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JP5130928B2 - Optical member, backlight unit, and display device - Google Patents

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JP5130928B2 JP2008020365A JP2008020365A JP5130928B2 JP 5130928 B2 JP5130928 B2 JP 5130928B2 JP 2008020365 A JP2008020365 A JP 2008020365A JP 2008020365 A JP2008020365 A JP 2008020365A JP 5130928 B2 JP5130928 B2 JP 5130928B2
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Description

本発明は、照明光路制御に用いられる光学部材及びそれを用いたバックライトユニット並びにディスプレイ装置に関し、特に液晶表示素子を用いたディスプレイ用直下型バックライトユニット並びにディスプレイ装置の照明光路制御に使用される光学部材の材料の改良に関する。   The present invention relates to an optical member used for illumination light path control, a backlight unit using the same, and a display device, and more particularly to a direct backlight unit for a display using a liquid crystal display element and illumination light path control for the display device. The present invention relates to an improvement in the material of an optical member.

近年、液晶パネルを使用した液晶表示装置(LCD)はOA分野のノート型パーソナルコンピュータやパーソナルコンピュータ用ディスプレイ,情報端末機器等の画像表示手段,また大型画面テレビなどの情報家電の画像表示手段,さらには携帯電話や個人用携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistance)の画像表示手段として様々な分野で利用されてきている。   In recent years, liquid crystal display devices (LCDs) using liquid crystal panels have been used for image display means for notebook personal computers and personal computer displays in the OA field, information terminal equipment, etc., information display means for information appliances such as large-screen TVs, and more. Has been used in various fields as an image display means of a mobile phone or a personal digital assistant (PDA).

液晶表示装置(LCD)に代表されるディスプレイでは、提供される情報を認識するのに必要な光源を内蔵しているタイプの普及が著しい。このような液晶表示装置は透過型であり、液晶パネルの背面側に光源を配設し、この光源からの光を面発光に変換して液晶パネルを照射する面光源装置、いわゆる、バックライトが採用されている。
バックライトの方式には、大別して冷陰極管(CCFT:Cold Cathode Fluorescent Tube)等の光源を光透過性に優れたアクリル樹脂等からなる平板状の導光板の側端部に沿って取付け、光源からの光を導光板内で多重反射させる導光板ライトガイド方式(エッジライト方式)と、導光板を用いず液晶パネルの背面に光源を配置した直下型方式とがある。
In a display typified by a liquid crystal display device (LCD), a type having a built-in light source necessary for recognizing information to be provided has been widespread. Such a liquid crystal display device is a transmissive type, and a light source is provided on the back side of the liquid crystal panel, and a surface light source device that irradiates the liquid crystal panel by converting light from the light source into surface light emission, a so-called backlight is provided. It has been adopted.
The backlight system is roughly divided by attaching a light source such as a cold cathode fluorescent tube (CCFT) along the side edge of a flat light guide plate made of acrylic resin or the like having excellent light transmittance. There are a light guide plate light guide method (edge light method) that multi-reflects light from the light guide plate and a direct type method in which a light source is arranged on the back surface of the liquid crystal panel without using the light guide plate.

最近では、ノート型パーソナルコンピュータや携帯情報端末などに用いられる20インチ以下の画面サイズの小型液晶表示装置には、低消費電力化が図れ、薄型化の容易なエッジライト方式の採用が主流となり、20インチ以上の画面サイズの中〜大型液晶表示装置では直下型方式の採用が主流となっている。ラップトップコンピュータのような電池式装置において、光源で消費する電力は、電池式装置全体で消費する電力の相当部分を占める。
従って、所定の輝度を提供するのに必要な総電力を低減することで電池寿命が増大するが、これは電池式装置には特に望ましいことである。
20インチ以上の液晶表示装置に対しては、より薄型で、視野角依存性が低く、高輝度、かつ低消費電力であることが求められており、液晶表示装置に搭載されるバックライトもその実現に対処することが要求されている。
Recently, for small liquid crystal display devices with a screen size of 20 inches or less used for notebook personal computers, personal digital assistants, etc., it has become mainstream to adopt an edge light system that can reduce power consumption and can be easily thinned. In medium to large liquid crystal display devices having a screen size of 20 inches or more, the direct type is the mainstream. In a battery-powered device such as a laptop computer, the power consumed by the light source occupies a substantial portion of the power consumed by the entire battery-powered device.
Thus, reducing the total power required to provide a given brightness increases battery life, which is particularly desirable for battery powered devices.
Liquid crystal display devices of 20 inches or more are required to be thinner, have a low viewing angle dependency, have high brightness, and have low power consumption. There is a need to deal with realization.

複数本の冷陰極管を並列させた直下型方式のバックライトでは、光源としてのCCFTやLED(Light Emitting Diode)などが、出射光を拡散させる拡散板を通して、その発光した光源の形状が直接視認できてしまうため、拡散板は非常に光散乱性の強い樹脂板が用いられている。この拡散板は、強い拡散性を持たせるために通常1mm〜3mm程度の厚さが必要であり、その厚さのために光吸収が少なからずあり、光源からの光量が減少し液晶画面表示が暗くなる問題がある。
この問題を解決するために、光路制御機能を有する光学シートと光拡散板とが二層構造の粘着層を介して一体化することで、CCFTのランプイメージを不明瞭にし、且つ水平方向に広い角度で高い正面輝度を提供する光学部材が開発されている(特許文献1〜3参照)。
In direct-type backlights with multiple cold-cathode tubes in parallel, the shape of the emitted light source is directly visible through the diffuser plate that diffuses the emitted light, such as CCFT and LED (Light Emitting Diode) as the light source. Therefore, a resin plate having a very strong light scattering property is used as the diffusion plate. This diffuser plate usually requires a thickness of about 1 mm to 3 mm in order to give strong diffusibility, and because of the thickness, there is not a little light absorption, the light quantity from the light source is reduced, and the liquid crystal display is displayed. There is a problem of darkening.
In order to solve this problem, the optical sheet having the optical path control function and the light diffusing plate are integrated through an adhesive layer having a two-layer structure, thereby making the CCFT lamp image unclear and wide in the horizontal direction. Optical members that provide high front luminance at an angle have been developed (see Patent Documents 1 to 3).

上述する一体型の光学部材は、図1及び図2に示すように、光入射側に位置する光拡散板29と、光出射側に位置する光学シート30を有し、この光拡散板29と光学シート30は複合接着層31により一体に接合されている。
光学シート30は、シート状または薄板状の透明な基材22と、この基材22の一方の面に並列に配設された半円柱状レンズ21と、基材22の反レンズ面に並列にしてストライブ状に形成された、光反射性を有する高屈折率層24及び低屈折率層25を備える。このうち、低屈折率層25は基材22の他方の面で半円柱状レンズ21の集光領域に設けられ、高屈折率層24は基材22の他方の面で半円柱状レンズ21の非集光領域に設けられる。また、複合接着層31は第1接着もしくは粘着層26と第2接着もしくは粘着層8及び透明フィルム27から構成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the integrated optical member described above includes a light diffusing plate 29 positioned on the light incident side and an optical sheet 30 positioned on the light emitting side. The optical sheet 30 is integrally bonded by a composite adhesive layer 31.
The optical sheet 30 includes a sheet-like or thin plate-like transparent base material 22, a semi-cylindrical lens 21 arranged in parallel on one surface of the base material 22, and an anti-lens surface of the base material 22 in parallel. A high-refractive index layer 24 and a low-refractive index layer 25 having light reflectivity formed in a stripe shape. Among these, the low refractive index layer 25 is provided on the condensing region of the semi-cylindrical lens 21 on the other surface of the base material 22, and the high refractive index layer 24 is formed on the other surface of the base material 22 on the semi-cylindrical lens 21. It is provided in the non-condensing region. The composite adhesive layer 31 is composed of the first adhesive or adhesive layer 26 and the second adhesive or adhesive layer 2 8 and the transparent film 27.

ディスプレイ使用時(観察時)、前記光学部材は、図2に示すように、光源32から発せられた光33を光拡散板29で均一化することで光源のランプイメージを不明瞭にし、半円柱状レンズ21によって正面方向に集光される向きに進んだ光34のみが低屈折率層25を通って正面輝度に寄与する。
また、光33は半円柱状レンズ21を通過する際に広がり、無駄になる方向に拡散された光35は、低屈折率層25と並列して設けられた光反射性を有する高屈折率層24によって光源側に戻され、ランプハウス内の反射板によって再び光出射面に向かって進む。
このような光の反射の繰り返しにより、光源32から発せられた光33は無駄になることなく正面輝度に関与するため、高い正面輝度を実現する。
また、レンズ形状や光反射性を有する高屈折率層24と低屈折率層25の配置バランスを制御することで、水平方向に広い範囲で緩やかな輝度分布変化を維持することが可能であり、より自然な見え方のディスプレイを実現できる。
更に、液晶ディスプレイの輝度向上のために従来一般的に用いられているような拡散シートや輝度向上シートの多重使用を必要としないため、ディスプレイの組み立て時の作業性及び利便性を向上できる。
WOに006/080530 特開2007−213035 特開2007−225853
When the display is used (observed), the optical member makes the lamp image of the light source unclear by making the light 33 emitted from the light source 32 uniform by the light diffusion plate 29, as shown in FIG. Only the light 34 traveling in the direction of being condensed in the front direction by the columnar lens 21 passes through the low refractive index layer 25 and contributes to the front luminance.
Further, the light 33 spreads when passing through the semi-cylindrical lens 21, and the light 35 diffused in a useless direction is a high refractive index layer having light reflectivity provided in parallel with the low refractive index layer 25. 24 is returned to the light source side, and again proceeds toward the light exit surface by the reflector in the lamp house.
By repeating such light reflection, the light 33 emitted from the light source 32 is involved in the front brightness without being wasted, so that high front brightness is realized.
Further, by controlling the arrangement balance between the high refractive index layer 24 and the low refractive index layer 25 having a lens shape and light reflectivity, it is possible to maintain a gradual change in luminance distribution in a wide range in the horizontal direction. A more natural display can be realized.
Further, since it is not necessary to use a diffusion sheet and a brightness enhancement sheet that are conventionally used for improving the brightness of the liquid crystal display, the workability and convenience during the assembly of the display can be improved.
006/080530 in WO JP2007-213035 JP2007-228553

近年盛んに開発が行われている大型・薄型ディスプレイに用いる輝度向上部材として、光路制御機能を有する光学シートと光拡散板とが一体化した光学部材は、光学特性およびハンドリング性の観点から有利である。
しかしながら、前記光学シートが光反射層と空気層が並列する構造をとることや接着層もしくは粘着層を介して一体化していることから、反射層の微小な欠落による意図しない方向への光の漏れ(輝点欠陥)や異物の混入による光出射の阻害(暗点欠陥)等が生じる可能性がある。
An optical member that integrates an optical sheet having a light path control function and a light diffusing plate as a brightness enhancement member for large and thin displays that have been actively developed in recent years is advantageous from the viewpoint of optical characteristics and handling properties. is there.
However, since the optical sheet has a structure in which the light reflecting layer and the air layer are arranged in parallel, or is integrated through an adhesive layer or an adhesive layer, light leaks in an unintended direction due to a minute missing of the reflecting layer. There is a possibility that light emission obstruction (dark spot defect) may occur due to (bright spot defect) or contamination with foreign matter.

前記欠陥のサイズが小さい場合、出荷検査時に見落とす危険性があり、特に暗点欠陥は、ディスプレイとして使用する際に液晶パネルを通して正面から目視可能である場合が多く、欠陥流出は最終製品(ディスプレイ装置)にまで致命的な影響を与える。
また、ディスプレイ装置の薄型化に伴い、液晶パネルとバックライトユニットの距離が近づく傾向があることからも、パネル越しに目視可能となる欠陥サイズ下限も下がることが予想され、仮に欠陥が生じた場合には後工程への流出を防ぐことが必須となる。
When the size of the defect is small, there is a risk of being overlooked at the time of shipping inspection. In particular, the dark spot defect is often visible from the front through the liquid crystal panel when used as a display, and the defect outflow is the final product (display device). ) Will have a fatal effect.
In addition, as the display device becomes thinner, the distance between the liquid crystal panel and the backlight unit tends to approach, so the lower limit of the defect size that can be seen through the panel is expected to decrease, and if a defect occurs Therefore, it is essential to prevent outflow to the subsequent process.

本発明は上記のような事情に鑑みなされたもので、バックライト点灯時に液晶パネルを通して目視可能な欠陥を、光学部材単独で明確に目視することができ、画像品位に影響を及ぼす欠陥が発生してしまった場合にも、後工程への流出を回避することが可能な光路制御機能を有する光学部材及びそれを用いたバックライトユニット並びにディスプレイ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and defects that can be visually observed through the liquid crystal panel when the backlight is turned on can be clearly observed with an optical member alone, and defects that affect image quality occur. It is an object of the present invention to provide an optical member having an optical path control function capable of avoiding outflow to a subsequent process, a backlight unit using the same, and a display device.

本発明は、上記の目的を達成するためになされたもので、請求項1の発明は、入射した光を出射する際の光の方向、範囲、輝度分布の少なくとも何れかを制御する光路制御機能を備えた光学部材であって、光拡散シートと、前記光路制御機能を有する光学シートと、前記光拡散シートの光出射面と前記光学シートの光入射面とを接合する粘着層を備え、記接合された前記光拡散シートの光入射面に光を照射した場合に、0.05mmの欠陥が前記光学シートの光出射面側から目できるように、前記粘着層の貯蔵剪断弾性率と損失剪断弾性率の比である損失係数tanδの最大値が−20℃以上−10℃以下の範囲で1.2以上1.7以下であり、さらに常温での前記損失係数tanδが0.2以上1.7未満であり、前記粘着層の厚みは10μm以上30μm未満であることを特徴とする。 The present invention has been made to achieve the above object, and the invention of claim 1 is an optical path control function for controlling at least one of the direction, range, and luminance distribution of light when emitting incident light. an optical member having a includes a light diffusing sheet, an optical sheet having the light path control function, an adhesive layer for bonding the light incident surface of the light emitting surface of the light diffusion sheet and the optical sheet, before When light is incident on the light incident surface of the bonded light diffusion sheet , 0 . 05mm as defects 2 can eye view from the light-emitting surface side of the optical sheet, the maximum value of storage shear modulus and the loss shear modulus of which is the ratio loss factor tanδ of the adhesive layer is -20 ° C. or higher -10 ℃ and 1.2 to 1.7 in the range of, and further said loss factor tanδ is 0.2 or more and less than 1.7 at room temperature, the thickness of the adhesive layer is less than 30μm or 10μm Features.

請求項の発明は、請求項1記載の光学部材において、前記粘着層は、−40℃以上90℃以下の範囲で密着性を保持することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the optical member according to the first aspect, the adhesive layer maintains adhesiveness in a range of −40 ° C. or higher and 90 ° C. or lower.

請求項の発明は、請求項1または2記載の光学部材において、前記粘着層は、光拡散性を有しないクリアタイプの粘着剤からなることを特徴とする。
請求項の発明は、請求項1または2記載の光学部材において、前記粘着層は、光拡散性を有する粘着剤からなることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the optical member according to the first or second aspect , the adhesive layer is made of a clear type adhesive having no light diffusibility.
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical member according to the first or second aspect , the pressure-sensitive adhesive layer is made of a pressure-sensitive adhesive.

請求項5の発明は、請求項1記載の光学部材において、前記光学シートは、シート状または薄板状の透明な基材と、前記基材の一方の面に設けられた半円柱状凸レンズ群もしくは凸シリンドリカルレンズ群からなるレンズ部を有するレンズシートと、前記基材の他方の面に設けられた光反射性を有する高屈折率層及び低屈折率層を備え、前記低屈折率層は前記他方の面で前記レンズ部の集光領域に設けられ、前記高屈折率層は前記他方の面で前記レンズ部の非集光領域に設けられていることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the optical member according to claim 1, wherein the optical sheet includes a sheet-like or thin plate-like transparent base material and a semi-cylindrical convex lens group provided on one surface of the base material, or A lens sheet having a lens portion composed of a convex cylindrical lens group, and a high refractive index layer and a low refractive index layer having light reflectivity provided on the other surface of the substrate, wherein the low refractive index layer is the other The high refractive index layer is provided in the non-condensing region of the lens portion on the other surface.

請求項の発明は、ディスプレイ用バックライトユニットであって、光源と、請求項1乃至請求項の何れか1項に記載の光学部材を少なくとも備えることを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is a display backlight unit comprising at least the light source and the optical member according to any one of the first to fifth aspects.

請求項の発明は、ディスプレイ装置であって、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と、前記画像表示素子の背面に、請求項記載のバックライトユニットを備えることを特徴とする。 The invention of claim 7 is a display device, wherein an image display element that defines a display image according to transmission / shading in pixel units, and the backlight unit according to claim 6 on the back of the image display element. It is characterized by providing.

本発明の光学部材及びそれを用いたバックライトユニット並びにディスプレイ装置においては、接合された前記光拡散シートの光入射面に光を照射した場合に、0.05mmの欠陥が光学シートの光出射面側から目視できるように、粘着層の貯蔵剪断弾性率と損失剪断弾性率の比である損失係数tanδの最大値が−20℃以上−10℃以下の範囲で1.2以上1.7以下であるのに加えて、常温での損失係数tanδが0.2以上1.7未満である粘着剤からなる粘着層は透明支持体を用いない構成であり、粘着層の厚みが10μm以上30μm未満の場合のみ、バックライト点灯時に液晶パネルを通して目視可能となる欠陥を、光学部材単独で明確かつ的確に篩い分けることが可能になり、一体型輝度向上シートの光学特性、ハンドリング性の利点を保持しつつ、ディスプレイ装置の画像品位に影響を及ぼす欠陥が生じてしまった場合でも、後工程への流出を避けることができ、光学シートと光拡散性シートとの一体化に必要な保持力を十分に有する。 In the optical member of the present invention, the backlight unit using the same, and the display device, when the light incident surface of the joined light diffusion sheet is irradiated with light , 0 . The maximum value of the loss coefficient tanδ, which is the ratio between the storage shear modulus and the loss shear modulus of the adhesive layer, is −20 ° C. or more and −10 ° C. or less so that the 05 mm 2 defect can be seen from the light exit surface side of the optical sheet in addition to 1.2 or more and 1.7 or less in the range, the adhesive layer loss factor at room temperature tanδ is the pressure-sensitive adhesive is less than 0.2 or more and 1.7 or is in a configuration using no transparent support Only when the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is 10 μm or more and less than 30 μm, it becomes possible to clearly and accurately screen out defects that can be visually observed through the liquid crystal panel when the backlight is turned on. Even if a defect that affects the image quality of the display device occurs while maintaining the advantages of optical characteristics and handling properties, it is possible to avoid outflow to the subsequent process, and the optical sheet and the light diffusing sheet It has a sufficient holding force needed for integration.

(実施の形態1)
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
図3は本実施の形態による光学部材の一例を示す概略断面図、図4は本発明にかかる光学部材を用いたバックライトユニットの構成を示す概略断面図、図5は本発明にかかるバックライトユニットを用いたディスプレイ装置の構成を示す概略断面図である。なお、この各図において、各部位の縮尺は実際とは一致しない。
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
3 is a schematic cross-sectional view showing an example of an optical member according to the present embodiment, FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a backlight unit using the optical member according to the present invention, and FIG. 5 is a backlight according to the present invention. It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the display apparatus using a unit. In each figure, the scale of each part does not coincide with the actual scale.

本実施の形態に示す光学部材は、図3に示すように、光拡散シート9と、光路制御機能を有する光学シート10を備える。この光拡散シート9の光出射面と光学シート10の光入射面は粘着層16により接合されている。
粘着層16は、接合された光拡散シート9の光入射面に光を照射した場合に、接合された光学シート10の光出射面において0.05mmの欠陥が明確に目視することが可能である性能を有し、かつ貯蔵剪断弾性率と損失剪断弾性率の比である損失係数tanδの最大値が−20℃以上−10℃以下の範囲で1.2以上1.7以下の値で存在し、さらに常温での損失係数が0.2以上1.7未満である。また、この粘着層16は、一層の粘着剤からなり、その厚みは10μm以上30μm未満である。
The optical member shown in the present embodiment includes a light diffusion sheet 9 and an optical sheet 10 having an optical path control function, as shown in FIG. The light emitting surface of the light diffusion sheet 9 and the light incident surface of the optical sheet 10 are joined by an adhesive layer 16.
When the adhesive layer 16 irradiates light on the light incident surface of the bonded light diffusion sheet 9, a 0.05 mm 2 defect can be clearly observed on the light emitting surface of the bonded optical sheet 10. It has a certain performance, and the maximum value of the loss coefficient tanδ, which is the ratio between the storage shear modulus and the loss shear modulus, is 1.2 to 1.7 in the range of −20 ° C. to −10 ° C. Furthermore, the loss factor at room temperature is 0.2 or more and less than 1.7. Moreover, this adhesion layer 16 consists of one layer of adhesives, and the thickness is 10 micrometers or more and less than 30 micrometers.

これは、損失係数tanδが前記範囲を上回ると、柔らかさが足りずに密着性不足になり、前記範囲を下回ると、硬さが足りずに空気層(後述する低屈折率層に相当する)が埋まってしまい輝点欠陥が生じる可能性がある点で不利である。また、粘着層16の厚みに関しては、これが10μm未満であると、光拡散シート9と光学シート10との間に異物を噛み込んだ際に、異物による暗点欠陥だけでなく、光学シートが盛り上がることよる輝点欠陥が生じてしまう点と、光学シート10と光拡散シート9との一体化保持力が不十分である点の2点で不利となる。また、厚みが30μm以上であると、本発明にかかる光学部材を単独で扱う際に、明確に目視できる欠陥サイズの下限が大きくなり、ディスプレイ稼動時に液晶パネルを通して目視可能になってしまう欠陥が後工程に流出してしまう危険性を有する点で不利となるからである。   This is because when the loss coefficient tan δ exceeds the above range, the softness is insufficient and the adhesion is insufficient, and when the loss coefficient tan δ is below the above range, the hardness is insufficient and the air layer (corresponding to a low refractive index layer described later). This is disadvantageous in that it may fill up and cause bright spot defects. In addition, when the thickness of the adhesive layer 16 is less than 10 μm, not only the dark spot defect caused by the foreign matter but also the optical sheet rises when the foreign matter is caught between the light diffusion sheet 9 and the optical sheet 10. There are disadvantages in that there are two points: a point where a bright spot defect occurs and a point where the integrated holding force between the optical sheet 10 and the light diffusion sheet 9 is insufficient. In addition, when the thickness is 30 μm or more, when the optical member according to the present invention is handled alone, the lower limit of the defect size that can be clearly seen becomes large, and the defect that becomes visible through the liquid crystal panel when the display is in operation is later. This is because it is disadvantageous in that it has a risk of flowing into the process.

一方、損失係数が前記範囲内にあることで実用温度範囲内において密着性と空気層保持のバランスが充たされ、厚みが10μm以上30μm未満であることで、ディスプレイ稼動時に液晶パネルを通して目視可能なサイズの欠陥が全て明確に目視可能であり、仮に画像品位に影響を及ぼすような欠陥が生じてしまった場合でも、後工程への流出を回避することが可能である点と、一体化の保持力が十分である点で有利である。   On the other hand, when the loss factor is within the above range, the balance between adhesion and air layer retention is satisfied within the practical temperature range, and the thickness is 10 μm or more and less than 30 μm, so that it can be visually observed through the liquid crystal panel when the display is in operation. All size defects are clearly visible, and even if a defect that affects image quality occurs, it is possible to avoid outflow to the subsequent process, and to maintain integration This is advantageous in that the force is sufficient.

また、粘着層16が、従来のように透明支持体を介して複数の粘着層から構成されるものであると、粘着層間の界面での光のロスや欠陥の埋没により、明確に目視可能である欠陥サイズの下限が大きくなる点と、異なる素材の積層となるため、線膨張係数の相違から加熱時の反り量が増加する傾向にあり、薄型ディスプレイへの使用には不向きとなる点の2点で不利になるため、粘着層16は透明支持体を用いない構成であることが望ましい。   Further, if the adhesive layer 16 is composed of a plurality of adhesive layers via a transparent support as in the prior art, it can be clearly seen due to loss of light or imbedding of defects at the interface between the adhesive layers. Since the lower limit of a certain defect size becomes large and the lamination of different materials, the amount of warpage during heating tends to increase due to the difference in linear expansion coefficient, which is unsuitable for use in thin displays. Since it becomes disadvantageous at a point, it is desirable that the pressure-sensitive adhesive layer 16 has a configuration not using a transparent support.

粘着層16には、ディスプレイ装置の内部に組み込んで使用する際の環境耐性を考慮し、想定されるディスプレイ装置の使用温度範囲を内包する−40℃以上90℃以下で密着性を保持する粘着剤を選定した。
また、粘着層16には、光拡散性を有しないクリアタイプの粘着剤でも良いし、フィラー等を含有した光拡散タイプの粘着剤でも良い。
The adhesive layer 16 is a pressure-sensitive adhesive that maintains adhesiveness at −40 ° C. or higher and 90 ° C. or lower, including the expected operating temperature range of the display device, in consideration of environmental resistance when incorporated and used inside the display device. Was selected.
Further, the adhesive layer 16 may be a clear type adhesive having no light diffusibility, or a light diffusion type adhesive containing a filler or the like.

本実施の形態に示す光路制御機能を有する光学シート10は、図3に示すように、ポリカーボネート(PC)、アクリル、ポリエチレンテレフタレート(PET)等からなるシート状または薄板状の透明な基材2を備え、この基材2の一方の面には、熱可塑性もしくはUV硬化樹脂で成形させた半円柱状凸レンズ群もしくは凸シリンドリカルレンズ群からなるレンズ部1aを有するレンズシート1が設けられている。
レンズシート1と反対の基材2の他方の面には感材3が貼合わされ、この感材3のレンズシート1と反対の面には、光反射性を有する高屈折率層4と低屈折率層5がレンズ部1aに対向してストライブ状に配列されている。この高屈折率層4と低屈折率層5は、レンズ部1a側からUVを照射して感材3が硬化部分と未硬化部分に分かれることを利用した転写法で形成されるものであり、低屈折率層5は基材2の他方の面でレンズ部1aの集光領域に設けられ、高屈折率層4は基材2の他方の面でレンズ部1aの非集光領域に設けられている。
低屈折率層5は空間からなり、この空間に空気が充填されることで、最も効率的に正面輝度を向上させることが可能になる。また、レンズ部1aの形状は半円柱状に限定されるものではない。
As shown in FIG. 3, an optical sheet 10 having an optical path control function shown in the present embodiment includes a sheet-like or thin plate-like transparent base material 2 made of polycarbonate (PC), acrylic, polyethylene terephthalate (PET), or the like. In addition, a lens sheet 1 having a lens portion 1a composed of a semi-cylindrical convex lens group or a convex cylindrical lens group formed of thermoplastic or UV curable resin is provided on one surface of the substrate 2.
A light-sensitive material 3 is bonded to the other surface of the substrate 2 opposite to the lens sheet 1, and a light-reflective high refractive index layer 4 and a low refractive index are formed on the surface of the light-sensitive material 3 opposite to the lens sheet 1. The rate layer 5 is arranged in a stripe shape facing the lens portion 1a. The high refractive index layer 4 and the low refractive index layer 5 are formed by a transfer method using the fact that the photosensitive material 3 is divided into a cured portion and an uncured portion by irradiating UV from the lens portion 1a side. The low refractive index layer 5 is provided in the condensing region of the lens portion 1a on the other surface of the base material 2, and the high refractive index layer 4 is provided in the non-condensing region of the lens portion 1a on the other surface of the base material 2. ing.
The low refractive index layer 5 consists of a space, and the front luminance can be improved most efficiently by filling the space with air. Further, the shape of the lens portion 1a is not limited to a semi-cylindrical shape.

本実施の形態における光学部材構成用の光拡散性及び自立性を有するシート、すなわち光拡散シート9は、PC、シクロオレフィンポリマー、アクリル、ポリスチレン(PS)、もしくはこれらの材料を任意の比率で配合した共重合体を材料とする光拡散板や光微拡散板、透明板が挙げられる。
また、加熱時に光学部材がその光出射側(液晶パネル側)に凸となる反りを生じない組み合わせであれば、光学シート10及び光拡散シート9の素材の組み合わせは限定されるものではない。
これは、加熱時に光学部材がパネル側に凸となる反り挙動を示すと液晶パネルを圧迫し、画像品位の低下や液晶パネルの破損を招く危険性があるためである。
In the present embodiment, the light diffusing and self-supporting sheet for constituting the optical member, that is, the light diffusing sheet 9 is composed of PC, cycloolefin polymer, acrylic, polystyrene (PS), or these materials in an arbitrary ratio. Examples thereof include a light diffusing plate, a light diffusing plate, and a transparent plate made of the above copolymer.
Moreover, the combination of the materials of the optical sheet 10 and the light diffusion sheet 9 is not limited as long as the optical member is a combination that does not cause a warp that protrudes toward the light emission side (liquid crystal panel side) during heating.
This is because if the optical member exhibits a warping behavior in which the optical member is convex toward the panel side, the liquid crystal panel is pressed, and there is a risk of degrading the image quality and causing damage to the liquid crystal panel.

次に、バックライトユニットの構成について図4を参照して説明する。
図4に示すバックライトユニットは、光学部材100と、この光学部材100の光入射側に配置された直下型の光源110を備える。
光学部材100は、図3に示す光学部材と同様に構成されるもので、図3の光学部材と同一の構成要素には同一符号を付してその構成を省略する。
光源110は、光学部材100の光拡散シート9の光入射面側に、該光入射面に沿って等間隔に配列された冷陰極線管などからなる複数のランプ17と、このランプ17からの光を光学部材100の光拡散シート9へ反射させるランプハウス18を備えている。
Next, the configuration of the backlight unit will be described with reference to FIG.
The backlight unit shown in FIG. 4 includes an optical member 100 and a direct light source 110 arranged on the light incident side of the optical member 100.
The optical member 100 is configured in the same manner as the optical member shown in FIG. 3, and the same components as those of the optical member in FIG.
The light source 110 includes a plurality of lamps 17 including cold cathode ray tubes arranged at equal intervals along the light incident surface on the light incident surface side of the light diffusion sheet 9 of the optical member 100, and light from the lamps 17. The lamp house 18 that reflects the light to the light diffusion sheet 9 of the optical member 100 is provided.

次に、ディスプレイ装置の構成について図5を参照して説明する。
図5に示すディスプレイ装置は、光学部材100、この光学部材100の光入射側に配置された直下型の光源110からなるバックライトユニット120と、光学部材100の光る出射面に対向して配置された液晶パネル19(特許請求の範囲に記載した画像表示素子に相当する)を備える。
このようなディスプレイ装置においては、図3に示す実施の形態と同様な粘着層16を備えているので、図3に示す場合と同様な効果を発揮できる。
Next, the configuration of the display device will be described with reference to FIG.
The display device shown in FIG. 5 is disposed so as to face the optical member 100, a backlight unit 120 including a direct light source 110 disposed on the light incident side of the optical member 100, and a light emitting surface of the optical member 100. And a liquid crystal panel 19 (corresponding to the image display element recited in the claims).
Since such a display device includes the adhesive layer 16 similar to that of the embodiment shown in FIG. 3, the same effect as that shown in FIG. 3 can be exhibited.

次に、の構成について図5を参照して説明する。
図5に示すディスプレイ装置は、光学部材100、この光学部材100の光入射側に配置された直下型の光源110からなるバックライトユニット120と、光学部材100の光る出射面に対向して配置された液晶パネル19(特許請求の範囲に記載した画像表示素子に相当する)を備える。
このようなディスプレイ装置においては、図3に示す実施の形態と同様な粘着層16を備えているので、図3に示す場合と同様な効果を発揮できる。
Next, the configuration will be described with reference to FIG.
The display device shown in FIG. 5 is disposed so as to face the optical member 100, a backlight unit 120 including a direct light source 110 disposed on the light incident side of the optical member 100, and a light emitting surface of the optical member 100. And a liquid crystal panel 19 (corresponding to the image display element recited in the claims).
Since such a display device includes the adhesive layer 16 similar to that of the embodiment shown in FIG. 3, the same effect as that shown in FIG. 3 can be exhibited.

次に本発明の実施例について説明する。
(実施例1)
本発明の効果を示すため、図3に示す構成からなる光学部材及び図5に示す構成からなるディスプレイ装置を作成し、光学部材単独での目視可能欠陥の下限サイズ及びディスプレイ装置の液晶パネルを通した欠陥確認の可否を比較した。
ここでの比較とは、本発明にかかる光学部材の代表的な構成として、光硬化性樹脂を用いてレンズ成形を行った光学シート10とPSからなる光拡散性シート9とを粘着層16を介して一体化した構成を採用した際の粘着層の層数、厚み、光拡散性の有無による欠陥サイズに対する検査適性比較を指す。
この場合、欠陥の種類を問わず、バックライト点灯時に液晶パネル19を通して目視可能な欠陥を、光学部材単独で的確に篩い分けられる場合のパネル判定を丸印で表し、光学部材単独で欠陥なしと判定されたサンプルにおいて、液晶パネルを通して欠陥が確認された場合のパネル判定を×印で表した。この時の判定結果を図6に示す。
また、本実施例において、光学部材及びディスプレイ装置は37inchサイズのものを用いた。
Next, examples of the present invention will be described.
Example 1
In order to show the effect of the present invention, an optical member having the structure shown in FIG. 3 and a display device having the structure shown in FIG. 5 are prepared, and the lower limit size of the visible defect by the optical member alone and the liquid crystal panel of the display device are passed. We compared the possibility of defect confirmation.
The comparison here is a typical configuration of the optical member according to the present invention, in which an optical sheet 10 formed by lens molding using a photocurable resin and a light diffusing sheet 9 made of PS are combined with an adhesive layer 16. This refers to a comparison of inspection suitability with respect to a defect size depending on the number of layers, thickness, and presence / absence of light diffusibility when an integrated structure is adopted.
In this case, regardless of the type of defect, the defect that is visible through the liquid crystal panel 19 when the backlight is turned on is indicated by a circle when the optical member alone can be accurately screened, and the optical member alone has no defect. In the judged sample, the panel judgment when a defect was confirmed through the liquid crystal panel was represented by x. The determination result at this time is shown in FIG.
In this example, the optical member and the display device were 37 inch size.

図5に示したように、損失係数の最大値が−20℃以上−10℃以下の範囲で1.2以上1.7以下の値で存在し、且つ常温での損失係数が0.2以上1.7未満である粘着剤からなる粘着層16は透明支持体を用いない構成であり、その厚みが10μm以上30μm未満の場合のみ、バックライト点灯時に液晶パネル19を通して目視可能となる欠陥を、光学部材単独で的確に篩い分けることが可能になる。すなわち、画像品位に影響を及ぼす欠陥が仮に発生したとしても後工程への流出を回避することが可能であることと、光学シート19と光拡散性シート9との一体化に必要な保持力を十分に有していることが示された。   As shown in FIG. 5, the maximum value of the loss factor is 1.2 to 1.7 in the range of −20 ° C. to −10 ° C., and the loss factor at room temperature is 0.2 or more. The adhesive layer 16 made of an adhesive that is less than 1.7 is a configuration that does not use a transparent support, and only when the thickness is 10 μm or more and less than 30 μm, defects that are visible through the liquid crystal panel 19 when the backlight is turned on, It becomes possible to accurately screen the optical member alone. That is, even if a defect that affects the image quality occurs, it is possible to avoid the outflow to the subsequent process, and the holding force necessary for the integration of the optical sheet 19 and the light diffusing sheet 9 is achieved. It was shown that it has enough.

なお、粘着層16は、従来のような透明支持体を用いない構成であり、その厚みが10μm未満のサンプルでは、一体化保持力の低下だけでなく、光学シート10と光拡散性シート9との間に異物を噛み込んだ際に、異物周辺の光学シートに浮きが生じ、欠陥サイズが拡大されることでディスプレイ装置への使用に堪えなくなる場合がある。このため、粘着層16の厚みを10μm未満にすることは望ましくないことも確認された。   In addition, the adhesive layer 16 is a structure which does not use a conventional transparent support, and in a sample having a thickness of less than 10 μm, not only the reduction of the integrated holding force but also the optical sheet 10 and the light diffusing sheet 9 When a foreign object is caught between the optical sheets, the optical sheet around the foreign object may be lifted, and the defect size may be increased to make it unusable for use in a display device. For this reason, it was also confirmed that it is not desirable to make the thickness of the adhesive layer 16 less than 10 μm.

従来の輝度向上を可能にした一体型光学部材の構造を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the structure of the integrated optical member which enabled the conventional brightness improvement. 従来の一体型光学部材の光路を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the optical path of the conventional integrated optical member. 本実施の形態による光学部材の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the optical member by this Embodiment. 本発明にかかる光学部材を用いたバックライトユニットの構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the backlight unit using the optical member concerning this invention. 本発明にかかるバックライトユニットを用いたディスプレイ装置の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the display apparatus using the backlight unit concerning this invention. 本発明の実施例における試験結果を示す図である。It is a figure which shows the test result in the Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1……レンズシート、1a……レンズ部、2……基材、3……感材、4……高屈折率層、5……低屈折率層、9……光拡散シート、10……光学シート、16……粘着層、17……ランプ、18……ランプハウス、19……液晶パネル、100……光学部材、110……光源、120……バックライトユニット。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lens sheet, 1a ... Lens part, 2 ... Base material, 3 ... Sensitive material, 4 ... High refractive index layer, 5 ... Low refractive index layer, 9 ... Light diffusion sheet, 10 ... Optical sheet, 16 ... adhesive layer, 17 ... lamp, 18 ... lamp house, 19 ... liquid crystal panel, 100 ... optical member, 110 ... light source, 120 ... backlight unit.

Claims (7)

入射した光を出射する際の光の方向、範囲、輝度分布の少なくとも何れかを制御する光路制御機能を備えた光学部材であって、
光拡散シートと、
前記光路制御機能を有する光学シートと、
前記光拡散シートの光出射面と前記光学シートの光入射面とを接合する粘着層を備え、
記接合された前記光拡散シートの光入射面に光を照射した場合に、0.05mmの欠陥が前記光学シートの光出射面側から目できるように、前記粘着層の貯蔵剪断弾性率と損失剪断弾性率の比である損失係数tanδの最大値が−20℃以上−10℃以下の範囲で1.2以上1.7以下であり、さらに常温での前記損失係数tanδが0.2以上1.7未満であり、
前記粘着層の厚みが10μm以上30μm未満である
ことを特徴とする光学部材。
An optical member having an optical path control function for controlling at least one of the direction, range, and luminance distribution of light when emitting incident light,
A light diffusion sheet;
An optical sheet having the optical path control function;
An adhesive layer that joins the light exit surface of the light diffusion sheet and the light incident surface of the optical sheet;
When exposed to light on the light incident surface of the light diffusing sheet which is pre-Symbol junction, 0. 05mm as defects 2 can eye view from the light-emitting surface side of the optical sheet, the maximum value of storage shear modulus and the loss shear modulus of which is the ratio loss factor tanδ of the adhesive layer is -20 ° C. or higher -10 ℃ below it is 1.2 to 1.7 in range, further said loss factor tanδ is 0.2 or more and less than 1.7 at room temperature,
The thickness of the adhesive layer is 10 μm or more and less than 30 μm ,
An optical member.
前記粘着層は、−40℃以上90℃以下の範囲で密着性を保持することを特徴とする請求項1記載の光学部材。   The optical member according to claim 1, wherein the adhesive layer retains adhesiveness in a range of −40 ° C. or higher and 90 ° C. or lower. 前記粘着層は、光拡散性を有しないクリアタイプの粘着剤からなることを特徴とする請求項1または2記載の光学部材。 The adhesive layer, according to claim 1 or 2, wherein the optical member characterized by comprising a light diffusing property from having no clear type of adhesive. 前記粘着層は、光拡散性を有する粘着剤からなることを特徴とする請求項1または2記載の光学部材。 The adhesive layer, according to claim 1 or 2, wherein the optical member, characterized in that the pressure-sensitive adhesive having a light diffusing property. 前記光学シートは、シート状または薄板状の透明な基材と、前記基材の一方の面に設けられた半円柱状凸レンズ群もしくは凸シリンドリカルレンズ群からなるレンズ部を有するレンズシートと、前記基材の他方の面に設けられた光反射性を有する高屈折率層及び低屈折率層を備え、前記低屈折率層は前記他方の面で前記レンズ部の集光領域に設けられ、前記高屈折率層は前記他方の面で前記レンズ部の非集光領域に設けられていることを特徴とする請求項1記載の光学部材。   The optical sheet includes a sheet-like or thin-plate-like transparent base material, a lens sheet having a lens portion including a semi-cylindrical convex lens group or a convex cylindrical lens group provided on one surface of the base material, and the base A light-reflective high-refractive index layer and a low-refractive index layer provided on the other surface of the material, wherein the low-refractive index layer is provided in the condensing region of the lens portion on the other surface, The optical member according to claim 1, wherein the refractive index layer is provided in a non-condensing region of the lens portion on the other surface. 光源と、請求項1乃至請求項の何れか1項に記載の光学部材を少なくとも備える、
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。
A light source and at least an optical member according to any one of claims 1 to 5 ,
A backlight unit for displays.
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と、
前記画像表示素子の背面に、請求項記載のバックライトユニットを備える、
ことを特徴とするディスプレイ装置。
An image display element that defines a display image according to transmission / shading in pixel units;
The backlight unit according to claim 6 is provided on the back of the image display element.
A display device.
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