性基材の枚葉片と転写金型の間に樹脂組成物を注入し、該樹脂組成物を活性エネルギー線や熱等で硬化させてプリズムシートを1枚ずつ製造する、いわゆるバッチ式の製造法においては光の利用効率を向上させた液晶表示装置用プリズムシートを製造することは可能になる。バッチ式の場合は複屈折性透光性基材の枚葉片の光学軸をプリズムの稜線に対して自由に回転して配置することが可能となるためである。 If this invention is used, for example, a resin composition is injected between a sheet piece of a birefringent translucent substrate of about A4 size and a transfer mold, and the resin composition is cured with active energy rays, heat, or the like. In the so-called batch type manufacturing method in which prism sheets are manufactured one by one, it is possible to manufacture a prism sheet for a liquid crystal display device with improved light utilization efficiency. This is because in the case of the batch type, the optical axis of the single-piece piece of the birefringent translucent substrate can be freely rotated with respect to the ridge line of the prism.
しかしながら実際にプリズムシートを安価に大量生産する場合、円筒形転写金型に複屈折性透光性基材をロール状の原反から引き出して巻きつけ、転写型と複屈折性透光性基材の間に樹脂組成物を注入して活性エネルギー線や熱などにより硬化させることで連続的に製造する、いわゆる連続式の製造方法を用いることが好ましい。 However, when mass-producing prism sheets at low cost, a birefringent translucent substrate is drawn around a cylindrical transfer mold from a roll, and the transfer mold and the birefringent translucent substrate are wound. It is preferable to use a so-called continuous production method, in which the resin composition is injected between and cured by active energy rays, heat, or the like.
また複屈折性透光性基材の光学軸方向はその製造条件によって決まるものであり、また通常では製造条件は光学軸方向を任意に設定できるほどの自由度はないため、連続式ではプリズムの稜線と複屈折性透光性基材の光学軸の角度関係を任意に設定することはできない、すなわち特許文献1記載の発明の実施は事実上不可能である。また、特許文献1記載の条件に適合するような光学軸角度を持つ複屈折透光性基材原反の一部から取り出して連続式で製造する場合、適合しない複屈折性透光性基材原反の残りの部分が有効に利用できないことになる。
In addition, the optical axis direction of the birefringent translucent substrate is determined by its manufacturing conditions, and normally the manufacturing conditions are not flexible enough to arbitrarily set the optical axis direction. The angular relationship between the ridgeline and the optical axis of the birefringent translucent substrate cannot be arbitrarily set, that is, the implementation of the invention described in
発明者等は鋭意検討の結果、プリズムシートを連続式の製造法にて製造する場合において、複屈折性透光性基材原反の中央部から取り出した基材に拡散剤を塗布した拡散シートを製造して、複屈折性透光性基材原反の端部から取り出した基材にプリズムを形成してプリズムシートを製造すれば、複屈折性透光性基材原反から取り出す位置を選択せずに拡散シートとプリズムシートを製造した場合に比べて光の利用効率が高く、さらに複屈折性透光性基材を有効に利用することができることを見出した。 As a result of intensive studies, the inventors have made a diffusion sheet in which a diffusing agent is applied to a base material taken out from the central part of the birefringent translucent base material when the prism sheet is manufactured by a continuous manufacturing method. If the prism sheet is manufactured by forming a prism on the base material taken out from the end of the birefringent translucent base material, the position to be taken out from the birefringent translucent base material It has been found that the light use efficiency is higher than when the diffusion sheet and the prism sheet are produced without selection, and that the birefringent translucent substrate can be used effectively.
本願発明は、二軸延伸によって製造された複屈折性透光性基材原反を巻き取り方向に切断して光学軸角度が所定範囲内であるカット原反Aと、それ以外のカット原反Bに分別し、前記カット原反Aを基材として拡散シートを製造し、前記カット原反Bを基材としてプリズムシートを製造することを特徴とするプリズムシート及び拡散シートの製造方法である。 In the present invention, a birefringent translucent base material manufactured by biaxial stretching is cut in the winding direction, and an optical axis angle is within a predetermined range, and other cut originals The prism sheet and the diffusion sheet manufacturing method are characterized in that the sheet is divided into B, a diffusion sheet is manufactured using the cut original fabric A as a base material, and a prism sheet is manufactured using the cut original fabric B as a base material.
本発明を実施すれば、複屈折性透光性基材を有効に利用して光の利用効率の高いプリズムシートおよび拡散シートを製造することができる。 By carrying out the present invention, it is possible to produce a prism sheet and a diffusion sheet with high light utilization efficiency by effectively using a birefringent translucent substrate.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明によるプリズムシート、該プリズムシートを用いた本発明によるエッジライト型面光源装置、及び該面光源装置を用いた本発明による液晶表示装置の一実施形態を示す模式的一部切欠斜視図であり、図2はその模式的部分断面図である。本実施形態においては、面光源装置は、少なくとも一つの側端面を光入射端面31とし、これと略直交する一つの主面を光出射面33とする導光体3と、この導光体3の光入射端面31に対向して配置され光源リフレクタ2で覆われた線状の一次光源1と、導光体3の光出射面上に配置された光偏向素子としてのプリズムシート4と、該プリズムシートの出光面4上に配置された光拡散素子6と、導光体3の光出射面33とは反対側の主面たる裏面34に対向して配置された光反射素子5とを含んで構成されている。また、本実施形態においては、液晶表示装置は、面光源装置と、その光拡散素子6の出射面62上に配置された液晶表示素子8とを含んでなる。
FIG. 1 is a schematic partially cutaway view showing an embodiment of a prism sheet according to the present invention, an edge light type surface light source device according to the present invention using the prism sheet, and a liquid crystal display device according to the present invention using the surface light source device. FIG. 2 is a perspective view, and FIG. 2 is a schematic partial sectional view thereof. In the present embodiment, the surface light source device includes a light guide 3 having at least one side end surface as a light
導光体3は、XY面と平行に配置されており、全体として矩形板状をなしている。導光体3は4つの側端面を有しており、そのうちYZ面と平行な1対の側端面のうちの少なくとも一つの側端面を光入射端面31とする。光入射端面31は一次光源1と対向して配置されており、一次光源1から発せられた光は光入射端面31に入射し導光体3内へと導入される。本発明においては、例えば、光入射端面31とは反対側の側端面32等の他の側端面にも光源を対向配置してもよい。
The light guide 3 is arranged in parallel with the XY plane and has a rectangular plate shape as a whole. The light guide 3 has four side end surfaces, and at least one of the pair of side end surfaces parallel to the YZ plane is a light
導光体3の光入射端面31に略直交した2つの主面は、それぞれXY面と略平行に位置しており、いずれか一方の面(図では上面)が光出射面33となる。この光出射面33に粗面やレンズ列からなる指向性光出射機構を付与することによって、光入射端面31から入射した光を導光体3中を導光させながら光出射面33から光入射端面31および光出射面33に直交する面(XZ面)内において指向性のある光を出射させる。このXZ面内分布における出射光光度分布のピークの方向(ピーク光)が光出射面33となす角度をφとする。角度φは例えば10〜40度であり、出射光光度分布の半値全幅は例えば10〜40度である。
Two main surfaces that are substantially orthogonal to the light
導光体3の表面に形成する粗面やレンズ列は、ISO4287/1−1984による平均傾斜角θaが0.5〜15度の範囲のものとすることが、光出射面33内での輝度の均斉度を図る点から好ましい。平均傾斜角θaは、さらに好ましくは1〜12度の範囲であり、より好ましくは1.5〜11度の範囲である。
The rough surface and the lens array formed on the surface of the light guide 3 have a luminance within the
さらに、導光体3としては、その光出射率が0.5〜5%の範囲にあるものが好ましく、より好ましくは1〜3%の範囲である。光出射率を0.5%以上とすることにより、導光体3から出射する光量が多くなり十分な輝度が得られる傾向にある。また、光出射率を5%以下とすることにより、一次光源1の近傍での多量の光の出射が防止され、光出射面33内でのX方向における出射光の減衰が小さくなり、光出射面33での輝度の均斉度が向上する傾向にある。このように導光体3の光出射率を0.5〜5%とすることにより、光出射面から出射する光の出射光光度分布(XZ面内)におけるピーク光の角度が光出射面の法線に対し50〜80度の範囲にあり、光入射端面と光出射面との双方に垂直なXZ面における出射光光度分布(XZ面内)の半値全幅が10〜40度であるような指向性の高い出射特性の光を導光体3から出射させることができ、その出射方向をプリズムシート4で効率的に偏向させることができ、高い輝度を有する面光源装置を提供することができる。
Further, the light guide 3 preferably has a light emission rate in the range of 0.5 to 5%, and more preferably in the range of 1 to 3%. By setting the light emission rate to 0.5% or more, the amount of light emitted from the light guide 3 is increased, and sufficient luminance tends to be obtained. Further, by setting the light emission rate to 5% or less, emission of a large amount of light in the vicinity of the
本発明において、導光体3からの光出射率は次のように定義される。光出射面33の光入射端面31側の端縁での出射光の光強度(I0)と光入射端面31側の端縁から距離Lの位置での出射光強度(I)との関係は、導光体3の厚さ(Z方向寸法)をdとすると、次の式
I=I0(A/100)[1−(A/100)]L/d
のような関係を満足する。ここで、定数Aが光出射率であり、光出射面33における光入射端面31と直交するX方向での単位長さ(導光体厚さdに相当する長さ)当たりの導光体3から光が出射する割合(百分率:%)である。
In the present invention, the light emission rate from the light guide 3 is defined as follows. The relationship between the light intensity (I 0 ) of the emitted light at the edge on the light
Satisfying such a relationship. Here, the constant A is the light output rate, and the light guide 3 per unit length (a length corresponding to the light guide thickness d) in the X direction orthogonal to the light
なお、本発明では、上記のようにして光出射面33に光出射機構を形成する代わりに或いはこれと併用して、導光体内部に光拡散性微粒子を混入分散することで指向性光出射機構を付与してもよい。
In the present invention, instead of forming the light emitting mechanism on the
また、指向性光出射機構が付与されていない主面である裏面34は、導光体3からの出射光の一次光源1と平行な面(YZ面)での指向性を制御するために、光入射端面31を横切る方向に、より具体的には光入射端面31に対して略垂直の方向(X方向)に、延びる多数のプリズム列を配列したプリズム列形成面とされている。この導光体3の裏面34のプリズム列は、配列ピッチをたとえば10〜100μmの範囲、好ましくは30〜60μmの範囲とすることができる。また、この導光体3の裏面34のプリズム列は、頂角をたとえば85〜110度の範囲とすることができる。これは、頂角をこの範囲とすることによって導光体3からの出射光を適度に集光させることができ、面光源装置としての輝度の向上を図ることができるためであり、頂角はより好ましくは90〜100度の範囲である。
Moreover, in order to control the directivity in the surface (YZ surface) parallel to the primary
導光体3としては、図1に示したような形状に限定されるものではなく、光入射端面の方が厚いくさび状等の種々の形状のものが使用できる。 The light guide 3 is not limited to the shape shown in FIG. 1, and various shapes such as a rust shape with a thicker light incident end face can be used.
導光体3は、光透過率の高い合成樹脂から構成することができる。このような合成樹脂としては、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂が例示できる。特に、メタクリル樹脂が、光透過率の高さ、耐熱性、力学的特性、成形加工性に優れており、最適である。このようなメタクリル樹脂としては、メタクリル酸メチルを主成分とする樹脂であり、メタクリル酸メチルが80重量%以上であるものが好ましい。導光体3の粗面等の表面構造やプリズム列又はレンチキュラーレンズ列等の表面構造を形成するに際しては、透明合成樹脂板を所望の表面構造を有する型部材を用いて熱プレスすることで形成してもよいし、スクリーン印刷、押出成形や射出成形等によって成形と同時に形状付与してもよい。また、熱あるいは光硬化性樹脂等を用いて構造面を形成することもできる。更に、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等からなる透明フィルムあるいはシート等の透明基材の表面に、活性エネルギー線硬化型樹脂からなる粗面構造またレンズ列配列構造を形成してもよいし、このようなシートを接着、融着等の方法によって別個の透明基材上に接合一体化させてもよい。活性エネルギー線硬化型樹脂としては、多官能(メタ)アクリル化合物、ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル類、アリル化合物、(メタ)アクリル酸の金属塩等を使用することができる。 The light guide 3 can be made of a synthetic resin having a high light transmittance. Examples of such synthetic resins include methacrylic resins, acrylic resins, polycarbonate resins, polyester resins, and vinyl chloride resins. In particular, methacrylic resins are optimal because of their high light transmittance, heat resistance, mechanical properties, and molding processability. Such a methacrylic resin is a resin mainly composed of methyl methacrylate, and preferably has a methyl methacrylate content of 80% by weight or more. When forming a surface structure such as a rough surface of the light guide 3 or a surface structure such as a prism array or a lenticular lens array, the transparent synthetic resin plate is formed by hot pressing using a mold member having a desired surface structure. Alternatively, the shape may be imparted simultaneously with molding by screen printing, extrusion molding, injection molding, or the like. The structural surface can also be formed using heat or a photocurable resin. Furthermore, the surface of a transparent substrate such as a polyester resin, acrylic resin, polycarbonate resin, vinyl chloride resin, polymethacrylamide resin, or the like, or a rough surface made of an active energy ray curable resin is used. A structure or a lens array arrangement structure may be formed, or such a sheet may be bonded and integrated on a separate transparent substrate by a method such as adhesion or fusion. As the active energy ray-curable resin, polyfunctional (meth) acrylic compounds, vinyl compounds, (meth) acrylic acid esters, allyl compounds, (meth) acrylic acid metal salts, and the like can be used.
プリズムシート4は、導光体3の光出射面33上に配置されている。プリズムシート4はシート状透光性部材からなり、その2つの主面である第1面41及び第2面42は全体として互いに平行に配列されており、それぞれ全体としてXY面と平行に位置する。一方の主面である第1面41(導光体3の光出射面33に対向して位置する主面)が入光面とされており、他方の主面42が出光面とされている。入光面41は、複数のプリズム列が互いに平行に配列されたプリズム列形成面とされている。出光面42は、平滑面または凹凸面とされている。
The
図3に、プリズムシート4の模式的部分拡大断面図を示す。プリズムシート4は、透光性基材43と該基材の一方の面に付された透光性プリズム列形成部44とからなる。これらの透光性基材43及びプリズム列形成部44が、シート状透光性部材を構成している。プリズム列形成部44の下面に複数のプリズム列411が形成されており、この下面が入光面41を形成する。また、透光性基材43の上面が出光面42を形成する。尚、透光性基材43の上面に光拡散層を形成してもよい。
In FIG. 3, the typical partial expanded sectional view of the
透光性基材43の材料は、紫外線、電子線等の活性エネルギー線を透過するものが好ましく、このようなものとして、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ジアセチルセルロース及びトリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリスチレン及びアクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン及びエチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系樹脂、ナイロン及び芳香族ポリアミド等のポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等の透明樹脂シートやフィルムが好ましい。透光性基材43の厚さは、強度や取り扱い性等の作業性などの点から、例えば10〜500μmが好ましく、20〜400μmがより好ましく、30〜300μmが特に好ましい。なお、透光性基材43には、活性エネルギー線硬化樹脂からなるプリズム列形成部44と透光性基材43との密着性を向上させるために、その表面にアンカーコート処理等の密着性向上処理を施したものが好ましい。
The material of the
以上のような合成樹脂をフィルム状に延伸して透光性基材の原反を作製することができる。その場合、一般には延伸工程により分子が配向し、得られる透光性基材原反は複屈折性を有するものとなる。図12には、このような複屈折性透光性基材原反38が示されている。複屈折性透光性基材原反38は安価に大量生産するため、例えば幅が3mから4m程度ある。複屈折性透光性基材原反38は2軸方向38Aに延伸されて、そのあと巻き取り方向38Bに巻き取られてロール状になる。複屈折性透光性基材原反38は位置により延伸方向38Aの縦横の延伸度が異なるため、中央部では巻き取り方向38Bと分子配向方向38Cが平行になるのに対して、端部に近づくにつれて分子配向方向38Cは巻き取り方向38Bに対して角度がずれる。複屈折性透光性基材原反38の巻き取り方向38Bを0°として、それに垂直な方向をそれぞれ+90°、−90°としたとき、分子配向方向38Cの範囲は延伸の程度により変わるが、同じ複屈折性透光性基材原反38では例えば−45°から+45°まで連続的に変化している。
The raw material of a translucent base material can be produced by stretching the above synthetic resin into a film. In that case, in general, the molecules are oriented by the stretching process, and the resultant light-transmitting base material has birefringence. FIG. 12 shows such a birefringent
また、複屈折性透光性基材原反38を巻き取り方向38Bに分割したカット原反38Dを作成し、そのカット原反38Dを使用してプリズムシートと拡散シートを製造する。そのためカット原反38Dの分子配向角度38Cは巻き取り方向38Bにほぼ平行なものと+90°側又は−90°側に傾いているものが、一定の割合で製造される。
In addition, a cut
プリズム列形成部44の上面は、平坦面とされており、上記透光性基材43の下面と接合されている。プリズム列形成部44の下面即ち入光面41は、プリズム列形成面とされており、Y方向に延在する複数のプリズム列411が互いに平行に配列されている。プリズム列形成部44の厚さは例えば10〜500μmである。プリズム列411の配列ピッチPは例えば10μm〜500μmである。
The upper surface of the prism
各プリズム列411は、2つのプリズム面411a,411bからなる。これらのプリズム面は、光学的に十分に平滑な面(鏡面)とされているのが、プリズムシートによる所望の光学特性を維持する点から、好ましい。プリズム列411の頂角θは40〜75゜程度の範囲であり、好ましくは45〜70゜の範囲である。
Each
プリズム列形成部44は、例えば活性エネルギー線硬化樹脂からなり、面光源装置の輝度を向上させる等の点から、高い屈折率を有するものが好ましく、具体的には、その屈折率が1.55以上、さらに好ましくは1.6以上である。プリズム列形成部44を形成する活性エネルギー線硬化樹脂としては、紫外線、電子線等の活性エネルギー線で硬化させたものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ポリエステル類、エポキシ系樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート系樹脂等が挙げられる。中でも、(メタ)アクリレート系樹脂がその光学特性等の観点から特に好ましい。このような硬化樹脂に使用される活性エネルギー線硬化性組成物としては、取扱い性や硬化性等の点で、多価アクリレートおよび/または多価メタクリレート(以下、多価(メタ)アクリレートと記載)、モノアクリレートおよび/またはモノメタクリレート(以下、モノ(メタ)アクリレートと記載)、および活性エネルギー線による光重合開始剤を主成分とするものが好ましい。代表的な多価(メタ)アクリレートとしては、ポリオールポリ(メタ)アクリレート、ポリエステルポリ(メタ)アクリレート、エポキシポリ(メタ)アクリレート、ウレタンポリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは、単独あるいは2種以上の混合物として使用される。また、モノ(メタ)アクリレートとしては、モノアルコールのモノ(メタ)アクリル酸エステル、ポリオールのモノ(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。
The prism
図4には、プリズムシート4によるXZ面内での光偏向の様子が模式的に示されている。この図では、XZ面内での導光体3からのピーク光(出射光分布のピークに対応する光)の進行方向の一例が示されている。導光体3の光出射面33から角度φで斜めに出射されるピーク光の大部分は、プリズム列411の第1のプリズム面411aへ入射し第2のプリズム面411bによりほぼ内面全反射されてほぼ出光面42の法線の方向に進行し、出光面から出射する。また、YZ面内では、上記のような導光体裏面34のプリズム列の作用もあって、広範囲の領域において出光面42の法線の方向の輝度の十分な向上を図ることができる。
FIG. 4 schematically shows the state of light deflection in the XZ plane by the
尚、プリズムシート4のプリズム列411のプリズム面411a,411bの形状は、単一平面に限られず、例えば断面凸多角形状または凸曲面形状とすることができ、これにより、一層の高輝度化や狭視野化を図ることができる。
Note that the shape of the
プリズムシート4においては、所望のプリズム列形状を精確に作製し、安定した光学性能を得るとともに、組立作業時や光源装置の使用時におけるプリズム列頂部の摩耗や変形を抑止する目的で、プリズム列の頂部に頂部平坦部あるいは頂部曲面部を形成してもよい。この場合、頂部平坦部あるいは頂部曲面部の幅は、3μm以下とすることが、面光源装置としての輝度の低下やスティキング現象による輝度の不均一パターンの発生を抑止する観点から好ましく、より好ましくは頂部平坦部あるいは頂部曲面部の幅は2μm以下であり、さらに好ましくは1μm以下である。
In the
以上のようなプリズム列の形成は、プリズム列411を有するプリズム列形成面からなる入光面41を転写形成する形状転写面を有する型部材を用いて、合成樹脂シートの表面に対する賦形を行うことで、実現することができる。
The formation of the prism rows as described above is performed on the surface of the synthetic resin sheet by using a mold member having a shape transfer surface for transferring and forming the
図5は、切り出しにより所望の寸法及び形状のプリズムシートを得るためのプリズムシート原反の作製を説明するための模式図である。尚、以下において、プリズムシート原反の構成部分の名称及び符号については、ほぼプリズムシート4の構成部分の名称及び符号をもって説明する。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the production of the original prism sheet for obtaining a prism sheet having a desired size and shape by cutting. In the following description, the names and symbols of the constituent parts of the original prism sheet will be described with reference to the names and symbols of the constituent parts of the
図5中、符号7は、入光面41を転写形成する形状転写面を円筒状外周面に形成してなる型部材(ロール型)である。このロール型7は、アルミニウム、黄銅、鋼等の金属からなるものとすることができる。図6は、ロール型7の模式的斜視図である。円筒状ロール16の外周面には形状転写面18が形成されている。図7は、ロール型7の変形例を示す模式的分解斜視図である。この変形例においては、円筒状ロール16の外周面に薄板状の型部材15を巻き付けて固定している。この薄板状型部材15は、外側の面に形状転写面が形成されている。
In FIG. 5, reference numeral 7 denotes a mold member (roll mold) formed by forming a shape transfer surface for transferring and forming the
図5に示されているように、ロール型7には、その外周面即ち形状転写面に沿って透光性基材原反9が供給されており、ロール型7と透光性基材原反9との間に活性エネルギー線硬化性組成物10が樹脂タンク12からノズル13を経て連続的に供給される。 As shown in FIG. 5, the roll mold 7 is supplied with a translucent base material 9 along the outer peripheral surface, that is, the shape transfer surface, and the roll mold 7 and the translucent base material are supplied. The active energy ray-curable composition 10 is continuously supplied from the resin tank 12 through the nozzle 13 between the opposite side.
透光性基材原反9の外側には、供給された活性エネルギー線硬化性組成物10の厚さを均一にさせるためのニップロール28が設置されている。ニップロール28としては、金属製ロール、ゴム製ロール等が使用される。また、活性エネルギー線硬化性組成物10の厚さを均一にさせるためには、ニップロール28の真円度、表面粗さ等について高い精度で加工されたものが好ましく、ゴム製ロールの場合にはゴム硬度が60度以上の高い硬度のものが好ましい。このニップロール28は、活性エネルギー線硬化性組成物10の厚さを正確に調整することが必要であり、圧力機構11によって操作されるようになっている。この圧力機構11としては、油圧シリンダー、空気圧シリンダー、各種ネジ機構等が使用できるが、機構の簡便さ等の観点から空気圧シリンダーが好ましい。空気圧は、圧力調整弁等によって制御される。 A nip roll 28 for making the thickness of the supplied active energy ray-curable composition 10 uniform is provided outside the translucent base material 9. As the nip roll 28, a metal roll, a rubber roll, or the like is used. Moreover, in order to make the thickness of the active energy ray-curable composition 10 uniform, the nip roll 28 is preferably processed with high accuracy with respect to roundness, surface roughness, etc. In the case of a rubber roll A rubber having a high hardness of 60 degrees or more is preferable. The nip roll 28 is required to accurately adjust the thickness of the active energy ray-curable composition 10 and is operated by the pressure mechanism 11. As the pressure mechanism 11, a hydraulic cylinder, a pneumatic cylinder, various screw mechanisms, and the like can be used, but a pneumatic cylinder is preferable from the viewpoint of simplicity of the mechanism. The air pressure is controlled by a pressure regulating valve or the like.
ロール型7と透光性基材原反9との間に供給される活性エネルギー線硬化性組成物10は、得られるプリズム部の厚さを一定にするために一定の粘度に保持することが好ましい。粘度範囲は、一般的には、20〜3000mPa・Sの範囲の粘度とすることが好ましく、さらに好ましくは100〜1000mPa・Sの範囲である。活性エネルギー線硬化性組成物10の粘度を20mPa・S以上とすることにより、プリズム部の厚さを一定にするためにニップ圧を極めて低く設定したり成形スピードを極端に速くしたりする必要がなくなる。ニップ圧を極めて低くすると、圧力機構11の安定作動ができなくなる傾向にあり、プリズム部の厚さが一定しなくなる。また、成形スピードを極端に速くすると、活性エネルギー線の照射量が不足し活性エネルギー線硬化性組成物の硬化が不十分となる傾向にある。一方、活性エネルギー線硬化性組成物10の粘度を3000mPa・S以下とすることにより、ロール型の形状転写面構造の細部まで十分に硬化性組成物10を行き渡らせることができ、レンズ形状の精確な転写が困難となったり気泡の混入による欠陥が発生しやすくなったり成形速度の極端な低下による生産性の悪化をもたらしたりすることがなくなる。このため、活性エネルギー線硬化性組成物10の粘度を一定に保持させるためには、硬化性組成物10の温度制御が行えるように、樹脂タンク12の外部や内部にシーズヒーター、温水ジャケット等の熱源設備を設置しておくことが好ましい。 The active energy ray-curable composition 10 supplied between the roll mold 7 and the light-transmitting base material 9 can be kept at a constant viscosity in order to keep the thickness of the obtained prism portion constant. preferable. In general, the viscosity range is preferably in the range of 20 to 3000 mPa · S, and more preferably in the range of 100 to 1000 mPa · S. By setting the viscosity of the active energy ray-curable composition 10 to 20 mPa · S or more, it is necessary to set the nip pressure extremely low or extremely increase the molding speed in order to make the prism portion constant in thickness. Disappear. If the nip pressure is extremely low, the pressure mechanism 11 tends to be unable to operate stably, and the thickness of the prism portion is not constant. On the other hand, when the molding speed is extremely increased, the irradiation amount of the active energy ray is insufficient, and the curing of the active energy ray curable composition tends to be insufficient. On the other hand, by setting the viscosity of the active energy ray-curable composition 10 to 3000 mPa · S or less, the curable composition 10 can be sufficiently distributed to the details of the roll-shaped shape transfer surface structure, and the accuracy of the lens shape is improved. Transfer is difficult, defects due to mixing of bubbles are not easily generated, and productivity is not deteriorated due to an extremely low molding speed. For this reason, in order to keep the viscosity of the active energy ray-curable composition 10 constant, a sheathed heater, a hot water jacket, or the like is provided outside or inside the resin tank 12 so that the temperature of the curable composition 10 can be controlled. It is preferable to install a heat source facility.
活性エネルギー線硬化性組成物10をロール型7と透光性基材原反9との間に供給した後、活性エネルギー線硬化性組成物10がロール型7と透光性基材原反9との間に挟まれた状態で、活性エネルギー線照射装置14から活性エネルギー線を透光性基材原反9を通して照射して、活性エネルギー線硬化性組成物10を重合硬化し、ロール型7に形成された形状転写面の転写を行う。活性エネルギー線照射装置14としては、化学反応用ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、可視光ハロゲンランプ等が使用される。活性エネルギー線の照射量としては、200〜600nmの波長の積算エネルギーが0.1〜50J/cm2 となる程度とすることが好ましい。また、活性エネルギー線の照射雰囲気としては、空気中でもよいし、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下でもよい。次いで、透光性基材原反9と活性エネルギー線硬化樹脂で形成されたプリズム列形成部(44)とからなるプリズムシート原反をロール型7から離型する。 After supplying the active energy ray-curable composition 10 between the roll mold 7 and the translucent base material 9, the active energy ray curable composition 10 becomes the roll mold 7 and the translucent base material 9. The active energy ray irradiating device 14 irradiates the active energy ray through the transparent base material 9 to polymerize and cure the active energy ray curable composition 10, and roll type 7 The shape transfer surface formed on is transferred. As the active energy ray irradiation device 14, a chemical reaction chemical lamp, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a visible light halogen lamp, or the like is used. The irradiation amount of the active energy ray is preferably such that the integrated energy at a wavelength of 200 to 600 nm is 0.1 to 50 J / cm <2>. The irradiation atmosphere of active energy rays may be air or an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. Next, the prism sheet original fabric composed of the translucent base material 9 and the prism row forming portion (44) formed of the active energy ray curable resin is released from the roll mold 7.
図1に戻って、一次光源1はY方向に延在する線状の光源であり、該一次光源1としては例えば蛍光ランプや冷陰極管を用いることができる。この場合、一次光源1は、図1に示したように、導光体3の一方の側端面に対向して設置する場合だけでなく、必要に応じて反対側の側端面にもさらに設置することもできる。
Returning to FIG. 1, the primary
光源リフレクタ2は一次光源1の光をロスを少なく導光体3へ導くものである。その材質としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックフィルムを用いることができる。図示されているように、光源リフレクタ2は、プリズムシート4を避けて、光反射素子5の端縁部外面から一次光源1の外面を経て導光体3の光出射面端縁部へと巻きつけられている。他方、光源リフレクタ2は、光反射素子5の端縁部外面から一次光源1の外面を経てプリズムシート4の出光面端縁部または光拡散素子6の出射面端縁部へと巻きつけることも可能である。このような光源リフレクタ2と同様な反射部材を、導光体3の光入射端面31以外の側端面に付することも可能である。
The
光反射素子5としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックシートを用いることができる。本発明においては、光反射素子5として反射シートに代えて、導光体3の裏面34に金属蒸着等により形成された光反射層等を用いることも可能である。
As the
光拡散素子6は、輝度の低下をできる限り少なくし、視野範囲を目的に応じて適度に制御するために、配置される。また、光拡散素子6を配置することによって、品位低下の原因となるぎらつきや輝度斑等を抑止し品位向上を図ることもできる。
The
光拡散素子6のプリズムシート4に対向する入射面61には、プリズムシート4とのスティッキングを防止するため、凹凸構造を付与することが好ましい。同様に、光拡散素子6の出射面62とその上に配置される液晶表示素子8との間でのスティッキングの防止を考慮して、光拡散素子6の出射面62にも凹凸構造を付与することが好ましい。この凹凸構造は、スティッキング防止の目的のみで付与する場合には、平均傾斜角が0.7度以上となるような構造とすることが好ましく、さらに好ましくは1度以上であり、より好ましくは1.5度以上である。
In order to prevent sticking with the
光拡散素子6の光拡散性は、光拡散素子6中に光拡散剤例えば、シリコーンビーズ、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレ−ト、フッ素化メタクリレ−ト等の単独重合体あるいは共重合体等を混入したり、光拡散素子6の少なくとも一方の表面に凹凸構造を付与することによって付与することができる。表面に形成する凹凸構造は、光拡散素子6の一方の表面に形成する場合と両方の表面に形成する場合とでは、その程度が異なる。光拡散素子6の一方の表面に凹凸構造を形成する場合には、その平均傾斜角を0.8〜12度の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは3.5〜7度であり、より好ましくは4〜6.5度である。光拡散素子6の両方の表面に凹凸構造を形成する場合には、一方の表面に形成する凹凸構造の平均傾斜角を0.8〜6度の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは2〜4度であり、より好ましくは2.5〜4度である。この場合、光拡散素子6の全光線透過率の低下を抑止するためには、光拡散素子6の入射面側の平均傾斜角を出射面側の平均傾斜角よりも大きくすることが好ましい。
The light diffusing property of the
また、光拡散素子6のヘイズ値としては8〜82%の範囲とすることが、輝度特性向上と視認性改良の観点から好ましく、さらに好ましくは30〜70%の範囲であり、より好ましくは40〜65%の範囲である。
Further, the haze value of the
一方、透過型液晶表示素子8においては、互いに平行に配列されたガラスシートや合成樹脂シートなどからなる2つの透光性基板81,82の間に液晶83が介在しており、基板82の下面に形成した透明電極85と基板81の上面に形成した画素電極84のうちの所要のものとの間に画像信号に応じて電圧が印加される。これにより液晶セルが構成される。
On the other hand, in the transmissive liquid
図8は、液晶表示素子8と面光源装置との位置関係を説明するための模式的一部切欠部分平面図である。図8に示されているように、各画素電極84に対応して画素部88が形成されており、該画素部88はX−Yマトリックス状に配置されており、X方向画素部列88B及びY方向画素部列88Aが形成されている。
FIG. 8 is a schematic partially cutaway partial plan view for explaining the positional relationship between the liquid
更に、図1及び図2に示されているように、液晶セルの下側即ち面光源装置の発光面からの光が入射する側には偏光子として機能する偏光板86が配置されており、液晶セルの上側には検光子として機能する偏光板87が配置されている。これらの偏光板86,87は、偏光透過軸方向(XY面内における偏光成分の透過率が最大の方向)が互いに直交するように配列されている。図8には、偏光板86の偏光透過軸方向が矢印86Aで示されている。ここでは、一例として、偏光透過軸方向86AがX方向及びY方向の双方に対して45°の角度をなすものが示されている。これにより、面光源装置の発光面からの光は、偏光板86により直線偏光に変換され、画像信号に応じた電圧印加により液晶83の状態が適宜変化した液晶セルの各画素部88により画像信号に応じた変調(偏光面の回転)を受ける。従って、偏光板87を通過する光量は、画像信号に対応したものとなり、これにより画像表示がなされる。また、一般的に偏光透過軸方向86AがX方向及びY方向の双方に対して+45°か−45°のいずれかである。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a
液晶表示素子8は、その他、カラー表示のためのカラーフィルターや、その他の公知の適宜の機能部材を含んでいてもよい。
In addition, the liquid
以上のようにして、一次光源1、光源リフレクタ2、導光体3、プリズムシート4、光反射素子5及び光拡散素子6を含んでなる面光源装置の発光面(光拡散素子6の出射面62)上に透過型液晶表示素子8を配置することにより、本発明の面光源装置をバックライトとした液晶表示装置が構成される。液晶表示装置は、上方から観察者により観察される。
As described above, the light emitting surface of the surface light source device including the primary
面光源装置から発せられる光量の安定化の観点から本実施形態では、拡散シートの製造に使用する複屈折性透光性基材は以下に説明するような特定の光学軸角度を持つ部分とし、プリズムシートの製造に使用する複屈折性透光性基材は残りの部分とする。 From the viewpoint of stabilizing the amount of light emitted from the surface light source device, in this embodiment, the birefringent translucent substrate used for manufacturing the diffusion sheet is a part having a specific optical axis angle as described below, The birefringent translucent base material used for manufacturing the prism sheet is the remaining part.
即ち、図8及び図9に示されるように、XY面内において、Y軸の負の向きを角度0°とし、X軸の正の向きを角度90°とし、Y軸の正の向きを角度180°として、Z軸周りの回転方向を設定した場合、拡散シートの光学軸角度を−δから+δ(正負はZ軸周り回転の向きを示し、図8及び図9における反時計回り即ち左回りの向きを「+」で示し、図8及び図9における時計回り即ち右回りの向きを「−」で示す)の範囲内になるような複屈折性透光性基材原反から切り出されたカット原反を拡散シートの製造に使用し、その他のカット原反をプリズムシートの製造に使用する。その理由は、次の通りである。 That is, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, in the XY plane, the negative direction of the Y axis is 0 °, the positive direction of the X axis is 90 °, and the positive direction of the Y axis is the angle. When the rotation direction around the Z-axis is set to 180 °, the optical axis angle of the diffusion sheet is changed from −δ to + δ (positive and negative indicate the direction of rotation around the Z-axis, and counterclockwise or counterclockwise in FIGS. 8 and 9) Of the birefringent translucent base material in such a manner that the direction of the film is within the range of “+” and the clockwise or clockwise direction in FIGS. The cut original fabric is used for manufacturing the diffusion sheet, and the other cut original fabric is used for manufacturing the prism sheet. The reason is as follows.
上記のように、導光体光出射面33から光出射面法線方向に対して斜め方向に出射する光は、偏光特性を持つ。この偏光特性をもった出射光がプリズムシート4に入射する際には、各プリズム列411の透過面411aを通過し反射面411bにより全反射され、導光体光出射面法線の方向に偏向される。その際に、基本的に光の偏光特性は維持される。この偏向光の偏光特性は、導光体光入射端面31と平行な方向の成分より導光体光入射端面31と直交する方向の成分が大きなものとなる。
As described above, light emitted from the light guide
図10に、導光体3からの出射光がプリズム列411による偏向を受けてプリズム列形成部44を出る際の当該偏向光の偏光特性の一例を示す。この図は、偏向光についての、上記図8及び図9で規定した角度に関する、各偏光成分の光量を相対輝度で示したものである。偏光角度90°の偏光成分が最も輝度が大きく、これを最大偏光成分とする。偏光角度0°(180°)の偏光成分が最も輝度が小さく、これを最小偏光成分とする。最大偏光成分と最小偏光成分との光量の差は、たとえば5%〜40%である。
FIG. 10 shows an example of the polarization characteristics of the deflected light when the light emitted from the light guide 3 is deflected by the
プリズム列形成部44を出た偏向光が複屈折性透光性基材43を通過するとき、リタデーションが発生し偏光特性が変化する。透光性基材43の分子配向方向は進相軸および遅相軸のいずれかと一致する。たとえば透光性基材43がPETからなる場合には、該透光性基材43の分子配向方向は進相軸と一致する。進相軸と遅相軸とは直交する。進相軸及び遅相軸は、光学軸もしくは単に光軸と呼ばれることがある。リタデーションの起こり方は、透光性基材43の光学軸の方向(分子配向方向またはそれに直交する方向)43Aとプリズム列形成部44への偏光特性を持った入射光の最大偏光成分方向とのなす角により、変わる。また拡散シートが複屈折性透光基材43からなる場合には、さらにリタデーションが発生し偏光特性が変化する。
When the deflected light exiting the prism
図11に、上記の図10のような偏光特性を持った偏向光についての、光学軸方向43Aを持つプリズムシート透光性基材43に光学軸方向63Aを持つ拡散シートを乗せて、透過軸角度が−45°の液晶パネルを搭載した時の輝度と拡散シートの光学軸方向63Aとの変化の一例を示す。
In FIG. 11, a diffusion sheet having the
プリズムシートの光学軸方向43Aに対して拡散シートの光学軸方向63Aが変化すると輝度は変化する。輝度の高い、つまり光の利用効率の良い光学軸角度は、図11で示した例ではプリズムシートの光学軸角度43Aと拡散シートの光学軸角度63Aがともに負の値、例えば−30°とすることで実現される。また透過軸角度が+45°の液晶パネルを搭載すると図11の正負が逆転し、プリズムシートの光学軸角度43Aと拡散シートの光学軸角度63Aがともに正の値とすることで光の利用効率が良くなる。しかし、プリズムシートの光学軸角度43Aと拡散シートの光学軸角度63Aが0°に近い値である場合、いずれの透過軸角度を持つ液晶パネルを搭載しても光の利用効率は低いままである。
When the
そこで、複屈折性透光性基材原反の中央部から取り出されたカット原反Aを全て拡散シートにする。拡散シートはプリズムシートと異なり基材の光学的異方性がいかなるものでも使用でき、任意の光学軸角度になるように切り抜いて製作することができる。そこで複屈折性透光性基材原反の端部から切り出されたカット原反Bと同じ光学軸角度を持つように切り抜くことで、光の利用効率が高くなる拡散シートを製作することが出来て、複屈折性透光性基材原反の全てを効率良く使用できる。このような光の利用効率が良い拡散シートの製造に使用するカット原反Aの複屈折性透光性基材の光学軸角度は−15°〜+15°が好ましく、さらに好ましくは−10°〜+10°、より好ましくは−5°〜+5°である。 Therefore, all the cut original fabric A taken out from the central portion of the birefringent translucent base material is used as a diffusion sheet. Unlike the prism sheet, the diffusion sheet can be used with any optical anisotropy of the base material, and can be manufactured by cutting out so as to have an arbitrary optical axis angle. Therefore, it is possible to produce a diffusion sheet that increases the light use efficiency by cutting out so as to have the same optical axis angle as the cut original fabric B cut out from the end of the birefringent translucent base material. Thus, all of the birefringent translucent base material can be used efficiently. The optical axis angle of the birefringent translucent substrate of the cut raw fabric A used for the production of such a diffusion sheet having good light utilization efficiency is preferably −15 ° to + 15 °, more preferably −10 ° to It is + 10 °, more preferably −5 ° to + 5 °.
このため、本実施形態の光学軸方向に従って拡散シートとプリズムシートを製造するために複屈折性透光性基材原反から取り出したカット原反を選択して使用することで、複屈折透光基材を有効に利用しながら光の利用効率の良い液晶表示装置を製造することができる。 For this reason, the birefringent translucent light is selected and used by selecting the cut raw material taken from the birefringent translucent base material in order to manufacture the diffusion sheet and the prism sheet according to the optical axis direction of the present embodiment. A liquid crystal display device with good light utilization efficiency can be manufactured while effectively using the substrate.
以下、本発明の実施例を示す。 Examples of the present invention will be described below.
本実施例及び比較例において、プリズムシートの複屈折性透光性基材の光学軸方向の測定は、次のようにして行った。2枚の偏光板を、偏光透過軸方向が互いに直交するように平行に重ねる。次に、重ねた2枚の偏光板の間に測定対象の透光性基材を挿入し、一方の偏光板の側から白色光を入射させ、透光性基材を回転させながら他方の偏光板側から出射する透過光が最も暗くなるポイント(消光点)をさがす。透光性基材が消光点にあるとき、2枚の偏光板の偏光透過軸方向が透光性基材の光学軸方向となる(光学軸は2本あり、互いに直交している)。 In the present example and the comparative example, the measurement in the optical axis direction of the birefringent translucent substrate of the prism sheet was performed as follows. Two polarizing plates are stacked in parallel so that the polarization transmission axis directions are orthogonal to each other. Next, the translucent base material to be measured is inserted between two stacked polarizing plates, white light is incident from one polarizing plate side, and the other polarizing plate side is rotated while the translucent base material is rotated. Find the point (quenching point) where the transmitted light emitted from the darkest point becomes the darkest. When the translucent substrate is at the extinction point, the polarization transmission axis direction of the two polarizing plates is the optical axis direction of the translucent substrate (there are two optical axes and are orthogonal to each other).
さて、複屈折性透光性基材原反AとしてPETフィルムを巻き取り方向に6分割したカット原反であるB1、B2、B3、B4、B5、B6を用意した。このカット原反の光学軸角度を測定したところ、B1が20.5°、B2が10.5°、B3が1.5°、B4が−8.2°、B5が−15°、B6が−25.0°であった。一方の面に活性エネルギー線硬化樹脂でプリズム列形成部を付与してプリズム列の賦形を行い、プリズムシートC1、C2、C3、C4,C5,C6を作製した。また同じカット原反B1,B2,B3,B4,B5,B6に拡散剤を塗布して拡散シートD1,D2,D3,D4,D5,D6を製作した。この拡散シートD1,D2,D3,D4,D5,D6のヘイズ値はいずれも62%だった。これらプリズムシートと拡散シートを用いて面光源装置を製作した。表1に示したのは、製作した面光源装置の名称とプリズムシート及び拡散シートの組み合わせである。表1に面光源装置の製作に使用したプリズムシート及び拡散シートの組み合わせを示す。
製作した面光源装置を点灯させて輝度測定したところ、いずれも3100ntだった。 The brightness of the surface light source devices we made was measured and all measured 3100 nt.
また、透過軸角度+45°の液晶パネルF1と透過軸角度−45°の液晶パネルF2を用意し、これらの面光源装置に搭載して液晶表示装置を作成した。表2に示したのは、液晶表示装置の名称とプリズムシート、拡散シート及び液晶パネルの組み合わせである。表2に液晶表示装置の製作に使用したプリズムシート、拡散シート及び液晶パネルの組み合わせを示す。
各液晶表示装置を点灯して輝度を測定したところ、表3、表4に示す結果となった。表3に液晶表示装置G1、G2、G3、G4、G5、G6を点灯したときの輝度を、表4に液晶表示装置H1、H2、H3、H4、H5、H6を点灯したときの輝度を示す。
すなわち、カット原反B1,B2をそれぞれ用いた液晶表示装置G1,G2は透過軸角度+45°の液晶パネルF1を使用することにより光の利用効率が高くなり、また、カット原反B5,B6をそれぞれ用いた液晶表示装置G5,G6は透過軸角度−45°の液晶パネルF2を使用することにより光の利用効率が高くなった。しかしながら、カット原反B3,B4をそれぞれ用いたプリズムシートC3,C4を使用した液晶表示装置G3,G4、H3,H4ではいずれも光の利用効率は低かった。 That is, the liquid crystal display devices G1 and G2 using the cut original fabrics B1 and B2, respectively, increase the light utilization efficiency by using the liquid crystal panel F1 having a transmission axis angle of + 45 °. The liquid crystal display devices G5 and G6 used each had a high light utilization efficiency by using the liquid crystal panel F2 having a transmission axis angle of −45 °. However, in the liquid crystal display devices G3, G4, H3, and H4 using the prism sheets C3 and C4 using the cut original fabrics B3 and B4, respectively, the light use efficiency is low.
そこでカット原反B3を基材とする拡散シートD3を光学軸角度が+22.5°になるように切り抜いた拡散シートJ1、カット原反B4を基材とする拡散シートD4を光学軸角度が−22.5°になるように切り抜いた拡散シートJ2を製作して、プリズムシートC1と拡散シートJ1と液晶パネルF1を搭載した液晶表示装置K1とプリズムシートC6と拡散シートJ2と液晶パネルF2を搭載した液晶表示装置K2を製作し、輝度を測定したところK1が215nt、K2が213ntだった。したがって、プリズムシートの基材として不適であった原反B3,B4を拡散シートの基材として有効利用することが出来た。
Accordingly, a diffusion sheet J1 obtained by cutting out the diffusion sheet D3 whose base material is the cut original fabric B3 so that the optical axis angle is + 22.5 °, and an optical axis angle of the diffusion sheet D4 whose base material is the cut raw fabric B4 is −22.5. A diffusion sheet J2 cut out so as to be at ° is manufactured, and a liquid crystal display device K1, a prism sheet C6, a diffusion sheet J2, and a liquid crystal panel F2 mounted with a prism sheet C1, a diffusion sheet J1, and a liquid crystal panel F1 are mounted. When the device K2 was manufactured and the luminance was measured, K1 was 215 nt and K2 was 213 nt. Therefore, the raw fabrics B3 and B4, which were unsuitable as the prism sheet substrate, could be effectively used as the diffusion sheet substrate.
1 一次光源
2 光源リフレクタ
3 導光体
31 光入射端面
32 側端面
33 光出射面
34 裏面
4 プリズムシート
41 入光面
411 プリズム列
411a,411b プリズム面
42 出光面
43 透光性基材
43A 光学軸方向
44 プリズム列形成部
5 光反射素子
6 光拡散素子
61 入射面
62 出射面
63A 光学軸方向
7 型部材(ロール型)
8 液晶表示素子
81,82 透光性基板
83 液晶
84 画素電極
85 透明電極
86,87 偏光板
86A 偏光透過軸方向
88 画素部
88A Y方向画素部列
88B X方向画素部列
9 透光性基材原反
10 活性エネルギー線硬化性組成物
11 圧力機構
12 樹脂タンク
13 ノズル
14 活性エネルギー線照射装置
15 薄板状型部材
16 円筒状ロール
18 形状転写面
28 ニップロール
38 複屈折性透光性基材原反
38A 2軸延伸方向
38B 巻き取り方向
38C 分子配向角度
38D カット原反
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JP2006327280A JP2008139692A (en) | 2006-12-04 | 2006-12-04 | Prism sheet and diffusion sheet manufacturing method |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012181222A (en) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Dainippon Printing Co Ltd | Method of manufacturing columnar lens sheet for displaying stereoscopic image |
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