JP2005189303A - Optical sheet, surface light source device and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導光板から出射された光を散乱する光学シート、この光学シートを有する面状光源装置及び液晶表示装置に関する。 The present invention relates to an optical sheet that scatters light emitted from a light guide plate, a planar light source device having the optical sheet, and a liquid crystal display device.
液晶表示素子などを背面から照明する面状光源装置すなわちバックライト装置は、図14に示すコーナー入光型の上面図、図15に示すエッジ入光型の上面図、そして図16に示す図14の断面A−A’もしくは図15の断面B−B’を示す断面図のように、出射面から均等に光を発するように設計された導光板102と、出射面の辺あるいは頂点に位置する導光板端面に配置された光源101を含む。
A planar light source device that illuminates a liquid crystal display element or the like from the back, that is, a backlight device, is a corner incident type top view shown in FIG. 14, an edge incident type top view shown in FIG. 15, and FIG. The
バックライト装置100において、導光板102中に入射した光は、導光板102の出射面と、出射面に対向する面で全反射を繰り返すことで、出射面に平行な方向に広がりながら導光板102中を伝播していく。出射面に対向する面には、ピラミッド、半球、あるいは三角溝状の反射体103が形成されており、反射体103の密度と形状で出射光の分布と出射方向が決定される(例えば特許文献1参照)。
In the
現行のバックライト装置では、正面方向に出射光を収束させることにより、高い正面輝度を実現している。しかし一方で、光の指向性を高めたために、出射方向の僅かな差が顕著な輝度むらとして視認されやすいという欠点が生じてきた。特に、斜め方向から見た際に、輝度むらが見られ、これは輝線と称されている。図17の写真は、図18のようにカメラ110をバックライト装置100の対角線上に置き、垂直から20°傾いた方向から観測した様子であり、光源101から幅を持った直線状の輝線が生じている状態が観測されている。
In the current backlight device, high front luminance is realized by converging outgoing light in the front direction. However, on the other hand, since the directivity of light has been increased, there has been a drawback that a slight difference in the emission direction is easily visually recognized as a noticeable luminance unevenness. In particular, when viewed from an oblique direction, luminance unevenness is observed, which is called a bright line. The photograph in FIG. 17 shows that the
図19は、同形状のバックライト装置を、3次元光学シミュレータのライトツールズ(Light Tools)(オプティカル・リサーチ・アソシエーツ社(Optical Research Associates)製、バージョン3.3.0)を用いて解析した結果得られた輝度分布である。このように上記輝線は、光学シミュレーションによっても再現されている点からして加工不良などに起因するものではなく、高輝度導光板の本質的な問題であると言える。これに対する解決法として、バックライト装置に光拡散フィルムを加える、導光板表面に拡散形状を設ける、導光板中に光散乱体を分散する、などの方法がとられている。いずれの場合も、全ての出射光の指向性を低下させることで輝度むらを解消しているため、正面輝度の低下が避けられない。 FIG. 19 is a result of analyzing the backlight device having the same shape by using a light tool (manufactured by Optical Research Associates, version 3.3.0) of a three-dimensional optical simulator. Brightness distribution. As described above, the bright lines are not caused by processing defects or the like because they are also reproduced by optical simulation, and can be said to be an essential problem of the high-intensity light guide plate. As a solution to this, methods such as adding a light diffusion film to the backlight device, providing a diffusion shape on the surface of the light guide plate, and dispersing light scatterers in the light guide plate are used. In any case, since the luminance unevenness is eliminated by reducing the directivity of all the emitted light, a decrease in front luminance is inevitable.
輝線が生じる原因は、バックライト装置から出射する斜め光の出射位置と出射方向が強い相関をもっていることにある。以下、これを図14及び図16を例にとって説明する。 The cause of the bright line is that the emission position and the emission direction of the oblique light emitted from the backlight device have a strong correlation. This will be described below with reference to FIGS. 14 and 16.
矩形の導光板102の角(コーナー)部分に位置した光源101から入射した光は、図16の垂直断面図に示すように導光板102中を導波した後、導光板102の背面に設けられた反射体103で反射されて経路aのように垂直方向へ出射する。また、経路によっては、経路bのように斜めに出射する場合も生じる。
Light incident from the
高輝度バックライト装置100の場合、光をできるだけ収束させたまま出射させるため、導光板は水平方向(横方向)への光の散乱を最小限にとどめるように設計されている。そのため、図14に例示したように、P、P’、Q、Q’の各点での斜め出射光は白抜き矢印で示した方向、すなわち光源101と各点を結ぶ方向にのみ、ほとんど広がることなく進行する。従って、R点に位置する観測者から見た場合、PおよびP’点に代表される、光源101とR点を結ぶ線上の点からの斜め出射光のみが観測者に到達し、それ以外の、Q、Q’点に代表される点からの光は観測者に届かないため、図17のような線状の明部、すなわち輝線が生じる。このような理論は、図15のように矩形状の導光板102の辺部に光源101を配置したバックライト装置100においても同様に適用できる。
In the case of the high-
このような輝線に代表される輝度ムラの解決法として、光拡散フィルムを用いたり、導光板102の表面に光拡散形状を設けることで、光を散乱して出射位置−出射方向相関を弱めて輝度ムラを軽減する技術は以前から提案されている(例えば特許文献2、3参照)。しかしながら、この方法では垂直出射光も同様に散乱してしまうため、正面輝度が低下するという弊害が生じる。
本発明は、このような課題に鑑み、バックライト装置の正面輝度を低下させることなく、斜め方向から見た際の輝度むらを解消する光学シート、面状光源装置及び液晶表示装置を提供することを目的とする。 In view of such problems, the present invention provides an optical sheet, a planar light source device, and a liquid crystal display device that eliminate uneven luminance when viewed from an oblique direction without reducing the front luminance of the backlight device. With the goal.
正面輝度を維持しつつ輝線を解消するためには、斜め光のみを選択的に拡散する光学シートが必要である。本発明者らは、すでに述べたような機構で輝線が発生するのであれば、図20のように斜め光の出射位置と出射方向の相関を弱めてやることで輝線を解消できると着想し、本発明に至ったものである。 In order to eliminate the bright line while maintaining the front luminance, an optical sheet that selectively diffuses only oblique light is required. The inventors have conceived that if a bright line is generated by the mechanism already described, the bright line can be eliminated by weakening the correlation between the emission position and the emission direction of oblique light as shown in FIG. The present invention has been achieved.
本発明は、バックライト装置において導光板の上に特定の構造の光学シートを設けることで上記の課題を解決するものである。より具体的には、上記光学シートは、その内部に屈折率の異なる2種の媒質の界面を含み、該界面の角度を一定の範囲に定めるものである。 This invention solves said subject by providing the optical sheet of a specific structure on a light-guide plate in a backlight apparatus. More specifically, the optical sheet includes an interface of two types of media having different refractive indexes inside, and defines the angle of the interface within a certain range.
すなわち、本発明に係る光学シートは、光を入射する下面と、光を出射する上面とを有し、屈折率が互いに異なる2つの媒質からなる光学シートであって、前記媒質間の第1の境界面は、前記下面となす角度が80°以上90°以下である。 That is, the optical sheet according to the present invention is an optical sheet composed of two media having a lower surface on which light is incident and an upper surface on which light is emitted and having different refractive indexes, and the first sheet between the media. The angle between the boundary surface and the lower surface is 80 ° or more and 90 ° or less.
前記上面と前記下面とが略平行であることが好ましい。 It is preferable that the upper surface and the lower surface are substantially parallel.
前記下面に垂直に入射した光について、前記上面から垂直に出射する光の強度の比率が90%以上であり、かつ前記下面に対し傾いて入射した光について、前記上面からの出射角が前記下面への入射角より小さいことが好ましい。 For light incident perpendicularly to the lower surface, the intensity ratio of light emitted perpendicularly from the upper surface is 90% or more, and for light incident obliquely with respect to the lower surface, the emission angle from the upper surface is the lower surface It is preferable that the angle of incidence is smaller than that.
前記第1の境界面の該光学シートの厚み方向への射影長さをH、該第1の境界面の隣接する第1の境界面との間隔をLとしたとき、H≧3Lの関係を満たすことが好ましい。 When the projected length of the first boundary surface in the thickness direction of the optical sheet is H and the distance between the first boundary surface and the adjacent first boundary surface is L, the relationship of H ≧ 3L is established. It is preferable to satisfy.
前記2つの媒質は、母材A及びこれと異なる屈折率を有する材料Bであって、該材料Bは円柱状、角柱状又は裁頭錐状の形状を有し、複数個の材料Bが母材Aの中に埋め込まれた構造を有してなることが好ましい。 The two media are a base material A and a material B having a refractive index different from the base material A, and the material B has a cylindrical shape, a prismatic shape, or a truncated cone shape, and a plurality of materials B include a base material. It is preferable to have a structure embedded in the material A.
前記材料Bは、前記母材Aより屈折率が大きいことが好ましい。 The material B preferably has a higher refractive index than the base material A.
前記材料Bは、前記母材Aより屈折率が小さいことが好ましい。 The material B preferably has a refractive index smaller than that of the base material A.
上記第1の境界面がラメラ状であることが好ましい。 The first boundary surface is preferably lamellar.
前記母材Aからなるシートに貫通孔が設けられた構造を有してなり、該貫通孔は円柱状、角柱状、裁頭錐状又は裁頭円錐状の貫通孔であることが好ましい。 The sheet made of the base material A has a structure in which a through-hole is provided, and the through-hole is preferably a cylindrical, prismatic, truncated cone-shaped or truncated cone-shaped through-hole.
前記母材Aからなる円柱状又は角柱状部材を多数束ねた構造を有してなり、各部材間には空隙を有してなることが好ましい。 It is preferable to have a structure in which a large number of cylindrical or prismatic members made of the base material A are bundled, and there are gaps between the members.
前記下面となす角度が0°以上10°以下である第2の境界面を有することが好ましい。 It is preferable to have a second boundary surface having an angle of 0 ° to 10 ° with the lower surface.
前記母材Aからなる光学シートの表面に錐状、裁頭錐状、円錐状又は裁頭円錐状の突起又は凹みを設けてなることが好ましい。 The surface of the optical sheet made of the base material A is preferably provided with a conical, truncated conical, conical or truncated conical protrusion or recess.
前記母材Aからなる光学シートの表面に錐状、裁頭錐状、円錐状又は裁頭円錐状の凹みを設け、その部分に母材A及びこれと異なる屈折率を有する材料Bを充填した構造を有してなることが好ましい。 A conical, truncated conical, conical or truncated conical recess is provided on the surface of the optical sheet made of the base material A, and the base material A and a material B having a different refractive index are filled in the concave portion. It preferably has a structure.
本発明に係る面状光源装置は、光源と、この光源からの入射光を入射面と異なる面から出射する導光体と、該導光体の出射面に対向して設けられた前記光学シートとを有してなる。 The planar light source device according to the present invention includes a light source, a light guide that emits incident light from the light source from a surface different from the incident surface, and the optical sheet provided to face the emission surface of the light guide. It has.
本発明に係る液晶表示装置は、前記光学シートを液晶表示素子の背面に備えた構造を有してなる。 The liquid crystal display device according to the present invention has a structure in which the optical sheet is provided on the back surface of the liquid crystal display element.
本発明によると、導光板からの出射光のうち斜め方向に出射するものを選択的に拡散し、バックライト装置から垂直に出射する光への影響を最小限にとどめることができる。 According to the present invention, it is possible to selectively diffuse the light emitted from the light guide plate in an oblique direction, and to minimize the influence on the light emitted vertically from the backlight device.
以下、本発明を、図1に示すように、光偏向シートの前面に、屈折率の異なる2種の材質からなる選択的光散乱シートとしての光学シートを置いた場合を例にとって説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to an example in which an optical sheet as a selective light scattering sheet made of two kinds of materials having different refractive indexes is placed on the front surface of a light deflection sheet, as shown in FIG.
図1(a)及び(b)はそれぞれバックライト装置の一例を示す上面図と、断面AA’に沿って垂直に切断した断面図である。光源1から導光板2に入射した光は、反射体3等により反射されながら導光板2中を導波し、出射面から出射する。そして出射した光は光偏向フィルム4、選択的光拡散シート6を通過してバックライト装置10から出射する。
FIGS. 1A and 1B are a top view showing an example of a backlight device and a cross-sectional view cut perpendicularly along a cross-section AA ′. The light incident on the
説明を簡便化するため、図1中には、材料Bからなる第1の領域7と母剤Aからなる第2の領域7’間に第1の境界面となる1つの屈折率境界8のみを示しているが、後述するように屈折率境界8の密度が高いほど斜め光散乱効果が高く、好ましい結果が得られる。また、選択的光散乱シート6の設置位置は図1の例に限られるものではなく、導光板2より上側または出射方向であれば良い。例えば、導光板2と光偏向フィルム4の間でもよい。また、光偏向フィルム4も必須ではなく、用途、要求仕様によって適宜選択して使用される。光偏向フィルム4を用いないバックライト装置10であれば、選択的光散乱シート6は、導光板2の直上に設けることが考えられる。
In order to simplify the explanation, only one
図1に示すように、選択的光拡散シート6は屈折率の異なる2種の領域7、7’の屈折率境界8を含み、屈折率境界8は選択的光散乱シート6の上下面にほぼ垂直となっている。光偏向フィルム4からの斜め光が選択的光散乱シート6に入射すると、経路cのように屈折率境界8で反射されたり、あるいは経路d、eのように屈折されることによって進行方向が変化する。第1の領域7の屈折率が第2の領域7’よりも高い場合は経路dのような屈折がおこり、低い場合は経路eのように屈折する。
As shown in FIG. 1, the selective
一方、選択的光拡散シート6に光偏向フィルム4からの垂直出射光が入射した場合、光の進行方向と屈折率境界8が平行であるため、図2中の経路fに示すように屈折率境界8での散乱をうけず、そのまま透過する。このような効果を得るためには、屈折率境界8と選択的光拡散シート6の上下面がなす角はできる限り90°に近い方が好ましい。
On the other hand, when the vertically emitted light from the
以上のように、選択的光散乱シート6の上下面に対してほぼ90°をなす、屈折率の異なる領域7、7’間の屈折率境界8を含む選択的光散乱シート6を用いることで、導光板2や光偏向フィルム4などのバックライト装置10の構成部材からの出射光のうち斜め出射光を選択的に拡散し、かつ垂直出射光には影響を与えずに透過させることができる。このようにして、正面輝度を低下させることなく輝線を解消することが可能となる。
As described above, by using the selective
屈折率境界8の間隔Lが十分に狭ければ、換言すると屈折率境界8の密度が十分に高いと、図2の経路g、hのように斜め光を効果的に拡散できる。一方、屈折率境界8の間隔Lが広い場合は、経路jのように散乱を受けずに選択的光散乱シート6を透過する光線が生じてくる。
If the distance L between the
この点に関し、円柱状の屈折率境界8を含む選択的光拡散シート6に対してシミュレーションにより輝線解消効果を調べた結果、図2に示した屈折率境界8の垂直方向または選択的光拡散シート6への厚み方向への高さHと、屈折率境界8間の間隔または該円柱と隣接する円柱との間隔Lの比としては、H/L≧1であることが好ましく、H/L≧3であることがより好ましい。このときの正面輝度低下は、図3に示すように2%以内であった。H/L≦1の場合は、輝線解消効果が充分な程度得られない傾向がある。
With respect to this point, as a result of investigating the bright line elimination effect on the selective
また、加工精度あるいは加工しやすさの問題で、選択的光散乱シート6の上下面に対して完全に垂直な屈折率境界8が形成できない場合が考えられる。屈折率境界8が傾斜すると、垂直出射光であっても、図4の経路m、nのように屈折率境界8で屈折あるいは反射されるものが生じ、正面輝度の低下を招く。図5は、選択的光拡散シート6中に、選択的光拡散シート6の水平面に対して80°傾斜した側面をもつ截頭円錐状(図6(b)を参照)の屈折率境界8が多数ある場合の、垂直方向から斜め20°の輝度分布である。後述する図12と同等の輝線解消効果があることが見て取れる。また、このときの輝度の角度分布は図3に示す通りである。この場合の正面輝度低下は約10%であった。
Further, there may be a case where the
すなわち、垂直光の散乱による正面輝度低下を避けるためには、図6(a)及び(c)、図7(a)及び(c)、図8(a)及び(c)のように、シート上下面となす角が垂直な柱状の領域が、シート中に、あるいはシートからの突起として形成されていることが最も好ましい。図6(b)及び(d)、図7(b)及び(d)、図8(b)及び(d)に示したように、屈折率境界を構成する領域が裁頭錐状である場合,側面のシート上下面に対する傾きは80°以上であることが好ましい。 That is, in order to avoid a decrease in front luminance due to scattering of vertical light, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (c), FIGS. 7 (a) and (c), and FIGS. 8 (a) and 8 (c) Most preferably, columnar regions with perpendicular angles to the upper and lower surfaces are formed in the sheet or as protrusions from the sheet. As shown in FIGS. 6 (b) and (d), FIGS. 7 (b) and (d), and FIGS. 8 (b) and (d), the regions constituting the refractive index boundary are truncated cones. The inclination of the side surface with respect to the upper and lower surfaces of the sheet is preferably 80 ° or more.
これらと同様に、シミュレーションから、屈折率境界8の側面のなす角が選択的光散乱シート6の上下面に対して80°未満になると、正面輝度が急激に低下することが判明した。従って、屈折率境界8が選択的光散乱シート6の水平面となす角は80°以上であることが好ましく、83°以上がより好ましく、85以上がさらに好ましく、87°以上が極めて好ましく、90°であることがもっとも好ましい。
Similarly to these, it was found from the simulation that when the angle formed by the side surface of the
これまで説明したような選択的光散乱シート6(水平面に対して80°以上の屈折率境界面8を有する光学シート)の製造方法としては、例えば、光ファイバーを多数束ねて接着しこれを薄くスライスする方法、多数の柱状突起を配列した金型に光硬化性樹脂を塗布し光照射により硬化して剥離する方法、上記金型に熱硬化性樹脂を塗布し加熱により硬化後剥離する方法、上記金型に熱可塑性樹脂を溶融状態で塗布した後冷却固化する方法、柱状突起を配列した空洞を有する金型を用いて射出成形により得る方法、感光性樹脂をマスク露光した後エッチングにより突起あるいは空隙を形成する方法、光変調樹脂膜をマスク露光して屈折率の異なる領域を形成する方法、屈折率の異なる樹脂を混合してラメラ状(鎖状高分子が折りたたまってできた板状結晶のような構造をいう。)の構造を形成させる方法、屈折率の異なる二種以上の部位が結合したブロック共重合樹脂を用いてラメラ状の構造を形成させる方法などが挙げられる。
As a method of manufacturing the selective light scattering sheet 6 (optical sheet having the refractive
上記と同様の理由で、図9のように母材Aからなる第2の領域7’とは屈折率の異なる材料Bからなる第1の領域7が選択的光拡散シート6を貫通していない場合は、当該第1の領域7の上面あるいは下面に第2の境界面として屈折率境界8’が存在する。また図8に示すように、シート上に突起が形成された場合も同様に第2の屈折率境界8’が形成される。この屈折率境界8’は、選択的光拡散シート6の上面または下面に対して限り水平に近い方が好ましい。屈折率境界8’が水平であれば、垂直出射光は図9の経路sのように上下の屈折率境界8’の影響を受けずに選択的光拡散シート6を透過する。一方、上部あるいは下部の屈折率境界8’が水平方向に対して傾斜していると、図中の経路tのように垂直出射光が散乱され、正面輝度の低下を招く。シミュレーションの結果から、上部あるいは下部の屈折率境界8’が水平面となす角は10°以内が好ましい。
For the same reason as described above, the
一方、第1の境界面としての屈折率境界8の水平面内での方向分布は、できる限り均等かつランダムである方が、斜め光を均等に拡散することができるため好ましい。極端な例として、全ての屈折率境界8が、選択的光散乱シート6の上面または下面に垂直、すなわち互いに平行である場合を図10に示す。斜め光のうち、屈折率境界8に対して平行でないものは、図中の経路q,rのように屈折率境界により屈折あるいは反射されるが、屈折率境界8に対してほぼ平行な光は、図中の経路pのように屈折率境界8による散乱を受けずに選択的光散乱シート6を透過してしまう。
On the other hand, the direction distribution in the horizontal plane of the
従って、シート上下面に水平な方向で均質な斜め光散乱効果を得るためには、屈折率境界は、図6(a)及び(b)、図7(a)及び(b)、図8(a)及び(b)に示したような、円形の断面形状を持つものが最も好ましい。他の好ましい例としては、図11に示したような、屈折率の異なる非相溶性の樹脂を混合した際に得られるラメラ状の構造が挙げられる。図6(c)及び(d)、図7(c)及び(d)、図8(c)及び(d)に示したように屈折率境界の断面が多角形状である場合は、各多角柱の水平面内での向きをランダムにすることが好ましい。 Therefore, in order to obtain a homogeneous oblique light scattering effect in the horizontal direction on the upper and lower surfaces of the sheet, the refractive index boundaries are shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), FIGS. 7 (a) and 7 (b), FIG. Those having a circular cross-sectional shape as shown in a) and (b) are most preferable. Another preferred example is a lamellar structure obtained when incompatible resins having different refractive indexes as shown in FIG. 11 are mixed. As shown in FIGS. 6 (c) and (d), FIGS. 7 (c) and (d), and FIGS. 8 (c) and (d), each polygonal prism has a polygonal cross section. It is preferable to make the orientation in the horizontal plane random.
このようなシートの製造方法としては、例えば、光ファイバーを多数束ねて接着しこれを薄くスライスする方法、多数の柱状突起を配列した金型に光硬化性樹脂を塗布し光照射により硬化して剥離する方法、上記金型に熱硬化性樹脂を塗布し加熱により硬化後剥離する方法、上記金型に熱可塑性樹脂を溶融状態で塗布した後冷却固化する方法、柱状突起を配列した空洞を有する金型を用いて射出成形により得る方法、感光性樹脂をマスク露光した後エッチングにより突起あるいは空隙を形成する方法、光変調樹脂膜をマスク露光して屈折率の異なる領域を形成する方法、屈折率の異なる樹脂を混合してラメラ状の構造を形成させる方法、屈折率の異なる二種以上の部位が結合したブロック共重合樹脂を用いてラメラ状の構造を形成させる方法などが挙げられる。 As a method for producing such a sheet, for example, a method in which a large number of optical fibers are bundled and bonded and sliced thinly, a photocurable resin is applied to a mold in which a large number of columnar protrusions are arranged, and cured by light irradiation and peeled off. A method in which a thermosetting resin is applied to the mold and cured by heating and then peeled off, a method in which a thermoplastic resin is applied to the mold in a molten state and then cooled and solidified, a mold having cavities in which columnar protrusions are arranged A method of obtaining by injection molding using a mold, a method of forming protrusions or voids by etching after exposing a photosensitive resin to a mask, a method of forming a region having a different refractive index by exposing a light-modulating resin film to a mask, A method of forming a lamellar structure by mixing different resins, A method of forming a lamellar structure using a block copolymer resin in which two or more kinds of sites having different refractive indexes are combined Etc., and the like.
本発明の選択的光散乱シート6の厚みとしては、特に制限はないが、光線透過率の点で200μm以下が好ましく、回折による正面出射光の散乱を抑えるためには60μm以上が好ましい。さらに、製造上および取り扱い上の利便を考慮すると、100μm以上150μm以下であることがより好ましい。
The thickness of the selective
以上をまとめると、本発明の最も効果的な実施形態は、(1)円柱状の突起、円柱状の貫通孔、あるいは屈折率の異なる円柱状の領域を有する透明なシート状の光学シートとしての選択的光散乱シート6であり、(2)該円柱の形成する屈折率境界8のシート厚み方向への高さHと、隣接する屈折率境界間の間隔Lの比がH/L≧3となっているもの、である。さらに、(3)選択的光散乱シート6中の屈折率の異なる第1及び第2の領域7、7´が上部あるいは下部に第2の境界面としての屈折率境界8´を有する場合は、当該屈折率境界8´が選択的光散乱シート6の上下面と平行であることが最も好ましい。
In summary, the most effective embodiment of the present invention is (1) a transparent sheet-like optical sheet having a columnar protrusion, a columnar through-hole, or a columnar region having a different refractive index. (2) The ratio of the height H of the
このような本発明の最も効果的な実施形態の例としては、図6(a)のように円柱状の屈折率境界8を配置した選択的光散乱シート6が挙げられる。この例において、柱状領域となる材料Bからなる第1の領域7の屈折率は、周囲の母材Aからなる第1の領域7´より大きくても小さくても良い。屈折率の小さい場合の例として、図7(a)に示すような、選択的光散乱シート6の柱状の空隙、へこみなどの空孔9を設けたものが挙げられる。または、図8(a)に示すように、上記形状の突起を有する選択的光散乱シート6でも同様の効果がある。
As an example of the most effective embodiment of the present invention, there is a selective
また、本発明の効果的な実施形態は、(1)屈折率の異なる第1及び第2の媒質7、7’同士の第1の境界面としての屈折率境界面8を含む透明なシート状の光学シートとしての選択的光散乱シート6であり、(2)該屈折率境界8のシート厚み方向への高さHと隣接する屈折率境界8間の間隔Lの比がH/L≧3となっており、(3)該屈折率境界8がシート上下面となす角が80°以上であり、(4)該屈折率境界8のシート水平面内での方向分布が均等かつランダムであり、(5)選択的光散乱シート6中の屈折率の異なる第1及び第2の領域7、7’が上部あるいは下部に第2の境界面としての屈折率境界面8’を有する場合は、当該屈折率境界8’が選択的光散乱シート6の上下面となす角は10°以下であることが好ましい。例としては、図6(a)及び(b)のように円柱又は截頭円錐状の屈折率境界8を配置した選択的光散乱シート6、図6(c)及び(d)のように角柱または截頭角錐状の屈折率境界8を、水平面内での方向がランダムになるように配置した選択的光散乱シート6、などが挙げられる。これら2例において、柱状あるいは截頭錐状領域となる材料Bからなる第1の領域7の屈折率は、周囲の母材Aからなる第1の領域7’の屈折率より大きくても小さくても良い。屈折率の小さい場合の例として、図7に示すような、選択的光散乱シート6に柱状あるいは截頭錐状の空隙、へこみなどの空孔9を設けたものが挙げられる。または、図8に示すような、上記形状の突起を有する選択的光散乱シート6でも同等の効果がある。この場合、突起は選択的光散乱シート6の上面または下面のいずれに設けられていても良い。また、図11のように、選択的光散乱シート6の水平面内においてランダムに形成されたラメラ状屈折率境界8を含むシートなどが挙げられる。ただし、本発明の範囲はこれらの例に限定されるものではない。
Further, the effective embodiment of the present invention is (1) a transparent sheet including a refractive
図12は、図17と同じバックライト装置上に、光ファイバを垂直方向に整列させて固めた選択的光散乱シート6を置いて撮影した写真である。光ファイバは、高屈折率の細線を低屈折率材料で覆った構造をしており、本発明で想定している選択的光拡散シート6の一形態であると言える。図17と比較すると、輝線が解消されていることがわかる。また、図13は同じ状況を想定したシミュレーション結果である。図17と図19、図12と図13が良い一致を示していることから、選択的光拡散シート6の特性がシミュレーションを用いることで効果的に予測できることがわかる。シミュレーションの結果、選択的拡散シート6による正面輝度の低下は2%以内であった。
FIG. 12 is a photograph taken by placing the selective
1 光源
2 導光板
3 反射体
4 光偏向フィルム
5 反射板
6 選択的光拡散シート
7、7’ 選択的光拡散シート中の、互いに屈折率の異なる第1及び第2の領域
8、8’ 選択的光拡散シート中の第1及び第2の境界面としての屈折率境界
9 選択的光拡散シート中の空孔
10 バックライト装置
100 バックライト装置
101 光源
102 導光板
103 反射体
104 光偏光フィルム
105 反射板
110 カメラ
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記媒質間の第1の境界面は、前記下面となす角度が80°以上90°以下である
光学シート。 An optical sheet composed of two media having a lower surface on which light is incident and an upper surface from which light is emitted and having different refractive indexes,
The optical sheet, wherein an angle between the first boundary surface between the media and the lower surface is 80 ° or more and 90 ° or less.
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