(57)【要約】【課題】二方向の視野角特性を制御することができる光学シート及びこれを用いた照明ユニット、表示装置を提供する【解決手段】光透過性の基材１７と、該基材１７の一方の面において、該一方の面に沿って互いに直交して延びる２本の直線ｋ１，ｋ２のうち、一方の直線ｋ１と略平行に複数配列された第１単位レンズ３ａと、他方の直線ｋ２と略平行に複数配列された第２単位レンズ３ｂとを設け、基材１７における一方の面の反対側の他方の面に、第１単位レンズ３ａ及び第２単位レンズ３ｂの各頂部にそれぞれ対応して延在する開口部１２を有する光マスク１１を設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性の基材と、
該基材の一方の面において、該一方の面に沿って互いに直交して延びる２本の直線のうち、一方の前記直線と略平行に複数配列された第１単位レンズと、他方の前記直線と略平行に複数配列された第２単位レンズとを備え、
前記基材における前記一方の面の反対側の他方の面に、前記第１単位レンズ及び前記第２単位レンズの各頂部にそれぞれ対応して前記他方の面に沿って延在する開口部が形成された光マスクが設けられていることを特徴とする光学シート。
【請求項２】
前記基材の一方の面を基準とした前記第１単位レンズの頂部の高さをＨ１とし、
前記基材の一方の面を基準とした前記第２単位レンズの頂部の高さをＨ２とした際に、  Ｈ１＞Ｈ２の関係が成立するように前記第１単位レンズ及び前記第２単位レンズの高さが設定され、
隣り合う前記第１単位レンズ間の谷部に前記第２単位レンズが配されていることを特徴とする請求項１に記載の光学シート。
【請求項３】
前記一方の面に対して垂直な方向に沿って前記第１単位レンズ又は前記第２単位レンズに入射する光線が、これら第１単位レンズ又は第２単位レンズによって偏向されて、前記光マスクの前記開口部を通過するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学シート。
【請求項４】
前記第１単位レンズに対応する前記開口部の延在方向に直交する方向の幅が、前記第１単位レンズのレンズ幅の２０％以上６０％以下の範囲に設定され、
前記第２単位レンズに対応する前記開口部の延在方向に直交する方向の幅が、前記第２単位レンズのレンズ幅の２０％以上６０％以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光学シート。
【請求項５】
前記光マスクが光反射層であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光学シート。
【請求項６】
前記光マスクが光吸収層であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光学シート。
【請求項７】
前記光マスクが多層構造をなし、
該光マスクにおける前記基材の他方の面から最も離間した層が光反射層であって、
該光反射層と前記基材の該他方の面との間に光吸収層が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光学シート。
【請求項８】
照明用の光源と、
該光源からの光が入射する光透過性の基板と、
該基板を通過する前記光が前記基板の他方の面側から入射する請求項１から７のいずれか一項に記載の光学シートとを備えることを特徴とする照明ユニット。
【請求項９】
前記光源からの光が前記基板の側面から入射し、
前記基板における前記光学シートと対向する面の反対側の面に、前記側面から入射した光を前記光学シート側に向けて偏向する偏向部が設けられたことを特徴とする請求項８に記載の照明ユニット。
【請求項１０】
前記基板が光散乱性を有する拡散板であって、
前記光源からの光が、前記基板における前記光学シートと対向する面の反対側の面から入射することを特徴とする請求項８に記載の照明ユニット。
【請求項１１】
前記光学シートにおける前記光マスクの開口部に低屈折率層が充填され、
前記基板が前記光マスクに貼合されていることを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載の照明ユニット。
【請求項１２】
前記低屈折率層が空気であることを特徴とする請求項１１に記載の照明ユニット。
【請求項１３】
前記光学シートに入射した前記光源からの光のうち、前記第１単位レンズ又は前記第２単位レンズから射出される光以外の光である迷光を、前記他方の面側に反射する光反射シートが設けられたことを特徴とする請求項８から１２のいずれか一項に記載の照明ユニット。
【請求項１４】
前記光源が、点光源であることを特徴とする請求項８から１３のいずれか一項に記載の照明ユニット。
【請求項１５】
請求項８から１４のいずれか一項に記載の照明ユニットと、
表示画像を規定して前記照明ユニットからの光照射により画像表示を行う画像表示素子とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項１６】
前記画像表示素子が、画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定することを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に照明光路制御に使用される光学シート、これを備えた照明ユニット並びに表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（ＬＣＤ）に代表されるフラットパネルディスプレイとしては、提供される情報を認識するのに必要な光源を内蔵しているタイプのものが普及している。また、ラップトップコンピュータのような電池式装置においては、光源で消費する電力は電池式装置全体で消費する電力の相当部分を占めている。
したがって、所望の輝度を提供するのに必要な総電力を低減することができれば電池寿命を増大させることができる。このような電池寿命の増大は、特に電池式装置において強く望まれている。
【０００３】
最近では、ノート型パーソナルコンピュータや携帯情報端末などに用いられる２０インチ以下の画面サイズの小型液晶表示装置には、低消費電力化が図れるとともに薄型化の容易なエッジライト方式の採用が主流となっている。一方、２０インチ以上の画面サイズの中型ないし大型液晶表示装置では、直下型方式の採用が主流となっている。２０インチ以上の液晶表示装置においては、より薄型で視野角度依存性が低く、高輝度かつ低消費電力である特性が要求されており、液晶表示装置に搭載されるバックライトとしてもこれら特性の実現に対処することが要求されている。
【０００４】
一方、直下型方式バックライトにおいては、冷陰極管やＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの光源の形状が拡散板を通して直接視認されてしまうのを防止すべく、該拡散板として非常に光散乱性の強い樹脂板が用いられている。この拡散板は、強い拡散性を持たせるために、通常１ｍｍ〜３ｍｍ程度の厚さが必要であり、その厚さのために光吸収が少なからず生じてしまう。これによって、光源からの光量が減少し液晶画面表示が暗くなる問題がある。
【０００５】
そこで、このような問題に対応すべく液晶表示画面の輝度を向上させる手段として、特許文献１〜３に示されるようなレンズシートが開示されており、その代表として、米国３Ｍ社の登録商標である輝度向上フィルム（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ：ＢＥＦ）が広く一般に使用されている。
【０００６】
図８にＢＥＦの配置の一例を示す断面模式図を、図９にＢＥＦの斜視図を示す。図８及び図９に示すように、ＢＥＦ１８５は、基材１８６上に、断面三角形状の単位プリズム１８７が一方向に周期的に配列されることで構成された光学フィルムであって、この単位プリズム１８７は光の波長に比較して大きいピッチで配列されている。
【０００７】
このＢＥＦ１８５は、“軸外（ｏｆｆ-ａｘｉｓ）”からの光を集光し、この光を視聴者に向けて“軸上（ｏｎ-ａｘｉｓ）”に方向転換（ｒｅｄｉｒｅｃｔ）または“リサイクル（ｒｅｃｙｃｌｅ）”することによって正面の輝度を高めることができる。即ち、このＢＥＦ１８５は、ディスプレイの使用時（観察時）に、軸外輝度を低下させることによって軸上輝度を増大させることができるのである。なお、ここで言う「軸上」とは、視聴者の視野方向Ｆ’に一致する方向であり、一般的にはディスプレイ画面に対する法線方向のことを示している。
【０００８】
ＢＥＦ１８５に代表される光学フィルムを用いる際には、拡散と集光の両方の機能を持つ拡散フィルムが併用される。この拡散フィルムは、透明基材上に拡散フィラーが塗布されることによって形成され、拡散板と光学フィルムとの間に配置される。このように配置される拡散フィルムによって、拡散板から出射される拡散光を効率良く集光することができるとともに、拡散板のみでは除去きれない光源の視認性、即ち光源ムラを抑制することが可能となる。
【０００９】
また、上記光拡散フィルムをレンズシートと液晶パネルとの間に配置することも有効である。これにより、サイドローブを低減させることができるとともに、規則的に配列されたレンズと液晶画素との間に生じるモアレ干渉縞を防ぐことができる。
【００１０】
上記のようなＢＥＦ１８５を輝度制御する光学フィルムとして用いた場合には、屈折作用により光源からの光を制御された角度でフィルムより出射させることができ、視聴者の視覚方向の光の強度を高めるように制御することができる。これにより、ディスプレイ設計者が電力消費を低減しながら所望の軸上輝度を達成することができるようになった。
なお、ＢＥＦ１８５に代表されるプリズムの反復的アレイ構造を有する光学フィルムをディスプレイに採用する旨が開示されている特許文献としては、特許文献１〜３に例示されるように多数のものが知られている。
【００１１】
ここで、上記のようなＢＥＦ１８５を用いることにより軸上輝度のみが過度に向上すると、輝度分布の曲線のピーク幅が著しく狭くなり視域が極端に限定されてしまう。さらに、ＢＥＦ１８５により反射又は屈折作用による光成分が、視聴者の視覚方向に進むことなく横方向に無駄に出射されてしまう。図１０の破線Ｂは、ＢＥＦ１８５の特性を示したものであるが、光強度と視野方向Ｆ’に対する角度が０°（軸上方向）における光強度が最も高められる一方、Ｆ’に対する角度が±９０°近辺には小さな光強度ピーク（サイドローブ）が生じている。これは、横方向から無駄に出射される光が増加していることを示している。
【００１２】
したがって、上記ＢＥＦ１８５を用いた場合には、ピーク幅を適度に拡げるとともにサイドローブを低減させ、さらには、周期構造であるプリズムと画素との間に生じるモアレ干渉縞を消すために、ＢＥＦ１８５とは別部材の光拡散フィルムを新たに併用する必要がある。これによって、部材数が増加しコスト高になるという問題があった。
【００１３】
従来、このような問題を解決すべく、単位レンズが配置された面とは反対側の面に、開口部を有する光マスクを設けた光学フィルムが提案されており、該光学フィルムを用いたバックライト・ユニットが、例えば特許文献４に開示されている。
【００１４】
このバックライト・ユニットを用いた液晶表示装置は、図１１に示されるように、直下型の光源２４１から拡散板２２５を通して光マスク２１１の開口部２１２に入射される光は、基材２１７を通して単位レンズ２０３により所定の角度に集光され、画像表示素子２３５に向け射出される。
即ち、拡散板２２５から射出した光のうち、開口部２１２を通過した光と一部光マスク２０５を透過した光が、単位レンズ２０３に入射し、該単位レンズ２０３によって光の射出方向が制御される。そして、偏光板２３３に入射し、所定の偏光成分の光のみが液晶パネル２３２に導かれ、偏向板２３１を介して出射される。
一方、光マスク２１１により反射された光は、拡散板２２５側に戻され、光源２４１の背面を覆うように配置された反射板２４３へ導かれる。そして、反射板２４３によって反射され、再び拡散板２２５に入射し、この拡散板２２５において再び拡散される。この拡散板２２５から出射した拡散光の一部は開口部２１２を通って単位レンズ２０３に入射し、一部は光マスク２１１によって反射される。
【００１５】
このような光学シート２０１を用いたバックライト・ユニット２５５では、上記過程が繰り返されることにより、単位レンズ２０３から観察者側Ｆに射出される光の割合が高められ、光の利用効率を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特公平１−３７８０１号公報
【特許文献２】特開平６−１０２５０６号公報
【特許文献３】特表平１０−５０６５００号公報
【特許文献４】特開２００６−３０１５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ここで、近年においては液晶ディスプレイの更なる低消費電力化が求められており、一方向の射出光の制御のみならず、二方向の射出光を制御することで観察者側への集光を高めることが要求されている。
しかしながら、上述の光学シート２０１では、開口部２１１の大きさ及び位置と単位レンズ２０３の形状を調節することにより画像表示装置２３５の観察者側Ｆに射出される光の割合と視野角特性を制御することが可能であるものの、単位レンズ２０３は一方向のレンチキュラーレンズであるため、該単位レンズ２０３が配列される方向の射出光の制御しか行うことができない。
【００１８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、二方向の視野角特性を制御することができる光学シート及びこれを用いた照明ユニット、表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る光学シートは、光透過性の基材と、該基材の一方の面において、該一方の面に沿って互いに直交して延びる２本の直線のうち、一方の前記直線と略平行に複数配列された第１単位レンズと、他方の前記直線と略平行に複数配列された第２単位レンズとを備え、前記基材における前記一方の面の反対側の他方の面に、前記第１単位レンズ及び前記第２単位レンズの各頂部にそれぞれ対応して前記他方の面に沿って延在する開口部が形成された光マスクが設けられていることを特徴とする。
【００２０】
このような特徴の光学シートによれば、互いに直交するように延びる第１単位レンズ及び第２単位レンズの頂部に対応して光マスク部の開口部が形成されているため、該開口部に入射する光は、第１単位レンズ又は第２単位レンズにより集光される。これにより、光マスクの開口部を通過した光の射出方向の制御を二方向で行うことができる。
【００２１】
本発明に係る光学シートは、前記基材の一方の面を基準とした前記第１単位レンズの頂部の高さをＨ１とし、前記基材の一方の面を基準とした前記第２単位レンズの頂部の高さをＨ２とした際に、Ｈ１＞Ｈ２の関係が成立するように前記第１単位レンズ及び前記第２単位レンズの高さが設定され、隣り合う前記第１単位レンズ間の谷部に前記第２単位レンズが配されていることを特徴とする。
【００２２】
このような特徴の光学シートによれば、第１単位レンズの高さを第２単位レンズの高さより大きく設定することで、それぞれの単位レンズにおいて集光効果を高く発揮することができるため、集光特性をより向上させることが可能となる。一方、第２単位レンズの高さが第1単位レンズの高さと等しい場合には、第２単位レンズが第１単位レンズに内包されるため、これら第１単位レンズ及び第２単位レンズがそれぞれの集光機能を十分に発揮することができない。したがって、本発明のように、第１単位レンズの高さＨ１と第２単位レンズの高さＨ２とに差を設けた方が集光効果を向上させることができる。
【００２３】
本発明に係る光学シートは、前記一方の面に対して垂直な方向に沿って前記第１単位レンズ又は前記第２単位レンズに入射する光線が、これら第１単位レンズ又は第２単位レンズによって偏向されて、前記光マスクの前記開口部を通過するように構成されていることを特徴とする。
【００２４】
これによって、光マスクが配された側から開口部に入射する光を効率的に第１単位レンズ又は第２単位レンズへ導くことができる。したがって、集光効果をより高めることができる。
【００２５】
本発明に係る光学シートは、前記第１単位レンズに対応する前記開口部の延在方向に直交する方向の幅が、前記第１単位レンズのレンズ幅の２０％以上６０％以下の範囲に設定され、前記第２単位レンズに対応する前記開口部の延在方向に直交する方向の幅が、前記第２単位レンズのレンズ幅の２０％以上６０％以下の範囲に設定されていることを特徴とする。
【００２６】
光マスクの開口部に入射する光をより効率的に第１単位レンズ又は第２単位レンズに導くためには、開口部の幅の上下限値を設定することが好ましい。そこで、本発明者らが、視野範囲と正面方向への集光性能との関係について検討を重ねた結果、最も好ましい開口部の幅の大きさを見出した。
即ち、開口部の幅が、対応する第１単位レンズ又は第２単位レンズのレンズ幅の２０％を下回ると、開口部に入射された光が正面方向に強く集光され過ぎて視野範囲が狭くなってしまう。一方で、上記開口部の幅が上記レンズ幅の６０％を上回ると、集光効果が弱くなってしまう。この点、開口部の幅を上記レンズ幅の２０％から６０％の範囲とすることにより、視野範囲を確保しつつ適確に集光効果を得ることができる。
【００２７】
本発明に係る光学シートは、前記光マスクが、光反射層であることを特徴とする。
このような特徴の光学シートによれば、光反射層である光マスクに入射する光を反射して当該反射光を再利用することにより、開口部に入射する光の割合を増加させ、光の利用効率を向上させることができる。
【００２８】
本発明に係る光学シートにおいては、前記光マスクが光吸収層であってもよい。
開口部以外に入射する光を遮光することにより、開口部を通過して第１単位レンズ及び第２単位レンズに入射する光を有効に正面方向へと導くことができる。即ち、基材に入射したとしても第１単位レンズ及び第２単位レンズにより集光されない光を除去することができるため、基材内の迷光や横方向に無駄に出射される光が生じるのを防止することができる。
【００２９】
本発明に係る光学シートは、前記光マスクが多層構造をなし、該光マスクにおける前記基材の他方の面から最も離間した層が光反射層であって、該光反射層と前記基材の該他方の面との間に光吸収層が形成されているものであってもよい。
【００３０】
このような特徴の光照明ユニットによれば、最外層に光反射層を有することで、開口部以外に入射する光を反射、再利用することで効率的に光を利用できる。
ここで、開口部を通過した光のうち一部の光は、第１単位レンズ及び第２単位レンズのレンズ面において基材の他方の面側へと反射される。この反射された光のうち、一部の光は再び開口部より光源側へと導かれるが、残りの光は光マスクと基材の他方の面との境界へと導かれる。この際、光マスクが多層構成で形成され、基材の他方の面との境界に接する層が光吸収層である場合、上述のような反射光を吸収することが可能となる。これにより、光学シート内での迷光を減らすことが可能となる。
【００３１】
本発明に係る照明ユニットは、照明用の光源と、該光源からの光が入射する光透過性の基板と、前記基板を通過する前記光が前記基板の他方の面側から入射する上記いずれかの光学シートとを備えることを特徴としている。
【００３２】
このような特徴の照明ユニットによれば、上記光学シートを備えているため、光マスクの開口部に導入される光を二方向に制御することができる。
【００３３】
本発明に係る照明ユニットは、前記光源からの光が前記基板の側面から入射し、前記基板における前記光学シートと対向する面の反対側の面に、前記側面から入射した光を前記光学シート側に向けて偏向する偏向部が設けられたことを特徴としている。
このような構成とすることで、基板の側面から入射した光が偏向部によって光学シート側に偏向させられて該光学シートに導入され、該光学シートから二方向に制御された光を射出することができる。
【００３４】
本発明に係る照明ユニットは、前記基板が光散乱性を有する拡散板であって、前記光源からの光が、前記基板における前記光学シートと対向する面の反対側の面から入射するものであってもよい。
このような構成とすることで、光源からの光が拡散板により拡散させられて光学シートに供給される。したがって、光源ムラの無い光を射出することが可能となる。
【００３５】
本発明に係る照明ユニットは、前記光学シートにおける前記光マスクの開口部に低屈折率層が充填され、前記基板が前記光マスクに貼合されていることを特徴とする。
これにより、開口部を通過した光が、基材と低屈折率層との屈折率差による集光作用を得ることができる。
【００３６】
本発明に係る照明ユニットは、前記低屈折率層が空気であることを特徴とする。
空気の屈折率は１．０であり、低屈折率層として最も効果が高いため、開口部を通過する光に対して効果的に集光作用を与えることができる。
【００３７】
本発明に係る照明ユニットは、前記光学シートに入射した前記光源からの光のうち、前記第１単位レンズ又は前記第２単位レンズから射出される光以外の光である迷光を、前記基材の他方の面側に反射する光反射シートが設けられたことを特徴とする。
これにより、第１単位レンズ及び第２単位レンズを通過することができなかった光を度反射シートによりリサイクルすることができるため、照明ユニットの光利用効率を大幅に向上させることが可能となる。
【００３８】
本発明に係る照明ユニットは、前記光源が、点光源であることを特徴とする。
点光源としてはＬＥＤ（発光ダイオード）などが挙げられる。ＬＥＤとしては、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）などのカラーＬＥＤや、白色ＬＥＤなどが挙げられ、白色ＬＥＤとしては、先述のＲ・Ｇ・Ｂ各色のチップがユニット化されたマルチチップタイプ、青色や紫色、紫外、近紫外ＬＥＤと１色以上の蛍光体とで白色を得るシングルチップタイプなどが挙げられる。本発明の照明ユニットは、集光性能の高い本発明の光学シートを備えるため、光源として高価なＬＥＤを採用する際に、ＬＥＤの数を削減できるため特に優位である。
【００３９】
本発明に係る表示装置は、上記いずれかの照明ユニットと、表示画像を規定して前記照明ユニットからの光照射により画像表示を行う画像表示素子とを有することを特徴とする。
このような特徴の表示装置によれば、上記光学シートを採用した照明ユニットが用いられていることにより、二方向に制御された射出光による画像を表示することができる。
【００４０】
本発明に係る表示装置は、前記画像表示素子が、画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定することを特徴とする。
これにより観察者側への輝度を向上させるとともに光強度の視角度依存性を低減することができ、さらに、ランプイメージを低減した光を有効に利用して、画像品位の高い画像を表示させることができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の光学シートによれば、二方向に形成された第１及び第２単位レンズと各々の単位レンズに対応する開口部を有する光マスクとを備えたことにより、二方向の視野角特性を制御することができる。これにより、部品点数を増加させることなく、ＢＥＦに代表される輝度向上フィルムと同等以上の輝度上昇効果を持つ光学シートを実現することが可能となる。
また、本発明の照明ユニット及び表示装置によれば、上記光学シートを備えていることにより、二方向の視野角特性が制御された照明光又は画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１実施形態に係る表示装置の縦断面図である。
【図２】第１実施形態に係る光学シートの斜視図である。
【図３】第１単位レンズ及び第２単位レンズのレンズ形状を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る光学シートの背面図である。
【図５】第１単位レンズ及び第２単位レンズ側から光が入射した際に光路を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る表示装置の縦断面図である。
【図７】第１実施形態に係る表示装置の縦断面図である。
【図８】ＢＥＦの配置の一例を示す断面模式図である。
【図９】ＢＥＦの斜視図である。
【図１０】光強度と視野方向に対する角度との関係を示すグラフである。
【図１１】従来の表示装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本実施形態の表示装置の縦断面図である。なお、図１において各構成要素の縮図は実際とは一致しない。
【００４４】
図１に示すように、第１実施形態に係る表示装置７０は、上方に光を照射する照明ユニット５５の出射側に、画像表示素子３５を重ねて設けることで構成される液晶表示装置であり、画像表示素子３５から観察者側Ｆに向けて画像信号によって表示制御された表示光を出射することで画像を表示するものである。
【００４５】
画像表示素子３５は、２枚の偏光板（偏光フィルム）３１、３３と、その間に狭持された液晶パネル３２とから構成されている。液晶パネル３２は、たとえば、２枚のガラス基板の間に液晶層が充填されることで構成されており、照明ユニット５５から出射された光Ｋは、偏光フィルター３３を介して液晶パネル３２に入射され、偏光フィルター３１を介して観察者側Ｆに出射されることになる。
【００４６】
画像表示素子３５は、画素単位で光を透過／遮光して画像を表示する素子であることが好ましく、これにより、画像品位の高い画像を表示させることができる。
また、この画像表示素子３５は、液晶表示素子であることが好ましい。この液晶表示素子は、画素単位で光を透過／遮光して画像を表示する代表的な素子であり、他の表示素子に比べて、画像品位を高くすることができるとともに、製造コストを低減することができる。
【００４７】
照明ユニット５５は、画像表示素子３５の光入射側に臨ませて配置された照明光路制御用の光学シート１、拡散板２５及び光源４１を備えている。また、拡散板２５や光学シート１によって反射された光を再度利用するための光反射板４３が、光源４１の背面側に配置されている。
【００４８】
光源４１としては、光を放射状に射出可能な点光源が採用されており、本実施形態においては、この点光源としての光源４１が該照明ユニット５５における光の出射面に沿った二次元方向にマトリックス状に配置されている。そして、このようにマトリックス状に配置された光源４１の背面側及び側方を覆うようにして上記光反射板４３が設けられている。これにより、正面側（観察者側Ｆ）へと光を照射するいわゆる直下型方式を構成している。
【００４９】
この点光源としての光源４１は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）から構成されている。このＬＥＤとしては、このＬＥＤとしては、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）などのカラーＬＥＤや、白色ＬＥＤなどが挙げられ、白色ＬＥＤとしては、上記Ｒ・Ｇ・Ｂ各色のチップがユニット化されたマルチチップタイプ、青色や紫色、紫外、近紫外ＬＥＤと１色以上の蛍光体とで白色を得るシングルチップタイプなどが挙げられる。
また、この他、点光源として、例えば通常の蛍光ランプ、ハロゲンランプ、半導体レーザー等を用いてもよい。
【００５０】
このような光源４１の観察者側Ｆに配置される拡散板２５は、透明樹脂に光拡散領域が分散され、板状に成形されることで構成されている。
透明樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いることができ、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン、アクリルニトリルスチレン共重合体、アクリロニトリルポリスチレン共重合体などを用いることができる。
【００５１】
光拡散領域は、光拡散粒子からなることが好ましい。好適な拡散性能を容易に得ることができるためである。光拡散粒子としては、無機酸化物または樹脂からなる透明粒子を用いることができる。無機酸化物からなる透明粒子としては、例えば、シリカ、アルミナなどを用いることができる。また、樹脂からなる透明粒子としては、アクリル粒子、スチレン粒子、スチレンアクリル粒子及びその架橋体、メラミン・ホルマリン縮合物の粒子、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシ樹脂）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフルオロビニリデン）、及びＥＴＦＥ（エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体）等のフッ素ポリマー粒子、シリコーン樹脂粒子などを用いることができる。
また、上述した透明粒子から２種類以上の透明粒子を組み合わせて使用してもよい。さらにまた、透明粒子の大きさ、形状は、特に規定されない。
【００５２】
光拡散領域として光拡散粒子を用いた場合には、拡散板２５の厚さが０．１〜５ｍｍであることが好ましい。
拡散板２５の厚みが０．１〜５ｍｍである場合には、最適な拡散性能と輝度を得ることができる。逆に、０．１ｍｍ未満の場合には、拡散性能が足りず、５ｍｍを超える場合には、樹脂量が多いため吸収による輝度低下が生じる。
【００５３】
なお、透明樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合には、光拡散領域として気泡を用いても良い。熱可塑性樹脂の内部に形成された気泡の内部表面が光の乱反射を生じさせ、光拡散粒子を分散させた場合と同等以上の光拡散機能を発現させることができる。そのため、拡散板２５の膜厚をより薄くすることが可能となる。
【００５４】
このような拡散板２５として、具体的には、白色ＰＥＴや白色ＰＰなどを挙げることができる。白色ＰＥＴは、ＰＥＴと相溶性のない樹脂や酸化チタン（ＴｉＯ２）、硫酸化バリウム（ＢａＳＯ４）、炭酸カルシウムのようなフィラーをＰＥＴに分散させた後、該ＰＥＴを２軸延伸法で延伸することにより、該フィラーの周りに気泡を発生させて形成する。
【００５５】
なお、熱可塑性樹脂からなる拡散板２５は、少なくとも１軸方向に延伸されてなればよい。少なくとも１軸方向に延伸させれば、フィラーの周りに気泡を発生させることができるためである。
【００５６】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２、６−ナフレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、シクロヘキサンジメタノール共重合ポリエステル樹脂、イソフタル酸共重合ポリエステル樹脂、スポログリコール共重合ポリエステル樹脂、フルオレン共重合ポリエステル樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、脂環式オレフィン共重合樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリエステルアミド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、シクロオレフィンポリマー、およびこれらを成分とする共重合体、またこれら樹脂の混合物などを用いることができ、特に制限されることはない。
【００５７】
光拡散領域として気泡を用いた場合には、拡散板２５の厚さが２５〜５００μｍであることが好ましい。
拡散板２５の厚さが２５μｍ未満の場合には、シートのこしが不足し、製造工程やディスプレイ内でしわを発生しやすくなるので好ましくない。また、拡散板２５の厚さが５００μｍを超える場合には、光学性能についてはとくに問題ないが、剛性が増すためロール状に加工しにくい、スリットが容易にできないなど、従来の拡散板と比較して得られる薄さの利点が少なくなるので好ましくない。
【００５８】
そして、このような拡散板２５の出射面側、即ち、観察者側Ｆに、光学シート１が配置されている。本実施形態においては、光源４１から射出した光Ｈが拡散板２５により散乱させられて光源イメージを暈した上で光学シート１に入射する。そして、該光学シート１に入射した光は集光されて観察者側Ｆへと進む光Ｋとして射出される。
【００５９】
この光学シート１は、図２及び図３に示すように、光透過性の基材１７と、この基材１７の一方の面（観察者側Ｆを向く面）に配列された複数の第１単位レンズ３ａ及び第２単位レンズ３ｂと、基材１７の他方の面（光源４１側を向く面）に配された光マスク１１とから構成されている。
【００６０】
基材１７は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）等の光透過性を有する材料からなる略板状又はシート状をなしている。
【００６１】
第１単位レンズ３ａは、該基材１７の一方の面に沿って延びる直線ｋ１と略平行となるように複数が配列されている。より詳細には、これら複数の第１単位レンズ３ａは、それぞれ基材１７の一方の面から観察者側に突出するとともに直線ｋ１と平行に延在し、隣り合う第１単位レンズ３ａ同士で一定の間隔をあけて配列されている。
【００６２】
第２単位レンズ３ｂは、該基材１７の一方の面に沿って、かつ、上記直線ｋ１と直交して延びる直線ｋ２と略平行となるように複数が配列されている。より詳細には、これら複数の第２単位レンズ３ｂは、それぞれ基材１７の一方の面から観察者側に突出するとともに直線ｋ２と平行に延在し、隣り合う第２単位レンズ３ｂ同士が互いに接し合うように配列されている。また、この第２単位レンズ３ｂは、隣り合う第１単位レンズ３ａ同士の間の谷部に配列されている。
【００６３】
ここで、本実施形態においては、図１に示すように基材１７の一方の面を基準とした第１単位レンズ３ａの高さをＨ１、第２単位レンズ３ｂの高さをＨ２とした際に、Ｈ１＞Ｈ２の関係が成立するようにこれら第１単位レンズ３ａ及び第２単位レンズ３ｂの高さが設定されている。即ち、第１単位レンズ３ａの方が第２単位レンズ３ｂよりも高く形成されているのである
【００６４】
上記のような第１単位レンズ３ａ及び第２単位レンズ３ｂのレンズ形状は、光学シート１の光学性能を決定する重要なものであり、後述する光マスク１１の転写性や観察者側Ｆへの集光性能を考慮して設計する必要がある。これを踏まえて本実施形態においては、第１単位レンズ３ａ及び第２単位レンズ３ｂの延在方向に直交する断面における輪郭形状（レンズ形状）は、下記式により決定される。
【００６５】
【数１】
2010276715.tif 000003
【００６６】
即ち、図３に示す斜線部分が第１単位レンズ３ａ及び第２単位レンズ３ｂの延在方向に直交する断面形状になる。
【００６７】
ここで、上記式について更に詳細に説明する。図３において、ｚは、第１単位レンズ３ａ又は第２単位レンズ３ｂのレンズ幅方向位置変数であるｒの関数であり、その値は単位レンズ１４の高さ方向を表す。なお、レンズ幅とは、第１単位レンズ３ａ又は第２単位レンズ３ｂの延在方向に直交する断面における基材１７の一方の面と接する部分の長さを示しており、レンズ幅方向とは該レンズ幅に沿った方向を示している。
また、上記式においては、単位レンズのピッチを１と正規化したときに、各係数１／Ｒ，Ａ，Ｂ，Ｃが、−１０＜１／Ｒ＜１０，−５＜Ａ＜５，−１０＜Ｂ＜１０，−３０＜Ｃ＜３０の範囲内としている。
【００６８】
上記式において、ｋ＝−１とすると、レンズ形状は略放物線形状となり、光マスク１１の転写性と観察者側Ｆへの集光性能との両面において特に良好なレンズ形状を得ることができる。
【００６９】
このような第１単位レンズ３ａ及び第２単位レンズ３ｂは、透光性基材１７上にＵＶや放射線硬化樹脂を用いて成形されるか、またはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル共重合体）、ＡＳ（アクリロニトリルスチレン共重合体）等を用いて、当該技術分野では良く知られている押し出し成形法、射出成型法、あるいは熱プレス成型法によって形成する。
【００７０】
光マスク１１は、上記第１単位レンズ３ａ及び第２単位レンズ３ｂが配された基材１７の一方の面とは反対側の他方の面に積層された層状をなしており、該光マスク１１には、詳しくは図４に示すように、第１単位レンズ３ａの頂部及び第２単位レンズ３ｂの頂部と対応する開口部１２が形成されている。
【００７１】
即ち、本実施形態においては、開口部１２のうち第１単位レンズ３ａの頂部に対応して形成された開口部１２ａは、光学シート１を正面側（観察者側Ｆ）又は背面側から見た際に、該開口部１２ａの延在方向に沿った中心線が第１単位レンズ３ａの頂部と重なり、これによって開口部１２ａは第１単位レンズ３ａと同様に上記直線ｋ１に平行に延在し、隣り合う開口部１２ａ同士で一定の間隔を空けて配列されている。
【００７２】
また、開口部１２のうち第２単位レンズ３ｂの頂部に対応して形成された開口部１２ｂは、光学シート１を正面側（観察者側Ｆ）又は背面側から見た際に、該開口部１２ｂの延在方向に沿った中心線が第２単位レンズ３ｂの頂部と重なり、これによって開口部１２ｂは第２単位レンズ３ｂと同様に直線ｋ２に平行に延在し、第１単位レンズ３ａの頂部に対応して形成された開口部１２ａ同士の間に複数が形成されている。
【００７３】
また、第１単位レンズ３ａの頂部に対応して形成された開口部１２ａの幅、即ち、該開口部１２ａの延在方向に直交する方向の長さは、第１単位レンズ３ａの上記レンズ幅の２０％以上６０％以下の範囲に設定されている。
さらに、第２単位レンズ３ｂの頂部に対応して形成された開口部１２ｂの幅、即ち、該開口部１２ｂの延在方向に直交する方向の長さは、第２単位レンズ３ｂの上記レンズ幅の２０％以上６０％以下の範囲に設定されている。
【００７４】
このように第１単位レンズ３ａ及び第２単位レンズ３ｂの頂部とそれぞれ対応する開口部１２（１２ａ，１２ｂ）を有する光マスク１１の形成方法としては、例えばセルフアライメント方式が挙げられる。このセルフアライメント方式としては、例えばＵＶ光を用いた方式が挙げられ、基材１７の他方の面にＵＶ硬化性の樹脂を配し、図５に示されるように、第１単位レンズ３ａ及び第２単位レンズ３ｂ側からコリメート化されたＵＶ光を照射する。すると、第１単位レンズ３ａ及び第２単位レンズによってＵＶ光が偏向され、基材１７の他方の面に配されたＵＶ硬化性の樹脂が硬化領域と未硬化領域とに分離される。この際、光マスク１１を転写・剥離することで、第１単位レンズ３ａ及び第２単位レンズ３ｂの頂部に対応した開口部１２（１２ａ，１２ｂ）を有する光マスク１１が形成される。
【００７５】
ここで、光マスク１１の転写性向上の手法としては、図５に示されるように、第１単位レンズ３ａ及び第２単位レンズ３ｂの頂部周辺に入射するＵＶ光を、所望の開口幅のエッジ部分に集光させる設計が挙げられる。即ち、このように第１単位レンズ３ａ及び第２単位レンズ３ｂにより偏光させて、光マスク１１と開口部１２との境界部分にＵＶ光を集光することによって、露光コントラストが劇的に向上され、これにともなって転写性が向上するのである。
【００７６】
このような光マスク１１は、本実施形態においては光反射層から形成されている。この光反射層としては、例えば白色顔料が挙げられる。なお、白色顔料としては、酸化チタンや酸化アルミニウム、硫酸バリウム等が挙げられる。
【００７７】
次に、表示装置１の光学的作用について説明する。
光源４１から射出した光Ｈは、拡散板２５に入射し、該拡散板２５内にて散乱させられる。そしてこの散乱光が拡散板２５から射出され、光学シート１の光マスク１１に到達する。
この光マスク１１に到達する光のうち開口部１２以外の部分に入射する光は、光反射層からなる光マスク１１により拡散板２５側に反射される。この反射光は光源４１の背面側及び側方に配置された光反射板４３によって正面側へと向かって反射される。これを繰り返すことにより、光源４１から射出された光の大部分が最終的には光マスク１１の開口部１２に入射する。
【００７８】
光マスク１１の開口部１２に入射する光のうち、第１単位レンズ３ａに対応する開口部１２ａに入射する光は、基材１１を通過して第１単位レンズ３ａ内に入射し、該単位レンズ３ａのレンズ面にて集光されて、正面側に射出される。
一方、光マスク１１の開口部１２に入射する光のうち、第２単位レンズ３ｂに対応する開口部１２ｂに入射する光は、基材１１を通過して第２単位レンズ３ｂ内に入射し、該単位レンズ３ａのレンズ面にて集光されて正面側に射出される。
【００７９】
そして、第１単位レンズ３ａ及び第２単位レンズ３ｂから射出された光Ｋは、画像表示素子３５の偏光フィルター３３、液晶パネル９１及び偏光フィルター３１を介して、所定の画素領域から光が表示光として透過され、輝度が高くある程度の視野角を有する画像が表示される。
【００８０】
本実施形態の光学シート１においては、上述のように光マスク１１の開口部１２に入射する光のみが第１単位レンズ３ａ又は第２単位レンズ３ｂによって集光されて正面側へと射出される。ここで、第１単位レンズ３ａと第２単位レンズ３ｂとは直交しているため、これら第１単位レンズ及び第２単位レンズ３ｂによって集光されることにより、直交する二方向において射出光の制御を行うことができる。なお、第1単位レンズ３ａと第２単位レンズ３ｂの配列方向としては、表示装置７０の画面に対して垂直方向・水平方向であることが望ましく、これにより当該垂直方向・水平方向において集光機能を得ることができる。これによって、観察者側Ｆへの集光効果を高め、光学シート１を採用した照明ユニット５５、表示装置７０の消費電力を低減させることが可能となる。
【００８１】
また、第１単位レンズ３ａの高さＨ１を第２単位レンズ３ｂの高さＨ２より大きく設定されているため、これら第１単位レンズ３ａ及び第２単位レンズ３ｂにおいて集光効果を高く発揮することができ、集光特性をより向上させることが可能となる。一方、第２単位レンズ３ｂの高さが第１単位レンズ３ａの高さと等しい場合、第２単位レンズ３ｂが第１単位レンズ３ａに内包されるため、これら第１単位レンズ３ａ及び第２単位レンズ３ｂがそれぞれの集光機能を十分に発揮することができない。したがって、本実施形態のように、第１単位レンズ３ａの高さＨ１と第２単位レンズ３ｂの高さＨ２とに差を設けることにより、集光効果を向上させることができる。
【００８２】
また、光マスク１１がアライメント方式により形成された場合には、基材１７の一方の面に対して垂直な方向に沿って第１単位レンズ３ｂ又は第２単位レンズ３ａに入射する光線が、これら第１単位レンズ３ａ又は第２単位レンズ３ｂによって偏向されて、光マスク１１の開口部１２を通過する。これによって、光マスク１１が配された側から開口部１２に入射する光は、上記第１単位レンズ３ａ又は第２単位レンズ３ｂ側から入射した上記光の光路と同様の光路に沿って進むことになる。これにより、光マスク１１の開口部１２から入射した光を、効率的に第１単位レンズ３ａ又は第２単位レンズ３ｂへ導いて正面方向に集光することができる。
【００８３】
ここで、光マスク１１の開口部１２ａ，１２ｂの幅が、それぞれ対応する第１単位レンズ３ａ又は第２単位レンズ３ｂのレンズ幅の２０％を下回ると、開口部１２ａ，１２ｂに入射された光が正面方向に強く集光され過ぎて視野範囲が狭くなってしまう。一方で、上記開口部１２ａ，１２ｂの幅がそれぞれ対応する第１単位レンズ３ａ又は第２単位レンズ３ｂのレンズ幅の６０％を上回ると、集光効果が弱くなってしまう。この点、本実施形態においては、上記開口部１２の幅が上記レンズ幅の２０％から６０％の範囲に設定されているため、視野範囲を確保しつつ適確に集光効果を得ることができる。
【００８４】
また、本実施形態の照明ユニット５５においてはディスプレイ装置７０は、光学シート１により集光特性を向上させた光Ｋを利用する構成なので、観察者側Ｆの輝度の高い照明光を射出することができる。
さらに、本実施形態の表示装置７０においては、画像表示素子３５が輝度に高い照明光により照射させることにより、該画像表示素子３５に輝度の高い画像を表示することが可能となる。
【００８５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図６を用いて説明する。
図６は第２実施形態の表示装置１の縦断面図である。なお、図６において図１と同様の構成要素には、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。第２実施形態の表示装置７１及び照明ユニット５６は、光学シート１をいわゆるエッジライト型に適用した例である。
【００８６】
このエッジライト型の照明ユニット５６は、光源４１から射出された光を導光させる導光板（基板）２６と、導光板２６の射出面以外へと漏れ出る迷光を反射し再利用するための反射板４３と、上記光学シート１とで構成される。
また導光板２６の射出面の反対側の面には、導光する光を観察者側Ｆへ偏向する偏向部５が形成されている。この偏向部５としては、マイクロレンズ形状やプリズム形状、または印刷された白色ドットパターン等が挙げられ、これらの中から適宜選択することが可能である。
【００８７】
このように導光板２６に偏向部５が設けられている場合、該偏向部５が光源４１からの光を観察者側Ｆへと偏向させるため、観察者側Ｆから見た場合に当該偏向部５がランプイメージとして視認されることがある。したがって、従来においては、この偏向部５のランプイメージを暈すために、拡散フィルム等の他の部材を用いる必要があり、部品点数の増加を招いてしまっていた。
この点、本実施形態においては、光学シート１における基材１７の他方の面に光マスク１１が形成されているため、観察者側Ｆから見た場合に光マスク１１によって偏向部５を隠すことができる。これにより、観察者側Ｆから偏向部５のランプイメージが視認されることはなく、拡散フィルム等を設ける必要はないため、部品点数の増加を招くことはない。したがって、光学シート１により、観察者側Ｆへの集光性能の向上のみならず、部品点数を削減することが可能となる。
【００８８】
なお、このようなエッジライト型の表示装置７１においては、視野を狭めた小型、中型液晶表示装置が主体であるため、直下型の表示装置７０に適用する場合と比べて、より視野を狭めて観察者側Ｆへの集光性能を高めることが望まれる。
これに対応すべく視野を狭めるには、第１の単位レンズ３ａ及び第２の単位レンズ３ｂの各々のレンズ形状の他、開口部１２の幅を狭くすることで対応することができる。
【００８９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について、図７を用いて説明する。
図７は第３実施形態の表示装置の縦断面図である。なお、図７において図１と同様の構成要素には、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。第３実施形態の照明ユニット５７及び表示装置７２においては、光学シート１と拡散板２５とが貼合されている点に特徴がある。
【００９０】
表示装置７２が大型になると、光学シート１が熱や自重によって撓み、シワなどが生じることがある。光学シート１にシワが生じると、画面上にシワが視認されてしまうため望ましくない。そこで、光学シート１を粘着／接着材２０を介して該光学シート１よりも剛性の高い拡散板２５に貼合することにより、この問題を解決することができる。即ち、拡散板２５は熱や自重により撓んでシワが生じることがないため、このような拡散板２５に貼合された光学シート１においてもシワの発生を防止することが可能となるのである。
【００９１】
しかしながら、光学シート１の開口部１２に粘着／接着材２０が充填されると光学シート１の集光性能は大幅に低下してしまう。一般的に粘着／接着材２０の屈折率と、光学シート１を構成する基材１７及び拡散板２５の屈折率に差がないため、基材１７と拡散板粘着／接着剤２０との界面における屈折を見込むことができないからである。
【００９２】
これに対し、開口部１２に粘着／接着材２０が存在しない場合、拡散板２５から射出される拡散光は、基材１７に入射する際、空気と基材１７との屈折率差によって集光されて第１の単位レンズ３ａ及び第２の単位レンズ３ｂへと導かれる。
【００９３】
この点に鑑みて、本実施形態においては開口部１２に低屈折率層が充填されており、当該低屈折率層として空気を採用している。空気は基材１７との屈折率差が大きいため、当該空気と基材１７との界面において大きな屈折を見込むことができ、集光性能を向上させることができる、
【００９４】
なお、開口部１２に空気を確保した状態で拡散板２５と光マスク１１とを粘着／接着材２０を用いて貼合するのは難しい。
即ち、光マスク１１が光反射層である場合、当該光反射層が８０％以上の反射率を有していることが望ましいが、例えば酸化チタンなどの白色顔料をベースに光反射層を形成した場合にはその厚みは１０μｍ前後となる。したがって、開口部１２に空気層を確保するためには、この１０μｍのギャップを保つ必要があり、これが拡散板２５と光マスク１１の貼合を困難とさせる原因となる。
これを解決するには貼合方式として、粘着／接着材２０に芯材を入れる（例えば薄いＰＥＴフィルムの両面に粘着／接着材２０）方式や、粘着／接着材２０にフィラーを入れる等の方式を採用することが有効である。
【００９５】
以上、本発明での実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく多少の設計変更等も可能である
例えば、ディスプレイ装置７０，７１，７２に、拡散フィルム、プリズムシート、偏光分離反射シートなどを配置してもよい。これにより、部品点数は増加してしまうものの、画像品位をより向上させることが可能となる。
【００９６】
また、光学シート１及び照明ユニット５５，５６，５７は、表示装置７０，７１，７２のみの適用に限定されるものではない。即ち、光学シート１は、光源４１から射出された光Ｈを効率的に集光する機能を有するものであり、これを備えた照明ユニット５５，５６，５７を照明装置として使用することも可能である。
【実施例】
【００９７】
本実施形態の光学シート１の具体的構成例である実施例１〜３の光学シート１及びこれに対する比較例１，２の光学シートを作製し、正面輝度、垂直半値角、水平半値角の評価を行なった。
【００９８】
（実施例１）  
光学シート１において、第１単位レンズ３ａのレンズ幅に対する開口部１２の幅の割合を２４％、第２単位レンズ３ｂのレンズ幅に対する開口部１２の幅の割合を２２％とする光学シート１を実施例１として作製した。
【００９９】
（実施例２）
光学シート１において、第１単位レンズ３ａのレンズ幅に対する開口部１２の幅の割合を４２％、第２単位レンズ３ｂのレンズ幅に対する開口部１２の幅の割合を４１％とする光学シート１を実施例２として作製した。
【０１００】
（実施例３）
光学シート１において、第１単位レンズ３ａのレンズ幅に対する開口部１２の幅の割合を５７％、第２単位レンズ３ｂのレンズ幅に対する開口部１２の幅の割合を５７％とする光学シート１を実施例３として作製した。
【０１０１】
（比較例１）
光学シート１において、第１単位レンズ３ａのレンズ幅に対する開口部１２の幅の割合を１２％、第２単位レンズ３ｂのレンズ幅に対する開口部１２の幅の割合を１１％としたものを比較例１として作製した。
【０１０２】
（比較例２）
光学シート１において、第１単位レンズ３ａのレンズ幅に対する開口部１２の幅の割合を６８％、第２単位レンズ３ｂのレンズ幅に対する開口部１２の幅の割合を６５％としたものを比較例２として作製した。
【０１０３】
（測定及び測定結果）
以上のように作製した実施例１〜３の光学シート１及び比較例１，２の光学シートを組み込んで表示装置７０を作製し、その正面輝度及び半値角の評価を行った。
なお、これら実施例１〜３及び比較例１，２を評価する上での基準構成として、拡散板２５の上に拡散フィルム、ＢＥＦ（３Ｍ社製）、拡散フィルムを積層した一般的な光学シートの構成を用いた。実施例１〜３及び比較例１，２の正面輝度は、基準構成を１．０として規格化した。その結果を表１に示す。
【０１０４】
【表１】
2010276715.tif 000004
【０１０５】
（評価）
表１から、実施例１の光学シート１を使用した場合、非常に高い正面輝度が得られる一方、半値角が狭いものとなっていることがわかる。したがって、この実施例１の光学シート１は、第２実施形態のエッジライト型の表示装置７１に適用することが最適であると発明者らは考察している。当該エッジライト型の液晶表示装置７１は、例えばノートＰＣ等のモニタ用途として使用されるため、広い半値角は必要とせず、正面方向への集光性能が最も重要であるためである。
【０１０６】
また、実施例２は輝度が高く、半値角も十分大きいため、このような特性が要求あれるテレビ用途として用いることが最適であることがわかった。
【０１０７】
さらに、実施例３は、基準構成に比べて輝度が高く、特に半値角が非常に広いものとなっている。このような光学シート１は、大型のディスプレイに適しており、例えばデジタルサイネージ用として最適であると発明者らは考察している。
【０１０８】
一方で比較例１は、まず作製上において不具合が生じてしまった。開口部１２を非常に狭く作製しようとしたため、反射層の転写がうまくいかず、画面を通してムラが視認されるものなった。表１からわかるように、輝度は非常に高いものが得られたが、半値角があまりにも狭く、モニタ用途としても不適当である。
【０１０９】
また、比較例２は半値角が非常に広いものとなっているが、基準構成よりも輝度が低いものとなった。光学シート１は、二方向の光を制御することで高輝度を得ることであるため、当該比較例２においては発明の目的を達成することができず、不適当である。
【０１１０】
ここで、実施例２及び実施例３の光学シート１を粘着／接着材２０を介して拡散板２５と貼合し、開口部１２には空気層を確保した。このように貼合する前後において、光学特性の変化はなかった。このように光学シート１と拡散板２５とを一体化することにより、５２インチを超えるような大型の液晶表示装置７２に組み込んでもシワ等の欠陥は生じなかった。したがって、光学シート１を拡散板２５に貼合することにより、光学シート１のシワ発生を防止できることが確認された。
【符号の説明】
【０１１１】
１    光学シート
３ａ  第１単位レンズ
３ｂ  第２単位レンズ
５    偏向部
１１  光マスク
１２  開口部
１２ａ       開口部
１２ｂ       開口部
１７  基材
２０  粘着／接着材
２５  拡散板
２６  導光板（基板）
３１  偏光フィルター
３２  液晶パネル
３３  偏光フィルター
３５  画像表示素子
４１  光源
４３  光反射板
５５  照明ユニット
５６  照明ユニット
５７  照明ユニット
７０  表示装置
７１  表示装置
７２  表示装置
【図１】
2010276715.tif 000005
【図２】
2010276715.tif 000006
【図３】
2010276715.tif 000007
【図４】
2010276715.tif 000008
【図５】
2010276715.tif 000009
【図６】
2010276715.tif 000010
【図７】
2010276715.tif 000011
【図８】
2010276715.tif 000012
【図９】
2010276715.tif 000013
【図１０】
2010276715.tif 000014
【図１１】
2010276715.tif 000015