JPH1039118A - Ray-directional sheet, and directional surface light source formed by using the same - Google Patents
Ray-directional sheet, and directional surface light source formed by using the sameInfo
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- JPH1039118A JPH1039118A JP8191163A JP19116396A JPH1039118A JP H1039118 A JPH1039118 A JP H1039118A JP 8191163 A JP8191163 A JP 8191163A JP 19116396 A JP19116396 A JP 19116396A JP H1039118 A JPH1039118 A JP H1039118A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】 本発明は、光線指向性化シ
ートおよびそれを用いた指向性面状光源に関するもので
ある。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a light directing sheet and a directional planar light source using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】面状光源は、看板、各種照明のほか、液
晶表示装置用のバックライトなどとして多く用いられて
いる。2. Description of the Related Art A planar light source is widely used as a back light for a liquid crystal display device in addition to a signboard and various kinds of lighting.
【0003】一般の面状光源は、光束出射面の輝度の均
一性を確保するために、ランダムに光束を拡散する種々
の拡散板を用いている。このため、この出射面から出射
される光束は指向性がなく、広い範囲を照射する。[0003] A general planar light source uses various diffusion plates for randomly diffusing a light beam in order to ensure the uniformity of the luminance of the light beam exit surface. Therefore, the light beam emitted from the emission surface has no directivity and irradiates a wide range.
【0004】一方、面状光源の用途によっては光束の出
射方向を狭い範囲に絞ることが求められる。On the other hand, depending on the use of the planar light source, it is required to narrow the light emitting direction to a narrow range.
【0005】例えば、液晶表示装置の用途展開の大きな
妨げとなっている視野角依存性を改良する方法として、
各種光拡散シートやマイクロレンズアレイシート(特開
昭53−25399公報、特開昭56−65175公
報、特開昭61−148430公報、特開平6−274
54公報、など)を液晶表示装置の観察面に装着するこ
とが提案されているが、これらの方法においては、光線
利用効率や、画質(コントラストの低下や、画像のにじ
み)の向上のために広がり角が20度といった高い指向
性を持つ背面光源が有用である。[0005] For example, as a method of improving the viewing angle dependency, which has greatly hindered the development of applications of liquid crystal display devices,
Various light diffusion sheets and microlens array sheets (JP-A-53-25399, JP-A-56-65175, JP-A-61-148430, JP-A-6-274)
54, etc.) on the observation surface of a liquid crystal display device. However, in these methods, in order to improve the light use efficiency and the image quality (contrast reduction, image bleeding). A rear light source having a high directivity such as a spread angle of 20 degrees is useful.
【0006】この目的に対して、光束の進行方向に沿っ
てのびる遮光壁を多数並べた、いわゆるルーバーシート
が知られている。このルーバーシートによれば、例えば
出射面において120度以上の広がりを持つ出射光であ
ったものを、求める方向以外に進行する光束を遮光壁に
よって遮断することによって任意の指向性をもつ面状光
源が得られる。For this purpose, there is known a so-called louver sheet in which a large number of light-shielding walls extending along the traveling direction of a light beam are arranged. According to this louver sheet, for example, a surface light source having an arbitrary directivity by blocking a light beam traveling in a direction other than a desired direction from a light beam having a spread of 120 degrees or more on the light exit surface, for example. Is obtained.
【0007】また液晶表示装置用のバックライトとして
は、消費電力に対する出射面の輝度を向上させるため、
微小な三角プリズムを多数配列したプリズムシートが用
いられており、これは光束の出射の方向をある程度規制
することによって達成されている。このプリズムシート
によれば、組み合わせる面状光源とプリズムの光学設計
によっては60度程度の指向性を得ることができる。In addition, as a backlight for a liquid crystal display device, in order to improve the brightness of the emission surface with respect to power consumption,
A prism sheet in which a large number of minute triangular prisms are arranged is used, and this is achieved by restricting the direction of light emission to some extent. According to this prism sheet, directivity of about 60 degrees can be obtained depending on the optical design of the combined planar light source and prism.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のいずれ
の方法においても効率的に、また面状光源の特徴である
「薄さ」を損なわずに広がり角が20度以下といった指
向性を持つ光源は得られていなかった。However, in any of the conventional methods, a light source having a directivity such that the spread angle is 20 degrees or less without impairing the "thinness" characteristic of the planar light source. Was not obtained.
【0009】特に液晶表示装置のバックライトとして求
められる、「薄さ」、光線利用効率、面内の均一性を確
保したまま高い指向性を得ることはできなかった。In particular, it has not been possible to obtain high directivity while ensuring "thinness", light use efficiency, and in-plane uniformity required for a backlight of a liquid crystal display device.
【0010】なお、ルーバーシートによれば上述したよ
うに高い指向性を得ることは可能である。しかし、ルー
バーシートはシートの厚み方向にのびる遮光壁をシート
内に作り込む必要があるため、その微細化には限界があ
る。このため、高い指向性を得ようとすれば、 必然的に
「高い」遮光壁、すなわち大きなシート厚みが必要とな
るという欠点がある。さらに、遮光壁の微細化に限界が
あるので、間近で目視される液晶表示装置のバックライ
トとしては遮光壁の配列が見えてしまい、均一性の点で
問題がある。また、ルーバーシートの場合、求める方向
以外に進行する光束を遮光壁によって吸収しているの
で、光線利用効率が低いという欠点がある。[0010] According to the louver sheet, it is possible to obtain high directivity as described above. However, since the louver sheet needs to form a light-shielding wall extending in the thickness direction of the sheet in the sheet, there is a limit in miniaturization. For this reason, there is a disadvantage that in order to obtain high directivity, a "high" light shielding wall, that is, a large sheet thickness is necessarily required. Furthermore, since there is a limit to the miniaturization of the light-shielding wall, the arrangement of the light-shielding wall can be seen as a backlight of a liquid crystal display device that can be seen up close, and there is a problem in terms of uniformity. Further, in the case of the louver sheet, since a light beam traveling in a direction other than the desired direction is absorbed by the light shielding wall, there is a drawback that the light use efficiency is low.
【0011】一方、プリズムシートによる方法では、高
い光線利用効率が得られるが、その指向性には限界があ
り、上述したように60度程度が限界であった。[0011] On the other hand, the method using the prism sheet provides high light use efficiency, but its directivity is limited, and as described above, its limit is about 60 degrees.
【0012】よって、本発明は上記の欠点を解消し、特
にエッジ式面状光源において高い指向性が得られ、効率
的に光線を利用でき、薄く、均一な面状光源が得られる
光線指向化シート、およびそれを用いた指向性面状光源
を提供するものである。Accordingly, the present invention solves the above-mentioned drawbacks, and in particular, achieves high directivity in an edge type planar light source, enables efficient use of light beams, and provides a thin and uniform planar light source. A sheet and a directional planar light source using the same are provided.
【0013】特に、上述したような光拡散性シート(拡
散板やマイクロレンズアレイシート)を液晶表示装置に
装着することによって拡大された視野角をもつ液晶表示
装置の、光線利用効率低下、表示コントラストの低下、
画像の滲み等の問題を補償するために有効な指向性面状
光源を提供するものである。In particular, when a light diffusing sheet (diffusion plate or microlens array sheet) as described above is mounted on a liquid crystal display device, the liquid crystal display device having a widened viewing angle has reduced light use efficiency and display contrast. Decline,
An object of the present invention is to provide a directional planar light source effective for compensating for problems such as image bleeding.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するため以下の構成としたものである。The present invention has the following arrangement to solve the above-mentioned problems.
【0015】すなわち本発明は、一方の面が単位レンズ
が配列されたマイクロレンズ面であり、もう一方の面に
は微小突起の配列が形成され、該微小突起はマイクロレ
ンズ群側から入射する光線の集光領域を含んで設けられ
ている光線指向性化シートを要旨とするものである。That is, according to the present invention, one surface is a microlens surface on which unit lenses are arranged, and the other surface is provided with an array of microprojections, and the microprojections are incident on the microlens group. And a light directing sheet provided so as to include the light condensing area of the present invention.
【0016】また本発明の第2の発明は、透明な導光板
の側面に配された線状の光源から導光板内に導入した光
束を、該導光板の少なくとも一つの表面から出射させる
構造の面状光源において、前記光線指向化シートの微小
突起部分のみを導光板の表面に光学的に密着させること
によって導光板内部を進行していた光束を該光線指向化
シートに導入し、該光線指向化シートの単位レンズによ
って出射方向に指向性を持たせたことを特徴とする指向
性面状光源を要旨とするものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a structure having a structure in which a light beam introduced into a light guide plate from a linear light source disposed on a side surface of a transparent light guide plate is emitted from at least one surface of the light guide plate. In the planar light source, the light flux traveling inside the light guide plate is introduced into the light directing sheet by optically adhering only the minute projections of the light directing sheet to the surface of the light guide plate. The present invention is directed to a directional planar light source characterized in that directivity is given in an emission direction by a unit lens of a surface sheet.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】本発明でいう光線指向性化シート
とは、シートの一方の面から入射する種々の進行方向の
光線を含む光束が該シートを透過し、もう一方の面に出
射するとき指向性を持たせることのできるシートのこと
をいう。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, a light-directing sheet means that a light beam containing light rays in various traveling directions incident from one surface of the sheet is transmitted through the sheet and emitted to the other surface. Sometimes refers to a sheet that can have directivity.
【0018】本発明において指向性とは、シートから出
射される光束の進行方向の揃っている程度をいい、ここ
ではその尺度として、最も高い輝度が観察される方向を
中心として、その最大輝度の1/2の輝度が観察される
立体角のはさみ角を指向角として表すものとする。In the present invention, the directivity refers to the degree to which the traveling directions of the light beams emitted from the sheet are uniform. Here, as a scale, the direction of the highest luminance is centered on the direction in which the highest luminance is observed. It is assumed that the angle of the solid angle at which the luminance of 1/2 is observed is expressed as a directivity angle.
【0019】本発明の目的とする指向性は、その指向角
が60度以下、さらには40度以下、さらには20度以
下といった高い指向性をもつものである。The directivity aimed at by the present invention has a high directivity such that the directivity angle is 60 degrees or less, further 40 degrees or less, and further 20 degrees or less.
【0020】本発明の光線指向性化シートは、一方の面
が単位レンズが配列されたマイクロレンズ群で、もう一
方の面には微小突起の配列が形成され、該微小突起はマ
イクロレンズ群側から入射する光線の集光領域を含んで
設けられている光線指向性化シートを要旨とするもので
あり、これを模式的に描くと図1のようになる。In the light directing sheet of the present invention, one surface is a microlens group in which unit lenses are arrayed, and the other surface is formed with an array of microprojections, and the microprojections are arranged on the microlens group side. The purpose of the present invention is to provide a light directing sheet provided to include a light condensing area of light rays incident from the light source, and this is schematically illustrated in FIG.
【0021】本発明に用いられるマイクロレンズ群を構
成する単位レンズは凸レンズであり、光線指向化シート
のマイクロレンズ群形成面の法線方向から単位レンズに
入射した光束は集光され、最も光束密度が密になる集光
点(1次元レンズアレイの場合には「集光線」になる
が、ここでは慣例に従いこれも「集光点」という。)を
通過した後、拡散しながら進行する。The unit lens constituting the microlens group used in the present invention is a convex lens, and the light beam incident on the unit lens from the normal direction of the microlens group forming surface of the light directing sheet is collected, and the light beam density is highest. After passing through a condensing point (in the case of a one-dimensional lens array, it becomes a "condensing line, but here, it is also referred to as a" condensing point ") according to a custom, it travels while diffusing.
【0022】各マイクロレンズの集光点距離はマイクロ
レンズ配列周期より小さいことが光線利用効率の点から
好ましい。ここで「集光点距離」とは、光線指向化シー
トが十分な厚みを持っていると仮定したときのマイクロ
レンズ配列面と上記集光点の距離をいう。It is preferable that the focal point distance of each microlens is smaller than the microlens array period from the viewpoint of light use efficiency. Here, the “condensing point distance” refers to the distance between the microlens array surface and the converging point assuming that the light directing sheet has a sufficient thickness.
【0023】さらにここで、「マイクロレンズ配列面」
とは、各単位レンズの表面である凹凸面に少なくとも2
点で接しかつ交わらない光線指向化シート内部の平面の
ことをいう。Here, the "microlens array surface"
Means at least 2 irregularities on the surface of each unit lens.
It means a plane inside the light directing sheet that touches and does not intersect at a point.
【0024】さらに本発明の第2の発明は、前記光線指
向性化シートの微小突起群が形成されている面を導光板
側、マイクロレンズ面を観察面側にして面状光源の光束
出射面に設けた指向性面状光源を要旨とするものであ
る。In a second aspect of the present invention, the light beam directing sheet has a surface on which the minute projections are formed on a light guide plate side and a microlens surface on an observation surface side. The directional planar light source provided in the above is a gist of the invention.
【0025】以下、本発明を、本発明の代表的な用途で
ある液晶表示装置(以下、「LCD」と言うことがあ
る)用のバックライトにおける利用を用いて説明する。Hereinafter, the present invention will be described using a typical application of the present invention to a backlight for a liquid crystal display device (hereinafter, may be referred to as “LCD”).
【0026】ここでいうバックライトとは、LCDを構
成する液晶セルを均一に背面から照射する光源のことを
いい、表示面に対する光源の位置によってエッジ式と直
下式に大別される。エッジ式バックライトとは、基本的
に表示面の側辺部に線光源である蛍光ランプを設置し、
透明性の極めて高い導光板を配置し、該導光板下面(図
2)あるいは上面(図3)で散乱させ、表示面側に光線
を出射させるものである。ここで光線を上面で散乱させ
る方式としては、単一導光板の反射面をヘアライン処理
により乱反射させるものや、導光板の形状を部分的に変
化させたものや、片面の反射面をマット化したもの、反
射面にアルミ蒸着、高反射フィルムを貼り付けたものな
どが知られている。また直下式バックライトとは、表示
面の直下に1本あるいは数本の光源を設置し、表示面側
に拡散板を設置し光線を均一に出射させる方法である。The term "backlight" as used herein refers to a light source that uniformly illuminates the liquid crystal cells constituting the LCD from the back, and is roughly classified into an edge type and a direct type according to the position of the light source with respect to the display surface. An edge type backlight is basically a fluorescent lamp that is a line light source installed on the side of the display surface,
A light guide plate having extremely high transparency is arranged, and the light is scattered on the lower surface (FIG. 2) or the upper surface (FIG. 3) of the light guide plate to emit light toward the display surface side. Here, as a method of scattering light rays on the upper surface, a method of irregularly reflecting the reflection surface of a single light guide plate by hairline processing, a method of partially changing the shape of the light guide plate, and a matte reflection surface of one side And those in which a reflective surface is coated with aluminum vapor deposition or a highly reflective film are known. The direct backlight is a method in which one or several light sources are installed directly below a display surface, and a diffusion plate is installed on the display surface side to uniformly emit light rays.
【0027】前記いずれの方式のバックライトも、表示
面側に出射した光線は指向性をもっておらず、むしろあ
らゆる方向に均一に出射し、その指向角は一般に90度
ないし120度程度である。In any of the above backlights, the light emitted to the display surface side has no directivity, but rather emits uniformly in all directions, and its directional angle is generally about 90 to 120 degrees.
【0028】本発明の光線指向性化シートは、前記バッ
クライトの中でも特にエッジ式バックライト、すなわち
透明な導光板の側面に蛍光ランプを配したものに対して
優れた指向性を付与することができる。The light directing sheet of the present invention can impart excellent directivity to edge type backlights, that is, those in which a fluorescent lamp is arranged on a side surface of a transparent light guide plate. it can.
【0029】透明な導光板の側面に蛍光ランプを配した
エッジ式バックライトに本発明の光線指向性化シートを
装着した例を図4に示し、この図を用いて本発明の概念
を説明する。FIG. 4 shows an example in which a light directing sheet of the present invention is mounted on an edge type backlight in which a fluorescent lamp is arranged on the side of a transparent light guide plate, and the concept of the present invention will be described with reference to FIG. .
【0030】導光板4内で反射を繰り返す光線111の
うち、微小突起3から本発明の光線指向性化シートに入
射する光線222はレンズと空気の界面10で屈折し、
そこから出射した光線333は指向性を持った光線とな
る。Of the light rays 111 that are repeatedly reflected in the light guide plate 4, the light rays 222 that enter the light directivity sheet of the present invention from the minute projections 3 are refracted at the interface 10 between the lens and air.
The light beam 333 emitted therefrom becomes a light beam having directivity.
【0031】本発明の微小突起は単位レンズの集光領域
を含む位置に形成されていることが必要である。ここで
「単位レンズの集光領域」とは、光線指向化シートのマ
イクロレンズ形成面の法線方向から入射した光束が、個
々の単位レンズで集光されて光線指向化シートの突起を
形成する面を通過する領域のことを言う。微小突起が集
光領域を含まないと表示面側に出射する光線の指向性が
得られない。ただし、該微小突起群はシート全面に均一
に形成されている必要はなく、面状光源としたときの輝
度の均一性を得るために配列密度に分布を持たせること
も好ましい。The microprojections of the present invention need to be formed at positions including the condensing area of the unit lens. Here, the “light-condensing area of the unit lens” means that a light beam incident from the normal direction of the microlens forming surface of the light-directing sheet is condensed by each unit lens to form a projection of the light-directing sheet. It refers to the area that passes through the surface. If the minute projections do not include the light converging region, the directivity of the light beam emitted to the display surface side cannot be obtained. However, it is not necessary that the microprojections are formed uniformly on the entire surface of the sheet, and it is preferable that the arrangement density has a distribution in order to obtain uniformity of luminance when a planar light source is used.
【0032】すなわち、蛍光管などの光源に近くなる部
位では粗に配列され、遠くなる部位では密に配列される
などの分布を持たせることによって面内で均一な輝度を
得ることができる。これは、従来よりエッジ式バックラ
イトにおいて、導光板内部を多重反射しながら進行する
光束を観察面側に抽出する拡散反射性インクのドットパ
ターンや、同じ目的で導光板表面に形成される突起や
溝、くぼみなどを密度分布を持たせて配列している考え
方と同じである。That is, uniform brightness can be obtained in a plane by giving a distribution such that the light sources are arranged coarsely in a part near the light source such as a fluorescent tube and densely arranged in a part far from the light source. Conventionally, in an edge type backlight, a dot pattern of a diffuse reflection ink that extracts a light beam traveling while reflecting multiple times inside the light guide plate to the observation surface side, a projection formed on the light guide plate surface for the same purpose, This is the same idea that grooves, depressions, and the like are arranged with a density distribution.
【0033】この場合、単位レンズはシート面全面に、
また均一に形成されていることは何ら問題なく、したが
って、集光領域に突起を持たない単位レンズあるいは単
位レンズの部分があることは差し支えない。In this case, the unit lens covers the entire surface of the sheet,
There is no problem that it is formed uniformly, and therefore, there may be a unit lens or a unit lens portion having no projection in the light-collecting region.
【0034】本発明で該微小突起の幅は、単位レンズ幅
の1/3、さらには1/5以下であることが好ましい。
また、光線利用効率の点からは同じく該突起の幅は単位
レンズ幅の1/20以上であることが好ましい。開口部
の幅が前記範囲を超えると十分な光線の指向性を得るこ
とが困難である。In the present invention, the width of the minute projection is preferably 1/3, more preferably 1/5 or less of the unit lens width.
Also, from the viewpoint of light use efficiency, it is preferable that the width of the projection is 1/20 or more of the unit lens width. If the width of the opening exceeds the above range, it is difficult to obtain sufficient directivity of light rays.
【0035】このような小さな突起とするためには、単
位レンズの特性として単位レンズ幅に対して集光領域を
小さなものとする必要がある。このためには、単位レン
ズ配列面と突起形成面の距離、すなわち光線指向化シー
トの厚みを単位レンズの集光点距離に近いものとする、
また単位レンズ形状および屈折率、屈折率波長依存性な
どをコントロールして収差の小さなレンズとすることな
どの光学設計が必要となる。In order to form such a small projection, it is necessary to make the light-collecting area smaller than the unit lens width as a characteristic of the unit lens. For this purpose, the distance between the unit lens array surface and the projection forming surface, that is, the thickness of the light beam directing sheet is assumed to be close to the focal point distance of the unit lens.
Further, it is necessary to perform an optical design such as controlling a unit lens shape, a refractive index, a refractive index wavelength dependency, and the like to obtain a lens having small aberration.
【0036】また該微小突起の高さは1〜50μmの範
囲であることが好ましい。突起の高さが1μm以下では
導光板内で反射を繰り返す光線をうまく光線指向性化シ
ート内に取り込むことができず、また50μmを超える
とシート全体の厚みが厚くなりすぎるため好ましくな
い。The height of the fine projections is preferably in the range of 1 to 50 μm. If the height of the projections is 1 μm or less, light rays repeatedly reflected in the light guide plate cannot be taken into the light directing sheet. If it exceeds 50 μm, the thickness of the entire sheet becomes too thick, which is not preferable.
【0037】該微小突起は、光学的に透明なものである
ことが好ましいが、光拡散性のものとすることも好まし
い。The microprojections are preferably optically transparent, but are also preferably light diffusing.
【0038】微小突起を光拡散性のものとするために
は、該微小突起を形成する材料として透明樹脂に屈折率
の異なる有機または無機粒子を添加する方法や、屈折率
の異なる2以上の樹脂を混合して用いる等の手段があ
る。なお、「光拡散性」を得るためには一般に表面を粗
面化することも行われているが、本発明の微小突起の場
合には光線利用効率が低下するので好ましくない。In order to make the fine projections light diffusing, a method of adding organic or inorganic particles having different refractive indices to a transparent resin as a material for forming the fine projections, or a method of adding two or more resins having different refractive indices is used. And the like. In order to obtain “light diffusivity”, the surface is generally roughened. However, in the case of the fine projections of the present invention, the light use efficiency is undesirably reduced.
【0039】本発明において該微小な突起の形状として
は特に限定されるものではないが、代表的な断面形状を
挙げるなら図1のような矩形断面状のもの、図5に示し
たような台形断面状のもの、図6に示したような半円あ
るいは半楕円断面状のもの、図7に示したような三角形
あるいは逆さT字断面状のものなどがある。In the present invention, the shape of the minute projection is not particularly limited, but typical cross-sectional shapes include a rectangular cross-sectional shape as shown in FIG. 1 and a trapezoidal shape as shown in FIG. There are a cross-sectional shape, a semi-circular or semi-elliptical cross-sectional shape as shown in FIG. 6, and a triangular or inverted T-shaped cross-sectional shape as shown in FIG.
【0040】以上の構成とすることによって、本発明の
光線指向化シートは、突起から導入された光束をマイク
ロレンズを通して指向性の強い出射光を得ることができ
るようになる。With the above configuration, the light directing sheet of the present invention can obtain a light beam having high directivity through the microlens through the light beam introduced from the projection.
【0041】本発明において、各マイクロレンズの大き
さ及び形状は以下の通りである。In the present invention, the size and shape of each micro lens are as follows.
【0042】マイクロレンズの形状として、大きく分け
て2種類ある。一つは、レンチキュラーレンズのように
円弧などの曲線を平行移動させた軌跡で示される曲面を
一方向に配列した1次元レンズアレイシートであり、二
つ目は矩型、三角形、六角形などの低面をもつドーム状
の曲面を縦横に配列した2次元レンズアレイシートであ
る。There are roughly two types of microlenses. One is a one-dimensional lens array sheet in which curved surfaces represented by trajectories obtained by translating a curve such as an arc like a lenticular lens are arranged in one direction, and the second is a rectangular, triangular, hexagonal, etc. This is a two-dimensional lens array sheet in which dome-shaped curved surfaces having a low surface are arranged vertically and horizontally.
【0043】1 次元レンズアレイシートの場合は、シー
ト面内の一方向の指向性が付与された光束を得ることが
でき、2 次元レンズアレイシートの場合はシート面内の
種々の方向について指向性が付与された光束を得ること
ができる。In the case of a one-dimensional lens array sheet, it is possible to obtain a luminous flux provided with directivity in one direction in the sheet surface, and in the case of a two-dimensional lens array sheet, directivity is obtained in various directions in the sheet surface. Can be obtained.
【0044】なお、1 次元レンズアレイシートの場合、
各マイクロレンズはシリンドリカルレンズになり厳密に
言えば一つの点に集光されず線状に集光されるので「集
光点」を結ばないが、ここでは慣例に従い集光される
「線」を集光点をいう。In the case of a one-dimensional lens array sheet,
Each microlens is a cylindrical lens, and strictly speaking, it is not condensed at one point and is condensed in a line, so it does not connect the “condensed point”. Refers to the focal point.
【0045】本発明において、各マイクロレンズの配列
ピッチは300μm以下であることが、面状光源とした
ときの均一性の点から好ましい。In the present invention, the arrangement pitch of each microlens is preferably 300 μm or less from the viewpoint of uniformity when a planar light source is used.
【0046】さらには200μm以下、さらには100
μm以下であることが、液晶表示装置のバックライトと
して用いるときなど間近で目視したときにもレンズ配列
が認識されなくなるので好ましい。Further, 200 μm or less, further 100
It is preferable that the diameter be equal to or less than μm, since the lens arrangement will not be recognized even when viewed close up, such as when used as a backlight of a liquid crystal display device.
【0047】該集光点および微小突起の幅等を調整する
方法としては、単位レンズを構成する材料の屈折率を
調整する、単位レンズの曲面形状を調整する、レン
ズと微小突起との距離を調整するなどの方法があるが、
およびの方法、特にの方法が好ましく適用され
る。単位レンズ配列面と微小突起群形成面の距離を調整
する方法としては、レンズを構成する材料の膜厚を調節
することにより可能であるが、特に単位レンズ配列周期
が20μm以下といった微小なレンズであるときには、
マイクロレンズ群と微小突起群配列とをそれぞれ平板状
の透明基板上の両面に形成することによって、該距離を
透明基板厚み、特にプラスチックフィルムの厚みにより
調整する方法が最も簡単でかつ精度が高いことから好ま
しく適用される。もちろんこの場合、レンズを構成する
材料の調整と透明基板の厚みの調整の2つを組み合わせ
ても良い。Methods for adjusting the focal point and the width of the minute projection include adjusting the refractive index of the material forming the unit lens, adjusting the curved surface shape of the unit lens, and adjusting the distance between the lens and the minute projection. There are methods such as adjustment,
The methods and and especially the method are preferably applied. As a method of adjusting the distance between the unit lens array surface and the microprojection group forming surface, it is possible to adjust the film thickness of the material constituting the lens. In particular, a minute lens having a unit lens array period of 20 μm or less is used. Sometimes,
The simplest and most accurate method of adjusting the distance by the thickness of the transparent substrate, particularly the thickness of the plastic film, by forming the microlens group and the microprojection group array on both sides of the flat transparent substrate, respectively. Is preferably applied. Of course, in this case, the adjustment of the material constituting the lens and the adjustment of the thickness of the transparent substrate may be combined.
【0048】次に本発明の光線指向性化シートを構成す
る材料および製法について説明する。Next, the materials constituting the light directing sheet of the present invention and the manufacturing method thereof will be described.
【0049】まずマイクロレンズを構成する材料として
は、少なくとも可視光に透明な物質であれば特に限定さ
れるものではなく、ガラス、各種プラスチック材料など
が挙げられるが、加工性などの点からプラスチック材料
が好ましく使用される。該プラスチック材料としてはポ
リエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキ
シ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂およ
びこれらの混合物などが挙げられるが、これらに限定さ
れるものではなく、粘度などの取り扱い性、屈折率など
の光学特性などを考慮して適宜選択する。また、マイク
ロレンズが非常に微細である場合、紫外線硬化性樹脂も
好ましく用いられる。First, the material constituting the microlens is not particularly limited as long as it is a substance transparent to at least visible light. Examples of the material include glass and various plastic materials. Is preferably used. Examples of the plastic material include a polyester resin, an acrylic resin, a urethane resin, an epoxy resin, a polycarbonate resin, a polystyrene resin, and a mixture thereof, but are not limited thereto, and handling properties such as viscosity, refractive index, etc. Is appropriately selected in consideration of the optical characteristics and the like. When the microlens is very fine, an ultraviolet curable resin is also preferably used.
【0050】マイクロレンズ群を成形する方法として
は、金型による製造、フォトリソグラフィー法およびそ
の応用による製造などが挙げられるが、生産性等の点か
ら金型による製造が最も好ましい。このとき使用される
マイクロレンズ形成用材料として紫外線硬化型樹脂、熱
硬化型樹脂、熱可塑性樹脂など適宜選んで使用できる
が、短時間での硬化が可能で、設備面でも簡便である紫
外線硬化型樹脂を用いる方法が最も好ましい。Examples of the method for forming the microlens group include a method using a mold, a method using a photolithography method and its application, and the method using a mold is most preferable in terms of productivity and the like. At this time, a UV-curable resin, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or the like can be appropriately selected and used as a material for forming a microlens, but it can be cured in a short time, and is easy in equipment. The method using a resin is most preferable.
【0051】マイクロレンズ群が200μm以下の配列
ピッチであるときは、それらのレンズの集光点距離も2
00μm程度ないし数十μmになることが多い。When the microlens group has an arrangement pitch of 200 μm or less, the focal point distance of those lenses is also 2
It is often about 00 μm to several tens μm.
【0052】このようなマイクロレンズ群を用いるとき
は、各マイクロレンズと裏面に形成される微小突起群の
距離を各マイクロレンズの集光点距離付近にあわせるこ
とが必要なので、プラスチックフィルムをベースとし、
片面にマイクロレンズ群を形成し、他方の面に微小突起
群を形成する方法が好ましく用いられる。When such a microlens group is used, it is necessary to adjust the distance between each microlens and the minute projection group formed on the back surface near the focal point distance of each microlens. ,
A method in which a microlens group is formed on one side and a microprojection group is formed on the other side is preferably used.
【0053】さらにこの場合、ベースとなるプラスチッ
クフィルムとしては強度やハンドリング性の点から2軸
延伸フィルム、中でもポリエステルフィルムが好ましく
用いられる。Further, in this case, a biaxially stretched film, especially a polyester film, is preferably used as a base plastic film from the viewpoint of strength and handleability.
【0054】またベースフィルムとして可視光に対して
可能な限り透明で、濁りのないものが好ましいことは言
うまでもない。Needless to say, a base film that is as transparent as possible to visible light and free from turbidity is preferred.
【0055】また、微小突起群を形成する材料としては
特に限定されるものではないが、各種樹脂、例えばアク
リル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ
樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂、ノボラッ
ク樹脂などを使用することができる。The material for forming the microprojection group is not particularly limited, but various resins such as acrylic resin, polyester resin, urethane resin, epoxy resin, polycarbonate resin, styrene resin, and novolak resin are used. can do.
【0056】該微小突起群をマイクロレンズが形成され
た面の反対側の面に均一に成形する方法としては、各々
の位置が完全に適合した金型を用いる方法があるが、精
密に、具体的にはマイクロレンズの集光点と微小突起の
位置を正確に合わせる方法としては以下の方法を適用す
ることができる。As a method of uniformly forming the microprojections on the surface opposite to the surface on which the microlenses are formed, there is a method of using a mold whose positions are perfectly matched. Specifically, the following method can be applied as a method for accurately aligning the converging point of the microlens with the position of the minute projection.
【0057】すなわちプラスチックフィルム等の透明基
板上に所望の配列ピッチのマイクロレンズアレイを金型
等により成形し、該マイクロレンズが形成された面の反
対側の面に硬化エネルギー線により硬化する樹脂組成物
(以下、単に「光硬化性樹脂」という)を塗布または積
層し、マイクロレンズ側から比較的平行度の高い硬化エ
ネルギー線を照射し、該マイクロレンズの集光点付近に
相当する位置の光硬化性樹脂を硬化せしめ、未硬化部分
を適切な現像液により溶解除去することにより成形する
方法である。この場合透明基板の厚みは、マイクロレン
ズの集光点距離により調整されるが、該集光点は透明基
板内部に存在するのではなく、透明基板の若干外側にあ
ることが微小突起を均一に成形するために好ましい。こ
の理論を図8により具体的に説明する。マイクロレンズ
1側から照射する硬化エネルギー線9は該マイクロレン
ズ1を通ることにより屈折、集光して集光点11に集ま
る。該集光点11は光硬化性樹脂3’内部にあることに
より、光硬化性樹脂を均一にかつ高い硬化性で硬化せし
めることができる。That is, a microlens array having a desired arrangement pitch is formed on a transparent substrate such as a plastic film by a mold or the like, and a resin composition which is cured by a curing energy beam on a surface opposite to the surface on which the microlenses are formed. An object (hereinafter, simply referred to as “photo-curable resin”) is applied or laminated, and a curing energy ray having relatively high parallelism is irradiated from the microlens side, and light at a position corresponding to the vicinity of the converging point of the microlens is irradiated. This is a method in which a curable resin is cured, and an uncured portion is dissolved and removed with an appropriate developer to form the resin. In this case, the thickness of the transparent substrate is adjusted by the focal point distance of the microlens. However, the focal point does not exist inside the transparent substrate, but is slightly outside the transparent substrate to uniformly remove the fine protrusions. Preferred for molding. This theory will be specifically described with reference to FIG. The curing energy ray 9 irradiated from the microlens 1 side is refracted and condensed by passing through the microlens 1 and converges on a converging point 11. Since the converging point 11 is inside the photocurable resin 3 ', the photocurable resin can be cured uniformly and with high curability.
【0058】本発明で好ましく使用される光硬化型樹脂
とは、少なくとも1個以上の官能基を含有するモノマー
および/またはプレポリマーを主成分とするものである
が、用いる硬化エネルギー線が紫外線である場合には、
該主成分の他に硬化エネルギー線を照射することにより
イオンまたはラジカルを発生する物質、いわゆる光重合
開始剤を添加することが必要である。ここでいう主成分
とは、塗料全成分中に50%以上、好ましくは60%含
有する物質をいう。The photocurable resin preferably used in the present invention is mainly composed of a monomer and / or a prepolymer having at least one functional group. In some cases,
In addition to the main component, it is necessary to add a substance that generates ions or radicals by irradiation with a curing energy beam, a so-called photopolymerization initiator. The term “main component” as used herein refers to a substance containing 50% or more, preferably 60%, of all components of the paint.
【0059】ここでいう官能基とは、ビニル基、カルボ
キシル基、水酸基などの反応性の原因となる原子団また
は結合様式をいうが、本発明は硬化エネルギー線を照射
して樹脂組成物を硬化せしめるという点から、アクリロ
イル基などのビニル基を有するものが硬化性などの点か
ら好ましく使用される。The term "functional group" as used herein means an atomic group or a bonding mode, such as a vinyl group, a carboxyl group, or a hydroxyl group, which causes reactivity. In the present invention, the resin composition is cured by irradiation with a curing energy ray. From the viewpoint of stiffness, those having a vinyl group such as an acryloyl group are preferably used in terms of curability and the like.
【0060】このようなアクリロイル基を有するモノマ
ーは、公知のものから適宜選んで使用でき特に限定され
るものではないが、代表例を挙げるなら2−エチルヘキ
シルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、テトラヒド
ロフリールおよびその誘導体のアクリレートなどの単官
能のもの、ジシクロペンテニルアクリレート、1,3−
ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオー
ルジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリ
レート、ジエチレングリコールジアクリレート、ポリエ
チレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン
酸エステルネオペンチルグリコールおよびその誘導体の
ジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレ
ート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレートな
どの2官能のもの、トリメチロールプロパントリアクリ
レート、ペンタエリストールトリアクリレート、ジペン
タエリストールヘキサアクリレートなどの3官能以上の
ものがある。Such an acryloyl group-containing monomer can be appropriately selected from known ones and can be used without any particular limitation. Typical examples thereof include 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxyethyl acrylate. Monofunctional ones such as propyl acrylate, acrylates of tetrahydrofuryl and its derivatives, dicyclopentenyl acrylate, 1,3-
Butanediol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, hydroxypivalic acid ester neopentyl glycol and its derivatives diacrylate, tripropylene glycol diacrylate There are bifunctional compounds such as acrylate and dimethylol tricyclodecane diacrylate, and trifunctional or higher compounds such as trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, and dipentaerythrol hexaacrylate.
【0061】上記モノマーの中でも3官能以下のもの
が、硬化後の膜硬度はHB以下となるものが多く可撓性
が優れている、架橋密度が小さく低体積収縮率のものが
多く、耐カール性が優れているなどという点から好まし
く使用される。Among the above-mentioned monomers, those having three or less functional groups have a film hardness after curing of not more than HB and are excellent in flexibility, many have low crosslinking density and low volume shrinkage, and It is preferably used because it has excellent properties.
【0062】本発明では上記モノマーの他に、プレポリ
マーを前記モノマーと併用して使用する場合が多い。本
発明で使用されるプレポリマーもモノマー同様特に限定
されるものではないが、ポリエステルアクリレート、エ
ポキシアクリレート、ウレタンアクリレートなどで代表
されるものであり、低体積収縮、可撓性などの理由から
3官能以下、好ましくは2官能または3官能のものが使
用される。In the present invention, in addition to the above monomers, a prepolymer is often used in combination with the above monomers. The prepolymer used in the present invention is not particularly limited as well as the monomer, but is represented by polyester acrylate, epoxy acrylate, urethane acrylate, etc., and is trifunctional for reasons of low volume shrinkage and flexibility. Hereinafter, a bifunctional or trifunctional one is preferably used.
【0063】本発明でいう硬化エネルギー線とは可視光
線、紫外線、電子線などがあるが、樹脂の汎用性、作業
性、設備面の点から紫外線が最も好ましく適用される。The curing energy rays referred to in the present invention include visible rays, ultraviolet rays, electron beams, etc., and ultraviolet rays are most preferably applied in view of versatility of resin, workability and equipment.
【0064】硬化エネルギー線が紫外線の場合、上記モ
ノマー、プレポリマーの他に、紫外線を照射することに
よりイオンまたはラジカルを発生する物質、すなわち光
重合開始剤の添加が必要となる。When the curing energy rays are ultraviolet rays, it is necessary to add a substance which generates ions or radicals upon irradiation with ultraviolet rays, that is, a photopolymerization initiator, in addition to the monomers and prepolymers.
【0065】本発明で使用される光重合開始剤は特に限
定されるものではないが、代表例を挙げるならアセトフ
ェノン系、ベンゾフェノン系、ミヒラーケトン系、ベン
ジル系、ベンゾイン系、ベンゾインエーテル系、ベンジ
ルジメチルケタール系、ベンゾインベンゾエート系、α
−アシロキシムエステル系等のカルボニル化合物、テト
ラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサントン類
等の硫黄化合物、2,4,6−トリメチルベンゾイルジ
フェニルフォスフィンオキシド等の燐化合物等が挙げら
れ、これら単独あるいは2種以上混合して使用される。The photopolymerization initiator used in the present invention is not particularly limited, but typical examples include acetophenone, benzophenone, Michler's ketone, benzyl, benzoin, benzoin ether, benzyldimethyl ketal. System, benzoin benzoate system, α
Carbonyl compounds such as -acyloxime esters, sulfur compounds such as tetramethylthiuram monosulfide and thioxanthone, and phosphorus compounds such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide. These may be used alone or in combination. Used mixed.
【0066】本発明において上記光重合開始剤の添加量
は、モノマーおよび/またはプレポリマー成分100重
量部に対して、0.1〜20重量部、さらには0.5〜
15重量部であることが好ましい。光重合開始剤が前記
範囲未満では硬化性が低くなり、また前記範囲を超える
と硬化後ブリードアウトするという問題が起こるため好
ましくない。In the present invention, the photopolymerization initiator is added in an amount of 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.5 to 20 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer and / or prepolymer component.
It is preferably 15 parts by weight. If the photopolymerization initiator is less than the above range, the curability will be low, and if the photopolymerization initiator exceeds the above range, bleed out after curing will occur, which is not preferable.
【0067】また本発明においては樹脂組成物の硬化
前、硬化中さらには硬化後の樹脂あるいは硬化膜の物
性、特性を制御する目的で各種添加剤を使用してもよ
い。In the present invention, various additives may be used before, during and after the curing of the resin composition for the purpose of controlling the physical properties and properties of the resin or cured film.
【0068】ここで硬化前の特性、物性を制御する物質
としては、塗料安定化剤(ゲル化防止、硬化防止)、増
粘剤(塗工性向上)などがある。Here, as a substance for controlling properties and physical properties before curing, there are a paint stabilizer (anti-gelling, anti-curing), a thickener (improvement of coating properties) and the like.
【0069】また硬化中の特性を制御する物質として
は、光重合促進剤、吸光剤(両者とも硬化挙動の調整)
などがある。Materials controlling the properties during curing include a photopolymerization accelerator and a light absorber (both of which adjust the curing behavior).
and so on.
【0070】さらに硬化後の膜特性を制御する物質とし
て、可塑剤(可撓性の向上)、紫外線吸収剤(耐光性付
与)などがある。Further, as a substance for controlling film properties after curing, there are a plasticizer (improving flexibility), an ultraviolet absorber (imparting light resistance), and the like.
【0071】本発明の光線指向化シートは、さらに用途
や求める特性に応じてマイクロレンズ群表面や光線遮断
膜形成面に反射防止、帯電防止、ハードコート、粘着加
工、その他の基材との貼り合わせ等の各種処理を施すこ
ともできる。The light directing sheet of the present invention may be further provided with antireflection, antistatic, hard coat, adhesive processing, and other substrates, depending on the application and required characteristics. Various processes such as matching can also be performed.
【0072】本発明の第2の発明である指向性指向性面
状光源は、透明な導光板の側面に配された線状の光源か
ら導光板内に導入した光束を、該導光板の少なくとも一
つの表面から出射させる構造の面状光源において、上述
した光線指向化シートの微小突起部分のみを導光板の表
面に光学的に密着させることによって導光板内部を進行
していた光束を該光線指向化シートに導入し、該光線指
向化シートの単位レンズによって出射方向に指向性を持
たせたものである。A directional planar light source according to a second aspect of the present invention is a light source that emits a light flux introduced into a light guide plate from a linear light source disposed on a side surface of a transparent light guide plate, at least in the light guide plate. In a planar light source having a structure of emitting light from one surface, only the minute projections of the above-mentioned light directing sheet are optically brought into close contact with the surface of the light guide plate so that the light flux traveling inside the light guide plate is directed to the light beam. The light-directing sheet is introduced into the light-directing sheet, and has a directivity in the emission direction by the unit lens.
【0073】光線指向性化シートの突起部分のみを導光
板表面に密着させる方法としては各種粘着剤および/ま
たは接着剤(以下、総称して「接着剤等」という)によ
り貼り付ける方法が適用できる。この場合、あらかじめ
導光板表面の全面に接着剤等を塗布しておき、光線指向
化シートを貼り付ける方法や、光線指向化シートの微小
突起を粘着性および/または接着性のある樹脂で構成し
ておく方法、あるいは光線指向化シートの微小突起部分
のみに接着剤等を塗布して導光板に貼り付ける方法など
が好ましく用いられる。また、ここで導光板表面に接着
剤等を全面に塗布しておく場合には光線指向化シートの
突起高さ以下の厚みで塗布しておくと光線指向化シート
を装着しやすく好ましい。As a method of adhering only the projecting portions of the light directing sheet to the surface of the light guide plate, a method of sticking with various adhesives and / or adhesives (hereinafter, collectively referred to as “adhesives”) can be applied. . In this case, an adhesive or the like is applied to the entire surface of the light guide plate in advance, and the light directing sheet is attached to the light directing sheet, or the minute projections of the light directing sheet are made of an adhesive and / or adhesive resin. Preferably, a method in which an adhesive or the like is applied only to the minute projections of the light directing sheet and is attached to the light guide plate is preferably used. In addition, when an adhesive or the like is applied to the entire surface of the light guide plate, it is preferable to apply the adhesive at a thickness equal to or less than the projection height of the light directing sheet, since the light directing sheet can be easily attached.
【0074】その他の面状光源の構成要件としては、従
来の面状光源に用いられているものを合わせて適用する
ことができる。As other constituent elements of the planar light source, those used in the conventional planar light source can be applied.
【0075】[0075]
【実施例】以下、本発明を実施例に従って詳しく説明す
るが、これに限られるものではない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to embodiments, but is not limited thereto.
【0076】(1)マイクロレンズ群の形成 (a) ストライプ状に175μmの周期で楕円筒側面形状
の溝が掘られたマイクロレンズ群成型用金型を準備し、
これに屈折率1.54の紫外線硬化型樹脂(アクリル樹
脂/ウレタン樹脂)を充填した。なおこれにより得られ
るマイクロレンズ群集光点距離はレンズの最凹部からの
距離で示して145μm(最凹部は屈折率1.63のポ
リエステルに連続しているものとしたときのポリエステ
ルフィルム中における計算値)である。(1) Formation of Microlens Group (a) A microlens group molding die in which a groove having a side surface shape of an elliptical cylinder is dug at a period of 175 μm in a stripe shape is prepared.
This was filled with an ultraviolet curable resin (acrylic resin / urethane resin) having a refractive index of 1.54. The converging point distance of the microlens group obtained by this is indicated by the distance from the concave portion of the lens to 145 μm (calculated value in the polyester film when the concave portion is assumed to be continuous with polyester having a refractive index of 1.63). ).
【0077】次に厚み125μmのポリエステルフィル
ム上に前記金型に充填された紫外線硬化型樹脂をのせ紫
外線を照射、硬化後金型を剥離して175μmピッチの
マイクロレンズ群を得た。(実施例1) (b) ストライプ状に55μmの周期で楕円筒側面形状の
溝が掘られたマイクロレンズ群の金型を準備し、これに
前項の紫外線硬化型樹脂を充填した。なおこれにより
得られるマイクロレンズ群の集光点距離は同じく43μ
mである。Next, an ultraviolet curable resin filled in the mold was placed on a polyester film having a thickness of 125 μm, irradiated with ultraviolet rays, and after curing, the mold was peeled off to obtain a microlens group having a pitch of 175 μm. (Example 1) (b) A mold of a microlens group in which a groove having a side surface of an elliptical cylinder was dug at a period of 55 μm in a stripe shape was prepared, and this was filled with the ultraviolet curable resin described in the preceding paragraph. The focal point distance of the micro lens group obtained by this is also 43 μm.
m.
【0078】次に厚み38μmのポリエステルフィルム
上に前記金型に充填された紫外線硬化型樹脂をのせ紫外
線を照射、硬化後金型を剥離して50μmピッチのマイ
クロレンズ群を得た。(実施例2) (2)微小突起の形成 ウレタンアクリレート系オリゴマー(“カヤラッド”U
X4101:日本化薬株式会社製)40重量部、アクリ
ル系モノマー(“カヤラッド”HX220:日本化薬株
式会社製)60重量部、光重合開始剤(“イルガキュア
ー”184:チバガイギー社製)10重量部、光重合促
進剤(“カヤキュアー”EPA:日本化薬株式会社製)
5重量部、紫外線吸収剤(“チヌヴィン”PS:チバガ
イギー社製)2重量部を添加、粉末が溶解するまで攪拌
し、微小突起成形用樹脂を得た。該樹脂を前記マイクロ
レンズアレイが形成された面の反対側の面に40μm厚
みで塗布し、マイクロレンズ形成面側から平行度の高い
紫外線を照射しマイクロレンズ集光点部分を硬化させ、
未硬化部分をメチルイソブチルケトンにて溶解除去する
ことにより微小突起を成形し本発明の光線指向性化シー
トを得た。Next, an ultraviolet curable resin filled in the mold was placed on a 38 μm-thick polyester film, irradiated with ultraviolet rays, and after curing, the mold was peeled off to obtain a 50 μm pitch microlens group. (Example 2) (2) Formation of microprojections Urethane acrylate oligomer ("Kayarad" U)
X4101: 40 parts by weight of Nippon Kayaku Co., Ltd., 60 parts by weight of acrylic monomer (“Kayarad” HX220: Nippon Kayaku Co., Ltd.), 10 parts by weight of photopolymerization initiator (“Irgacure” 184: Ciba Geigy) Part, photopolymerization accelerator ("Kayacure" EPA: manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
5 parts by weight and 2 parts by weight of an ultraviolet absorber ("Tinuvin" PS: manufactured by Ciba Geigy) were added, and the mixture was stirred until the powder was dissolved to obtain a resin for forming fine projections. The resin is applied with a thickness of 40 μm on the surface opposite to the surface on which the microlens array is formed, and ultraviolet rays having a high degree of parallelism are irradiated from the microlens formation surface side to cure the microlens focal point portion,
The uncured portions were dissolved and removed with methyl isobutyl ketone to form minute projections, thereby obtaining a light directing sheet of the present invention.
【0079】(3)指向性面状光源の作成 透明な導光板として横212mm×縦159mm、厚み
3mmの透明なアクリル板を用意し、該側面に蛍光ラン
プを配し、該導光板上に前記光線指向性化シートの微小
突起群が形成された面をアクリル接着剤により接着せし
め指向性面状光源を得た。(3) Preparation of Directional Planar Light Source A transparent acrylic plate having a width of 212 mm × a length of 159 mm and a thickness of 3 mm was prepared as a transparent light guide plate, a fluorescent lamp was arranged on the side surface, and the light guide plate was placed on the light guide plate. The surface of the light directing sheet on which the microprojections were formed was adhered with an acrylic adhesive to obtain a directional planar light source.
【0080】(4)特性評価 前記のごとく得られた指向性面状光源の出射する光線の
出射度合いを、表示面の法線方向を0度とし、横方向
(マイクロレンズ群の配列方向)へ2度刻みで±60度
(合計120度)までの出射面の輝度を測定した。評価
結果を表1(20度刻みでデータを記載)に示す。(4) Evaluation of Characteristics The degree of emission of the light emitted from the directional planar light source obtained as described above is set in the horizontal direction (microlens group arrangement direction) with the normal direction of the display surface being 0 degree. The luminance of the emission surface was measured up to ± 60 degrees (total 120 degrees) in two-degree increments. The evaluation results are shown in Table 1 (data is described in steps of 20 degrees).
【0081】[0081]
【表1】 表1より本発明の実施例の光線指向性化シートを設けた
指向性面状光源は優れた指向性を有し、輝度も高いこと
がわかる。[Table 1] Table 1 shows that the directional planar light source provided with the light directivity sheet of the example of the present invention has excellent directivity and high luminance.
【0082】なお表1の中で比較例1従来のLCD用バ
ックライト(エッジ式)に通常のマイクロプリズムアレ
イ(ピッチ31μm)を装着したもの、比較例2はルー
バーシートを用いたもの、比較例3は何ものせていない
従来のバックライトである。In Table 1, Comparative Example 1 A conventional LCD backlight (edge type) equipped with a normal microprism array (pitch: 31 μm), Comparative Example 2 uses a louver sheet, Comparative Example Reference numeral 3 denotes a conventional backlight in which nothing is performed.
【0083】[0083]
【発明の効果】導光板に重ね合わせるだけで指向性を付
与することができるシートと、それを用いた指向性面状
光源を提供することができる。According to the present invention, it is possible to provide a sheet which can be provided with directivity only by being superposed on a light guide plate, and a directional planar light source using the same.
【図1】 本発明の光線指向性化シートの一例を示した
模式図である。FIG. 1 is a schematic view illustrating an example of a light directivity sheet of the present invention.
【図2】 エッジ式バックライトの一例を示した模式図
である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of an edge type backlight.
【図3】 エッジ式バックライトの一例を示した模式図
である。FIG. 3 is a schematic view showing an example of an edge type backlight.
【図4】 本発明の指向性面状光源の一例を示した模式
図である。FIG. 4 is a schematic view showing an example of a directional planar light source according to the present invention.
【図5】 本発明の光線指向性化シートの一例を示した
模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing an example of the light directivity sheet of the present invention.
【図6】 本発明の光線指向性化シートの一例を示した
模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing an example of the light directivity sheet of the present invention.
【図7】 本発明の光線指向性化シートの一例を示した
模式図である。FIG. 7 is a schematic view showing an example of the light directivity sheet of the present invention.
【図8】 本発明の光線指向性化シートの作成法の一例
である。FIG. 8 is an example of a method for producing a light directivity sheet of the present invention.
1・・・・・・マイクロレンズ群 2・・・・・・透明基板 3・・・・・・微小突起 4・・・・・・導光板 5・・・・・・拡散板 6・・・・・・散乱処理面 7・・・・・・反射板 8・・・・・・蛍光ランプ 9・・・・・・硬化エネルギー線 10・・・・・マイクロレンズと空気との界面 11・・・・・集光点 111・・・・導光板内で反射を繰り返す光線 222・・・・微小突起から出射する光線 333・・・・界面10で屈折し、指向性が付与された
光線DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Micro lens group 2 ... Transparent substrate 3 ... Microprojection 4 ... Light guide plate 5 ... Diffusion plate 6 ... ... Scattering surface 7 ... Reflection plate 8 ... Fluorescent lamp 9 ... Curing energy ray 10 ... Interface between microlens and air 11 ... ... Condensed point 111 ... Light rays that are repeatedly reflected in the light guide plate 222 ... Light rays emitted from the minute protrusions 333 ... Light rays that are refracted at the interface 10 and imparted with directivity
Claims (9)
クロレンズ面であり、もう一方の面には微小突起の配列
が形成され、該微小突起はマイクロレンズ群側から入射
する光線の集光領域を含んで設けられていることを特徴
とする光線指向性化シート。1. One surface is a microlens surface on which unit lenses are arrayed, and the other surface is formed with an array of microprojections, and the microprojections collect light rays incident from the microlens group side. A light directivity sheet provided including a region.
下である請求項1に記載の光線指向性化シート。2. The light directivity sheet according to claim 1, wherein the arrangement pitch of the unit lenses is 300 μm or less.
囲内である請求項1または2に記載の光線指向性化シー
ト。3. The light directing sheet according to claim 1, wherein the height of the minute projections is in a range of 1 to 50 μm.
チの1/3以下である請求項1〜3いずれかに記載の光
線指向性化シート。4. The light directivity sheet according to claim 1, wherein the width of the minute projection is equal to or less than 1 / of the unit lens arrangement pitch.
に形成され、その裏面に前記微小突起が形成された請求
項1〜4いずれかに記載の光線指向性化シート。5. The light directing sheet according to claim 1, wherein the unit lens array surface is formed on one surface of a transparent substrate, and the fine projections are formed on the back surface.
ある請求項5に記載の光線指向性化シート。6. The light directing sheet according to claim 5, wherein the transparent substrate is a plastic film.
ルフィルムである請求項6に記載の光線指向性化シー
ト。7. The light directing sheet according to claim 6, wherein the plastic film is a polyester film.
おいて配列密度分布を有するものである請求項1ないし
7に記載の光線指向化シート。8. The light directing sheet according to claim 1, wherein the fine projections have an array density distribution in the plane of the light directing sheet.
源から導光板内に導入した光束を、該導光板の少なくと
も一つの表面から出射させる構造の面状光源において、
請求項1ないし8に記載の光線指向化シートの微小突起
部分のみを導光板の表面に光学的に密着させることによ
って導光板内部を進行していた光束を該光線指向化シー
トに導入し、該光線指向化シートの単位レンズによって
出射方向に指向性を持たせたことを特徴とする指向性面
状光源。9. A planar light source having a structure in which a light beam introduced into a light guide plate from a linear light source disposed on a side surface of a transparent light guide plate is emitted from at least one surface of the light guide plate.
A light beam traveling inside the light guide plate is introduced into the light directing sheet by optically adhering only the minute projections of the light directing sheet according to claims 1 to 8 to the surface of the light guide plate. A directional planar light source characterized in that directivity is provided in an emission direction by a unit lens of a light beam directing sheet.
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1996
- 1996-07-19 JP JP8191163A patent/JPH1039118A/en active Pending
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