(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な平板形状の胴体部と、
前記胴体部の一面に規則的に形成され、直径が５μｍ以上２５μｍ以下である同一大きさの複数のレンズ状パターンと、を含み、
前記複数のレンズ状パターンのそれぞれの中心を一直線に連結したラインの少なくとも一つと前記胴体部の上部に形成されているＬＣＤピクセルの横軸とがなす角が、５．５゜以上９．５゜以下であり、
前記複数のレンズ状パターン間の離隔距離は、前記レンズ状パターンの直径の５％以上１５％以下であり、
前記レンズ状パターンの直径対高さの比（レンズ高さ／レンズ直径）は、０．３以上０．６以下であり、
前記複数のレンズ状パターンが形成されている面積は、前記胴体部面積の７０％以上９５％以下であることを特徴とする、規則パターン光学シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学シートに係り、特に、従来の不規則なレンズの配列に比べて高い輝度特性を示し、低電力、新環境を達成でき、且つ光コントロール可能な規則パターンの適用により特性調節ができるため、使用者の要求特性に応じて様々な形態で適用可能な規則パターン光学シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、陰極線管（ｃａｔｈｏｄｅ  ｒａｙ  ｔｕｂｅ）の欠点とされている重さ及び体積を減らすことができる各種の平板表示装置が開発されている。この平板表示装置には、液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、電界放出表示装置（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）及びＯＥＬＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などがあり、これら平板表示装置の表示品質を向上させる研究が活発に行われている。特に、液晶表示装置（ＬＣＤ）は、欠点とされる高電力消費及び視野角範囲が次第に改善されている。
【０００３】
液晶表示装置は、他のディスプレイ素子とは違い、ＴＦＴ基板とカラーフィルタとの間に注入されている液晶物質自体が発光する発光性物質ではなく、外部から入射する光の量を調節して画面に表示する受光性物質であるため、液晶表示パネルに光を照射するための別の装置、すなわち、バックライトアセンブリを必須とする。
【０００４】
バックライトアセンブリは、収納空間が形成されているモールドフレームと、収納空間の底面に設けられて、液晶表示パネル側へ光を反射する反射シートと、反射シートの上部面に設けられて光を導く導光板と、該導光板と収納空間の側壁との間に設けられて光を発するランプユニットと、導光板の上部面に積層されて光を拡散及び集光する光学シートと、モールドフレームの上部に設けられ、液晶表示パネルの端の所定位置からモールドフレームの側面に至るまでの領域を覆うトップシャシーと、から構成される。
【０００５】
ここで、光学シートは、光を拡散させる拡散シートと、この拡散シートの上部面に積層され、拡散された光を集光して液晶表示パネルに伝達するプリズムシートと、拡散シート及びプリズムシートを保護する保護シートと、からなる。
【０００６】
特に、現在のＬＣＤ ＴＶのトレンドである高輝度、低電力、スリム化を達成する上で光学シートの構成が重要視されている。そのために、ランプ数を減少させ、ＬＥＤバックライトユニットを開発したが、バックライトユニットにおける光学シートには拡散機能及び輝度向上の効果が急激に要求されている。
【０００７】
現在、輝度及び拡散機能を同時に満たす技術として、光学シート上にレンズ形状のパターンを不規則に分布させる方法が用いられている。
【０００８】
図１は、従来の不規則なパターンが形成されている光学シートを示す平面図である。
【０００９】
図１を参照すると、レンズ形状のパターンがＵＶ樹脂に不規則に形成されている。このような不規則なパターン配列は、輝度向上及び拡散機能の開発が相次いでいるにもかかわらず、ＬＣＤの低電力、高輝度、高拡散の特性を満たすには限界があった。
【００１０】
これは、パターンの大きさによって配列が不規則になり、光特性を調節することが非常に困難であるためである。特に、輝度及び拡散特性の最も重要な要素であるレンズの充填率とレンズのサグ（Ｓａｇ）（レンズ高さ／レンズ直径）を調節できないためである。
【００１１】
そのため、輝度及び拡散特性を改善するには規則的なパターンの配列が必要である。しかし、規則パターンを用いると、ＬＣＤパネルとの反復的な周期性によりモアレ（Ｍｏｉｒｅ）現象が起きる。このモアレ現象は、ＬＣＤパネルの輝度低下や画面の歪みを招き、規則パターンの適用において限界として作用する。
【００１２】
そこで、モアレ現象を生じないと同時に、レンズの充填率とレンズのサグを調節できるような規則パターンを有する光学シートが切実に要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上記問題を解決するために案出されたもので、その目的は、規則パターンを適用することによって光コントロールを可能にし、モアレ現象を招くことなくＬＣＤにおいて低電力、新環境、スリム化といった機能を向上させることができる規則パターン光学シートを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するための本発明の一様態に係る規則パターン光学シートは、透明な平板状の胴体部と、前記胴体部の一面に規則的に形成され、直径が５μｍ以上２５μｍ以下である同一大きさの複数のレンズ状パターンと、を含み、レンズの大きさを調節することによってモアレ現象なく輝度を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明の他の様態に係る規則パターン光学シートは、透明な平板形状の胴体部と、前記胴体部の一面に規則的に形成されている同一大きさの複数のレンズ状パターンと、を含み、前記複数のレンズ状パターンのそれぞれの中心を一直線に連結したラインの少なくとも一つと前記胴体部の上部に形成されているＬＣＤピクセルの横軸とがなす角を５．５゜以上９．５゜以下とすることによって、レンズパターンの配列を調節してモアレ現象なく輝度を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明のさらに他の様態に係る規則パターン光学シートは、透明な平板状の胴体部と、前記胴体部の一面に規則的に形成されている同一大きさの複数のレンズ状パターンと、を含み、前記複数のレンズ状パターン間の離隔距離は、前記レンズ状パターンの直径の５％以上１５％以下とし、レンズパターン間の離隔距離を調節することによってモアレ現象なく輝度を向上させることができる。特に、前記レンズ形状の直径対比高さの比（レンズ高さ／レンズ直径）を０．３以上０．６以下としたり、前記複数のレンズ状パターンが形成されている面積を前記胴体部面積の７０％以上９５％以下とすることによって、レンズ充填率またはサグを調節して輝度及び拡散性をコントロールすることができる。
【００１７】
また、本発明のさらに他の様態に係る規則パターン光学シートは、透明な平板状の胴体部と、前記胴体部の一面に規則的に形成され、直径が５μｍ以上２５μｍ以下である同一大きさの複数のレンズ状パターンと、を含み、前記複数のレンズ状パターンのそれぞれの中心を一直線に連結したラインの少なくとも一つと前記胴体部の上部に形成されているＬＣＤピクセルの横軸とがなす角が５．５゜以上９．５゜以下であり、前記複数のレンズ状パターン間の離隔距離は、前記レンズ状パターンの直径の５％以上１５％以下とし、レンズの大きさ、レンズパターンの配列、及びレンズパターン間の離隔距離を調節することによって、モアレ現象なく輝度を向上させることができる。
【００１８】
また、前記レンズ形状の直径対比高さの比（レンズ高さ／レンズ直径）は、０．３以上０．６以下とし、前記複数のレンズ状パターンが形成されている面積は、前記胴体部面積の７０％以上９５％以下とすることで、レント充填率及びサグを調節して輝度及び拡散性をコントロールすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、従来の不規則なレンズの配列に比べて高い輝度特性を示し、低電力、新環境を達成できる。また、光コントロールが可能な規則パターンの適用により特性調節を可能にしたため、モアレ現象なく使用者の様々な要求特性に符合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の不規則なパターンが形成されている光学シートを示す平面図である。
【図２】本発明の好適な一実施の形態に係る規則パターン光学シートの外形斜視図である。
【図３】本発明の好適な一実施の形態によって２５μｍ以下の直径を有する規則的なレンズ状パターンに対する様々な系列のＬＣＤピクセルによるモアレ現象を示すグラフである。
【図４】本発明の好適な一実施の形態によって２５μｍ以下の直径を有する規則的なレンズ状パターンが、従来の不規則なレンズ状パターンに比べて輝度が向上していることを示すグラフである。
【図５】本発明の好適な一実施の形態によってＬＣＤピクセルに対して傾斜しているレンズ状パターンの周期を示す平面図である。
【図６】本発明の好適な一実施の形態によってレンズ状パターン間の離隔距離が一定に保たれている光学シートを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付の図面を参照しつつ、規則パターン光学シートの好適な実施の形態について詳細に説明する。ただし、実施の形態の説明において、関連する公知機能あるいは構成についての詳細は、本発明の要旨を曖昧にさせると判断される場合は、適宜省略するものとする。
【００２２】
実施の形態の説明において、「上（ｏｎ）」及び「下（ｕｎｄｅｒ）」は、「直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）」形成される場合も、「他の構成要素を介在して（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）」形成される場合も含むことができる。また、各構成要素の上または下は、図面を基準にして説明する。図面における各構成要素の大きさは、説明のために誇張されることがあり、実際に適用される大きさを意味するものではない。
【００２３】
図２は、本発明の好適な一実施の形態に係る規則パターン光学シートの外形斜視図である。
【００２４】
規則パターン光学シート２００は、透明な平板形の胴体部２１０、及び胴体部上に規則的に形成されている同一大きさの複数のレンズ状パターン２２０を含む。
【００２５】
通常、レンズ状パターンを規則的に配列すると、光学シートの上部に形成されるＬＣＤピクセル（図示せず）及び規則パターン形状の周期性によりモアレ現象が生ずる。ここで、モアレ現象とは、光学シートを通って拡散される光が、光学シート上に規則的に形成されているパターンの周期性及びＬＣＤピクセルのサイズによる相殺、補強干渉により波紋状の明暗として現れる現象のことをいう。
【００２６】
本発明に係る規則的なパターン形状は、上記のモアレ現象を３つの方法で除去することができる。
【００２７】
第一の方法は、図２に示すレンズ状パターン２２０の大きさを調節することである。好ましくは、レンズ状パターン２２０の直径を２５μｍ以下にする。より好ましくは、レンズ状パターン２２０の直径を５μｍ以上２５μｍ以下にする。このようにレンズ状パターン２２０の大きさを調節することから改善されるモアレ現象を、図３から確認できる。
【００２８】
図３は、本発明の好適な一実施の形態によって２５μｍ以下の直径を有する規則的なレンズ状パターンに対する、様々な系列のＬＣＤピクセルによるモアレ現象を示すグラフである。ここで、縦軸は光の強度であり、横軸は、レンズ状パターンの直径で、右側に行くほど増加する。
【００２９】
図３を参照すると、レンズ状パターンの直径を２５μｍ以下にすると、光の強度の変動幅が最大１５００．０以下になることがわかる。これは、他のサイズの場合に比べてモアレ現象が顕著に改善されたことを表す。
【００３０】
図４は、本発明の好適な一実施の形態によって２５μｍ以下の直径を有する規則的なレンズ状パターンが、従来の不規則なレンズ状パターンに比べて輝度が向上していることを示すグラフである。
【００３１】
ここで、ライン２０は、２５μｍ以下の直径を有する規則的なレンズ状パターンの輝度を表す。また、ライン１０は、従来の不規則なレンズ状パターンの輝度を表す。また、横軸は視野角を表す。図４を参照すると、視野角が０゜の場合に、すなわち、ＬＣＤ平面を真上から見た場合に、既存の不規則的なパターンを有する光学シートに比べて約５％以上輝度が向上していることがわかる。
【００３２】
モアレ現象を除去する第二の方法は、レンズ状パターンをＬＣＤピクセルとレンズ周期がずれるように配列することである。
【００３３】
図５には、本発明の好適な一実施の形態によってＬＣＤピクセルに対して傾斜しているレンズ状パターンの周期を示す。
【００３４】
本実施例では、例えば、ＬＣＤピクセルとしてＩＰＳ類型のＬＣＤピクセル５１０を示しているが、必ずしもこれに限定されるわけではない。ここで、ＩＰＳ類型のＬＣＤピクセル５１０の内部角度θは１４９゜であると好ましい。この場合、レンズ状パターン５３０のそれぞれの中心を一直線に連結したラインの少なくとも一つのライン（４０；以下、基準ラインという。）を、ＬＣＤピクセル５１０の横軸３０から７．５゜±２゜、すなわち、５．５゜以上９．５゜以下に傾斜させることで、モアレ形状を除去することができる。
【００３５】
ここで、基準ライン４０は、図６に示すように、規則的に配列されているレンズ状のパターンが傾斜していない場合に、レンズ状パターンのそれぞれの中心を横に連結したラインは、光学シートの胴体部の横軸と平行になる。このような胴体部の横軸は、一般に、光学シートの上部に形成されるＬＣＤピクセルの横軸と平行である。そのため、レンズ状パターンの横ラインを胴体部の横軸と傾斜するように配列すると、結局、胴体部の横軸と平行なＬＣＤピクセルの横軸と傾斜角をなすようになる。
【００３６】
また、レンズ状パターン５３０の充填率を上げるためには、図５に示すように、それぞれのレンズを取り囲んでいる周辺レンズの中心を連結したラインが、正六角形になるように配列することが最も好ましい。このような正六角形構造では、レンズ状パターン５３０が規則的に配列される周期の角度が、レンズ状パターンの基準ライン４０を中心に０゜、３０゜、６０゜及び９０゜となる。
【００３７】
モアレ現象を除去する第三の方法は、レンズ状パターンのそれぞれの離隔距離を一定に維持することである。
【００３８】
図６は、本発明の好適な一実施の形態によってレンズ状パターン間の離隔距離が一定に保たれている光学シートの平面図である。
【００３９】
図６を参照すると、レンズ状パターン間の離隔距離６１０は、レンズ状パターンの直径を基準に５％以上１５％以下であると好ましい。こうすると、モアレ現象の最も重要な原因であるレンズ状パターンの周期性を変更することができる。
【００４０】
また、以上述べたモアレ現象を除去するための３つの方法ともに、レンズ状パターンの充填率及びサグを調節することによって、従来の不規則なパターンの光学シートでは不可能だった輝度及び拡散性のコントロールが可能になる。
【００４１】
例えば、それぞれの方法において充填率を７０％以上９５％以下、すなわち、レンズ状パターンが形成されている面積が胴体部面積の７０％以上９５％以下になるようにして輝度を向上させてもよい。または、レンズのサグを０．３以上０．６以下に維持して輝度を向上させてもよく、充填率及びサグを同時に調節して輝度を向上させてもよい。
【００４２】
以上の本発明の詳細な説明では具体的な実施例を挙げて説明してきた。しかし、本発明の範ちゅうから逸脱しない限度内で様々な変形が可能である。本発明の技術的思想は、上述した実施例に限定して定められるものではなく、特許請求の範囲及び特許請求の範囲と均等なもの等により定められるべきである。
【符号の説明】
【００４３】
１０    不規則的なレンズ状パターンの輝度ライン
２０    規則的なレンズ状パターンの輝度ライン
３０    ＬＣＤピクセルの横軸
４０    レンズ状パターンの基準ライン
２００    規則パターン光学シート
２１０    胴体部
２２０，５３０    レンズ現象パターン
５１０    ＬＣＤピクセル
６１０    レンズ状パターン間の離隔距離
【図１】
0005513613.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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