JP4957317B2 - Display, backlight unit for display, optical sheet, and method of manufacturing optical sheet - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示素子を組み込んだ画像表示装置である液晶ディスプレイに代表されるディスプレイに、輝度向上機能を提供する光学シートの改良、この光学シートの製造方法、この光学シートを適用したディスプレイ及びディスプレイ用バックライトユニットに関する。 The present invention relates to an improvement of an optical sheet that provides a brightness enhancement function to a display typified by a liquid crystal display that is an image display device incorporating a liquid crystal display element, a method of manufacturing the optical sheet, a display to which the optical sheet is applied, and The present invention relates to a display backlight unit.
液晶ディスプレイは、プラズマディスプレイパネル、有機ELディスプレイ、電界放出ディスプレイ等のような他の画像表示装置とは異なり自発光型ではないために、光源23を含むバックライトユニット40(図4参照)を必要とする場合がほとんどである。その場合には、バックライトユニット40の消費電力が液晶表示素子42を駆動させるのに必要な消費電力に上乗せされることになる。
Unlike other image display devices such as a plasma display panel, an organic EL display, a field emission display, etc., the liquid crystal display is not a self-luminous type, and therefore requires a
そこで、バックライトユニット40の消費電力を可能な限り低減させるために、輝度向上機能を有する光学シートを用いることで、ディスプレイの総消費電力の低減が試みられている。
Therefore, in order to reduce the power consumption of the
バックライトユニット40の消費電力を低減させるための輝度向上シートとしては、米国3M社が開発した輝度強調フィルム(BEF:Brightness Enhancement Film)が公知である(特許文献1)。
As a brightness enhancement sheet for reducing the power consumption of the
BEFのように透光性フィルムの一方の面にプリズム形状が形成され、かつ他方の面に透明な凸状ドットが形成された光学シートに、さらに導光板および拡散フィルムなどで組み合わされた液晶ディスプレイ装置は、輝度が高くかつモアレ現象の生じない液晶ディスプレイ装置として提供される。 A liquid crystal display in which a prism shape is formed on one surface of a translucent film and a transparent convex dot is formed on the other surface, as in BEF, and further combined with a light guide plate and a diffusion film The device is provided as a liquid crystal display device with high brightness and no moiré phenomenon.
BEFは、図5に示すように、部材70上に、断面三角形状の単位プリズム72が一方向に周期的に配列されたフィルムである。このプリズム72は光の波長に比較して大きいサイズ(ピッチ)である。BEFは、“軸外(off-axis)”からの光を集光し、この光を視聴者に向けて“軸上(on-axis)”に方向転換(redirect)または“リサイクル(recycle)”する。
As shown in FIG. 5, BEF is a film in which
ディスプレイの使用時(観察時)に、BEFは、軸外輝度を低下させることによって軸上輝度を増大させる。ここで言う「軸上」とは、視聴者の視覚方向に一致する方向であり、一般的にはディスプレイ画面に対する法線方向(図5中に示す方向F)側である。 When using the display (when observing), the BEF increases the on-axis brightness by reducing the off-axis brightness. Here, “on-axis” is a direction that coincides with the visual direction of the viewer, and is generally the normal direction to the display screen (direction F shown in FIG. 5).
プリズム72の反復的アレイ構造が1方向のみの並列では、その並列方向での方向転換またはリサイクルのみが可能であり、水平および垂直方向での表示光の輝度制御を行なうために、プリズム群の並列方向が互いに略直交するように、2枚のシートを重ねて組み合わせて用いられる。
When the repetitive array structure of the
BEFの採用により、ディスプレイ設計者が電力消費を低減しながら所望の軸上輝度を達成することができるようになった。 The adoption of BEF allows display designers to achieve the desired on-axis brightness while reducing power consumption.
BEFに代表されるプリズム72の反復的アレイ構造を有する輝度制御部材をディスプレイに採用する旨が開示されている特許文献としては、特許文献1乃至3に例示されるように多数のものが知られている。
As patent documents disclosing that a brightness control member having a repetitive array structure of
上記のようなBEFを輝度制御部材として用いた光学シートでは、図6に示すように、屈折作用Xによって、光源23からの光23aが、最終的には、制御された角度φで出射されることによって、視聴者の視覚方向Fの光の強度を高めるように制御することができる。
In the optical sheet using the BEF as a brightness control member as described above, the
しかしながら、同時に反射/屈折作用Yによる光成分が、視聴者の視覚方向Fに進むことなく横方向に無駄に出射されてしまう。 However, at the same time, the light component due to the reflection / refraction action Y is unnecessarily emitted in the lateral direction without proceeding in the visual direction F of the viewer.
したがって、図5,図6に示すようなBEFを用いた光学シートから出射される光強度分布は、視聴者の視覚方向Fにおける光強度が最も高められるものの、横方向から無駄に出射される光も増えてしまうという問題がある
このような欠点を克服するために、図7に示すように、プリズムではなく単位レンズ44の反復的アレイ構造を有する光学シートを用いたバックライトユニットもある(特許文献4)。
Therefore, the light intensity distribution emitted from the optical sheet using BEF as shown in FIG. 5 and FIG. 6 has the highest light intensity in the visual direction F of the viewer, but the light emitted wastefully from the lateral direction. In order to overcome such a drawback, there is also a backlight unit using an optical sheet having a repetitive array structure of
この光学シート38の透明基材39の液晶表示素子42側の面には、光学シート38内を進行した光を液晶表示素子42へ導くレンズ44が設けられている。このレンズ44は、図8の斜視図に示すように、複数の単位レンズ44が反復的にアレイ構造をなしている。
A
さらに、他方の面には、各単位レンズ44の焦点面近傍にそれぞれ開口部46を持つことによりストライプ状のパターンを有する光反射層48が設けられている。
Furthermore, a
この光反射層48は、白色である二酸化チタン(TiO2)粉末を透明な接着剤等の溶液に混合した混合物を、所定のパターン(単位レンズが半円柱状凸シリンドリカルレンズ群の場合、単位レンズ44それぞれに1:1で対応して開口部46を有するストライプ状となる)で印刷形成(あるいは、転写形成)したものである。
The
図9は、図7,図8の光学シートをバックライトユニットに適用した場合のバックライトの光路制御特性を示す説明図である。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing optical path control characteristics of a backlight when the optical sheets of FIGS. 7 and 8 are applied to a backlight unit.
拡散フィルム32から出射した光のうち、開口部46を通過した光のみが、レンズ44に入射し、レンズ44によってある一定方向に集光された後に出射される。そして、偏光板49に入射し、所定の偏光成分の光のみが液晶表示素子42に導かれる。
Of the light emitted from the
一方、開口部46を通ることができなかった光は、光反射層48で反射され、拡散板26側に戻され、更に、光源23を収納するランプハウス21の底部に設けられた反射板27へ導かれる。そして、反射板27によって反射されることによって再び拡散板26に入射し、拡散板26において再び拡散された後に、いずれは入射角度が絞られた光となった後に開口部46を通ってレンズ44に入射し、レンズ44によって、図9に示すように、所定角度φ内に絞られて出射される。
On the other hand, the light that could not pass through the
このような光学シート38を用いたバックライトユニット40では、光学シート38の開口部46の大きさ及び位置を調節することによって、光の利用効率を高めながら、レンズ44から正面方向Fに出射される光の割合を高めるように制御することができる。
しかしながら、特許文献4で開示されているバックライトユニットでは、バックライト光源の利用効率の点で優位であるが、レンズ44の作製に加えて光反射層48のストライプパターンの位置及び形状を高精度に形成する必要がある。
However, the backlight unit disclosed in Patent Document 4 is advantageous in terms of utilization efficiency of the backlight light source. However, in addition to the production of the
特許文献4では、光反射層48のストライプパターンの形成方法として印刷方式が記載されているが、印刷方式ではレンズピッチの微細化が進んだ場合、光反射層48のストライプパターンの位置及び形状を高精度に行なうのは困難であるとういう課題があった。
In Patent Document 4, a printing method is described as a method of forming a stripe pattern of the
また、光学シート38の反レンズ面に形成した感光性樹脂層に対するレンズ44自身の集光特性を利用して、正確に個々の単位レンズ44の非集光部にあたる位置を規定する、所謂セルフアライメント方式が、正確に単位レンズ44の集光部を開口する(正確に単位レンズ44の非集光部を遮光する)上で有効である。
In addition, so-called self-alignment that accurately defines the position corresponding to the non-condensing portion of each
従来技術として、特許文献5に開示されている方式を利用して、光学シート38の平坦面に電離放射線硬化型樹脂層を形成し、光源23と光学シート38とを、シリンドリカル状のレンズ44の並設方向に相対移動させながら、レンズ44の長手方向(図8中に示すL方向)に延びた帯状の光線(スリット光)を、レンズ44側から光学シート38の平坦面に対して垂直に照射して、各単位レンズ44によって集光された部分の未硬化状態の前記樹脂を硬化させ、硬化した部分以外の前記樹脂表面(粘性の残る非集光部)に光反射層48を転写して、前記平坦面に光反射層48のストライプパターンを形成する提案がある。
As a conventional technique, an ionizing radiation curable resin layer is formed on the flat surface of the
しかしながら、光反射層48の形成手段として、セルフアライメント方式を用いた転写方法を実施する場合には、転写箔のインキ層の切れ性が悪く剥離方向に対する方向性が発生し、剥離時の尾引きやギザツキ現象が起こり、精細なパターンが形成できないという問題が生じる。
However, when the transfer method using the self-alignment method is carried out as a means for forming the
また、特許文献5に開示されている方式では、感光性樹脂層(光反射層48のパターンの形成箇所を規定するため)と転写箔(光反射層48のパターンを形成するため)の二つの材料が必要であり、かつ剥離フィルムなどの副資材も発生し、コスト高の要因となる。 In the method disclosed in Patent Document 5, there are two photosensitive resin layers (for defining the pattern formation location of the light reflection layer 48) and transfer foil (for forming the pattern of the light reflection layer 48). A material is required, and secondary materials such as a release film are also generated, resulting in high costs.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、単位レンズまたは単位プリズムの反復的アレイ構造を有する光学シートにおいて、低コストで高精度な光学シート、その製造方法、該光学シートを用いたバックライトユニットおよびディスプレイを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and in an optical sheet having a repetitive array structure of unit lenses or unit prisms, a low-cost and high-precision optical sheet, a manufacturing method thereof, and the optical An object is to provide a backlight unit and a display using a sheet.
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。 In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.
すなわち、請求項1の発明は、ディスプレイ用バックライトユニットにおける照明光路制御に使用される光学シートを製造する方法であって、光学シートは、薄膜形状からなる透明支持体と、透明支持体の一方の面に、ストライプ状に並列に配置された複数の単位レンズ又は単位プリズムと、透明支持体の他方の面に配置され、白色顔料を含有した光分解性樹脂からなり、光反射機能を有する光反射層とを備えている。そして、光反射層は、複数の単位レンズ又は単位プリズムのそれぞれに1:1に対応し、ストライプ状に並列に配置された複数の開口部を有している。この方法は、光反射層を形成する場合、透明支持体の他方の面に、白色顔料を含有した光分解性樹脂を均一に形成する工程と、透明支持体の一方の面側から、光分解を発生させる光を照射し、他方の面上の領域であって、この光が単位レンズ又は単位プリズムによって集光される集光領域にある光分解性樹脂を露光処理によって除去する工程と、他方の面における集光領域以外の領域にある光分解性樹脂を露光せずに、残存するようにパターニングする工程とを含み、透明支持体は、光分解性樹脂溶媒及び現像液に不溶であるPETフィルムであることを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1の発明の製造方法で製造された光学シートである。
That is, the invention of
The invention of claim 2 is an optical sheet manufactured by the manufacturing method of the invention of
請求項3の発明は、単位レンズ又は単位プリズムの配置ピッチが0.3×10−3m以下であることを特徴とする請求項2の発明の光学シートである。 The invention according to claim 3 is the optical sheet according to claim 2 , wherein the arrangement pitch of the unit lenses or the unit prisms is 0.3 × 10 −3 m or less.
請求項4の発明は、透明支持体の厚さが30×10−6m以上200×10−6m以下であることを特徴とする請求項2又は3の発明の光学シートである。 The invention according to claim 4 is the optical sheet according to claim 2 or 3 , wherein the transparent support has a thickness of 30 × 10 −6 m to 200 × 10 −6 m.
請求項5の発明は、光反射層の厚さが5×10−6m以上30×10−6m以下であることを特徴とする請求項2乃至4のうち何れか1項の発明の光学シートである。 The invention according to claim 5 is characterized in that the thickness of the light reflection layer is 5 × 10 −6 m or more and 30 × 10 −6 m or less, and the optical according to any one of claims 2 to 4 It is a sheet.
請求項6の発明は、光反射層の透過率が15%以下であることを特徴とする請求項2乃至5のうち何れか1項の発明の光学シートである。 The invention according to claim 6 is the optical sheet according to any one of claims 2 to 5, wherein the transmittance of the light reflecting layer is 15% or less.
請求項7の発明は、透明支持体は、光分解性樹脂溶媒及び現像液に不溶であることを特徴とする請求項2乃至6のうち何れか1項の発明の光学シートである。
The invention according to
請求項8の発明は、表示画像を規定する画像表示素子の非表示面側に、非表示面側から、少なくとも、請求項2乃至7のうち何れか1項の発明の光学シートと、光学シートに照明用の光を供給する直下型光源とを順に配置して備えたことを特徴とするディスプレイ用バックライトユニットである。
The invention according to
請求項9の発明は、画素単位での透過/遮光に応じて表示画像を規定する液晶からなる画像表示素子と、画像表示素子の非表示面側に配置された請求項2乃至8のうち何れか1項の発明の光学シートと、光学シートに光を供給する冷陰極線管あるいはLEDである光源とを備えたことを特徴とするディスプレイである。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an image display element comprising a liquid crystal that defines a display image in accordance with transmission / shielding in pixel units, and any one of the second to eighth aspects disposed on the non-display surface side of the image display element A display comprising the optical sheet according to
本発明によれば、単位レンズまたは単位プリズムの反復的アレイ構造を有する光学シートにおいて、光反射層のストライプに白色顔料を含有した光分解性樹脂を用いることによって、低コストで高精度な光学シート、その製造方法、該光学シートを用いたバックライトユニットおよびディスプレイを実現することができる。 According to the present invention, in an optical sheet having a repetitive array structure of unit lenses or unit prisms, a low-cost and high-precision optical sheet is obtained by using a photodegradable resin containing a white pigment in a stripe of a light reflecting layer. The manufacturing method thereof, the backlight unit and the display using the optical sheet can be realized.
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
なお、以下の各実施の形態の説明に用いる図中の符号は、図4乃至図9と同一部分については同一符号を付して示すことにする。 In addition, the code | symbol in the figure used for description of each following embodiment attaches | subjects and shows the same code | symbol about the same part as FIG. 4 thru | or FIG.
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係る光学シート38は、図8を用いて既に説明したように、薄膜形状からなる透明な支持体である透明基材39の一方の面(図中上側の面)に、ストライプ状に並列に配置された複数の単位レンズ44を備え、透明基材39の他方の面(図中下側の面)に、単位レンズ44のストライプに対応してストライプ状に並列に配置された光反射機能を有する複数の光反射層48を備えている。
(First embodiment)
As already described with reference to FIG. 8, the
透明基材39は、光分解性樹脂溶媒及び現像液に不溶な材料とする。また、光反射層48は、白色顔料を含有した光分解性樹脂からなり、光透過率は15%以下である。各光反射層48の間には、開口部46が設けられている。開口部46の配置位置は、各単位レンズ44の焦点面近傍に対応する。
The
すなわち、光反射層48は、複数の単位レンズ44のそれぞれに1:1に対応し、同じく開口部46も、複数の単位レンズ44のそれぞれに1:1に対応し、光反射層48と開口部46とが交互に配置することにより、ストライプ状のパターンを有する光反射層48が設けられている。
That is, the
単位レンズ44の配置ピッチは、0.3×10−3m以下であり、透明基材39の厚さは、30×10−6m以上200×10−6m以下である。また、光反射層48の厚さは5×10−6m〜30×10−6mである。
The arrangement pitch of the
このような光学シート38は、図7に示すように、ディスプレイ用のバックライトユニット40における照明光路制御に使用される。つまり、画素単位での透過/遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子である液晶表示素子42の非表示面側(図中下側)に配置された光学シート38と、その下側に更に配置され、光学シート38に光を供給する陰極線管あるいはLEDからなる直下型の光源23とによってバックライトユニット40が構成される。更に、このバックライトユニット40に液晶表示素子42を組み合わせることによってディスプレイが構成される。光源23から供給された光は、既に述べたように光学シート38によってある一定方向に集光された後に出射される。そして、偏光板49に入射し、所定の偏光成分の光のみが液晶表示素子42に導かれる。
Such an
次に、以上のように構成した本実施の形態に係る光学シート38の製造方法について図1(a)〜図1(c)を用いて説明する。
Next, a method for manufacturing the
まず、図1(a)に示すように、透明基材39の非レンズ面39aに白色顔料を含有した光分解性樹脂48aからなる層を形成する。透明基材39には、PETフィルム(東洋紡製:A4300)を使用し、その厚みは75×10−6mとした。また、光分解性樹脂48aには、ポジ型フォトレジスト(ローム・アンド・ハース社製LC−120)を使用し、白色顔料にはTiO2(酸化チタン)を使用した。白色顔料を含有した光分解性樹脂48aの混合比は下記の通りである。
光分解性樹脂:95重量%
白色顔料:5重量%
また光分解性樹脂48aの溶媒は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとした。
First, as shown in FIG. 1A, a layer made of a
Photodegradable resin: 95% by weight
White pigment: 5% by weight
The solvent of the
このような白色顔料を含有した光分解性樹脂48aを、公知のコーティング方法、すなわち、ロールコーティング、グラビアコーティング、カーテンフローコーティング、スピンコーティング等によって、透明基材39の非レンズ面39aに均一に塗布し、光分解性樹脂48aからなる層を形成した。なお、光分解性樹脂48aの溶媒による透明基材39の溶解は発生しなかった。
The
このようなウェット方式の形成方法だけでなく、光分解性樹脂48aをドライフィルム化して透明基材39とラミネートすることによって、光分解性樹脂48aからなる層を形成することも可能である。
In addition to such a wet-type formation method, a layer made of the
一方、透明基材39のレンズ面39bには、UV硬化型樹脂(材質;エポキシアクリレート系)の硬化物からなるシリンドリカル形状のレンズ44群を形成した。
On the other hand, on the
レンズ44は、図2に示すように、透明基材39に紫外線硬化樹脂を塗布して紫外線硬貨樹脂からなる層を形成し、レンズ成型用ロール62に通し、レンズ成型用ロール形状を転写すると同時に、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の紫外線露光装置60から紫外線61を照射することにより、前記紫外線硬化樹脂からなる層を硬化させることによりレンズ44を成形した。レンズピッチPは、0.14×10−3mであった。この他にも、熱可塑性樹脂を使用した押出し成形でレンズ44を形成するようにしてもよい。
As shown in FIG. 2, the
図1(b)は、非レンズ面39aに光分解性樹脂48aからなる層を形成された光学シート38に対して、レンズ面39b側から光分解反応を発生させる光を照射し、露光する工程を示した図である。
FIG. 1B shows a process of irradiating the
光分解性樹脂48aからなる層の形成後、透明基材39のレンズ面39b側から光分解性樹脂の光分解を発生させる光50を、光学シート38に対して垂直に照射し露光した。露光に使用した光は、紫外光(波長:365nm(365×10−9m))であった。
After forming the layer made of the
光分解性樹脂48aのうち、単位レンズ44のレンズ機能によって集光された部分48a1では光分解が発生し、レンズ機能によって集光されない部分48a2では光分解が発生しない。
Among the
図1(c)は露光後に、現像処理を施し、光分解性樹脂48aのうち光分解された部分48a1を除去する工程を示した図である。
FIG. 1 (c) after exposure, subjected to a development process, is a view illustrating a step of removing a
露光後、現像処理を行い、光分解された部分48a1を除去した。現像液として、ローム・アンド・ハース社製マイクロポジット 303Aデベロッパーを使用した。現像液は水酸化ナトリウム水溶液であった。このとき、現像液による光学シート38の溶解は発生しなかった。現像により除去された部分48a1は、開口部46となる。また、現像後の残存した部分48a2は、光反射層48となり、その厚みは、15×10−6mであり、光透過率は10%であった。
After exposure, followed by development to remove the
このように、光分解性樹脂48aを使用して、レンズパターンと光反射性ストライプパターンを有する光学シート38を製造することができる。
Thus, the
上述したように、本実施の形態に係る光学シートの製造方法においては、上記のような作用により、光学シート38のレンズ44の集光機能を使用してパターニングを実施し、かつ光反射層48に白色顔料を含有する光分解性樹脂48aを用いるため、ストライプパターン作成において、ストライプの位置及び形状を高精度に作成することができる。
As described above, in the method for manufacturing an optical sheet according to the present embodiment, patterning is performed by using the condensing function of the
また光反射層48の材料は、白色顔料を含有することにより光反射機能を具備するようになった光分解性樹脂48aのみであり、かつ剥離フィルムなどの副資材を減少させることも可能であるので、材料費を削減することができ、もって、低コストでの作成が可能となる。このような光反射層48の厚さは5×10−6m以上30×10−6mであり、所望の光反射率を得ることができる。また、光反射層48の透過率は15%以下であり、光反射層48と透過した光による、透過光の横抜けの問題は発生しない。
Moreover, the material of the
更に、従来の感光性樹脂層と転写箔方式の多層構造とでは、感光性樹脂層形成工程、露光工程、転写箔ラミネート工程、転写箔剥離工程の4工程であるのと比較して、本実施の形態に係る製造方法では、光反射層48は、光分解性樹脂48aによる単層構造になるため、図1(a)に示すような光分解性樹脂層形成工程と、図1(b)に示すような露光工程と、図1(c)に示すようなパターニング工程との3工程で作成することができるので、工程数を削減することが可能である。このような工程数の削減により、収率の向上、ランニングコストの低下が可能となり、もって、より低コストでの作成が可能となる。
In addition, the conventional photosensitive resin layer and the transfer foil type multilayer structure are compared with the four steps of the photosensitive resin layer forming process, the exposure process, the transfer foil laminating process, and the transfer foil peeling process. In the manufacturing method according to the embodiment, the
また、単位レンズ44の配置ピッチPを0.3×10−3m以下にすることで、ディスプレイの高解像化に対応することができ、透明基材39の厚さは30×10−6m以上200×10−6m以下であり、透明基材39の強度を維持することが可能となる。
Further, by setting the arrangement pitch P of the
更に、透明基材39は、光分解性樹脂溶媒および現像液に不溶であるために、図1(a)に示すように光分解性樹脂48aを均一に形成する工程、および図1(c)に示すようなパターニング工程において、透明基材39へのレンズ44の形状変化、透明基材39の歪などのダメージが無いため、輝度分布などの光学特性の変化の発生を阻止することが可能となる。
Furthermore, since the
(第2の実施の形態)
第1の実施の形態では、単位レンズ44を有する光学シート38を例にとって説明したが、本実施の形態では、単位レンズ44の代わりに単位プリズム72を有する光学シートについて説明する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the
すなわち、本実施の形態に係る光学シートは、図8に示す光学シート38において、単位レンズ44の代わりに単位プリズム72を配置した点のみが異なり、その他の構成は同じであることから、その構成の説明を省略し、製造方法のみについて図3(a)〜図3(c)を用いて説明する。
That is, the optical sheet according to the present embodiment differs from the
まず、図3(a)に示すように、透明基材39の非プリズム面39a(第1の実施の形態における非レンズ面と同じ面)に白色顔料を含有した光分解性樹脂48aからなる層を形成する。透明基材39には、第1の実施の形態と同様にPETフィルム(東洋紡製:A4300)を使用し、その厚みは75×10−6mとした。また、光分解性樹脂48aには、ポジ型フォトレジスト(ローム・アンド・ハース社製LC−120)を使用し、白色顔料にはTiO2(酸化チタン)を使用した。白色顔料を含有した光分解性樹脂48aの混合比、及び溶媒ともに第1の実施の形態と同様である。
First, as shown in FIG. 3A, a layer made of a
このような白色顔料を含有した光分解性樹脂48aを、公知のコーティング方法、すなわち、ロールコーティング、グラビアコーティング、カーテンフローコーティング、スピンコーティング等によって、透明基材39の非プリズム面39aに均一に塗布し、光分解性樹脂48aからなる層を形成した。なお、光分解性樹脂48aの溶媒による透明基材39の溶解は発生しなかった。
The
このようなウェット方式の形成方法だけでなく、光分解性樹脂48aをドライフィルム化して透明基材39とラミネートすることによって、光分解性樹脂48aからなる層を形成することも可能である。
In addition to such a wet-type formation method, a layer made of the
一方、透明基材39のプリズム面39b(第1の実施の携帯におけるレンズ面と同じ面)には、単位プリズム72を配置した。
On the other hand, a
プリズム72は、レンズを形成する場合と同様に、透明基材39に紫外線硬化樹脂を塗布して紫外線硬貨樹脂からなる層を形成し、プリズム成型用ロール(図示せず)に通し、プリズム成型用ロール形状を転写すると同時に、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の紫外線露光装置60から紫外線61を照射することにより、前記紫外線硬化樹脂からなる層を硬化させることによりプリズム72を成形した。配置ピッチPは0.14×10−3mであった。この他にも、熱可塑性樹脂を使用した押出し成形でプリズム72を形成するようにしてもよい。
As in the case of forming a lens, the
図3(b)は、非プリズム面39aに光分解性樹脂48aからなる層を形成された光学シート38に対して、プリズム面39b側から光分解反応を発生させる光50を照射し、露光する工程を示した図である。
In FIG. 3B, the
光分解性樹脂48aからなる層の形成後、透明基材39のプリズム面39b側から光分解性樹脂の光分解を発生させる光50を、光学シート38に対して垂直に照射し露光した。露光に使用した光は、紫外光(波長:365nm(365×10−9m))であった。
After the layer made of the
光分解性樹脂48aのうち、単位プリズム72の屈折機能によって屈折された光があたる部分48a1では光分解が発生し、光があたらない部分48a2では光分解が発生しない。
Among the
図1(c)は露光後に、現像処理を施し、光分解性樹脂48aのうち光分解された部分48a1を除去する工程を示した図である。
FIG. 1 (c) after exposure, subjected to a development process, is a view illustrating a step of removing a
露光後、現像処理を行い、光分解された部分48a1を除去した。現像液として、ローム・アンド・ハース社製マイクロポジット 303Aデベロッパーを使用した。現像液は水酸化ナトリウム水溶液であった。このとき、現像液による光学シート38の溶解は発生しなかった。現像により除去された部分48a1は、開口部46となる。また、現像後の残存した部分48a2は、光反射層48となり、その厚みは、15×10−6mであり、光透過率は10%であった。
After exposure, followed by development to remove the
このように、本実施の形態のように単位プリズム72を用いた場合であっても、第1の実施の形態のように単位レンズ44を用いた場合と同様に、光分解性樹脂48aを使用して、レンズパターンと光反射性ストライプパターンを有する光学シート38を製造することができる。
As described above, even when the
上述したように、本実施の形態に係る光学シートの製造方法においては、上記のような作用により、光学シート38のプリズム72の屈折機能を使用してパターニングを実施し、かつ光反射層48に白色顔料を含有する光分解性樹脂48aを用いるため、ストライプパターン作成において、ストライプの位置及び形状を高精度に作成することができる。
As described above, in the method for manufacturing an optical sheet according to the present embodiment, patterning is performed using the refraction function of the
また光反射層48の材料は、白色顔料を含有することにより光反射機能を具備するようになった光分解性樹脂48aのみであり、かつ剥離フィルムなどの副資材を減少させることも可能であるので、材料費を削減することができ、もって、低コストでの作成が可能となる。このような光反射層48の厚さは5×10−6m以上30×10−6mであり、所望の光反射率を得ることができる。
Moreover, the material of the
更に、従来の感光性樹脂層と転写箔方式の多層構造とでは、感光性樹脂層形成工程、露光工程、転写箔ラミネート工程、転写箔剥離工程の4工程であるのと比較して、本実施の形態に係る製造方法では、光反射層48は、光分解性樹脂48aによる単層構造になるため、図3(a)に示すような光分解性樹脂層形成工程と、図3(b)に示すような露光工程と、図3(c)に示すようなパターニング工程との3工程で作成することができるので、工程数を削減することが可能である。このような工程数の削減により、収率の向上、ランニングコストの低下が可能となり、もって、より低コストでの作成が可能となる。
In addition, the conventional photosensitive resin layer and the transfer foil type multilayer structure are compared with the four steps of the photosensitive resin layer forming process, the exposure process, the transfer foil laminating process, and the transfer foil peeling process. In the manufacturing method according to the embodiment, the
また、単位プリズム72の配置ピッチPを0.3×10−3m以下にすることで、ディスプレイの高解像化に対応することができ、透明基材39の厚さは30×10−6m以上200×10−6m以下であり、透明基材39の強度を維持することが可能となる。
Further, by setting the arrangement pitch P of the
更に、透明基材39は、光分解性樹脂溶媒および現像液に不溶であるために、図3(a)に示すように光分解性樹脂48aを均一に形成する工程、および図3(c)に示すようなパターニング工程において、透明基材39へのプリズム72の形状変化、透明基材39の歪などのダメージが無いため、輝度分布などの光学特性の変化の発生を阻止することが可能となる。
Furthermore, since the
以上、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The best mode for carrying out the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such a configuration. Within the scope of the invented technical idea of the scope of claims, a person skilled in the art can conceive of various changes and modifications. The technical scope of the present invention is also applicable to these changes and modifications. It is understood that it belongs to.
21…ランプハウス、23…光源、23a…光、26…拡散板、27…反射板、32…拡散フィルム、38…光学シート、39…透明基材、39a…非レンズ面、39b…レンズ面、40…バックライトユニット、42…液晶表示素子、44…レンズ、46…開口部、48…光反射層、48a…光分解性樹脂、49…偏光板、50…光、60…紫外線露光装置、61…紫外線、62…レンズ成形用ロール、70…部材、72…プリズム
21 ... Lamp house, 23 ... Light source, 23a ... Light, 26 ... Diffusion plate, 27 ... Reflection plate, 32 ... Diffusion film, 38 ... Optical sheet, 39 ... Transparent substrate, 39a ... Non-lens surface, 39b ... Lens surface, DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記光学シートは、
薄膜形状からなる透明支持体と、
前記透明支持体の一方の面に、ストライプ状に並列に配置された複数の単位レンズ又は単位プリズムと、
前記透明支持体の他方の面に配置され、白色顔料を含有した光分解性樹脂からなり、光反射機能を有する光反射層とを備え、
前記光反射層は、前記複数の単位レンズ又は単位プリズムのそれぞれに1:1に対応し、ストライプ状に並列に配置された複数の開口部を有しており、
前記方法は、前記光反射層を形成する場合、
前記透明支持体の他方の面に、白色顔料を含有した前記光分解性樹脂を均一に形成する工程と、
前記透明支持体の一方の面側から、光分解を発生させる光を照射し、前記他方の面上の領域であって、この光が前記単位レンズ又は単位プリズムによって集光される集光領域にある前記光分解性樹脂を露光処理によって除去する工程と、
前記他方の面における前記集光領域以外の領域にある前記光分解性樹脂を露光せずに、残存するようにパターニングする工程と
を含み、
前記透明支持体は、光分解性樹脂溶媒及び現像液に不溶であるPETフィルムであることを特徴とする光学シートの製造方法。 A method for producing an optical sheet used for illumination light path control in a backlight unit for display,
The optical sheet is
A transparent support made of a thin film, and
A plurality of unit lenses or unit prisms arranged in parallel in a stripe on one surface of the transparent support,
A light reflecting layer disposed on the other surface of the transparent support, made of a photodegradable resin containing a white pigment, and having a light reflecting function,
The light reflecting layer has a plurality of openings arranged in parallel in a stripe shape corresponding to 1: 1 for each of the plurality of unit lenses or unit prisms,
When the method forms the light reflecting layer,
Uniformly forming the photodegradable resin containing a white pigment on the other surface of the transparent support;
Irradiate light that causes photolysis from one surface side of the transparent support, and is a region on the other surface, where the light is condensed by the unit lens or the unit prism. Removing the photodegradable resin by exposure treatment;
Without exposing the light-decomposable resin in the region other than the condensing region in the other surface, it viewed including the step of patterning so as to remain,
The method for producing an optical sheet, wherein the transparent support is a PET film that is insoluble in a photodegradable resin solvent and a developer .
請求項2乃至7のうち何れか1項に記載の光学シートと、
前記光学シートに照明用の光を供給する直下型光源と
を順に配置して備えたことを特徴とするディスプレイ用バックライトユニット。 From the non-display surface side to the non-display surface side of the image display element that defines the display image, at least,
The optical sheet according to any one of claims 2 to 7 ,
A display backlight unit comprising a direct light source for supplying illumination light to the optical sheet in order.
前記画像表示素子の非表示面側に配置された請求項2乃至8のうち何れか1項に記載の光学シートと、
前記光学シートに光を供給する冷陰極線管あるいはLEDである光源と
を備えたことを特徴とするディスプレイ。 An image display element comprising a liquid crystal that defines a display image according to transmission / shading in pixel units;
The optical sheet according to any one of claims 2 to 8 disposed on the non-display surface side of the image display element;
A display comprising a light source that is a cold cathode ray tube or an LED for supplying light to the optical sheet.
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