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JP6922220B2 - Optical sheet, image source unit, and liquid crystal display device - Google Patents
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JP6922220B2 - Optical sheet, image source unit, and liquid crystal display device - Google Patents

Optical sheet, image source unit, and liquid crystal display device Download PDF

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Description

本発明は、光源の観察者側に配置される光学シート、該光学シートを用いた映像源ユニット、及び液晶表示装置に関する。 The present invention relates to an optical sheet arranged on the observer side of a light source, an image source unit using the optical sheet, and a liquid crystal display device.

液晶ディスプレイ等のような、映像を観察者に出射する映像表示装置には、質の高い映像光を観察者に出射するために各種の機能を有する層を具備する光学シートが備えられている。 An image display device that emits an image to an observer, such as a liquid crystal display, is provided with an optical sheet provided with layers having various functions for emitting high-quality image light to the observer.

例えば、特許文献1には、断面形状が台形のレンズ部が所定の間隔で配列されるとともに、隣り合うレンズ部間の楔形部に光吸収性を有する材料が充填され、この楔形部は観察者側に先端を有するとともに光源側に底面を有する光学シートが開示されている。また、同文献には、レンズ部を構成する主材料の屈折率をN1とし、楔形部を構成する主材料の屈折率をN2としたとき、N2<N1なる関係が成立することが記載されている。 For example, in Patent Document 1, lens portions having a trapezoidal cross section are arranged at predetermined intervals, and a wedge-shaped portion between adjacent lens portions is filled with a material having light absorption, and the wedge-shaped portion is an observer. An optical sheet having a tip on the side and a bottom surface on the light source side is disclosed. Further, it is described in the same document that the relationship N2 <N1 is established when the refractive index of the main material constituting the lens portion is N1 and the refractive index of the main material constituting the wedge-shaped portion is N2. There is.

特許文献1に記載の光学シートによれば、レンズ部及び楔型部の界面に到達した光を全反射して観察者側に出射することができる。 According to the optical sheet described in Patent Document 1, the light that has reached the interface between the lens portion and the wedge-shaped portion can be totally reflected and emitted to the observer side.

特開2006−171701号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-171701

しかしながら、特許文献1に記載の光学シートでは、全反射することができる光の量に限界があり、さらに光の利用効率を高めることが望まれていた。 However, in the optical sheet described in Patent Document 1, there is a limit to the amount of light that can be totally reflected, and it has been desired to further improve the efficiency of light utilization.

そこで、本発明では光の利用効率を高めることができる光学シートを提供することを課題する。また、この光学シートを用いた映像源ユニット、及び液晶表示装置を提供する。 Therefore, it is an object of the present invention to provide an optical sheet capable of increasing the efficiency of light utilization. Further, a video source unit using this optical sheet and a liquid crystal display device are provided.

以下、本発明について説明する。 Hereinafter, the present invention will be described.

本発明の1つの態様は、光源(25)の観察者側に配置される光学シートであって、所定の断面を有して一方向に延び、当該延びる方向とは異なる方向に間隔を有して複数配列される光透過部(33)と、複数の光透過部の間に形成される光吸収部(34)と、を備え、光透過部及び光吸収部の界面のうち少なくとも一方は、光吸収部に対して凹型の形状を有しており、厚さ方向断面における一方の界面を形成する線(35、135、235)の一端及び他端において、一方の界面を形成する線が折れ線状である場合は、一端から延びる直線を第一の直線(35a、135a)とし、他端から延びる直線を第二の直線(35b、135b)とし、一方の界面を形成する線が曲線状である場合は、一端における曲線の接線を第一の接線(235a)とし、他端における曲線の接線を第二の接線(235b)としたとき、凹型は、第一の直線と第二の直線との交点、又は第一の接線と第二の接線との交点が、光吸収部の厚さの50%よりも他端側の位置に存在するように形成される、光学シートである。 One aspect of the present invention is an optical sheet arranged on the observer side of the light source (25), which has a predetermined cross section, extends in one direction, and has an interval in a direction different from the extending direction. A plurality of light transmitting portions (33) and a light absorbing portion (34) formed between the plurality of light transmitting portions are provided, and at least one of the interfaces between the light transmitting portion and the light absorbing portion is provided. It has a concave shape with respect to the light absorbing part, and at one end and the other end of the line (35, 135, 235) forming one interface in the cross section in the thickness direction, the line forming one interface is a broken line. In the case of a shape, the straight line extending from one end is the first straight line (35a, 135a), the straight line extending from the other end is the second straight line (35b, 135b), and the line forming one interface is curved. In some cases, when the tangent of the curve at one end is the first tangent (235a) and the tangent of the curve at the other end is the second tangent (235b), the concave shape is the first straight line and the second straight line. The optical sheet is formed so that the intersection of the first tangent line and the second tangent line is located at a position on the other end side of 50% of the thickness of the light absorbing portion.

上記光学シートにおいて、一方の界面にのみ凹型が形成されてもよいし、一方の界面とは反対側の他方の界面にも凹型の形状を有してもよい。 In the above optical sheet, a concave shape may be formed only at one interface, or a concave shape may be formed at the other interface opposite to one interface.

また、上記光学シートにおいて、凹型は、第一の直線と第二の直線との交点、又は第一の接線と第二の接線との交点が、光吸収部の厚さの75%以上の他端側の位置に存在するように形成することもできる。 Further, in the above optical sheet, in the concave type, the intersection of the first straight line and the second straight line, or the intersection of the first tangent line and the second tangent line is 75% or more of the thickness of the light absorbing portion. It can also be formed so that it exists at the position on the end side.

本発明の他の態様は、光源(25)、及び光源の観察者側に配置される上記の光学シートを備える面光源装置(20)と、該面光源装置の観察者側に配置される液晶パネル(15)と、を備え、光学シートの厚さ方向断面における一方の界面を形成する線(35、135、235)の一端が光源側に配置される、映像源ユニット(10)である。 Another aspect of the present invention is a surface light source device (20) including a light source (25) and the above-mentioned optical sheet arranged on the observer side of the light source, and a liquid crystal display arranged on the observer side of the surface light source device. The image source unit (10) includes a panel (15), and one end of a line (35, 135, 235) forming one interface in the thickness direction cross section of the optical sheet is arranged on the light source side.

上記映像源ユニット(10)が筐体に納められた液晶表示装置を提供することができる。 It is possible to provide a liquid crystal display device in which the image source unit (10) is housed in a housing.

また、この液晶表示装置は、光学シートの出光面が鉛直に配置された場合において、一方の界面が光吸収部の鉛直方向下側となるように配置され、かつ、一方の界面にのみ凹型の形状が形成されてもよい。 Further, in this liquid crystal display device, when the light emitting surface of the optical sheet is arranged vertically, one interface is arranged so as to be on the lower side in the vertical direction of the light absorbing portion, and only one interface is concave. The shape may be formed.

本発明によれば、入射光に対して、光透過部と光吸収部との界面で効率よく光を全反射させることができ、正面透過率を高めることができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently totally reflect the incident light at the interface between the light transmitting portion and the light absorbing portion, and it is possible to increase the front transmittance.

映像源ユニット10を説明する分解斜視図である。It is an exploded perspective view explaining the image source unit 10. 映像源ユニット10の断面を示す分解図である。It is an exploded view which shows the cross section of the image source unit 10. 映像源ユニット10の他の断面を示す分解図である。It is an exploded view which shows the other cross section of the image source unit 10. 図2のうち光学シート30に注目して拡大した図である。FIG. 2 is an enlarged view focusing on the optical sheet 30 in FIG. 図4をさらに拡大した図である。FIG. 4 is a further enlarged view. 図6(a)は光吸収部134の形状を説明する図であり、図6(b)は光吸収部234の形状を説明する図である。FIG. 6A is a diagram for explaining the shape of the light absorbing unit 134, and FIG. 6B is a diagram for explaining the shape of the light absorbing unit 234. 光学シート330を説明する図である。It is a figure explaining the optical sheet 330. 光学シート30に進行する光の光路例を説明する図である。It is a figure explaining an example of an optical path of light traveling on an optical sheet 30. 参考例に係る光学シートの断面形状を説明する図である。It is a figure explaining the cross-sectional shape of the optical sheet which concerns on a reference example. 比較例11、実施例2、比較例1に係る光学シートの断面形状を説明する図である。It is a figure explaining the cross-sectional shape of the optical sheet which concerns on Comparative Example 11, Example 2, and Comparative Example 1. 比較例13、実施例4、比較例2に係る光学シートの断面形状を説明する図である。It is a figure explaining the cross-sectional shape of the optical sheet which concerns on Comparative Example 13, Example 4, and Comparative Example 2. 比較例15、実施例6、比較例3に係る光学シートの断面形状を説明する図である。It is a figure explaining the cross-sectional shape of the optical sheet which concerns on Comparative Example 15, Example 6, and Comparative Example 3.

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。なお、各図において見易さのため、繰り返しとなる符号については省略することがあり、形状を変形や強調して表すことがある。 Hereinafter, the present invention will be described based on the form shown in the drawings. However, the present invention is not limited to these forms. For ease of viewing in each figure, the repeated reference numerals may be omitted, and the shape may be deformed or emphasized.

図1は1つの形態を説明する図であり、光学シート30を含む映像源ユニット10を説明する分解斜視図である。また図2には図1にII−IIで示した線に沿った映像源ユニット10の分解断面図の一部、図3にはIII−IIIで示した線に沿った映像源ユニット10の分解断面図の一部を表した。
図1〜図3及び以降に説明する図には必要に応じて、映像源ユニット10が液晶表示装置として使用される際に配置される向きを併せて示している。
FIG. 1 is a diagram illustrating one form, and is an exploded perspective view illustrating an image source unit 10 including an optical sheet 30. Further, FIG. 2 shows a part of an exploded cross-sectional view of the image source unit 10 along the line shown by II-II in FIG. 1, and FIG. 3 shows an exploded view of the image source unit 10 along the line shown by III-III. A part of the cross section is shown.
1 to 3 and the drawings described below also show the orientation in which the image source unit 10 is arranged when it is used as a liquid crystal display device, if necessary.

映像源ユニット10は、不図示の筐体に映像源ユニット10を作動させる電源、及び映像源ユニット10を制御する電子回路等、映像源ユニット10として動作するために必要とされる通常の機器とともに納められて表示装置とされている。本形態は液晶映像源ユニット、及びこれを備える液晶表示装置である。以下映像源ユニット10について説明する。 The video source unit 10 includes a power supply for operating the video source unit 10 in a housing (not shown), an electronic circuit for controlling the video source unit 10, and other ordinary equipment required for operating as the video source unit 10. It is stored and used as a display device. This embodiment is a liquid crystal image source unit and a liquid crystal display device including the same. The video source unit 10 will be described below.

映像源ユニット10は、液晶パネル15、面光源装置20、及び機能フィルム40を備えている。 The image source unit 10 includes a liquid crystal panel 15, a surface light source device 20, and a functional film 40.

液晶パネル15は、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。上偏光板13、下偏光板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 is a liquid crystal display arranged between the upper polarizing plate 13 arranged on the observer side, the lower polarizing plate 14 arranged on the surface light source device 20 side, and the upper polarizing plate 13 and the lower polarizing plate 14. It has a layer 12. The upper polarizing plate 13 and the lower polarizing plate 14 decompose the incident light into two orthogonal polarizing components (P wave and S wave), and the polarizing component in one direction (direction parallel to the transmission axis) (for example, P). It has a function of transmitting a wave) and absorbing a polarizing component (for example, an S wave) in the other direction (direction parallel to the absorption axis) orthogonal 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 forming one pixel. Then, the orientation of the pixel to which the electric field is applied changes. As a result, the polarized light component (for example, P wave) parallel to the transmission axis transmitted through the lower polarizing plate 14 arranged on the surface light source device 20 side (that is, the light input side) is transmitted when passing through the pixel to which the electric field is applied. The polarization direction is rotated by 90 °, while maintaining the polarization direction as it passes through the pixels to which no electric field is applied. Therefore, depending on whether or not an electric field is applied to the pixels, the polarizing component (for example, P wave) transmitted through the lower polarizing plate 14 further transmits through the upper polarizing plate 13 arranged on the light emitting side, or the upper polarizing plate 13 is further transmitted. It is possible to control whether it is absorbed and blocked by.

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 in which the transmission or blocking of light from the surface light source device 20 is controlled for each pixel to express an image.

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, a large amount of light having a polarization component parallel to the transmission axis of the lower polarizing plate can be made to pass through the lower polarizing plate to improve the efficiency of light utilization. ..
Furthermore, due to the nature of the liquid crystal panel, the contrast and efficiency (transmittance) of the emitted light are excellent with respect to the incident light from the normal direction of the liquid crystal panel. However, when the incident light is oblique to the normal direction of the liquid crystal panel and the observer observes the light from an oblique direction, there are problems such as a decrease in contrast and low efficiency (transmittance). That is, in order to improve the light utilization efficiency, it is also effective to increase the incident light from the normal direction of the liquid crystal panel.

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 type of the liquid crystal panel is not particularly limited, and a known type of liquid crystal panel can be mentioned. This includes, for example, TN, STN, VA, MVA, IPS, OCB and the like.

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3よりわかるように、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 a lighting device that is arranged 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 to 3, 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 diffusing plate 26, a prism layer 27, and a reflective polarizing plate. 28, it has an optical sheet 30 and a reflective 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 has a base portion 22 and a back surface optical element 23. The light guide plate 21 is an overall plate-shaped member made of a translucent material. In this embodiment, one plate surface side that is the observer side of the light guide plate 21 is a smooth surface, the other plate surface side that is the opposite side is a back surface, and a plurality of back surface optical elements 23 are 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、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、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 portion 22 and the back surface optical element 23. However, a material that is widely used as a material for an optical sheet incorporated in a display device, has excellent mechanical properties, optical properties, stability, workability, and the like, and can be obtained at low cost can be used. This includes, for example, thermoplastic resins such as polymer resins having an alicyclic structure, methacrylic resins, polycarbonate resins, polystyrene resins, acrylonitrile-styrene copolymers, methyl methacrylate-styrene copolymers, ABS resins, and polyether sulfones. , Epoxy acrylate, urethane acrylate-based reactive resin (ionized radiation curable resin, etc.) and the like can be mentioned.

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 portion to which light is guided through the inside thereof and is a base of the back surface optical element 23, and has a plate shape having a predetermined thickness.

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水平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は断面が三角形であるがこれに限定されることはなく、多角形、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。
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 surface optical element 23 is a protruding element formed on the back surface side of the base portion 22 (the side opposite to the side on which the reflective polarizing plate 28 is arranged), and is a triangular columnar shape in this embodiment. The back surface optical element 23 is a columnar shape in which a protruding top ridge line extends in the horizontal direction, and a plurality of back surface 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 of the present embodiment has a triangular cross section, but is not limited to this, and may have any shape such as a polygon, a hemisphere, a part of a sphere, and a lens shape.
The arrangement direction of the plurality of back surface optical elements 23 is preferably the light guide direction. That is, the ridges of the back surface optical elements 23 extend in the direction separated from the light source 25 and in the direction in which the light sources 25 are arranged, or in the direction in which the light source extends in the case of 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 limits in manufacturing technology and errors during molding. Similarly, other terms that specify shape and geometric conditions used herein, such as "parallel," "orthogonal," "ellipse," and "circle," are also bound in a strict sense. It shall be interpreted including an error to the extent that the same 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 surface optical element 23 on the base portion 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. Further, when the light guide plate 21 is manufactured by molding, the back surface optical element 23 may be the same resin material as the base 22 or a different material.

図1〜図3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(端面)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(端面)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 to 3, the light source 25 will be described. The light source 25 is arranged on one side surface (end surface) of the side surface (end surface) of the base portion 22 of the light guide plate 21 in the direction in which the plurality of back surface optical elements 23 are arranged. The type of the light source is not particularly limited, but it can be configured in various modes such as a fluorescent lamp such as a linear cold cathode tube, a point LED (light emitting diode), or an incandescent lamp. In this embodiment, the light source 25 is composed of a plurality of LEDs, and is configured so that the lighting and extinguishing of each LED and / or the brightness at the time of lighting of each LED can be individually and independently adjusted by a control device (not shown). There is.
In this embodiment, the light source 25 is arranged on one side surface as described above, but the light source may be arranged on the side surface opposite to this side surface. In this case, the shape of the back surface optical element is also formed according to a known example.

次に光拡散板26について説明する。光拡散板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ることができるとともに、導光板21に存在する傷を目立たなくすることも可能となる。
光拡散板の具体的態様は、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。
また、光拡散板26は導光板21の出光面が平滑である場合には導光板21の当該出光面に一体に配置されていてもよいし、別体であってもよい。また本形態では光拡散板26の面にプリズム層27が一体に形成されており該プリズム層27の支持体としても機能するように構成されている。
Next, the light diffusing plate 26 will be described. The light diffusing plate 26 is a layer that is arranged on the light emitting side of the light guide plate 21 and has a function of diffusing and emitting light incident on the light diffusing plate 21. As a result, 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 diffusing plate, a known light diffusing layer can be used, and examples thereof include a form in which a light diffusing agent is dispersed in a base material.
Further, the light diffusing plate 26 may be integrally arranged on the light emitting surface of the light guide plate 21 or may be a separate body when the light emitting surface of the light guide plate 21 is smooth. Further, in the present embodiment, the prism layer 27 is integrally formed on the surface of the light diffusing plate 26, and is configured to function as a support for the prism layer 27.

プリズム層27は、図1〜図3よりわかるように、光拡散板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、本形態では単位プリズム27aが延びる方向は、後述する光透過部33、及び光吸収部34が延びる方向に平行とされている。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近づく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。ただしこれに限定されることなく、単位プリズム27aが延びる方向を光透過部33、光吸収部34が延びる方向に平面視で直交する方向としてもよい。
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 27a that is provided on the liquid crystal panel 15 side of the light diffusing plate 26 and is convex toward the liquid crystal panel 15 side. The unit prism 27a has a predetermined cross section and has a form extending 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. Further, in the present embodiment, the direction in which the unit prism 27a extends is parallel to the direction in which the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34, which will be described later, extend. As a result, the light traveling to the light transmitting unit 33 and the light absorbing unit 34 can be turned in a direction approaching the front direction, the light absorbed by the light absorbing unit 34 can be reduced, and the light utilization efficiency can be further improved. be able to. However, the present invention is not limited to this, and the direction in which the unit prism 27a extends may be a direction orthogonal to the direction in which the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 extend in a plan view.
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, the light is formed so as to have a function of concentrating the 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。
このような反射型偏光板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 the incident light into two orthogonal polarization components (P wave and S wave), and transmits the polarization component (for example, P wave) in one direction (direction parallel to the transmission axis). It has a function of reflecting a polarizing component (for example, an S wave) in the other direction (direction parallel to the reflection axis) orthogonal to the one direction. A known structure of such a reflective polarizing plate can be applied.
As such a reflective polarizing plate, a known one 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10の正面視で1°以上41.7°以下であることが好ましい。より好ましくは1°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 the light transmission section 33 and the light absorption section 34 of the optical functional layer 32 described later. Is preferably 1 ° or more and 41.7 ° or less in the front view of the image source unit 10 with respect to the extending direction. More preferably, it is 1 ° or more and 20 ° or less.

次に光学シート30について説明する。図4は図2のうち、光学シート30の一部を拡大して表した図であり、図5は図4をさらに拡大した図である。 Next, the optical sheet 30 will be described. FIG. 4 is an enlarged view of a part of the optical sheet 30 in FIG. 2, and FIG. 5 is a further enlarged view of FIG.

光学シート30は、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)に配置された光学機能層32を有して構成されている。そして、光学機能層32は、所定の断面を有して基材層31の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間隔を有して複数配列される光透過部33と、複数の光透過部の間に形成される光吸収部34と、を備えている。本形態では、光透過部33及び光吸収部34が延びる方向が水平方向、透過部33と光吸収部34とが交互に配列される方向が鉛直方向となっている。 The optical sheet 30 includes a base material layer 31 and an optical functional layer 32 arranged on one surface of the base material layer 31 (the surface on the light guide plate 21 side in this embodiment). The optical functional layer 32 has a predetermined cross section and extends in one direction along the surface of the base material layer 31, and a plurality of light transmitting portions 33 are arranged at intervals in a direction different from the extending direction. And a light absorbing portion 34 formed between the plurality of light transmitting portions. In this embodiment, the direction in which the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 extend is the horizontal direction, and the direction in which the transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 are alternately arranged is the vertical direction.

また、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)の輝度を集中的に向上させる機能(集光機能)を有している。さらに、当該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)を備えている。 Further, as will be described later, the optical sheet 30 has a function (collection) of changing the traveling direction of the light incident from the incoming light side and emitting the light from the outgoing light side to intensively improve the brightness in the front direction (normal direction). It has an optical function). Further, it has a function of absorbing light traveling at a large angle with respect to the front direction (light absorption function).

図1〜図5に示すように、基材層31は光学機能層32を支持する透明な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樹脂(PET)、トリアセチルセルロース樹脂(TAC)、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂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(リタデーション)の少ないTAC、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂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樹脂が望ましい。具体的にはポリカーボネート樹脂のガラス転移点は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 shown in FIGS. 1 to 5, the base material layer 31 is a transparent 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, has excellent mechanical properties, optical properties, stability, workability, and the like, and can be obtained at low cost can be used. Examples thereof include polyethylene terephthalate resin (PET), triacetyl cellulose resin (TAC), methacrylic resin, polycarbonate resin and the like. Among these, it is preferable to use a TAC, a methacrylic resin, or a polycarbonate resin having less birefringence in consideration of the combination of the surface light source device 20 and the lower polarizing plate 14. Further, in applications requiring high heat resistance such as in-vehicle applications, a polycarbonate resin having a high glass transition point is desirable. Specifically, the glass transition point of the polycarbonate resin is 143 ° C, and it is suitable for in-vehicle applications where durability at 105 ° C is generally required.

光学機能層32は基材層31の一方側の面(本形態では導光板21側の面)に積層された層で、所定の断面を有して一方向に延び、当該延びる方向とは異なる方向に間隔を有して複数配列される光透過部33と、複数の光透過部の間に形成される光吸収部34と、を備えている。
なお、後で説明するように光透過部33と光吸収部34との界面のうち少なくとも一方は、光吸収部34に対して凹型の形状を有している。本形態では、光吸収部34の鉛直方向上側に凹型形状を有している。
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), has a predetermined cross section, extends in one direction, and is different from the extending direction. A plurality of light transmitting portions 33 arranged at intervals in the direction and a light absorbing portion 34 formed between the plurality of light transmitting portions are provided.
As will be described later, at least one of the interfaces between the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 has a concave shape with respect to the light absorbing portion 34. In this embodiment, the light absorbing portion 34 has a concave shape on the upper side in the vertical direction.

本形態における光学機能層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、光学機能層32は、図4に表れる断面において、五角形状である光透過部33を具備する。さらに、隣り合う2つの光透過部33間には断面が五角形状の光吸収部34を備えている。そして、光透過部33及び光吸収部34の界面のうち一方は、光吸収部34に対して凹型の形状を有している。 The optical functional layer 32 in this embodiment has a cross section shown in FIG. 4 and has a shape extending to the back / front side of the paper surface. That is, the optical functional layer 32 includes a light transmitting portion 33 having a pentagonal shape in the cross section shown in FIG. Further, a light absorbing portion 34 having a pentagonal cross section is provided between two adjacent light transmitting portions 33. One of the interfaces of the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 has a concave shape with respect to the light absorbing portion 34.

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、五角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水平方向に延びるとともに、この延びる方向とは異なる方向(本形態では鉛直方向)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、五角形の断面形状を有する溝が形成されている。当該溝には、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は長い下底側でシート状の連結部32aで連結されている。 The light transmitting portion 33 is a portion whose main function is to transmit light, and in this embodiment, the light transmitting portion 33 is an element having a pentagonal cross-sectional shape in the cross sections shown in FIGS. 2 and 4. The light transmitting portions 33 extend in the horizontal direction while maintaining the cross section along the layer surface of the base material layer 31, and are arranged at predetermined intervals in a direction different from the extending direction (vertical direction in this embodiment). A groove having a pentagonal cross-sectional shape is formed between the adjacent light transmitting portions 33. The groove is filled with a necessary material described later to form a light absorbing portion 34. In this embodiment, the adjacent light transmitting portions 33 are connected by a sheet-shaped connecting portion 32a on the long lower 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、後述するように光透過部33と光吸収部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1.47以上1.61以下が好ましく、1.49以上1.56以下がより好ましく、1.56であることが特に好ましい。屈折率Ntが1.47未満であると、光吸収部34との屈折率差が小さくならざるを得ず、界面で適切に光を反射することが難しいことが多くなる。一方で、屈折率Ntが1.61を超えると、光透過部を形成する材料が割れやすい場合が多く、成形性に劣ることがある。 The light transmitting portion 33 has a refractive index of Nt. Such a light transmitting portion 33 can be formed by curing the light transmitting portion constituent composition. Details will be described later. The value of the refractive index Nt is not particularly limited, but as will be described later, the refractive index is determined from the viewpoint of appropriately reflecting light (including total reflection) at the interface between the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34. It is preferably 1.47 or more and 1.61 or less, more preferably 1.49 or more and 1.56 or less, and particularly preferably 1.56. If the refractive index Nt is less than 1.47, the difference in the refractive index from the light absorbing unit 34 must be small, and it is often difficult to properly reflect light at the interface. On the other hand, when the refractive index Nt exceeds 1.61, the material forming the light transmitting portion is often easily cracked, and the moldability may be inferior.

光吸収部34は隣り合う光透過部33の間に形成され、光透過部33の間に形成される間隔の断面形状に対応する断面形状となる。従って五角形の断面形状となる。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である光透過性樹脂等の光透過組成物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、1.47以上1.61以下が好ましく、1.49以上1.56以下がより好ましく、1,49が特に好ましい。屈折率Nrが1.47未満であると、光透過部33との界面で適切に光を反射することが難しくなることがある。一方で、屈折率Nrが1.61を超えると、光吸収部を形成する材料が割れやすい場合が多く、成形性に劣ることがある。
The light absorbing portion 34 is formed between the adjacent light transmitting portions 33, and has a cross-sectional shape corresponding to the cross-sectional shape of the interval formed between the light transmitting portions 33. Therefore, it has a pentagonal cross-sectional shape. The light absorbing unit 34 has a refractive index of Nr and is configured to be able to absorb light. Specifically, the light absorbing particles are dispersed in a light transmitting composition such as a light transmitting resin having a refractive index of Nr. The refractive index Nr is lower than the refractive index Nt of the light transmitting portion 33. By making the refractive index of the light absorbing unit 34 smaller than the refractive index of the light transmitting unit 33 in this way, the light incident on the light transmitting unit 33 under predetermined conditions is appropriately totally reflected at the interface with the light absorbing unit 34. Can be made to. Further, even if 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 1.47 or more and 1.61 or less, more preferably 1.49 or more and 1.56 or less, and particularly preferably 1,49. If the refractive index Nr is less than 1.47, it may be difficult to properly reflect light at the interface with the light transmitting portion 33. On the other hand, when the refractive index Nr exceeds 1.61, the material forming the light absorbing portion is often easily cracked, and the moldability may be inferior.

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より大きく0.14以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.05以上0.14以下である。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 the 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 greater than 0 and 0.14 or less, and more preferably 0. It is 0.05 or more and 0.14 or less. By increasing the difference in refractive index, more light can be totally reflected.

ここで、光学機能層32の厚さ方向断面の形状についてさらに説明する。
本形態の光学機能層32には、隣り合う光透過部33の間に光吸収部34が形成されている。よって、1つの光吸収部34は光透過部33と2つの界面を有している。そして、そのうち少なくとも一方の界面(本形態では、光吸収部34の鉛直方向上側の界面。)は光吸収部34に対して凹型である。
Here, the shape of the cross section of the optical functional layer 32 in the thickness direction will be further described.
In the optical functional layer 32 of this embodiment, a light absorbing portion 34 is formed between adjacent light transmitting portions 33. Therefore, one light absorbing unit 34 has two interfaces with the light transmitting unit 33. At least one of these interfaces (in this embodiment, the interface on the upper side of the light absorbing portion 34 in the vertical direction) is concave with respect to the light absorbing portion 34.

図5は、図4の一部を拡大した図であり、光透過部33及び光吸収部34の界面の形状を説明する図である。
図5に表れているように、断面において凹型の形状を有する一方の界面を形成する線35は、当該線35のうち基材層31とは反対側の端部である一端Xから基材31の方向に延びる第一の直線35a、及び当該線35のうち基材層31側の端部である他端Yから基材31から離隔する方向に延びる第二の直線35bを有している。そして第一の直線35aと第二直線35bとはシート面法線に対して異なる角度を有していることから、線35は、第一の直線35aと第二の直線25bとの交点Zを入隅部とした折れ線状となっている。
FIG. 5 is an enlarged view of a part of FIG. 4, and is a diagram for explaining the shape of the interface between the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34.
As shown in FIG. 5, the line 35 forming one interface having a concave shape in the cross section is formed from one end X of the line 35 opposite to the base material layer 31 to the base material 31. It has a first straight line 35a extending in the direction of the above, and a second straight line 35b extending in a direction away from the base material 31 from the other end Y of the line 35 on the base material layer 31 side. Since the first straight line 35a and the second straight line 35b have different angles with respect to the sheet surface normal, the line 35 has an intersection Z between the first straight line 35a and the second straight line 25b. It has a broken line at the inside corner.

そしてこの第一の直線35aと第二の直線35bとの交点Zが、光吸収部34の厚さ方向大きさDに対して50%となる厚さ方向位置よりも他端Y側に存在するように形成されていることが好ましい。これにより、正面透過率を向上させることができ、光の利用効率の向上を図ることができる。
すなわち、図5に示したように、一端Xから交点Zまでの厚さ方向距離Dが光吸収部の厚さDに対して、
/D>0.5
である。より好ましくは0.75以上すなわち75%以上である。これにより、より正面方向に集光できるため、さらなる正面透過率の向上を図ることができる。
The intersection Z of the first straight line 35a and the second straight line 35b exists on the other end Y side of the thickness direction position which is 50% of the thickness direction size D k of the light absorbing portion 34. It is preferable that it is formed so as to. As a result, the front transmittance can be improved, and the light utilization efficiency can be improved.
That is, as shown in FIG. 5, the thickness direction distance D i from one end X to the intersection Z is the thickness D k of the light absorbing portion,
Di / D k > 0.5
Is. More preferably, it is 0.75 or more, that is, 75% or more. As a result, light can be collected in the front direction, so that the front transmittance can be further improved.

一方で、このように正面透過率の向上により、正面方向から大きく外れる角度で出射する光の透過率は低下する。これによれば、正面方向に光を集中するように制御し、その他の方向への光を抑制するという光の出射角を制御することができたともいえる。 On the other hand, due to the improvement in the front transmittance in this way, the transmittance of the light emitted at an angle significantly deviating from the front direction is reduced. According to this, it can be said that it was possible to control the light emission angle by controlling the light to be concentrated in the front direction and suppressing the light in the other directions.

また、図5に示したように、第一の直線35aとシート面の法線方向とのなす角をθとし、第二の直線35bとシート面の法線方向とのなす角をθとしたとき、一方の界面は凹型の形状を有しているため、θ、θはθ>θの関係になる。θ及びθの具体的な角度は特に限定されることはないが、θが5°以上20°以下、θが0°以上10°以下であることが好ましい。これにより、正面透過率を効率よく向上させることができる。また、図5にθで示した光透過部33と光吸収部34との他方側の界面と、光学機能層32の層面の法線と、の成す角は特に限定されることはないが、0°以上10°以下であることが好ましく、1°以上10°以下であることがより好ましい。 Further, as shown in FIG. 5, the angle formed by the first straight line 35a and the normal direction of the seat surface is θ 1, and the angle formed by the second straight line 35b and the normal direction of the seat surface is θ 2. Then, since one of the interfaces has a concave shape, θ 1 and θ 2 have a relationship of θ 1 > θ 2. The specific angles of θ 1 and θ 2 are not particularly limited, but it is preferable that θ 1 is 5 ° or more and 20 ° or less, and θ 2 is 0 ° or more and 10 ° or less. As a result, the front transmittance can be efficiently improved. Further, the angle formed by the interface between the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 shown by θ k in FIG. 5 and the normal of the layer surface of the optical functional layer 32 is not particularly limited. , 0 ° or more and 10 ° or less, and more preferably 1 ° or more and 10 ° or less.

光学機能層32についてさらに説明する。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、光吸収部34が形成される。
図4にPで表した光透過部33と光吸収部34とのピッチは20μm以上100μm以下であることが好ましく、30μm以上100μm以下であることがよりに好ましい。また、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く、60μm以上150μm以下であることがよりに好ましい。
そして、図4において、光吸収部34の第二の直線35b側(紙面右側、基材層31側)の辺の幅をWは2μm以上10μm以下、光吸収部34の第一の直線35a側(紙面左側、基材層31とは反対側)の辺の幅をWは5μm以上30μm以下、であることが好ましい。
また、図4にWで示した、第一の直線35aが有するシート面に沿った方向の成分の大きさは2μm以上14μm以下であることが好ましい。また、Wで表した他方側の界面におけるシート面に沿った方向の成分の大きさは2μm以上14μm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、光の利用効率を向上することができる。
The optical functional layer 32 will be further described. The optical functional layer 32 is not particularly limited, but for example, the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 are formed as follows.
The pitch between the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 represented by Pk in FIG. 4 is preferably 20 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 30 μm or more and 100 μm or less. Further, the thickness of the light absorbing portion 34 shown by Dk in FIG. 4 is preferably 50 μm or more and 150 μm or less, and more preferably 60 μm or more and 150 μm or less.
Then, in FIG. 4, the second straight 35b side of the light absorbing portion 34 the width of the side of the (right side, the base layer 31 side) W a is 2μm or more 10μm or less, the first straight line 35a of the light absorbing portion 34 The width of the side (the left side of the paper surface, the side opposite to the base material layer 31) is preferably 5 μm or more and 30 μm or less for W b.
Further, indicated at W C in FIG. 4, it is preferable the size of the direction component along the sheet surface with the first straight line 35a is is 2μm or more 14μm or less. Further, the size of the component in the direction along the sheet surface at the interface on the other side represented by W d is preferably 2 μm or more and 14 μm or less.
By setting it within these ranges, the efficiency of light utilization can be improved.

本形態では光透過部33と光吸収部34との界面のうち一方の界面が、厚さ方向断面において、2つの直線からなる折れ線状であるが、当該形態に限定されず、3つ以上の直線からなる折れ線状としてもよい。図6(a)に、一方側の界面が厚さ方向断面において、3つの直線135a、135b、135cからなる折れ線状である光学シートを例示した。図6(a)は光吸収部134の断面のみを拡大した図である。
この場合においても、厚さ方向断面において、光透過部と光吸収部134との一方側の界面を形成する線135の一端X及び他端Yのそれぞれから延びる第一の直線135aを延長した線と第二の直線135bを延長した線との交点Zの位置が上記した条件を満たすように構成されていればよい。
In this embodiment, one of the interfaces between the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 is a polygonal line composed of two straight lines in the cross section in the thickness direction, but the present invention is not limited to this form, and three or more interfaces are formed. It may be a polygonal line consisting of straight lines. FIG. 6A illustrates an optical sheet in which one interface is a polygonal line composed of three straight lines 135a, 135b, and 135c in a cross section in the thickness direction. FIG. 6A is an enlarged view of only the cross section of the light absorbing portion 134.
Also in this case, in the cross section in the thickness direction, a line extending the first straight line 135a extending from each of one end X and the other end Y of the line 135 forming the interface on one side of the light transmitting portion and the light absorbing portion 134. It suffices that the position of the intersection Z with the line extending the second straight line 135b satisfies the above condition.

また、光透過部と光吸収部との一方側の界面が、厚さ方向断面において曲線状になっていてもよい。図6(b)には、一方側の界面が厚さ方向断面において曲線状である光学シートのうち、光吸収部234の断面のみを拡大した図である。
この場合は、厚さ方向断面において、光透過部及び光吸収部234の一方側の界面を形成する曲線235の一端X及び他端Yのそれぞれにおける接線を第一の接線235a及び第二の接線235bとしたとき、これら第一の接線235aと第二の接線235bとの交点Zが上記した条件を満たすように存在すればよい。
Further, the interface on one side of the light transmitting portion and the light absorbing portion may be curved in the cross section in the thickness direction. FIG. 6B is an enlarged view of only the cross section of the light absorbing portion 234 of the optical sheet whose interface on one side is curved in the cross section in the thickness direction.
In this case, in the cross section in the thickness direction, the tangents at one end X and the other end Y of the curve 235 forming the interface on one side of the light transmitting portion and the light absorbing portion 234 are the first tangents 235a and the second tangents. When 235b is set, the intersection Z between the first tangent line 235a and the second tangent line 235b may exist so as to satisfy the above conditions.

ここまでは、光透過部と光吸収の界面のうち一方のみが凹型とされていたが、これに限らず、一方の界面とは反対側の他方の界面も光吸収部に対して凹型の形状を有していてもよい。これにより、さらに正面透過率が向上する。その際には、図7に例示した光学シート330のように、一方側の界面と他方側の界面とが、厚さ方向断面において、厚さ方向に平行な点線Aに対して線対象となる光吸収部334とされてもよい。これにより、光のムラを抑制することができる。 Up to this point, only one of the interface between the light transmitting part and the light absorbing part has been concave, but the shape is not limited to this, and the other interface on the opposite side of one interface also has a concave shape with respect to the light absorbing part. May have. This further improves the front transmittance. In that case, as in the optical sheet 330 illustrated in FIG. 7, the interface on one side and the interface on the other side are line targets with respect to the dotted line A parallel to the thickness direction in the cross section in the thickness direction. It may be the light absorption unit 334. Thereby, unevenness of light can be suppressed.

また、複数の光透過部33、光吸収部34はその断面形状がいずれも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。ピッチの間隔も、1ピッチごとに異なる距離であってもよい。 Further, the plurality of light transmitting portions 33 and the light absorbing portions 34 may all have the same cross-sectional shape, or may have different cross-sectional shapes having predetermined regularity. The pitch interval may also be different for each pitch.

映像源ユニット10を観察者側正面からみたときに、光透過部33が延びる方向と、下偏光板14の透過軸が延びる方向と、の成す角は1°より大きく以上41.7°以下であることが好ましい。これにより光透過部33と光吸収部34との界面における反射で偏光成分が変化することを抑制し透過率を向上させることができる。より好ましいこの角度は1°より大きく20°以下である。これによれば、当該成す角の変化による透過率の変化が小さくなり、製造における成す角のばらつきが性能に対して与えるばらつきを減じることができ、安定した性能の光学機能層を提供することができる。 When the image source unit 10 is viewed from the front of the observer side, the angle formed by the direction in which the light transmitting portion 33 extends and the direction in which the transmission axis of the lower polarizing plate 14 extends is greater than 1 ° and greater than or equal to 41.7 °. It is preferable to have. As a result, it is possible to suppress the change in the polarizing component due to reflection at the interface between the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34 and improve the transmittance. More preferably, this angle is greater than 1 ° and less than or equal to 20 °. According to this, the change in the transmittance due to the change in the formed angle becomes small, the variation given to the performance by the variation in the formed angle in manufacturing can be reduced, and it is possible to provide an optical functional layer with stable performance. can.

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を形成する。これは、所望の光透過部33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, for example, as follows.
First, the light transmitting portion 33 is formed on the base material layer 31. In this method, a base material sheet to be a base material layer 31 is inserted between a mold roll having a shape on the surface capable of transferring the shape of the desired light transmitting portion 33 and a nip roll arranged so as to face the mold roll. do. 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, the groove corresponding to the light transmitting portion (the shape obtained by reversing the shape of the light transmitting portion) formed on the surface of the mold roll is filled with the composition constituting the light transmitting portion, and the composition is formed on the surface of the mold roll. It follows the shape.

ここで、光透過部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。 Here, examples of the composition constituting the light transmitting portion include ionizing radiation curable resins such as epoxy acrylate-based, urethane acrylate-based, polyether acrylate-based, polyester acrylate-based, and polythiol-based resins.

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を離型する。 The composition sandwiched between the mold roll and the base sheet and forming the light transmitting portion filled therein is irradiated with light for curing by a light irradiation device from the base sheet side. Thereby, the composition can be cured and its shape can be fixed. Then, the base material layer 31 and the molded light transmitting portion 33 are released from the mold roll by the mold 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によってワイピングし掻き落とす。そして、残った組成物に光透過部33側から紫外線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。
なお、ここで、ドクターブレード等を光透過部の間の形成された溝の開口した側の面(図1〜図4における反射型偏光板28側の面)に押し当てる圧力を調整して、光吸収部を構成する材料が充填されていない部位である非充填部が形成されてもよい。
Next, the light absorption unit 34 is formed. In order to form the light absorbing portion 34, first, the composition constituting the light absorbing portion is filled in the space between the formed light transmitting portions 33. Then, the excess composition is wiped off with a doctor blade or the like. Then, the remaining composition can be cured by irradiating the remaining composition with ultraviolet rays from the light transmitting portion 33 side to form the light absorbing portion 34.
Here, the pressure at which the doctor blade or the like is pressed against the surface on the open side of the groove formed between the light transmitting portions (the surface on the reflective polarizing plate 28 side in FIGS. 1 to 4) is adjusted. A non-filled portion, which is a portion where the material constituting the light absorbing portion is not filled, may be formed.

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)アクリレート系、ポリエステル(メタ)アクリレート系、エポキシ(メタ)アクリレート系、及びブタジエン(メタ)アクリレート系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。
ここで、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート又はメタクリレート」を意味する。
The material used as the light absorbing portion is not particularly limited, but for example, a photocurable resin such as urethane (meth) acrylate-based, polyester (meth) acrylate-based, epoxy (meth) acrylate-based, and butadiene (meth) acrylate-based resin. Examples thereof include a composition in which colored light-absorbing particles are dispersed.
Here, "(meth) acrylate" means "acrylate or methacrylate".

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20μm以下であることが好ましく、1.0μm以上10μm以下であることがより好ましく、1.0μm以上4.0μm以下であることが更に好ましい。
ここで「平均粒子径」とは、光吸収粒子を100個電子顕微鏡で観察してその直径を計り、算術平均した直径を意味する。
Further, instead of dispersing the light absorbing particles, the entire light absorbing portion can be colored with a pigment or a dye.
When light absorbing particles are used, light absorbing colored particles such as carbon black are preferably used, but the present invention is not limited to these, and specific wavelengths are selectively absorbed according to the characteristics of image light. Colored particles may be used. Specific examples thereof include organic fine particles colored with metal salts such as carbon black, graphite and black iron oxide, dyes and pigments, and colored glass beads. In particular, colored organic fine particles are preferably used from the viewpoints of cost, quality, availability, and the like.
The average particle size of the colored particles is preferably 1.0 μm or more and 20 μm or less, more preferably 1.0 μm or more and 10 μm or less, and further preferably 1.0 μm or more and 4.0 μm or less.
Here, the "average particle size" means an arithmetically averaged diameter obtained by observing 100 light absorbing particles with an electron microscope and measuring their diameters.

これにより基材層31の一方の面に光学機能層32が積層した光学シート30が作製される。 As a result, the optical sheet 30 in which the optical functional layer 32 is laminated on one surface of the base material layer 31 is produced.

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 reflective sheet 39 is a member for reflecting the light emitted from the back surface of the light guide plate 21 and causing the light to enter the light guide plate 21 again. The reflective sheet 39 is a sheet that enables so-called specular reflection, such as a sheet made of a material having a high reflectance such as metal and a sheet containing 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 arranged on the light emitting side of the liquid crystal panel 15 and has a function of improving the quality of image light and protecting the image source unit 10. Examples thereof include an antireflection film, an antiglare film, a hard coat film, a color tone correction film, a light diffusing film, and the like, and these are configured alone or in combination of two or more.

次に、以上のような構成を備える映像源ユニット10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 image source unit 10 having the above configuration will be described with reference to an optical path example. 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 via the light entering surface on the side surface of the light guide plate 21. FIG. 2 shows, as an example, an optical path example of the light L21 and L22 incident on the light guide plate 21 from the light source 25.

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 lights L21 and L22 incident on the light guide plate 21 are repeatedly totally reflected by the difference in refractive index with air on the light emitting side surface of the light guide plate 21 and the back surface on the opposite side thereof, and are in the light guide direction (FIG. 2). Proceed to the right side of the page of 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 surface optical element 23 is arranged on the back surface of the light guide plate 21. Therefore, as shown in FIG. 2, the light L21 and L22 traveling in the light guide plate 21 change their traveling directions depending on the back surface optical element 23, and are incident on the light emitting 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 emitting surface of the light guide plate 21 and the back surface on the opposite side thereof.

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板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。 The lights L21 and L22 emitted from the light emitting surface head toward the light diffusing plate 26 arranged on the light emitting side of the light guide plate 21. On the other hand, the light emitted from the back surface is reflected by the reflective sheet 39 arranged on the back surface of the light guide plate 21, enters the light guide plate 21 again, and travels in 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 that is turned by the back surface optical element 23 and reaches the light emitting surface at an incident angle less than the total reflection critical angle are in each area in the light guide plate 21 along the light guide direction. Occurs. Therefore, the light traveling in the light guide plate 21 is gradually emitted from the light emitting surface. As a result, the light amount distribution of the light emitted from the light emitting surface of the light guide plate 21 along the light guide direction can be made uniform.

導光板21から出射した光は、その後、光拡散板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拡散又は集光され(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 diffusing plate 26 to improve the uniformity. Then, the light is diffused or condensed by the prism layer 27 as necessary (condensed in this embodiment), 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 heads 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 as shown by the dotted arrows L21'and L22' in FIG. 2 and returned to the light guide plate 21 side. The returned light is reflected by the light guide plate 21, the back surface optical element 23, or the reflective sheet 39, and travels to the side of the reflective polarizing plate 28 again. At the time of 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. The other light is returned to the light guide plate side again. The light reflected by the reflective polarizing plate 28 can be transmitted through the reflective polarizing plate 28 by repeating the reflection. As a result, the utilization rate of the light from the light source 25 is increased.
Here, the light emitted from the reflective polarizing plate 28 has its polarization 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を出射した光は光学機能層32に入射する。光学機能層32に入射する光は下偏光板14を透過する偏光光となっているが、次のような光路を有して進行する。 The light emitted from the reflective polarizing plate 28 is incident on the optical functional layer 32. The light incident on the optical functional layer 32 is polarized light that passes through the lower polarizing plate 14, and travels with the following optical paths.

光学機能層32に入射した光は例えば次のように進行する。
図8にL81で示した光は、光透過部33と光吸収部34との界面に達することなく光透過部33を透過する。
図8にL82で示したように、シート面法線に対してある程度の角度をもって進行する光は、光吸収部34の一方側の界面のうち、厚さ方向断面において第二の直線35b(図5参照)を形成する界面に到達し、全反射して光透過部33を透過する。このとき、本形態では当該界面の傾斜角度(θ)の作用により、界面で反射した光は液晶パネル15の法線に平行な方向(すなわち表示装置の正面方向)に近づけられる。
The light incident on the optical functional layer 32 travels as follows, for example.
The light shown by L81 in FIG. 8 passes through the light transmitting portion 33 without reaching the interface between the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34.
As shown by L82 in FIG. 8, the light traveling at a certain angle with respect to the sheet surface normal is the second straight line 35b in the thickness direction cross section of the interface on one side of the light absorbing portion 34 (FIG. 8). It reaches the interface forming (see 5), is totally reflected, and is transmitted through the light transmitting portion 33. At this time, in the present embodiment, due to the action of the inclination angle (θ 2 ) of the interface, the light reflected at the interface is brought closer to the direction parallel to the normal line of the liquid crystal panel 15 (that is, the front direction of the display device).

図8にL83で示したように、シート面法線に対して大きな角度で光学機能層32に入射した光は、光透過部33及び光吸収部34の一方側の界面のうち、第一の直線35a(図5参照)を形成する界面に到達し、当該界面の傾斜角度(θ)の作用により、光は全反射し、液晶パネル15の法線に平行な方向に近づけられる。
図8にL84で示した光は、光透過部33及び光吸収部34の一方側の界面のうち、第一の直線35a(図5参照)を形成する界面に到達し、当該界面の傾斜角度(θ)の作用により、光は全反射し、液晶パネル15の法線に平行な方向に近づけられ、さらに、厚さ方向断面において第二の直線35bを形成する界面に向かって進行する。そして、第一の直線35aを形成する界面で全反射された光は、厚さ方向断面において第二の直線35bを形成する界面で全反射され、光透過部33を透過する。
これにより、紙面の上側からシート面法線に対して大きな角度で光学機能層32に入射した光を、液晶パネル15の法線に平行な方向に近づけることができる。
As shown by L83 in FIG. 8, the light incident on the optical functional layer 32 at a large angle with respect to the sheet surface normal is the first of the interfaces on one side of the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34. It reaches the interface forming the straight line 35a (see FIG. 5), and due to the action of the inclination angle (θ 1 ) of the interface, the light is totally reflected and brought closer to the direction parallel to the normal of the liquid crystal panel 15.
The light shown by L84 in FIG. 8 reaches the interface forming the first straight line 35a (see FIG. 5) among the interfaces on one side of the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34, and the inclination angle of the interface is reached. By the action of (θ 1 ), the light is totally reflected and brought closer to the direction parallel to the normal line of the liquid crystal panel 15, and further travels toward the interface forming the second straight line 35b in the thickness direction cross section. Then, the light totally reflected at the interface forming the first straight line 35a is totally reflected at the interface forming the second straight line 35b in the thickness direction cross section, and is transmitted through the light transmitting portion 33.
As a result, the light incident on the optical functional layer 32 from the upper side of the paper surface at a large angle with respect to the sheet surface normal can be brought closer to the direction parallel to the normal of the liquid crystal panel 15.

図8にL85で示したように、紙面下側からシート面法線に対してある程度の角度をもって進行する光は、光吸収部34の他方側の界面に到達し、全反射して光透過部33を透過する。このとき、本形態では当該界面の傾斜角度(θ)の作用により、界面で反射した光は液晶パネル15の法線に平行な方向に近づけられる。 As shown by L85 in FIG. 8, the light traveling from the lower side of the paper surface at a certain angle with respect to the sheet surface normal reaches the interface on the other side of the light absorbing portion 34, is totally reflected, and is a light transmitting portion. It passes through 33. At this time, in the present embodiment, due to the action of the inclination angle (θ k ) of the interface, the light reflected at the interface is brought closer to the direction parallel to the normal of the liquid crystal panel 15.

このように、L82〜L85に示した光は、液晶パネル15の法線に平行な方向に近づけられている。これにより液晶パネル15を透過した際に、コントラスト低下や色の反転等の不具合が起こらない光を液晶パネル15に対して効果的に提供することができる。
なお、L82〜L85に示した光が上記界面において反射するときに、全反射臨界角より小さい角度のため全反射しない光であっても、そのうちの一部は当該界面で反射するものもある。このような光も同様に光透過部33を透過する。
In this way, the light shown in L82 to L85 is brought closer to the direction parallel to the normal line of the liquid crystal panel 15. As a result, it is possible to effectively provide the liquid crystal panel 15 with light that does not cause problems such as a decrease in contrast and color inversion when the light is transmitted through the liquid crystal panel 15.
When the light shown in L82 to L85 is reflected at the interface, even if the light is not totally reflected because the angle is smaller than the total reflection critical angle, some of the light is reflected at the interface. Such light also passes through the light transmitting portion 33 in the same manner.

一方、図8にL86で示したように、シート面法線に対してさらに大きな角度で光学機能層32に入射した光は光吸収部34に吸収され、液晶パネル15には提供されない。これにより、コントラスト低下や色の反転を生じるような不具合を生じる光を吸収することができる。 On the other hand, as shown by L86 in FIG. 8, the light incident on the optical functional layer 32 at an even larger angle with respect to the sheet surface normal is absorbed by the light absorption unit 34 and is not provided to the liquid crystal panel 15. As a result, it is possible to absorb light that causes problems such as a decrease in contrast and color inversion.

このように、光学シート30は、光透過部33及び光吸収部34の界面のうち、少なくとも一方に、上記した所定の凹型形状を有する界面を備えることにより、単一の傾斜角度を有する界面では反射されずに光吸収部34に吸収されてしまうような光であっても、反射することができる。すなわち、特に正面透過率を高めて光の利用効率を向上させることが可能となる。
一方で、このように正面透過率の向上により、正面方向から大きく外れる角度で出射する光の透過率を低下させることができる。これによれば、正面方向に光を集中するように制御し、その他の方向への光を抑制するという光の出射角を制御することができたともいえる。
As described above, the optical sheet 30 is provided with an interface having the above-mentioned predetermined concave shape at least one of the interfaces of the light transmitting portion 33 and the light absorbing portion 34, so that the optical sheet 30 has a single inclination angle. Even light that is not reflected and is absorbed by the light absorbing unit 34 can be reflected. That is, it is possible to improve the light utilization efficiency by particularly increasing the front transmittance.
On the other hand, by improving the front transmittance in this way, it is possible to reduce the transmittance of light emitted at an angle significantly deviating from the front direction. According to this, it can be said that it was possible to control the light emission angle by controlling the light to be concentrated in the front direction and suppressing the light in the other directions.

以上により、光学シート30によれば、導光板21からの光を効率よく正面方向に集光でき、集光しなかった光が光吸収部で吸収されることにより、適切な光を効率よく液晶パネルに提供することができ、光の利用効率を大幅に向上させることが可能となる。また、従来であれば利用できなかった光を、一段又は多段階の反射を利用することにより液晶パネルに提供することができるため、光の利用効率をさらに向上させることが可能となる。 As described above, according to the optical sheet 30, the light from the light guide plate 21 can be efficiently collected in the front direction, and the light that has not been collected is absorbed by the light absorption unit, so that appropriate light can be efficiently collected by the liquid crystal. It can be provided to the panel, and it is possible to greatly improve the efficiency of light utilization. Further, since light that could not be used in the past can be provided to the liquid crystal panel by utilizing one-step or multi-step reflection, it is possible to further improve the light utilization efficiency.

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 is incident on the lower polarizing plate 14 of the liquid crystal panel 15. The lower polarizing plate 14 transmits one of the polarized light components of the incident light and absorbs the other polarized light component. The light transmitted through the lower polarizing plate 14 selectively transmits through the upper polarizing plate 13 according to the state in which the electric field is applied to each pixel. In this way, the liquid crystal panel 15 selectively transmits the light from the surface light source device 20 for each pixel, so that the observer of the liquid crystal display device can observe the image. At that time, the image light is provided to the observer via the functional film 40, and the quality of the image is improved.

実施例では、光吸収部の形状を変えて光線追跡シミュレーションを用いて光学シートについて評価した。 In the example, the optical sheet was evaluated by changing the shape of the light absorbing portion and using a ray tracing simulation.

[光線解析シミュレーション]
実施例では、Light tools(Synopsys社製)を用いて光線追跡シミュレーションを行った。
[Ray analysis simulation]
In the example, a ray tracing simulation was performed using Light tools (manufactured by Synopsys).

[光学シート]
光線追跡シミュレーションを行った参考例、各実施例、及び各比較例に係る光学シートの断面形状を表1〜表4にまとめた。
ここで、参考例、各実施例、及び各比較例に係る光学シートは以下の材料で構成されていると想定して、条件を設定し、シミュレーションを行っている。
[Optical sheet]
Tables 1 to 4 summarize the cross-sectional shapes of the optical sheets according to the reference example, each example , and each comparative example in which the ray tracing simulation was performed.
Here, assuming that the optical sheet according to the reference example, each example , and each comparative example is composed of the following materials, the conditions are set and the simulation is performed.

<基材層>
・材料:ポリカーボネート樹脂
・屈折率:屈折率1.59
・厚み:130μm
<光学機能層>
・光透過部の材料及び屈折率:屈折率1.56の紫外線硬化型ウレタンアクリレート
・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させた。カーボンブラックの濃度は、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させた60μmの厚みの層を形成し、そのOD値(Optical Density 値)を2.9となるようにした。
<光源>
・正面輝度を100%としたとき、鉛直方向上下45°視野角における輝度を30%となるような光源を用いた。
<Base layer>
-Material: Polycarbonate resin-Refractive index: Refractive index 1.59
・ Thickness: 130 μm
<Optical functional layer>
-Material and refractive index of the light transmitting part: UV-curable urethane acrylate having a refractive index of 1.56-Material and refractive index of the light absorbing part: UV-curable urethane acrylate having a refractive index of 1.49 contained carbon black. The concentration of carbon black was such that a layer having a thickness of 60 μm containing carbon black was formed in an ultraviolet curable urethane acrylate having a refractive index of 1.49, and the OD value (Optical Density value) was 2.9. ..
<Light source>
-A light source was used so that the brightness at a viewing angle of 45 ° up and down in the vertical direction was 30% when the front brightness was 100%.

また、図9〜図12に、参考例、各実施例、及び各比較例に係る光学シートの断面形状を説明する図を示した。
図9には、いずれの界面にも凹型形状を有さない参考例に係る光学シートの厚さ方向断面を説明する図、図10には、光吸収部の鉛直方向上側の界面にのみ凹部を有する比較例11実施例2、比較例1に係る光学シートの厚さ方向断面を説明する図、図11には、鉛直方向上下の両側の界面に凹部を有する比較例13、実施例4、比較例2に係る光学シートの厚さ方向断面を説明する図、図12には、光吸収部の鉛直方向下側の界面にのみ凹型形状を有する比較例15、実施例6、比較例3に係る光学シートの厚さ方向断面を説明する図を示した。
Further, FIGS. 9 to 12 show diagrams for explaining the cross-sectional shape of the optical sheet according to the reference example, each example , and each comparative example.
FIG. 9 is a diagram illustrating a cross section in the thickness direction of the optical sheet according to a reference example having no concave shape at any interface, and FIG. 10 shows a recess only at the upper interface in the vertical direction of the light absorbing portion. Comparative example 11 having, example 2 a diagram for explaining a cross section in the thickness direction of the optical sheet according to Comparative example 1, in FIG. 11, Comparative example 13 having a recess on either side of the interface in the vertical direction above and below, example 4, The figure for explaining the thickness direction cross section of the optical sheet according to Comparative Example 2, FIG. 12, shows Comparative Example 15 , Example 6, and Comparative Example 3 having a concave shape only at the lower interface in the vertical direction of the light absorbing portion. The figure explaining the cross section in the thickness direction of the optical sheet is shown.

ここで、図9〜図12では、紙面上下が鉛直方向、紙面左右が厚さ方向(紙面右が観察者側、紙面左が光源側)、紙面奥/手前方向が水平方向である。
界面を形成する直線の角度は、該直線とシート面の法線方向とのなす角であり、図5のθ、θ、θに倣った角度である。
交点は、第一の直線と第二の直線との交点であり、図5のZに倣った部位である。
また、交点までの距離とは、交点から光吸収部の光源側の辺までの厚さ方向の大きさであり、図5のDに倣った大きさである。
Here, in FIGS. 9 to 12, the top and bottom of the paper surface are in the vertical direction, the left and right sides of the paper surface are in the thickness direction (the right side of the paper surface is the observer side, the left side of the paper surface is the light source side), and the back / front direction of the paper surface is the horizontal direction.
The angle of the straight line forming the interface is the angle formed by the straight line and the normal direction of the sheet surface, and is an angle following θ 1 , θ 2 , and θ k in FIG.
The intersection is the intersection of the first straight line and the second straight line, and is a portion following Z in FIG.
Further, the distance to the intersection, a thickness direction of the size from the intersection to the light source side of the edge of the light absorbing portion is sized to following the D i of FIG.

なお、実施例13、実施例4、比較例2に係る光学シートの光吸収部は、図7の例に倣って光学シートの厚さ方向に平行な線に対して線対称に形成されている。
The light absorbing portion of the optical sheet according to Example 13 , Example 4, and Comparative Example 2 is formed line-symmetrically with respect to a line parallel to the thickness direction of the optical sheet according to the example of FIG. ..

Figure 0006922220
Figure 0006922220

Figure 0006922220
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Figure 0006922220
Figure 0006922220

Figure 0006922220
Figure 0006922220

[評価]
上記した参考例、各実施例、及び各比較例に係る光学シートにおいて、次の項目を評価し、結果を表5にまとめた。
(1)正面透過率(光学シートのシート面に対して法線となる方向の透過率)。
(2)水平方向に40°及び鉛直方向上側に20°の位置における透過率(ドライバー視点における透過率)。表5では「20°透過率」と表記した。
(3)鉛直方向上側に40°以上80°以下の範囲における透過率。表5では「40°〜80°透過率」と表記した。
なお、表5の結果は参考例の結果を100%として各例の値を百分率であらわした。
[evaluation]
The following items were evaluated in the optical sheets according to the above-mentioned reference example, each example , and each comparative example, and the results are summarized in Table 5.
(1) Front transmittance (transmittance in the direction normal to the sheet surface of the optical sheet).
(2) Transmittance at a position of 40 ° in the horizontal direction and 20 ° in the upper direction in the vertical direction (transmittance from the driver's viewpoint). In Table 5, it is described as "20 ° transmittance".
(3) Transmittance in the range of 40 ° or more and 80 ° or less on the upper side in the vertical direction. In Table 5, it is described as "40 ° to 80 ° transmittance".
The results in Table 5 show the values of each example as a percentage, with the results of the reference examples as 100%.

Figure 0006922220
Figure 0006922220

[結果]
実施例2、実施例4、実施例6、比較例11、比較例13、比較例15の正面透過率は参考例よりも高く、比較例1〜3の正面透過率は参考例よりも低かった。よって、第一の直線及び第二の直線の交点が、光吸収部の厚さの50%よりも観察者側の位置に存在することで、正面に光が集光されることが分かった。
[result]
The front transmittance of Example 2, Example 4, Example 6, Comparative Example 11, Comparative Example 13, and Comparative Example 15 was higher than that of Reference Example, and the front transmittance of Comparative Examples 1 to 3 was lower than that of Reference Example. .. Therefore, it was found that the intersection of the first straight line and the second straight line exists at a position closer to the observer than 50% of the thickness of the light absorbing portion, so that the light is focused on the front surface.

また、実施例2は比較例11よりも正面透過率が高く、実施例4は比較例13よりも正面透過率が高く、実施例6は比較例15よりも正面透過率が高い結果であった。一方で、鉛直方向上側に40°以上80度以下の範囲における透過率は、実施例2は比較例11よりも低く、実施例4は比較例13よりも低く、実施例6は比較例15よりも低い結果であった。これにより、第一の直線及び第二の直線の交点が、光吸収部の厚さの75%以上の観察者側の位置に存在することで、さらに正面に光が集光されていると考えられる。
Moreover, the actual施例2 has a high front transmittance than Comparative Example 11, Example 4 has a high front transmittance than Comparative Example 13, Example 6 had the result that high front transmittance than Comparative Example 15 rice field. On the other hand, the transmittance in the range of 40 ° or more and 80 ° or less in the vertical direction is lower in Example 2 than in Comparative Example 11 , Example 4 is lower than Comparative Example 13 , and Example 6 is higher than Comparative Example 15. Was also a low result. As a result, it is considered that the intersection of the first straight line and the second straight line exists at a position on the observer side of 75% or more of the thickness of the light absorbing portion, so that the light is further focused on the front surface. Be done.

比較例15、実施例6は、20°透過率が他の例よりも良好な結果であった。水平方向に40°及び鉛直方向上側に20°の位置はいわゆる「ドライバー視点」である。すなわち、光学シートの出光面が鉛直に配置された場合において、一方の界面が光吸収部の鉛直方向下側となるように配置され、かつ、一方の界面にのみ凹型が形成されることにより、ドライバー視点における透過率を向上させることができることが分かった。さらには、上記したように、実施例6は比較例15よりも鉛直方向上側に40°以上80°以下の範囲における透過率が低い。よって、実施例6に係る光学シートはフロントガラス等への映り込みも防止できる。 Comparative Example 15 and Example 6 had better 20 ° transmittance than the other examples. The position of 40 ° in the horizontal direction and 20 ° in the vertical direction is the so-called "driver's viewpoint". That is, when the light emitting surface of the optical sheet is arranged vertically, one interface is arranged so as to be on the lower side in the vertical direction of the light absorbing portion, and a concave shape is formed only on one interface. It was found that the transmittance from the driver's point of view can be improved. Further, as described above, Example 6 has a lower transmittance in the range of 40 ° or more and 80 ° or less in the vertical direction upper side than Comparative Example 15. Therefore, the optical sheet according to the sixth embodiment can prevent reflection on the windshield and the like.

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、330 光学シート
32 光学機能層
33 光透過部
34、134、234、334 光吸収部
35a、135a 第一の直線
35b、135b 第二の直線
235a 第一の接線
235b 第二の接線
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, 330 Optical sheet 32 Optical functional layer 33 Light transmission part 34, 134, 234, 334 Light absorption Part 35a, 135a First straight line 35b, 135b Second straight line 235a First tangent line 235b Second tangent line

Claims (5)

光源、及び前記光源の観察者側に配置される光学シートを備える面光源装置と、前記面光源装置の観察者側に配置される液晶パネルと、を備える映像源ユニットであって、
前記光学シートは、
所定の断面を有して一方向に延び、当該延びる方向とは異なる方向に間隔を有して複数配列される光透過部と、
複数の前記光透過部の間に形成される光吸収部と、を備え、
前記光透過部と前記光吸収部との界面のうち少なくとも一方は、前記光吸収部に対して凹型の形状を有しており、
厚さ方向断面における前記一方の界面を形成する線の前記光源側端部である一端及び前記液晶パネル側の端部である他端において、前記一方の界面を形成する線が折れ線状である場合は、前記一端から延びる直線を第一の直線とし、前記他端から延びる直線を第二の直線とし、前記一方の界面を形成する線が曲線状である場合は、前記一端における前記曲線の接線を第一の接線とし、前記他端における前記曲線の接線を第二の接線としたとき、
前記凹型は、
前記第一の直線と前記第二の直線との交点、又は前記第一の接線と前記第二の接線との交点が、前記光吸収部の厚さの75%よりも前記他端側の位置に存在するように形成される、
映像源ユニット
An image source unit including a light source, a surface light source device including an optical sheet arranged on the observer side of the light source, and a liquid crystal panel arranged on the observer side of the surface light source device.
The optical sheet is
A light transmitting portion having a predetermined cross section and extending in one direction, and a plurality of light transmitting portions arranged at intervals in a direction different from the extending direction.
A light absorbing portion formed between the plurality of light transmitting portions is provided.
At least one of the interfaces between the light transmitting portion and the light absorbing portion has a concave shape with respect to the light absorbing portion.
When the line forming the one interface is a broken line at one end of the line forming the one interface in the thickness direction and the other end of the line forming the one interface on the liquid crystal panel side. Is a straight line extending from one end as a first straight line, a straight line extending from the other end as a second straight line, and when the line forming the one interface is curved, is a tangent to the curve at the one end. Is the first tangent, and the tangent of the curve at the other end is the second tangent.
The concave shape is
The intersection of the first straight line and the second straight line, or the intersection of the first tangent line and the second tangent line, is located on the other end side of the thickness of the light absorbing portion of 75%. Formed to be present in
Video source unit .
前記一方の界面にのみ前記凹型が形成され、前記一方の界面とは反対側の他方の界面は1つの直線状である、請求項1に記載の映像源ユニットWherein the said concave is formed on only one of the interface, said and one interface other interface opposite Ru one linear der, image source unit according to claim 1. 前記一方の界面とは反対側の他方の界面も前記光吸収部に対して前記凹型の形状を有する、請求項1に記載の映像源ユニット The video source unit according to claim 1, wherein the other interface opposite to the one interface also has the concave shape with respect to the light absorbing portion. 請求項1乃至3のいずれかに記載の映像源ユニットが筐体に納められた液晶表示装置。 A liquid crystal display device in which the video source unit according to any one of claims 1 to 3 is housed in a housing. 請求項2に記載の映像源ユニットが筐体に納められた液晶表示装置であって、
前記光学シートの出光面が鉛直に配置された場合において、
前記凹型が形成された界面が前記光吸収部の鉛直方向下側となるように配置され液晶表示装置。
The video source unit according to claim 2 is a liquid crystal display device housed in a housing.
When the light emitting surface of the optical sheet is arranged vertically,
A liquid crystal display device arranged so that the interface on which the concave shape is formed is on the lower side in the vertical direction of the light absorbing portion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7255248B2 (en) * 2019-02-27 2023-04-11 大日本印刷株式会社 Optical member
JP7567423B2 (en) * 2020-12-09 2024-10-16 Toppanホールディングス株式会社 Multi-sided metal light shielding plate

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006171701A (en) * 2004-11-18 2006-06-29 Dainippon Printing Co Ltd Viewing angle control sheet and liquid crystal display device using the same
WO2007148721A1 (en) * 2006-06-22 2007-12-27 Pioneer Corporation Display apparatus and optical filter
WO2008020664A1 (en) * 2006-08-18 2008-02-21 Lg Electronics Inc. Filter and plasma display device thereof
JP4816395B2 (en) * 2006-10-12 2011-11-16 株式会社日立製作所 Image display device and light diffusion member used therefor
JP2011075768A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Dainippon Printing Co Ltd Optical sheet and image display device
JP5724540B2 (en) * 2011-03-31 2015-05-27 大日本印刷株式会社 Optical sheet, display device, optical sheet manufacturing method, and roll mold manufacturing method
JP5716733B2 (en) * 2012-12-19 2015-05-13 大日本印刷株式会社 Daylighting sheet, daylighting device, and building

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