JPH10160914A

JPH10160914A - レンズフィルム及びそれを用いた面光源装置

Info

Publication number: JPH10160914A
Application number: JP8319664A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Naito; 暢夫内藤
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】輝度分布を改善して、視野角を広くするこ
とを可能とする。【解決手段】レンズフィルム２０は、フィルム状の基
材２１と、基材２１の入光面に形成されたプリズム状レ
ンズ部２２と、基材２１の出光面に設けられた拡散効果
のある光拡散層２３とを備えており、面光源装置１０
は、一辺の断面が楔形状をした導光部材１１と、導光部
材１１の厚い側の端面に配置された線光源１２と、導光
部材１１の出光面側に設けられ、プリズム状レンズ部２
２の稜線方向が線光源１２と平行に配置された前記レン
ズフィルム２０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置など
の背面光源などに用いるレンズフィルム及びそれを用い
た面光源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４（Ａ）は、従来のレンズフィルムを
用いた面光源装置の一例を示す斜視図、図４（Ｂ）は、
従来例に係る面光源装置の輝度特性を示す線図である。
従来の面光源装置１０は、長辺が楔形状をした例えば１
２．１インチサイズの導光板２１と、その導光板１１の
短辺（厚い側）に配置された冷陰極管（２φ、入力２
Ｗ）を用いた光源１２と、その光源１２の外周に配置さ
れ、導光板２１側に光を反射させて導くリフレクター１
３と、導光板１１の下面に配置され、出光面側（上面）
に光を順次反射させる反射フィルム１４と、導光板１１
の出光面に配置された拡散フィルム２５と、その拡散フ
ィルム１５上に配置されたレンズフィルム３０等とを備
えていた。

【０００３】従来のレンズフィルム３０は、ＰＥＴフィ
ルム（東洋紡積（株）製Ａ−４３００，厚さ１２５μ
ｍ）等からなる基材３１と、その基材３１の片面に、紫
外線硬化樹脂（日本合成ゴム（株）製Ｚ９００２Ａ，屈
折率ｎ＝１．５７４）を用いて、断面が二等辺三角形で
あって、その頂角が９７°，レンズピッチが５０μｍ、
レンズ高さが２２μｍであり、特開平５−１６９０１５
号公報による製法によって形成したプリズムレンズ部３
２とを備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の面光源
装置は、導光板からの出光を正面方向に立ち上げるため
に、レンズフィルム３０を上向きにして、導光板１１上
に設置したしていたので、図４（Ｂ）に示すように、視
野角［半値幅６８°（−３３°〜３５°）］が狭い傾向
にあった。また、従来の面光源装置は、導光板ユニット
（１１，１２，１３，１４）、光拡散フィルム１５、レ
ンズフィルム３０と部材点数が３つと多かった。

【０００５】本発明は、輝度分布を改善して、視野角を
広くすることを可能とするレンズシート及びそれを用い
た面光源装置を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、フィルム状のレンズフィルムで
あって、入光面に形成されたプリズム状レンズ部（２
２）と、出光面に設けられた拡散効果のある光拡散層
（２３）とを備えている。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１に記載のレン
ズフィルムにおいて、前記光拡散層は、ヘイズ値が７０
％以上であることを特徴とする。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
に記載のレンズフィルムにおいて、前記光拡散層は、全
光線透過率が７０％以上であることを特徴とし、さらに
は、９０％以上であることが好ましい。

【０００９】請求項４の発明は、一辺の断面が楔形状を
した導光部材（１１）と、前記導光部材の厚い側の端面
に配置された線光源（１２）と、前記導光部材の出光面
側に設けられ、前記プリズム状レンズ部の稜線方向が前
記線光源と平行に配置された請求項１に記載のレンズフ
ィルム（２０）とを備えている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面などを参照して、本発
明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。図１
（Ａ）は、本発明によるレンズフィルムを用いた面光源
装置の実施形態を示す斜視図、図１（Ｂ）は、本実施形
態に係る面光源装置の輝度特性を示す線図である。本実
施形態に係る面光源装置１０は、導光板１１と、光源１
２と、リフレクター１３と、反射フィルム１４とからな
る部分は、従来例と同様であるので、同一の符号を付し
て、重複する説明を省略する。

【００１１】本実施形態のレンズフィルム２０は、基材
２１と、入光面に形成されたプリズム状レンズ部２２
と、出光面に設けられた拡散効果のある光拡散層２３と
を備えている。

【００１２】基材２１は、フィルム状のレンズフィルム
２０の担体となるものであって、通常の光学式ディスプ
レイや液晶ディスプレイのバックライト機構に用いられ
るフィルムであって、少なくとも電離放射線透過性のも
のを適宜用いることができるが、ポリエチレンテレフタ
レート等のポリエステル、ポリメチル（メタ）アクリレ
ート等のアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリアリル
レート、フッ素系樹脂、ポリイミド、ポリプロピレン等
の合成樹脂からなるフィルムが好ましい。

【００１３】プリズム状レンズ部２２としては、公知の
紫外線又は電子線硬化性樹脂、代表的には分子中に、
（メタ）アクリロイル基（（メタ）アクリロイルとは、
アクリロイル又はメタアクリロイルの意味で、以下、同
様とする。）、（メタ）アクリロイルオキシ基、エポキ
シ基、チオール基等の重合性基を有するポリマー及び／
又は単量体である。例えば、ウレタン（メタ）アクリレ
ート、エポキシ（メタ）アクリレート、シリコン（メ
タ）アクリレート等の多官能プレポリマー、トリチロー
ルプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリス
リトールヘキサ（メタ）アクリレート等の多官能単量体
等を主成分とするが、高架橋型のものを用いるとよい。
樹脂は、基本的に無溶剤のものを用いるが、必要に応じ
て溶剤希釈してもよい。

【００１４】光拡散層２３を設ける方法としては、図３
に示すように、コーティングタイプ（Ａ）、基材内部練
り込みタイプ（Ｂ）、エンボスタイプ（Ｃ）、サンドプ
ラストタイプ（Ｄ）、粘着タイプ（Ｅ）が好適に用いら
れる。

【００１５】コーティングタイプ（Ａ）の光拡散層は、
光透過性樹脂と光拡散材とから成り、光透過性樹脂とし
ては、例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、
ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化
ビリニテン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレ
ン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポ
リ酢酸ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エ
ポキシ系樹脂、セルロース系樹脂、オルガノシロキサン
系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリサルホン系樹脂、ポリ
アリレート系樹脂等が用いられる。

【００１６】光拡散材としては、アクリル、有機シリコ
ーン、ポリスチレン、ポリエチレン、尿素樹脂、シリ
カ、炭酸カルシウム、酸化チタンを主成分とするビーズ
若しくはフィラー又はそれらの中空ビーズであることが
望ましい。このうち、アクリルビーズは、耐候性等から
特に望ましく、使用される光拡散剤の平均粒子系は、１
〜５０μが望ましい。また、これらの光拡散剤は、単独
もしくは２種類以上の組み合わせで用いてもよい。

【００１７】基材内部練り込みタイプ（Ｂ）は、基材の
内部に拡散剤が練り込んであるタイプである。エンボス
タイプ（Ｃ）、サンドブラストタイプ（Ｄ）は、基材表
面を熱エンボス法やサンドブラスト法によって荒らした
ものである。粘着タイプ（Ｅ）は、レンズフィルム単体
と光拡散フィルム単体を粘着剤で貼り合わせるタイプで
ある。粘着剤としては、ゴム系、アクリル系、シリコー
ン系粘着剤等が用いられる。この拡散層２３の光学特性
は、ヘイズ値（Ｈｚ）が７０％以上であることが望まし
い、また、全光線透過率（Ｔｔ）は７０％以上、さらに
は、９０％以上であることが好ましい。

【００１８】次に、プリズム状レンズ部２２の形状につ
いて説明する。表１において、出光角θは、導光板から
の出光ピーク角であり［図２（Ａ）参照］、そのときの
最適のレンズ形状を表している。

【００１９】［表１］出光角θ ： 85 80 75 レンズ形状： 47.5（5 ＋42.5） 50(10 ＋40） 52.5(15 ＋37.5）

【００２０】図２は、本実施形態に係るプリズム状レン
ズ内の光路を従来例と比較して示した図である。図２
（Ａ）は、導光板１１からの出光が正面方向に立ち上が
るときのプリズム状レンズ部２２内の光路である。図２
（Ｂ）は、レンズフィルム２０の出光面に光拡散層２３
があるときのプリズム状レンズ内の光路である。図２
（Ｃ）は、従来のレンズフィルム３０を上向きに使用し
たときのプリズム状レンズ部３２内の光路である。

【００２１】

【実施例】以下に、具体的な実施例をあげて、さらに説
明する。基材２１として、ＰＥＴフィルム（東洋紡
（株）製Ａ−４３００，厚さ１２５μｍ）を用いた。プ
リズム状レンズ部２２は、紫外線硬化樹脂（日本合成ゴ
ム（株）製ＫＺ９６７１）を用いて、不等辺三角形の頂
角が４７．３３°（法線方向に対して３２．５°と１
４．８３°）であって、レンズピッチが４０μｍ、レン
ズ高さが４０μｍのものを、特開平５−１６９０１５号
公報による製法によって形成した。

【００２２】光拡散層２３は、以下のような拡散剤（ザ
・インテック製ＢＬマットニス（ＢＡＣ７９））を用
いて基材２１の上面に、塗工量が９ｇ／ｍ²によって形
成した。この拡散剤のインキ組成は、以下の通りであ
る。

【００２３】光透過性樹脂：東洋紡績（株）製バイロン２００ポリエステル樹脂４３重量部光拡散剤：積水化成品工業（株）製ＭＢＸ−１０（平均粒子径１０μｍのＰＭＭＡビーズ，屈折率＝１．４９）１００重量部希釈溶剤：メチルエチルケトン６０重量部トルエン６０重量部

【００２４】本実施例の光拡散層２３は、ヘイズ値９
４．７％，全光線透過率９１．３％であった。また、本
実施例の面光源装置１０は、図１（Ｂ）に示すように、
従来例と比較して、視野角［半値幅が８２°（−４３°
〜３９°）］と広がっていることがわかる。

【００２５】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、レンズフィルムの出光面に拡散効果を持たせたの
で、視野角が広く高輝度のバックライトを実現できる、
という効果がある。また、従来の面光源装置のように導
光板ユニット、光拡散フィルム、レンズフィルムと部材
点数が３つであったのが、本発明により、導光板ユニッ
ト、拡散層付きレンズフィルムと部材点数を２つに減ら
すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本発明のレンズフィルムを用いた面
光源装置の実施形態を示す斜視図、（Ｂ）は、本実施形
態に係る面光源装置の輝度特性を示す線図である。

【図２】本実施形態に係るプリズム状レンズ内の光路を
従来例と比較して示した図である。

【図３】本発明によるレンズフィルムの他の実施形態を
示す図である。

【図４】（Ａ）は、従来のレンズフィルムを用いた面光
源装置の一例を示す斜視図、（Ｂ）は、従来例に係る面
光源装置の輝度特性を示す線図である。

【符号の説明】

１０面光源装置１１導光板１２光源１３リフレクター１４反射フィルム２０，２０Ａ〜２０Ｅレンズフィルム２１基材２２プリズム状レンズ部２３，２３Ａ〜２３Ｅ光拡散層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フィルム状のレンズフィルムであって、入光面に形成されたプリズム状レンズ部と、出光面に設けられた拡散効果のある光拡散層とを備えた
レンズフィルム。
【請求項２】請求項１に記載のレンズフィルムにおい
て、前記光拡散層は、ヘイズ値が７０％以上であることを特
徴とするレンズフィルム。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載のレンズフ
ィルムにおいて、前記光拡散層は、全光線透過率が７０％以上であること
を特徴とするレンズフィルム。
【請求項４】一辺の断面が楔形状をした導光部材と、前記導光部材の厚い側の端面に配置された線光源と、前記導光部材の出光面側に設けられ、前記プリズム状レ
ンズ部の稜線方向が前記線光源と平行に配置された請求
項１から請求項３までのいずれか１項に記載のレンズフ
ィルムとを備えたレンズフィルムを用いた面光源装置。