(57)【要約】【課題】他の部材と擦過する等した場合であっても集光機能が劣化することを抑制して高輝度を得ることが可能なレンズシート、及びこれを用いたバックライト・ユニット、ディスプレイ装置を提供する。【解決手段】板状をなす光透過性の基材２１と、該基材２１の出射面側の面に沿って延在するとともに互いに並行に配置された複数の第１レンズ３１より構成される第１レンズアレイ３０と、基材２１の出射面側に第１レンズ３１と交差する方向に沿って延在するとともに互いに平行に配置され、第１レンズ３１と高さの異なる第２レンズ４１から構成される第２レンズアレイ４０と、これら第１レンズ３１及び第２レンズ４１よりも高さの高い複数のリブ５０とからレンズシート２０Ａを構成し、リブ５０の高さをｈｒとし第１レンズ３１及び第２レンズ４１のうち最も高さの高いものをｈとして、ｈ＋１０μｍ≦ｈｒを満たすように構成する。【選択図】図３
2010160438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射面側に配置される光源からの光の光学特性を変換し、出射面から出射するレンズシートであって、
板状をなす光透過性の基材と、
該基材の前記出射面側の面に沿って延在するとともに互いに並行に配置された複数の第１レンズより構成される第１レンズアレイと、
前記基材の前記出射面側に前記第１レンズと交差する方向に沿って延在するとともに互いに平行に配置され、前記第１レンズと前記基材からの高さの異なる複数の第２レンズから構成される第２レンズアレイと、
前記第１レンズ及び前記第２レンズよりも前記基材からの高さの高い複数のリブとを備え、
前記リブの基材からの高さをｈｒとし、前記第１レンズ及び前記第２レンズのうち基材から最も高さの高いものをｈとして次式（１）を満たすようにしたことを特徴とするレンズシート。
ｈ+１０μｍ≦ｈｒ    ……（１）
【請求項２】
各前記第２レンズが、前記第１レンズアレイを構成する複数の前記第１レンズの頂部に形成されて、該複数の頂部にわたって離散的に延在しており、
前記リブが、前記第１レンズの頂部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズシート。
【請求項３】
前記第１レンズが、断面等脚台形状の台形プリズム形状をなしていることを特徴とする請求項２に記載のレンズシート。
【請求項４】
前記第１レンズにおける断面等脚台形状の一対の斜辺の延長線同士がなす角度が７０°〜１１０°に設定されていることを特徴とする請求項３に記載のレンズシート。
【請求項５】
前記第２レンズが、三角プリズム形状をなしていることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載のレンズシート。
【請求項６】
前記第２レンズのプリズム頂角が７０°〜１１０に設定されていることを特徴とする請求項５に記載のレンズシート。
【請求項７】
前記第２レンズの数ｘ２と前記リブの数ｘｒとが式（２）の関係を満たすようにしたことを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載のレンズシート。
０．０５×ｘ２≦ｘｒ≦０．８０×ｘ２    ……（２）
【請求項８】
前記リブが、前記第１基材の前記出射面側の面に沿って延在するとともに前記第１レンズに平行に配置されており、
前記第１レンズよりも前記基材からの高さの低い前記第２レンズが、前記第１基材の前記出射面側の面に沿って複数延在させられて、前記複数の第１レンズの谷部に該第１レンズよりも前記基材からの高さの低い複数のサブレンズを形成していることを特徴とする請求項１に記載のレンズシート。
【請求項９】
前記第１レンズの幅Ｗ１とピッチＰ１との比Ｗ１／Ｐ１が０．５〜０．８に設定されるとともに、
前記第２レンズの幅Ｗ２とピッチＰ２との比Ｗ２／Ｐ２が０．８〜１．０に設定されていることを特徴とする請求項８に記載のレンズシート。
【請求項１０】
前記第１レンズの数ｘ１と前記リブの数ｘｒとが式（３）の関係を満たすようにしたことを特徴とする請求項８又は９に記載のレンズシート。
０．０５×ｘ１≦ｘｒ≦０．８０×ｘ２    ……（３）
【請求項１１】
平面視における前記出射面の総面積Ｓと前記リブの総面積Ｓｒとが式（４）の関係を満たすようにしたことを特徴とする請求項２から９のいずれか一項に記載のレンズシート。
０．０４×Ｓ≦Ｓｒ≦０．４５×Ｓ    ……（４）
【請求項１２】
前記リブが規則的に複数配置されていることを特徴とする請求項２から１１のいずれか一項に記載のレンズシート。  
【請求項１３】
前記リブがランダムに複数配置されていることを特徴とする請求項２から１２のいずれか一項に記載のレンズシート。
【請求項１４】
前記第１レンズと前記第２レンズとが交差する角度が６０°〜１２０°の範囲に設定されていることを特徴とする請求項２から１３のいずれか一項に記載のレンズシート。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載のレンズシートと、
該レンズシートの前記入射面側に配設されていて光を照射する光源と、
前記レンズシートと前記光源との間に配設されていて前記光源からの光を拡散させる光拡散板とを備えたことを特徴とするバックライトユニット。
【請求項１６】
請求項１５に記載されたバックライトユニットと、
該バックライトユニットからの光照射によって画像表示を行う画像表示素子とを備えたことを特徴とするディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画素単位での透過／非透過を可能とするディスプレイ用光学シート等に代表されるレンズシート、あるいは透明状態／散乱状態に応じて表示パターンが規定される表示素子が配置された液晶パネルを背面側から照明するバックライトユニット、ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＦＴ型液晶パネルやＳＴＮ型液晶パネルを使用したディスプレイ装置は、例えば、ＯＡ分野でカラーノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）を中心に商品化されている。
このようなディスプレイ装置においては、液晶パネルの背面側に光源を配置し、この光源からの光で液晶パネルを照明する、いわゆるバックライト方式が採用されている。
この種のバックライト方式に採用されているバックライトユニットを大別すると、冷陰極管（ＣＣＦＬ）等の光源ランプを光透過性に優れたアクリル樹脂などからなる平板状の導光板内で多重反射させる「導光板ライトガイド方式」（いわゆるエッジライト方式）と、導光板を用いない「直下型方式」とがある。
【０００３】
導光板ライトガイド方式のバックライトユニットが搭載されたディスプレイ装置としては、たとえば図９に示すものが一般に知られている。
このディスプレイ装置は、偏光板１７１、１７３に挟まれた液晶パネル１７２を備え、その背面側に略長方形板状のＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）やアクリル等の透明な基材からなる導光板１７９が設置されており、該導光板１７９の上面（光出射側）と背面側の偏光板１７３との間に拡散フィルム（拡散層）１７８が設けられている。
【０００４】
また、この導光板１７９の背面側には、導光板１７９に導入された光を液晶パネル１７２方向に均一となるように散乱して反射させるための散乱反射パターン部（図示省略）が印刷等されることによって設けられており、該散乱反射パターン部のさらに背面側には、反射フィルム（反射層）１７７が設けられている。
【０００５】
さらに、導光板１７９の一側端部には、光源ランプ１７６が取り付けられており、該光源ランプ１７６の光を効率よく導光板１７９中に入射させるために光源ランプ１７６の背面側を覆うようにして高反射率のランプリフレクター１８１が設けられている。なお、上記散乱反射パターン部は、白色の二酸化チタン（ＴｉＯ２）粉末を透明な接着剤などに混合した混合物を、所定パターンたとえばドットパターンにて印刷し乾燥、形成したものであって、導光板１７９内に入射した光に指向性を付与して出射面側へと導くようになっており、これによって高輝度化が図られている。
【０００６】
また、最近では、光利用効率を向上させて高輝度化を図るために、図１０に示すように、拡散フィルム１７８と液晶パネル１７２との間に、集光機能を備えたプリズムフィルム（プリズム層）１７４、１７５を設けることが提案されている。このプリズムフィルム１７４、１７５は導光板１７９の出射面から出射され、拡散フィルム１７８で拡散された光を、高効率で液晶パネル１７２の有効表示エリアに集光させるものである。
【０００７】
しかしながら、図９または図１０に例示した液晶表示装置における視野範囲のコントロールは、拡散フィルム１７８の拡散性のみに委ねられているため、そのコントロールは難しく、拡散方向の中心部が明るく周辺部にいくほど暗くなる特性は避けられない。その結果、液晶画面を横から見た時の輝度の低下が大きく、光の利用効率の低下を招いていた。
さらに、図１０に例示したプリズムフィルム１７４、１７５を用いる方法では、プリズムフィルム１７４、１７５の枚数が２枚必要であるため、フィルムの吸収による光量の低下が大きくなるだけでなく、部材数の増加によりコストが上昇する原因にもなっていた。
【０００８】
一方、直下型方式のバックライトユニットは、導光板の利用が困難な大型の液晶ＴＶなどの表示装置に用いられており、このバックライトユニットを用いた一例として、例えば図１１に示すようなディスプレイ装置が一般的に知られている。
【０００９】
このディスプレイ装置においては、偏光板１７１、１７３に挟まれた液晶パネル１７２が設けられるとともに、その背面側に蛍光管等からなる光源１５１が設けられている。そして、光源１５１から出射された光が、拡散フィルム１７８で拡散させられ、高効率で液晶パネル１７２の有効表示エリアに集光させられるようになっている。また、光源１５１からの光を効率よく照明光として利用するために、光源１５１の背面にはリフレクター１５２が配置されている。
また、最近ではこの直下型方式のバックライトユニットにおいても、光利用効率をアップして高輝度化を図るために、図１０に示す場合と同様に、拡散フィルム１７４と液晶パネル１７２の偏光板１７３との間に、光集光機能を備えたプリズムフィルム（プリズム層）を設けることが提案されている。
【００１０】
しかしながら、図１１に例示する構成の液晶表示装置でも、その視野範囲のコントロールは、拡散フィルム１７４の拡散性のみに委ねられているため、そのコントロールは難しく、拡散方向の中心部が明るく周辺部にいくほど暗くなる特性は避けられない。その結果、液晶画面を横から見た時の輝度の低下が大きく、光の利用効率の低下を招いていた。さらに、プリズムフィルムを用いる方法では、プリズムフィルムの枚数が２枚必要であるため、フィルムの吸収による光量の低下が大きくなるだけでなく、部材数の増加によりコストが上昇する原因にもなっていた。
また、図１１において、光源１５１の配列間隔が広すぎると、画面上に輝度ムラが生じやすく、光源の数を減らすことができず、消費電力の増加およびコストの増加を招く原因となっていた。
【００１１】
ところで、上述のような液晶表示装置では、軽量，低消費電力，高輝度であることが市場ニーズとして強く要請されており、それに伴い、液晶表示装置に搭載されるバックライトシステムも、軽量，低消費電力，高輝度であることが要求されている。特に、最近、目覚ましい発展をみるカラー液晶表示装置においては、液晶パネルのパネル透過率がモノクロ対応の液晶パネルに比べ格段に低く、そのため、バックライトシステムの輝度向上を図ることが、装置自体の低消費電力を得るために必須の課題となっている。
しかしながら、上記したような従来の構成では、液晶表示装置のさらなる薄型化が図られる今日、高輝度，低消費電力の要請に充分に応えられているとは言い難く、ユーザからは、低価格、高輝度、高表示品位で、かつ、低消費電力の液晶表示装置を実現できるバックライトシステムの開発が待ち望まれている。
【００１２】
この点、輝度を向上させるととともに光の拡散性と均一性を向上させるためにプリズム等の凸形状のレンズパターンを多数配列させたレンズシートを用いることが提案されている。
通常、レンズシートは製造後に所定の形状にカットされ、組み立て工場への輸送、組み立てを経てディスプレイ装置と一体となり、販売店への輸送後に展示、使用される。これらの全ての過程でレンズシートの表面は製造、組み立て、運搬等の工程で、振動等によって積層する別のレンズシートの裏面等の他の部材に接触してこすれ、傷がつく危険性にさらされる。特にレンズシートは通常合成樹脂製であるために、レンズパターンなどのレンズ部品形状は傷つき易い材質のものが多く、傷を透過する光が乱反射する等して光学性能が著しく低下する原因になる。
【００１３】
これを防ぐためにはレンズ等の光学形状を有する面を物理的に硬くしたり滑り易くする処理が有効である。しかしながら、これらの方法は材料を限定する必要があったり、被膜の塗布工程を設ける必要があるため汎用性の高い方法とはいえない。また、レンズシートの表面に保護フィルムを貼着することは汎用性の高い方法であるが、レンズシートの使用時に保護フィルムを脱着する工程が増え、保護フィルムは最終的に廃棄されるためコスト高になり廃棄物を生じるために効率の良い方法とは言いがたい。
【００１４】
このようなレンズシートのレンズパターンにキズが付くのを防止する手段として、例えば特許文献１に記載されたようなレンズフィルムが提案されている。
このレンズシートでは、シート基材にレンズパターンを転写したものを巻き取り用ローラで巻き取る方法が提案されている。そして、このレンズパターンはシート基材に転写成形した凸形状の先端が接触して変形するのを防止するために、シート基材に形成した多数の凸形状よりも高さの高い接触防止用突部を一部に設けて、巻き取った際に接触防止用突部がシート基材に接触し、他の多数の凸形状がシート基材に接触しないようにしたものである。
この場合、接触防止用突部とこれより高さの低い凸形状との高さの差は５．０μｍ、少なくとも１．０μｍであると規定している。
【００１５】
また、特許文献２に記載されたレンズシートは、光を出射する一方の面に複数のプリズム要素を配列して構成され、第１のプリズム要素を第２のプリズム要素より高く形成し、第１のプリズム要素は頂部が平坦など鈍い先端形状とされ、第２のプリズム要素は鋭い先端を有している。第１及び第２のプリズム要素の高さの差を約２μｍ〜１０μｍに設定している。第１のプリズム要素は先端が鈍いので運搬や保管や使用時等に擦過しても損傷を受けにくいとし、第２のプリズム要素は損傷を受けやすいがオンアクシス光における利得が最大であるとしている。
【００１６】
また、レンズシートの性能向上を目的として、従来使用されてきたプリズム、レンチキュラーレンズ、マイクロレンズ、多角錘の他にも下記特許文献３，４に示すような様々な光学形状の提案があり、今後も新たな形状が増えていくと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００８−２０３７７６号公報
【特許文献２】特表２００８−５１５０２６号公報
【特許文献３】特開２００７−３５７１号公報
【特許文献４】特開２００７−３０４５６５号公報
【特許文献５】特開２００８−１０２４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、特許文献１に記載されたレンズシートは、ロール状に巻き取られた場合に限定され、ディスプレイに装着したりして使用する際には所定寸法毎に切断する必要がある。そして、切断したレンズシートを積層して保管したりテレビ等のディスプレイ装置に装着した場合、レンズ要素である接触防止用突部や他の凸形状の相互間における上述した程度の高低差では、擦過して他の凸形状のレンズ要素の先端に傷がついてしまい、これをディスプレイに装着すれば光学特性を低下させるおそれがある。
また、特許文献２に記載したレンズシートでは、他のレンズシートのシート基材や何らかの物体等で表面を擦過することによって、集光機能を担う第２のレンズ要素に傷がつくと、レンズシートの集光機能が著しく劣化してしまうという問題があった。
【００１９】
本発明は、このような実情に鑑みて、他の部材と擦過する等した場合であっても集光機能が劣化することを抑制して輝度を高く維持することが可能なレンズシート、及びこれを用いたバックライト・ユニット、ディスプレイ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】
【００２０】
前記課題を解決するために本発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係るレンズシートは、入射面側に配置される光源からの光の光学特性を変換し、出射面から出射するレンズシートであって、板状をなす光透過性の基材と、該基材の前記出射面側の面に沿って延在するとともに互いに並行に配置された複数の第１レンズより構成される第１レンズアレイと、前記基材の前記出射面側に前記第１レンズと交差する方向に沿って延在するとともに互いに平行に配置され、前記第１レンズと前記基材からの高さの異なる複数の第２レンズから構成される第２レンズアレイと、前記第１レンズ及び前記第２レンズよりも前記基材からの高さの高い複数のリブとを備え、前記リブの基材からの高さをｈｒとし、前記第１レンズ及び前記第２レンズのうち基材から最も高さの高いものをｈとして次式（１）を満たすようにしたことを特徴としている。  ｈ+１０μｍ≦ｈｒ    ……（１）
【００２１】
本発明によれば、レンズシートの第１レンズ及び第２レンズ頂部が角部であると、輝度は高いが非常に傷つきやすいという特性があるが、第１レンズ及び第２レンズが他の部材等と接触したり擦過したりする等して損傷するのをこれら第１レンズ及び第２レンズよりも高さの高いリブによって保護することができる。そのため、第１レンズ及び第２レンズの頂部に傷などが生じ難いから、レンズシートを透過する光の集光機能を十分発揮して高い輝度を維持できる。
なお、リブの高さｈｒが上記（１）式の範囲内であれば、リブによって第１レンズ及び第２レンズが適確に保護されて傷を生じにくく、光学特性の良好な光学シートを得られる。一方、リブの高さｈｒがｈ＋１０μｍ未満となると、レンズシートの振動等によって第１レンズ又は第２レンズの頂部が他の部材等に接触する等して傷を生じ易く集光または拡散特性が低下する。
さらに、本発明においては第１レンズと第２レンズとの高さが異なっているため、たとえリブによる保護が及ばない場合であっても、他の部材と接触したり擦過するのは第１レンズ又は第２レンズのいずれか一方となる。即ち、第１レンズ又は第２レンズの残りの一方については頂部に傷などが生じるのを防止できるため、レンズシートが他の部材と接触しやすい過酷な状況に置かれた場合であっても、最低限の集光機能を確保し輝度の低下を抑えることができる。
【００２２】
本発明に係るレンズシートにおいては、各前記第２レンズが、前記第１レンズアレイを構成する複数の前記第１レンズの頂部に形成されて、該複数の頂部にわたって離散的に延在しており、前記リブが、前記第１レンズの頂部に形成されていることを特徴としている。
【００２３】
本発明に係るレンズシートにおいては、前記第１レンズが、断面等脚台形状の台形プリズム形状をなしていることが好ましい。
【００２４】
本発明に係るレンズシートにおいては、前記第１レンズにおける断面等脚台形状の一対の斜辺の延長線同士がなす角度が７０°〜１１０°に設定されていることが好ましい。
【００２５】
本発明に係るレンズシートにおいては、前記第２レンズが、三角プリズム形状をなしていることが好ましい。。
【００２６】
本発明に係るレンズシートにおいては、前記第２レンズのプリズム頂角が７０°〜１１０に設定されていることが好ましい。
【００２７】
本発明に係るレンズシートにおいては、前記第２レンズの数ｘ２と前記リブの数ｘｒとが式（２）の関係を満たすようにしたことが好ましい。
０．０５×ｘ２≦ｘｒ≦０．８０×ｘ２    ……（２）
【００２８】
本発明に係るレンズシートにおいては、前記リブが、前記第１基材の前記出射面側の面に沿って延在するとともに前記第１レンズに平行に配置されており、前記第１レンズよりも前記基材からの高さの低い前記第２レンズが、前記第１基材の前記出射面側の面に沿って複数延在させられて、前記複数の第１レンズの谷部に該第１レンズよりも前記基材からの高さの低い複数のサブレンズを形成していることを特徴としている。
【００２９】
本発明に係るレンズシートは、前記第１レンズの幅Ｗ１とピッチＰ１との比Ｗ１／Ｐ１が０．５〜０．８に設定されるとともに、前記第２レンズの幅Ｗ２とピッチＰ２との比Ｗ２／Ｐ２が０．８〜１．０に設定されていることが好ましい。。
【００３０】
本発明に係るレンズシートは、前記第２レンズの数ｘ２と前記リブの数ｘｒとが式（３）の関係を満たすようにしたことが好ましい。。
０．０５×ｘ２≦ｘｒ≦０．８０×ｘ２    ……（３）
【００３１】
本発明に係るレンズシートにおいては、平面視における前記出射面の総面積Ｓと前記リブの総面積Ｓｒとが式（４）の関係を満たすようにしたことが好ましい。
０．０４×Ｓ≦Ｓｒ≦０．４５×Ｓ    ……（４）
【００３２】
本発明に係るレンズシートにおいては、前記リブが規則的に複数配置されていることが好ましい。。  
【００３３】
本発明に係るレンズシートにおいては、前記リブがランダムに複数配置されているものであってもよい。
【００３４】
本発明に係るレンズシートにおいては、前記第１レンズと前記第２レンズとが交差する角度が６０°〜１２０°の範囲に設定されていることが好ましい。
【００３５】
本発明に係るバックライトユニットは、上記レンズシートと、該レンズシートの前記入射面側に配設されていて光を照射する光源と、前記レンズシートと前記光源との間に配設されていて前記光源からの光を拡散させる光拡散板とを備えたことを特徴としている。
【００３６】
本発明に係るディスプレイ装置は、上記バックライトユニットと、該バックライトユニットからの光照射によって画像表示を行う画像表示素子とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００３７】
本発明による光学シート、バックライト・ユニット及びディスプレイ装置は、最も高さの高いリブとこれより高さの低い第１レンズ及び第２レンズとの高さの差が１０μｍより大きく設定することによって、最も高さの高いリブによって第１レンズ及び第２レンズの頂部を保護して傷がつくのを防止できて耐傷性を向上できるとともにレンズシート全体の輝度を高く維持できる。これによって、バックライト・ユニットやディスプレイ装置の輝度を高く維持できる。
また、たとえリブによる保護が及ばない場合であっても、他の部材と接触したり擦過するのは第１レンズ又は第２レンズのいずれか一方となり、残りの一方については頂部に傷などが生じるのを防止できるため、レンズシートが他の部材と接触しやすい過酷な状況に置かれた場合であっても、最低限の集光機能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態に係るディスプレイ装置の縦断面図である。
【図２】実施形態に係る他のディスプレイ装置の縦断面図である。
【図３】第１例のレンズシートの斜視図である。
【図４】図３のＡ方向矢視図である。
【図５】図３のＢ方向矢視図である。
【図６】第２例のレンズシートの斜視図である。
【図７】図６のＡ方向矢視図である。
【図８】図６のＢ方向矢視図である。
【図９】導光板ライトガイド方式のバックライトユニットが搭載されたディスプレイ装置の縦断面図である。
【図１０】拡散フィルムと液晶パネルとの間にプリズムフィルムを設けたディスプレイ装置の縦断面図である。
【図１１】直下型方式のバックライトユニットを備えたディスプレイ装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施の形態について添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の実施形態に係るレンズシートについては、それを用いたバックライトユニット、ディスプレイ装置とともに説明する。
【００４０】
図１に示すように、実施形態に係るディスプレイ装置１００は、上方に光を照射するバックライトユニット８０の光の出射側に、液晶パネル（画像表示素子）９０を重ねて設けることで構成される液晶表示装置であり、液晶パネル９０から上側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。
以下では、このような配置に基づいて、図１の上方向を単に正面方向あるいは観察者側、下方向を単に背面側と称する場合がある。
【００４１】
液晶パネル９０は、例えば矩形格子状に形成された複数の画素領域ごとに、画像信号に応じて光の透過状態を制御する液晶セル（表示素子又はパネル）９１の背面側及び観察者側に、光の偏光方向を制御する偏光板９２、９３が積層されることで構成されている。なお、液晶セル９１は、一対のガラス基板と、それらの間に挟持された液晶層とを含んで構成されている。
また、液晶パネル９０は、いわゆる透過型表示パネルであるが、半透過型表示パネルであってもよい。あるいは、液晶セル９１を含んだ液晶パネル９０に代えて、他の表示パネル、例えば、光透過性の着色パターンによって静止画像を表示する表示パネルを使用してもよい。
【００４２】
バックライトユニット８０は、液晶パネル９０の表示画面と略同一の面積の発光面を備えた発光装置であって、光源部１０の光の出射方向側に光拡散板６０とレンズシート２０とがこの順で積層されることで構成されている。
なお、例えば図２に示すように、レンズシート２０の背面側及び観察者側に、光の出射方向、範囲、色、輝度分布の何れか１つを少なくとも制御する機能を有した光学シート７０が配置されたものであってもよい。この光学シート７０としてはプリズムシート等が挙げられる。また、この光学シート７０は、図２に示すような２枚に限られず、１枚、あるいは３枚以上配置されていてもよい。
【００４３】
本実施形態において光源部１０は、紙面奥行き方向に延びるシリンダ形状をなす複数の線状光源が、互いに平行となるように一定のピッチで間隔を空けて配置されるとともに、これら線状光源の背面側及び側面側がランプハウス１２で囲われることで構成された直下型方式が採用されている。
【００４４】
線状光源としての光源１１としては、陰極管（ＣＣＦＬ)や、半導体レーザー、ＥＬ、ライン状に配置されたＬＥＤ等を用いることができる。
また、ランプハウス１２は、観察者側が開口された箱型形状をなしており、白色フィルム、白色シート等の光反射性のフィルム、シートから構成されている。なお。このランプハウス１２は金属板等の支持体上にフィルム、シート等が貼り付けられて構成されたものであってもよい。
【００４５】
なお、線状光源としての光源１１の他、光源１１は光を放射状に射出可能な点光源であってもよい。この場合、光源１１は、バックライトユニット８０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るとともに、このように配置された光源１１の背面側及び側面側がランプハウス１２で囲われた直下型方式として構成される。
【００４６】
点光源としての光源１１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を採用することが好ましい。この発光ダイオードを構成する際には、例えば単色に発光する発光素子を組み合わせることで白色に発光する方式が一般的に用いられている。また、携帯電話等のモバイル機器においては、青色に発光する発光素子に黄色の蛍光体を搭載して擬似白色に発光する方式の白色ＬＥＤがある。
また、この点光源としての光源１１は、上述したものに限らず、例えばモバイル機器に設けられるもののように、一つの単色発光素子に他の少なくとも１種類以上の蛍光体を搭載したものであってもよい。さらに、例えば通常の蛍光ランプ、ハロゲンランプ、半導体レーザー等であってもよい。さらに、点光源は上述のものに限らず、一つの単色ＬＥＤ素子に少なくとも１種類以上の蛍光体で覆ったものであってもよい。
【００４７】
このようなバックライト用の光源部１０から射出される光は、光源１１の直上の部分は明るくなり光強度の強いスポットが現れる一方で、隣接する光源１１の間は暗くなるという特性を有する。そのため、正面方向の観察者から各光源１１の形状（ランプイメージ）が視認されて光源ムラが生ずるという問題が発生する。この点、該光源１１の観察者側に配置された光拡散板６０によって光源ムラの解消が図られている。
【００４８】
光拡散板６０は、透明樹脂とこの透明樹脂の中に分散された光散乱粒子とを板状に成型することによって構成されている。
これら透明樹脂の屈折率と光散乱粒子の屈折率が異なるものである必要がある。透明樹脂の屈折率と光散乱粒子の屈折率の差は０．０１以上であることが望ましい。屈折率の差がこれより小さいと十分な光散乱性能が得られない。また、その屈折率差は０．５以下でよい。屈折率差が０．５より大きいと光の散乱の度合いが大きくなり、光を液晶パネル９０に向けて十分集光させることができなくなるおそれがある。
この光拡散板６０は、入射した光を散乱させながら透過させる必要がある。このため、光拡散板６０に含まれる光散乱粒子の平均粒径は０．１〜１００μｍであることが望ましい。好ましくは０．５〜３０μｍである。あるいは、光散乱粒子に代えて光拡散板６０の透明樹脂中に空気を含む微細な空洞を分散して設けてもよい。この場合、透明樹脂と空洞中の空気との屈折率差で拡散性能を得ることができる。
【００４９】
光拡散板６０を構成する透明樹脂としては、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、ＰＥＴ、ポリプロピレン等を使用することができる。
【００５０】
また、光散乱粒子として、無機酸化物からなる透明粒子又は樹脂からなる透明粒子を使用できる。例えば、無機酸化物からなる透明粒子としてはシリカやアルミナ等からなる粒子を挙げることができる。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）等の含フッ素ポリマー粒子、シリコーン樹脂粒子等を挙げることができる。これら透明粒子は、２種類以上を混合して使用してもよい。そして、上述した透明樹脂中に光散乱粒子を分散混合して押出し成形することにより、板状の光拡散板６０を製造することができる。その厚みは１〜５ｍｍであることが望ましい。厚さが１ｍｍ未満の場合には光拡散板６０が薄く腰がないのでたわむという欠点があり、５ｍｍを越えると、光源部１０からの光の透過率が悪くなるという欠点がある。
【００５１】
次にレンズシート２０の第１例であるレンズシート２０Ａについて図３から図５を用いて説明する。このレンズシート２０Ａは、光源１１から出射されて光拡散板６０によって拡散された光の一部を集光して液晶パネル９０側に透過させるものであり、略板状または略シート状をなす光透過性の基材２１と、第１レンズアレイ３０と、第２レンズアレイ４０と、リブ５０とを備えている。
【００５２】
第１レンズアレイ３０は、基材２１の出射面２１ａの一方向に沿って延在する複数の第１レンズ３１，３１…が、互いに平行となるように上記一方向と直交する方向に向かってアレイ状に配列されることで構成されている。
【００５３】
この第１レンズアレイ３０の構成要素である第１レンズ３１は、該第１レンズ３１の延在方向に直交する断面が等脚台形状をなす台形プリズム形状をなしている。これにより第１レンズ３１の頂部は平坦状となる。なお、第１レンズ３１の上記断面における等脚台形の一対の斜辺の延長線同士がなす角度θ１は、７０°〜１１０°の範囲に設定されていることが好ましい。
【００５４】
このような台形プリズムとしての第１レンズ３１は、上記断面において斜辺を構成する傾斜面が略直線状をなすことから三角プリズムと同等の効果を発揮する。よって、観察者側への集光効果が高くなるため、輝度を向上させることができる。
なお、第１レンズ３１の基材からの高さｈ１は複数の第１レンズ３１において一定とされている。
【００５５】
第２レンズアレイ４０は、第２レンズ４１，４１…が互いに平行となるように第１レンズ３１の延在方向に向かってアレイ状に配列されることで構成されている。この第２レンズ４１は、第１レンズ３１の平坦状をなす頂部に形成されている。即ち、第２レンズ４１は、複数の第１レンズ３１，３１…の頂部にわたって該第１レンズ３１と直交する方向に沿って離散的かつ直線状に延びている。これにより、各第１レンズ３１の頂部には、それぞれの第２レンズ４１の一部である第２レンズ片４２が複数並列配置されることになる。
【００５６】
このようにして、第１レンズ３１からなる第１レンズアレイ３０上に、該第１レンズ３１と直交する第２レンズ４１からなる第２レンズアレイ４０が形成され、第１レンズアレイ３０と第２レンズアレイ４０との配列方向が直交するように構成されている。なお、第１レンズ３１と第２レンズ４１とは必ずしも直交している必要はなく、その交差する角度が６０°〜１２０°の範囲に設定されていればよい。
【００５７】
また、第２レンズアレイ４０の構成要素である第２レンズ４１は、三角プリズム形状をなしている。これにより第２レンズ４１は、観察者側への高い集光効果を発揮することができる。この第２レンズ４１のプリズム頂角は７０°〜１１０の範囲に設定されていることが好ましい。
なお、第２レンズ４１の基材からの高さｈ２は複数の第２レンズ４１において一定とされている。
【００５８】
そして、リブ５０は、第２レンズ４１と同じく第１レンズ３１の頂部に、観察者側に向かって突出するように形成されており、より詳しくは、複数の第２レンズ片４２の一部に変わって第１レンズ３１の頂部に配置されている。このリブ５０は、複数の第１レンズ３１の頂部にレンズシート２０Ａの正面視にて規則的に配置されていてもよいし、ランダムに配置されているものであってもよい。
なお、本実施形態において、リブ５０は、第２レンズ４１の延在方向両側を向く一対の半楕円形状をなす斜面が付き合わされた形状をなしているが、これに限定されることはなく、第１レンズ３１の頂部から観察者側に突出した形状ならばいかなる形状であってもよく、特にリブ５０の頂部が丸みを帯びた形状であることがより好ましい。
【００５９】
ここで、図４、図５に示すように、リブ５０の基材２１からの高さをｈｒとすると、該ｈｒと上記第２レンズ４１の高さｈ２との間で次式（５）を満たすようにリブ５０及び第２レンズ４１が構成されている。
ｈ２+１０μｍ≦ｈｒ    ……（５）
このように、リブ５０と第２レンズ４１とに高低差を設けることによって、第２レンズ４１が他の部材等と接触したり擦過したりする等して損傷するのをリブ５０によって保護することができる。
【００６０】
また、第１例のレンズシート２０Ａにおいては、図５に示すように、第１レンズ３１の幅Ｗ１、即ち、該第１レンズ３１の延在方向に直交する断面における基材２１と接する箇所の長さと、該第１レンズ３１のピッチＰ１は同一の値されている。なお、Ｗ１及びＰ１の値は、Ｗ１≦Ｐ１の関係が成り立つ限り、互いに異なる値であってもよい。
さらに、図４に示すように、第２レンズ４１の幅Ｗ２、即ち、該第２レンズ４１の延在方向に直交する断面における第１レンズ３１の頂部と接する箇所の長さと、該第２レンズ４１のピッチＰ２は同一とされている。ただし、Ｗ２及びＰ２はの値は、Ｗ２≦Ｐ２の関係が成り立つ限り、互いに異なる値であってもよい。
【００６１】
また、このレンズシート２０Ａにおいては、第２レンズ４１の数ｘ２とリブ５０の数ｘｒとが式（２）の関係を満たすように構成されていることが好ましい。
０．０５×ｘ２≦ｘｒ≦０．８０×ｘ２    ……（２）
さらに、レンズシート２０Ａの平面視における出射面の総面積Ｓとリブ５０の総面積Ｓｒとが式（４）の関係を満たすように構成されていることが好ましい。
０．０４×Ｓ≦Ｓｒ１≦０．４５×Ｓ    ……（４）
これによって、リブ５０による第２レンズ４１の保護作用と、第２レンズ４１による集光機能の最適化が図られる、
【００６２】
次にレンズシート２０の第２例であるレンズシート２０Ａついて図６から図８を用いて説明する。このレンズシート２０Ｂは、光源１１から出射されて光拡散板６０によって拡散された光の一部を集光して液晶パネル９０側に透過させるものであり、略板状または略シート状をなす光透過性の基材２１と、第１レンズアレイ３０と、第２レンズアレイ４０と、リブ５０とを備えている。
【００６３】
第１レンズアレイ３０は、基材２１の出射面２１ａの一方向に沿って延在する複数の第１レンズ３１，３１…が、互いに平行となるように、上記一方向と直交する方向に向かって互いに一定の間隔を空けてアレイ状に配列されることで構成されている。
【００６４】
この第１レンズアレイ３０の構成要素である第１レンズ３１は、該第１レンズ３１の延在方向に直交する断面が三角形状をなす三角プリズム形状をなしている。これにより第１レンズ３１は、観察者側への高い集光効果を発揮することができる。なお、第１レンズ３１のプリズム頂角は７０°〜１１０の範囲に設定されていることが好ましい。
また、該第１レンズ３１は、その延在方向に直交する断面形状が等脚台形状をなす台形プリズム形状であってもよい。このように第１レンズ３１が台形プリズム形状である場合には、上記断面において斜辺を構成する傾斜面が略直線状をなすことから三角プリズムと同等の効果を発揮する。なお、第１レンズ３１の上記断面における等脚台形の一対の斜辺の延長線同士がなす角度θ１は、７０°〜１１０°の範囲に設定されていることが好ましい。
なお、第１レンズ３１の基材からの高さｈ１は複数の第１レンズ３１において一定とされている。
【００６５】
なお、この第２例のレンズシート２０Ｂにおいては、第１レンズ３１は以下のような形状であってもよい。
即ち、第１レンズ３１は、弧状表面を有する頂部と、該頂部から基材２１の出射面２１ａに至る一対の側面部とを有した形状をなしており、該一対の側面部それぞれが、出射面２１ａから上記頂部に向かうにしたがって互いに近接するように構成されている。そして、該第１レンズ３１の延在方向に直交する断面形状は、上記出射面２１ａの法線方向をＺ軸、第１レンズ３１の幅方向における幅方向中心からの位置をｒとしたときに、係数Ｒ、Ａ、Ｂ、Ｃを用いて
Ｚ＝（ｒ２ ／Ｒ）／（１＋√（１−（１＋ｋ）×（ｒ／Ｒ）２ ））＋Ａｒ２ ＋Ｂｒ４ ＋Ｃｒ６
で表され、ピッチＰ１を１と正規化したときに、
前記係数（１／Ｒ）が、−１０より大きく１０未満であり、
前記係数Ａが、−５より大きく５未満であり、
前記係数Ｂが、−１０より大きく１０未満であり、
前記係数Ｃが、−３０より大きく３０未満に設定されている。
【００６６】
第２レンズアレイ４０は、基材２１の出射面２１ａ上において、第１レンズ３１に直交する方向に沿って延在する第２レンズ４１，４１…が互いに一定の間隔を空けて平行となるようにアレイ状に配列されることで構成されている。
このようにして、第１レンズ３１からなる第１レンズアレイ３０と、該第１レンズ３１と直交する第２レンズ４１からなる第２レンズアレイ４０とが互いに直交するようにそれぞれ基材２１の出射面に配置されている。なお、第１レンズ３１と第２レンズ４１とは必ずしも直交している必要はなく、その交差する角度が６０°〜１２０°の範囲に設定されていればよい。
【００６７】
また、第２レンズアレイ４０の構成要素である第２レンズ４１は、上記第１レンズ３１よりも基材２１からの高さの低い三角プリズム形状をなしている。これにより第２レンズ４１は、観察者側への高い集光効果を発揮することができる。なお、第２レンズ４１のプリズム頂角は７０°〜１１０の範囲に設定されていることが好ましい。
なお、第２レンズ４１の基材からの高さｈ２は複数の第２レンズ４１において一定とされている。
【００６８】
さらに、第２レンズ４１は、複数の第１レンズ３１同士の谷部において第２レンズ４１の延在方向に沿って配置された複数のサブレンズ４３を有している。
これら複数のサブレンズ４３のそれぞれは、幅方向における断面形状が三角形のプリズムレンズとされている。そして、サブレンズ４３の延在方向における両端は、隣り合う２つの第１レンズ３１それぞれの側面に接している。
【００６９】
なお、この第２例のレンズシート２０Ｂにおいては、第２レンズ４１は以下のような形状であってもよい。
即ち、第２レンズ４１は、弧状表面を有する頂部と、該頂部から基材２１の出射面２１ａに至る一対の側面部とを有した形状をなしており、該一対の側面部それぞれが上記出射面２１ａから頂部に向かうにしたがって互いに近接する構成とされている。そして該第２レンズ４１の延在方向に直交する断面形状は、前記一面の法線方向をＺ軸、￥第２レンズ４１の幅方向における幅方向中心からの位置をｓとしたときに、係数Ｓ、Ｄ、Ｅ、Ｆを用いて
Ｚ＝（ｓ２ ／Ｓ）／（１＋√（１−（１＋ｊ）×（ｓ／Ｓ）２ ））＋Ｄｓ２ ＋Ｅｓ４ ＋Ｆｓ６
で表され、ピッチＰ２を１と正規化したときに、
前記係数（１／Ｓ）が、−１０より大きく１０未満であり、
前記係数Ｄが、−５より大きく５未満であり、
前記係数Ｅが、−１０より大きく１０未満であり、
前記係数Ｆが、−３０より大きく３０未満に設定されている。
【００７０】
そして、第２例のレンズシート２０Ｂにおけるリブ５０は、第１レンズ３１及び第２レンズ４１と同じく基材２１の出射面２１ａ上に観察者側に向かって突出するように形成されている。より詳しくは、複数の第１レンズ３１の一部に代わるようにして、基材２１の出射面２１ａの一方向に沿って延在しており、即ち、図６に示すように、第１レンズ３１と平行に延在している。
このリブ５０は、一定の間隔毎に第１レンズ３１に代わるように規則的に配置されていてもよいし、あるいはランダムに配置されているものであってもよい。
なお、本実施形態において、リブ５０は、先端が丸みを帯びたプリズム形状をなしているが、この他半楕円形状や半円形状等、第１レンズ３１の頂部から観察者側に突出した形状ならばいかなる形状であってもよく、特にリブ５０の頂部が丸みを帯びた形状であることが好ましい。
【００７１】
ここで、図７、図８に示すように、リブ５０の基材２１からの高さをｈｒとすると、該ｈｒと上記第１レンズ３１の高さｈ１との間で次式（５）を満たすようにリブ５０及び第１レンズ３１が構成されている。
ｈ１+１０μｍ≦ｈｒ    ……（６）
このように、リブ５０と第１レンズ３１とに高低差を設けることによって、第１レンズ３１が他の部材等と接触したり擦過したりする等して損傷するのをリブ５０によって保護することができる。
【００７２】
また、第２例のレンズシート２０Ｂにおいては、図７に示すように、第１レンズ３１の幅Ｗ１、即ち、該第１レンズ３１の延在方向に直交する断面における基材２１と接する箇所の長さと、該第１レンズ３１のピッチＰ１とについて、これらの比Ｗ１／Ｐ１が０．５〜０．８の範囲内に設定されている。
さらに、図８に示すように、第２レンズ４１の幅Ｗ２、即ち、該第２レンズ４１の延在方向に直交する断面における基材２１と接する箇所の長さと、該第２レンズ４１のピッチＰ２とについて、これらの比Ｗ２／Ｐ２が０．８〜１．０の範囲内に設定されている。
【００７３】
また、このレンズシート２０Ｂにおいては、第１レンズ３１の数ｘ１とリブ５０の数ｘｒとが式（３）の関係を満たすように構成されていることが好ましい。
０．０５×ｘ２≦ｘｒ≦０．８０×ｘ２    ……（３）
さらに、レンズシート２０Ａの平面視における出射面の総面積Ｓとリブ５０の総面積Ｓｒとが式（４）の関係を満たすように構成されていることが好ましい。
０．０４×Ｓ≦Ｓｒ１≦０．４５×Ｓ    ……（４）
これによって、リブ５０による第２レンズ４１の保護作用と、第２レンズ４１による集光機能の最適化が図られる。
【００７４】
このようなレンズシート２０の主となる材質としては、例えば、ポリカーボネートもしくはアクリル−スチレン共重合体もしくはポリスチレンもしくはスチレン・ブタジエン・アクリロニトリル共重合体もしくはシクロオレフィンポリマー等が挙げられる。
また、主となる材質の中には分散された透明粒子を具備していることが好ましく、これら主となる材質の屈折率と透明粒子の屈折率との値は異なるものとされており、主となる材質の屈折率と透明粒子の屈折率の差が０．０１以上であることが望ましい。屈折率の差がこれより小さいと十分な光散乱性能を得ることができない。また、その屈折率差は０．５以下で十分であり、透明粒子の平均粒径は０．５〜３０．０μｍであることが望ましい。
【００７５】
透明粒子としては、無機酸化物からなる透明粒子又は樹脂からなる透明粒子が使用できる。例えば、無機酸化物からなる透明粒子としてはシリカやアルミナ等からなる粒子を挙げることができる。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）等の含フッ素ポリマー粒子、シリコーン樹脂粒子等を挙げることができる。これら透明粒子は、２種類以上を混合して使用してもよい。または、板状の部材は主となる材質中に空気を含む微細な空洞を有した構造をしており、主となる材質と空気の屈折率差で拡散性能を得ても良い。
【００７６】
レンズシート２０は単層構造でも複層構造でもよく、透明層を含んでいても良い。
また、レンズシート２０は押し出し法もしくはキャスト法、もしくはインジェクション法で製造され、厚みは１２μｍ以上１ｍｍ以下とされる。厚み１２μｍより下では加工に耐えうる剛性が無く、１ｍｍを超えると加工に耐えうる柔軟性がないため好ましくない。
【００７７】
またはレンズシート２０はＵＶ硬化法で製造してもよい。このＵＶ硬化法で作成される場合、基材２１上にＵＶ硬化性の樹脂を塗布し、所望の形状の金型を押し当て、UV照射し光学層を得る。基材２１としては、当該分野でよく知られたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート、アクリル、ポリプロピレンのフィルムなどが用いられる。
【００７８】
次に、上記のような構成のレンズシート２０を備えたバックライトユニット８０、ディスプレイ装置１００の作用について説明する。このバックライトユニット８０及びディスプレイ装置１００は、レンズシート２０が水平方向を臨むように立設され、さらにこの際、該レンズシート２０の第１レンズアレイ３０又は第２レンズアレイ４０のいずれかの延在方向が水平面と平行となる向きに配置される。
【００７９】
光源部１０の光源１１から出射された光は、光拡散板６０に入射し、光散乱効果を付与されて十分に拡散させられる。これによって、ランプイメージの低減が図られる。そして、光拡散板６０を通過した光は、レンズシート２０に到達し、該レンズシート２０の第１レンズアレイ３０及び第２レンズアレイ４０によって、水平方向及び垂直方向の光が絞られて集光される。これにより輝度の向上が図られる。
このようにレンズシート２０を通過した光は、液晶パネル９０を通過することにより、画像表示として観察者に視認される。
【００８０】
ここで、本実施形態のレンズシート２０においては、第１例のレンズシート２０Ａ、第２例のレンズシート２０Ｂのいずれにおいても、第１レンズ３１、第２レンズ４１よりも基材２１からの高さの高いリブ５０が形成されている。また、これらレンズシート２０Ａ，２０Ｂにおいて、第１レンズ３１及第２レンズ４１のうち基材２１から高さの高いものの高さをｈとした場合、次式（１）の関係を満たすように構成されている。
ｈ+１０μｍ≦ｈｒ    ……（１）
これによって、以下のような作用効果を奏する。
【００８１】
即ち、レンズシート２０の第１レンズ３１及び第２レンズ４１の頂部が角部であると、輝度は高いが非常に傷つきやすいという特性があるが、本実施形態のレンズシート２０においては、第１レンズ３１及び第２レンズ４１が他の部材等と接触したり擦過したりする等して損傷するのをこれら第１レンズ３１及び第２レンズ４１よりも高さの高いリブ５０によって保護することができる。そのため、第１レンズ３１及び第２レンズ４１の頂部に傷などが生じ難いから、レンズシート２０を透過する光の集光機能を十分発揮して高い輝度を維持できる。
【００８２】
また、リブ５０の高さｈｒが上記（１）式の範囲内であるため、リブ５０によって第１レンズ３１及び第２レンズ４１が適確に保護されて傷を生じにくく、光学特性の良好なレンズシート２０を得ることができる。この点、リブ５０の高さｈｒがｈ＋１０μｍ未満となると、レンズシート２０の振動等によって第１レンズ３１又は第２レンズ４１の頂部が他の部材等に接触する等して傷を生じ易く集光または拡散特性が低下する。
【００８３】
さらに、レンズシート２０においては、第１レンズ３１と第２レンズ４１との高さが異なっているため、たとえリブ５０による保護が及ばない場合であっても、他の部材と接触したり擦過するのは第１レンズ３１又は第２レンズ４１のいずれか高さの高い一方となる。即ち、第１例のレンズシート２０Ａにおいては、第１レンズ３１の頂部に形成された第２レンズ４１のみが他の部材と接触し、第２例のレンズシート２０Ｂにおいては、第２レンズ４１よりも基材２１からの高さの高い第１レンズ３１が他の部材と接触する。これによって、第１レンズ３１又は第２レンズ４１のうち他の部材と接触しない残りの一方については頂部に傷などが生じるのを防止できるため、レンズシート２０が他の部材と接触しやすい過酷な状況に置かれた場合であっても、最低限の集光機能を確保することができる。
【００８４】
以上のようにして、最も高さの高いリブ５０とこれより高さの低い第１レンズ３１及び第２レンズ４１との高さの差を１０μｍより大きく設定することによって、最も高さの高いリブ５０によって第１レンズ３１及び第２レンズ４１の頂部を保護して傷がつくのを防止できて耐傷性を向上できるとともにレンズシート２０全体の輝度を高く維持できる。これによって、バックライトユニット８０やディスプレイ装置１００の輝度を高く維持できる。
また、たとえリブ５０による保護が及ばない場合であっても、他の部材と接触したり擦過するのは第１レンズ３１又は第２レンズ４１のいずれか一方となり、残りの一方については頂部に傷などが生じるのを防止できるため、レンズシート２０が他の部材と接触しやすい過酷な状況に置かれた場合であっても、最低限の集光機能を確保することができる。
【００８５】
以上、本発明であるレンズシート２０、バックライトユニット８０及びディスプレイ装置１００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。
【実施例】
【００８６】
以下、実施例を記載する。
【００８７】
（第１例のレンズシートの製造方法）
第１例のレンズシート２０Ａの形状に対応する型として、第１レンズ３１のピッチＰ１、幅Ｗ１、高さｈ１をそれぞれ７０μｍ、３６μｍ、１８μｍ、第２レンズ４１のピッチＰ２、幅Ｗ２、高さｈ２をそれぞれ２４μｍ、２４μｍ、３０μｍとするとともに、リブの数ｘｒと第２レンズ４１の本数ｘ２の比ｘｒ／ｘ２の異なる型Ａ〜Ｆを作製した。これらの型Ａ〜Ｆにおいては、ｘｒ／ｘ２が、それぞれ０％、５％、２０％、５０％、８０％、１００％とした。
【００８８】
さらに、第１例のレンズシート２０Ａの形状に対応する型として、第１レンズ３１のピッチＰ１、幅Ｗ１、高さｈ１をそれぞれ７０μｍ、３６μｍ、１８μｍ、第２レンズ４１のピッチＰ２、幅Ｗ２、高さｈ２をそれぞれ２４μｍ、２４μｍ、３０μｍとするとともに、ピッチが２４μｍ、高さｈｒが２２μｍの楕円形のリブ５０を備え、該リブ５０の総面積Ｓｒのレンズシート２０Ａ出射面総面積Ｓに対する割合の異なる型Ｇ〜Ｆを作製した。これらの型Ｇ〜Ｆにおいては、上記リブ５０の総面積Ｓｒの割合が、それぞれ４％、２０％、４５％、６０％とした。
【００８９】
さらにまた、さらに、第１例のレンズシート２０Ａの形状に対応する型として、第１レンズ３１のピッチＰ１、幅Ｗ１、高さｈ１をそれぞれ７０μｍ、３６μｍ、１８μｍ、第２レンズ４１のピッチＰ２、幅Ｗ２、高さｈ２をそれぞれ２４μｍ、２４μｍ、３０μｍとするとともに、ピッチ２４μｍの楕円形のリブ５０を備え、該リブ５０の基材２１からの高さの異なる型Ｋ〜Ｍを作製した。これらの型Ｋ〜Ｍにおいては、上記リブ５０の高さが１２μｍ、３２μｍ、４２μｍとした。
【００９０】
なお、型は元型より反転させて作成した。元型は一方向に第１レンズアレイ３０を形成し、その後、第１レンズアレイ３０の頂部に該第１レンズアレイ３０と交差する方向に第２レンズアレイ４０とリブ５０を形成して作成した。
【００９１】
そして、型を押出し機に近接して第１型として配置した。熱可塑性ポリカーボネート樹脂シートを溶融するとともに押出し機により成型し、当該シートが冷却、硬化する前に上記第１型によって成形して、厚みは３２０μｍの押出シートを得た。
熱可塑性ポリカーボネートは帝人化成(株)のＭ１２０１ＺとＭＬ１１０３を適宜配合して使用し、拡散性を有する押出シートとした。また、厚み３２０μｍにおけるＨｚを１５％に調整した。
すべての押出シートは中心から７３０ｍｍ×３１０ｍｍの真四角に切り取り、３種類のレンズシート２０Ａを得た。型Ａから得たレンズシート２０Ａは比較例１、型Ｂ〜Ｍから得たレンズシート２０Ａは実施例１〜１２とした（表１参照）。
【００９２】
（第２例のレンズシートの製造方法）
第２例のレンズシート２０Ｂの形状に対応する型として、第１レンズ３１の幅Ｗ１、高さｈ１をそれぞれ７０μｍ、３６μｍ、１８μｍ、第２レンズ４１のピッチＰ２、幅Ｗ２、高さｈ２をそれぞれ２４μｍ、２４μｍ、１２μｍとするとともに、リブの数ｘｒと第１レンズ３１の本数ｘ１の比ｘｒ／ｘ１の異なる型Ｏ〜Ｔを作製した。これらの型Ｏ〜Ｔにおいては、ｘｒ／ｘ１が、それぞれ０％、５％、２０％、５０％、８０％、１００％とした。
【００９３】
さらに、第２例のレンズシート２０Ｂの形状に対応する型として、第１レンズ３１のピッチＰ１、幅Ｗ１、高さｈ１をそれぞれ７０μｍ、３６μｍ、１８μｍ、第２レンズ４１のピッチＰ２、幅Ｗ２、高さｈ２をそれぞれ２４μｍ、２４μｍ、１２μｍとするとともに、幅３６ｍｍ、高さ２８μｍの楕円形のリブ５０を備え、該リブ５０の総面積Ｓｒのレンズシート２０Ｂ出射面総面積Ｓに対する割合の異なる型Ｕ〜Ｘを作製した。これらの型Ｕ〜Ｘにおいては、上記リブ５０の総面積Ｓｒの割合が、それぞれ４％、２０％、４５％、６０％とした。
【００９４】
さらにまた、さらに、第２例のレンズシート２０Ｂの形状に対応する型として、第１レンズ３１のピッチＰ１、幅Ｗ１、高さｈ１をそれぞれ７０μｍ、３６μｍ、１８μｍ、第２レンズ４１のピッチＰ２、幅Ｗ２、高さｈ２をそれぞれ２４μｍ、２４μｍ、３０μｍとするとともに、ピッチ２４μｍであって、リブの数ｘｒと第１レンズ３１の本数ｘ１の比ｘｒ／ｘ１が２０％である楕円形のリブ５０を備え、該リブ５０の基材２１からの高さの異なる型Ｙ、Ｚ、αを作製した。これらの型Ｙ、Ｚ、αにおいては、上記リブ５０の高さが１８μｍ、３８μｍ、４８μｍとした。
【００９５】
なお、型は一方向に第１レンズアレイ３０とリブ５０のパターンを形成し、その後、それに交差する方向に第２レンズアレイ４０を形成して作成した。
そして、型を押出し機に近接して第１型として配置した。熱可塑性ポリカーボネート樹脂シートを溶融し、上記押出し機により成型し、当該シートが冷却、硬化する前に上記第１型によって成形して、厚みは３２０μｍの押出シートを得た。また、熱可塑性ポリカーボネートは帝人化成（株)のＭ１２０１ＺとＭＬ１１０３を適宜配合して使用し、拡散性を有する押出シートとした。３２０μｍにおけるＨｚを１５％に調整した。
すべての押出シートは中心から７３０ｍｍ×３１０ｍｍの真四角に切り取り、３種類のレンズシートを得た。型Ｏから得た光学シートは比較例２、型Ｐ〜Ｚ、αから得たレンズシートは実施例１３〜２４とした（表２参照）。
【００９６】
（レンズシート素材の鉛筆硬度の測定）
比較例１及び２に使用した材料（共通）で、第１レンズアレイ３０、第２レンズアレイ４０及びリブ５０を賦形しない樹脂シートを押出し、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４に従い試験を実施した。その結果、使用した素材の鉛筆硬度は６Ｂであった。
【００９７】
（レンズシートの輝度測定）
得られたレンズシート２０Ａ、２０Ｂをディスプレイに組み込み、白画面を表示し、トプコン製ＳＲ−３Ａで画面の法線方向、５０ｃｍの距離から中心の輝度を測定した。バックライトの構成は帝人化成製拡散板６５ＨＬＷとレンズシート２０Ａ、２０Ｂとを積層し、比較例１及び実施例１〜１２は比較例１の輝度を、比較例２及び実施例１３〜２４は比較例２の輝度を１とした場合の輝度比を算出した。結果を表１、表２に示す。
【００９８】
（光学シートの傷つき評価）
得られた光学シートを２０枚重ね、ビニールシートで包み、このビニールシート包を段ボール箱に入れ、隙間を発泡スチロール製の緩衝材で充填したものを振動試験し、レンズシート２０Ａ、２０Ｂの傷つきを評価した。初期は傷のないものを梱包し、試験後開梱し、傷がついたレンズシート２０Ａ、２０Ｂの枚数を数えた。振動はＪＩＳ  Ｚ  ０２３２の付属書Ａ表１のランダム振動を適用した。振動はレンズシート２０Ａ、２０Ｂの面の法線方向（ｚ方向）にのみに与え、３０分間にわたって振動させた。傷か否かの判断はレンズシート２０Ａ、２０Ｂをディスプレイに組み込んで白画面を表示し、上下左右±８０°のいずれかの範囲から視認されれば傷有りと、視認されなければ傷なしとした。結果を表１、表２に示す
【００９９】
【表１】
2010160438.tif 000003
【０１００】
【表２】
2010160438.tif 000004
【０１０１】
表１、表２から、素材の鉛筆硬度によらず、頂部が角である光学形状は傷つきやすいことが分かった。また、実施例から、本発明を適用することによって傷つきが改善されることが分かった。
【符号の説明】
【０１０２】
１０  光源部
１１  光源
１２  ランプハウス
２０  レンズシート
２０Ａ       レンズシート
２０Ｂ       レンズシート
２１         基材
２１ａ       出射面
３０  第１レンズアレイ
３１  第１レンズ
４０  第２レンズアレイ
４１  第２レンズ
４２  第２レンズ片
４３  サブレンズ
５０  リブ
６０  光拡散板
７０  光学シート
８０  バックライトユニット
９０  液晶パネル（画像表示素子）
１００       ディスプレイ装置
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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