WO2023145199A1 - 光学シート積層体、バックライトユニット、液晶表示装置、情報機器、及びバックライトユニットの製造方法 - Google Patents

光学シート積層体、バックライトユニット、液晶表示装置、情報機器、及びバックライトユニットの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023145199A1
WO2023145199A1 PCT/JP2022/042381 JP2022042381W WO2023145199A1 WO 2023145199 A1 WO2023145199 A1 WO 2023145199A1 JP 2022042381 W JP2022042381 W JP 2022042381W WO 2023145199 A1 WO2023145199 A1 WO 2023145199A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
prism
sheet
sheets
diffusion
backlight unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2022/042381
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
博暉 植野
承亨 蔡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Keiwa Inc
Original Assignee
Keiwa Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Keiwa Inc filed Critical Keiwa Inc
Priority to KR1020247017912A priority Critical patent/KR102879487B1/ko
Priority to KR1020257034352A priority patent/KR20250156191A/ko
Priority to EP26167241.4A priority patent/EP4741887A3/en
Priority to EP22924052.8A priority patent/EP4462013B1/en
Priority to CN202280075183.6A priority patent/CN118265930A/zh
Publication of WO2023145199A1 publication Critical patent/WO2023145199A1/ja
Priority to US18/784,137 priority patent/US12345980B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to US19/188,264 priority patent/US12704752B2/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/02—Refractors for light sources of prismatic shape
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms
    • G02B5/045—Prism arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133605—Direct backlight including specially adapted reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present disclosure relates to an optical sheet laminate, a backlight unit, a liquid crystal display device, information equipment, and a method for manufacturing a backlight unit.
  • Liquid crystal display devices are widely used as display devices for various information devices such as smartphones and tablet terminals.
  • a backlight for a liquid crystal display a direct type system in which the light source is arranged on the back surface of the liquid crystal panel is predominant.
  • an optical system such as a diffusion sheet or prism sheet is required to diffuse the light from a light source such as an LED (Light Emitting Diode) and improve the uniformity of brightness and chromaticity over the entire screen.
  • a sheet is used (see, for example, Patent Document 1).
  • a direct type backlight unit two prism sheets whose prism ridge lines are perpendicular to each other are usually arranged above the diffusion sheet (on the display screen side). Further, in order to improve the uniformity of luminance within the display screen (in-plane luminance uniformity), a plurality of diffusion sheets may be laminated and used.
  • An object of the present disclosure is to suppress a decrease in in-plane luminance uniformity even when the thickness of the backlight unit is reduced.
  • an optical sheet laminate is an optical sheet laminate to be incorporated in a backlight unit, the optical sheet laminate having a plurality of substantially inverted quadrangular pyramid-shaped concave portions on at least one surface. and a pair of prism sheets laminated on the plurality of diffusion sheets and having prism stretching directions perpendicular to each other, wherein the plurality of recesses have an apex angle of 95° or more, and the plurality of recesses are arranged in a two-dimensional matrix, and include a prism stretching direction of a lower prism sheet of the pair of prism sheets that is closest to the plurality of diffusion sheets, and an upper diffusion sheet that is closest to the lower prism sheet of the plurality of diffusion sheets. intersects with the arrangement direction of the plurality of concave portions at an angle difference of 30° or less.
  • the optical sheet laminate according to the present disclosure when compared with the same light source and the same optical sheet laminate structure, when the apex angle of the substantially inverted quadrangular pyramid-shaped concave portion in the diffusion sheet is less than 95°, The in-plane luminance uniformity can be significantly increased as compared with the case where the angle difference between the recess arrangement direction and the prism stretching direction of the lower prism sheet exceeds 30°. Therefore, it is possible to suppress deterioration of the in-plane luminance uniformity even when the backlight unit is thinned by reducing the thickness of the diffusion sheet and the number of laminated sheets.
  • the apex angle is 120° or less, more preferably 110° or less, it is possible to suppress a decrease in the light diffusion effect due to the plurality of concave portions.
  • optical sheet laminate according to the present disclosure if another optical sheet is not interposed between the upper diffusion sheet and the lower prism sheet, optical characteristics such as in-plane luminance uniformity due to the other optical sheet may deteriorate. Decrease can be suppressed.
  • the in-plane Brightness uniformity can be increased.
  • the arrangement direction of the recesses of the upper diffusion sheet and the lower diffusion sheet are different.
  • a trade-off between in-plane luminance uniformity and luminance can be achieved.
  • a backlight unit according to the present disclosure is a backlight unit that is incorporated in a liquid crystal display device and guides light emitted from a plurality of point light sources to a display screen side, and includes: In the optical sheet laminate according to the present disclosure described above, the plurality of diffusion sheets are arranged between the plurality of point light sources and the pair of prism sheets.
  • the optical sheet laminate according to the present disclosure since the optical sheet laminate according to the present disclosure is provided, it is possible to suppress deterioration in in-plane luminance uniformity even when the thickness is reduced.
  • the plurality of point light sources are white light sources, there is no need to provide a color conversion sheet, which facilitates thinning.
  • the plurality of point light sources may be arranged on a reflective sheet provided on the opposite side of the display screen when viewed from the plurality of diffusion sheets.
  • the light is further diffused by multiple reflections between the diffusion sheet and the reflection sheet, so that the in-plane luminance uniformity is further improved.
  • the distance between the plurality of point light sources and the diffusion sheet may be 5 mm or less, preferably 2.5 mm or less, more preferably 1 mm or less. By doing so, the thickness can be reduced.
  • a liquid crystal display device includes the aforementioned backlight unit according to the present disclosure and a liquid crystal display panel.
  • the backlight unit according to the present disclosure since the backlight unit according to the present disclosure is provided, it is possible to suppress deterioration of in-plane luminance uniformity even when the device is thinned.
  • the information equipment according to the present disclosure includes the above-described liquid crystal display device according to the present disclosure.
  • the liquid crystal display device according to the present disclosure described above since the liquid crystal display device according to the present disclosure described above is provided, it is possible to suppress deterioration in in-plane luminance uniformity even when the device is made thinner.
  • a method for manufacturing a backlight unit according to the present disclosure is a method for manufacturing a backlight unit that is incorporated in a liquid crystal display device and guides light emitted from a plurality of point light sources to the display screen side.
  • a plurality of diffusion sheets having a plurality of substantially inverted quadrangular pyramid-shaped concave portions provided on at least one surface are laminated on the display screen side when viewed from the plurality of point light sources. and arranging a pair of prism sheets whose prism stretching directions are orthogonal to each other on the display screen side when viewed from the plurality of diffusion sheets, wherein the apex angle of the plurality of recesses is 95° or more.
  • the plurality of concave portions are arranged in a two-dimensional matrix, and the prism extending direction of the lower prism sheet of the pair of prism sheets that is closer to the plurality of diffusion sheets and the lower prism sheet of the plurality of diffusion sheets
  • the plurality of diffusion sheets and the pair of prism sheets are arranged such that the direction of arrangement of the plurality of concave portions on the upper diffusion sheet closest to the point intersects with an angle difference of 30° or less.
  • the method for manufacturing a backlight unit according to the present disclosure when compared with the same light source and the same optical sheet lamination structure, when the apex angle of the substantially inverted quadrangular pyramid-shaped concave portion in the diffusion sheet is less than 95° or when the upward diffusion
  • the in-plane luminance uniformity can be significantly increased as compared with the case where the angular difference between the concave portion arrangement direction of the sheet and the prism extending direction of the lower prism sheet exceeds 30°. Therefore, it is possible to suppress deterioration of the in-plane luminance uniformity even when the backlight unit is thinned by reducing the thickness of the diffusion sheet and the number of laminated sheets.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device including a backlight unit according to an embodiment
  • FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of a backlight unit incorporating the optical sheet laminate according to the embodiment
  • 4 is a cross-sectional view of a diffusion sheet included in the optical sheet laminate according to the embodiment
  • FIG. 4 is a perspective view of a diffusion sheet included in the optical sheet laminate according to the embodiment
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing a planar configuration and a cross-sectional configuration of a concave portion provided on one surface of a diffusion sheet included in the optical sheet laminate according to the embodiment
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship between the direction in which concave portions are arranged in an upper diffusion sheet and the direction in which prisms are extended in a lower prism sheet in an optical sheet laminate according to an embodiment;
  • FIG. 4 is a diagram for explaining arrangement angles of a diffusion sheet and a prism sheet in an optical sheet laminate according to an example;
  • FIG. 10 is a diagram showing changes in luminance when the arrangement angles of all diffusion sheets are changed in the optical sheet laminate according to the example.
  • FIG. 10 is a diagram showing changes in brightness uniformity when the arrangement angles of all diffusion sheets are changed in the optical sheet laminate according to the example.
  • FIG. 10 is a diagram showing changes in luminance when the arrangement angle of the upper diffusion sheet is changed in the optical sheet laminate according to the example.
  • FIG. 10 is a diagram showing changes in brightness uniformity when the arrangement angle of the upper diffusion sheet is changed in the optical sheet laminate according to the example.
  • the liquid crystal display device 50 includes a liquid crystal display panel 5, a first polarizing plate 6 attached to the lower surface of the liquid crystal display panel 5, and a second polarizing plate attached to the upper surface of the liquid crystal display panel 5. 7 and a backlight unit 40 provided on the back side of the liquid crystal display panel 5 with the first polarizing plate 6 interposed therebetween.
  • the liquid crystal display panel 5 includes a TFT substrate 1 and a CF substrate 2 facing each other, a liquid crystal layer 3 provided between the TFT substrate 1 and the CF substrate 2, and the TFT substrate 1 and the CF substrate 2.
  • a frame-shaped sealing material (not shown) is provided to seal the liquid crystal layer 3 between them.
  • the shape of the display screen 50a of the liquid crystal display device 50 viewed from the front (upper side in FIG. 1) is, in principle, rectangular or square, but is not limited thereto, and may be a rectangular shape with rounded corners, an elliptical shape, a circular shape, or the like. It may be trapezoidal or any shape such as an automobile instrument panel.
  • liquid crystal display device 50 in each sub-pixel corresponding to each pixel electrode, a voltage of a predetermined magnitude is applied to the liquid crystal layer 3 to change the alignment state of the liquid crystal layer 3 . Thereby, the transmittance of the light incident from the backlight unit 40 through the first polarizing plate 6 is adjusted. The light whose transmittance has been adjusted is emitted through the second polarizing plate 7 to display an image.
  • the liquid crystal display device 50 of the present embodiment can be applied to various information devices (for example, in-vehicle devices such as car navigation systems, personal computers, mobile phones, portable information terminals such as notebook computers and tablets, portable game machines, copiers, ticket vending machines, It is used as a display device incorporated in an automatic teller machine, etc.).
  • information devices for example, in-vehicle devices such as car navigation systems, personal computers, mobile phones, portable information terminals such as notebook computers and tablets, portable game machines, copiers, ticket vending machines, It is used as a display device incorporated in an automatic teller machine, etc.).
  • the TFT substrate 1 includes, for example, a plurality of TFTs provided in a matrix on a glass substrate, an interlayer insulating film provided so as to cover each TFT, and a plurality of TFTs provided in a matrix on the interlayer insulating film. and an alignment film provided to cover each pixel electrode.
  • the CF substrate 2 includes, for example, a black matrix provided in a grid pattern on a glass substrate, a color filter including a red layer, a green layer, and a blue layer provided between the grids of the black matrix, and a black matrix and a color filter.
  • a common electrode is provided to cover the filter, and an alignment film is provided to cover the common electrode.
  • the liquid crystal layer 3 is made of a nematic liquid crystal material or the like containing liquid crystal molecules having electro-optical properties.
  • the first polarizing plate 6 and the second polarizing plate 7 each include, for example, a polarizer layer having a unidirectional polarization axis and a pair of protective layers provided to sandwich the polarizer layer.
  • the backlight unit 40 includes a reflecting sheet 41, a plurality of point light sources 42 two-dimensionally arranged on the reflecting sheet 41, and an optical sheet provided above the plurality of point light sources 42. and a laminate 100 .
  • the optical sheet laminate 100 includes a plurality of diffusion sheets 43 arranged on the side of the point light source 42, and a pair of prism sheets 44 and 45 provided above the plurality of diffusion sheets 43 (on the display screen 50a side). have. Arbitrary sheets in the optical sheet laminate 100 may be spaced apart. In that case, an air layer may be interposed between the separated sheets.
  • two diffusion sheets 43 having the same structure are laminated and provided in the backlight unit 40 .
  • the diffusion sheet 43 an upper diffusion sheet 43A and a lower diffusion sheet 43B are provided.
  • the upper diffusion sheet 43A is arranged on the side closer to the prism sheets 44 and 45, and the lower diffusion sheet 43B is arranged on the side closer to the point light source .
  • Three or more diffusion sheets 43 may be laminated.
  • a single diffusion sheet 43 may be used.
  • the pair of prism sheets 44 and 45 may be a lower prism sheet 44 and an upper prism sheet 45 whose prism stretching directions (directions in which prism ridgelines extend) are orthogonal to each other.
  • a polarizing sheet may be provided above the prism sheets 44 and 45 (on the display screen 50a side). The polarizing sheet prevents the light emitted from the backlight unit 40 from being absorbed by the first polarizing plate 6 of the liquid crystal display device 50, thereby improving the brightness of the display screen 50a.
  • the reflective sheet 41 is composed of, for example, a white film made of polyethylene terephthalate resin, a silver-deposited film, or the like.
  • the type of the point light source 42 is not particularly limited, it may be, for example, an LED element, a laser element, or the like, and an LED element may be used from the viewpoint of cost, productivity, and the like.
  • a lens may be attached to the LED element in order to adjust the light output angle characteristics of the LED element.
  • the plurality of point light sources 42 may be, for example, white light sources that emit light satisfying 0.24 ⁇ x ⁇ 0.42 and 0.18 ⁇ y ⁇ 0.48 in CIE1931 chromaticity coordinates.
  • the plurality of point light sources 42 may be composed of an LED element whose peak wavelength is in the blue region, an LED element whose peak wavelength is in the green region, and an LED element whose peak wavelength is in the red region.
  • the LED elements (chips) of each color that constitute the plurality of point light sources 42 may have a rectangular shape when viewed from above, in which case the length of one side is 10 ⁇ m or more (preferably 50 ⁇ m or more) and 5 mm or less. (preferably 1 mm or less).
  • the LED chips corresponding to each color may be two-dimensionally alternately arranged on the reflective sheet 41 at regular intervals.
  • the center-to-center distance between two adjacent LED chips may be 0.5 mm or more (preferably 2 mm or more) and 20 mm or less.
  • Each diffusion sheet 43 has a base material layer 21, as shown in FIG.
  • the diffusion sheet 43 has a first surface 21a that serves as a light emitting surface and a second surface 21b that serves as a light incident surface. That is, the diffusion sheet 43 is arranged with the second surface 21 b facing the point light source 42 .
  • the base material layer 21 is not particularly limited as long as it is made of a resin material that allows light to pass through. It may be cellulose acetate, polyimide, or the like.
  • the base material layer 21 may contain a diffusing agent and other additives, or may contain substantially no additives. Additives that can be contained in the base material layer 21 are not particularly limited. It may be organic particles such as polystyrene, polyamide, and the like.
  • each diffusion sheet 43 is not particularly limited, but may be, for example, 1 mm or less and 0.05 mm or more. When the diffusion sheet 43 has a thickness of 1 mm or less, the thickness of the backlight unit 40 can be reduced. When the diffusion sheet 43 has a thickness of 0.05 mm or more, it is easy to obtain a sufficient light diffusion effect.
  • Each diffusion sheet 43 may be film-like or plate-like.
  • a plurality of recesses 22 having a substantially inverted quadrangular pyramid shape are arranged in a two-dimensional matrix.
  • the plurality of recesses 22 are arranged along two directions orthogonal to each other.
  • Adjacent recesses 22 are separated by ridgelines 111 .
  • the ridgeline 111 extends along two directions in which the recesses 22 are arranged.
  • the center 112 of the recess 22 (the apex of the inverted pyramid) is the deepest part of the recess 22 .
  • the recesses 22 may be provided without gaps on the first surface 21a, or may be provided at predetermined intervals. Further, some recesses 22 may be arranged randomly to the extent that the light diffusion effect is not impaired.
  • the arrangement pitch p (see FIG. 3) of the recesses 22 may be, for example, 100 ⁇ m, and the depth of the recesses 22 may be, for example, 50 ⁇ m.
  • the apex angle ⁇ (see FIG. 3) of the concave portion 22 is set to 95° or more.
  • the upper limit of the apex angle ⁇ of the concave portion 22 may be set to 120° (preferably 110°), for example.
  • the vertical angle .theta The angle formed by the inclined surfaces of the recess 22 in the cross section (lower diagram in FIG. 5) appearing when the recess 22 is cut perpendicularly across a pair of ridge lines 111 facing each other with the ridge 112 therebetween. Note that the upper diagram of FIG.
  • FIG. 5 shows the planar configuration of the recess 22 .
  • "H” indicates the depth of the recesses 22 (height of the inverted pyramid), and "P” indicates the horizontal width of the recesses 22, that is, the arrangement pitch when the recesses 22 are arranged without gaps.
  • the depth H of the recesses 22 is determined by the arrangement pitch P and the apex angle ⁇ of the recesses 22 .
  • each diffusion sheet 43 may be, for example, a flat surface (mirror surface) or an embossed surface.
  • Each diffusion sheet 43 may have a one-layer structure of a base material layer 21 having an uneven shape (recesses 22) on the first surface (light exit surface) 21a.
  • Each diffusion sheet 43 may have a two-layer structure of a substrate layer having flat surfaces on both sides and a layer having unevenness on one surface.
  • Each diffusion sheet 43 may have a structure of three or more layers including a layer having unevenness on one surface.
  • a method for manufacturing each diffusion sheet 43 is not particularly limited, but for example, an extrusion molding method, an injection molding method, or the like may be used.
  • the procedure for manufacturing a single-layer diffusion sheet with an uneven surface using an extrusion molding method is as follows. First, pellet-shaped plastic particles (to which a diffusing agent may be added) are put into a single-screw extruder, melted and kneaded while being heated. After that, the molten resin extruded by the T-die is sandwiched between two metal rolls, cooled, conveyed using guide rolls, and cut into single flat plates by a sheet cutter to produce a diffusion sheet.
  • the reverse shape of the roll surface is transferred to the resin, so that the desired uneven shape is formed on the surface of the diffusion sheet. It can be shaped.
  • the shape transferred to the resin does not always correspond to the shape of the roll surface that is 100% transferred, the shape of the roll surface may be designed by calculating backward from the degree of transfer.
  • pellet-shaped plastic particles necessary for forming each layer are put into each of two single-screw extruders. After that, the same procedure as described above is performed for each layer, and each sheet thus produced may be laminated.
  • a diffusion sheet with a two-layer structure having an uneven surface may be produced as follows. First, pellet-like plastic particles necessary for forming each layer are put into each of two single-screw extruders, melted and kneaded while being heated. After that, the molten resin for each layer is put into one T-die, laminated in the T-die, and the laminated molten resin extruded by the T-die is sandwiched between two metal rolls and cooled. After that, the laminated molten resin may be conveyed using guide rolls and cut into flat plates with a sheet cutter to produce a diffusion sheet having a two-layer structure having an uneven surface.
  • the diffusion sheet may be manufactured as follows by shape transfer using UV (ultraviolet). First, a roll having an inverted shape of the uneven shape to be transferred is filled with an uncured UV curable resin, and the substrate is pressed against the resin. Next, in a state in which the roll filled with the ultraviolet curable resin and the substrate are integrated, the resin is cured by irradiating ultraviolet rays. Next, the sheet on which the concavo-convex shape has been shape-transferred by the resin is separated from the roll. Finally, the sheet is again irradiated with ultraviolet rays to completely harden the resin, thereby producing a diffusion sheet having an uneven surface.
  • UV ultraviolet
  • the notation “substantially inverted quadrangular pyramid” is used, but “substantially “Inverted square pyramid” shall include shapes that can be considered true or substantially inverted square pyramids.
  • the term “substantially” means that it can be approximated, and the term “substantially inverted quadrangular pyramid” means a shape that can be approximated to an inverted quadrangular pyramid.
  • an "inverted quadrangular truncated pyramid” with a flat top is also included in the “substantially inverted quadrangular pyramid” if the top area is small enough to maintain the effects of the present invention.
  • a shape that is deformed from the "inverted square pyramid” within the range of unavoidable variations in shape due to processing accuracy in industrial production is also included in the "substantially inverted square pyramid”.
  • the prism sheets 44 and 45 are made mainly of a transparent (for example, colorless and transparent) synthetic resin because they need to transmit light.
  • the prism sheets 44 and 45 may be integrally formed.
  • the lower prism sheet 44 has a base layer 44a and a row of projections composed of a plurality of ridge prism portions 44b laminated on the surface of the base layer 44a.
  • the upper prism sheet 45 has a base layer 45a and a row of projections composed of a plurality of ridged prism portions 45b laminated on the surface of the base layer 45a.
  • the ridge prism portions 44b and 45b are laminated in stripes on the surfaces of the substrate layers 44a and 45a, respectively.
  • the ridge prism portions 44b and 45b are triangular prisms whose back surfaces are in contact with the surfaces of the substrate layers 44a and 45a, respectively.
  • the extension direction of the ridge prism portion 44b and the extension direction of the ridge prism portion 45b are orthogonal to each other.
  • the lower limit of the thickness of the prism sheets 44 and 45 (the height from the back surface of the base material layers 44a and 45a to the apexes of the ridge prism portions 44b and 45b) is, for example, about 50 ⁇ m, more preferably about 100 ⁇ m. good.
  • the upper limit of the thickness of the prism sheets 44 and 45 may be approximately 200 ⁇ m, more preferably approximately 180 ⁇ m.
  • the lower limit of the pitch of the ridge prism portions 44b and 45b on the prism sheets 44 and 45 may be, for example, about 20 ⁇ m, more preferably about 25 ⁇ m.
  • the upper limit of the pitch of the prismatic protrusions 44b and 45b on the prism sheets 44 and 45 may be, for example, approximately 100 ⁇ m, more preferably approximately 60 ⁇ m.
  • the apex angles of the ridge prism portions 44b and 45b may be, for example, 85° or more and 95° or less.
  • the lower limit of the refractive index of the ridge prism portions 44b and 45b may be, for example, 1.5, more preferably 1.55.
  • the upper limit of the refractive index of the ridge prism portions 44b and 45b may be, for example, 1.7.
  • Prism sheets 44 and 45 are formed by providing ridge prism portions 44b and 45b, which are shape-transferred using a UV curable acrylic resin, on substrate layers 44a and 45a made of, for example, PET (polyethylene terephthalate) film.
  • substrate layers 44a and 45a made of, for example, PET (polyethylene terephthalate) film.
  • the ridge prism portions 44b and 45b may be formed integrally with the base layers 44a and 45a.
  • the arrangement direction of the plurality of recesses 22 in the upper diffusion sheet 43A (X direction and Y direction shown in FIG. 6: hereinafter also referred to as recess arrangement direction)
  • the extending direction of the ridge prism portion 44b of the lower prism sheet 44 (hereinafter also referred to as the prism extending direction) intersects with an angle difference of 30° or less.
  • the optical sheet laminate 100 of the present embodiment includes a plurality of diffusion sheets 43 having a plurality of recesses 22 in a substantially inverted quadrangular pyramid shape provided on the first surface 21a, a pair of prism sheets 44 whose prism stretching directions are orthogonal to each other, and 45.
  • the apex angle of the multiple recesses 22 is 95° or more, and the multiple recesses 22 are arranged in a two-dimensional matrix.
  • the recess arrangement direction of the upper diffusion sheet 43A and the prism extending direction of the lower prism sheet 44 intersect with an angle difference of 30° or less.
  • the optical sheet laminate 100 of the present embodiment when compared with the same light source and the same optical sheet laminate structure, when the apex angle of the substantially inverted quadrangular pyramid-shaped concave portion 22 in each diffusion sheet 43 is less than 95°, In-plane luminance uniformity can be significantly increased as compared with the case where the angular difference between the direction in which the recesses are arranged in the upper diffusion sheet 43A and the direction in which the prisms are extended in the lower prism sheet 44 exceeds 30°. Therefore, even when the backlight unit 40 is thinned by reducing the thickness of the diffusion sheet 43 and the number of laminated sheets, the deterioration of the in-plane luminance uniformity can be suppressed.
  • the apex angle of the recesses 22 is 120° or less, more preferably 110° or less, the light diffusion effect of the recesses 22 can be suppressed from decreasing.
  • the recesses 22 are formed on the light entrance surface (In other words, the in-plane luminance uniformity can be increased as compared with the case where it is provided on the second surface 21b).
  • the direction in which the recesses are arranged in the upper diffusion sheet 43A may be different from the direction in which the recesses are arranged in the lower diffusion sheet 43B.
  • a trade-off between in-plane brightness uniformity and brightness can be achieved by adjusting the crossing angle of the concave portion arrangement direction of the upper diffusion sheet 43A and the lower diffusion sheet 43B.
  • the backlight unit 40 of this embodiment is incorporated in the liquid crystal display device 50, and guides light emitted from a plurality of point light sources 42 to the display screen 50a side.
  • the backlight unit 40 includes the optical sheet laminate 100 of the present embodiment between the display screen 50 a and the plurality of point light sources 42 , and the plurality of diffusion sheets 43 are arranged between the plurality of point light sources 42 and the prism sheets 44 and 45 . is placed between
  • the optical sheet laminate 100 of the present embodiment since the optical sheet laminate 100 of the present embodiment is provided, deterioration of in-plane luminance uniformity can be suppressed even when the thickness is reduced.
  • the plurality of point light sources 42 are white light sources, there is no need to provide a color conversion sheet, so it is easy to reduce the thickness.
  • the plurality of point light sources 42 may be arranged on the reflection sheet 41 provided on the opposite side of the display screen 50a when viewed from the diffusion sheet 43. In this way, light is further diffused by multiple reflections between the diffuser sheet 43 and the reflective sheet 41, thereby improving luminance uniformity.
  • the distance between the plurality of point light sources 42 and the diffusion sheet 43 is 5 mm or less, the thickness of the backlight unit 40 can be reduced.
  • the distance between the point light source 42 and the diffusion sheet 43 may be preferably 2.5 mm or less, more preferably 1 mm or less, and ultimately 0 mm.
  • the apex angle of the multiple recesses 22 is 95° or more, and the multiple recesses 22 are arranged in a two-dimensional matrix.
  • a plurality of diffusion sheets 43 and a pair of prism sheets 44 and 45 are arranged such that the prism extending direction of the lower prism sheet 44 and the concave arrangement direction of the upper diffusion sheet 43A intersect with an angle difference of 30° or less.
  • the apex angle of the substantially inverted quadrangular pyramid recesses 22 in the diffusion sheet 43 is less than 95°.
  • the in-plane luminance uniformity can be significantly increased as compared with the case where the angle difference between the recess arrangement direction of the upper diffusion sheet 43A and the prism extending direction of the lower prism sheet 44 exceeds 30°. Therefore, even when the backlight unit 40 is thinned by reducing the thickness of the diffusion sheet 43 and the number of laminated sheets, the deterioration of the in-plane luminance uniformity can be suppressed.
  • the liquid crystal display device 50 of the present embodiment includes the backlight unit 40 of the present embodiment and the liquid crystal display panel 5, it is possible to suppress deterioration of in-plane luminance uniformity even when the thickness is reduced. A similar effect can be obtained with an information device (for example, a portable information terminal such as a notebook computer or a tablet) in which the liquid crystal display device 50 of the present embodiment is incorporated.
  • an information device for example, a portable information terminal such as a notebook computer or a tablet
  • the optical sheet laminate 100 of the example two diffusion sheets 43 having a thickness of 130 ⁇ m and having the same structure are stacked in the same direction (the surface forming the recesses 22 becomes the light output surface).
  • a lower prism sheet 44 and an upper prism sheet 45 which are perpendicular to each other are arranged.
  • the diffusion sheet 43 was formed in a single-layer structure by extruding the polycarbonate that serves as the base material layer 21 and arranging the recesses 22 in the shape of an inverted pyramid with a depth of 50 ⁇ m two-dimensionally.
  • As the diffusion sheet 43 four kinds of ones having the apex angle of the concave portion 22 of 90° (comparative example), 95°, 100°, and 105° (95° to 105° are examples) were prepared. All of the diffusion sheets 43 have a matte surface on the light incident surface.
  • Prism sheets 44 and 45 were formed by providing base material layers 44a and 45a made of PET films with ridged prism portions 44b and 45b using a UV curable acrylic resin made of acrylate.
  • the lower prism sheet 44 has a total thickness of 145 ⁇ m, and ridged prism portions 44 b having a height of 12 ⁇ m and an apex angle of 94° are arranged at a pitch of 25 ⁇ m.
  • the upper prism sheet 45 has a total thickness of 128 ⁇ m, and ridged prism portions 45 b having a height of 24 ⁇ m and an apex angle of 93° are arranged at a pitch of 51 ⁇ m.
  • a plurality of point light sources 42 which are white light sources, are arranged below the optical sheet laminate 100 of the embodiment (on the side of the diffusion sheet 43), and while changing the arrangement relationship between the diffusion sheet 43 and the prism sheets 44 and 45, , the luminance of light passing through the optical sheet laminate 100, and the in-plane luminance uniformity (hereinafter simply referred to as “luminance uniformity”).
  • the plurality of point light sources 42 include a blue LED with a peak wavelength of 456 nm (full width at half maximum of 19 nm), a green LED with a peak wavelength of 535 nm (full width at half maximum of 53 nm), and a red LED with a peak wavelength of 631 nm (full width at half maximum of 10 nm). are two-dimensionally alternately arranged at a pitch of 8.4 mm.
  • each diffusion sheet 43 is arranged so that the arrangement direction of the concave portions 22 is aligned with the reference direction (X-axis direction) (at an arrangement angle of 0°).
  • the extending direction of the ridged prism portion 44b is rotated counterclockwise by 125° with respect to the X-axis (at an arrangement angle of 125°)
  • the upper prism sheet 45 is arranged so as to rotate the ridged prism portion 44b.
  • the extending direction of the portion 45b was rotated counterclockwise by 35° with respect to the X-axis (at an arrangement angle of 35°).
  • the "reference direction” corresponds to the arrangement direction of the LEDs in the plurality of point light sources 42 (the above-described LED array).
  • the arrangement direction (arrangement angle) of the two diffusion sheets 43 was rotated counterclockwise by 10° from the initial state to 80°, and the luminance and its uniformity were measured at each arrangement angle.
  • the second measurement only the arrangement direction (arrangement angle) of the upper diffusion sheet 43A was rotated counterclockwise by 10° from the initial state to 80°, and the luminance and its uniformity were measured at each arrangement angle. .
  • the recesses are arranged in the same direction as in the initial state.
  • the optical sheet laminates 100 of Examples and Comparative Examples were placed on a plurality of point light sources 42 (LED arrays), and a transparent glass plate was placed thereon to prevent the sheets from floating.
  • a two-dimensional spectroradiometer SR-5000HS manufactured by Topcon Technohouse Co., Ltd. the luminance in the vertical upward direction (the direction from the LED array toward the glass plate) was measured over a 33 mm square area.
  • the obtained two-dimensional luminance distribution image is corrected for the emission intensity variations of individual LEDs, filtered to suppress bright and dark point noise caused by foreign matter, etc., and then the luminance of all pixels The average value and standard deviation were calculated for.
  • the "in-plane luminance uniformity" was defined as "average value of luminance/standard deviation of luminance” to calculate the in-plane luminance uniformity of the evaluation samples of Examples and Comparative Examples.
  • 8 and 9 show the brightness and uniformity of the diffusion sheet 43 (the upper diffusion sheet 43A and the lower diffusion sheet 43B) with respect to the arrangement angle (that is, the rotation angle from the initial state of 0°) obtained in the first measurement described above.
  • Shows a change of sex. 10 and 11 show changes in luminance and its uniformity with respect to the arrangement angle (that is, rotation angle from the initial state of 0°) of the upper diffusion sheet 43A obtained in the second measurement described above.
  • the luminance average luminance value of all pixels
  • the luminance is obtained by dividing the luminance obtained in the first measurement when the rotation angle is 0° for the comparative example in which the apex angle of the concave portion 22 is 90°. It is expressed in terms of relative luminance.
  • the example (vertical angle of 95°, 100°, 105°) is better than the comparative example (vertical angle of 90°).
  • the brightness is generally high, and the decrease in brightness due to the change in the rotation angle is also suppressed.
  • the results of the examples were higher than those of the comparative example (vertical angle of 90°).
  • the luminance uniformity is superior.
  • the first measurement except for the rotation angles of 0° and 80° (vertical angle of 100°)
  • the brightness uniformity of the example was about 20% higher than that of the comparative example.
  • the rotation angle was 0° (vertical angle of 95° and 105°), 60° (vertical angle of 105°), 80° (vertical angle of 100° and 105°).
  • the luminance uniformity of the example is about 10 to 20% higher than that of the comparative example.
  • each diffusion sheet 43 has an equivalent shape at the arrangement angles of 0° (180°) and 90° (270°)
  • the lower prism sheet 44 and the arrangement direction of the concave portions of the upper diffusion sheet 43A intersect with an angle difference of 30° or less (more preferably 20° or less)
  • the luminance uniformity of each example is improved. rice field.
  • the optical sheet laminate 100 is composed of the diffusion sheet 43 and the prism sheets 44 and 45 .
  • the optical sheet laminate 100 may further include optical sheets other than the diffusion sheet 43 and the prism sheets 44 and 45 .
  • a blue light source is used as the plurality of point light sources 42
  • a QD (quantum dot) sheet for converting blue light into white light, a fluorescent sheet, or the like is placed between the plurality of point light sources 42 and the lower diffusion sheet 43B. Sheets may be placed.
  • another optical sheet that does not substantially affect the optical characteristics of the backlight unit 40 may be interposed between the upper diffusion sheet 43A and the lower prism sheet 44 .
  • the recesses 22 are provided in the first surfaces (light exit surfaces) 21a of all the diffusion sheets 43 included in the optical sheet laminate 100.
  • at least one of the diffusion sheets 43 excluding the upper diffusion sheet 43A) may be provided with the concave portion 22 on the second surface (light incident surface) 21b.
  • the second surface 21b of each diffusion sheet 43 is a flat surface (mirror surface) or an embossed surface.
  • a projection row such as a ridge prism portion may be provided.
  • a plurality of diffusion sheets 43 a plurality of types of diffusion sheets having mutually different materials of the base material layer 21 and structures of the concave portions 22 may be used.
  • liquid crystal display panel REFERENCE SIGNS LIST 1 TFT substrate 2 CF substrate 3 liquid crystal layer 5 liquid crystal display panel 6 first polarizing plate 7 second polarizing plate 21 base material layer 21a first surface 21b second surface 22 concave portion 40 backlight unit 41 reflective sheet 42 point light source 43 diffusion sheet 43A upper diffusion sheet 43B lower diffusion sheet 44 lower prism sheet 44a substrate layer 44b ridge prism portion 45 upper prism sheet 45a substrate layer 45b ridge prism portion 50 liquid crystal display device 50a display screen 100 optical sheet laminate 111 ridge 112 recessed portion center (inverted pyramid apex)

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

光学シート積層体（１００）は、バックライトユニット（４０）に組み込まれる。光学シート積層体（１００）は、第１面（２１ａ）に略逆四角錐状の複数の凹部（２２）が設けられた複数の拡散シート（４３）と、複数の拡散シート（４３）の上に積層され且つプリズム延伸方向が互いに直交する一対のプリズムシート（４４）及び（４５）とを備える。凹部（２２）の頂角は９５°以上である。凹部（２２）は、二次元マトリクス状に配列される。下プリズムシート（４４）のプリズム延伸方向と、上拡散シート（４３Ａ）の凹部（２２）の配列方向とは、３０°以内の角度差で交差する。

Description

光学シート積層体、バックライトユニット、液晶表示装置、情報機器、及びバックライトユニットの製造方法
　本開示は、光学シート積層体、バックライトユニット、液晶表示装置、情報機器、及びバックライトユニットの製造方法に関するものである。
　スマートフォンやタブレット端末などの各種情報機器の表示装置として、液晶表示装置（以下、液晶ディスプレイということもある。）が広く利用されている。液晶ディスプレイのバックライトとしては、光源が液晶パネルの背面に配置される直下型方式が主流となっている。
　直下型バックライトを採用する場合、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源からの光を拡散させて画面全体に亘って輝度や色度の均一性を上げるために、拡散シートやプリズムシート等の光学シートが使用される（例えば特許文献１参照）。直下型バックライトユニットにおいては、通常、拡散シートの上側（表示画面側）に、プリズム稜線が互いに直交する２枚のプリズムシートが配置される。また、表示画面内での輝度の均一性（面内輝度均一性）を向上させるために、拡散シートを複数枚積層して用いることもある。
特開２０１１－１２９２７７号公報
　バックライトユニットでは、薄型化への要求に伴って、拡散シートの厚みや積層枚数の削減が求められている。また、直下型バックライトユニットでは、光源が表示画面の下方に配置されるため、光源と拡散シートとの距離の削減も求められる。
　ところが、拡散シートの厚み若しくは積層枚数の削減、又は光源と拡散シートとの距離の削減などによる薄型化は、面内輝度均一性を低下させてしまう。
　本開示は、バックライトユニットにおいて薄型化しても面内輝度均一性の低下を抑制できるようにすることを目的とする。
　前記の目的を達成するために、本開示に係る光学シート積層体は、バックライトユニットに組み込まれる光学シート積層体であって、少なくとも一面に略逆四角錐状の複数の凹部が設けられた複数の拡散シートと、前記複数の拡散シートの上に積層され、プリズム延伸方向が互いに直交する一対のプリズムシートとを備え、前記複数の凹部の頂角は、９５°以上であり、前記複数の凹部は、二次元マトリクス状に配列され、前記一対のプリズムシートのうち前記複数の拡散シートに近い下プリズムシートのプリズム延伸方向と、前記複数の拡散シートのうち前記下プリズムシートに最も近い上拡散シートにおける前記複数の凹部の配列方向とは、３０°以内の角度差で交差する。
　本開示に係る光学シート積層体によると、同じ光源、同じ光学シート積層構成で比較して、拡散シートにおける略逆四角錐状の凹部の頂角が９５°未満である場合や、上拡散シートの凹部配列方向と下プリズムシートのプリズム延伸方向との角度差が３０°を超える場合と比較して、有意に面内輝度均一性を増大させることができる。従って、拡散シートの厚みや積層枚数の削減などによるバックライトユニットの薄型化に対しても面内輝度均一性の低下を抑制することができる。
　本開示に係る光学シート積層体において、前記頂角が１２０°以下、より好ましくは、１１０°以下であると、複数の凹部による光拡散効果の低下を抑制することができる。
　本開示に係る光学シート積層体において、前記上拡散シートと前記下プリズムシートとの間に他の光学シートが介在しないと、当該他の光学シートに起因する面内輝度均一性等の光学特性の低下を抑制することができる。
　本開示に係る光学シート積層体において、前記複数の凹部が、前記上拡散シートにおける前記下プリズムシートと対向する出光面に設けられると、凹部が入光面に設けられる場合と比べて、面内輝度均一性を増大させることができる。
　本開示に係る光学シート積層体において、前記複数の拡散シートが、前記複数の凹部の配列方向が前記上拡散シートと異なる下拡散シートを含むと、上拡散シートの凹部配列方向と下拡散シートの凹部配列方向との交差角度の調整によって、例えば、面内輝度均一性と輝度とのトレードオフを図ることができる。
　本開示に係るバックライトユニットは、液晶表示装置に組み込まれ、複数の点光源から発せられた光を表示画面側に導くバックライトユニットであって、前記表示画面と前記複数の点光源との間に、前述の本開示に係る光学シート積層体を備え、前記複数の拡散シートは、前記複数の点光源と前記一対のプリズムシートとの間に配置される。
　本開示に係るバックライトユニットによると、前述の本開示に係る光学シート積層体を備えるため、薄型化に対しても面内輝度均一性の低下を抑制することができる。
　本開示に係るバックライトユニットにおいて、前記複数の点光源が白色光源であると、色変換シートを設ける必要がないので、薄型化を図りやすい。
　本開示に係るバックライトユニットにおいて、前記複数の点光源は、前記複数の拡散シートから見て前記表示画面の反対側に設けられた反射シートの上に配置されてもよい。このようにすると、拡散シートと反射シートとの間での多重反射によって光がさらに拡散されるので、面内輝度均一性がさらに向上する。
　本開示に係るバックライトユニットにおいて、前記複数の点光源と前記拡散シートとの間の距離は、５ｍｍ以下、好ましくは２．５ｍｍ以下、さらに好ましくは１ｍｍ以下であってもよい。このようにすると、薄型化することができる。
　本開示に係る液晶表示装置は、前述の本開示に係るバックライトユニットと、液晶表示パネルとを備える。
　本開示に係る液晶表示装置によると、前述の本開示に係るバックライトユニットを備えるため、薄型化に対しても面内輝度均一性の低下を抑制することができる。
　本開示に係る情報機器は、前述の本開示に係る液晶表示装置を備える。
　本開示に係る情報機器によると、前述の本開示に係る液晶表示装置を備えるため、薄型化に対しても面内輝度均一性の低下を抑制することができる。
　本開示に係るバックライトユニットの製造方法は、液晶表示装置に組み込まれ、複数の点光源から発せられた光を表示画面側に導くバックライトユニットの製造方法である。本開示に係るバックライトユニットの製造方法は、前記複数の点光源から見て前記表示画面側に、少なくとも一面に略逆四角錐状の複数の凹部が設けられた複数の拡散シートを積層して配置する工程と、前記複数の拡散シートから見て前記表示画面側に、プリズム延伸方向が互いに直交する一対のプリズムシートを配置する工程とを備え、前記複数の凹部の頂角は、９５°以上であり、前記複数の凹部は、二次元マトリクス状に配列され、前記一対のプリズムシートのうち前記複数の拡散シートに近い下プリズムシートのプリズム延伸方向と、前記複数の拡散シートのうち下プリズムシートに最も近い上拡散シートにおける前記複数の凹部の配列方向とが、３０°以内の角度差で交差するように、前記複数の拡散シート及び前記一対のプリズムシートが配置される。
　本開示に係るバックライトユニットの製造方法によると、同じ光源、同じ光学シート積層構成で比較して、拡散シートにおける略逆四角錐状の凹部の頂角が９５°未満である場合や、上拡散シートの凹部配列方向と下プリズムシートのプリズム延伸方向との角度差が３０°を超える場合と比較して、有意に面内輝度均一性を増大させることができる。従って、拡散シートの厚みや積層枚数の削減などによるバックライトユニットの薄型化に対しても面内輝度均一性の低下を抑制することができる。
　本開示によると、バックライトユニットにおいて薄型化しても面内輝度均一性の低下を抑制することができる。
実施形態に係るバックライトユニットを備える液晶表示装置の断面図である。 実施形態に係る光学シート積層体が組み込まれたバックライトユニットの断面図である。 実施形態に係る光学シート積層体に含まれる拡散シートの断面図である。 実施形態に係る光学シート積層体に含まれる拡散シートの斜視図である。 実施形態に係る光学シート積層体に含まれる拡散シートの一面に設けられた凹部の平面構成及び断面構成を示す図である。 実施形態に係る光学シート積層体における上拡散シートの凹部配列方向と下プリズムシートのプリズム延伸方向との関係の一例を示す図である。 実施例に係る光学シート積層体における拡散シート及びプリズムシートの配置角を説明する図である。 実施例に係る光学シート積層体において全ての拡散シートの配置角を変化させた場合の輝度変化を示す図である。 実施例に係る光学シート積層体において全ての拡散シートの配置角を変化させた場合の輝度均一性変化を示す図である。 実施例に係る光学シート積層体において上拡散シートの配置角を変化させた場合の輝度変化を示す図である。 実施例に係る光学シート積層体において上拡散シートの配置角を変化させた場合の輝度均一性変化を示す図である。
　（実施形態）
　以下、実施形態に係る光学シート積層体、バックライトユニット、液晶表示装置、情報機器、及びバックライトユニットの製造方法について、図面を参照しながら説明する。尚、本開示の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
　＜液晶表示装置の構成＞
　図１に示すように、液晶表示装置５０は、液晶表示パネル５と、液晶表示パネル５の下面に貼付された第１偏光板６と、液晶表示パネル５の上面に貼付された第２偏光板７と、液晶表示パネル５の背面側に第１偏光板６を介して設けられたバックライトユニット４０とを備える。
　液晶表示パネル５は、互いに対向するように設けられたＴＦＴ基板１及びＣＦ基板２と、ＴＦＴ基板１とＣＦ基板２との間に設けられた液晶層３と、ＴＦＴ基板１とＣＦ基板２との間に液晶層３を封入するために枠状に設けられたシール材（図示省略）とを備える。
　液晶表示装置５０の表示画面５０ａを正面（図１の上方）から見た形状は、原則、長方形又は正方形であるが、これに限らず、長方形の角が丸くなった形状、楕円形、円形、台形、又は、自動車のインストルメントパネルなどの任意の形状であってもよい。
　液晶表示装置５０では、各画素電極に対応する各サブ画素において、液晶層３に所定の大きさの電圧を印加して液晶層３の配向状態を変える。これにより、バックライトユニット４０から第１偏光板６を介して入射した光の透過率が調整される。透過率が調整された光は第２偏光板７を介して出射されて画像が表示される。
　本実施形態の液晶表示装置５０は、種々の情報機器（例えばカーナビゲーション等の車載装置、パーソナルコンピュータ、携帯電話、ノートパソコンやタブレット等の携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コピー機、券売機、現金自動預け払い機など）に組み込まれる表示装置として用いられる。
　ＴＦＴ基板１は、例えば、ガラス基板上にマトリクス状に設けられた複数のＴＦＴと、各ＴＦＴを覆うように設けられた層間絶縁膜と、層間絶縁膜上にマトリクス状に設けられ且つ複数のＴＦＴにそれぞれ接続された複数の画素電極と、各画素電極を覆うように設けられた配向膜とを備える。ＣＦ基板２は、例えば、ガラス基板上に格子状に設けられたブラックマトリクスと、ブラックマトリクスの各格子間にそれぞれ設けられた赤色層、緑色層及び青色層を含むカラーフィルターと、ブラックマトリクス及びカラーフィルターを覆うように設けられた共通電極と、共通電極を覆うように設けられた配向膜とを備える。液晶層３は、電気光学特性を有する液晶分子を含むネマチック液晶材料等により構成される。第１偏光板６及び第２偏光板７は、例えば、一方向の偏光軸を有する偏光子層と、その偏光子層を挟持するように設けられた一対の保護層とを備える。
　＜バックライトユニット及び光学シート積層体の構成＞
　図２に示すように、バックライトユニット４０は、反射シート４１と、反射シート４１上に２次元状に配置された複数の点光源４２と、複数の点光源４２の上側に設けられた光学シート積層体１００とを備える。光学シート積層体１００は、点光源４２の側に配置された複数の拡散シート４３と、複数の拡散シート４３の上側（表示画面５０ａの側）に設けられた一対のプリズムシート４４及び４５とを有する。光学シート積層体１００における任意のシート間は離間していてもよい。その場合、離間したシート間に空気層が介在してもよい。
　本実施形態では、同じ構造の拡散シート４３を例えば２枚積層してバックライトユニット４０に設ける。具体的には、拡散シート４３として、上拡散シート４３Ａと下拡散シート４３Ｂとを設ける。上拡散シート４３Ａは、プリズムシート４４及び４５に近い側に配置され、下拡散シート４３Ｂは、点光源４２に近い側に配置される。拡散シート４３は、３枚以上積層してもよい。尚、バックライトユニット４０の点光源４０の精密配置等によって輝度均一性を十分に確保できる場合には、拡散シート４３を１枚で用いてもよい。一対のプリズムシート４４及び４５は、プリズム延伸方向（プリズム稜線の延びる方向）が互いに直交する下プリズムシート４４及び上プリズムシート４５であってもよい。図示は省略しているが、プリズムシート４４及び４５の上側（表示画面５０ａの側）に偏光シートを設けてもよい。偏光シートは、バックライトユニット４０から出射された光が液晶表示装置５０の第１偏光板６に吸収されることを防止することによって、表示画面５０ａの輝度を向上させる。
　反射シート４１は、例えば、白色のポリエチレンテレフタレート樹脂製のフィルム、銀蒸着フィルム等により構成される。
　点光源４２の種類は特に限定されないが、例えばＬＥＤ素子やレーザー素子等であってもよく、コスト、生産性等の観点からＬＥＤ素子を用いてもよい。ＬＥＤ素子の出光角度特性を調節するために、ＬＥＤ素子にレンズを装着してもよい。また、複数の点光源４２は、例えば、ＣＩＥ１９３１の色度座標において０．２４＜ｘ＜０．４２、０．１８＜ｙ＜０．４８の光を発する白色光源であってもよい。具体的には、複数の点光源４２は、ピーク波長が青色領域のＬＥＤ素子と、ピーク波長が緑色領域のＬＥＤ素子と、ピーク波長が赤色領域のＬＥＤ素子とから構成されてもよい。複数の点光源４２を構成する各色のＬＥＤ素子（チップ）は、平面視した場合に長方形状を有していてもよく、その場合、一辺の長さは１０μｍ以上（好ましくは５０μｍ以上）５ｍｍ以下（好ましくは１ｍｍ以下）であってもよい。各色に対応するＬＥＤチップは、２次元的に交互に一定の間隔で反射シート４１上に配置されてもよい。隣り合う２つのＬＥＤチップの中心間距離は、０．５ｍｍ以上（好ましくは２ｍｍ以上）２０ｍｍ以下であってもよい。
　各拡散シート４３は、図３に示すように、基材層２１を有する。拡散シート４３は、光出射面となる第１面２１ａと、光入射面となる第２面２１ｂとを有する。すなわち、拡散シート４３は、第２面２１ｂを点光源４２の方に向けて配置される。基材層２１は、光を透過させる樹脂材料で構成されていれば、特に限定されないが、例えば、アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ＭＳ（メチルメタクリレート・スチレン共重合）樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、セルロールアセテート、ポリイミド等であってもよい。基材層２１は、拡散剤その他の添加剤を含んでいてもよいし、或いは、実質的に添加剤を含有しなくてもよい。基材層２１に含有可能な添加剤は、特に限定されないが、例えば、シリカ、酸化チタン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム等の無機粒子であってもよいし、例えば、アクリル、アクリルニトリル、シリコーン、ポリスチレン、ポリアミド等の有機粒子であってよい。
　各拡散シート４３の厚さは、特に限定されないが、例えば、１ｍｍ以下で０．０５ｍｍ以上であってもよい。拡散シート４３の厚さが１ｍｍ以下であると、バックライトユニット４０を薄型化できる。拡散シート４３の厚さが０．０５ｍｍ以上であると、十分な光拡散効果を得やすい。各拡散シート４３は、フィルム状であってもよいし、プレート（板）状であってもよい。
　各拡散シート４３の第１面２１ａには、図４に示すように、略逆四角錐状（逆ピラミッド状）の複数の凹部２２が二次元マトリクス状に配列される。言い換えると、複数の凹部２２は、互いに直交する２方向に沿って配列される。隣り合う凹部２２同士は、稜線１１１によって区画される。稜線１１１は、凹部２２が配列される２方向に沿って延びる。凹部２２の中心（逆ピラミッドの頂点）１１２は、凹部２２の最深部である。図４では、簡単のため、凹部２２が５×５のマトリクス状に配置された様子を例示しているが、凹部２２の実際の配列数ははるかに多い。凹部２２の２次元配列において、各凹部２２は、第１面２１ａに隙間無く設けられてもよいし、所定の間隔をあけて設けられてもよい。また、光拡散効果が損なわれない程度に、一部の凹部２２がランダムに配列されてもよい。凹部２２の配列ピッチｐ（図３参照）は例えば１００μｍであり、凹部２２の深さは例えば５０μｍであってもよい。
　本実施形態の光学シート積層体１００において、凹部２２の頂角θ（図３参照）は、９５°以上に設定される。尚、拡散シート４３による光拡散性の低下を抑制するために、凹部２２の頂角θの上限を例えば１２０°（好ましくは１１０°）としてもよい。ここで、凹部１０５の頂角θとは、図５に示すように、拡散シート４３の載置面（水平面）に対して垂直な面（縦断面）で、逆ピラミッドの頂点１１２を通り且つ頂点１１２を挟んで向き合う一対の稜線１１１を垂直に横切るように凹部２２を切断したときに現れる断面（図５の下図）において、凹部２２の傾斜面同士がなす角のことである。尚、図５の上図は、凹部２２の平面構成を示す。図５において、「Ｈ」は、凹部２２の深さ（逆ピラミッドの高さ）を示し、「Ｐ」は、凹部２２の水平幅、つまり、隙間無く凹部２２を配列したときの配列ピッチを示す。凹部２２の深さＨは、凹部２２の配列ピッチＰと頂角θとによって定まる。
　各拡散シート４３の第２面（入光面）２１ｂは、例えば平坦面（鏡面）又はエンボス加工面であってもよい。各拡散シート４３は、第１面（出光面）２１ａに凹凸形状（凹部２２）を持つ基材層２１の１層構造で構成してもよい。各拡散シート４３は、両面が平坦な基材層と、一面に凹凸形状を持つ層との２層構造で構成してもよい。各拡散シート４３は、一面に凹凸形状を持つ層を含む３層以上の構造で構成してもよい。各拡散シート４３の製造方法は、特に限定されないが、例えば、押し出し成型法、射出成型法などを用いてもよい。
　押し出し成型法を用いて、凹凸形状を表面に持つ単層の拡散シートを製造する手順は次の通りである。まず、ペレット状のプラスチック粒子（拡散剤が添加されてもよい）を単軸押し出し機に投入し、加熱しながら溶融、混錬する。その後、Ｔ－ダイスにより押し出された溶融樹脂を２本の金属ロールで挟んで冷却した後、ガイドロールを用いて搬送し、シートカッター機により枚葉平板に切り落とすことによって、拡散シートを作製する。ここで、所望の凹凸形状を反転した形状を表面に持つ金属ロールを使用して溶融樹脂を挟むことにより、ロール表面の反転形状が樹脂に転写されるので、所望の凹凸形状を拡散シート表面に賦形することができる。また、樹脂に転写された形状は、必ずしもロール表面の形状が１００％転写されたものとはならないので、転写度合いから逆算して、ロール表面の形状を設計してもよい。
　押し出し成型法を用いて、凹凸形状を表面に持つ２層構造の拡散シートを製造する場合は、例えば、２つの単軸押し出し機のそれぞれに、各層の形成に必要なペレット状のプラスチック粒子を投入した後、各層毎に前述と同様の手順を実施し、作製された各シートを積層すればよい。
　或いは、以下のように、凹凸形状を表面に持つ２層構造の拡散シートを作製してもよい。まず、２つの単軸押し出し機のそれぞれに、各層の形成に必要なペレット状のプラスチック粒子を投入し、加熱しながら溶融、混錬する。その後、各層となる溶融樹脂を１つのＴ－ダイスに投入し、当該Ｔ－ダイス内で積層し、当該Ｔ－ダイスにより押し出された積層溶融樹脂を２本の金属ロールで挟んで冷却する。その後、ガイドロールを用いて積層溶融樹脂を搬送し、シートカッター機により枚葉平板に切り落とすことによって、凹凸形状を表面に持つ２層構造の拡散シートを作製してもよい。
　また、ＵＶ（紫外線）を用いた賦形転写によって、以下のように拡散シートを製造してもよい。まず、転写したい凹凸形状の反転形状を有するロールに未硬化の紫外線硬化樹脂を充填し、当該樹脂に基材を押し当てる。次に、紫外線硬化樹脂が充填されたロールと基材とが一体になっている状態で、紫外線を照射して樹脂を硬化させる。次に、樹脂によって凹凸形状が賦形転写されたシートをロールからはく離させる。最後に、再度シートに紫外線照射を行って樹脂を完全硬化させ、凹凸形状を表面に持つ拡散シートを作製する。
　尚、本開示では、通常の形状転写技術により幾何学的に厳密な逆四角錐の凹部を形成することが難しいことを考慮して、「略逆四角錐」との表記を用いるが、「略逆四角錐」は、真正の又は実質的に逆四角錐とみなせる形状を含むものとする。また、「略」とは、近似可能であることを意味し、「略逆四角錐」とは、逆四角錐に近似可能な形状をいう。例えば、頂部が平坦な「逆四角錐台形」についても、本発明の作用効果が失われない程度に頂部面積が小さいものは、「略逆四角錐」に包含されるものとする。また、工業生産上の加工精度に起因する不可避的な形状のばらつきの範囲内で「逆四角錐」から変形した形状も、「略逆四角錐」に包含される。
　プリズムシート４４及び４５は、光線を透過させる必要があるので、透明（例えば無色透明）の合成樹脂を主成分として形成される。プリズムシート４４及び４５は、一体に形成されてもよい。下プリズムシート４４は、基材層４４ａと、基材層４４ａの表面に積層される複数の突条プリズム部４４ｂからなる突起列とを有する。同様に、上プリズムシート４５は、基材層４５ａと、基材層４５ａの表面に積層される複数の突条プリズム部４５ｂからなる突起列とを有する。突条プリズム部４４ｂ及び４５ｂはそれぞれ、基材層４４ａ及び４５ａの表面にストライプ状に積層される。突条プリズム部４４ｂ及び４５ｂはそれぞれ、裏面が基材層４４ａ及び４５ａの表面に接する三角柱状体である。突条プリズム部４４ｂの延伸方向と突条プリズム部４５ｂの延伸方向とは、互いに直交する。これにより、拡散シート４３から入射される光線を下プリズムシート４４によって法線方向側に屈折させ、さらに下プリズムシート４４から出射される光線を上プリズムシート４５によって表示画面５０ａに対して略垂直に進むように屈折させることができる。
　プリズムシート４４及び４５の厚さ（基材層４４ａ及び４５ａの裏面から突条プリズム部４４ｂ及び４５ｂの頂点までの高さ）の下限は、例えば、５０μｍ程度、より好ましくは１００μｍ程度であってもよい。プリズムシート４４及び４５の厚さの上限は、２００μｍ程度、より好ましくは１８０μｍ程度であってもよい。プリズムシート４４及び４５における突条プリズム部４４ｂ及び４５ｂのピッチの下限は、例えば、２０μｍ程度、より好ましくは２５μｍ程度であってもよい。プリズムシート４４及び４５における突条プリズム部４４ｂ及び４５ｂのピッチの上限は、例えば、１００μｍ程度、より好ましくは６０μｍ程度であってもよい。突条プリズム部４４ｂ及び４５ｂの頂角は、例えば、８５°以上９５°以下であってもよい。突条プリズム部４４ｂ及び４５ｂの屈折率の下限は、例えば、１．５、より好ましくは１．５５であってもよい。突条プリズム部４４ｂ及び４５ｂの屈折率の上限は、例えば、１．７であってもよい。
　プリズムシート４４及び４５は、例えばＰＥＴ（polyethylene terephthalate）フィルムからなる基材層４４ａ及び４５ａに、ＵＶ硬化型アクリル系樹脂を用いて形状転写された突条プリズム部４４ｂ及び４５ｂを設けたものであってもよいし、或いは、突条プリズム部４４ｂ及び４５ｂが基材層４４ａ及び４５ａと一体成形されたものであってもよい。
　本実施形態の光学シート積層体１００において、例えば図６に示すように、上拡散シート４３Ａにおける複数の凹部２２の配列方向（図６に示すＸ方向及びＹ方向：以下、凹部配列方向ともいう）に対して、下プリズムシート４４における突条プリズム部４４ｂの延伸方向（以下、プリズム延伸方向ともいう）は、３０°以内の角度差で交差する。
　＜実施形態の特徴＞
　本実施形態の光学シート積層体１００は、第１面２１ａに略逆四角錐状の複数の凹部２２が設けられた複数の拡散シート４３と、プリズム延伸方向が互いに直交する一対のプリズムシート４４及び４５とを備える。複数の凹部２２の頂角は、９５°以上であり、複数の凹部２２は、二次元マトリクス状に配列される。複数の拡散シート４３のうち上拡散シート４３Ａの凹部配列方向と、下プリズムシート４４のプリズム延伸方向とは、３０°以内の角度差で交差する。
　本実施形態の光学シート積層体１００によると、同じ光源、同じ光学シート積層構成で比較して、各拡散シート４３における略逆四角錐状の凹部２２の頂角が９５°未満である場合や、上拡散シート４３Ａの凹部配列方向と下プリズムシート４４のプリズム延伸方向との角度差が３０°を超える場合と比較して、有意に面内輝度均一性を増大させることができる。従って、拡散シート４３の厚みや積層枚数の削減などによるバックライトユニット４０の薄型化に対しても面内輝度均一性の低下を抑制することができる。
　本実施形態の光学シート積層体１００において、凹部２２の頂角が１２０°以下、より好ましくは、１１０°以下であると、凹部２２による光拡散効果の低下を抑制することができる。
　本実施形態の光学シート積層体１００において、複数の凹部２２が、上拡散シート４３Ａにおける下プリズムシート４４と対向する出光面（つまり第１面２１ａ）に設けられると、凹部２２が入光面（つまり第２面２１ｂ）に設けられる場合と比べて、面内輝度均一性を増大させることができる。
　本実施形態の光学シート積層体１００において、上拡散シート４３Ａの凹部配列方向と、下拡散シート４３Ｂの凹部配列方向とは異なってもよい。このようにすると、上拡散シート４３Ａ及び下拡散シート４３Ｂの凹部配列方向の交差角度の調整によって、例えば、面内輝度均一性と輝度とのトレードオフを図ることができる。
　本実施形態のバックライトユニット４０は、液晶表示装置５０に組み込まれ、複数の点光源４２から発せられた光を表示画面５０ａ側に導く。バックライトユニット４０は、表示画面５０ａと複数の点光源４２との間に、本実施形態の光学シート積層体１００を備え、複数の拡散シート４３は、複数の点光源４２とプリズムシート４４及び４５との間に配置される。
　本実施形態のバックライトユニット４０によると、本実施形態の光学シート積層体１００を備えるため、薄型化に対しても面内輝度均一性の低下を抑制することができる。
　本実施形態のバックライトユニット４０において、複数の点光源４２が白色光源であると、色変換シートを設ける必要がないので、薄型化を図りやすい。
　本実施形態のバックライトユニット４０において、複数の点光源４２は、拡散シート４３から見て表示画面５０ａの反対側に設けられた反射シート４１の上に配置されてもよい。このようにすると、拡散シート４３と反射シート４１との間での多重反射によって光がさらに拡散されるので、輝度均一性が向上する。
　本実施形態のバックライトユニット４０において、複数の点光源４２と拡散シート４３との間の距離が５ｍｍ以下であると、バックライトユニット４０を薄型化することができる。また、今後の中小型液晶ディスプレイの薄型化をにらみ、点光源４２と拡散シート４３との距離をより好ましくは２．５ｍｍ以下、さらに好ましくは１ｍｍ以下、究極的には０ｍｍとしてもよい。
　本実施形態のバックライトユニット４０の製造方法では、複数の点光源４２から見て表示画面５０ａ側に、略逆四角錐状の複数の凹部２２が設けられた複数の拡散シート４３を配置する工程と、拡散シート４３から見て表示画面５０ａ側に、プリズム延伸方向が互いに直交する一対のプリズムシート４４及び４５を配置する工程とを備える。複数の凹２２部の頂角は、９５°以上であり、複数の凹部２２は、二次元マトリクス状に配列される。下プリズムシート４４のプリズム延伸方向と上拡散シート４３Ａの凹部配列方向とが、３０°以内の角度差で交差するように、複数の拡散シート４３並びに一対のプリズムシート４４及び４５が配置される。
　本実施形態のバックライトユニット４０の製造方法によると、同じ光源、同じ光学シート積層構成で比較して、拡散シート４３における略逆四角錐状の凹部２２の頂角が９５°未満である場合や、上拡散シート４３Ａの凹部配列方向と下プリズムシート４４のプリズム延伸方向との角度差が３０°を超える場合と比較して、有意に面内輝度均一性を増大させることができる。従って、拡散シート４３の厚みや積層枚数の削減などによるバックライトユニット４０の薄型化に対しても面内輝度均一性の低下を抑制することができる。
　本実施形態の液晶表示装置５０は、本実施形態のバックライトユニット４０と、液晶表示パネル５とを備えるため、薄型化に対しても面内輝度均一性の低下を抑制することができる。本実施形態の液晶表示装置５０が組み込まれた情報機器（例えばノートパソコンやタブレットなどの携帯情報端末）でも同様の効果を得ることができる。
　（実施例）
　以下、実施例について説明する。
　実施例の光学シート積層体１００として、厚さ１３０μｍで同じ構造の拡散シート４３を同じ向き（凹部２２の形成面が出光面となる向き）に２枚重ねたものの上に、プリズム延伸方向が互いに直交する下プリズムシート４４及び上プリズムシート４５を配置した。
　拡散シート４３は、基材層２１となるポリカーボネートを押し出し成型により加工して、深さ５０μｍの逆ピラミッド形状の凹部２２を２次元配列して単層構造で形成した。拡散シート４３としては、凹部２２の頂角が９０°（比較例）、９５°、１００°、１０５°（９５°～１０５°は実施例）の４種類のものを用意した。いずれの拡散シート４３も、入光面はマット面に加工した。
　プリズムシート４４及び４５は、ＰＥＴフィルムからなる基材層４４ａ及び４５ａに、アクリレートからなるＵＶ硬化型アクリル系樹脂を用いて突条プリズム部４４ｂ及び４５ｂを設けて形成した。下プリズムシート４４は、総厚さが１４５μｍで、高さ１２μｍ、頂角９４°の突条プリズム部４４ｂをピッチ２５μｍで配列した。上プリズムシート４５は、総厚さが１２８μｍで、高さ２４μｍ、頂角９３°の突条プリズム部４５ｂをピッチ５１μｍで配列した。
　実施例の光学シート積層体１００の下側（拡散シート４３の側）に、白色光源である複数の点光源４２を配置し、拡散シート４３とプリズムシート４４及び４５との配置関係を変化させながら、光学シート積層体１００を通過した光の輝度、及び面内輝度均一性（以下、単に「輝度均一性」という）を調べた。
　具体的には、複数の点光源４２としては、ピーク波長４５６ｎｍ（半値全幅１９ｎｍ）の青色ＬＥＤ、ピーク波長５３５ｎｍ（半値全幅５３ｎｍ）の緑色ＬＥＤ、及び、ピーク波長６３１ｎｍ（半値全幅１０ｎｍ）の赤色ＬＥＤがそれぞれ８．４ｍｍピッチで２次元的に交互に複数配置されたＬＥＤアレイを用いた。
　輝度及びその均一性の測定の初期状態として、図７に示すように、各拡散シート４３は、凹部２２の配列方向を基準方向（Ｘ軸方向）に一致させて（配置角０°で）配置し、下プリズムシート４４は、突条プリズム部４４ｂの延伸方向をＸ軸に対して反時計回りに１２５°回転させて（配置角１２５°で）配置し、上プリズムシート４５は、突条プリズム部４５ｂの延伸方向をＸ軸に対して反時計回りに３５°回転させて（配置角３５°で）配置した。尚、「基準方向」は、複数の点光源４２（前述のＬＥＤアレイ）におけるＬＥＤの配列方向に一致する。
　第１測定では、前記初期状態から、２枚の拡散シート４３の配置向き（配置角）を反時計回りに１０°ずつ８０°まで回転させ、各配置角で輝度及びその均一性を測定した。また、第２測定では、前記初期状態から、上拡散シート４３Ａの配置向き（配置角）のみを反時計回りに１０°ずつ８０°まで回転させ、各配置角で輝度及びその均一性を測定した。尚、各拡散シート４３は、前記初期状態から９０°回転させた状態で、前記初期状態と同じ凹部配列方向となる。
　各測定では、複数の点光源４２（ＬＥＤアレイ）の上に、実施例及び比較例の光学シート積層体１００を配置し、さらにその上にシート類の浮きを抑えるために透明ガラス板を載せて、トプコンテクノハウス社製の２次元分光放射計SR-5000HSを用いて、鉛直方向上向き（ＬＥＤアレイからガラス板に向かう方向）の輝度を３３ｍｍ四方の範囲について測定した。得られた二次元輝度分布画像に対して、個々のＬＥＤの発光強度バラツキに対する補正を行い、異物等に起因する輝点・暗点ノイズを抑えるためのフィルタリング処理を行った後、全画素の輝度について平均値及び標準偏差を算出した。最後に、「面内輝度均一性」を「輝度の平均値／輝度の標準偏差」と定義して、実施例及び比較例の評価サンプルの面内輝度均一性を算出した。
　図８及び図９に、前述の第１測定で得られた、拡散シート４３（上拡散シート４３Ａ及び下拡散シート４３Ｂ）の配置角（つまり初期状態０°からの回転角度）に対する輝度及びその均一性の変化を示す。また、図１０及び図１１に、前述の第２測定で得られた、上拡散シート４３Ａの配置角（つまり初期状態０°からの回転角度）に対する輝度及びその均一性の変化を示す。尚、図８及び図１０において、輝度（全画素の輝度平均値）は、凹部２２の頂角が９０°の比較例について回転角度が０°のときに第１測定で得られた輝度を１とした相対輝度で表している。
　図８及び図１０に示すように、第１及び第２測定のいずれにおいても、比較例（頂角９０°）と比べて、実施例（頂角９５°、１００°、１０５°）の方が全般的に輝度が高くなっていると共に、回転角度の変化に伴う輝度の低下も抑制されている。
　また、図９及び図１１に示すように、第１及び第２測定のいずれにおいても、比較例（頂角９０°）と比べて、実施例（頂角９５°、１００°、１０５°）の方が全般的に輝度均一性が優れている。具体的には、第１測定（図９）では、回転角度０°、８０°（頂角１００°の場合）を除いて、実施例の輝度均一性は、比較例と比べて２０％程度高くなっている。また、第２測定（図１１）では、回転角度０°（頂角９５°及び１０５°の場合）、６０°（頂角１０５°の場合）、８０°（頂角１００°及び１０５°の場合）を除いて、実施例の輝度均一性は、比較例と比べて１０～２０％程度高くなっている。
　ここで、下プリズムシート４４の配置角が１２５°であり、各拡散シート４３が配置角０°（１８０°）及び９０°（２７０°）で等価な形状を有することを考慮すると、下プリズムシート４４のプリズム延伸方向と上拡散シート４３Ａの凹部配列方向とが、３０°以内（より好ましくは２０°以内）の角度差で交差する場合、各実施例の輝度均一性が良好となることが分かった。
　（その他の実施形態）
　前記実施形態（実施例を含む。以下同じ。）では、拡散シート４３とプリズムシート４４及び４５とから光学シート積層体１００を構成した。しかし、光学シート積層体１００は、拡散シート４３及びプリズムシート４４、４５以外の他の光学シートをさらに含んでいてもよい。例えば、複数の点光源４２として青色光源を用いる場合、複数の点光源４２と下拡散シート４３Ｂとの間に、青色光を白色光に変換するＱＤ（量子ドット）シートや蛍光シート等の色変換シートを配置してもよい。或いは、上拡散シート４３Ａと下プリズムシート４４との間に、バックライトユニット４０の光学特性に実質的に影響しない他の光学シートを介在させてもよい。
　また、前記実施形態では、光学シート積層体１００に含まれる全ての拡散シート４３の第１面（出光面）２１ａに凹部２２を設けたが、これに代えて、下拡散シート４３Ｂ（拡散シート４３を３枚以上積層する場合は上拡散シート４３Ａを除く拡散シート４３のうちの少なくとも１つ）については、第２面（入光面）２１ｂに凹部２２を設けてもよい。また、各拡散シート４３の第２面２１ｂは、平坦面（鏡面）又はエンボス加工面としたが、各拡散シート４３の第２面２１ｂに、二次元配置可能な逆多角錐形状の凹部や、突条プリズム部等の突起列を設けてもよい。また、複数の拡散シート４３として、基材層２１の材質や凹部２２の構造が互いに異なる複数種類の拡散シートを用いてもよい。
　以上、本開示についての実施形態を説明したが、本開示は前述の実施形態のみに限定されず、開示の範囲内で種々の変更が可能である。すなわち、前述の実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
　　　１　　ＴＦＴ基板
　　　２　　ＣＦ基板
　　　３　　液晶層
　　　５　　液晶表示パネル
　　　６　　第１偏光板
　　　７　　第２偏光板
　　２１　　基材層
　　２１ａ　　第１面
　　２１ｂ　　第２面
　　２２　　凹部
　　４０　　バックライトユニット
　　４１　　反射シート
　　４２　　点光源
　　４３　　拡散シート
　　４３Ａ　　上拡散シート
　　４３Ｂ　　下拡散シート
　　４４　　下プリズムシート
　　４４ａ　　基材層
　　４４ｂ　　突条プリズム部
　　４５　　上プリズムシート
　　４５ａ　　基材層
　　４５ｂ　　突条プリズム部
　　５０　　液晶表示装置
　　５０ａ　　表示画面
　１００　　光学シート積層体
　１１１　　稜線
　１１２　　凹部中心（逆ピラミッド頂点）

Claims (13)

  1. 　バックライトユニットに組み込まれる光学シート積層体であって、
    　少なくとも一面に略逆四角錐状の複数の凹部が設けられた複数の拡散シートと、
    　前記複数の拡散シートの上に積層され、プリズム延伸方向が互いに直交する一対のプリズムシートとを備え、
    　前記複数の凹部の頂角は、９５°以上であり、
    　前記複数の凹部は、二次元マトリクス状に配列され、
    　前記一対のプリズムシートのうち前記複数の拡散シートに近い下プリズムシートのプリズム延伸方向と、前記複数の拡散シートのうち前記下プリズムシートに最も近い上拡散シートにおける前記複数の凹部の配列方向とは、３０°以内の角度差で交差する、
    光学シート積層体。
  2. 　前記頂角は、１２０°以下である、
    請求項１に記載の光学シート積層体。
  3. 　前記頂角は、１１０°以下である、
    請求項２に記載の光学シート積層体。
  4. 　前記上拡散シートと前記下プリズムシートとの間に他の光学シートは介在しない、
    請求項１～３のいずれか１項に記載の光学シート積層体。
  5. 　前記複数の凹部は、前記上拡散シートにおける前記下プリズムシートと対向する出光面に設けられる、
    請求項１～４のいずれか１項に記載の光学シート積層体。
  6. 　前記複数の拡散シートは、前記複数の凹部の配列方向が前記上拡散シートと異なる下拡散シートを含む、
    請求項１～５のいずれか１項に記載の光学シート積層体。
  7. 　液晶表示装置に組み込まれ、複数の点光源から発せられた光を表示画面側に導くバックライトユニットであって、
    　前記表示画面と前記複数の点光源との間に、請求項１～６のいずれか１項に記載の光学シート積層体を備え、
    　前記複数の拡散シートは、前記複数の点光源と前記一対のプリズムシートとの間に配置される、
    バックライトユニット。
  8. 　前記複数の点光源は、白色光源である、
    　請求項７に記載のバックライトユニット。
  9. 　前記複数の点光源は、前記複数の拡散シートから見て前記表示画面の反対側に設けられた反射シートの上に配置される、
    請求項７又は８に記載のバックライトユニット。
  10. 　前記複数の点光源と前記複数の拡散シートとの間の距離は、５ｍｍ以下である、
    請求項７～９のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
  11. 　請求項７～１０のいずれか１項に記載のバックライトユニットと、
    　液晶表示パネルとを備える、
    液晶表示装置。
  12. 　請求項１１に記載の液晶表示装置を備える情報機器。
  13. 　液晶表示装置に組み込まれ、複数の点光源から発せられた光を表示画面側に導くバックライトユニットの製造方法であって、
    　前記複数の点光源から見て前記表示画面側に、少なくとも一面に略逆四角錐状の複数の凹部が設けられた複数の拡散シートを積層して配置する工程と、
    　前記複数の拡散シートから見て前記表示画面側に、プリズム延伸方向が互いに直交する一対のプリズムシートを配置する工程とを備え、
    　前記複数の凹部の頂角は、９５°以上であり、
    　前記複数の凹部は、二次元マトリクス状に配列され、
    　前記一対のプリズムシートのうち前記複数の拡散シートに近い下プリズムシートのプリズム延伸方向と、前記複数の拡散シートのうち前記下プリズムシートに最も近い上拡散シートにおける前記複数の凹部の配列方向とが、３０°以内の角度差で交差するように、前記複数の拡散シート及び前記一対のプリズムシートが配置される、
    バックライトユニットの製造方法。
PCT/JP2022/042381 2022-01-28 2022-11-15 光学シート積層体、バックライトユニット、液晶表示装置、情報機器、及びバックライトユニットの製造方法 Ceased WO2023145199A1 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020247017912A KR102879487B1 (ko) 2022-01-28 2022-11-15 광학 시트 적층체, 백라이트 유닛, 액정표시장치, 정보기기, 및 백라이트 유닛의 제조방법
KR1020257034352A KR20250156191A (ko) 2022-01-28 2022-11-15 광학 시트 적층체, 백라이트 유닛, 액정표시장치, 정보기기, 및 백라이트 유닛의 제조방법
EP26167241.4A EP4741887A3 (en) 2022-01-28 2022-11-15 Optical sheet laminate, backlight unit, liquid crystal display device, information equipment, and production method for backlight unit
EP22924052.8A EP4462013B1 (en) 2022-01-28 2022-11-15 Optical sheet laminate, backlight unit, liquid crystal display device, information equipment, and production method for backlight unit
CN202280075183.6A CN118265930A (zh) 2022-01-28 2022-11-15 光学片层叠体、背光单元、液晶显示装置、信息设备以及背光单元的制造方法
US18/784,137 US12345980B2 (en) 2022-01-28 2024-07-25 Optical sheet laminate, backlight unit, liquid crystal display device, information equipment, and production method for backlight unit
US19/188,264 US12704752B2 (en) 2022-01-28 2025-04-24 Optical sheet laminate, backlight unit, liquid crystal display device, information equipment, and production method for backlight unit

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-011688 2022-01-28
JP2022011688A JP7429248B2 (ja) 2022-01-28 2022-01-28 光学シート積層体、バックライトユニット、液晶表示装置、情報機器、及びバックライトユニットの製造方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/784,137 Continuation US12345980B2 (en) 2022-01-28 2024-07-25 Optical sheet laminate, backlight unit, liquid crystal display device, information equipment, and production method for backlight unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023145199A1 true WO2023145199A1 (ja) 2023-08-03

Family

ID=87471453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/042381 Ceased WO2023145199A1 (ja) 2022-01-28 2022-11-15 光学シート積層体、バックライトユニット、液晶表示装置、情報機器、及びバックライトユニットの製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (2) US12345980B2 (ja)
EP (2) EP4462013B1 (ja)
JP (1) JP7429248B2 (ja)
KR (2) KR20250156191A (ja)
CN (1) CN118265930A (ja)
TW (1) TWI852207B (ja)
WO (1) WO2023145199A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005083475A1 (ja) * 2004-02-26 2005-09-09 Takiron Co., Ltd. 光拡散シート、及びこの光拡散シートを用いたバックライトユニット
CN1841151A (zh) * 2005-03-31 2006-10-04 威海世光电子有限公司 背光模块
JP2006302876A (ja) * 2005-03-24 2006-11-02 Nippon Zeon Co Ltd 直下型バックライト装置
JP2011129277A (ja) 2009-12-15 2011-06-30 Toppan Printing Co Ltd バックライトユニット及びディスプレイ装置
JP2021162840A (ja) * 2020-03-30 2021-10-11 恵和株式会社 光学シート、バックライトユニット、液晶表示装置及び情報機器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7320538B2 (en) * 2004-12-30 2008-01-22 3M Innovative Properties Company Optical film having a structured surface with concave pyramid-shaped structures
WO2010010840A1 (ja) * 2008-07-22 2010-01-28 日本ゼオン株式会社 光拡散板、光拡散板の製造方法、面光源装置、及び表示装置
EP4513263A3 (en) * 2019-03-13 2025-04-30 KEIWA Incorporated MULTILAYER LIGHT DIFFUSERS, BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE
KR102221188B1 (ko) 2019-03-14 2021-03-03 주식회사 엘엠에스 미니 led 또는 마이크로 led를 광원으로 하는 백라이트 유닛
CN213069418U (zh) * 2020-10-12 2021-04-27 中强光电股份有限公司 扩散片及背光模块
EP4296728B1 (en) * 2021-03-19 2026-04-08 KEIWA Incorporated Light diffusion sheet, backlight unit, liquid crystal display device, and information equipment
JP7509721B2 (ja) * 2021-07-06 2024-07-02 恵和株式会社 光学シート積層体、バックライトユニット、液晶表示装置、情報機器、及びバックライトユニットの製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005083475A1 (ja) * 2004-02-26 2005-09-09 Takiron Co., Ltd. 光拡散シート、及びこの光拡散シートを用いたバックライトユニット
JP2006302876A (ja) * 2005-03-24 2006-11-02 Nippon Zeon Co Ltd 直下型バックライト装置
CN1841151A (zh) * 2005-03-31 2006-10-04 威海世光电子有限公司 背光模块
JP2011129277A (ja) 2009-12-15 2011-06-30 Toppan Printing Co Ltd バックライトユニット及びディスプレイ装置
JP2021162840A (ja) * 2020-03-30 2021-10-11 恵和株式会社 光学シート、バックライトユニット、液晶表示装置及び情報機器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4462013A4

Also Published As

Publication number Publication date
TWI852207B (zh) 2024-08-11
KR102879487B1 (ko) 2025-10-31
TW202332939A (zh) 2023-08-16
JP7429248B2 (ja) 2024-02-07
KR20250156191A (ko) 2025-10-31
EP4462013A4 (en) 2025-04-30
EP4462013B1 (en) 2026-05-13
US12704752B2 (en) 2026-08-11
CN118265930A (zh) 2024-06-28
US20250251627A1 (en) 2025-08-07
US12345980B2 (en) 2025-07-01
EP4462013A1 (en) 2024-11-13
US20240377679A1 (en) 2024-11-14
EP4741887A2 (en) 2026-05-13
KR20240100385A (ko) 2024-07-01
EP4741887A3 (en) 2026-05-27
JP2023110320A (ja) 2023-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7506640B2 (ja) 光学シート積層体、バックライトユニット、液晶表示装置、情報機器、及びバックライトユニットの製造方法
JP7289001B2 (ja) 光学シート積層体、バックライトユニット、液晶表示装置、情報機器、及びバックライトユニットの製造方法
JP7499741B2 (ja) 光学シート積層体、バックライトユニット、液晶表示装置、情報機器、及びバックライトユニットの製造方法
WO2023007917A1 (ja) 光学シート積層体、バックライトユニット、液晶表示装置、及び情報機器
TWI815525B (zh) 光學片積層體、背光單元、液晶顯示裝置、資訊設備、以及背光單元之製造方法
WO2022196162A1 (ja) 光拡散シート、バックライトユニット、液晶表示装置及び情報機器
JP2022144447A (ja) 光拡散シート、バックライトユニット、液晶表示装置及び情報機器
JP7275341B1 (ja) 光拡散シート、バックライトユニット、液晶表示装置、情報機器、及びバックライトユニットの製造方法
JP7429248B2 (ja) 光学シート積層体、バックライトユニット、液晶表示装置、情報機器、及びバックライトユニットの製造方法
JP2023113017A (ja) 光拡散シート、バックライトユニット、液晶表示装置及び情報機器
TW202422168A (zh) 光擴散片、背光單元、液晶顯示裝置、以及資訊機器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22924052

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280075183.6

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022924052

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022924052

Country of ref document: EP

Effective date: 20240809

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWD Wipo information: divisional of initial pct application

Ref document number: 1020257034352

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020257034352

Country of ref document: KR

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 2022924052

Country of ref document: EP