光学片和使用它的背光源单元以及显示器的制作方法

专利名称：光学片和使用它的背光源单元以及显示器的制作方法
技术领域：
本发明是涉及在主要使用液晶显示元件的显示器用背光源单元中用于照明光路控制的光学片的改良的技术，还涉及搭载有该光学片的背光源单元以及显示器。
背景技术：
在以液晶显示装置(LCD)为代表的显示器中，内置有识别被提供的信息所需的光源的类型的普及很显著。在膝上型计算机那样的电池式装置中，由光源消耗的电力占由电池式装置整体消耗的电力的相当大的部分。
因而，通过降低为提供规定的亮度所需的总电力而使电池寿命增加。这在电池式装置中是特别期望的。
作为美国3M公司的注册商标的亮度强调薄膜(Brightness EnhancementFilm: BEF)作为解决该问题的光学片而被广泛使用。
BEF如图1所示，是在部件70上沿一方向周期地排列有截面三角形状的单位棱镜72的薄膜。
该单位棱镜72与光的波长相比是较大的尺寸(间距)。
BEF将来自"轴外(off-axis)"的光聚光，将该光朝向视听者进行方向变换(redirect)为"轴上(o證is)"或进行"再循环(recycle)"。
在显示器的使用时(观察时)，BEF通过使轴外亮度降低而增大轴上亮度。这里所谓的"轴上"，是与视听者的视觉方向一致的方向， 一般是相对于显示器画面的法线方向(图1中所示的方向F)侧。
在单位棱镜72的反复阵列构造仅为1方向的排列中，仅能够进行该排列方向上的方向转换或再循环，为了进行水平及垂直方向上的显示光的亮度控制，将两个片重叠组合而使用，使棱镜组的并列方向相互大致垂直。
通过这样的BEF的采用，显示器设计者能够在降低电力消耗的同时实现期望的轴上亮度。
作为公开了在显示器中采用具有以BEF为代表的单位棱镜72的反复阵列构造的亮度控制部件的技术的特许文献，例如日本特公平1一378(H号公报、日本特开平6—102506号公报、以及日本特表平10—506500号公报所示，已知有许多。
在使用上述那样的BEF作为亮度控制部件的光学片中，如图2所示，通过折射作用X使来自光源20的光L最终以被控制的角度cj)射出，从而能够进行控制以提高视听者的视觉方向F的光的强度。但是，同时，反射/折射作用Y的光成分不沿视听者的视觉方向F行进，而沿横向浪费地射出。
因而，从使用图1所示那样的BEF的光学片射出的光强度分布如图3的光强度分布B所示，虽然视听者的视觉方向F、即相对于视觉方向F的角度为0°的光强度提高最多，但是，如作为图中横轴所示的±90°附近的较小的光强度峰值所示，有从横向浪费地射出的光增加的问题。
此外，在不采用构成端面照光型面光源的导光板的直下型方式的背光源单元中采用上述部件70的情况下， 一般是在光源20与部件70之间夹着光扩散层(单独的光扩散板、或者光扩散薄膜的并用)的结构，但在这样设置光扩散层的情况下，在相互平坦的部件70与光扩散层(未图示)中，通过没有明确的阶差的平坦面彼此接触，边界变得不明确，在两者是折射率接近的物质的情况下，入射光不以想要的角度入射到单位棱镜72中，难以发挥单位棱镜72的符合设计的光学特性。
特别是，在采用将部件70与光扩散层通过粘合层或粘接层而层叠一体化的结构的情况下，容易导致非预期的入射光成分的发生(或者，光扩散层带来的性能的降低)，更难以发挥符合设计的光学特性。

发明内容
本发明是鉴于这样的情况而做出的，目的是提供一种光学片，能够将来自光源的光不增加浪费地射出的量而均匀化、且控制扩散范围而射出。另外，在以后的本申请说明书中，光学特性的"扩散"与"散乱"、"粘 接层"与"粘合层"、以及本申请的"光学片"与"光学薄膜"作为同义语 而混合使用。
为了达到上述的目的，在本发明中，采用如下的手段。
艮口，本发明的第1技术方案的光学片，在显示器用背光源单元的照明
光路控制中使用，在具有凸柱面透镜(cylindrical lens)组被排列形成的透 镜部、和上述透镜部的相反侧的表面的柱状透镜片(lenticular sheet)的上 述表面上，在包括上述透镜部的非聚光面的区域具备光反射部，在上述光 反射部以外的区域具备光透射部。
光透射部也可以不是平坦面，而在表面上形成有凸部或凹部。 柱状透镜片由在片状的透光性基材的单面上形成了上述透镜部的层叠 结构构成。
光反射部通过将金属填料分散混合而成的墨层的涂布形成、转印形成、 或者金属箔的层压形成中的任一种形成。
光透射部也可以在光透射部形成凸柱面透镜及凹柱面透镜的至少任一种。
并且，在从构成透镜部的凹凸的谷部到相反侧的表面的距离TB、光透 射部的宽度A、凸柱面透镜的排列间距P、以及光透射部中的与柱状透镜 片的界面的临界角a之间成立如下关系
P《A+2*TB*tan a 。
并且，在构成上述透镜部的凹凸的高度TL、从上述凹凸的谷部到相反 侧的表面的距离TB、上述光透射部的宽度A、以及上述凸柱面透镜的排列 间距P之间，成立如下关系式
0.3<TL/P<0.6;
0.3<TB/P<1.0;
0.3<A/P<0.6。
此外，在相互相邻的单位透镜的边界上，相邻的单位透镜彼此在谷部 的切线为35 60。的范围。
另一方面，光反射部作为一例，是具有与凸柱面透镜的各个单位透镜1: 1对应的光透射部的条纹状，在透镜部的相反侧的表面上形成有对应于条
5纹状的凸部。
此外，本发明的第2技术方案的光学片，在显示器用背光源单元的照 明光路控制中使用，从照明光的入射侧依次至少具备光散射层，将上述
照明光向作为非入射面侧的射出面侧散射；粘接层或粘合层；光反射层，
通过上述粘接剂或粘合材料粘接或粘合在上述光散射层上，面向上述光散 射层的射出面侧具有光反射性较高的表面，将由上述光散射层散射的光向
光散射层侧反射；及透镜片，平坦的背面被固定在上述光反射层的另一个 面上，并在表面上配置有多个单位透镜。光散射层既可以是例如一般使用 的以PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC (聚碳酸酯)、PMMA (聚甲基丙 烯酸甲酯)、PP (聚丙烯)、PE (聚乙烯)等为代表的基材的扩散片，也可 以是使用以PC、 PMMA、丙烯、PS (聚苯乙烯)等为代表的基材的扩散板。 并且，在光反射层上，具有与各个单位透镜l: l对应的开口部，并且，粘 接层或粘合层的厚度比光反射层薄。
进而，上述透镜片是柱状透镜片，该柱状透镜片具有半圆柱状凸柱面 透镜作为上述单位透镜在1方向上排列的透镜部；上述光学片具备光透射 性的条纹状开口部作为上述开口部，在使平行光线从上述透镜部侧向上述 柱状透镜片入射的情况下，以便包括上述入射的平行光线通过上述透镜部 的聚光作用而聚光的部位，由此，使非开口部由条纹状的上述光反射层构 成，并且，使上述半圆柱状凸柱面透镜的排列间距与上述条纹状开口部的 形成间距相等。作为标记为半圆柱状凸柱面透镜的单位透镜形状，可以是 球面透镜、非球面透镜的各种类型，透镜部的凹凸高度采用各种设计。
例如，与透镜片的背面接触的开口部是空气层。或者，由折射率比透 镜片低的材料构成。粘接层或粘合层是紫外线固化性树脂层、压敏粘合剂 层、以及热敏粘接剂层等。或者也可以是在层中含有光扩散性微粒子的结 构。光反射层是白色墨、金属箔、金属蒸镀层等。
这样的透镜片例如是使用热塑性树脂的压力成型体、或者通过挤压成 型制成的单片的成型体。此外，是在基材片表面上重合粘接有由放射线固 化性树脂的固化物或热可塑性树脂构成的单位透镜的层叠结构。
进而，也可以在这样的光学片的光射出面侧还具备由具有光散射性的 片或薄膜构成的光散射层、或反射型偏振分离薄膜。另一方面，本发明的第三技术方案是一种显示器用背光源单元，通过 将这样的光学片与光源一起设置在在规定显示图像的图像显示元件的背面 上而构成。这里，作为光源，使用例如直下型光源、或由端面照光型光源 及导光板构成的面光源等。
进而，本发明的第四技术方案是一种显示器，通过将这样的显示器用
背光源单元与图像显示元件、冷阴极射线管或LED的光源组合而构成，该 图像显示元件由根据像素单位的透射/遮光来规定显示图像的液晶显示元 件构成。


图1是表示BEF的结构例的立体图。 图2是说明BEF的光学作用的图。
图3是表示BEF的、与相对于视觉方向的角度对应的光强度分布的图。
图4是表示有关本发明的实施方式的光学片的一例的侧视图。
图5是表示光反射层与开口部的条纹状配置例的俯视图。
图6是表示有关该实施方式的光学片的详细的结构例的部分剖视图。
图7是表示开口率与亮度及视野半值角度的一般的关系的图。
图8是说明有关该实施方式的光学片的光学作用的图。
图9是表示有关该实施方式的光学片的、与相对于视觉方向的角度对
应的光强度分布的说明图。
图IO是表示将有关该实施方式的光学片应用在显示器用背光源中的情
况下的性能评价用的背光源结构的概念图。
图11是表示应用了实施例1的光学片的背光源的光强度分布的图。 图12A是一览显示图IO所示的性能评价用的背光源结构的各部位的具
体结构的图。
图12B是一览显示图IO所示的性能评价用的背光源结构的各部位的具 体结构的图。
具体实施例方式
以下，参照附图对用于实施本发明的优选的实施方式进行说明。
7图4是表示有关本发明的实施方式的光学片的一例的侧视图。
艮P，有关该实施方式的光学片10具备将来自光源20的光L从入射面 11导入、向射出面12侧散射的光扩散层13。
众所周知，在该技术领域中作为光扩散层13采用在透光性树脂中包含 折射率不同的树脂小珠或微粒子(填料)的结构、或将任一个表面处理为 粗糙状的结构。
此外，在光扩散层13的射出面12上，通过粘接层18固定了光反射层 14。该光反射层l 4例如由白色墨、金属箔、金属蒸镀层构成，如图5的 俯视图所示，例如规则地设有由空气层构成的多个开口部15。
进而，在光反射层14的另一面(图4中所示的光反射层14的上表面) 上，固定有在表面上配置多个单位透镜16而构成的透镜片17。
粘接层18例如使用紫外线固化性树脂(以后也称作"UV固化粘合 剂")、或其他种类的粘合剂，为了提高光扩散层13的扩散性，有时会混入 扩散材料。在考虑到在光学片IO的制造后也残留的粘合性的情况下，由于 导致经时的耐受性及光学特性的下降的可能性较低，所以优选地利用紫外 线固化性树脂的重合粘接力。此外，在遍及透镜片17的整面而形成紫外线 固化性树脂的粘接层18的情况下，如果粘接层18固化，则容易避免没有 与光反射层14接触的部分进入到开口部15中，是优选的。
图6是表示透镜片17的结构例的侧视图。
在图6所示的例子中，透镜片17在单面上具有以间距P排列有由高度 TL的半圆柱状凸柱面透镜构成的单位透镜16的透镜部，在另一面上具备 向光源20侧进行反射的光反射性较高的光反射层14。光反射层14以条纹 状配置有与各单位透镜16按1: l对应的、具有宽度A的例如由空气层构 成的开口部15。并且，做成将开口部15与半圆柱状凸柱面透镜之间用与 半圆柱状凸柱面透镜相同或与其接近的折射率n的材料充满的构造，以使 入射到开口部15中的光高效率地入射到半圆柱状凸柱面透镜中。
形成这样的结构的透镜片17为了将光高效率地入射到由半圆柱状凸 柱面透镜构成的单位透镜16中，在从单位透镜16的谷部到相反侧的表面 的距离TB时，满足如下关系
P《A+2*TB*tana 。其中，a是开口部15处的透镜片17的界面上的临界角，利用开口部15的 折射率n(3，用a二shT1 (nQ/n)定义。
另一方面，A/P相当于开口率，但如图7所示，有开口率A/P越大、 视野半值角度越提高、但亮度越降低的一般的特性。因此，开口率A/P需 要考虑亮度与视野半值角度的平衡而设定。所以，在高度TL、距离TB、 开口部的宽度A以及间距P之间，成立如下关系
0.3<TL/P<0.6 (1)式
0.3<TB/P<1.0 (2)式
0.3<A/P<0.6 (3)式。
在(1)式中，在TL/P为0.3以下时，透镜的聚光性不足，在超过0.6 的情况下成为方向性过强的透镜，作为电视机用途是不适合的，并且成型 变得困难。
在(2)式中，如果TB/P处于上述范围外，则不能高效率地向透镜导 光，结果光量损失增加。
在(3)式中，在A/P为0.3以下时，方向性过强，并且白反射层中的 吸收会显著地出现，结果光量损失变大。反之，在0.6以上时，扩散性过 强(聚光性较弱)，难以提高正面亮度。
此外，相互相邻的单位透镜16的边界(谷部)所成的角度e的范围如 以下说明，优选为35° 60° 。
艮P，如果相互相邻的单位透镜16的边界(谷部)所成的角度0不到35 ° ，则成型后的脱模性降低，或者在反复成型的过程中金属模具前端弯曲 而不能进行成型品脱模，或者在金属模具处理时会损伤金属模具前端、使 金属模具寿命变短。此外，为了提高单位透镜16的取向特性，只要减小半 圆柱状凸柱面透镜的曲率半径、或者将截面形状设计为非球面(椭圆)形 状就可以，但可以通过使相互相邻的单位透镜16的边界(谷部)所成的角 度9为60°以下来实现良好的取向特性。
另一方面，在上述角度e超过60。的情况下，由于单位透镜16成为平 缓的形状，所以透镜性能降低而取向角度变窄，成为实现提高视听者的视 觉方向的光的强度的本发明的目的上的障碍。
另外，单位透镜16并不限于半圆柱状凸柱面透镜，在2维排列有凸透镜的透镜片、或具有半圆柱状凸柱面透镜作为单位透镜16排列在1方向上 而成的透镜部的柱状透镜片、以及其他透镜片的情况下，也不脱离本发明 的主旨。
这样的透镜片17是使用例如PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC (聚 碳酸酯)、PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)、COP (环状聚烯烃)等、通过在 该技术领域中周知的使用热塑性树脂的压力成型或挤压成型而成型的整体 的成型体。或者也可以将PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PP (聚丙烯)、 PC (聚碳酸酯)、PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)、PE (聚乙烯)等作为基材、 通过在其上配置紫外线固化树脂的紫外线硬化成型法形成。
开口部15的折射率比光扩散层13及透镜片17低，形成在分别对应于 多个单位透镜16的位置上。
作为开口部15的形成部位，优选地使分别连接透镜片17的各单位透 镜16的顶点和各截面中心G的各线分别与光反射层14的面(图4中所示 的光反射层14的上表面)大致垂直，上述各截面中心G是与各单位透镜 16分别对应的各开口部15的、以光反射层14的面(图4中所示的光反射 层14的上表面)为截面时的各截面中心。
换言之，将开口部15形成为，使各开口部15的截面中心G存在于从 各单位透镜16的顶点沿着光学片10的厚度方向引出的垂线上。
或者，也可以分别在包括单位透镜16的非聚光面的区域具备光反射层 14、在光反射层14以外的区域具备开口部15。另外，开口部15不仅是平 坦面，也可以在表面上形成有凸部或凹部。在凸形状的情况下，在制造上 是优选使其比对应于条纹的凸部低。
使开口部15的宽度A越大，则没有被充分地縮窄的散射光也入射到单 位透镜16中，所以，如上所述，不向视听者的视觉方向F射出的光的成分 增加。
另一方面，使开口部15的宽度A越小，则只有更均匀地被縮窄的散射 光入射到单位透镜16中，根据情况，从单位透镜16射出的射出光的不均 匀增加。
因而，开口部15的形状及宽度A是根据对光学片10要求的规格而决 定的设计项目。例如，在使用上述那样的柱状透镜片作为透镜片17的情况下，也可以
通过具备例如空气层那样的光透射性的条纹状的开口部15，以便包括在使
平行光线从透镜部侧入射时、使入射的平行光线因透镜部的聚光作用而聚
光的部位，使非开口部由条纹状的光反射层14构成，并且使半圆柱状凸柱 面透镜的排列间距与条纹状的开口部15的形成间距相等。
由这样的规则地配置的多个开口部15部分地贯通而成的光反射层14 使用在该技术领域中周知的印刷法、转印法、或光刻法等形成。或者，通 过分散混合金属填料而成的墨层的涂布形成、转印形成、或者金属箔的层 压形成等形成。
或者，作为光刻法的一方式，也可以采用利用透镜自身的聚光特性来 规定开口部15的形成部位的所谓"自校准方法"。
在通过自校准方法规定开口部15时，如图4所示，由于对应于各单位 透镜16的开口部15包含从单位透镜16的顶部向透镜片17的背面引出的 垂线，所以要求从单位透镜16对透镜片17整面地照射平行光。
此外，在规定的开口部15中也会有残留在自校准方法时使用的感光性 树脂层的情况，但在考虑到光学片10的制造后的光学特性及耐受性的情况 下，优选地采用维持透明性的类型的感光性树脂，其折射率更优选为比透 镜片17低(例如接近于空气)的类型。
接着，利用图8说明以上那样构成的有关上述实施方式的光学片的作用。
艮P，在有关该实施方式的光学片10中，来自光源20的光L从光扩散 层13的入射面11入射。入射到光扩散层13中的光L在这里被随机地散射。 这样散射的光中的、仅通过开口部15的光Y向透镜片17导引。
由于各开口部15设置成分别与设在透镜片17上的各单位透镜16的顶 点对置，所以仅由对应的各开口部15缩窄的光被导引到各单位透镜16中。
艮口，各开口部15通过发挥缝隙那样的作用，仅散射角度被縮窄的光Y 入射到各单位透镜16中，所以没有从斜向入射到单位透镜16中的光，由 此能够消除不沿视听者的视觉方向F行进而向横向浪费地射出的光。另一 方面，不能通过开口部15的光P被光反射层14反射，回到光扩散层13侧。
接着，在光扩散层13中同样被散射后，都成为散射角度被縮窄的光Y
ii后，通过开口部15入射到单位透镜16中，在被单位透镜16扩散到规定角 度4)内后射出。
这样，能够使来自光源20的光L散射，仅使散射角度被縮窄的光Y入 射到单位透镜16中，并且对于不能入射到单位透镜16中的光能够不浪费 地射出而进行再利用，所以能够在提高来自光源20的光的利用效率的同 时、控制扩散范围而射出。
由此，如图9所示，从有关该实施方式的光学片IO射出的光强度分布 A成为如下分布消灭了在从使用BEF的光学片射出的光强度分布B中那 样的图中横轴上的±90°附近的较小的光强度峰值，并且，能够进一步提 高以图中横轴所示的0°为中心的视听者的视觉方向F的光强度。
另外，为了进一步控制从单位透镜16射出的光，也可以在图4及图8 中的单位透镜16的上侧即光射出面侧还具备由具有光散射性的片或薄膜 构成的光散射层、或反射型偏振分离薄膜(都未图示)。
以下，说明有关上述实施方式的光学片的各种具体例。 (实施例l)
在PET薄膜(75um厚)的一个面上，通过丙烯类紫外线固化树脂的 固化物，形成单位透镜16的曲率半径100um、排列间距200um的柱面 透镜组。
作为光反射层14，通过转印法形成白墨层(15um厚)，以使开口部 15与光反射层14的比例成为1: 1。
此吋，满足P《A+2叮Anana ，成为
TL/P = 0.31 TB/P=0.38 A/P=0.5，
成为满足上述(1)至(3)式的条件的光学片。 (实施例2)
在PET薄膜(75um厚)的一个面上，通过丙烯类紫外线固化树脂的 固化物，形成单位透镜16的曲率半径100um、排列间距200um的柱面
透镜组。
作为光反射层14，通过转印法形成白墨层(15um厚)，以使开口部15与光反射层14的比例成为1: 1。
进而，作为粘接层18，形成丙烯类的压敏粘合材料或热敏粘合材料(5 iim厚)，与作为光扩散层13的PET薄膜(75um厚)贴合，制成光学片 10。
这样，相对于作为光反射层14的白墨层，粘接层18的厚度较薄。因 而，在粘接层18遍及透镜片17的整面形成的情况下，能够避免随着不与 光扩散层13接触的部分进入而掩埋在开口部15内、因折射率的差异而给 光学特性带来影响的情况。 (实施例3)
在PET薄膜(75um厚)的一个面上，通过丙烯类紫外线固化树脂的 固化物，形成单位透镜16的曲率半径100 u m、排列间距200"m的柱面 透镜组。
作为光反射层14，通过转印法形成白墨层(15ym厚)，以使开口部 15与光反射层14的比例成为1: 1。
进而，作为粘接层18，设置作为扩散材料而添加了 10%重量部的正球 状的丙烯树脂填料(平均粒径5um)的丙烯类压敏粘合材料或热敏粘合材 料(5um厚)，与作为光扩散层13的PET薄膜(75um厚)贴合，制成 光学片10。
在此情况下也与实施例2同样，相对于作为光反射层14的白墨层，粘 接层18的厚度较薄。 (实施例4)
在PET薄膜(75um厚)的一个面上，通过丙烯类紫外线固化树脂的 固化物，形成单位透镜16的曲率半径100 li m、排列间距200nm的柱面 透镜组。
作为光反射层14，通过转印法形成白墨层(15um厚)，以使开口部 15与光反射层14的比例成为1: 1。
进而，作为粘接层18，设置UV固化型粘合材料(5um厚)，与作为 光扩散层13的PET薄膜(75 n m厚)贴合，制成光学片10。
在此情况下也与实施例2同样，相对于作为光反射层14的白墨层，粘 接层18的厚度较薄。
13(实施例5)
在PET薄膜(75txm厚)的一个面上，通过丙烯类紫外线固化树脂的 固化物，形成单位透镜16的曲率半径100um、排列间距200um的柱面 透镜组。
作为光反射层14，通过转印法形成白墨层(15H m厚)，以使开口部 15与光反射层14的比例成为1: 1。
进而，作为粘接层18，设置作为扩散材料而添加了正球状的丙烯树脂 填料(平均粒径5"m)的UV固化型粘合材料(5um厚)，与作为光扩散 层13的PET薄膜(75um厚)贴合，制成光学片10。
在此情况下也与实施例2同样，相对于作为光反射层14的白墨层，粘 接层18的厚度较薄。 (实施例6)
在PET薄膜(75"m厚)的一个面上，通过丙烯类紫外线固化树脂的 固化物，形成单位透镜16的曲率半径100um、排列间距200um的柱面 透镜组。
作为光反射层14，通过转印法形成白墨层(15um厚)，以使开口部 15与光反射层14的比例成为1: 1。
进而，作为粘接层18，设置丙烯类的压敏粘合材料或热敏粘合材料(5 um厚)，与作为光扩散层13的扩散薄膜(100um厚、雾度90、透射率 90)贴合，制成光学片10。
在此情况下也与实施例2同样，相对于作为光反射层14的白墨层，粘 接层18的厚度较薄。 (实施例7)
在PET薄膜(75"m厚)的一个面上，通过丙烯类紫外线固化树脂的 固化物，形成单位透镜16的曲率半径100li m、排列间距200um的柱面 透镜组。
作为光反射层14，通过转印法形成白墨层(15um厚)，以使开口部 15与光反射层14的比例成为1: 1。
进而，作为粘接层18，设置作为扩散材料而添加了 10%重量部的正球 状的丙烯树脂填料(平均粒径5um)的丙烯类压敏粘合材料或热敏粘合材料(5nm厚)，与作为光扩散层13的扩散薄膜(100"m厚、雾度90%、 透射率90%)贴合，制成光学片IO。
在此情况下也与实施例2同样，相对于作为光反射层14的白墨层，粘 接层18的厚度较薄。 (实施例8)
在PET薄膜(75um厚)的一个面上，通过丙烯类紫外线固化树脂的 固化物，形成单位透镜16的曲率半径100ii m、排列间距200um的柱面 透镜组。
作为光反射层14，通过转印法形成白墨层(15nm厚)，以使开口部 15与光反射层14的比例成为1: 1。
进而，作为粘接层18，设置UV固化型粘合材料(5um厚)，与作为 光扩散层13的扩散薄膜(100"m厚、雾度90%、透射率90%)贴合，制 成光学片10。
在此情况下也与实施例2同样，相对于作为光反射层14的白墨层，粘 接层18的厚度较薄。 (实施例9)
在PET薄膜(75txm厚)的一个面上，通过丙烯类紫外线固化树脂的 固化物，形成单位透镜16的曲率半径100"m、排列间距200"m的柱面 透镜组。
作为光反射层14，通过转印法形成白墨层(15um厚)，以使开口部 15与光反射层14的比例成为1: 1。
进而，作为粘接层18，设置作为扩散材料而添加了 10%重量部的正球 状的丙烯类树脂填料的UV固化型粘合材料(5um厚)，与作为光扩散层 13的扩散薄膜(100um厚、雾度卯％、透射率90%)贴合，制成光学片 10。
在此情况下也与实施例2同样，相对于作为光反射层14的白墨层，粘 接层18的厚度较薄。
接着，评价将有关上述实施例1 9的光学片10应用到26英寸的液晶 电视机的显示器用背光源单元中时的性能。作为评价条件，使用由冷阴极 管、光学片组、以及液晶面板构成的电视机结构，依次作为光学片组而以以下所示为对象，利用亮度计(Eldim公司制EZlite)，通过评价显示亮度 的视野角分布来进行。
在使用3M公司制BEF作为亮度提升薄膜的情况下， 一般在图10那样 的结构中使用。作为各自的作用，扩散板通过使光源光扩散而具有光源的 消影的效果，此外，还有作为层叠各种光学薄膜时的底座的作用。下扩散 薄膜起到仅通过扩散板的扩散是不充分的扩散的作用、并且反射型偏振分 离薄膜例如一般是作为3M公司制的反射型偏振薄膜的DBEF，目的是将 本来由粘贴在液晶面板上的偏振薄膜除去的偏振光反射而再利用。此外， 通过该DBEF功能，BEF的亮度视野角特性如图11所示，向横方向的浪费 的射出被降低。
另外，图11所示的亮度分布图表示特定偏振成分的光的亮度分布，表 示通过DBEF的采用、入射到液晶显示元件中的背光源光量中的通过液晶 层的下侧的偏振元件的偏振轴的成分的光量上升。
在图10、图12A及图12B所示的具体的比较结构及实施方式中，所谓 的"上扩散薄膜""下扩散薄膜"，是在光散射(扩散)中具有方向性、入 射光在画面的上方向上较多地具有散射射出成分、或者在下方向上较多地 具有散射射出成分的特性的差异。
各自的规格如下。
下扩散薄膜l:膜厚2mm、雾度95%、透射率80% 下扩散薄膜2:膜厚100um、雾度90%、透射率90% 上扩散薄膜3:膜厚100li m、雾度40%、透射率90% 通过上述的比较结构及实施结构，进行显示器的图像评价。 另外，扩散板与扩散薄膜同样具有使光扩散的作用，但相对于扩散薄 膜在薄膜上做成柔软的构造，扩散板通过由挤压成型形成而厚度比扩散薄 膜厚、具有较高的刚性。
这样，在一般的结构中需要使用多个光学薄膜，而在本发明的第1技 术方案的光学片中，在其设计上如图ll所示，在没有反射型偏振分离薄膜 的状态下，也设计为在横向上几乎不射出浪费的射出光，所以即使将反射 型偏振分离薄膜替换为通常的扩散薄膜、或者除去，也不会损害光学特性。 此外，在本发明的第2技术方案的光学片中，即使将扩散板及下扩散
16薄膜除去，也不会损害其光学特性。
因而，本发明不仅其光学特性、在部件件数的削减的意义上，效果也 较好。
工业实用性
有关上述那样的本发明的实施方式的光学片不仅在应用到具备直下型 光源的比较大型的画面的液晶电视机的情况下有效，而且在应用到具有包
括端面照光型光源或冷阴极射线管或LED的光源、及导光板的背光源单元 的中小型显示器中的情况下也有效。
权利要求
1、一种光学片，在显示器用背光源单元的照明光路控制中使用，其特征在于，在具有凸柱面透镜组被排列形成的透镜部、和上述透镜部的相反侧的表面的柱状透镜片的上述表面上，在包括上述透镜部的非聚光面的区域具备光反射部，在上述光反射部以外的区域具备光透射部；上述光透射部不是平坦面，而在表面形成有凸部或凹部。
2、 如权利要求l所述的光学片，其特征在于，上述柱状透镜片由在片状的透光性基材的单面形成了上述透镜部的层叠结构构成。
3、 如权利要求1所述的光学片，其特征在于，上述光反射部通过将金属填料分散混合而成的墨层的涂布形成、转印形成、或者金属箔的层压形成中的任一种形成。
全文摘要
本发明提供一种光学片和使用它的背光源单元以及显示器，在显示器用背光源单元的照明光路控制中使用的光学片(10)中，从照明光(L)的入射侧依次至少具备光散射层(13)，将照明光向射出面(12)侧散射；粘接层或粘合层(18)；光反射层(14)，将由光散射层(13)散射的光向光散射层(13)侧反射，及透镜片(17)，平坦的背面被固定在光反射层(14)的另一个面上，并在表面上配置有多个单位透镜(16)。在光反射层(14)上，具有与各单位透镜(16)1∶1对应的开口部(15)，并且，粘接层或粘合层(18)的厚度比光反射层薄。
文档编号G02F1/13357GK101487949SQ20091000591
公开日2009年7月22日 申请日期2006年1月31日 优先权日2005年1月31日
发明者L·M·穆里洛-莫拉, 中入友洋, 堺夏香, 椎名义明, 福永悟大, 远藤充辉, 黑田健二郎 申请人:凸版印刷株式会社