(57)【要約】【課題】厚さを変更することなく耐衝撃性を向上させることができる光学シート、及びこれを備える映像表示装置を提供する。【解決手段】複数の層を有して形成される光学シート１０、２２、３０、４０、５２、６０であって、複数の層のうち少なくとも１層が、光を透過可能にシート面に沿って並列されるプリズム部１２、２４、３４、４２、５４、６４、及びプリズム部間に光を吸収可能に並列される光吸収部１３、２５ａ、２５ｂ、３５ａ、３５ｂ、４３、５５ａ、５５ｂ、６５ａ、６５ｂを有する光学機能シート層１１、２３、３３、４１、５３、６３であり、複数の層のうち他の少なくとも１層が光学機能シート層の基材となる層である基材層１６、４６とされ、プリズム部を形成する材料の弾性率は、１×１０４Ｐａ〜１×１０５Ｐａであるとともに、当該弾性率は基材層の弾性率よりも低いことにより、基材層が第一の高弾性率層を兼ねることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の層を有して形成される光学シートであって、
前記複数の層のうち少なくとも１層が、光を透過可能にシート面に沿って並列されるプリズム部、及び前記プリズム部間に光を吸収可能に並列される光吸収部を有する光学機能シート層であり、
前記複数の層のうち他の少なくとも１層が前記光学機能シート層の基材となる層である基材層とされ、
前記プリズム部を形成する材料の弾性率は、１×１０４Ｐａ〜１×１０５Ｐａであるとともに、当該弾性率は前記基材層の弾性率よりも低いことにより、前記基材層が第一の高弾性率層を兼ねることを特徴とする光学シート。
【請求項２】
前記光学機能シート層の面のうち前記基材層が備えられていない面側に直接又は他の層を介して前記プリズム部よりも高い弾性率を有する材料により形成された層である第二の高弾性率層が積層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】
前記プリズム部は接着剤により形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】
前記複数の層は、さらに防眩層又は防反射層を有し、前記第一又は第二の高弾性率層が、前記光学機能シート層と前記防眩層との間、又は前記光学機能シート層と前記防反射層との間に具備されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の光学シート。
【請求項５】
前記光吸収部には樹脂からなるバインダーが充填されるとともに、該バインダーには平均粒径が１μｍ以上の光吸収粒子が分散されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学シート。
【請求項６】
前記光学機能シート層の前記プリズム部及び前記光吸収部が所定の断面を維持して長手方向に延在して形成され、前記光学機能シート層が２層積層されるとともに、該２層の光学機能シート層のうちの一方の前記光学機能シート層の前記光吸収部の長手方向と、前記２層の光学機能シート層のうちの他方の前記光学機能シート層の前記光吸収部の長手方向とが所定の角度を有するように積層されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学シート。
【請求項７】
前記所定の角度が９０度であることを特徴とする請求項６に記載の光学シート。
【請求項８】
前記光学機能シート層の前記光吸収部が所定の角度で交わる格子状に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学シート。
【請求項９】
前記所定の角度が９０度であることを特徴とする請求項８に記載の光学シート。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の光学シートを具備することを特徴とする映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像源から観察者に適切な映像を出射するための光学シート及び映像表示装置に関し、詳しくは、耐衝撃性に優れる光学シート及び映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ、リアプロジェクション、有機ＥＬ、ＦＥＤ等のような、映像を観察者に出射する映像表示装置には、映像源と、該映像源からの映像光の質を高めて観察者に出射するための各種機能を有する層が積層された光学シートと、が備えられている。
【０００３】
光学シートの例として、例えば特許文献１等が開示されている。特許文献１に記載の光学シートは、映像光を透過させるプリズム部と、該プリズム部間に配置され、映像光や外光を適切に遮断又は反射してコントラストを向上させたり、ゴーストを抑制したりする光吸収部とを備えている。
【特許文献１】特開２００６−１８９８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような光学シートを備える映像表示装置において、該映像表示装置の画面部分に物がぶつかったりする等により衝撃が加わることがある。これにより映像表示装置の映像源である例えばプラズマディスプレイパネルや液晶パネルが破損することもあり、これを防止したいという要望があった。
【０００５】
破損の防止のためには、加わる衝撃力が映像源に伝わらないようにすればよく、そのための方法として、例えば映像源よりも観察者側となるいずれかの部分に衝撃吸収層を設けることができる。
【０００６】
しかしながら、このような衝撃吸収層はその性質上ある程度以上の厚さを必要とし、近年における映像表示装置の薄型化に対応することが困難な場合があった。また、このように厚い層を別途積層することは製造上の観点からも好ましくなかった。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点に鑑み、厚さを大きく変更することなく耐衝撃性を向上させることができる光学シート、及びこれを備える映像表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、複数の層を有して形成される光学シート（１０、２２、３０、４０、５２、６０）であって、複数の層のうち少なくとも１層が、光を透過可能にシート面に沿って並列されるプリズム部（１２、２４、３４、４２、５４、６４）、及びプリズム部間に光を吸収可能に並列される光吸収部（１３、２５ａ、２５ｂ、３５ａ、３５ｂ、４３、５５ａ、５５ｂ、６５ａ、６５ｂ）を有する光学機能シート層（１１、２３、３３、４１、５３、６３）であり、複数の層のうち他の少なくとも１層が光学機能シート層の基材となる層である基材層（１６、４６）とされ、プリズム部を形成する材料の弾性率は、１×１０４Ｐａ〜１×１０５Ｐａであるとともに、当該弾性率は基材層の弾性率よりも低いことにより、基材層が第一の高弾性率層を兼ねることを特徴とする光学シートを提供することにより前記課題を解決する。
【００１０】
ここで、プリズム部が「シート面に沿って並列され、」とは、当該プリズム部がシート面の一方向に沿って並列されることに限定されず、シートの面に沿って所定の法則性を有して並べられるように配置されていれば良い概念である。従って、例えばシート面に沿って斜めに並べられてもよいし、千鳥状に並べられてもよい。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光学シート（１０、２２、３０、４０、５２、６０）における光学機能シート層（１１、２３、３３、４１、５３、６３）の面のうち基材層（１６、４６）が備えられていない面側に直接又は他の層を介してプリズム部（１２、２４、３４、４２、５４、６４）よりも高い弾性率を有する材料により形成された層である第二の高弾性率層（１７、４７）が積層されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光学シート（１０、２２、３０、４０、５２、６０）におけるプリズム部（１２、２４、３４、４２、５４、６４）は接着剤により形成されていることを特徴とする。
【００１３】
ここで、「接着」は、「粘着」を含む概念である。従って、「接着剤」には「粘着剤」をも含む。以下同様である。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の光学シート（１０、２２、３０、４０、５２、６０）において複数の層は、さらに防眩層（２１、５１）又は防反射層を有し、第一又は第二の高弾性率層（１６、１７、４６、４７）が、光学機能シート層（１１、２３、３３、４１、５３、６３）と防眩層との間、又は光学機能シート層と防反射層との間に具備されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学シート（１０、２２、３０、４０、５２、６０）において、光吸収部（１３、２５ａ、２５ｂ、３５ａ、３５ｂ、４３、５５ａ、５５ｂ、６５ａ、６５ｂ）には樹脂からなるバインダー（１４、４４）が充填されるとともに、該バインダーには平均粒径が１μｍ以上の光吸収粒子（１５、４５）が分散されていることを特徴とする。
【００１６】
ここで「平均粒径が１μｍ以上」であることにおける「平均粒径が１μｍ」とは、重量分布法による粒度測定で、粒径が０．５μｍ以上で、１．５μｍより小さい粒子を対象とし、粒度分布において標準偏差が０．３以上であることを意味する。以下同様である。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学シートにおいて、光学機能シート層のプリズム部及び光吸収部が所定の断面を維持して長手方向に延在して形成され、光学機能シート層が２層積層されるとともに、該２層の光学機能シート層のうちの一方の光学機能シート層の光吸収部の長手方向と、２層の光学機能シート層のうちの他方の光学機能シート層の光吸収部の長手方向とが所定の角度を有するように積層されることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の光学シートにおいて、所定の角度が９０度であることを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学シートにおいて、光学機能シート層の光吸収部が所定の角度で交わる格子状に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の光学シートにおいて、所定の角度が９０度であることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の光学シートを具備することを特徴とする映像表示装置を提供することにより前記課題を解決する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の光学シート及び映像表示装置により、厚くなることを抑制しつつ適切に外部からの衝撃を吸収し、光源等を保護することができる。
【００２３】
本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。
【００２５】
図１は第一実施形態に係る光学シート１０の断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。光学シート１０は図１に示した断面を維持して紙面奥／手前方向に延在している。
【００２６】
光学シート１０は、光学機能シート層１１、第一高弾性率層（基材層）１６、第二高弾性率層１７、接着剤層１８、色調補正層１９、アンチスタティックフィルム（ＡＳ）層２０、及びアンチグレアフィルム（ＡＧ）層２１を備えている。
【００２７】
光学機能シート層１１は、シートの厚さ方向断面において略台形であるプリズム部１２、１２、…と、該プリズム部１２、１２、…の間に配置された光吸収部１３、１３、…とを備えている。図２に２つの光吸収部１３、１３及びこれに隣接するプリズム部１２、１２、１２に着目した拡大図を示した。図１、図２を参照しつつ光学機能シート層１１について説明する。
【００２８】
プリズム部１２、１２、…は、第二高弾性率層１７側が上底、他方の側が下底となるように配置された略台形断面を有する要素である。また、プリズム部１２、１２、…は、透光性を有するとともに屈折率がＮＰ、弾性率がＥＰである材料で構成されている。ＮＰの大きさは特に限定されることはないが、適用材料の入手性の観点から１．４９〜１．５６であることが好ましい。当該プリズム部１２、１２、…内を映像光が透過することにより観察者に映像光が提供される。
【００２９】
弾性率ＥＰは、上述した第一高弾性率層１６の弾性率ＥＡ、及び後述する第二高弾性率層１７の弾性率ＥＣよりも低い値である。ここで、弾性率ＥＰは、想定される衝撃を吸収可能に設定されれば特に限定されることはないが、１×１０４Ｐａ以上で、１×１０７Ｐａより小さいことが好ましい。その中でも１×１０４Ｐａ〜１×１０５Ｐａであることがさらに好ましい。
【００３０】
プリズム部１２、１２、…に用いられる材料は、上記の条件を満たすものであれば特に限定されるものではないが、その中でも接着剤であることが好ましい。
【００３１】
接着剤の種類は特に限定されないが、例えばＰＳＡ、アクリル系感圧接着剤を挙げることができる。本実施形態では、光学シートの貼り合わせに多く用いられていること、所望の弾性率を得易く、シートの巻き取りが容易である等の観点からプリズム部１２、１２、…にはＰＳＡを適用している。
【００３２】
光吸収部１３、１３、…は、プリズム部１２、１２、…の間に配置される部位である。光吸収部１３、１３、…はプリズム部１２、１２、…の上底側を底辺とし、これに対向する頂点がプリズム部１２、１２、…の下底側となるような略三角形形状である。該光吸収部１３、１３、…は、屈折率がＮＢである物質が充填されたバインダー部１４、１４、…と、該バインダー部１４、１４、…に混入された光吸収粒子１５、１５、…とを備えている。当該光吸収部１３、１３、…に外光が入射して吸収されることにより、外光が映像光に及ぼす影響を減じることができ、コントラストを向上させることができる。
【００３３】
バインダー部１４、１４、…に充填されるバインダー材は、屈折率ＮＢである材料により構成される。屈折率ＮＢは、プリズム部１２、１２、…の屈折率ＮＰよりも小さい。その中でも、ＮＰ−ＮＢが０より大きく、０．１０以下であることが好ましい。これによりプリズム部１２、１２、…と光吸収部１３、１３、…との界面で適切に全反射がおこなわれるとともに、迷光や外光を光吸収部１３、１３、…に入射させて吸収させることができる。
【００３４】
屈折率ＮＢの具体的な大きさは、上記関係を満たすものであれば特に限定されることはないが、適用する材料の入手性の観点から１．４９〜１．５６であることが好ましい。そして該バインダー材として用いられるものも特に限定されることはないが、例えば、電離放射線、紫外線等により硬化する特徴を有するウレタンアクリレート等を挙げることができる。
【００３５】
光吸収粒子１５、１５、…は、入手性及び製造上の観点から平均粒径が１μｍ以上の粒子が好ましく、カーボン等の粒子又は赤、青、黄、黒等の染料にて所定の濃度に着色されている。これには例えば市販の着色樹脂粒子を使用することもできる。当該光吸収粒子１５、１５、…の屈折率は特に限定されるものではない。
【００３６】
ここで、光吸収部１３、１３、…の光吸収性能は目的によって適宜調整可能であるが、該光吸収部を構成する材料のみで形成された６μｍ厚さのシートの透過率測定において、透過率が４０〜７０％となるような光吸収性能を有するように構成されていることが好ましい。透過率が４０〜７０％とするための手段は特に限定されるものではないが、例えば光吸収粒子の含有量や光吸収性能を調整して適用することを挙げることができる。
【００３７】
さらに、光吸収部１３、１３、…の斜辺（シート厚さ方向に延在する２つの辺）のシート面法線に対する角度θは目的に応じて変更可能であり、特に限定されるものではないが、通常の表示装置の場合、適切に外光及び映像光の反射、吸収をする観点から、０度より大きく６度以下であることが好ましい。
【００３８】
光学機能シート層１１は、少なくとも５０μｍ以上の厚さを有している。好ましくは１００μｍ以上である。従って、弾性率が低く、衝撃を吸収しやすい層を厚く確保することができ、衝撃吸収のための他の層を新たに設ける必要がない。これにより、光学シートが厚くなることを防ぐことができ、適切に外部からの衝撃を吸収することが可能となる。後で詳しく説明する。光学機能シート層１１の厚さの上限は特に限定されるものではないが、成形性等の観点から２００μｍ以下であることが好ましい。
【００３９】
光学機能シート層１１は、図１、図２に示したように、プリズム部１２、１２、…が略台形断面を有し、これらに挟まれて形成される光吸収部１３、１３、…は三角形断面を有している。しかし、適切に光を制御することができれば、これら形状は特に限定されることなく適宜適切な形状が採用される。これには例えば光吸収部が三角形断面ではなく、台形断面であってもよい。また、プリズム部と光吸収部との界面を形成する斜辺が折れ線状や曲線状であってもよい。
【００４０】
第一高弾性率層１６は、光学機能シート層１１の一方の面側に積層され、該光学機能シート層の機材層を兼ねている層である。第一高弾性率層１６は、透光性を有するとともに、所定の弾性率ＥＡを有する層である。当該弾性率ＥＡは、光学機能シート層１１のプリズム部１２、１２、…の弾性率ＥＰよりも大きい値であればよい。その中でも後述するように力を分散させる観点からＥＡは、１×１０８Ｐａ以上であることが好ましい。弾性率の測定方法は特に限定されることはなく、通常の方法により求めることができる。これには例えば微小硬度計を用いて微小圧子材料に負荷をかけ、これを除荷することによる弾性率測定を挙げることができる。本実施形態では、当該方法により弾性率測定を行った。このときには、圧縮式微小硬度計（ＦＩＳＣＨＥＲ  ＨＭ２０００）を用い、負荷力：１００ｍＮ、負荷速度：４μｍ／１０秒、保持時間：６０秒とした。
【００４１】
第一高弾性率層１６に適用される材料は、上記の条件を満たすものであれば特に限定されるものではない。この中でも、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、又はポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）樹脂等の「ポリエステル系樹脂」を用いることができる。本実施形態では、性能に加え、量産性、価格、入手可能性等の観点からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を主成分とする樹脂とした。
【００４２】
このように本実施形態の第一高弾性率層１６では、ＰＥＴを主成分として形成されている。ここで主成分とは第一高弾性率層１６全体に対して５０質量％以上を意味する。また、各種添加剤を添加してもよい。一般的な添加剤としては、フェノール系等の酸化防止剤、ラクトン系等の安定剤等を挙げることができる。
【００４３】
また、第一高弾性率層１６の厚さも特に限定されるものではないが、所定の厚さを有していることにより、衝撃を分散させる効果が大きくなることから、１００μｍ〜２００μｍであることが好ましい。
【００４４】
第二高弾性率層１７は、光学機能シート層１１の面のうち、上記第一高弾性率層１６が備えられた面とは反対側の面に積層された層である。第二高弾性率層１７は、透光性を有するとともに、所定の弾性率ＥＣを有する層である。当該弾性率ＥＣは、光学機能シート層１１のプリズム部１２、１２、…の弾性率ＥＰよりも大きい値であればよい。その中でも後述するように力を分散させることができる観点から弾性率ＥＣは１×１０８Ｐａ以上であることが好ましい。
【００４５】
第二高弾性率層１７に適用される材料は、上記の条件を満たすものであれば特に限定されるものではない。この中でも、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、又はポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）樹脂等の「ポリエステル系樹脂」を用いることができる。本実施形態では、性能に加え、量産性、価格、入手可能性等の観点からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を主成分とする樹脂とした。
【００４６】
このように本実施形態の第二高弾性率層１７では、ＰＥＴを主成分として形成されている。ここで主成分とは第二高弾性率層１７全体に対して５０質量％以上を意味する。また、各種添加剤を添加してもよい。一般的な添加剤としては、フェノール系等の酸化防止剤、ラクトン系等の安定剤等を挙げることができる。
【００４７】
また、第二高弾性率層１７の厚さも特に限定されるものではないが、所定の厚さを有していることにより衝撃力を分散させる効果が大きくなることから、１００μｍ〜２００μｍであることが好ましい。
【００４８】
接着剤層１８は、後述するようにプラズマディスプレイパネル２に光学シート層１０を接着させるための接着剤が配置された層である。接着剤層１８に用いられる接着剤は光を透過させるとともに、適切に接着させることができればその材質は特に限定されるものではない。これには例えばアクリル系の共重合体や、ＰＳＡ（感圧接着剤、ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ａｄｈｅｓｉｖｅ）等を挙げることができ、その接着力は例えば数Ｎ／２５ｍｍ〜２０Ｎ／２５ｍｍ程度である。
【００４９】
色調補正層１９は、Ｔｉｎｔ層と称されることもあり、プラズマディスプレイパネル２（図３参照。）からの映像光の色を補正して観察者にとって適切な色合いの映像を提供するフィルムが配置された層である。また、ネオン線も遮断するように構成されていてもよい。このフィルムには目的の色補正をすることができるように染料や顔料が含有されている。
【００５０】
ＡＳ層２０は、帯電、すなわち静電気が帯電することを防止することができるフィルムである。これには通常に入手できるＡＳフィルムを適用することが可能である。
【００５１】
ＡＧ層２１は、観察者が画面を見た時のぎらつきを防止することができるフィルムである。当該防眩フィルムは通常に入手できるＡＧフィルムを適用することが可能である。本実施形態ではここをＡＧ層としたが、ＡＧ層の替わりにＡＲ層が配置されていてもよい。ＡＲ層は「アンチリフレクション層」を意味し、反射を防止することができる層である。
【００５２】
さらに光学シートには、電磁波を遮断する層、赤外線を遮断する層、及びネオン線を遮断する層等の機能フィルム層が備えられてもよい。
【００５３】
図３は光学シート１０を備える映像表示装置１の該光学シートが備えられる部分に注目してその断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。本実施形態における映像表示装置１はプラズマディスプレイである。図３では紙面右が観察者側である。
【００５４】
映像表示装置１では、映像源としてプラズマディスプレイパネル２の映像出射側に光学シート１０が配置されている。このとき、プラズマディスプレイパネル２の一面側（映像出射面側）に光学シート１０の接着剤層１８を貼付することにより、光学シート１０をプラズマディスプレイパネル２に固定する。当該プラズマディスプレイパネル２及び光学シート１０により映像源ユニット３が形成されている。
【００５５】
このような映像表示装置１は例えば次のように作動する。図３には映像表示装置１を作動させて映像を出射させたときの光路も合わせて示した。
【００５６】
映像表示装置１を作動させると、図３に示したように映像光Ｌ１は、光学シート１０内に備えられる各層を透過して観察者に出射される。また、映像光Ｌ２、Ｌ３は、プリズム部１２、１２、…と光吸収部１３、１３、…との界面で全反射されて観察者側に出射される。このとき光吸収部１３、１３、…の斜辺は、上記所定の角度を有しており、斜辺において反射の前後で光の角度が変わり、正面により多くの映像光の出射が可能となる。これにより正面における映像光の明るさ及びコントラストを向上させることができる。
【００５７】
一方、外光として映像表示装置１に入射した外光Ｌ４は、光吸収部１３に入射することによりここで吸収される。このように外光の一部が光吸収部１３、１３、…に吸収されてコントラストを向上させることができる。
【００５８】
さらに映像表示装置１では、光学シート１０において次のように外部からの衝撃力（図３にＦ１で示した力）を吸収することが可能である。すなわち、図３にＦ１で示した衝撃力が加わっても、光学機能シート層１１のプリズム部１２、１２、…が低い弾性率で形成されているので、ここで力を吸収することができる。従って、プラズマディスプレイパネル２が破損することを防止することが可能となる。このとき、光学機能シート層１１の観察者側に第一高弾性率層１６が備えられている。上記の通り、第一高弾性率層１６はプリズム部１２、１２、…より大きな弾性率を有しているので、第一高弾性率層１６が力を受けたときには、該力を第一高弾性率層１６内に分散してプリズム部１２、１２、…に伝達することができる。これによりさらに効率良くプリズム部１２、１２、…で力を吸収することが可能となる。
【００５９】
さらには、光学機能シート層１１のプラズマディスプレイパネル２側にも弾性率の高い第二高弾性率層１７が備えられているので、ここでも力を分散させることができ、さらにプラズマディスプレイパネル２を破損から保護することができる。
【００６０】
また、上記のようにプリズム部１２、１２、…は光吸収部１３、１３、…間に配置されている。これにより、プリズム部１２、１２、…に衝撃吸収性の高い流動性がある材料を用いた場合であっても、光吸収部１３、１３、…によりその流動を抑制することができる。従って形状的な安定性も保持することが可能である。
【００６１】
図４は光学シート１０の第一の変形例に係る光学シート１０’の断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。光学シート１０’は、上記した光学シート１０の光学機能シート層１１と第二高弾性率層１７との間に、もう１つの光学機能シート層１１’が積層されている。光学機能シート層１１’は、光学機能シート層１１と同様の構成を有しているが、該光学機能シート層１１’の光吸収部（図４には、プリズム部１２’のみが現れ、光吸収部は表れない。）が光学機能シート層１１の光吸収部１３、１３、…と直交するような向きで配置されている。これにより、上記本発明の効果を奏すると共に、さらに正面により多くの映像光の出射が可能となり、映像光の明るさ及びコントラストを向上させることができる。
【００６２】
図５は、第二の変形例に係る光学シート２２、２２’のうち、光学機能シート層２３、２３’の構成を模式的示した斜視図である。図５では、分かりやすさのため斜視図の上と右にそれぞれ断面図を示している。光学機能シート層２３、２３’のプリズム部、及び光吸収部の形状以外の構成は上記した光学シート１０の構成と共通するので、ここでは説明を省略する。また図５の斜視図において紙面手前が観察者側、紙面奥が光源側である。
【００６３】
図５（ａ）に示した光学機能シート層２３では、断面が三角形である光吸収部２５ａ、２５ａ、…、２５ｂ、２５ｂ、…が格子状に形成され、格子により囲まれた各領域がプリズム部２４、２４、…となっている。一方、図５（ｂ）に示した光学機能シート層２３’では、断面が厚さ方向に長い長方形である光吸収部２５ａ’、２５ａ’、…、２５ｂ’、２５ｂ’、…が格子状に形成され、格子により囲まれた各領域がプリズム部２４’、２４’、…となっている。
【００６４】
第二の変形例では、このように一枚の光学機能シート層２３、２３’の中で光吸収部が格子状に形成されている。そして当該格子状は略直角に交わっているのが特徴である。このように形成することにより、１枚の光学機能シート層２３、２３’で水平、及び垂直方向に光路を制御することができ、コントラストや輝度をさらに向上させることができる。
【００６５】
ここでは光吸収部２５ａ、２５ａ、…、２５ｂ、２５ｂ、…の断面が三角形であるとしたが、ここが台形であってもよい。この時には台形の短い上底が観察者側に、台形の長い下底が光源側になるように配置される。
【００６６】
図６は、第三の変形例に係る光学シート３０、３０’のうち、光学機能シート層３３、３３’の構成を模式的示した斜視図である。図６では、分かりやすさのため斜視図の右に断面図を示している。光学機能シート層３３、３３’のプリズム部、及び光吸収部の形状以外の構成は上記した光学シート１０の構成と共通するので、ここでは説明を省略する。また図６の斜視図において紙面手前が観察者側、紙面奥が光源側である。
【００６７】
図６（ａ）に示した光学機能シート層３３では、断面が三角形である光吸収部３５ａ、３５ａ、…、３５ｂ、３５ｂ、…が格子状に形成され、格子により囲まれた各領域がプリズム部３４、３４、…となっている。一方、図６（ｂ）に示した光学機能シート層３３’では、断面が厚さ方向に長い長方形である光吸収部３５ａ’、３５ａ’、…、３５ｂ’、３５ｂ’、…が格子状に形成され、格子により囲まれた各領域がプリズム部３４’、３４’、…となっている。
【００６８】
第三の変形例でも、一枚の光学機能シート層３３、３３’の中で光吸収部が格子状に形成されている。そして当該格子状は所定の角度α、βを有して交わっているのが特徴である。このように形成することにより、当該α、βに対応する所定の角度に対して所望の光学特性を得るとともに、外光の吸収をすることができる。
【００６９】
ここでは光吸収部３５ａ、３５ａ、…、３５ｂ、３５ｂ、…の断面が三角形であるとしたが、ここが台形であってもよい。この時には台形の短い上底が観察者側に、台形の長い下底が光源側になるように配置される。
【００７０】
図７は第二実施形態に係る光学シート４０の断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。光学シート４０は図７に示した断面を維持して紙面奥／手前方向に延在する。
【００７１】
光学シート４０は、光学機能シート層４１、第一高弾性率層４６、第二高弾性率層４７、接着剤層４８、接着剤層４９、ＴＡＣフィルム層５０、及びアンチグレアフィルム層（ＡＧ層）５１を備えている。
【００７２】
光学シート４０のうち接着剤層４８、４９、第一及び第二高弾性率層４６、４７は、上記した光学シート１０と同様の構成を備えており、説明も共通する。
【００７３】
光学機能シート層４１が備える構成は、図７からわかるように、上記した光学機能シート層１１に対して向きが異なること以外はその基本的構造が該光学機能シート層１１と同じである。ただし本実施形態の光学シート４０では、図８に光学機能シート層４１の一部を拡大して示したように、光吸収部４３、４３、…とプリズム部４２、４２、…との界面が形成する斜辺（シート厚さ方向に延在する２つの辺）のシート面法線に対する角度φは目的に応じて変更可能であり、特に限定されるものではないが、適切に外光及び映像光の反射、吸収をする観点から、６度以上１５度以下であることが好ましい。
【００７４】
ＴＡＣフィルム層５０は、トリアセチルセルロースにより形成されるフィルムであり、保護膜として用いられる。また、ＡＧ層５１についても上記光学シート１０のＡＧ層２１の説明と共通するので説明を省略する。この場合もＡＧ層の替わりにＡＲ層が配置されていてもよい。
【００７５】
かかる光学シート４０についても、光学シート１０で説明した効果を奏し、本発明の光学シートとすることができる。
【００７６】
図９は光学シート４０を備える映像表示装置４のうち光学シート４０が備えられる部分に注目してその断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。本実施形態における映像表示装置４は液晶ディスプレイである。図９では紙面右が観察者側である。
【００７７】
映像表示装置４では、バックライト５、偏光板６、液晶パネル７、及び偏光板８を有する映像源９に光学シート４０が貼付されて構成されている。当該映像源９及び光学シート４０により映像源ユニットが形成されている。
【００７８】
バックライト５は、液晶パネル７の光源である。ここには通常の液晶ディスプレイパネルユニットに用いられるバックライトを用いることができる。これには例えば、発光源を面内に略均等に配置して面状の光源とする形式や、縁（エッジ）に発光源を配置して反射面等を利用して最終的に面状に光を出射するエッジ入力型とする形式等を挙げることができる。
【００７９】
偏光板６、８は、液晶パネル７を挟むように配置される一対の光学要素であり、吸収軸方向に平行な振動面を有する偏光光を吸収する一方、吸収軸方向に直交する振動面を有する偏光光を透過する機能を有する。当該偏光板６、８と液晶パネル７を透過したバックライト５の光が映像光となり観察者側に出射される。
【００８０】
液晶パネル７は、映像源ユニットにおける映像源９を構成する要素の１つであり、ここに出射されるべき映像情報が表されている。ここには通常の液晶ディスプレイパネルユニットに用いられる液晶パネルを用いることができる。
【００８１】
このような映像表示装置４は例えば次のように作動する。図９には映像表示装置４を作動させて映像を出射させたときの光路も合わせて示した。映像表示装置４を作動させると、図９に示したように映像光Ｌ１１は、光学シート４０内に備えられる各層を透過して観察者に出射される。また、映像光Ｌ１２、Ｌ１３は、プリズム部４２、４２、…と光吸収部４３、４３、…との界面で全反射されて観察者側に出射される。このとき光吸収部４３、４３、…の斜辺は上記したように傾斜しているので、当該斜辺による反射の前後で光の角度が変わり、視野角が広がる方向への映像光の出射が可能となる。これにより広い視野角を得ることができる。
【００８２】
一方、外光として映像表示装置４に入射した外光Ｌ１４は、光吸収部４３に入射することによりここで吸収される。このように外光の一部が光吸収部４３、４３、…に吸収されてコントラストを向上させることができる。
【００８３】
さらに映像表示装置４では、光学シート４０で次のように外部からの衝撃力（図９にＦ２で示した力）を吸収することが可能である。すなわち、図９にＦ２で示した衝撃力が加わっても、光学機能シート層４１のプリズム部４２、４２、…が低い弾性率で形成されているので、ここで力を吸収することができる。従って、映像源９が破損することを防止することが可能となる。このとき、光学機能シート層４１の観察者側に第二高弾性率層４７が備えられている。第二高弾性率層４７はプリズム部４２、４２、…より大きな弾性率を有しているので、第二高弾性率層４７が力を受けたときには、該力を第二高弾性率層４７内に分散してプリズム部４２、４２、…に伝達することができる。これによりさらに効率良くプリズム部４２、４２、…で力を吸収することが可能となる。
【００８４】
さらには、光学機能シート層４１の映像源９側にも弾性率の高い第一高弾性率層４６が備えられているので、ここでも力を分散させることができ、さらに映像源９を破損から保護することができる。
【００８５】
また、上記のようにプリズム部４２、４２、…は光吸収部４３、４３、…間に配置されている。これにより、プリズム部４２、４２、…に衝撃吸収性の高い流動性がある材料を用いた場合であっても、光吸収部４３、４３、…によりその流動を抑制することができる。従って形状的な安定性も保持することが可能である。
【００８６】
図１０は、第四の変形例に係る光学シート５２のうち、光学機能シート層５３の構成を模式的示した斜視図である。図１０では、分かりやすさのため斜視図の上と右にそれぞれ断面図を示している。光学機能シート層５３のプリズム部及び光吸収部の形状以外の構成は上記した光学シート４０の構成と共通するので、ここでは説明を省略する。また図１０の斜視図において紙面手前が観察者側、紙面奥が光源側である。
【００８７】
図１０に示した光学機能シート層５３では、断面が三角形である光吸収部５５ａ、５５ａ、…、５５ｂ、５５ｂ、…が格子状に形成され、格子により囲まれた各領域がプリズム部５４、５４、…となっている。
【００８８】
ここでは光吸収部５５ａ、５５ａ、…、５５ｂ、５５ｂ、…断面が三角形であるとしたが、ここが台形であってもよい。この時には台形の短い上底が光源側に、台形の長い下底が観察者側になるように配置される。
【００８９】
第四の変形例では、このように一枚の光学機能シート層５３の中で光吸収部５５ａ、５５ａ、…、５５ｂ、５５ｂ、…が格子状に形成されている。そして当該格子状は略直角に交わっているのが特徴である。このように形成することにより、１枚の光学機能シート層５３で水平、及び垂直方向に視野角を広げることができる。従って、光学シートの厚さを薄くしつつ、あらゆる方向に視野角を広げることが可能となる。
【００９０】
図１１は、第五の変形例に係る光学シート６０のうち、光学機能シート層６３の構成を模式的に示した斜視図である。図１１では、分かりやすさのため斜視図の右に断面図を示している。光学機能シート層６３のプリズム部及び光吸収部の形状以外の構成は上記した光学シート４０の構成と共通するので、ここでは説明を省略する。また図１１の斜視図において紙面手前が観察者側、紙面奥が光源側である。
【００９１】
図１１に示した光学機能シート層６３では、断面が三角形である光吸収部６５ａ、６５ａ、…、６５ｂ、６５ｂ、…が格子状に形成され、格子により囲まれた各領域がプリズム部６４、６４、…となっている。
【００９２】
ここでは光吸収部６５ａ、６５ａ、…、６５ｂ、６５ｂ、…断面が三角形であるとしたが、ここが台形であってもよい。この時には台形の短い上底が光源側に、台形の長い下底が観察者側になるように配置される。
【００９３】
第五の変形例でも、一枚の光学機能シート層の中で光吸収部が格子状に形成されている。そして当該格子状は所定の角度γを有して交わっているのが特徴である。このように形成することにより、当該γに対応する所定の角度への視野角特性を向上させることができる。
【００９４】
以下実施例により本発明をさらに詳しく説明する。ただし、本発明は当該実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００９５】
本実施例では、光学シートを作製して衝撃を与える評価を行った。すなわち、光学シートをＰＤＰに貼付し、光学シート側から衝撃を与え、ＰＤＰへの影響を調べた。図１２に光学シートの形状を説明する図を示した。図１２からわかるように、本実施例では、光学シートは粘着剤層、第二高弾性率層、光学機能シート層、及び第一高弾性率層からなり、粘着剤層以外は、１３０μｍの厚さである。また光学機能シート層においてプリズム部のピッチは４６μｍ、図１２のＰ／Ｑで表される開口率は０．３５（３５％）である。また光吸収部のシート厚さ方向の大きさは１１０μｍである。
【００９６】
表１に各層の弾性率を示した。
【００９７】
【表１】
2010113164.tif 000003
【００９８】
表１に示した４種類の光学シートのそれぞれをＰＤＰに貼付して平置きし、１ｍ上方から１．０４０ｋｇ（１０４０ｇ）の鉄球を自由落下させた。そして、ＰＤＰのパネル面に備えられるガラスが割れなかったものを「○」、割れたものを「×」とした。表２に結果を示した。
【００９９】
【表２】
2010113164.tif 000004
【０１００】
表１、表２からわかるように、光学機能シート層を高い弾性率の層で挟むように配置するとともに、該光学機能シート層のプリズム部の弾性率を低くすることにより、耐衝撃性を向上させることが可能となった。
【０１０１】
以上、現時点において最も実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う光学シート及び映像表示装置も本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】第一実施形態に係る光学シートの断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。
【図２】図１に示した光学シートの一部を拡大して示した図である。
【図３】映像表示装置を説明するための図である。
【図４】第一の変形例に係る光学シートの断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。
【図５】第二の変形例に係る光学シートのうち光学機能シート層を説明するための図である。
【図６】第三の変形例に係る光学シートのうち光学機能シート層を説明するための図である。
【図７】第二実施形態に係る光学シートの断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。
【図８】図７に示した光学シートの一部を拡大して示した図である。
【図９】映像表示装置を説明するための図である。
【図１０】第四の変形例に係る光学シートのうち光学機能シート層を説明するための図である。
【図１１】第五の変形例に係る光学シートのうち光学機能シート層を説明するための図である。
【図１２】衝撃を与える評価に供する光学シートを説明するための図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１  映像表示装置
２  プラズマディスプレイパネル（映像源）
３  映像源ユニット
４  映像源ユニット
５  バックライト
６  偏光板
７  液晶パネル
８  偏光板
９  映像源
１０  光学シート
１１  光学機能シート層
１２  プリズム部
１３  光吸収部
１４  バインダー部
１５  光吸収粒子
１６  第一高弾性率層（基材層）
１７  第二高弾性率層
１８  接着剤層
１９  色調補正層
２０  ＡＳ層
２１  ＡＧ層（又はＡＲ層）
４０  光学シート
４１  光学機能シート層
４２  プリズム部
４３  光吸収部
４４  バインダー部
４５  光吸収粒子
４６  第一高弾性率層（基材層）
４７  第二高弾性率層
４８  接着剤層
４９  接着剤層
５０  ＴＡＣフィルム層
５１  ＡＧ層
【図１】
2010113164.tif 000005
【図２】
2010113164.tif 000006
【図３】
2010113164.tif 000007
【図４】
2010113164.tif 000008
【図５】
2010113164.tif 000009
【図６】
2010113164.tif 000010
【図７】
2010113164.tif 000011
【図８】
2010113164.tif 000012
【図９】
2010113164.tif 000013
【図１０】
2010113164.tif 000014
【図１１】
2010113164.tif 000015
【図１２】
2010113164.tif 000016