(57)【要約】【課題】パターンシートを用いた押出成形において、成形するレンズシートの光学特性を大きく変えることなく、高精度賦形を実現する。【解決手段】本発明の実施の形態によるシート押出成形装置１Ａは、一方の表面に立体形状が形成された立体形状面２ａを有するパターンシート２と、このパターンシート２を送出する巻出機４と、巻出機４より送出されたパターンシート２に加熱処理を施す加熱部５と、加熱処理されたパターンシート２の表面上にシート状の溶解樹脂３０を吐出するＴダイ（押出機）６と、溶解樹脂３０の表面にパターンシート２を押し付けると共に溶解樹脂３０を冷却するポリシングロール部７と、レンズシート３となった溶解樹脂３０からパターンシート２を剥離させる剥離部８と、剥離させたパターンシート２を巻き取る巻取機９とから概略構成されている。【選択図】図１
2011145515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の面にレンズ形状を有するレンズシートを製造するシート押出し成形装置を用いた製造方法であって、
一方の表面に前記レンズ形状に相当する凹凸面を有するパターンシートと、
前記パターンシートを送出し所定区間を移動させて巻き取るパターンシート移動部と前記パターンシートの凹凸面を加熱する加熱部と、
前記パターンシートの移動区間において前記加熱部の下流側に設けられて前記パターンシートの凹凸面にシート状の溶解樹脂を供給する押出機と、
前記押出機の下流側に設けられて前記シート状の溶解樹脂およびパターンシートを両面からロールで挟み前記シート状の溶解樹脂に前記凹凸面を押圧して転写する転写部と、
前記転写部の下流側に設けられて前記シート状の溶解樹脂を冷却する冷却部と、
前記冷却部の下流側に設けられて前記シート状の溶解樹脂と前記パターンシートとを剥離する剥離部とを備え、
前記パターンシートは、一方の面に前記凹凸形状と相対する凹凸形状と、密着調整部とを有することを特徴とするパターンシートを用いたレンズシートの製造方法。
【請求項２】
前記密着調整部は、二次元的に独立して配置された形状であって、前記密着調整部の側面の接線と、前記パターンシートの一方の面とのなす最大傾斜角度は、前記凹凸形状の側面の接線と、前記パターンシートの一方の面とのなす最大傾斜角度と比べて大きいことを特徴とする請求項１に記載のレンズシートの製造方法。
【請求項３】
前記密着調整部が、略半球形状の凹形状、または凸形状のマイクロレンズであることを特徴とする請求項１、または請求項２の何れかに記載のレンズシートの製造方法。
【請求項４】
前記密着調整部が、略半球凹形状のマイクロレンズであって、
前記略半球凹形状の幅は前記凹凸形状の単位ピッチに対して１．１倍〜１０倍の範囲で設定され、
前記略半球凹形状の深さは前記凹凸形状の山部から谷部の深さに対して１．１倍〜１０倍の範囲で設定されてなることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のレンズシートの製造方法。
【請求項５】
前記密着調整部が、略半球凸形状のマイクロレンズであって、
前記略半球凸形状の幅は前記凹凸形状の単位ピッチに対して１．１倍〜１０倍の範囲で設定され、
前記略半球凸形状の高さは前記凹凸形状の谷部から山部の高さに対して１．１倍〜１０倍の範囲で設定されてなることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のレンズシートの製造方法。
【請求項６】
前記密着調整部は前記パターンシートの一方の面に二次元的に独立して不規則に配置され、且つ、該一方の面の単位面積に含まれる該密着調整部が該一方の面に接する面積の総和は、該一方の面の場所に依らず略一定であって、
前記密着調整部の高さ、または深さをＴＭ１、幅をＰＭ１としたとき、以下の式１を満足することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のレンズシートの製造方法。
ここでＲは、独立して二次元に配置される各々の前記密着調整部において、最近接である別の密着調整部との距離の平均値である。
【数４】
2011145515.tif 000007
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の方法によって製造されることを特徴とするレンズシート。
【請求項８】
少なくとも請求項７に記載のレンズシートと、
前記レンズシートを照明する光源と、
を具備することを特徴とする照明装置。
【請求項９】
画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子と、
請求項８に記載される照明装置と、
を具備することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大きくは照明光路制御に用いられて光を集光及び／または拡散するレンズシートの製造方法、及びそれにより作製されるレンズシートに関するものであり、主にこのレンズシートを用いた照明装置、該照明装置を備えた液晶テレビ等の表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、照明装置には、光源からの光を効率良く集光、または拡散する光学フィルムが複数使用されている。特に大型液晶テレビやフラットディスプレイパネル等に用いられる照明装置においては、光源ムラが視認されないように光散乱性の強い拡散板、または拡散フィルムと、散乱させた光を観察者側へと集光するレンズシートとを用いることが一般的である。
【０００３】
ところで、レンズシートのように表面に微細パターンを有する光学用樹脂シートを成形する方法として押出成形法が知られている。一般的に押出成形法によるレンズシート成形は、Ｔダイより吐出されるシート状の溶融樹脂の一方の表面を、微細な賦形パターン（微細パターン）が形成された賦形ロールの外周面にタッチロール等を用いて密着させ、シート状の溶融樹脂の表面に微細パターンを賦形する。
【０００４】
賦形ロールに形成された賦形パターンは、その配列のピッチや凹凸形状が微細なものが要求されるが、これに加えて深い凹凸形状でシャープなエッジを要求されることが多い。
ここで、賦形パターンの凹凸形状の起伏が緩やかで、且つ凹部のエッジ形状が緩やかな場合には問題は発生しにくいが、賦形パターンの凹凸形状の起伏が直線的で、且つ凹部のエッジ形状がシャープな場合には、賦形ロールの凹部が溶融樹脂に正確に転写されず樹脂シートを所望の形状に成形できないおそれがあった。
【０００５】
これに対して、特許文献１には、立体模様を有する離型性シートを用いて微細凹凸形状を有する樹脂シートの製造方法が開示されている。
この樹脂シートの製造方法では、離型性シートは、樹脂で成形されており、所定の特性を有するシート状の樹脂に金属製型付ロールにより立体模様を転写されている。離型性シートに使用される樹脂には、光学特性やその他の要求特性には不適当であっても、金属型に忠実に型付け性の良い且つ適度なパターンの得られる樹脂を選定し、賦形性とパターンが最も良くバランスする成形加工条件を精密に選ぶことによって、光機能を提供し得る精密な立体模様を有する離型性シートが得られる。
そして、離型性シートとその反対面に接する冷却ロールとの間に熱可塑性樹脂を溶融押出し、熱可塑性樹脂に離型性シートの裏側よりプレスロール（ゴムロール）で圧迫して離型性シートのパターンを転写することで立体模様を有する樹脂シートが得られるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２２５３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように離型性シート等を用いる微細転写法による押出成形法は、特許文献１以外にも数多く提案されているが、離型性シートを用いる転写法には以下のような問題点が指摘されている。
それは、溶融押出した熱可塑樹脂の表面に、離型性シートのパターンが十分に転写される前に、すなわち、押出成形装置における剥離部に到達する前に、熱可塑樹脂シートと離型性シートとが剥れてしまうという問題が生じる。このような問題に対処する方法として、熱可塑樹脂と、離型性シートとの密着力を強めることが挙げられるが、密着力が強すぎると逆に熱可塑樹脂シートと離型性シートとを剥しづらくなり、熱可塑樹脂シート、または離型性シートを破損しかねない。
また、レンズシートに用いられる熱可塑樹脂は光学特性上の制約があり、離型性シートに用いられる樹脂は賦形性、熱特性等の制約があるため、その全ての特性を満足しながら、更に密着力を調整することは難しい。
【０００８】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、離型性シート等を用いた押出成形法において、成形品であるレンズシートの光学特性を変えることなく、レンズシートに使用される熱可塑樹脂と離型性シートとの密着力を調整する製造方法、該製造方法により作製されたレンズシート、該レンズシートを備えた照明装置、及び該照明装置を備えた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】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明では、以下のような手段を講じる。
すなわち本発明は、少なくとも一方の面にレンズ形状を有するレンズシートを製造するシート押出し成形装置を用いた製造方法であって、一方の表面に前記レンズ形状に相当する凹凸面を有するパターンシートと、前記パターンシートを送出し所定区間を移動させて巻き取るパターンシート移動部と前記パターンシートの凹凸面を加熱する加熱部と、前記パターンシートの移動区間において前記加熱部の下流側に設けられて前記パターンシートの凹凸面にシート状の溶解樹脂を供給する押出機と、前記押出機の下流側に設けられて前記シート状の溶解樹脂およびパターンシートを両面からロールで挟み前記シート状の溶解樹脂に前記凹凸面を押圧して転写する転写部と、前記転写部の下流側に設けられて前記シート状の溶解樹脂を冷却する冷却部と、前記冷却部の下流側に設けられて前記シート状の溶解樹脂と前記パターンシートとを剥離する剥離部とを備え、前記パターンシートは、一方の面に前記凹凸形状と相対する凹凸形状と、密着調整部とを有することを特徴とするパターンシートを用いたレンズシートの製造方法である。
【００１０】
本発明のレンズシートの製造方法によれば、パターンシートの一方の面には密着調整部を有するので、レンズシートの樹脂、及びパターンシートの樹脂を変更することなく、２つのシートの密着を調整することが可能である。
【００１１】
また、本発明のレンズシートの製造方法において、密着調整部は、二次元的に独立して配置された形状であって、密着調整部の側面の接線と、パターンシートの一方の面とのなす最大傾斜角度は、凹凸形状の側面の接線と、パターンシートの一方の面とのなす最大傾斜角度と比べて大きいことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、密着調整部は二次元的に独立して配置されるため、パターンシートの一方の面に対して、ムラなく均一に配置することが可能である。また、密着調整部の側面の接線とパターンシートの一方の面とのなす最大傾斜角度が、凹凸形状の側面の接線とパターンシートの一方の面とのなす最大傾斜角度に比べて大きいため、成形されるレンズシートとパターンシートとの密着力が向上する。従って、所望の密着力が得られるよう、密着調整部の形状、大きさ、及び数を適宜選択することで、成形されるレンズシートとパターンシートとの剥れを生じることなく、転写成形することが可能である。
【００１３】
また本発明は、密着調整部が、略半球形状の凹形状、または凸形状のマイクロレンズであることが好ましい。
マイクロレンズ形状は、その円周３６０度方向に均一な側面を有するため、ムラなく密着力が更に向上するためである。
【００１４】
また略半球凹形状のマイクロレンズ形状である密着調整部の幅は、凹凸形状の単位ピッチに対して１．１倍〜１０倍の範囲で設定され、密着調整部の深さは凹凸形状の山部から谷部の深さに対して１．１倍〜１０倍の範囲で設定されてなることが望ましい。
本発明によれば、凹形状の密着調整部の幅、及び深さを凹凸形状の深さより大きくすることで、密着力を向上させることが可能となる。しかしながら、パターンシートに形成された密着調整部も当然ながらレンズシートに転写される。そのため、密着調整部が大きくなりすぎると、外観上、転写されたマイクロレンズ形状が視認されてしまう恐れが生じる。従って密着調整部の幅、及び深さは凹凸形状のピッチ、及び深さに対して１０倍以下であることが望ましい。
【００１５】
一方で略半球凸形状のマイクロレンズ形状である略半球凸形状の幅は、凹凸形状の単位ピッチに対して１．１倍〜１０倍の範囲で設定され、略半球凸形状の高さは前記凹凸形状の谷部から山部の高さに対して１．１倍〜１０倍の範囲で設定されてなることが望ましい。
【００１６】
本発明によるパターンシートに形成される密着調整部は、パターンシートの一方の面に二次元的に独立して不規則に配置され、且つ、一方の面の単位面積に含まれる密着調整部が該一方の面に接する面積の総和は、一方の面の場所に依らず略一定であって、密着調整部の高さ、または深さをＴＭ１、幅をＰＭ１としたとき、以下の式１を満足することが望ましい。
【数１】
2011145515.tif 000003
ここでＲは、独立して二次元に配置される各々の密着調整部において、最近接である別の密着調整部との距離の平均値である。
【００１７】
本発明によれば、密着調整部はパターンシートの面内に不規則に、且つ均一に配置されるため、凹凸形状、及び密着調整部が転写されたレンズシートは、外観的にも光学的にも大きなムラが生じることはない。
また密着調整部の高さ、または深さＴＭ１と幅ＰＭ１とのアスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が０．３以上に設定されるため、密着調整部の側面とパターンシートの一方の面とのなす角度が大きく設定することが可能である。一方で、密着調整部のアスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が１．０を超えると、パターンシートの成形が困難となるため望ましくない。
そして複数配置される密着調整部の近接距離は数１で規定されるため、成形されるレンズシートとパターンシートとの密着力を、所望の範囲に設定することが出来る。密着調整部の最近接距離の平均値Ｒが小さくなると、密着調整部が増加するため、成形するレンズシートとパターンシートとが剥れづらくなり、いずれか一方、または双方のシートが破損する恐れがある。逆に密着調整部の最近接距離の平均値Ｒが大きくなると、密着調整部が減少するため、所望の密着力が得られず、転写成形中に剥れてしまう恐れがある。
更に凹凸形状と密着調整部が転写されたレンズシートにおいては、密着調整部の最近接距離の平均値Ｒが小さくなると、密着調整部が増加するため、レンズシートの光学特性に影響を及ぼす。一方で密着調整部の最近接距離の平均値Ｒが大きくなると、密着調整部が減少するため、レンズシートの光学特性には影響ないが、レンズシートの外観上、まばらに密着調整部が視認されるため好ましくない。
【００１８】
そして本発明によるレンズシートは、請求項１〜６の何れか１項に記載の方法によって製造されることを特徴とする。
本発明によれば、上述したような密着調整部と、所望の光学特性を得るための凹凸形状とが形成されたパターンシートを用いる押出成形法によってレンズシートを成形するため、成形するレンズシートとパターンシートとが転写中に剥れることなく、高精度な凹凸形状、及び密着調整部とを転写することが可能である。更に密着調整部は、レンズシートの光学特性に影響を与えない範囲で設定されているため、レンズシートは所望の光学特性を得ることが出来る。
【００１９】
本発明による照明装置は、少なくとも請求項７に記載のレンズシートと、レンズシートを照明する光源とを具備することを特徴とする。
本発明によれば、高精度に凹凸形状が転写されたレンズシートを具備することで、高輝度な照明装置を得ることが可能である。
【００２０】
また本発明による表示装置は、画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子と、請求項８に記載される照明装置とを具備することを特徴とする。
本発明によれば、高輝度な照明装置をバックライトとして具備することで、高輝度且つ消費電力の低い表示装置を得ることが可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、密着調整部を有するパターンシートを用いて転写する押出成形法によってレンズシートが作製されるため、所望の凹凸形状を高精度に賦形することができる。
【００２２】
そして高精度に賦形された凹凸形状を有するレンズシートを具備することで、高輝度な照明装置を提供することができる。
【００２３】
高輝度な照明装置を、画像表示素子を照らす面光源として使用することで、高輝度でムラの無い、高精細な表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態によるシート押出し成形装置の機略構成を示す模式図である。
【図２】（ａ）熱ニップロールによる加熱部の機略構成を示す模式図である。（ｂ）熱オーブンによる加熱部の機略構成を示す模式図である。
【図３】（ａ）本発明に係るパターンシートの斜視図である。（ｂ）本発明に係るパターンシートの断面側面図である。
【図４】（ａ）図３に示すパターンシートによって転写されたレンズシートの斜視図である。（ｂ）図３に示すパターンシートによって転写されたレンズシートの断面側面図である。
【図５】本発明に係るパターンシートの上面図である。
【図６】本発明の実施の形態による表示装置の断面模式図である。
【図７】（ａ）本発明に係るレンズシートのレンズ形状の一例である。（ｂ）本発明に係るレンズシートのレンズ形状の一例である。（ｃ）本発明に係るレンズシートのレンズ形状の一例である。（ｄ）本発明に係るレンズシートのレンズ形状の一例である。（ｅ）本発明に係るレンズシートのレンズ形状の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態よるレンズシートの製造方法について、図１および図２に基づいて説明する。
【００２６】
図１に示すように、本発明の実施の形態によるシート押出成形装置１Ａは、一方の表面に立体形状が形成された立体形状面２ａを有するパターンシート２と、このパターンシート２を送出する巻出機４と、巻出機４より送出されたパターンシート２に加熱処理を施す加熱部５と、加熱処理されたパターンシート２の表面上にシート状の溶解樹脂３０を吐出するＴダイ（押出機）６と、溶解樹脂３０の表面にパターンシート２を押し付けると共に溶解樹脂３０を冷却するポリシングロール部７と、レンズシート３となった溶解樹脂３０からパターンシート２を剥離させる剥離部８と、剥離させたパターンシート２を巻き取る巻取機９とから概略構成されている。
【００２７】
ここで、パターンシート２は、巻出機４から巻取機９へ図中の矢印Ｅ１の方向に移動しているので、以下の説明では、パターンシート２の移動方向において、巻出機４側を上流側とし、巻取機９側を下流側として説明する。ポリシングロール部７を通過し微細パターンが成形された溶解樹脂３０は、レンズシート３として説明する。
【００２８】
パターンシート２は、立体形状面２ａに多角錐、円錐、多角台錐、円台錐、三角柱を含む多角柱、円柱などの柱状、直方体もしくは球体、半球体、楕円体、一方向に延在してなるシリンドリカル形状、もしくはこれらを任意に組み合わせた立体形状が形成されている。
パターンシート２は、この立体形状面２ａが外側を向くように巻出機４に巻きつけられており、本実施の形態では、この立体形状面２ａが上側を向いた状態で巻出機４から巻取機９まで移動している。
【００２９】
パターンシート２は、Ｔダイ６から吐出された高温の溶解樹脂３０と貼り合わせられる際でも、溶解樹脂３０の温度の影響により立体形状が変形しないように、耐熱性を有する合成樹脂で形成されていて、ガラス転移温度Ｔｇが１４０℃以上１８０℃以下となるように形成されている。
パターンシート２は、例えば、耐熱性の高い、ポリプロピレンやポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネートやポリ４−メチルペンテン−１等のオレフィン系樹脂などを用いて形成されている。
また、パターンシート２は、ＵＶ硬化樹脂やＥＢ硬化樹脂などのような放射線硬化樹脂（電離放射線硬化型樹脂）や、ポリウレタン、エポキシ系、熱硬化性ポリアミド系、フェノール樹脂メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂を用いて形成されていても良い。これらの放射線硬化樹脂や熱硬化性樹脂の場合には上述した合成樹脂よりも更に高い耐熱性を有するので、パターンシート２としては有利である。
【００３０】
また、パターンシート２は、所定の弾性率Ｅ’を有することが好ましい。これは、パターンシート２の弾性率Ｅ’が所定の弾性率Ｅ’に達していなく柔らかい状態であると、パターンシート２の立体形状面２ａの凹凸に溶解樹脂３０が入り込む際に、立体形状面２ａの凹凸が変形してしまうことがあるからである。また、パターンシート２の弾性率Ｅ’が所定の弾性率Ｅ’に達していなく柔らかい状態であると、変形した立体形状面２ａの凹凸が元の形状に戻りにくいからでもある。
このため、パターンシート２の弾性率Ｅ’の値としては、１００℃において１．０Ｅ＋０８Ｐａ以上となることが望ましい。
【００３１】
加熱部５は、巻出機４の下流側に設けられていて、パターンシート２を加熱して立体形状面２ａの温度を調整するもので、図２（ａ）に示すような熱ニップロール５ａや、図２（ｂ）に示すような熱オーブン（赤外線ヒーター）５ｂなどを採用する。
加熱部５は、押出機６から吐出された溶解樹脂３０と貼り合わされる直前の立体形状面２ａの温度が４０℃以上８５℃未満となるようにパターンシート２を加熱する。
なお、加熱部５には、熱ニップロール５ａや熱オーブン５ｂ以外の加熱装置を採用してもよい。
【００３２】
Ｔダイ６は、加熱部５の下流側に設けられていて、溶解樹脂３０が供給されてリップ６１からこの溶解樹脂３０をシート状にして連続的に吐出するものである。Ｔダイ６から吐出されたシート状の溶解樹脂３０は、移動しているパターンシート２の立体形状面２ａと貼り合わされる。
溶解樹脂３０に使われる樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などであり、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、エチレンビニルアセテートなどを用いることができる。
【００３３】
ポリシングロール部７は、狭圧ロール７ａと、成形ロール７ｂと、冷却ロール７ｃとを備えていて、この順に上流側から下流側に向かって配設されている。これらのロール７ａ７ｂ、７ｃは、それぞれの回転軸が水平で且つ平行にして配置され、上記の順に溶解樹脂３０と貼り合わされたパターンシート２が巻き掛けられる構成となっている。隣り合うロール間には、溶解樹脂３０と貼り合わされたパターンシート２が通過可能である間隔が設けられていて、隣り合うロールでパターンシート２および溶解樹脂３０を押圧している。
【００３４】
狭圧ロール７ａおよび成形ロール７ｂが溶解樹脂３０とパターンシート２とを挟む位置（これを貼り合わせ部Ｐ１という）は、Ｔダイ６のリップ６ａの鉛直下方に位置している。つまり、Ｔダイ６から吐出されて鉛直下方向（矢印Ｅ２方向）に流出した溶解樹脂３０は貼り合わせ部Ｐ１に供給されてパターンシート２と貼り合わされる。
パターンシート２と貼り合わされる溶解樹脂３０は、約１８０℃〜２４０℃程の温度である。
【００３５】
狭圧ロール７ａおよび成形ロール７ｂは、貼り合わせ部Ｐ１に供給された溶解樹脂３０とパターンシート２とを重ねた状態で圧力を掛けて回転させている。また、狭圧ロール７ａと成形ロール７ｂとで挟み込むことで溶解樹脂３０とパターンシート２を貼り合わせている。
このように溶解樹脂３０はパターンシート２と貼り合わされることによってパターンシート２の立体形状面２ａが転写される。
【００３６】
成形ロール７ｂは、貼り合わせ部Ｐ１を通過したパターンシート２と溶解樹脂３０とが巻き掛けられて移動する。
冷却ロール７ｃは、成形ロール７ｂから流れてきたパターンシート２および溶解樹脂３０が巻き掛けられるもので、周面が図示しない冷却手段によって冷却されており、パターンシート２および溶解樹脂３０を冷却する構造となっている。
溶解樹脂３０は、ポリシングロール部７で賦形成型されレンズシート３となる。
【００３７】
剥離部８は、冷却ロール７ｃの下流側に設けられていて、上下一対の剥離ロール８ａ、８ｂを備えている。これら剥離ロール８ａ、８ｂの間を冷却ロール７ｃより送出されたパターンシート２およびレンズシート３が通過することによってパターンシート２が樹脂シート３から剥離される。
なお、冷却ロール７ｃと剥離部８の間には、冷却ロール７ｃから送出されたパターンシート２およびレンズシート３を剥離ロール８ａ、８ｂの間に位置へ向けた送るためのガイドロール１０が設けられている。
【００３８】
剥離部８の下流側には、レンズシート３から剥離されたパターンシート２を巻き取る巻取機９が設けられている。この巻取機９は、パターンシート２がレンズシート３の移動方向とは異なる方向に向かって移動して巻き取られるように配置されている。
なお、図示しないが、パターンシート２が剥離されたレンズシート３を裁断する裁断機、や、レンズシート３を巻きとるレンズシート３用の巻取機などを設置してもよい。
【００３９】
次に、本発明に係るパターンシート２について、図３を用いて説明する。
図３（ａ）は本発明に係るパターンシート２の斜視図であり、図３（ｂ）は該パターンシート２の断面側面図である。
パターンシート２の立体形状面２ａには、凹凸形状１３と密着調整部１４とが形成されてなる。ここでは凹凸形状１３として、ピッチがＰＬ１、深さがＴＬ１である、一方向に延在する三角プリズム形状が図示されているがこれに限らず、シリンドリカル形状や多角錘形状、略半球形状等であっても良い。一方で密着調整部１４は直径がＰＭ１、深さがＴＭ１の略半球凹形状で図示されているがこれに限らず、多角プリズム形状やシリンドリカル形状、多角錘形状等であっても良いが、二次元的に独立した形状であることがより好ましい。密着調整部１４の周囲面全面が溶解樹脂３０と密着することで、密着力のムラが生じないためである。またここでパターンシート２の立体形状面２ａは凹凸形状１３の頂部を基準として考える。これは、パターンシート２の立体形状面２ａがレンズシート３に転写された際、凹凸形状１３の山と谷とが反転するからである。従って、密着調整部１４の深さＴＭ１は、凹凸形状１３の頂部を基準とした立体形状面２ａからの深さと定義される。
【００４０】
上述したパターンシート２を用いて転写成形されたレンズシート３は図４に示される。図４（ａ）はレンズシート３の斜視図であり、図４（ｂ）はレンズシート３の断面側面図である。レンズシート３の第１主面３ａには、パターンシート２の立体形状面２ａに相対する形状が賦形される。図３で示される略半球凹形状である密着調整部１４によって、図４に示されるように、直径がＰＭ２、高さがＴＭ２の略半球凸形状であるマイクロレンズ２４が形成される。また図３で示される凹凸形状である三角プリズム形状１３によって、図４に示されるように、ピッチがＰＬ２、高さがＴＬ２の三角プリズムレンズ２３が形成される。ここでレンズシート３の第１主面３ａは、パターンシート２の立体形状面２ａと相対し、三角プリズムレンズ２３の谷部を基準とする。溶解樹脂３０の収縮、延伸等の影響により、パターンシート２の立体形状面２ａの形状と、レンズシート３の第１主面３ａに転写される形状とは多少の差が生じることがあるが、ほぼ相対した反転同形状が得られる。
【００４１】
ここで密着調整部１４の直径ＰＭ１が、凹凸形状１３のピッチＰＬ１に対して少なくとも１．１倍以上大きいことが望ましく、また密着調整部１４の深さＴＭ１は凹凸形状１３の深さＴＬ１に対して少なくとも１．１倍以上大きいことが望ましい。密着調整部１４の大きさが凹凸形状１３より小さい場合、密着調整部１４が凹凸形状１３の中に埋まる形となってしまい、密着力向上効果が得られないためである。
一方で密着調整部１４が大きすぎた場合、転写成形されるレンズシート３の密着調整部に相対するマイクロレンズ２４が非常に大きくなり、外観上、視認されてしまう。特に成形したレンズシート３をディスプレイ用途に使用する場合、点状のムラとして視認されてしまうため望ましくない。従って、密着調整部１４の直径ＰＭ１、及び深さＴＭ１は凹凸形状１３のピッチＰＬ１、及び深さＴＬ１の１０倍以下の範囲で抑えることが望ましく、更に望ましくは５倍以下である。
また、パターンシート２の立体形状面２ａに形成される密着調整部１４の側面の接線と立体形状面２ａとのなす最大傾斜角度θＭ１は、凹凸形状１３の側面の接線と立体形状面２ａとのなす最大傾斜角度θＬ１よりも大きいことが望ましい。立体形状面２ａに形成される形状の傾斜角度が、立体形状面２ａに対して大きいほどパターンシート２と溶解樹脂３０との密着力は向上する。しかしながら、凹凸形状１３の最大傾斜角度θＭ１を変更すると、レンズシート３の光学特性自体が変わってしまい、所望の光学特性を得ることが出来なくなる。従って、密着調整部１４の最大傾斜角度θＭ１を大きくすることで密着力を向上することが望ましく、その最大傾斜角θＭ１は凹凸形状１３の最大傾斜角度θＬ１より大きく設定する。数値としては６５度以上であることが望ましく、最も望ましくは約９０度である。ここで最大傾斜角度θＭ１が９０度を超えることはパターンシート２の製造上困難であり、６５度以上９０度以下の範囲であることが望ましい。一方で凹凸形状１３の最大傾斜角度θＬ１は、所望の光学特性によってその値は決定されるが、光学的な観点から、少なくとも３０度以上であることが望ましい。最大傾斜角度θＬ１が３０度を下回る角度であるような凹凸形状１３によって転写されたレンズシート２は集光性能が低く、また拡散性能も低いものとなってしまうためである。また凹凸形状１３の最大傾斜角度θＬ１は７５度以下であることが望ましく、更に望ましくは６０度以下である。最大傾斜角度θＭ１が７５度を超える角度であるような凹凸形状１３によって転写されたレンズシート２は強いサイドローブが生じ、集光性能が低いものとなってしまうためである。従って、凹凸形状１３の最大傾斜角度θＬ１は３０度以上７５度以下の範囲であることが望ましい。
パターンシート２の立体形状面２ａには、このように設定された形状である密着調整部１４が形成されることが望ましいが、上述したように、密着力向上効果を得るための要素は、その直径と高さ、及び最大傾斜角にて決定される。パターンシート２と成形されるレンズシート３とは相対する関係にあるため、密着調整部１４は図３に示されるような凹形状ではなく、凸形状でも同様の効果が得られることは容易に想定可能である。
【００４２】
また密着調整部１４は立体形状面２ａの面状に不規則に配置されることが望ましい。不規則に配置することで、立体形状面２ａに形成される形状が転写されたレンズシート３において、三角プリズムレンズ２３とマイクロレンズ２４との間にモアレ干渉縞は生じない。しかしながら、密着調整部１４の配置に粗密があると、転写成形されたレンズシート３には外観上の、及び光学的なムラが生じるため望ましくない。従って、密着調整部１４は不規則に配置されながらも、立体形状面２ａの面内において、その単位面積に含まれる密着調整部１４が立体形状面２ａに接する面積の総和は、立体形状面２ａの場所に依らず略一定であることが望ましい。ここで立体形状面２ａの単位面積とは、パターンシート２の幅に対して１０分の１〜１００分の１程度の長さの辺を有する任意のサイズの正方形と規定する。また略一定とは、単位面積に含まれる密着調整部１４の面積の総和の平均値を１００％としたとき、立体形状面２ａの場所に依らず、±１０％程度の範囲に収まることを指す。
【００４３】
パターンシート２と成形されるレンズシート３との密着力を所望の密着力となるよう調整するために、密着調整部１４は数１を満足することが望ましい。ここで式１に示されるＲは、独立して二次元的に配置される各々の密着調整部１４において、最近接である別の密着調整部１４との距離の平均値である。
【数２】
2011145515.tif 000004
数１に示されるように、密着調整部１４のアスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１は０．３以上であることが望ましい。密着調整部１４の形状を略半球凹形状としたとき、アスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が約０．３の場合、密着調整部１４の最大傾斜角θＭ１は約６６度となるため、十分な密着力が得ることが出来る。アスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が０．５の場合、ちょうど半球形状となり密着調整部１４の最大傾斜角θＭ１は９０度となる。
一方でアスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が０．５を超えると、密着調整部１４の形状は略楕円球形状となる。すると密着調整部１４の最大傾斜角θＭ１が６５度以上となる側面領域が増加するため、密着力がより向上する。しかしながら、アスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が１．０を超えると、パターンシートの成形が困難となるという製造上の問題が生じる。従って密着調整部１４のアスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１は０．３以上１．０以下の範囲であることが望ましく、更に望ましくは０．４以上０．６以下の範囲である。
【００４４】
次に式１で示される本発明のパターンシート２の立体形状面２ａに形成される密着調整部１４の配置について、図５を用いて説明する。
図５はパターンシート２を立体形状面２ａ側から見た上面図である。密着調整部１４は立体形状面２ａ上に不規則に配置されながらも、立体形状面２ａの単位面積に含まれる密着調整部１４の総面積は、立体形状面２ａの場所に依らず略一定となるよう、均一に配置されている。そして、独立して二次元に配置される各々の密着調整部１４において、最近接である別の密着調整部１４との距離の平均値が数１で定義されるＲの範囲に収まる。
【００４５】
ここで密着調整部１４の距離の平均値Ｒについて詳細に説明する。図５において、ある任意の密着調整部１４Ａをみたとき、その周辺に複数の密着調整部１４が配置されるが、その中で最も密着調整部１４Ａに近接しているのは密着調整部１４Ｂである。このとき、密着調整部１４Ａと密着調整部１４Ｂとの距離をｒ１とする。また別の任意の密着調整部１４Ｃをみたとき、最も近接しているのは密着調整部１４Ｄであり、この距離をｒ２とする。そして密着調整部１４Ｅをみたとき、最も近接しているのは密着調整部１４Ｃであり、この距離をｒ３とする。このようにパターンシート２の立体形状面２ａ上に配置される全ての密着調整部１４において、最も近接する別の密着調整部１４との距離ｒ１、ｒ２、ｒ３、・・・、ｒｎの平均値をＲと規定する。この平均値Ｒが小さいほど、密着調整部１４が密に配置され、逆に平均値Ｒが大きいほど、密着調整部１４が疎に配置されることとなる。この平均値Ｒは密着調整部１４の幅ＰＭ１に対して２倍以上７倍以下の範囲に設定されることが望ましい。平均値Ｒが密着調整部１４の幅ＰＭ１の２倍を下回ると、密着調整部１４の数が多すぎるため、パターンシート２と成形されるレンズシート３との密着力が強すぎ、図１で示される剥離部８においてパターンシート２とレンズシート３とを剥離しづらくなる。その結果、レンズシート３に皺が生じたり、またはパターンシート２が磨耗してしまうといった問題を生じる。一方で平均値Ｒが密着調整部１４の幅ＰＭ１の７倍を上回ると、密着調整部１４の数が少なすぎるため、ほとんど密着力向上効果が得られず、図１で示される剥離部８に到達される前にパターンシート２とレンズシートとの間に浮きが生じ、転写性が低下する。
【００４６】
最近接する密着調整部１４の距離の平均値Ｒは、パターンシート２と成形されるレンズシート３との密着力のみならず、成形されるレンズシート３の光学特性にも影響を与える。
つまり、密着調整部１４が転写されて賦形されるマイクロレンズ２４が多すぎると、レンズシート３の光学特性はマイクロレンズ２４の効果が強まってくる。例えば図３、及び図４に示されるように、パターンシート２の立体形状面２ａに凹凸形状１３として三角プリズム１３を形成し、転写によってレンズシート３の第１主面３ａに三角プリズムレンズ２３を賦形した場合、三角プリズムレンズ２３とマイクロレンズ２４の集光性能とを比べると、三角プリズムレンズ２３の集光性能の方が一般的に高い。従ってマイクロレンズ２４が増えた場合、レンズシート２の集光性能が低下することとなるため望ましくない。
一方で、平均値Ｒが大きくなる、つまり密着調整部１４が転写されて賦形されるマイクロレンズ２４が少なすぎると、光学特性上は問題ないが、外観上、レンズシート３の第１主面３ａ上に疎らにマイクロレンズ２４が視認されるという問題が生じる。
【００４７】
次に、上述したパターンシート２によって成形されたレンズシート３について説明する。
図６は本発明の実施形態によるレンズシート３を備えた照明装置４３、及び表示装置４１の一例を示す縦断面模式図である。
本発明の一実施形態である表示装置４１は、画像表示素子としての液晶パネル４２と照明装置４３とから構成されている。液晶パネル４２は偏光板（偏光フィルム）５０、５１間に液晶素子５２が挟持されて構成されている。
液晶素子５２は例えば２枚のガラス基板の間に液晶層が充填されて構成されている。
照明装置４３から出射された光Ｋは、偏光板５０を介して液晶素子５２に入射され、偏光板５１を介して観察者側方向Ｆに出射される。
液晶パネル４２の液晶素子５２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とともに製造コストを低減できる。
【００４８】
本発明の実施形態である照明装置４３は、反射板４５ａを有するランプハウス４５内に複数の光源４６が配列され、光源４６からの光出射方向（観察者側方向Ｆ）に、光源４６から入射する光を拡散して射出する拡散板４７と、本発明の実施形態であるレンズシート３とが配置されて構成されている。
光源４６から射出された光Ｈは、拡散板４７で拡散され、その上に配置されたレンズシート３で集光及び／または拡散されて射出される光Ｋは、液晶パネル４２に入射し、観察者側方向Ｆへと射出される。
ここで、拡散板４７と本発明のレンズシート３との間に拡散シート４８を配置しても良い。拡散板４７から射出される光を拡散シート４８によってより均一に拡散し、且つ、観察者側Ｆへと集光した光がレンズシート３に入射されるため、より均一で輝度の高い照明装置４３が得られるためである。拡散シート４８としては、透光性の基材上に拡散フィラーを塗工したものや、マイクロレンズが形成されたものなどが挙げられる。
また本発明のレンズシート３と液晶パネル４２との間に偏光分離反射シート４９を配置しても良い。偏光分離反射シート４９としては３Ｍ社製のＤＢＥＦ−Ｄが一般的に知られている。偏光分離反射シート４９の透過軸と、偏光板５０の透過軸とは略一致しているため、偏光板５０にて吸収される偏光が低減し画像表示装置４１の輝度が上昇する。しかしながら、偏光分離反射シート４９を配置せずとも十分な輝度が得られる場合、偏光分離反射シート４９ではなく、拡散フィルム４９を配置しても良い。
【００４９】
光源４６としては、例えば複数の線状光源または点光源を用いることができる。複数の線状光源としては、例えば複数の蛍光灯、冷陰極管（ＣＣＦＬ）あるいは外部電極蛍光ランプ（ＥＥＦＬ）といったランプ光源を、また点光源としてはＬＥＤ等を用いることができる。
ランプハウス４５は、複数の光源４６に対して観察者側方向Ｆとは反対側に配置され、光源４６から全方向に出射された光のうち、観察者側方向Ｆと反対側の方向に出射された光を反射させて観察者側方向Ｆに出射させる反射板４５ａを備えている。その結果、観察者側方向Ｆに出射された光Ｈは、ほぼ光源４６から全方向に出射された光となる。反射板４５ａとしては、光を高効率で反射させる部材であればよく、例えば一般的な反射フィルム、反射板などを使用することができる。
【００５０】
次に、レンズシート３について図４を用いて説明する。シート状をなす透光性の基材の第１主面３ａに、略半球形状のマイクロレンズ２４が一部の領域に分散して複数個形成されている。マイクロレンズ２４の隙間を埋めるように、一次元方向に延在する略柱状の断面三角形柱状のプリズムレンズ２３が第１主面３ａ全域に同一方向に複数本配列して形成されており、マイクロレンズ２４はプリズムレンズ２３の一部に重なって形成される。
マイクロレンズ２４の高さをＴＭ２とし、プリズムレンズ２３の高さをＴＬ２としたとき、ＴＭ２／ＴＬ２は１．１〜１０の範囲で設定されている。このため、レンズシート３の第１主面３ａ側に配置される偏光分離反射シート４９と、レンズシート３とが擦れた場合、マイクロレンズ２４はプリズムレンズ２３を保護する役割も果たす。すなわち、プリズムレンズ２３において大きな課題である耐擦性の向上効果がマイクロレンズ２４によって得られる。
【００５１】
ここで、マイクロレンズ２４の径ＰＭ２は１０μｍ以上２００μｍ以下の範囲であることが望ましい。マイクロレンズ２４の径ＰＭ２が１０μｍ未満では径が小さすぎるため、精度の良いマイクロレンズ２４を作製することは難しい。一方、径ＰＭ２が２００μｍを超えるとマイクロレンズ２４が大きすぎるため、画面上から視認されやすくなるためである。
そしてマイクロレンズ２４の径ＰＭ２とプリズムレンズ２３のピッチＰＬ２との比であるＰＭ２／ＰＬ２が１．１から１０の範囲で設定される。マイクロレンズ２４の径ＰＭ２がプリズムレンズ２３のピッチＰＬ２より必ず大きいことにより、マイクロレンズ２４が第１主面３ａ上の適当な位置に配置しても、必ず２つ以上のプリズムレンズ２３と重なる。マイクロレンズ２４が２つ以上のプリズムレンズ２３と重なることで、光学的なムラを低減することが出来る。特にマイクロレンズ２４とプリズムレンズ２３とが１：１で重なった場合、第１主面３ａにおいて重なった領域が光学的な特異点となり、点欠陥（局所的な輝度ムラ）として視認されやすくなる。理想としては、１つのマイクロレンズ２４が３つ以上のプリズムレンズ２３に重なることが望ましい。
一方、マイクロレンズ２３が第１主面３ａの面積に対して占める割合は、１０％以下であることが望ましい。１０％を超えると、マイクロレンズ２４が多すぎるため、レンズシート３の光学特性が変化するためである。特に正面輝度が低下するという問題がある。従って、マイクロレンズ２３が第１主面３ａの面積に対して占める割合は、０％を超えて１０％以下の範囲が望ましく、更に望ましくは５％以下である。
【００５２】
プリズムレンズ２３は、図７（ａ）に示されるような、断面が三角形状のプリズムレンズが挙げられるが、その頂角は７０度から１１０度であることが、集光性能が高く望ましい。更には８０度から１００度がより望ましい。または図７（ｂ）、（ｃ）に示されるような断面が球面、または非球面形状であるレンチキュラーレンズが挙げられる。プリズムレンズと比べて、集光性能は劣るものの、拡散性能を高めるため、視野範囲を広げることが出来るため望ましい。集光性能も高く、且つ拡散性能も高いレンチキュラーレンズの形状としては、以下の式２、
【数３】
2011145515.tif 000005
で定義される形状が望ましい。ここでｚはレンチキュラーレンズの高さ方向の位置関数、rはレンチキュラーレンズの幅方向位置変数であり、レンチキュラーレンズのピッチを１と正規化したときに、数２の各係数１／Ｒ，Ａ，Ｂ，Ｃが、−１０＜１／Ｒ＜１０，−５＜Ａ＜５，−３０＜Ｂ＜３０，−３０＜Ｃ＜３０の範囲内であることが望ましい。
式１において、特にｋ＝−１であることが更に望ましく、その際の数１の各係数（１／（２Ｒ）＋Ａ），Ｂ，Ｃ，が、−５＜（１／（２Ｒ）＋Ａ）＜５，−３０＜Ｂ＜３０，−３０＜Ｃ＜３０の範囲内であることが更に望ましい。
上記範囲を外れたレンチキュラーレンズは、集光性能が低く、本発明の目的である照明装置４３の輝度を高めることが困難となるため望ましくない。
【００５３】
一方、プリズムレンズ２３としては図７（ｄ）に示されるような、湾曲側面を有するプリズムレンズであることが望ましい。三角プリズムレンズは集光性能が高いものの、拡散性能が低いという問題点がある。そこで、集光性能と拡散性能とを両立した湾曲プリズムレンズが望ましい。
湾曲プリズムレンズとしては、数２にて規定されるレンチキュラーレンズ形状の湾曲側面の一部にて定義される。このとき、湾曲プリズムの頂部における接線と、第１主面３ａとのなす角度が、２５度以上５０度以下の範囲に設定されることが望ましい。２５度を下回ると、集光性能が低下するためである。一方、５０度を超えてもやはり集光性能が低下し、更にサイドローブが非常に大きな湾曲プリズムとなるためである。
ここで数２の各係数１／Ｒ，Ａ，Ｂ，Ｃが、−１０＜１／Ｒ＜１０，−５＜Ａ＜５，−３０＜Ｂ＜３０，−３０＜Ｃ＜３０の範囲内であることが望ましく、更には、各係数ｋ，（１／（２Ｒ）＋Ａ），Ｂ，Ｃ，が、ｋ＝−１，−５＜（１／（２Ｒ）＋Ａ）＜５，−３０＜Ｂ＜３０，−３０＜Ｃ＜３０の範囲内であることが望ましい。
【００５４】
プリズムレンズ２３は上述したようなレンズを、単一の形状、又は複数の形状を複合することも可能である。複合する形状としては、単位レンズピッチで並べる方法、または図７（ｅ）に示されるような、単位レンズピッチ以下でシフトさせた複合形状とする方法が挙げられる。このように単位レンズピッチ以下でシフトさせた複合形状は、輝度を下げることなく単位レンズの場合に生じるサイドローブを低減することが可能である。または輝度を向上させるために交差させる方法などが挙げられる。交差させる場合、例えば略直交することが望ましい。略直交させたレンズとしては例えばピラミッド形状、または逆ピラミッド形状のレンズ等が挙げられる。
【００５５】
次に、本実施形態による照明装置４３及び表示装置４１について、他の構成について更に説明する。
拡散板４７は、透明樹脂に光拡散領域が分散されて形成されている。
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。
拡散板４７において、透明樹脂中に分散される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。
【００５６】
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、上述した透明粒子について２種類以上の透明粒子を組み合わせて使用してもよい。さらに透明粒子の大きさや形状は特に規定されない。
【００５７】
光拡散領域として光拡散粒子を用いた場合には、拡散板４７の厚さが０．１〜５ｍｍの範囲であることが好ましい。拡散板４７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くなるため吸収による輝度低下が増大するので好ましくない。
【００５８】
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４７の膜厚をより薄くすることが可能となる。
このような拡散板４７として、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、ＰＥＴを２軸延伸法で延伸することにより、フィラーの周りに気泡を発生させて形成する。
なお、熱可塑性樹脂からなる拡散板４７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。
【００５９】
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。
【００６０】
光拡散領域として気泡を用いた場合には、拡散板４７の厚さが２５〜５００μｍであることが好ましい。拡散板４７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４７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く、スリットが容易にできないなど、従来の拡散板４７と比較して得られる薄い厚さの利点が少なくなるので好ましくない。
【００６１】
本実施形態によるレンズシート３を備えた照明装置４３及び表示装置４１によれば、照明装置４３から射出する光Ｋは、上述したレンズシート３と、拡散シート４８、及び偏光分離反射シート４９とによって、光Ｋの集光・拡散特性を向上させて、画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定する液晶パネル４２を透過するため、輝度を向上させると共に光強度の視覚度依存性を低減して視角方向の分布を滑らかにできる。
そのため、表示装置４１による観察画像は、高輝度で視覚方向の分布が滑らかで、サイドローブを抑制してランプイメージを低減した、液晶パネル４２の鮮明な画像を得られる。
【００６２】
ここまで、本発明のレンズシート３を液晶ディスプレイ装置に用いた場合について説明してきたがこれに限らず、背面投射型スクリーン、太陽電池、有機又は無機ＥＬ、照明装置など、光路制御を行うものであれば、いずれのものにも使用することができる。
ここまで本発明のレンズシート３の実施形態として、一般的に直下型と呼ばれる照明装置４３を用いて説明したがこれに限らず、エッジライト型と呼ばれる照明装置にも適用することが出来る。エッジライト型の照明装置においては上述の拡散板７ではなく、導光板と呼ばれる透明な板が使用され、その端面のうちの少なくとも１つの端面に光源が設置される構成である。
【実施例】
【００６３】
以下、本発明の実施例によるレンズシート３について詳細に説明する。尚、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではないことはいうまでもない。
【００６４】
（実施例１）
まず、パターンシート２の立体形状面２ａに形成される密着調整部１４のアスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１の差による効果確認を実施した。
密着調整部１４を略半球凹形状とし、その直径ＰＭ１を約１００μｍとし、直径ＰＭ１と高さＴＭ１とのアスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１をそれぞれ、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５（半球）の５種類とした。このとき、各密着調整部１４の最大傾斜角θＭ１は、３７度、５３度、６６度、７８度、８８度であった。
密着調整部１４の径を１００μｍ、密着調整部１４の距離の平均値Ｒを４倍に固定した。
凹凸形状１３としては、ピッチＰＬ１が５０μｍ、深さＴＬ１が２５μｍである頂角９０度の三角プリズム形状とした。
比較例１として、密着調整部１４を有さない同様の凹凸形状１３を有するパターンシート２も準備した。
密着力の評価方法として、上述した５種類の密着調整部１４を有するパターンシート２にてレンズシート３を成形し、転写された三角プリズムレンズ２３の頂部の鈍りを評価値とした。すなわち、十分な密着力が得られれば三角プリズムレンズ２３の頂部の鈍りは小さくなる。
レンズシート３の溶解樹脂３０としてポリカーボネート樹脂を用いて成形した。ポリカーボネート樹脂の屈折率は１．５９であり、非常に高屈折率であるため、高輝度なレンズシートを提供することができる。
【００６５】
この結果を以下に示す。
密着調整部１４のアスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が０．１であるパターンシート２によって成形したレンズシート２の三角プリズムレンズ２３の形状を観察した結果、ピッチＰＬ２は５０μｍ、高さＴＬ２が２３．８μｍであり、目標の２５μｍに対して約９５％の賦形率であった。
密着調整部１４のアスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が０．２である場合、三角プリズムレンズ２３の形状は、ピッチＰＬ２は５０μｍ、高さＴＬ２が２４．２μｍであり、目標の２５μｍに対して約９７％の賦形率であった。
密着調整部１４のアスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が０．３である場合、三角プリズムレンズ２３の形状は、ピッチＰＬ２は５０μｍ、高さＴＬ２が２４．５μｍであり、目標の２５μｍに対して約９８％の賦形率であった。
密着調整部１４のアスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が０．４である場合、三角プリズムレンズ２３の形状は、ピッチＰＬ２は５０μｍ、高さＴＬ２が２４．８μｍであり、目標の２５μｍに対して約９９％の賦形率であった。
密着調整部１４のアスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が０．５である場合、三角プリズムレンズ２３の形状は、ピッチＰＬ２は５０μｍ、高さＴＬ２が２４．８μｍと、アスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が０．４である場合とほぼ同様の結果となった。
密着調整部１４を有さない比較例１は、三角プリズムレンズ２３のピッチＰＬ２は５０μｍ、高さＴＬ２が２３．４μｍであり、目標の２５μｍに対して約９４％の賦形率であった。
【００６６】
以上の結果から、アスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が０．１では賦形率の向上効果はなく、アスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が０．２では効果が出始める。そしてアスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が０．３においては賦形率が９８％と良好な結果が得られ、アスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が０．４においては賦形率が９９％と非常に良好であった。また、アスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が０．５の場合、アスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が０．４の場合とほぼ同等であったため、密着調整部１４のアスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が０．４以上ではこれ以上大きな差は見られないと考えられる。アスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が０．１、及び０．２の場合は、密着調整部１４の最大傾斜角θＭ１が６５度以下であり、且つ、凹凸形状１３の深さＴＬ１よりも浅い形状であったため、賦形率の改善効果はほとんど生じなかった。特にアスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が０．１である場合、密着調整部１４の最大傾斜角θＭ１が、凹凸形状１３の最大傾斜角θＬ１よりも小さいため、密着調整部１４を有さない比較例と同等の賦形率であった。
従って、良好な賦形率を得るには、密着調整部１４のアスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１は０．３以上であることが望ましく、より望ましくは０．４以上である。
【００６７】
（実施例２）
次に密着調整部１４の配置の検討を行った。実施例１の結果より、密着調整部１４のアスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１は０．４以上が非常に良好であったため、ここでは密着調整部１４の径を１００μｍ、アスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１を０．４５とした。
凹凸形状１３も実施例１と同様、ピッチＰＬ１が５０μｍ、深さＴＬ１が２５μｍである頂角９０度の三角プリズム形状とした。
密着調整部１４の最近接距離の平均値Ｒを、径ＰＭ１の１．５倍、２倍、２．５倍、３倍の４種類のパターンシート２を用意し、レンズシート２を成形した。
【００６８】
まず密着調整部１４の最近接距離の平均値Ｒを、径ＰＭ１の１．５倍としたパターンシート２を用いてレンズシート２を成形したが、シート押出成形機１Ａの剥離部８において、剥離テンションが強く、密着力が強すぎることを確認した。成形としては問題なくレンズシート２を成形出来たが、剥離テンションが強いため、パターンシート２の耐久性劣化が懸念される。密着調整部１４の最近接距離の平均値Ｒを２倍、２．５倍、３倍の３種類については問題なく成形でき、またレンズシート３の三角プリズムレンズ２３の賦形率も９９％と良好であった。
【００６９】
次に上述と同じ形状のパターンシート２において、密着調整部１４の最近接距離の平均値Ｒを径ＰＭ１の４倍、５倍、６倍、７倍、８倍としたパターンシート２を用意し、レンズシート３を成形した。レンズシート３の三角プリズムレンズ２３の賦形率を測定した結果、密着調整部１４の最近接距離の平均値Ｒが径ＰＭ１の４倍〜６倍については９９％の賦形率が得られた。密着調整部１４の最近接距離の平均値Ｒが径ＰＭ１の７倍については、９８％の賦形率であった。また密着調整部１４の最近接距離の平均値Ｒが径ＰＭ１の８倍については、賦形率が９６％であった。
従って、密着調整部１４の最近接距離の平均値Ｒは、径ＰＭ１の２倍以上７倍以下の範囲で良好な賦形率が得られ、特に２倍以上６倍以下の範囲で非常に良好な賦形率が得られた。
【００７０】
（実施例３）
実施例２で作製した、密着調整部１４の幅ＰＭ１が１００μｍ、アスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が０．４５、最近接距離の平均値Ｒが径ＰＭ１の２倍〜７倍である６種類のレンズシート３の光学的な評価を実施した。
また比較例として、比較例１で作製したレンズシート３、及び比較例２として、比較例１と同形状の三角プリズムレンズ２３をＰＥＴシート上にＵＶ硬化樹脂にて形成した。ＵＶ硬化樹脂の屈折率は１．５３であり、賦形率は９９．５％であった。
評価にはまず、画像表示装置４１として、３２インチの液晶テレビ４１を用意した。液晶テレビ４１は照明装置４３と液晶パネル４２とで構成され、照明装置４３には光源４６としてＣＣＦＬ４６が配置され、その上に拡散板４７、拡散フィルム４８、レンズシート３、偏光分離反射シート４９の順で配置した。
このような液晶テレビ４１を全白表示し、画面中央部を分光放射輝度計にて輝度を測定した。分光放射輝度計としては、ＳＲ−３Ａ（トプコン製）を用意した。
【００７１】
測定結果を表１に示す。
【表１】
2011145515.tif 000006
比較例２は、ＰＥＴシート上にＵＶ硬化樹脂にて三角プリズムレンズ２３が形成されている。ＵＶ硬化樹脂の屈折率は１．５３であり、比較例１、及び実施例のレンズシート３を構成するポリカーボネート樹脂（屈折率１．５９）に比べて屈折率が低い。
しかしながら、比較例１は三角プリズムレンズ２３の賦形率が低いため、比較例２と比べて輝度が低い結果となった。
実施例によるレンズシート３は、密着調整部１４の最近接距離の平均値Ｒが小さいほどマイクロレンズ２４の数が多くなるため、輝度が低い結果となった。最近接距離の平均値Ｒが径ＰＭ１の２倍であるレンズシート３は、三角プリズムレンズ３の賦形率は比較例１よりも良いが、マイクロレンズ２４による輝度低下が生じ、比較例１よりも１％輝度が低下した。最近接距離の平均値Ｒが３倍以上である場合、密着調整部１４を有さない比較例１よりも輝度が高くなることを確認した。また、最近接距離の平均値Ｒを径ＰＭ１の４倍以上とすると、ＵＶ成形で作製したレンズシート３と同等以上の輝度が得られる。
一方で本発明によるレンズシート３はマイクロレンズ２４を第１主面３ａに有するため、耐擦性が向上する。本実施例においても、レンズシート３の上には偏光分離反射シート４９を配置しており、マイクロレンズ２４を有さない比較例１、及び比較例２は、偏光分離反射シート４９との擦れによって傷が生じたが、本実施例によるレンズシート３は偏光分離反射シート４９と擦れても傷は生じなかった。
【００７２】
本実施例より、パターンシート２に形成する密着調整部１４のアスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１は、０．３以上で密着力向上効果が得られ、良好な賦形が達成され、より望ましくはアスペクト比ＴＭ１／ＰＭ１が０．４以上であった。
また、パターンシート２とレンズシート３との間に適切な密着力が得られる範囲としては、密着調整部１４の最近接距離の平均値Ｒが径ＰＭ１の２倍以上７倍以下であり、特に３倍以上７倍の範囲の場合、輝度を向上させることが可能である。更には、４倍以上７倍以下の範囲においては、三角プリズムレンズ２３が高精度に賦形されたＵＶ成形レンズシート以上の輝度となるレンズシート３を得ることが出来た。
そして密着調整部１４の最近接距離の平均値Ｒが径ＰＭ１の２倍以上７倍以下の範囲で設定されたパターンシート２によって成形されたレンズシート３は、上に別の光学フィルムを配した際にも高い耐擦性能を有するため、三角プリズムレンズ２３に傷が生じることはなかった。
【００７３】
以上、本実施例により、押出成形においても高い賦形率で転写可能なレンズシート３の製造方法が得られ、該製造方法によって高輝度で耐擦性の高いレンズシート３、該レンズシート３を配した照明装置４３、該照明装置４３を備えた表示装置４１を得ることが出来た。
【符号の説明】
【００７４】
１Ａ シート押出成形装置
２ パターンシート
２ａ 立体形状面（凹凸面）
３ レンズシート
３ａ  第１主面
４ 巻出機（移動部）
５、２５ａ、２５ｂ加熱部
６ Ｔダイ（押出機）
７ ポリシングロール部
７ａ 狭圧ロール
７ｂ 成形ロール（転写部）
７ｃ 冷却ロール（冷却部）
８ 剥離部
９ 巻取機（移動部）
１３ 凹凸形状
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ密着調整部
２３ プリズムレンズ
２４ マイクロレンズ
３０ 溶解樹脂
４１ 表示装置
４２ 液晶パネル
４３ 照明装置
４５ 反射板
４６ 光源
４７ 拡散板
４８ 拡散シート
４９ 偏光分離反射シート
ｒ１、ｒ２、ｒ３最近接距離
Ｅ１ パターンシートの流れる方向
Ｅ２ 溶解樹脂が吐出される方向
Ｆ  観察者側
Ｈ、Ｋ  光
ＰＬ１ 凹凸形状のピッチ
ＰＬ２ プリズムレンズのピッチ
ＰＭ１ 密着調整部の幅（径）
ＰＭ２ マイクロレンズの径
Ｒ 最近接距離の平均値
ＴＬ１ 凹凸形状の深さ（高さ）
ＴＬ２ プリズムレンズの高さ
ＴＭ１ 密着調整部の深さ（高さ）
ＴＭ２ マイクロレンズの高さ
θＬ１ 凹凸形状の最大傾斜角
θＬ２ プリズムレンズの最大傾斜角
θＭ１ 密着調整部の最大傾斜角
θＭ２ マイクロレンズの最大傾斜角
【図１】
2011145515.tif 000008
【図２】
2011145515.tif 000009
【図３】
2011145515.tif 000010
【図４】
2011145515.tif 000011
【図５】
2011145515.tif 000012
【図６】
2011145515.tif 000013
【図７】
2011145515.tif 000014