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JP2017120714A - Surface light source device, video source unit, and display device - Google Patents

Surface light source device, video source unit, and display device Download PDF

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JP2017120714A
JP2017120714A JP2015256697A JP2015256697A JP2017120714A JP 2017120714 A JP2017120714 A JP 2017120714A JP 2015256697 A JP2015256697 A JP 2015256697A JP 2015256697 A JP2015256697 A JP 2015256697A JP 2017120714 A JP2017120714 A JP 2017120714A
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JP
Japan
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light
light source
layer
optical
polarizing plate
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Application number
JP2015256697A
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Japanese (ja)
Inventor
柏木 剛
Takeshi Kashiwagi
剛 柏木
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】視野角を制御しつつ、光の利用効率も高めることができる面光源装置を提供する。【解決手段】光源(25)と、光学シート(30)と、を備え、光学シートは、所定の断面を有してシート面に沿って一方向に延び、当該延びる方向とは異なる方向に所定の間隔で複数配列される光透過部(33)、及び、隣り合う光透過部の間隔に形成され光を吸収する光吸収部(34)を具備する、光学機能層(32)と、光学機能層のうち光源側に配置され、光透過部よりも光源側に光学シートの正面視で光透過部と同じ位置で配置され、入射した光を光学シートのシート面の法線方向に近付けるように向きを変える複数の単位入光制御要素(35a)を具備する、入光制御層(35)と、を備える。【選択図】図2An object of the present invention is to provide a surface light source device that can increase the light use efficiency while controlling the viewing angle. The optical sheet includes a light source (25) and an optical sheet (30). The optical sheet has a predetermined cross section, extends in one direction along a sheet surface, and has a predetermined direction in a direction different from the extending direction. An optical function layer (32) comprising: a plurality of light transmitting portions (33) arranged at intervals of; and light absorbing portions (34) formed at intervals between adjacent light transmitting portions to absorb light. It is arranged on the light source side of the layer, arranged at the same position as the light transmitting part in the front view of the optical sheet on the light source side than the light transmitting part, so that the incident light approaches the normal direction of the sheet surface of the optical sheet. A light incident control layer (35) comprising a plurality of unit light incident control elements (35a) for changing the direction. [Selection] Figure 2

Description

本発明は映像を観察者に提供する表示装置、並びに、これに備えられる面光源装置、及び映像源ユニットに関する。   The present invention relates to a display device that provides an image to an observer, a surface light source device provided in the display device, and an image source unit.

液晶テレビ等の液晶表示装置は、映像情報を有する液晶パネルに対してその背面側から面光源装置で照明する。これにより、照明光が液晶パネルを透過して映像情報を得て観察者側に出射され、観察者が映像を視認できるようになる。一方、液晶パネルはその性質上、有効に利用することができる光に制限があり、光源からの光を効率よく利用するための工夫が必要である。   A liquid crystal display device such as a liquid crystal television illuminates a liquid crystal panel having video information with a surface light source device from the back side. As a result, the illumination light is transmitted through the liquid crystal panel to obtain video information and emitted to the viewer side, so that the viewer can view the video. On the other hand, the liquid crystal panel is limited in the light that can be effectively used due to its properties, and a device for efficiently using the light from the light source is necessary.

特許文献1には、面光源、プリズムシート、光学機能層(光透過部と光吸収部とが交互に配列された層)、及び液晶パネルがこの順で積層された映像源ユニットが開示されている。これにより、液晶パネルに入射する光の方向を当該液晶パネルのパネル面法線方向に近づけ、光の利用効率を高めている。
また、特許文献2も同様に、光源、輝度上昇フィルム(頂部が観察者側を向いているプリズムが複数配列されたシート)、反射偏光フィルム、LCF(光透過部と光吸収部とが交互に配列されたフィルム)、液晶パネルがこの順に配置される構成が開示されている。これにより光源から出射された光の向きを液晶パネルのパネル面法線方向に近づけることができ、光の利用効率を高められるとしている。また、液晶パネルのパネル面に対して大きな角度でLCFに入射した光はここに設けられた光吸収部により吸収される。
Patent Document 1 discloses a video source unit in which a surface light source, a prism sheet, an optical functional layer (a layer in which light transmitting portions and light absorbing portions are alternately arranged), and a liquid crystal panel are stacked in this order. Yes. Thereby, the direction of the light incident on the liquid crystal panel is brought close to the normal direction of the panel surface of the liquid crystal panel, and the light use efficiency is increased.
Similarly, in Patent Document 2, a light source, a brightness enhancement film (a sheet in which a plurality of prisms whose tops face the viewer side), a reflective polarizing film, and an LCF (light transmission portions and light absorption portions are alternately arranged). An arrangement in which the arranged film) and the liquid crystal panel are arranged in this order is disclosed. Thereby, the direction of the light emitted from the light source can be brought close to the normal direction of the panel surface of the liquid crystal panel, and the light use efficiency can be improved. In addition, light incident on the LCF at a large angle with respect to the panel surface of the liquid crystal panel is absorbed by the light absorbing portion provided here.

特開2010−217871号公報JP 2010-217871 A 特表2011−501219号公報Special table 2011-501219 gazette

上記した特許文献に記載のような従来の構造の面光源装置では、斜め方向に向いた光は吸収されるため、車載表示装置(カーナビゲーション)に用いられたときにはフロントガラスへの映像光の映り込みが防止される。しかしながら一方で吸収されてしまう光が多いことから光の利用効率が低下していた。   In a surface light source device having a conventional structure as described in the above-mentioned patent document, light directed in an oblique direction is absorbed. Therefore, when used in an in-vehicle display device (car navigation), image light is reflected on the windshield. Is prevented. However, on the other hand, the amount of light that is absorbed has reduced the light utilization efficiency.

そこで本発明は、上記の問題に鑑み、視野角を制御しつつ、光の利用効率も高めることができる面光源装置を提供することを課題とする。また、この面光源装置を有する映像源ユニット、及び表示装置を提供する。   Therefore, in view of the above problems, an object of the present invention is to provide a surface light source device that can increase the light utilization efficiency while controlling the viewing angle. In addition, an image source unit having the surface light source device and a display device are provided.

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。   The present invention will be described below. In order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are appended in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment.

請求項1に記載の発明は、液晶パネルのうち観察者側とは反対側の面に対向して配置される面光源装置(20)であって、光源(25)と、光学シート(30)と、を備え、光学シートは、所定の断面を有してシート面に沿って一方向に延び、当該延びる方向とは異なる方向に所定の間隔で複数配列される光透過部(33)、及び、隣り合う光透過部の間隔に形成され光を吸収する光吸収部(34)を具備する、光学機能層(32)と、光学機能層のうち光源側に配置され、光透過部よりも光源側に光学シートの正面視で光透過部と同じ位置で配置され、入射した光を光学シートのシート面の法線方向に近付けるように向きを変える複数の単位入光制御要素(35a)を具備する、入光制御層(35)と、を備える、面光源装置である。   The invention according to claim 1 is a surface light source device (20) arranged to face a surface of the liquid crystal panel opposite to the viewer side, the light source (25) and the optical sheet (30). And the optical sheet has a predetermined cross section, extends in one direction along the sheet surface, and a plurality of light transmission portions (33) arranged at predetermined intervals in a direction different from the extending direction, and An optical function layer (32) having a light absorption part (34) formed at an interval between adjacent light transmission parts and absorbing light; and disposed on the light source side of the optical function layer, and being lighter than the light transmission part A plurality of unit light incident control elements (35a) which are arranged at the same position as the light transmission part in the front view of the optical sheet and change the direction so that the incident light approaches the normal direction of the sheet surface of the optical sheet. And a light incident control layer (35).

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の面光源装置(20)において、単位入光制御要素(35a)が曲面を有する要素である。   The invention according to claim 2 is the surface light source device (20) according to claim 1, wherein the unit light incident control element (35a) is an element having a curved surface.

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の面光源装置(20)において、単位入光制御要素(35a)がプリズム形状を有する。   According to a third aspect of the present invention, in the surface light source device (20) of the first aspect, the unit light incident control element (35a) has a prism shape.

請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の面光源装置(20)において、単位入光制御要素は0.5μm以上、6.0μm以下の厚さを有している。   According to a fourth aspect of the present invention, in the surface light source device (20) according to any one of the first to third aspects, the unit light incident control element has a thickness of 0.5 μm or more and 6.0 μm or less. Yes.

請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の面光源装置(20)において、光透過部の弾性率は10MPa以上2000MPa以下である。   According to a fifth aspect of the present invention, in the surface light source device (20) according to any of the first to fourth aspects, the elastic modulus of the light transmission part is 10 MPa or more and 2000 MPa or less.

請求項6に記載の発明は、下偏光板(14)、上偏光板(13)、及び下偏光板と上偏光板との間に配置された液晶層(12)を有する液晶パネル(15)と、液晶パネルより下偏光板側に配置された請求項5に記載の面光源装置(20)と、を備える映像源ユニット(10)である。   The invention according to claim 6 is a liquid crystal panel (15) having a lower polarizing plate (14), an upper polarizing plate (13), and a liquid crystal layer (12) disposed between the lower polarizing plate and the upper polarizing plate. And a surface light source device (20) according to claim 5 arranged on the lower polarizing plate side of the liquid crystal panel.

請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の映像源ユニット(10)が、筐体に納められた、表示装置である。   A seventh aspect of the invention is a display device in which the video source unit (10) according to the sixth aspect is housed in a housing.

請求項8に記載の発明は、請求項6に記載の映像源ユニット(10)の光学機能層(32)に備えられた光透過部(33)及び光吸収部(34)が延びる方向を水平とし、光透過部と光吸収部とが交互に配列される方向を鉛直方向とした、車載用表示装置である。   According to an eighth aspect of the present invention, the direction in which the light transmitting portion (33) and the light absorbing portion (34) provided in the optical function layer (32) of the video source unit (10) according to the sixth aspect extend horizontally is horizontal. And a vehicle-mounted display device in which the direction in which the light transmission portions and the light absorption portions are alternately arranged is the vertical direction.

本発明によれば、視野角を制限することで、車載した場合であっても、フロントガラスへの映像光の写り込みを防止しつつも輝度の低下を抑えて明るい映像を提供することができる。   According to the present invention, by limiting the viewing angle, it is possible to provide a bright image by suppressing a decrease in luminance while preventing image light from being reflected on the windshield even when mounted on a vehicle. .

映像源ユニット10を説明する分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a video source unit 10. 映像源ユニット10の1つの断面を示す分解図である。2 is an exploded view showing one cross section of the video source unit 10. FIG. 映像源ユニット10の他の断面を示す分解図である。4 is an exploded view showing another cross section of the video source unit 10. FIG. 図2のうち光学シート30に注目して一部を拡大した図である。It is the figure which expanded the part paying attention to the optical sheet 30 among FIG. 図2のうち光学シート30に注目してさらに一部を拡大した図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of the optical sheet 30 in FIG. 2. 光学シート130の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the optical sheet. 光学シート230の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the optical sheet.

以下、本発明を図面に示す形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら形態に限定されるものではない。また、当該図面においては、見易さのために各要素の形態を誇張したり拡大したりして表している。   Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited to these forms. In the drawings, the form of each element is exaggerated or enlarged for easy viewing.

図1は1つの形態を説明する図であり、表示装置に含まれる映像源ユニット10を示した分解斜視図である。また図2には、図1にII−IIで示した線に沿って切断したときの映像源ユニット10の分解断面図の一部、図3には、図1にIII−IIIで示した線に沿って切断したときの映像源ユニット10の分解断面図の一部をそれぞれ表した。表示装置には映像源ユニット10の他、説明は省略するが、映像源ユニットを納める筐体、映像源ユニットを作動させる電源、及び映像源ユニットを制御する電子回路等、表示装置として動作するために必要とされる通常の機器を具備している。以下映像源ユニット10について説明する。   FIG. 1 is a diagram illustrating one embodiment, and is an exploded perspective view showing a video source unit 10 included in a display device. 2 is a part of an exploded sectional view of the image source unit 10 taken along the line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is a line indicated by III-III in FIG. Each part of the exploded cross-sectional view of the image source unit 10 when cut along the line is shown. In addition to the image source unit 10, the description of the display device is omitted, but the display device operates as a display device, such as a housing for housing the image source unit, a power source for operating the image source unit, and an electronic circuit for controlling the image source unit. It is equipped with the usual equipment required for. Hereinafter, the video source unit 10 will be described.

映像源ユニット10は、液晶パネル15、面光源装置20、及び機能性フィルム40を備えている。図1では紙面上方が観察者側となる。   The video source unit 10 includes a liquid crystal panel 15, a surface light source device 20, and a functional film 40. In FIG. 1, the upper side of the paper is the observer side.

液晶パネル15は、機能性フィルム40側(観察者側)に配置された上偏光板13と、面光源装置20側に配置された下偏光板14と、上偏光板13と下偏光板14との間に配置された液晶層12と、を有している。偏光板13、14は、入射した光を直交する二つの偏光成分(P波およびS波)に分解し、一方の方向(透過軸に平行な方向)の偏光成分(例えば、P波)を透過させ、当該一方の方向に直交する他方の方向(吸収軸に平行な方向)の偏光成分(例えば、S波)を吸収する機能を有している。   The liquid crystal panel 15 includes an upper polarizing plate 13 disposed on the functional film 40 side (observer side), a lower polarizing plate 14 disposed on the surface light source device 20 side, an upper polarizing plate 13 and a lower polarizing plate 14. And a liquid crystal layer 12 disposed between the two. The polarizing plates 13 and 14 decompose the incident light into two orthogonal polarization components (P wave and S wave) and transmit the polarization component (for example, P wave) in one direction (direction parallel to the transmission axis). And has a function of absorbing a polarization component (for example, S wave) in the other direction (direction parallel to the absorption axis) perpendicular to the one direction.

液晶層12は、複数の画素が層面に沿った方向に縦横に配列されており、一つの画素を形成する領域毎に電界印加できる。そして電界印加された画素の配向が変化する。これにより、面光源装置20側(すなわち入光側)に配置された下偏光板14を透過した透過軸に平行な偏光成分(例えばP波)は、電界印加された画素を通過する際にその偏光方向を90°回転させ、その一方で、電界印加されていない画素を通過する際にその偏光方向を維持する。このため、画素への電界印加の有無によって、下偏光板14を透過した偏光成分(例えばP波)が、出光側に配置された上偏光板13をさらに透過するか、あるいは、上偏光板13で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。   In the liquid crystal layer 12, a plurality of pixels are arranged vertically and horizontally in a direction along the layer surface, and an electric field can be applied to each region where one pixel is formed. Then, the orientation of the pixel to which an electric field is applied changes. As a result, the polarization component (for example, P wave) parallel to the transmission axis transmitted through the lower polarizing plate 14 disposed on the surface light source device 20 side (that is, the light incident side) is transmitted when passing through the pixel to which an electric field is applied. The polarization direction is rotated by 90 °, while the polarization direction is maintained when passing through a pixel to which no electric field is applied. Therefore, depending on whether or not an electric field is applied to the pixel, the polarization component (for example, P wave) transmitted through the lower polarizing plate 14 further passes through the upper polarizing plate 13 disposed on the light output side, or the upper polarizing plate 13 It is possible to control whether or not it is absorbed and blocked.

このようにして液晶パネル15は、面光源装置20からの光の透過または遮断を画素毎に制御して映像を表現する構造を有している。   In this way, the liquid crystal panel 15 has a structure for expressing an image by controlling transmission or blocking of light from the surface light source device 20 for each pixel.

液晶パネルはこのような原理により観察者に対して映像を提供することができるように構成されている。従って、液晶パネルの背面側から照明をする際には下偏光板の透過軸に平行な偏光成分を有する光を多く到達させることにより下偏光板を透過させて光の利用効率を高めることができる。
さらには液晶パネルは、その性質上、該液晶パネルの法線方向からの入射光に対しては、出射光のコントラスト、及び効率(透過率)は優れている。しかしながら、液晶パネルの法線方向に対して斜めからの入射光、および観察者による斜め方向からの観察についてはコントラストの低下や効率(透過率)の低さが問題となる。すなわち、光の利用効率を高めるためには液晶パネルの法線方向からの入射光を多くすることも有効である。
The liquid crystal panel is configured to be able to provide an image to the observer based on such a principle. Therefore, when illuminating from the back side of the liquid crystal panel, it is possible to transmit light having a polarization component parallel to the transmission axis of the lower polarizing plate so as to transmit the lower polarizing plate and increase the light use efficiency. .
Furthermore, the liquid crystal panel is excellent in the contrast and efficiency (transmittance) of the emitted light with respect to the incident light from the normal direction of the liquid crystal panel due to its properties. However, with respect to the incident light obliquely with respect to the normal direction of the liquid crystal panel and the observation by the observer from the oblique direction, there are problems of a decrease in contrast and a low efficiency (transmittance). That is, increasing the incident light from the normal direction of the liquid crystal panel is also effective in increasing the light utilization efficiency.

液晶パネルの種類は特に限定されることはなく、公知の型の液晶パネルを挙げることができる。これには例えばTN、STN、VA、MVA、IPS、OCB等がある。   The kind of liquid crystal panel is not particularly limited, and examples thereof include known types of liquid crystal panels. These include, for example, TN, STN, VA, MVA, IPS, OCB, and the like.

また、上偏光板及び下偏光板は公知の構造のものを用いることができ、通常はポリビニルアルコール(PVA)層の表裏をトリアセチルセルロース(TAC)による層にて挟むようにして構成されている。   The upper polarizing plate and the lower polarizing plate can be of a known structure, and are usually configured so that the front and back surfaces of the polyvinyl alcohol (PVA) layer are sandwiched between layers of triacetyl cellulose (TAC).

次に面光源装置20について説明する。
面光源装置20は、液晶パネル15に対して観察者側とは反対側に配置され、液晶パネル15に面状の光を出射する照明装置である。図1、図2からわかるように、本形態の面光源装置20は、エッジライト型の面光源装置として構成され、導光板21、光源25、光拡散板26、プリズム層27、反射型偏光板28、光学シート30及び反射シート39を有している。
Next, the surface light source device 20 will be described.
The surface light source device 20 is an illuminating device that is disposed on the side opposite to the observer side with respect to the liquid crystal panel 15 and emits planar light to the liquid crystal panel 15. As can be seen from FIGS. 1 and 2, the surface light source device 20 of this embodiment is configured as an edge light type surface light source device, and includes a light guide plate 21, a light source 25, a light diffusion plate 26, a prism layer 27, and a reflective polarizing plate. 28, an optical sheet 30 and a reflection sheet 39.

導光板21は、図1〜図3よりわかるように、基部22及び裏面光学要素23を有している。導光板21は透光性を有する材料により形成された全体として板状の部材である。本形態で導光板21の観察者側となる一方の板面側は平滑面とされ、これとは反対側である他方の板面側は裏面とされ、当該裏面には複数の裏面光学要素23が配列されている。   As can be seen from FIGS. 1 to 3, the light guide plate 21 includes a base portion 22 and a back optical element 23. The light guide plate 21 is a plate-like member as a whole formed of a light-transmitting material. In this embodiment, one plate surface side that is an observer side of the light guide plate 21 is a smooth surface, and the other plate surface side opposite to this is a back surface, and a plurality of back optical elements 23 are provided on the back surface. Are arranged.

基部22、裏面光学要素23をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料を用いることができる。これには例えば脂環式構造を有する重合体樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体、ABS樹脂、ポリエーテルスルホン等の熱可塑性樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂(電離放射線硬化型樹脂等)等を挙げることができる。   Various materials can be used as the material forming the base 22 and the back optical element 23. However, a material that is widely used as a material for an optical sheet incorporated in a display device and has excellent mechanical characteristics, optical characteristics, stability, workability, and the like, and can be obtained at low cost can be used. This includes, for example, a polymer resin having an alicyclic structure, a methacrylic resin, a polycarbonate, a polystyrene, an acrylonitrile-styrene copolymer, a methyl methacrylate-styrene copolymer, an ABS resin, a polyethersulfone, and the like, Examples thereof include epoxy acrylate and urethane acrylate-based reactive resins (ionizing radiation curable resins and the like).

基部22は、その内部を光が導光されるとともに、裏面光学要素23のベースとなる部位で、所定の厚さを有する板状である。   The base portion 22 is a plate having a predetermined thickness at a portion that serves as a base of the back surface optical element 23 while light is guided therein.

裏面光学要素23は、基部22の裏面側(反射型偏光板28が配置される側とは反対側)に形成される突出した要素であり、本形態では三角柱状である。裏面光学要素23は、突出した頂部の稜線が図1の紙面左右方向に延びる柱状であり、複数の裏面光学要素23が当該延びる方向に直交する方向に所定のピッチで並べて配列されている。本形態の裏面光学要素23は断面が三角形の柱状であるがこれに限定されることはなく、多角形断面の柱状、半円断面の柱状、半球状、球の一部、レンズ形状等いずれの形状の断面であってもよい。また、白色のドット形状が印刷により形成された態様であってもよい。
複数の裏面光学要素23の配列方向は導光方向であることが好ましい。すなわち、光源25から離隔する方向に配列され、光源25が配列される方向、又は1つの長い光源であれば該光源が延びる方向に平行に各裏面光学要素23の稜線が延びている。
The back optical element 23 is a protruding element formed on the back side of the base 22 (the side opposite to the side on which the reflective polarizing plate 28 is disposed), and in this embodiment, has a triangular prism shape. The back optical element 23 has a columnar shape in which the protruding top ridge line extends in the left-right direction in FIG. 1, and a plurality of back optical elements 23 are arranged side by side at a predetermined pitch in a direction orthogonal to the extending direction. The back surface optical element 23 in this embodiment has a columnar shape with a triangular cross section, but is not limited to this. Any of a columnar shape with a polygonal cross section, a column shape with a semicircular cross section, a hemisphere, a part of a sphere, a lens shape, etc. It may be a cross section in shape. Moreover, the aspect by which the white dot shape was formed by printing may be sufficient.
The arrangement direction of the plurality of back surface optical elements 23 is preferably the light guide direction. That is, the ridge lines of the respective back surface optical elements 23 extend in parallel to the direction in which the light sources 25 are arranged, or in the direction in which the light sources 25 extend if they are one long light source.

なお、本件明細書における「三角形形状」とは、厳密な意味での三角形形状のみでなく、製造技術における限界や成型時の誤差等を含む略三角形形状を含む。また同様に、本件明細書において用いる、その他の形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」、「楕円」、「円」等の用語も、厳密な意味に縛られることなく、同様の光学的機能を期待し得る程度の誤差を含めて解釈することとする。   The “triangular shape” in the present specification includes not only a triangular shape in a strict sense but also a substantially triangular shape including limitations in manufacturing technology, errors in molding, and the like. Similarly, terms used in the present specification to specify other shapes and geometric conditions, for example, terms such as “parallel”, “orthogonal”, “ellipse”, “circle”, etc. are bound to the strict meaning. Therefore, it should be interpreted including an error to the extent that a similar optical function can be expected.

このような構成を有する導光板21は、押し出し成型により、又は、基部22上に裏面光学要素23を賦型することにより製造することができる。なお、押し出し成型で製造された導光板21においては、基部22、及び裏面光学要素23が一体的に形成され得る。また、賦型によって導光板21を製造する場合、裏面光学要素23が、基部22と同一の樹脂材料であっても、異なる材料であってもよい。   The light guide plate 21 having such a configuration can be manufactured by extrusion molding or by molding the back optical element 23 on the base 22. In the light guide plate 21 manufactured by extrusion molding, the base portion 22 and the back surface optical element 23 can be integrally formed. Moreover, when manufacturing the light-guide plate 21 by shaping | molding, the back surface optical element 23 may be the same resin material as the base 22, or a different material.

図1、図2に戻って、光源25について説明する。光源25は、導光板21の基部22が有する側面のうち、複数の裏面光学要素23が配列される方向の一方側の側面に配置される。光源の種類は特に限定されるものではないが、線状の冷陰極管等の蛍光灯、点状のLED(発光ダイオード)、又は白熱電球等の種々の態様で構成できる。本形態では光源25は複数のLEDからなり、不図示の制御装置により各LEDの点灯および消灯、並びに/又は、各LEDの点灯時の明るさを個別に独立して調節できるように構成されている。
なお、本形態では上記のように光源25は一方側の側面に配置される例を示したが、さらにこの側面とは反対側となる側面にも光源が配置される形態であってもよい。なお、この場合には裏面光学要素の形状も公知の例に倣って形成する。
Returning to FIGS. 1 and 2, the light source 25 will be described. The light source 25 is arrange | positioned among the side surfaces which the base 22 of the light-guide plate 21 has on the one side surface of the direction where the several back surface optical element 23 is arranged. The type of the light source is not particularly limited, but can be configured in various forms such as a fluorescent lamp such as a linear cold cathode tube, a point LED (light emitting diode), or an incandescent bulb. In this embodiment, the light source 25 is composed of a plurality of LEDs, and is configured to be able to individually and independently adjust the lighting and extinction of each LED and / or the lighting brightness of each LED by a control device (not shown). Yes.
In this embodiment, the light source 25 is disposed on the side surface on one side as described above. However, the light source may be disposed on the side surface opposite to the side surface. In this case, the shape of the back optical element is also formed following a known example.

次に光拡散層26について説明する。光拡散層26は、導光板21の出光側に配置され、ここに入射した光を拡散させて出射する機能を有する層である。これにより、導光板21から出射した光をさらに均一性を高め、導光板21に存在する傷を目立たなくすることができる。
光拡散層の具体的態様は、公知の光拡散層を用いることができ、例えば母材の中に光拡散剤を分散させた形態を挙げることができる。
Next, the light diffusion layer 26 will be described. The light diffusion layer 26 is a layer that is disposed on the light output side of the light guide plate 21 and has a function of diffusing and emitting light incident thereon. Thereby, the uniformity of the light emitted from the light guide plate 21 can be further improved, and the scratches existing on the light guide plate 21 can be made inconspicuous.
As a specific embodiment of the light diffusion layer, a known light diffusion layer can be used, and examples thereof include a form in which a light diffusion agent is dispersed in a base material.

プリズム層27は、図1〜図3よりわかるように、光拡散層26よりも液晶パネル15側に設けられ、該液晶パネル15側に向けて凸である単位プリズム27aを具備する層である。単位プリズム27aは、所定の断面を有して導光板21の導光方向に直交する方向に延びる形態を有している。そして、複数の単位プリズム27aが導光方向に配列されている。また、単位プリズム27aが延びる方向は、後述する光透過部33、及び光吸収部34が延びる方向と平行とされている。これにより、光透過部33、及び光吸収部34に進行する光を正面方向に向きを変えることができ、光吸収部34で吸収される光を減らし、光の利用効率をさらに高めることができる。
このようなプリズム層の単位プリズムの断面形状は、必要とする機能に応じて公知の形状を適用することができる。本形態では正面方向に光を集中させる機能を有するように形成しているが、逆に当該形状により光をさらに拡散させることもできる。
As can be seen from FIGS. 1 to 3, the prism layer 27 is a layer provided with a unit prism 27 a that is provided closer to the liquid crystal panel 15 than the light diffusion layer 26 and is convex toward the liquid crystal panel 15. The unit prism 27 a has a predetermined cross section and extends in a direction orthogonal to the light guide direction of the light guide plate 21. A plurality of unit prisms 27a are arranged in the light guide direction. The direction in which the unit prism 27a extends is parallel to the direction in which the light transmission part 33 and the light absorption part 34 described later extend. Thereby, the light traveling to the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 can be redirected in the front direction, the light absorbed by the light absorbing portion 34 can be reduced, and the light utilization efficiency can be further increased. .
As the cross-sectional shape of the unit prism of such a prism layer, a known shape can be applied according to a required function. In this embodiment, it is formed so as to have a function of concentrating light in the front direction, but conversely, the light can be further diffused by the shape.

次に反射型偏光板28について説明する。反射型偏光板28は、入射した光を直交する二つの偏光成分(P波およびS波)に分解し、一方の方向(透過軸に平行な方向)の偏光成分(例えば、P波)を透過させ、当該一方の方向に直交する他方の方向(反射軸に平行な方向)の偏光成分(例えば、S波)を反射する機能を有している。このような反射型偏光板の構造は公知のものを適用することができる。   Next, the reflective polarizing plate 28 will be described. The reflective polarizing plate 28 decomposes incident light into two orthogonal polarization components (P wave and S wave) and transmits a polarization component (for example, P wave) in one direction (direction parallel to the transmission axis). And has a function of reflecting a polarization component (for example, S wave) in the other direction (direction parallel to the reflection axis) orthogonal to the one direction. As the structure of such a reflective polarizing plate, a known structure can be applied.

ここで、反射型偏光板28の透過軸が延びる方向は、上記した下偏光板14の透過軸が延びる方向と同じであるとともに、後述する光学機能層32の光透過部33及び光吸収部34が延びる方向に対して、映像源ユニット1の正面視で0°以上41.7°以下であることが好ましい。より好ましくは0°以上20°以下である。   Here, the direction in which the transmission axis of the reflective polarizing plate 28 extends is the same as the direction in which the transmission axis of the lower polarizing plate 14 extends, and a light transmission portion 33 and a light absorption portion 34 of the optical function layer 32 described later. Is preferably 0 ° or more and 41.7 ° or less when the image source unit 1 is viewed from the front. More preferably, it is 0 ° or more and 20 ° or less.

次に光学シート30について説明する。図1〜図3よりわかるように、光学シート30は、シート状に形成された基材層31と、基材層31の一方の面(本形態では導光板21側の面)に設けられた光学機能層32と、光学機能層32のうち基材層31とは反対側に設けられた入光制御層35と、を備えている。図4には図2のうち光学シート30の部位に注目した図を示した。図5はそれをさらに拡大した図である。   Next, the optical sheet 30 will be described. As can be seen from FIG. 1 to FIG. 3, the optical sheet 30 is provided on the base material layer 31 formed in a sheet shape and one surface of the base material layer 31 (the surface on the light guide plate 21 side in this embodiment). An optical functional layer 32 and a light incident control layer 35 provided on the side of the optical functional layer 32 opposite to the base material layer 31 are provided. FIG. 4 shows a view focusing on the portion of the optical sheet 30 in FIG. FIG. 5 is an enlarged view of it.

この光学シート30は、後述するように、入光側から入射した光の進行方向を変化させて出光側から出射させ、正面方向(法線方向)の輝度を向上させる機能を有している。従って、出射すると不具合が生じる方向への光の出射を抑制する視野角制御をするとともに、この光が吸収されずに正面方向に向きを変えて出射されるので、光を有効に利用することができる。一方で、正面方向に対して大きな角度で進行した光を吸収する機能(光吸収機能)も備えているので、迷光等の不要な光を吸収することが可能となる。   As will be described later, the optical sheet 30 has a function of changing the traveling direction of light incident from the light incident side and emitting the light from the light output side to improve the luminance in the front direction (normal direction). Accordingly, the viewing angle control is performed to suppress the emission of light in the direction in which the malfunction occurs when the light is emitted, and the light is emitted without changing the direction in the front direction without being absorbed, so that the light can be used effectively. it can. On the other hand, since it also has a function of absorbing light traveling at a large angle with respect to the front direction (light absorption function), unnecessary light such as stray light can be absorbed.

図1〜図3よりわかるように、基材層31は光学機能層32を支持する平板状のシート状部材である。
基材層31をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料を用いることができる。これには例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、トリアセチルセルロース(TAC)、メタクリル樹脂、ポリカーボネート等を挙げることができる。この中でも面光源装置20と下偏光板14との組み合わせを考慮して複屈折の少ないTAC、メタクリル樹脂、ポリカーボネートを用いることが好ましい。さらには、車載用途などのように高い耐熱性が求められる用途では、ガラス転移点が高いポリカーボネートが望ましい。具体的にはポリカーボネートのガラス転移点は143℃であり、一般に105℃での耐久性が求められる車載用途に適している。
As can be seen from FIGS. 1 to 3, the base material layer 31 is a flat sheet-like member that supports the optical functional layer 32.
Various materials can be used as the material forming the base material layer 31. However, a material that is widely used as a material for an optical sheet incorporated in a display device and has excellent mechanical characteristics, optical characteristics, stability, workability, and the like, and can be obtained at low cost can be used. Examples thereof include polyethylene terephthalate (PET), triacetyl cellulose (TAC), methacrylic resin, polycarbonate and the like. Among these, considering the combination of the surface light source device 20 and the lower polarizing plate 14, it is preferable to use TAC, methacrylic resin, and polycarbonate having a low birefringence. Furthermore, for applications that require high heat resistance such as in-vehicle applications, polycarbonate having a high glass transition point is desirable. Specifically, the glass transition point of polycarbonate is 143 ° C., which is generally suitable for in-vehicle applications that require durability at 105 ° C.

光学機能層32は基材層31の一方の面(本形態では導光板21側の面)に積層された層で、層面に沿って光透過部33と光吸収部34とが交互に配列されている。   The optical functional layer 32 is a layer laminated on one surface of the base material layer 31 (the surface on the light guide plate 21 side in this embodiment), and light transmitting portions 33 and light absorbing portions 34 are alternately arranged along the layer surface. ing.

光学機能層32は、図4に示した断面を有して紙面奥/手前側に延びる形状を備える。すなわち、図4に表れる断面において、略台形である光透過部33と、隣り合う2つの光透過部33間に形成された断面が略台形の光吸収部34と、を具備している。   The optical functional layer 32 has a cross section shown in FIG. 4 and a shape extending to the back / front side of the paper. That is, in the cross section shown in FIG. 4, the light transmission part 33 having a substantially trapezoidal shape and the light absorption part 34 having a substantially trapezoidal cross section formed between two adjacent light transmission parts 33 are provided.

光透過部33は光を透過させることを主要の機能とする部位であり、本形態では図2、図4に表れる断面において、基材層31側に長い下底、その反対側(導光板側)に短い上底を有する略台形の断面形状を有する要素である。光透過部33は、基材層31の層面に沿って当該断面を維持して上記した方向に延びるとともに、この延びる方向とは異なる方向に所定の間隔で配列される。そして、隣り合う光透過部33の間には、略台形断面を有する間隔が形成されている。従って、当該間隔は、光透過部33の上底側(導光板21側)に長い下底を有し、光透過部33の下底側(液晶パネル側)に短い上底を有する台形断面を有し、ここに後述する必要な材料が充填されることにより光吸収部34が形成される。なお、本形態では隣り合う光透過部33は長い下底側で連結されている。   The light transmission part 33 is a part whose main function is to transmit light. In this embodiment, in the cross section shown in FIGS. 2 and 4, the base layer 31 side has a long lower bottom, and the opposite side (light guide plate side). ) Having a substantially trapezoidal cross-sectional shape having a short upper base. The light transmissive portions 33 maintain the cross section along the layer surface of the base material layer 31 and extend in the above-described direction, and are arranged at a predetermined interval in a direction different from the extending direction. An interval having a substantially trapezoidal cross section is formed between the adjacent light transmission portions 33. Therefore, the interval has a trapezoidal cross section having a long lower base on the upper base side (light guide plate 21 side) of the light transmission part 33 and a short upper base on the lower base side (liquid crystal panel side) of the light transmission part 33. The light absorbing portion 34 is formed by filling a necessary material described later. In this embodiment, the adjacent light transmission parts 33 are connected on the long bottom side.

光透過部33は屈折率がNtとされている。このような光透過部33は、光透過部構成組成物を硬化させることにより形成することができる。詳しくは後で説明する。屈折率Ntの値は特に限定されることはないが、後述するように台形断面の斜面における光吸収部34との界面で適切に光を反射(全反射を含む。)する観点から屈折率は1.55以上であることが好ましい。ただし、屈折率が高すぎる材料は割れやすい場合が多いので屈折率は1.61以下であることが好ましい。より好ましくは1.56以下である。   The light transmission part 33 has a refractive index of Nt. Such a light transmission part 33 can be formed by hardening a light transmission part structure composition. Details will be described later. Although the value of the refractive index Nt is not particularly limited, as will be described later, the refractive index is from the viewpoint of appropriately reflecting light (including total reflection) at the interface with the light absorbing portion 34 on the slope of the trapezoidal cross section. It is preferable that it is 1.55 or more. However, since a material with a refractive index that is too high is likely to break, the refractive index is preferably 1.61 or less. More preferably, it is 1.56 or less.

光吸収部34は隣り合う光透過部33の間に形成された上記した間隔に形成される間部として機能し、間隔の断面形状と同様の断面形状となる。従って短い上底が液晶パネル15側を向き、長い下底が導光板21側となる。そして光吸収部34は、屈折率がNrとされるとともに、光を吸収することができるように構成されている。具体的には屈折率がNrであるバインダーに光吸収粒子が分散される。屈折率Nrは、光透過部33の屈折率Ntよりも低い屈折率とされる。このように、光吸収部34の屈折率を光透過部33の屈折率より小さくすることにより、所定の条件で光透過部33に入射した光を光吸収部34との界面で適切に全反射させることができる。また、全反射条件を満たさない場合にも一部の光は当該界面で反射する。
屈折率Nrの値は特に限定されることはないが、当該全反射を適切に行う観点から1.50以下であることが好ましく、その中でも入手性の観点から1.47以上が好ましい。より好ましく1.49以上である。
The light absorption part 34 functions as an intermediate part formed at the above-described interval formed between the adjacent light transmission parts 33 and has a cross-sectional shape similar to the cross-sectional shape of the interval. Therefore, the short upper base faces the liquid crystal panel 15 side, and the long lower base becomes the light guide plate 21 side. And the light absorption part 34 is comprised so that a refractive index may be Nr and it can absorb light. Specifically, light absorbing particles are dispersed in a binder having a refractive index of Nr. The refractive index Nr is a refractive index lower than the refractive index Nt of the light transmission part 33. Thus, by making the refractive index of the light absorbing portion 34 smaller than the refractive index of the light transmitting portion 33, the light incident on the light transmitting portion 33 under a predetermined condition is appropriately totally reflected at the interface with the light absorbing portion 34. Can be made. Even when the total reflection condition is not satisfied, some light is reflected at the interface.
The value of the refractive index Nr is not particularly limited, but is preferably 1.50 or less from the viewpoint of appropriately performing the total reflection, and more preferably 1.47 or more from the viewpoint of availability. More preferably, it is 1.49 or more.

光透過部33の屈折率Ntと光吸収部34の屈折率Nrとの屈折率の差は特に限定されるものではないが、0.05以上0.14以下であることが好ましい。屈折率差を大きくすることにより、より多くの光を全反射させることができる。   The difference in refractive index between the refractive index Nt of the light transmitting portion 33 and the refractive index Nr of the light absorbing portion 34 is not particularly limited, but is preferably 0.05 or more and 0.14 or less. By increasing the refractive index difference, more light can be totally reflected.

光学機能層32では、特に限定されることはないが、例えば次のように光透過部33及び光吸収部34が形成される。すなわち、図4にPで表した光透過部33及び光吸収部34のピッチは20μm以上100μm以下であることが好ましい。また、図4にθで示した光吸収部34と光透過部33との斜辺における界面と、光学機能層32の層面の法線と、の成す角は1°以上10°以下であることが好ましい。そして図4にDで示した光吸収部34の厚さは50μm以上150μm以下であることが好ましい。これらの範囲内とすることにより、光の透過と光の吸収とのバランスを適切にすることができる。 The optical function layer 32 is not particularly limited, but for example, the light transmission part 33 and the light absorption part 34 are formed as follows. That is, it is preferable that the pitch of the light transmission part 33 and the light absorption part 34 represented by Pk in FIG. 4 is 20 μm or more and 100 μm or less. Further, the angle formed by the interface between the oblique sides of the light absorbing portion 34 and the light transmitting portion 33 indicated by θ K in FIG. 4 and the normal line of the layer surface of the optical functional layer 32 is 1 ° or more and 10 ° or less. Is preferred. And it is preferable that the thickness of the light absorption part 34 shown by Dk in FIG. 4 is 50 micrometers or more and 150 micrometers or less. By setting it within these ranges, the balance between light transmission and light absorption can be made appropriate.

本形態では光透過部33と光吸収部34との界面が断面において一直線状となる例を示したが、これに限らず折れ線状、凸である曲面状、凹である曲面状等であってもよい。また、複数の光透過部33及び光吸収部34で断面形状が同じであってもよいし、所定の規則性を有して異なる断面形状であってもよい。
また、当該断面は必ずしも等脚台形である必要はなく、一方の脚と他方の脚とが線対称でなく、一方と他方とが異なるように傾いてもよい。
In this embodiment, an example in which the interface between the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 is straight in the cross section is shown. However, the present invention is not limited to this, and may be a polygonal line shape, a convex curved surface shape, a concave curved surface shape, or the like. Also good. Moreover, the cross-sectional shape may be the same in the some light transmissive part 33 and the light absorption part 34, and a different cross-sectional shape may have predetermined regularity.
Moreover, the said cross section does not necessarily need to be an isosceles trapezoid, and one leg and the other leg are not line-symmetrical, and it may incline so that one and the other may differ.

入光制御層35は、光学機能層32のうち基材層31とは反対側に配置される層であり、複数の単位入光制御要素35aが配列されている。
本形態の単位入光制御要素35aは、図3、図4よりわかるように、断面が曲線を有する凸状であり、この断面を有して光透過部33と同じ方向に延びている。そして、光透過部33と単位入光制御要素35aとは光学シート30を正面から見て同じ位置になるように位置づけられる。本形態では単位入光制御要素35aが光透過部33の入光面に直接配置され、一体とされている。これにより、高い位置精度で単位入光制御要素35aを配置することができる。
単位入光制御要素35aにより、光学機能層32に入光する光の向きを、屈折を利用して制御し、光透過部33と光吸収部34との界面で全反射して光吸収部34で吸収され難くなる方向(シート面法線方向、正面方向)に近付けて光を進行させる。従って、単位入光制御要素35aはこのように光の向きを変える作用を有する形態とされている。本形態は曲面を有する凸状とされており、いわゆるレンズ形状である。
The light incident control layer 35 is a layer disposed on the side opposite to the base material layer 31 in the optical function layer 32, and a plurality of unit light incident control elements 35a are arranged.
As can be seen from FIG. 3 and FIG. 4, the unit light incident control element 35 a of this embodiment has a convex section with a curved section, and extends in the same direction as the light transmitting portion 33 with this section. The light transmission part 33 and the unit light incident control element 35a are positioned so as to be in the same position when the optical sheet 30 is viewed from the front. In this embodiment, the unit light incident control element 35a is directly disposed on the light incident surface of the light transmitting portion 33 and integrated. Thereby, the unit light incident control element 35a can be arranged with high positional accuracy.
The unit light incident control element 35a controls the direction of light incident on the optical functional layer 32 by using refraction, and is totally reflected at the interface between the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 to thereby absorb the light absorbing portion 34. The light is advanced in the direction in which it is difficult to be absorbed in (the normal direction of the sheet surface, the front direction). Therefore, the unit light incident control element 35a is configured to have the function of changing the direction of light in this way. This form is a convex shape having a curved surface, which is a so-called lens shape.

なお、このような屈折をより効果的に行うため、入光制御層35の入光面は空気と接しており、空気との界面であることが好ましい。
ただし、これに限定されることはなく、入光制御層35の入光面は粘着剤と接しており当該粘着剤層との界面であってもよい。そして入光制御層35と反射型偏向板とが粘着剤層により接着させる態様をとることもできる。この粘着剤層は、単位入光制御要素35aより低い屈折率を有した材料により形成することが好ましい。そして粘着剤層としたときの厚さは20μm以上50μm以下であることが好ましい。なお、粘着剤層の厚さとは、粘着剤層の最も厚い部分の厚さをいう。粘着剤層の厚さが20μより薄いと、凹凸への追従性が落ちて、気泡をかむ不具合が発生し、50μmを超えると粘着剤組成物を均一に塗布することが困難になる。さらに、粘着剤の貯蔵弾性率は0.1MPa以上0.8MPa以下であることが望ましい。これより大きいと、凸凹への追従性が落ちて、気泡を噛む不具合が発生し、これより小さいと軟らかくて粘着剤組成物のはみ出しによる汚れの不具合が発生易い等の取り扱いの不便を生じる虞がある。
In order to perform such refraction more effectively, the light incident surface of the light incident control layer 35 is in contact with air and is preferably an interface with air.
However, the present invention is not limited to this, and the light incident surface of the light incident control layer 35 may be in contact with the pressure-sensitive adhesive and may be an interface with the pressure-sensitive adhesive layer. And the light-incident control layer 35 and the reflection type deflection | deviation board can also take the aspect which adhere | attaches with an adhesive layer. This pressure-sensitive adhesive layer is preferably formed of a material having a refractive index lower than that of the unit light incident control element 35a. And when it is set as an adhesive layer, it is preferable that they are 20 micrometers or more and 50 micrometers or less. In addition, the thickness of an adhesive layer means the thickness of the thickest part of an adhesive layer. When the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is less than 20 μm, the ability to follow irregularities is lowered, and a problem of biting bubbles occurs. When the thickness exceeds 50 μm, it is difficult to uniformly apply the pressure-sensitive adhesive composition. Furthermore, the storage elastic modulus of the pressure-sensitive adhesive is desirably 0.1 MPa or more and 0.8 MPa or less. If it is larger than this, the followability to unevenness will drop, and the problem of biting bubbles will occur. is there.

また、図4にHで示した単位入光制御要素の厚さは0.5μm以上6.0μm以下であることが好ましい。厚さが0.5μmより薄いと必要な光学的特性を得ることができなくなる虞があり、厚さが6.0μmより厚いと後述するように光吸収部を形成することが困難になる虞がある。   Further, the thickness of the unit light incident control element indicated by H in FIG. 4 is preferably 0.5 μm or more and 6.0 μm or less. If the thickness is less than 0.5 μm, necessary optical characteristics may not be obtained. If the thickness is more than 6.0 μm, it may be difficult to form a light absorbing portion as described later. is there.

単位入光制御要素は、正面方向への光の進行方向を変化させる作用を有する形態であれば良く、単位入光制御要素35aの形態は特に限定されることはない。図6、図7には変形例の単位入光制御要素135a、235aが設けられた入光制御層135、235の例を示した。図6、図7は図5と同じ視点による図である。   The unit light incident control element only has to have a function of changing the traveling direction of light in the front direction, and the form of the unit light incident control element 35a is not particularly limited. 6 and 7 show examples of the light incident control layers 135 and 235 provided with the unit light incident control elements 135a and 235a according to the modified examples. 6 and 7 are views from the same viewpoint as FIG.

単位入光制御要素135aは三角形断面を有して光透過部33と同じ方向に延びている。そして、光透過部33と単位入光制御要素135aとは光学シート130を正面から見て同じ位置になるように位置づけられる。本形態では単位入光制御要素135aが光透過部33の入光面に直接配置され、一体とされている。これにより、高い位置精度で単位入光制御要素135aを配置することができる。
単位入光制御要素135aにより、光学機能層32に入光する光の向きを制御し、光透過部33と光吸収部34との界面で全反射して光吸収部34で吸収され難くなる方向(シート面法線方向、正面方向)に近付けて光を進行させる。
本形態は三角形断面を有する凸状とされており、いわゆるプリズム形状である。
The unit light incident control element 135 a has a triangular cross section and extends in the same direction as the light transmitting portion 33. The light transmitting portion 33 and the unit light incident control element 135a are positioned so as to be in the same position when the optical sheet 130 is viewed from the front. In this embodiment, the unit light incident control element 135a is directly arranged on the light incident surface of the light transmitting portion 33 and is integrated. Thereby, the unit light incident control element 135a can be arranged with high positional accuracy.
The direction of light entering the optical functional layer 32 is controlled by the unit light incident control element 135a, and is totally reflected at the interface between the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 and is less likely to be absorbed by the light absorbing portion 34. Light is made to approach (sheet surface normal direction, front direction).
This form is a convex shape having a triangular cross section, and is a so-called prism shape.

単位入光制御要素235aは台形断面を有して光透過部33と同じ方向に延びている。そして、光透過部33と単位入光制御要素235aとは光学シート130を正面から見て同じ位置になるように位置づけられる。本形態では単位入光制御要素235aが光透過部33の入光面に直接配置され、一体とされている。これにより、高い位置精度で単位入光制御要素235aを配置することができる。
単位入光制御要素235aにより、光学機能層32に入光する光の向きを制御し、光透過部33と光吸収部34との界面で全反射して光吸収部34で吸収され難くなる方向(シート面法線方向、正面方向)に近付けて光を進行させる。
本形態は台形断面を有する凸状とされており、いわゆるプリズム形状である。台形断面における長い下底が光透過部33の入光側に接し、それとは反対側に短い上底が配置される。このような単位入光制御要素235aによれば、後述するように、もともと正面方向に向いた光を必要以上に向きの変更させることなく透過させることができるので、さらに効率よく正面方向に光を制御することができる。
The unit light incident control element 235 a has a trapezoidal cross section and extends in the same direction as the light transmitting portion 33. The light transmitting portion 33 and the unit light incident control element 235a are positioned so as to be at the same position when the optical sheet 130 is viewed from the front. In this embodiment, the unit light incident control element 235a is directly arranged on the light incident surface of the light transmitting portion 33 and is integrated. Thereby, the unit light incident control element 235a can be arranged with high positional accuracy.
The direction in which light enters the optical functional layer 32 is controlled by the unit light incident control element 235a, and is totally reflected at the interface between the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 and is less likely to be absorbed by the light absorbing portion 34. Light is made to approach (sheet surface normal direction, front direction).
This form is a convex shape having a trapezoidal cross section, and is a so-called prism shape. A long lower base in the trapezoidal cross section is in contact with the light incident side of the light transmitting portion 33, and a short upper base is disposed on the opposite side. According to such a unit light incident control element 235a, as will be described later, the light originally directed to the front direction can be transmitted without changing the direction more than necessary, so that the light is more efficiently transmitted to the front direction. Can be controlled.

入光制御層35、135、235を構成する材料は特に限定されることはないが、光透過部33と同じ材料を用いることができる。   The material constituting the light incident control layers 35, 135, and 235 is not particularly limited, but the same material as that of the light transmission portion 33 can be used.

光学シート30は例えば次のように作製できる。
はじめに基材層31に光透過部33及び入光制御層35を形成する。本形態では光透過部33と入光制御層35とが一体に形成されている。従って、光透過部33及び入光制御層35の形状が転写できる形状を表面に有する金型ロールと、これに対向するように配置されたニップロールとの間に、基材層31となる基材シートを挿入する。このとき、基材シートと金型ロールとの間に光透過部を構成する組成物を供給しながら金型ロール及びニップロールを回転させる。これにより金型ロールの表面に形成された光透過部に対応する溝(光透過部形状を反転した形状)に光透過部を構成する組成物が充填され、該組成物が金型ロールの表面形状に沿ったものとなる。
The optical sheet 30 can be manufactured as follows, for example.
First, the light transmitting portion 33 and the light incident control layer 35 are formed on the base material layer 31. In this embodiment, the light transmission part 33 and the light incident control layer 35 are integrally formed. Therefore, the base material that becomes the base material layer 31 between the mold roll having the shape that can transfer the shape of the light transmitting portion 33 and the light incident control layer 35 on the surface and the nip roll disposed so as to face the die roll. Insert a sheet. At this time, the mold roll and the nip roll are rotated while supplying the composition constituting the light transmitting portion between the base sheet and the mold roll. As a result, a groove corresponding to the light transmitting portion formed on the surface of the mold roll (a shape obtained by reversing the shape of the light transmitting portion) is filled with the composition that constitutes the light transmitting portion, and the composition becomes the surface of the mold roll. It will be along the shape.

ここで、光透過部及び光制御層を構成する組成物としては、例えば、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリチオール系等の電離放射線硬化型の樹脂を挙げることができる。
このとき、光透過部を構成する組成物は硬化後の弾性率が10MPa以上2000MPa以下であることが好ましい。これにより後述するようにドクターブレードにより光吸収部を構成する組成物を掻き落とす際にも、その押圧に対して適切に追随しつつも破損が生じることを抑制することができる。
Here, examples of the composition constituting the light transmitting portion and the light control layer include ionizing radiation curable resins such as epoxy acrylate, urethane acrylate, polyether acrylate, polyester acrylate, and polythiol. Can do.
At this time, it is preferable that the composition constituting the light transmission part has an elastic modulus after curing of 10 MPa to 2000 MPa. Thereby, also when scraping off the composition which comprises a light absorption part with a doctor blade so that it may mention later, it can suppress that a failure | damage arises, following appropriately the press.

金型ロールと基材シートとの間に挟まれ、ここに充填された光透過部を構成する組成物に対し、基材シート側から光照射装置により硬化させるための光を照射する。これにより、組成物を硬化させ、その形状を固定させることができる。そして、離型ロールにより金型ロールから基材層31および成形された光透過部33及び光制御層35を離型する。   Light for curing with a light irradiation device is irradiated from the substrate sheet side to the composition constituting the light transmission portion sandwiched between the mold roll and the substrate sheet and filled therein. Thereby, a composition can be hardened and the shape can be fixed. Then, the base material layer 31 and the molded light transmission part 33 and the light control layer 35 are released from the mold roll by the release roll.

次に、光吸収部34を形成する。光吸収部34を形成するには、まず、上記形成した光透過部33間の間隔に光吸収部を構成する組成物を充填する。その後、余剰分の当該組成物をドクターブレード等で掻き落とす。そして、残った組成物に光透過部33側から光照射装置により硬化させるための光を照射することによって硬化させ、光吸収部34を形成することができる。   Next, the light absorption part 34 is formed. In order to form the light absorption part 34, first, the composition constituting the light absorption part is filled in the interval between the light transmission parts 33 formed above. Thereafter, the surplus composition is scraped off with a doctor blade or the like. Then, the remaining composition can be cured by irradiating light from the light transmission part 33 side with a light irradiating device to form the light absorbing part 34.

光吸収部として用いられる材料は特に限定されないが、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート、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、およびブタジエン(メタ)アクリレート等の光硬化型樹脂の中に着色された光吸収粒子が分散されている組成物を挙げることができる。   The material used as the light absorbing portion is not particularly limited, but for example, it is colored in a photocurable resin such as urethane (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, and butadiene (meth) acrylate. And a composition in which the light absorbing particles are dispersed.

また光吸収粒子を分散させる代わりに顔料や染料により光吸収部全体を着色することもできる。
光吸収粒子を用いる場合には、カーボンブラック等の光吸収性の着色粒子が好ましく用いられるが、これらに限定されるものではなく、映像光の特性に合わせて特定の波長を選択的に吸収する着色粒子を使用してもよい。具体的には、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩、染料、顔料等で着色した有機微粒子や着色したガラスビーズ等を挙げることができる。特に、着色した有機微粒子が、コスト面、品質面、入手の容易さ等の観点から好ましく用いられる。着色粒子の平均粒子径は1.0μm以上であることが好ましい。
Further, instead of dispersing the light absorbing particles, the entire light absorbing portion can be colored with a pigment or a dye.
When using light-absorbing particles, light-absorbing colored particles such as carbon black are preferably used. However, the present invention is not limited to these, and selectively absorbs a specific wavelength according to the characteristics of image light. Colored particles may be used. Specific examples include organic fine particles colored with metal salts such as carbon black, graphite, and black iron oxide, dyes, pigments, colored glass beads, and the like. In particular, colored organic fine particles are preferably used from the viewpoints of cost, quality, availability, and the like. The average particle diameter of the colored particles is preferably 1.0 μm or more.

図1〜図3に戻って、面光源装置20の反射シート39について説明する。反射シート39は、導光板21の裏面から出射した光を反射して、再び導光板21内に光を入射させるための部材である。反射シート39は、金属等の高い反射率を有する材料からなるシート、高い反射率を有する材料からなる薄膜(例えば金属薄膜)を表面層として含んだシート等のいわゆる鏡面反射を可能とするものを好ましく適用することができる。   Returning to FIGS. 1 to 3, the reflection sheet 39 of the surface light source device 20 will be described. The reflection sheet 39 is a member that reflects the light emitted from the back surface of the light guide plate 21 and makes the light enter the light guide plate 21 again. The reflection sheet 39 is a sheet that is capable of so-called specular reflection, such as a sheet made of a material having a high reflectance such as a metal, a sheet including a thin film (for example, a metal thin film) made of a material having a high reflectance as a surface layer, It can be preferably applied.

機能性フィルム40は、液晶パネル15の出光側に配置され、映像光の質を向上させたり、映像源ユニット10を保護したりする機能を有する層である。これには例えば反射防止フィルム、防眩フィルム、ハードコートフィルム、色調補正フィルム、光拡散フィルム等を挙げることができ、これらが単独又は複数組み合わされて構成されている。   The functional film 40 is a layer that is disposed on the light output side of the liquid crystal panel 15 and has functions of improving the quality of the video light and protecting the video source unit 10. Examples thereof include an antireflection film, an antiglare film, a hard coat film, a color tone correction film, a light diffusion film, and the like, and these are constituted by combining them alone or in combination.

次に、以上のような構成を備える表示装置の作用について、光路例を示しつつ説明する。ただし当該光路例は説明のための概念的なものであり、反射や屈折の程度を厳密に表したものではない。   Next, the operation of the display device having the above configuration will be described with an example of the optical path. However, the optical path example is conceptual for explanation, and does not strictly represent the degree of reflection or refraction.

まず、図2に示すように、光源25から出射した光は、導光板21の側面の入光面を介して導光板21内に入射する。図2には、一例として、光源25から導光板21に入射した光L21、L22の光路例が示されている。   First, as shown in FIG. 2, the light emitted from the light source 25 enters the light guide plate 21 through the light incident surface on the side surface of the light guide plate 21. FIG. 2 shows an example of an optical path of the light L21 and L22 incident on the light guide plate 21 from the light source 25 as an example.

図2に示すように、導光板21に入射した光L21、L22は、導光板21の出光側面及びその反対側の裏面において、空気との屈折率差による全反射を繰り返し、導光方向(図2の紙面右方向)へ進んでいく。   As shown in FIG. 2, the light L21 and L22 incident on the light guide plate 21 repeats total reflection due to a difference in refractive index with air on the light exit side surface of the light guide plate 21 and the back surface on the opposite side, thereby guiding the light guide direction (FIG. Proceed to the right of page 2).

ただし、導光板21の裏面には裏面光学要素23が配置されている。このため、図2に示すように、導光板21内を進む光L21、L22は、裏面光学要素23によって進行方向が変わり、全反射臨界角未満の入射角度で出光面、及び裏面に入射することもある。この場合に当該光は、導光板21の出光面及びその反対側の裏面から出射し得る。   However, the back optical element 23 is disposed on the back surface of the light guide plate 21. For this reason, as shown in FIG. 2, the light L21, L22 traveling in the light guide plate 21 has its traveling direction changed by the back surface optical element 23, and is incident on the light exit surface and the back surface at an incident angle less than the total reflection critical angle. There is also. In this case, the light can be emitted from the light exit surface of the light guide plate 21 and the back surface on the opposite side.

出光面から出射した光L21、L22は、導光板21の出光側に配置された光拡散層26へと向かう。一方、裏面から出射した光は、導光板21の背面に配置された反射シート39で反射され、再び導光板21内に入射して導光板21内を進むことになる。   Lights L21 and L22 emitted from the light exit surface travel to the light diffusion layer 26 disposed on the light exit side of the light guide plate 21. On the other hand, the light emitted from the back surface is reflected by the reflection sheet 39 disposed on the back surface of the light guide plate 21, enters the light guide plate 21 again, and travels through the light guide plate 21.

導光板21内を進行する光と、裏面光学要素23で向きを変えられて全反射臨界角未満の入射角度で出光面に達する光は、導光板21内の導光方向に沿った各区域において生じる。このため、導光板21内を進んでいる光は、少しずつ、出光面から出射するようになる。これにより、導光板21の出光面から出射する光の導光方向に沿った光量分布を均一化させることができる。   The light traveling in the light guide plate 21 and the light whose direction is changed by the back surface optical element 23 and reaching the light exit surface at an incident angle less than the total reflection critical angle are in each area along the light guide direction in the light guide plate 21. Arise. For this reason, the light traveling in the light guide plate 21 is gradually emitted from the light exit surface. Thereby, the light quantity distribution along the light guide direction of the light emitted from the light exit surface of the light guide plate 21 can be made uniform.

導光板21から出射した光は、その後、光拡散層26に達し均一性が高められる。そしてプリズム層27により必要に応じて集光又は拡散され(本形態では集光)、プリズム層27を出光した光は次に反射型偏光板28に達する。ここでは、反射型偏光板28の透過軸に沿った偏光方向の光は反射型偏光板28を透過し光学シート30に向かう。
一方、反射型偏光板28の反射軸に沿った偏光方向の光は図2に点線矢印L21’、L22’で示したように反射して導光板21側に戻される。戻された光は、導光板21、裏面光学要素23、又は反射シート39で反射して再び反射型偏光板28の側に進行する。この反射の際に一部の光の偏光方向が変化しておりその一部は反射型偏光板28を透過する。他の光は再び導光板側に戻される。このように反射型偏光板28で反射した光も反射を繰り返すことで反射型偏光板28を透過できるようになる。これにより光源25からの光の利用率が高められる。
ここで、反射型偏光板28を出射した光は、その偏光方向が下偏光板14の透過軸に沿った方向になっており、下偏光板14を透過する偏光光となっている。
The light emitted from the light guide plate 21 then reaches the light diffusion layer 26 and the uniformity is improved. Then, the light is condensed or diffused as necessary by the prism layer 27 (in this embodiment, condensed), and the light emitted from the prism layer 27 then reaches the reflective polarizing plate 28. Here, the light in the polarization direction along the transmission axis of the reflective polarizing plate 28 passes through the reflective polarizing plate 28 and travels toward the optical sheet 30.
On the other hand, the light in the polarization direction along the reflection axis of the reflective polarizing plate 28 is reflected and returned to the light guide plate 21 side as shown by dotted arrows L21 ′ and L22 ′ in FIG. The returned light is reflected by the light guide plate 21, the back surface optical element 23, or the reflection sheet 39 and travels again toward the reflective polarizing plate 28. During this reflection, the polarization direction of a part of the light is changed, and a part of the light is transmitted through the reflective polarizing plate 28. Other light is returned to the light guide plate side again. Thus, the light reflected by the reflective polarizing plate 28 can be transmitted through the reflective polarizing plate 28 by repeating the reflection. Thereby, the utilization factor of the light from the light source 25 is increased.
Here, the light emitted from the reflective polarizing plate 28 has a polarization direction in a direction along the transmission axis of the lower polarizing plate 14, and is polarized light transmitted through the lower polarizing plate 14.

反射型偏光板28を出射した光は入光制御層35に入射する。ここで、当該入光制御層35に入射する光は、次のようなものが好ましい。すなわち、入射する光は、視野角45°において、光学機能層が入射角度を制御することができる方向は正面(シート法線方向)の輝度に対してその輝度が10%以上、50%以下の輝度であることが望ましい。さらに望ましくは、20%以上、40%以下、である。
50%より大きいと、完全拡散のように制御されていない光の場合、入射制御層による制御効果がなくなるためであり、10%より小さいと、入射光自体がすでに視野角制御されており、光学機能層の視野角制御効果自体が不要になるためである。
The light emitted from the reflective polarizing plate 28 enters the light incident control layer 35. Here, the light incident on the light incident control layer 35 is preferably as follows. In other words, the incident light has a viewing angle of 45 °, and the direction in which the optical function layer can control the incident angle is 10% or more and 50% or less with respect to the luminance of the front (sheet normal direction). It is desirable that the brightness be. More desirably, it is 20% or more and 40% or less.
If it is larger than 50%, the control effect by the incident control layer is lost in the case of light that is not controlled as in complete diffusion. If it is smaller than 10%, the incident light itself is already controlled in view angle, and optical This is because the viewing angle control effect itself of the functional layer is unnecessary.

入光制御層35で屈折した光は例えば光L51、L52(図5参照)のように光学機能層32の光透過部を透過して、基材層31側から液晶パネルに向けて出射される。すなわち、光L51のような光は、入光制御層35で屈折し、より正面に向きが変えられて出射される。これにより正面方向における輝度を高めることができる。
また光L52のような光は、入光制御層35で屈折し、これにより光透過部33と光吸収部34との界面における全反射臨界角よりも大きな角度で当該界面に達するようになり、図5からわかるようにここで全反射して正面に向きを変えられて出射される。
また、光透過部33と光吸収部34との界面でも全反射しないような大きな角度を有して入射した光は光吸収部34で吸収される。このような光は映像表示装置の視野角を制御する観点からは好ましくないのでここで適切に吸収することができる。
The light refracted by the light incident control layer 35 is transmitted through the light transmitting portion of the optical function layer 32 as light L51 and L52 (see FIG. 5), for example, and emitted from the base material layer 31 side toward the liquid crystal panel. . That is, light such as the light L51 is refracted by the light incident control layer 35 and emitted with the direction changed to the front. Thereby, the brightness | luminance in a front direction can be raised.
Light such as the light L52 is refracted by the light incident control layer 35, thereby reaching the interface at an angle larger than the total reflection critical angle at the interface between the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34, As can be seen from FIG. 5, the light is totally reflected here and changed in the front direction and emitted.
In addition, light incident at a large angle that does not totally reflect even at the interface between the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 is absorbed by the light absorbing portion 34. Such light is not preferable from the viewpoint of controlling the viewing angle of the video display device, and can be appropriately absorbed here.

このように入光制御層35及び光学機能層32とにより、入光制御層35で光学機能層32で全反射する光を増やし、従来は光吸収部で吸収されていた光も液晶パネルに提供することができる。これにより輝度上昇が図られている。
さらに、入光制御層35の屈折、及び光学機能層32における全反射は、いずれも視野角を制限し、より正面に近い方向に光の向きを変えさせるので、車載用として用いた場合にも、フロントガラス方向への光の出射を抑制し、いわゆる映り込みを防止することが可能である。
In this way, the light incident control layer 35 and the optical function layer 32 increase the light totally reflected by the optical function layer 32 in the light incident control layer 35, and also provide the liquid crystal panel with light that has been absorbed by the light absorption unit in the past. can do. As a result, the luminance is increased.
Furthermore, since the refraction of the light incident control layer 35 and the total reflection at the optical function layer 32 both limit the viewing angle and change the direction of light closer to the front, It is possible to suppress the emission of light in the direction of the windshield and prevent so-called reflection.

図6、図7に示した入光制御層135、235の例についても、基本的には同様であり、図6、図7に光L61、光L62、L71、L72がそれぞれ上記光L51、L52と同様に進行する。   The examples of the light incident control layers 135 and 235 shown in FIGS. 6 and 7 are basically the same. In FIGS. 6 and 7, the light L61, the light L62, L71, and L72 are the light L51 and L52, respectively. Proceed in the same way.

図7に示した入光制御層235については、単位入光制御要素235の頂部に湾曲や傾斜面がないので、例えばL71のように不要な光の拡散を防止することができる。また、脚部が直線状となっており、光吸収部に近い位置に配置されていることから、L72のように、光吸収部に近い位置に入射した光を適切に制御して効率よく全反射させる向きへと変更することができる。   In the light incident control layer 235 shown in FIG. 7, since there is no curved or inclined surface at the top of the unit light incident control element 235, unnecessary light diffusion can be prevented as in L71, for example. In addition, since the leg portion is linear and is disposed at a position close to the light absorbing portion, the light incident on the position close to the light absorbing portion is appropriately controlled as in L72 to efficiently perform all the operations. The direction can be changed to reflect.

さらに光路について説明する。上記のように面光源装置20を出射した光は、液晶パネル15の下偏光板14に入射する。下偏光板14は、入射光のうち、一方の偏光成分を透過させ、その他の偏光成分を吸収する。下偏光板14を透過した光は、画素毎への電界印加の状態に応じて、選択的に上偏光板13を透過するようになる。このようにして、液晶パネル15によって、面光源装置20からの光を画素毎に選択的に透過させることにより、液晶表示装置の観察者が、映像を観察することができるようになる。その際、映像光は機能性フィルム40を介して観察者に提供され、映像の質が高められている。   Further, the optical path will be described. The light emitted from the surface light source device 20 as described above enters the lower polarizing plate 14 of the liquid crystal panel 15. The lower polarizing plate 14 transmits one polarization component of incident light and absorbs the other polarization component. The light transmitted through the lower polarizing plate 14 selectively passes through the upper polarizing plate 13 according to the state of electric field application to each pixel. In this way, the liquid crystal panel 15 selectively transmits light from the surface light source device 20 for each pixel, so that an observer of the liquid crystal display device can observe an image. At that time, the image light is provided to the observer through the functional film 40, and the quality of the image is improved.

なお、本形態では、入光制御層35と光源25との間に配置される構成として、上記各部材を説明したが、本発明はこのような構成に限定されることはなく、入光制御層35に対して適切な光を出光することができるものであれば公知の構造を適用することができる。これには例えば、導光板と入光制御層との間に、導光板側に複数の凸形状を有する部材を配置してもよい。   In the present embodiment, each of the above members has been described as a configuration disposed between the light incident control layer 35 and the light source 25. However, the present invention is not limited to such a configuration, and the light incident control is performed. A known structure can be applied as long as it can emit appropriate light to the layer 35. For example, a member having a plurality of convex shapes may be arranged on the light guide plate side between the light guide plate and the light incident control layer.

以上のような光学シートを備える面光源装置、及びこれを備える映像源ユニット、及び映像表示装置によれば、視野角を適切に制御しつつも、正面方向の輝度を向上させ、光の利用効率を高めることができる。例えば、光透過部及び光吸収部が延びる方向を水平とし、光透過部及び光吸収部が交互に配列される方向を鉛直方向とすれば、これを車載したときに、上方への光の出光を抑えることができ、フロントガラスへの写り込みを防止することができる。一方で正面方向にである観察者に対しては明るい映像を提供することが可能となる。   According to the surface light source device including the optical sheet as described above, the image source unit including the optical sheet, and the image display device, the luminance in the front direction is improved and the light use efficiency is controlled while appropriately controlling the viewing angle. Can be increased. For example, assuming that the direction in which the light transmission part and the light absorption part extend is horizontal and the direction in which the light transmission part and the light absorption part are alternately arranged is the vertical direction, when this is mounted on a vehicle, light is emitted upward. Can be suppressed, and reflection on the windshield can be prevented. On the other hand, a bright image can be provided to an observer who is in the front direction.

<実施例1>
実施例1として上記した光学シート20に相当する光学シートを作製して面光源装置とし、液晶パネルと組み合わせた。液晶パネルとしては、6.5インチ液晶パネル(シャープ株式会社製、LQ065T5GG03)を用い、光学機能層の光透過部及び光吸収部が延びる方向が水平、交互に配列される方向が鉛直方向となるように配置した。光学シートの詳しい構成は次の通りである。
(基材層)
・材料:ポリカーボネートフィルム
・厚さ:130μm
・粗面:光学機能層が配置される側とは反対側の面を算術平均粗さ(Ra)を0.4μmの粗面とした。これにより基材層のヘイズは20となった。
(光学機能層)
・ピッチ(図4参照):P=39μm
・光吸収部上底幅:4μm(図4のW
・光吸収部下底幅:10μm(図4のW
・光吸収部の厚さ:102μm(図4のD
・光学機能層の厚さ:127μm
・光透過部の材料及び屈折率:紫外線硬化型ウレタンアクリレート、屈折率1.56
・光吸収部の材料及び屈折率:屈折率1.49の紫外線硬化型ウレタンアクリレートにカーボンブラックを含有したアクリルビーズを25質量%分散
(入光制御層)
入光制御層は光透過部と一体に形成し、曲面状とした。図4にHで示した入光制御層の厚さHは6μmである。
<Example 1>
An optical sheet corresponding to the optical sheet 20 described above as Example 1 was produced to form a surface light source device, which was combined with a liquid crystal panel. As the liquid crystal panel, a 6.5-inch liquid crystal panel (manufactured by Sharp Corporation, LQ065T5GG03) is used, and the direction in which the light transmitting portion and the light absorbing portion of the optical functional layer extend is horizontal, and the alternately arranged direction is the vertical direction. Arranged. The detailed configuration of the optical sheet is as follows.
(Base material layer)
・ Material: Polycarbonate film ・ Thickness: 130 μm
-Rough surface: The surface opposite to the side on which the optical functional layer is disposed is a rough surface having an arithmetic average roughness (Ra) of 0.4 μm. Thereby, the haze of the base material layer became 20.
(Optical function layer)
・ Pitch (see FIG. 4): P k = 39 μm
· Light absorbing portion upper base width: 4 [mu] m (W a in FIG. 4)
・ Light absorption part lower bottom width: 10 μm (W b in FIG. 4)
Light absorber thickness: 102 μm (D k in FIG. 4)
-Optical functional layer thickness: 127 μm
-Material and refractive index of light transmission part: UV curable urethane acrylate, refractive index 1.56
-Material and refractive index of light absorbing part: 25% by mass of acrylic beads containing carbon black in UV curable urethane acrylate having a refractive index of 1.49 (light incident control layer)
The light incident control layer was formed integrally with the light transmission part and was curved. The thickness H of the light incident control layer indicated by H in FIG. 4 is 6 μm.

<実施例2>
実施例2では、図7の例に倣って入光制御層の断面形状を台形とし、図7にH”で示した入光制御層の厚さH”を6μmとした。他の部位は実施例1と同じである。
<Example 2>
In Example 2, following the example of FIG. 7, the cross-sectional shape of the light incident control layer was trapezoidal, and the thickness H ″ of the light incident control layer indicated by H ″ in FIG. 7 was 6 μm. Other portions are the same as those in Example 1.

<比較例1>
比較例1では、入光制御層を形成しなかった。他の層は実施例1と同じである。
<Comparative Example 1>
In Comparative Example 1, no light incident control layer was formed. The other layers are the same as in Example 1.

<評価方法>
評価は上記の通り、液晶モジュールとして、シャープ株式会社のLQ065T5GG03(6.5インチ)を用い、輝度計は、コニカミノルタ株式会社製のLS−110を用いた。これによりバックライトのみのときの正面輝度と、上記各例に係る光学シートをバックライトの最表面に設置した場合のの正面輝度を測定した。
<Evaluation method>
As described above, LQ065T5GG03 (6.5 inches) manufactured by Sharp Corporation was used as the liquid crystal module as described above, and LS-110 manufactured by Konica Minolta Co., Ltd. was used as the luminance meter. Thus, the front luminance when only the backlight was used and the front luminance when the optical sheet according to each of the above examples was installed on the outermost surface of the backlight were measured.

<結果>
バックライトのみの輝度を100%としたときに、バックライト最表面に光学シートを設置した場合の正面方向の輝度の割合を透過率として評価した。その結果、実施例1、実施例2とも透過率は比較例1よりも高くすることが
できた。また、実施例2ではさらに上側(画面法線に対して0度から上方20度までの範囲)の透過率の向上が顕著であった。
<Result>
When the luminance of the backlight alone was 100%, the ratio of the luminance in the front direction when the optical sheet was installed on the outermost surface of the backlight was evaluated as the transmittance. As a result, the transmittance of both Example 1 and Example 2 was higher than that of Comparative Example 1. In Example 2, the improvement in the transmittance on the upper side (range from 0 degree to 20 degrees above the screen normal) was remarkable.

10 映像源ユニット
15 液晶パネル
20 面光源装置
21 導光板
25 光源
26 光拡散層
27 プリズム層
28 反射型偏光板
30 光学シート
32 光学機能層
33 光透過部
34 光吸収部
35 入光制御層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image source unit 15 Liquid crystal panel 20 Surface light source device 21 Light guide plate 25 Light source 26 Light diffusion layer 27 Prism layer 28 Reflective polarizing plate 30 Optical sheet 32 Optical function layer 33 Light transmission part 34 Light absorption part 35 Light incident control layer

Claims (8)

液晶パネルのうち観察者側とは反対側の面に対向して配置される面光源装置であって、
光源と、光学シートと、を備え、
前記光学シートは、
所定の断面を有してシート面に沿って一方向に延び、当該延びる方向とは異なる方向に所定の間隔で複数配列される光透過部、及び、隣り合う前記光透過部の間隔に形成され光を吸収する光吸収部を具備する、光学機能層と、
前記光学機能層のうち前記光源側に配置され、前記光透過部よりも前記光源側に、前記光学シートの正面視で前記光透過部と同じ位置で配置され、入射した光を前記光学シートのシート面の法線方向に近付けるように向きを変える複数の単位入光制御要素を具備する、入光制御層と、を備える、
面光源装置。
A surface light source device arranged to face a surface of the liquid crystal panel opposite to the viewer side,
A light source and an optical sheet,
The optical sheet is
A light transmitting portion having a predetermined cross section and extending in one direction along the sheet surface and arranged in a direction different from the extending direction at a predetermined interval, and formed between the adjacent light transmitting portions. An optical functional layer comprising a light absorbing part for absorbing light;
Of the optical functional layer, disposed on the light source side, disposed closer to the light source than the light transmitting portion, at the same position as the light transmitting portion in front view of the optical sheet, and incident light of the optical sheet A light incident control layer comprising a plurality of unit light incident control elements that change the direction so as to approach the normal direction of the sheet surface,
Surface light source device.
前記単位入光制御要素が曲面を有する要素である、請求項1に記載の面光源装置。   The surface light source device according to claim 1, wherein the unit light incident control element is an element having a curved surface. 前記単位入光制御要素がプリズム形状を有する請求項1に記載の面光源装置。   The surface light source device according to claim 1, wherein the unit light incident control element has a prism shape. 前記単位入光制御要素は0.5μm以上、6.0μm以下の厚さを有している、請求項1乃至3のいずれかに記載の面光源装置。   The surface light source device according to claim 1, wherein the unit light incident control element has a thickness of 0.5 μm or more and 6.0 μm or less. 前記光透過部の弾性率は10MPa以上2000MPa以下である請求項1乃至4のいずれかに記載の面光源装置。   5. The surface light source device according to claim 1, wherein the light transmission portion has an elastic modulus of 10 MPa to 2000 MPa. 下偏光板、上偏光板、及び前記下偏光板と前記上偏光板との間に配置された液晶層を有する液晶パネルと、
前記液晶パネルより前記下偏光板側に配置された請求項5に記載の面光源装置と、を備える映像源ユニット。
A lower polarizing plate, an upper polarizing plate, and a liquid crystal panel having a liquid crystal layer disposed between the lower polarizing plate and the upper polarizing plate;
An image source unit comprising: the surface light source device according to claim 5 disposed on the lower polarizing plate side of the liquid crystal panel.
請求項6に記載の映像源ユニットが、筐体に納められた、表示装置。   A display device, wherein the video source unit according to claim 6 is housed in a housing. 請求項6に記載の映像源ユニットの前記光学機能層に備えられた前記光透過部及び前記光吸収部が延びる方向を水平とし、前記光透過部と前記光吸収部とが交互に配列される方向を鉛直方向とした、車載用表示装置。   7. The direction in which the light transmission part and the light absorption part provided in the optical function layer of the video source unit according to claim 6 extend is horizontal, and the light transmission part and the light absorption part are alternately arranged. A vehicle-mounted display device whose direction is vertical.
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