JP3769327B2 - プリズムレンズシート、バックライトシステム及び液晶表示装置 - Google Patents
プリズムレンズシート、バックライトシステム及び液晶表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3769327B2 JP3769327B2 JP19336996A JP19336996A JP3769327B2 JP 3769327 B2 JP3769327 B2 JP 3769327B2 JP 19336996 A JP19336996 A JP 19336996A JP 19336996 A JP19336996 A JP 19336996A JP 3769327 B2 JP3769327 B2 JP 3769327B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens sheet
- prism lens
- backlight system
- angle
- liquid crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
- G02B6/0036—2-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
- G02B6/0053—Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
- G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
- G02B6/003—Lens or lenticular sheet or layer
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133524—Light-guides, e.g. fibre-optic bundles, louvered or jalousie light-guides
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画面輝度及び視野角を光学的に制御するプリズムレンズシート及びそれを用いたバックライトシステム、液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置は、その軽量化や高精細化等に伴って、パソコンを始めとするＯＡ機器などに広く使用されている。しかし、液晶自体が発光しないために、バックライトシステムを用いて、輝度の向上を図っている。
一方、ノートブック型パソコンが普及し、開放的空間における使用が頻繁に行なわれるようになり、個人使用の要求が高まってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このために、前述した液晶表示装置は、情報の保護のために、視野角を狭くしたいという要求があり、バックライトシステムを改良して、その明るさや視野角を制御することが望まれている。
この課題を解決するために、バックライトシステムの明るさを向上させることも考えられるが、消費電力、発熱量の増大やコストアップなどの別の問題が発生する。
【０００４】
本発明は、従来のバックライトシステムに改良を加えることなく、画面輝度と視野角を光学的に制御することを可能にするプリズムレンズシート及びそれを用いたバックライトシステム、液晶表示装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、透光性基板の一方の面に三角柱からなるプリズム形状の単位レンズ部を長軸方向が互いに平行になるように多数形成した、バックライトシステム上に配置するためのプリズムレンズシートにおいて、前記単位レンズ部は、断面が二等辺三角形であって、その頂角が８０〜８７°であり、且つ、屈折率が１．５７〜１．５９の電離放射線硬化樹脂によって成形されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のプリズムレンズシートにおいて、前記単位レンズ部は、半値角が６５°以下であることを特徴とする。請求項３の発明は、請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載のプリズムレンズシートにおいて、前記単位レンズ部は、半値角と反転角との差が２０°以上であることを特徴とする。
【０００７】
請求項４の発明は、透光性のある板状の導光板と、前記導光板の側端面の双方又は一方に隣接して設けられた線状光源と、前記導光板の裏側に配置された反射板と、前記導光板の上面に配置された拡散板と、前記光拡散板の出光側に設けられた前記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプリズムレンズシートとを含むものである。
【０００８】
請求項５の発明は、透過型の液晶表示素子と、前記液晶表示素子の背面に設けられた前記請求項４に記載のバックライトシステムとを含むものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しくに説明する。
図１は、本実施形態に係るプリズムレンズシートを用いたバックライトシステムを示す図である。プリズムレンズシート１０は、透光性基板１１の一方の面に三角柱からなるプリズム形状の単位レンズ部１２を長軸方向が互いに平行になるように多数形成したシートである。
【００１０】
透光性基材１１は、ポリメタアクリル酸メチル，ポリアクリル酸メチル等のアクリル酸エステル又はメタアクリル酸エステルの単独若しくは共重合体，ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル，ポリカーボネート，ポリスチレン等の透明な樹脂等，透明な硝子等、透明なセラミックス等の透光性材料からなる平面形状をしたシート又はフィルムである。この透光性基材１１は、背面光源用として用いる場合には、厚みが２０〜１０００μｍ程度であって、平面形状のものを用いることが好ましい。
【００１１】
この実施形態では、単位レンズ部１２は、断面が二等辺三角形であって、その頂角αが８０〜８７°となるように設定することが好ましい。また、単位レンズ部１２のピッチは、用途にもよるが、ほぼ１０〜５００μｍが好ましい。
【００１２】
この単位レンズ部１２は、このプリズムレンズシート１０の逆型が切削された成形型に、紫外線硬化樹脂を塗布したのちに透光性基材１１を積層して、紫外線を照射することにより硬化させて成形することができる。
また、紫外線硬化性の熱可塑性樹脂フィルムにロールエンボス版によってエンボス加工したのちに、紫外線を照射してそのフィルムを硬化させる方法（特開昭６１−１５６２７３号公報記載）などによっても成形することができる。
【００１３】
紫外線硬化樹脂としては、屈折率が１．５７〜１．５９のものが好ましく使用することができる。
なお、紫外線硬化樹脂の例で説明したが、他の電離放射線、例えば、電子線によって硬化する電子線硬化樹脂であってもよい。
【００１４】
バックライトシステム２０は、基部側から先端側に厚さが薄くなるように成形された導光板２１と、その導光板２１の基部側に配置された冷陰極管などの光源２２と、光源２２をカバーしその光を導光板２１側に反射させるリフレクタ２３と、導光板２１の下面に設けられ、下方向に向かった光を順次反射する反射板２４と、導光板２１の上面に配置され、上方向に出射する光を拡散させる拡散板２５と、拡散板２５の上面に配置された本実施形態に係るプリズムレンズシート１０等とから構成されている。
【００１５】
図２は、図１のバックライトシステムを用いた液晶表示装置を示した図である。この液晶表示装置３０は、図１のバックライトシステム２０が背面に配置されており、マトリクス状のセルをもつ液晶３１と、液晶３１の両側に配置され、各セルに電圧を印加する回路を有する透明導電膜３２，３３と、透明導電膜３３の上面に配置され、各セルを所定のパターンでＲ，Ｇ，Ｂの３色に対応ずけるカラーフィルター３４と、これらを両側から封止するガラス板３５，３６と、ガラス板３６の上面に配置された位相差フィルム３７と、入光側と出光側に配置された偏光フィルム３８，３９等とから構成されている。
【００１６】
【実施例】
次に、具体的な実施例をあげて、本発明をさらに詳しく説明する。
バックライトシステム２０は、導光板２１として、１１．３インチの大きさであって基部側の厚みが２．５ｍｍ、先端側の厚みが１．０ｍｍとなるような形状のアクリル板を用い、光源２２として、φ１．８ｍｍ，７．９２Ｗの冷陰極管を用い、光拡散板２５として、厚み１２５μｍのＰＥＴフィルム上に有機ビーズ（アクリル）をコーティングして拡散層を形成したフィルム（大日本印刷製，Ｎｏ．７９００ｓｃ）を使用した。
【００１７】
プリズムレンズシート１０は、プリズム形状を形成する屈折率１．４９，１．５７，１．５９の紫外線硬化樹脂を用意し、それぞれ頂角８０，８３，８５，９０°でプリズム形状の逆型を切削した成形型に注入した後に、透明基材を重ね合わせて、その透明基材を通して、紫外線光源により紫外線を照射し、重合後に離型することにより得た。
【００１８】
そして、以下に示す実施例（１）〜（１２）、比較例（１３），（１４）のプリズムレンズシートを光拡散板２５上に配置して、正面５００ｍｍの位置において、輝度計（トプコン製，ＢＭ−７，測定角０．２度）を用いて輝度測定を行った。その結果、図３から図５及び図６の値を得た。
各実施例の頂角，屈折率及びその測定結果の図面は、以下の通りである。
【００１９】
【００２０】
また、図６（Ａ）は、プリズムレンズシート１０を除いたバックライトシステム２０についての輝度測定結果［比較例（１３）］を示す線図、図６（Ｂ）は、屈折率Ｒ＝１．５７，頂角α＝９７°のプリズムレンズシートを用いた場合の輝度測定結果［比較例（１４）］を示す線図である。
【００２１】
本実施例は、大きさ約１０インチの画面をもつ、ラップトップパソコンに使用する場合を想定したものであって、画面の正面において、距離４００ｍｍで観察している場合に、２５０ｍｍ脇まで近づいて画面を観察されることは難しい。逆に言えば、近づいても、隣人から観察されにくい角度（視野角）は、片側３２°付近である。
【００２２】
図７〜図９は、図３〜図５の線図に基づいて、半値角，半値角と反転角の差，輝度上昇率の傾向を表した線図である。
半値角は、主ローブの最大輝度が１／２になる値であって、画面の明るさの変化を違和感なく観察できる領域である。この角度を超えた位置から観察すると、画面が見えにくくなる。図７において、半値角６５°を境にして、プリズムレンズシートを選択できる。
【００２３】
反転角は、輝度分布図において、最大輝度位置から、輝度の変化率が減少から上昇に点じる点があり、この点を反転角として定義している。この角度からは、画面が真っ暗になり、画面を観察することができない。つまり、半値角と反転角の間の角度領域が広くなることが、画面が見えにくくなる領域が広くなることになる。この角度差が、情報の機密性を得るための条件となる。
【００２４】
輝度上昇率は、プリズムレンズシート１０を搭載する前後での正面輝度の変化率を表現した値である。画面のコントラスト、見やすさを考慮すると、輝度上昇率は、高いほどよい。図９において、輝度上昇率は、頂角が９０°に近くなるほうが高くなり、また、屈折率が高い方が高くなる。
【００２５】
図１０は、本実施例に係るプリズムレンズシートを用いたバックライトシステムの視野・輝度評価結果を示す図である。各実施例の視野と輝度の目視による評価を行なった。屈折率１．４９のものは、「やや暗い」という傾向にあり、頂角９０°のものは、「隣から見てやや見やすい」という傾向にある。また、頂角の下限を考えた場合には、屈折率１．５７，１．５９を使用しても、８０°よりも輝度上昇率が低くなることが予想されるので、これ以上鋭角にするべきではない。そこで、他人が観察する位置、半値角、半値角と反転角の差を考慮した結果、頂角８０から７８°、屈折率１．５７から１．５９の間が好ましいことがわかった。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、プリズムレンズの頂角と屈折率を所定の範囲に設定したので、画面輝度及び視野角を光学的に制御でき、明るく、隣から見て見えにくい、バックライトシステム、液晶表示装置などの表示が可能となる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るプリズムレンズシートを用いたバックライトシステムを示す図である。
【図２】図１のバックライトシステムを用いた液晶表示装置を示した図である。
【図３】本実施例に係るプリズムレンズシートの輝度測定結果を示す線図である。
【図４】本実施例に係るプリズムレンズシートの輝度測定結果を示す線図である。
【図５】本実施例に係るプリズムレンズシートの輝度測定結果を示す線図である。
【図６】比較例に係るプリズムレンズシートの輝度測定結果を示す線図である。
【図７】図３〜図５の線図に基づいて、半値角の傾向を表した線図である。
【図８】図３〜図５の線図に基づいて、反転角の傾向を表した線図である。
【図９】図３〜図５の線図に基づいて、輝度上昇率の傾向を表した線図である。
【図１０】本実施例に係るプリズムレンズシートを用いたバックライトシステムの視野・輝度評価結果を示す図である。
【符号の説明】
１０ プリズムレンズシート
１１ 透光性基板
１２ 単位レンズ部
２０ バックライトシステム
２１ 導光板
２２ 光源
２３ リフレクタ
２４ 反射板
２５ 拡散板
３０ 液晶表示装置
３１ 液晶
３２，３３ 透明導電膜
３４ カラーフィルター
３５，３６ ガラス板
３７ 位相差フィルム
３８，３９ 偏光フィルム
【発明の属する技術分野】
本発明は、画面輝度及び視野角を光学的に制御するプリズムレンズシート及びそれを用いたバックライトシステム、液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置は、その軽量化や高精細化等に伴って、パソコンを始めとするＯＡ機器などに広く使用されている。しかし、液晶自体が発光しないために、バックライトシステムを用いて、輝度の向上を図っている。
一方、ノートブック型パソコンが普及し、開放的空間における使用が頻繁に行なわれるようになり、個人使用の要求が高まってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このために、前述した液晶表示装置は、情報の保護のために、視野角を狭くしたいという要求があり、バックライトシステムを改良して、その明るさや視野角を制御することが望まれている。
この課題を解決するために、バックライトシステムの明るさを向上させることも考えられるが、消費電力、発熱量の増大やコストアップなどの別の問題が発生する。
【０００４】
本発明は、従来のバックライトシステムに改良を加えることなく、画面輝度と視野角を光学的に制御することを可能にするプリズムレンズシート及びそれを用いたバックライトシステム、液晶表示装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、透光性基板の一方の面に三角柱からなるプリズム形状の単位レンズ部を長軸方向が互いに平行になるように多数形成した、バックライトシステム上に配置するためのプリズムレンズシートにおいて、前記単位レンズ部は、断面が二等辺三角形であって、その頂角が８０〜８７°であり、且つ、屈折率が１．５７〜１．５９の電離放射線硬化樹脂によって成形されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のプリズムレンズシートにおいて、前記単位レンズ部は、半値角が６５°以下であることを特徴とする。請求項３の発明は、請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載のプリズムレンズシートにおいて、前記単位レンズ部は、半値角と反転角との差が２０°以上であることを特徴とする。
【０００７】
請求項４の発明は、透光性のある板状の導光板と、前記導光板の側端面の双方又は一方に隣接して設けられた線状光源と、前記導光板の裏側に配置された反射板と、前記導光板の上面に配置された拡散板と、前記光拡散板の出光側に設けられた前記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプリズムレンズシートとを含むものである。
【０００８】
請求項５の発明は、透過型の液晶表示素子と、前記液晶表示素子の背面に設けられた前記請求項４に記載のバックライトシステムとを含むものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しくに説明する。
図１は、本実施形態に係るプリズムレンズシートを用いたバックライトシステムを示す図である。プリズムレンズシート１０は、透光性基板１１の一方の面に三角柱からなるプリズム形状の単位レンズ部１２を長軸方向が互いに平行になるように多数形成したシートである。
【００１０】
透光性基材１１は、ポリメタアクリル酸メチル，ポリアクリル酸メチル等のアクリル酸エステル又はメタアクリル酸エステルの単独若しくは共重合体，ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル，ポリカーボネート，ポリスチレン等の透明な樹脂等，透明な硝子等、透明なセラミックス等の透光性材料からなる平面形状をしたシート又はフィルムである。この透光性基材１１は、背面光源用として用いる場合には、厚みが２０〜１０００μｍ程度であって、平面形状のものを用いることが好ましい。
【００１１】
この実施形態では、単位レンズ部１２は、断面が二等辺三角形であって、その頂角αが８０〜８７°となるように設定することが好ましい。また、単位レンズ部１２のピッチは、用途にもよるが、ほぼ１０〜５００μｍが好ましい。
【００１２】
この単位レンズ部１２は、このプリズムレンズシート１０の逆型が切削された成形型に、紫外線硬化樹脂を塗布したのちに透光性基材１１を積層して、紫外線を照射することにより硬化させて成形することができる。
また、紫外線硬化性の熱可塑性樹脂フィルムにロールエンボス版によってエンボス加工したのちに、紫外線を照射してそのフィルムを硬化させる方法（特開昭６１−１５６２７３号公報記載）などによっても成形することができる。
【００１３】
紫外線硬化樹脂としては、屈折率が１．５７〜１．５９のものが好ましく使用することができる。
なお、紫外線硬化樹脂の例で説明したが、他の電離放射線、例えば、電子線によって硬化する電子線硬化樹脂であってもよい。
【００１４】
バックライトシステム２０は、基部側から先端側に厚さが薄くなるように成形された導光板２１と、その導光板２１の基部側に配置された冷陰極管などの光源２２と、光源２２をカバーしその光を導光板２１側に反射させるリフレクタ２３と、導光板２１の下面に設けられ、下方向に向かった光を順次反射する反射板２４と、導光板２１の上面に配置され、上方向に出射する光を拡散させる拡散板２５と、拡散板２５の上面に配置された本実施形態に係るプリズムレンズシート１０等とから構成されている。
【００１５】
図２は、図１のバックライトシステムを用いた液晶表示装置を示した図である。この液晶表示装置３０は、図１のバックライトシステム２０が背面に配置されており、マトリクス状のセルをもつ液晶３１と、液晶３１の両側に配置され、各セルに電圧を印加する回路を有する透明導電膜３２，３３と、透明導電膜３３の上面に配置され、各セルを所定のパターンでＲ，Ｇ，Ｂの３色に対応ずけるカラーフィルター３４と、これらを両側から封止するガラス板３５，３６と、ガラス板３６の上面に配置された位相差フィルム３７と、入光側と出光側に配置された偏光フィルム３８，３９等とから構成されている。
【００１６】
【実施例】
次に、具体的な実施例をあげて、本発明をさらに詳しく説明する。
バックライトシステム２０は、導光板２１として、１１．３インチの大きさであって基部側の厚みが２．５ｍｍ、先端側の厚みが１．０ｍｍとなるような形状のアクリル板を用い、光源２２として、φ１．８ｍｍ，７．９２Ｗの冷陰極管を用い、光拡散板２５として、厚み１２５μｍのＰＥＴフィルム上に有機ビーズ（アクリル）をコーティングして拡散層を形成したフィルム（大日本印刷製，Ｎｏ．７９００ｓｃ）を使用した。
【００１７】
プリズムレンズシート１０は、プリズム形状を形成する屈折率１．４９，１．５７，１．５９の紫外線硬化樹脂を用意し、それぞれ頂角８０，８３，８５，９０°でプリズム形状の逆型を切削した成形型に注入した後に、透明基材を重ね合わせて、その透明基材を通して、紫外線光源により紫外線を照射し、重合後に離型することにより得た。
【００１８】
そして、以下に示す実施例（１）〜（１２）、比較例（１３），（１４）のプリズムレンズシートを光拡散板２５上に配置して、正面５００ｍｍの位置において、輝度計（トプコン製，ＢＭ−７，測定角０．２度）を用いて輝度測定を行った。その結果、図３から図５及び図６の値を得た。
各実施例の頂角，屈折率及びその測定結果の図面は、以下の通りである。
【００１９】
また、図６（Ａ）は、プリズムレンズシート１０を除いたバックライトシステム２０についての輝度測定結果［比較例（１３）］を示す線図、図６（Ｂ）は、屈折率Ｒ＝１．５７，頂角α＝９７°のプリズムレンズシートを用いた場合の輝度測定結果［比較例（１４）］を示す線図である。
【００２１】
本実施例は、大きさ約１０インチの画面をもつ、ラップトップパソコンに使用する場合を想定したものであって、画面の正面において、距離４００ｍｍで観察している場合に、２５０ｍｍ脇まで近づいて画面を観察されることは難しい。逆に言えば、近づいても、隣人から観察されにくい角度（視野角）は、片側３２°付近である。
【００２２】
図７〜図９は、図３〜図５の線図に基づいて、半値角，半値角と反転角の差，輝度上昇率の傾向を表した線図である。
半値角は、主ローブの最大輝度が１／２になる値であって、画面の明るさの変化を違和感なく観察できる領域である。この角度を超えた位置から観察すると、画面が見えにくくなる。図７において、半値角６５°を境にして、プリズムレンズシートを選択できる。
【００２３】
反転角は、輝度分布図において、最大輝度位置から、輝度の変化率が減少から上昇に点じる点があり、この点を反転角として定義している。この角度からは、画面が真っ暗になり、画面を観察することができない。つまり、半値角と反転角の間の角度領域が広くなることが、画面が見えにくくなる領域が広くなることになる。この角度差が、情報の機密性を得るための条件となる。
【００２４】
輝度上昇率は、プリズムレンズシート１０を搭載する前後での正面輝度の変化率を表現した値である。画面のコントラスト、見やすさを考慮すると、輝度上昇率は、高いほどよい。図９において、輝度上昇率は、頂角が９０°に近くなるほうが高くなり、また、屈折率が高い方が高くなる。
【００２５】
図１０は、本実施例に係るプリズムレンズシートを用いたバックライトシステムの視野・輝度評価結果を示す図である。各実施例の視野と輝度の目視による評価を行なった。屈折率１．４９のものは、「やや暗い」という傾向にあり、頂角９０°のものは、「隣から見てやや見やすい」という傾向にある。また、頂角の下限を考えた場合には、屈折率１．５７，１．５９を使用しても、８０°よりも輝度上昇率が低くなることが予想されるので、これ以上鋭角にするべきではない。そこで、他人が観察する位置、半値角、半値角と反転角の差を考慮した結果、頂角８０から７８°、屈折率１．５７から１．５９の間が好ましいことがわかった。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、プリズムレンズの頂角と屈折率を所定の範囲に設定したので、画面輝度及び視野角を光学的に制御でき、明るく、隣から見て見えにくい、バックライトシステム、液晶表示装置などの表示が可能となる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るプリズムレンズシートを用いたバックライトシステムを示す図である。
【図２】図１のバックライトシステムを用いた液晶表示装置を示した図である。
【図３】本実施例に係るプリズムレンズシートの輝度測定結果を示す線図である。
【図４】本実施例に係るプリズムレンズシートの輝度測定結果を示す線図である。
【図５】本実施例に係るプリズムレンズシートの輝度測定結果を示す線図である。
【図６】比較例に係るプリズムレンズシートの輝度測定結果を示す線図である。
【図７】図３〜図５の線図に基づいて、半値角の傾向を表した線図である。
【図８】図３〜図５の線図に基づいて、反転角の傾向を表した線図である。
【図９】図３〜図５の線図に基づいて、輝度上昇率の傾向を表した線図である。
【図１０】本実施例に係るプリズムレンズシートを用いたバックライトシステムの視野・輝度評価結果を示す図である。
【符号の説明】
１０ プリズムレンズシート
１１ 透光性基板
１２ 単位レンズ部
２０ バックライトシステム
２１ 導光板
２２ 光源
２３ リフレクタ
２４ 反射板
２５ 拡散板
３０ 液晶表示装置
３１ 液晶
３２，３３ 透明導電膜
３４ カラーフィルター
３５，３６ ガラス板
３７ 位相差フィルム
３８，３９ 偏光フィルム
Claims (5)
- 透光性基板の一方の面に三角柱からなるプリズム形状の単位レンズ部を長軸方向が互いに平行になるように多数形成した、バックライトシステム上に配置するためのプリズムレンズシートにおいて、
前記単位レンズ部は、断面が二等辺三角形であって、その頂角が８０〜８７°であり、且つ、屈折率が１．５７〜１．５９の電離放射線硬化樹脂によって成形されていること
を特徴とするプリズムレンズシート。 - 請求項１に記載のプリズムレンズシートにおいて、
前記単位レンズ部は、半値角が６５°以下であること
を特徴とするプリズムレンズシート。 - 請求項１又は請求項２に記載のプリズムレンズシートにおいて、
前記単位レンズ部は、半値角と反転角との差が２０°以上であること
を特徴とするプリズムレンズシート。 - 透光性のある板状の導光板と、
前記導光板の側端面の双方又は一方に隣接して設けられた線状光源と、
前記導光板の裏側に配置された反射板と、
前記導光板の上面に配置された拡散板と、
前記光拡散板の出光側に設けられた前記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプリズムレンズシートと
を含むバックライトシステム。 - 透過型の液晶表示素子と、
前記液晶表示素子の背面に設けられた前記請求項４に記載のバックライトシステムと
を含む液晶表示装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19336996A JP3769327B2 (ja) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | プリズムレンズシート、バックライトシステム及び液晶表示装置 |
| US08/896,832 US6011601A (en) | 1996-07-23 | 1997-07-18 | Backlight system for liquid crystal display comprising prism lens having apex angle of 80°-85° and refractive index of 1.57-1.59 |
| TW086110336A TW330983B (en) | 1996-07-23 | 1997-07-21 | Prism lens sheet and backlight system for liquid crystal display |
| KR1019970034242A KR100321282B1 (ko) | 1996-07-23 | 1997-07-22 | 프리즘렌즈시트와이를사용한백라이트시스템및액정표시장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19336996A JP3769327B2 (ja) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | プリズムレンズシート、バックライトシステム及び液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1039115A JPH1039115A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3769327B2 true JP3769327B2 (ja) | 2006-04-26 |
Family
ID=16306774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19336996A Expired - Fee Related JP3769327B2 (ja) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | プリズムレンズシート、バックライトシステム及び液晶表示装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6011601A (ja) |
| JP (1) | JP3769327B2 (ja) |
| KR (1) | KR100321282B1 (ja) |
| TW (1) | TW330983B (ja) |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6104455A (en) * | 1997-08-27 | 2000-08-15 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Back light device and liquid crystal display apparatus |
| US6473220B1 (en) | 1998-01-22 | 2002-10-29 | Trivium Technologies, Inc. | Film having transmissive and reflective properties |
| JP3978557B2 (ja) * | 1998-09-22 | 2007-09-19 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 偏光成分を増加させる導光体装置および液晶表示装置 |
| JP2000330098A (ja) * | 1999-05-24 | 2000-11-30 | Nitto Denko Corp | 液晶セル用基板、液晶セル及び液晶表示装置 |
| KR100323827B1 (ko) * | 1999-06-07 | 2002-02-19 | 구본준, 론 위라하디락사 | 면광원장치 |
| US6386721B1 (en) * | 1999-07-08 | 2002-05-14 | Physical Optics Corporation | Light pipe having one or more integral diffusers |
| KR100318828B1 (ko) * | 1999-12-24 | 2002-01-04 | 이형도 | 액정표시장치의 백 라이트 |
| JP4945032B2 (ja) * | 2001-05-08 | 2012-06-06 | 恵和株式会社 | 反射シート及びこれを用いたバックライトユニット |
| US6755534B2 (en) | 2001-08-24 | 2004-06-29 | Brookhaven Science Associates | Prismatic optical display |
| US6906761B2 (en) * | 2001-09-19 | 2005-06-14 | Keiwa Inc. | Reflection sheet and backlight unit using the same |
| US7595934B2 (en) | 2002-03-26 | 2009-09-29 | Brilliant Film Llc | Integrated sub-assembly having a light collimating or transflecting device |
| US7518801B2 (en) | 2002-03-26 | 2009-04-14 | Brillant Film Llc | Method for making collimating or transflecting film having a reflective layer |
| US7345824B2 (en) * | 2002-03-26 | 2008-03-18 | Trivium Technologies, Inc. | Light collimating device |
| US6791639B2 (en) * | 2002-05-14 | 2004-09-14 | International Business Machines Corporation | Direct view display with lenticular lens for improved brightness and wide viewing angle |
| TWI288832B (en) * | 2002-11-11 | 2007-10-21 | Samsung Electronics Co Ltd | Prism sheet and fabrication method thereof and liquid crystal display device employing the same |
| TW556844U (en) * | 2002-12-20 | 2003-10-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Lightguide plate and surface-light source |
| US7356219B2 (en) * | 2002-12-31 | 2008-04-08 | Pirelli & C. S.P.A. | Integrated optical add/drop device having switching function |
| WO2004104677A2 (en) * | 2003-05-20 | 2004-12-02 | Trivium Technologies, Inc. | Devices for use in non-emissive displays |
| JP2005062541A (ja) * | 2003-08-14 | 2005-03-10 | Alps Electric Co Ltd | 光学部材及びその製造方法並びに面発光装置及び液晶表示装置 |
| JP2005174701A (ja) * | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Toyota Industries Corp | 電界発光デバイス |
| JP3763068B2 (ja) * | 2004-08-05 | 2006-04-05 | サンテック株式会社 | ディスプレイ装置 |
| JP4578954B2 (ja) * | 2004-12-07 | 2010-11-10 | アルプス電気株式会社 | 表示装置 |
| KR20060105193A (ko) * | 2005-04-01 | 2006-10-11 | 삼성전자주식회사 | 하이브리드-확산판과, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및표시장치 |
| KR100728940B1 (ko) * | 2006-03-10 | 2007-06-14 | (주)케이디티 | 광여기 시트 |
| JP4991486B2 (ja) * | 2007-10-31 | 2012-08-01 | ソニー株式会社 | 光学シートおよびその製造方法ならびに表示装置 |
| JP2009158135A (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 面光源装置及び液晶表示装置 |
| TW200946775A (en) * | 2008-02-27 | 2009-11-16 | Brilliant Film Llc | Concentrators for solar power generating systems |
| CN101978292A (zh) * | 2008-03-27 | 2011-02-16 | 夏普株式会社 | 光学构件、照明装置、显示装置、电视接收装置以及光学构件的制造方法 |
| JP2010015038A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Nitto Denko Corp | 液晶表示装置 |
| KR100986997B1 (ko) * | 2008-08-12 | 2010-10-11 | 주식회사 엘엠에스 | 광학소자, 이를 갖는 백라이트 유닛 및 액정표시장치 |
| JP5382608B2 (ja) * | 2008-11-17 | 2014-01-08 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 光拡散シート及びそれを用いた面光源装置、ならびに光拡散シートの製造方法 |
| JP5750955B2 (ja) * | 2011-03-17 | 2015-07-22 | 凸版印刷株式会社 | Ｅｌ素子、並びにそれを用いた照明装置、ディスプレイ装置及び液晶ディスプレイ装置 |
| US20140043565A1 (en) * | 2012-08-10 | 2014-02-13 | Macrodisplay Inc | Sunlight readable lcd devices employing directional light guiding film |
| JP6767717B2 (ja) * | 2016-07-12 | 2020-10-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 照明装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2097109C (en) * | 1992-06-01 | 2000-01-11 | Shozo Kokawa | Liquid crystal display |
| KR0168879B1 (ko) * | 1992-12-25 | 1999-04-15 | 기따지마 요시또시 | 렌티큘러 렌즈, 면광원 및 액정 표시 장치 |
| EP0797045B1 (en) * | 1993-02-01 | 1999-05-12 | Tosoh Corporation | Backlighting device |
| JP2809089B2 (ja) * | 1994-02-28 | 1998-10-08 | 日本電気株式会社 | 透過型液晶表示装置 |
| US5719649A (en) * | 1994-06-08 | 1998-02-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Light guide and liquid crystal display device using it |
| US5808784A (en) * | 1994-09-06 | 1998-09-15 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Lens array sheet surface light source, and transmission type display device |
| JP3607759B2 (ja) * | 1995-09-08 | 2005-01-05 | 五洋紙工株式会社 | プリズムシート |
-
1996
- 1996-07-23 JP JP19336996A patent/JP3769327B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-07-18 US US08/896,832 patent/US6011601A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-21 TW TW086110336A patent/TW330983B/zh not_active IP Right Cessation
- 1997-07-22 KR KR1019970034242A patent/KR100321282B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100321282B1 (ko) | 2002-06-20 |
| TW330983B (en) | 1998-05-01 |
| JPH1039115A (ja) | 1998-02-13 |
| US6011601A (en) | 2000-01-04 |
| KR980010515A (ko) | 1998-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3769327B2 (ja) | プリズムレンズシート、バックライトシステム及び液晶表示装置 | |
| JP3271695B2 (ja) | バックライト光源および液晶表示装置 | |
| KR100402186B1 (ko) | 직접 조망표시장치 | |
| KR100398751B1 (ko) | 광확산필름 및 그 이용 | |
| US8246188B2 (en) | Illuminating device and display unit | |
| TWI374315B (ja) | ||
| MX2007008960A (es) | Lamina optica, y unidad de luz de respaldo y pantalla que la utiliza. | |
| JP2007304553A (ja) | プリズムシート、それを備えたバックライトユニット及び液晶表示装置 | |
| KR20100091977A (ko) | 고투과 광 제어 필름 | |
| JP2004070309A (ja) | プリズムシート及びこれを有する液晶表示器 | |
| JP4423933B2 (ja) | 光学シートとそれを用いたバックライトユニットおよびディスプレイ | |
| JPH10282496A (ja) | 導光体、導光体の製造方法及び面光源 | |
| WO1996021884A1 (en) | Display screen device with array of tapered waveguides | |
| US10948650B2 (en) | Display including turning film and diffuser | |
| JP5098575B2 (ja) | 光学シート、バックライトユニット及びディスプレイ装置 | |
| JP4191498B2 (ja) | 光学素子、その製造方法及び液晶表示装置 | |
| JP2003021727A (ja) | 導光体及びこれを用いた面光源装置と液晶ディスプレイ装置 | |
| JPH10104430A (ja) | 導光体、導光体の製造方法及び面光源 | |
| KR101644856B1 (ko) | 편광 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 | |
| JP3991044B2 (ja) | バックライトおよびそれを用いた液晶表示装置 | |
| JP4548628B2 (ja) | 光学フィルム | |
| JP4866230B2 (ja) | 両面発光面光源素子およびそれを用いた液晶表示装置 | |
| JP2000180612A (ja) | ディスプレイ用反射材及び反射型ディスプレイ装置 | |
| WO2019202642A1 (ja) | 導光板、面光源装置、表示装置、導光板の製造方法 | |
| JP2022051795A (ja) | 導光板、面光源装置、表示装置、導光板の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041105 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041124 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050124 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050510 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060131 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060206 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100210 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110210 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |