(57)【要約】【課題】振動等に対する耐擦傷性と、光源のイメージや輝度ムラや傷等に対する隠蔽性とを有する。【解決手段】光学シート１０は、光入射面１０ａに略平面状をなしていて微細な凹凸２１ａを有する平面部２１と、平面部より突出する略球面形状の突起部２０とを設けた。突起部２０の頂部は拡散板８Ａに接触するため球面の一部となっており耐擦過性が高い。光出射面１０ｂに断面三角形で一方向に延びるプリズムレンズ１９を複数配列した。【選択図】図２
2011133555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する二面が光の入射面と出射面とされており、前記光入射面には、微細な凹凸を有する凹凸面部と、互いに独立して設けられていて前記凹凸面部より突出する略球面形状の突起部とが設けられたことを特徴とする光学シート。
【請求項２】
前記光入射面の凹凸面部に形成された前記微細な凹凸は、粗さがＲｚ（十点平均粗さ）において０．５μｍ〜５．０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載された光学シート。
【請求項３】
前記光入射面に形成された突起部は、最大外径Ｌが３０μｍ〜２００μｍの範囲内であり、前記凹凸面部は微細な凹凸が形成された平面部であって該平面部からの高さｈが最大外径Ｌに対する比率ｈ／Ｌが５％〜３０％の範囲内であることを特徴とする請求項１または２に記載された光学シート。
【請求項４】
前記光入射面に形成された突起部は、前記光入射面に対する突起部の底面の総和の面積率が１％〜１０％の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載された光学シート。
【請求項５】
前記光入射面に形成された突起部は、前記光入射面側に配置された光学部材と接する面積が前記突起部の底面の面積の２０％以下となることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載された光学シート。
【請求項６】
前記光入射面に対向する出射面には、それぞれが独立して設けられた略半球形状の複数のマイクロレンズと複数配列されてなる線状に連なる幾何学構造体とが形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載された光学シート。
【請求項７】
線状に連なる幾何学構造体は、頂角を８０°から１００°の範囲とする断面三角形のプリズムレンズであることを特徴とする請求項６に記載された光学シート。
【請求項８】
光源と、請求項１乃至７のいずれかに記載された前記光学シートと、該光学シートの光入射面側に配設された光学部材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９】
請求項８に記載されたバックライトユニットと、該バックライトから出射する光を画素単位で透過または遮光して画像を表示する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、光路制御に用いられる光学シート、そして、この光学シートを備えたバックライトユニットおよびディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルを利用した液晶表示装置が、携帯電話や個人用携帯情報端末、パーソナルコンピュータ用ディスプレイ等の画像表示手段だけでなく、家電製品としてのテレビにも幅広く普及してきている。このような現状において、液晶表示装置は、これまでのＣＲＴ（カソード・レイ・チューブ）テレビでは困難であった大型画面対応の情報家電の画像表示装置としても一般家庭に広まってきている。さらには、液晶表示装置の利点をより活用させるために、大型化だけでなく、高輝度化、薄型・軽量化に対応した製品も非常に早いスピードで市場に供給されている。
【０００３】
このような液晶表示装置は装置内部に光源を内蔵していることが多く、画像を表示するために必要な明るさを確保するべく、液晶パネルの背面側に光源を含めたバックライトユニットを配置している。
このバックライトユニットに採用されている光源手段として、大別して冷陰極管やライト・エミッティング・ダイオード（ＬＥＤ）に代表される光源を液晶表示装置の側面側に配置させ、光透過性に優れた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、画像表示素子及び液晶表示装置の背面側に対向して冷陰極管やＬＥＤなどの複数の光源が配設され、両者の間に光散乱性の強い拡散板及び光学フィルムを配置して冷陰極管やＬＥＤなどの光源が直接視認されないような構成を備えた「直下型方式」との二つが採用されている。
【０００４】
近年の液晶表示装置においては、地球環境問題対策の一環である、消費エネルギーを低減させることを目的とする消費電力抑制が大きな課題となってきている。液晶表示装置の場合、光源となるバックライトの消費電力が最も大きく、このバックライトの消費電力を抑制する取組みが幅広い分野で行われてきている。
この取組みの一つとして、光源である冷陰極管の本数を低減させて消費電力を低く抑える試みが行われており、その消費電力低減の効果は社会に広く認められつつある。しかしながら、冷陰極管の本数を減らすことは光源の明暗である輝度ムラ（ランプイメージ）を強めることになり、これまでの拡散板及び光学シートの組合せでは完全にランプイメージを消すことは困難となってきている。
ランプイメージを消すために拡散板内部に拡散粒子を増やすと、拡散板の光線透過率を下げることになり、画像観察に必要な輝度を得ることが出来なくなる。この場合、光源である冷陰極管からの光を強くすることで必要とされる輝度は得られるが、光を強くすることは消費電力低減の効果が大幅に低下するといった問題が発生する。
【０００５】
また、消費電力が低いと言われているＬＥＤを光源とする場合においても、光源を液晶表示装置の背面側に配置する直下型方式や液晶表示装置の側面側に配置するエッジライト型方式の構成が採用されており、従来よりもコントラスト比を向上させた製品が市場に投入されつつある。しかし、まだＬＥＤ光源周囲の発熱や必要とされる輝度が得られていない等の課題が残されている。
そのため、発熱を抑えて消費電力を下げるには、点光源であるＬＥＤの数を減らすことが要求されているが、上述したように必要な輝度が得られない、光源の明暗である輝度ムラ（ランプイメージ）が強くなる、等の課題を解決する必要がある。現状においては、これらの課題を解消する取組みとして、液晶表示装置に用いられている拡散板、導光板及び集光、拡散、偏光機能を有する光学シートのそれぞれの性能を向上させると共に、これらを複数組合せて使用することで、必要とされる輝度の確保や、ランプイメージや輝度ムラの低減が図られている。
【０００６】
上述した光学シートにおいては、従来、光源の光の利用効率を高める手法として、バックライトユニットからの拡散光を光学シートによって集光して正面輝度を向上させる方式がとられており、特に、米国３Ｍ社の登録商標である「ＢＥＦ」（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ；輝度強調フィルム）が光学シートとして広く使用されている。
ＢＥＦは、透明基材の上面に断面が三角形状の単位プリズムを一方向に一定のピッチで配列させたシートであり、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）し、またはリサイクル（ｒｅｃｙｃｌｅ）することにより、基材の平坦面から入射した光がプリズム面から射出する際、正面方向に光を集める効果をもち、正面方向の輝度を向上させることが可能になる。
【０００７】
液晶表示装置に用いられるＢＥＦ等の光学シートには、光の利用効率の向上による輝度向上だけでなく、光源のムラの除去、ディスプレイの視域の確保、ディスプレイの剛性の維持などの様々な機能が要求されている。この光学シートは、所望の光学特性を実現させるために、拡散板の光進行方向前方側（液晶パネル側）に複数積層されることが多い。
しかしながら、ＢＥＦを光学シートとして用いる場合、ＢＥＦの垂直方向の光をプリズム平面部で屈折させて法線方向に出射させるため、水平方向の視野角に対し垂直方向の視野角が非常に狭くなる欠点があった。しかも、ＢＥＦはプリズム頂部が尖っているため、プリズムの頂部側に配置される光学シートや機能性を有するシート部材あるいは液晶パネルに接触する際に傷が発生しやすいという欠点を有していた。
【０００８】
これらの欠点を補い、同等の光学特性や環境特性を維持しながら、使用する光学シートの枚数を減らす試みがなされている。
例えば特許文献１には、プリズムレンズ内に拡散性微粒子を分散させることによりプリズムの集光機能に拡散機能を付与する手法が開示されている。また特許文献２では、マイクロレンズを基材上にランダムに配置することで、背面から入射した光をマイクロレンズで集光させて前方に出射させ、従来よりも少ない枚数の光学シートで同等の光学性能を達成する手段などが提案されている。
【０００９】
特許文献１に記載された光学シートは、集光機能に加えて拡散機能を有している反面、プリズム内に拡散性微粒子を分散させているため、正面に集めた光が拡散性微粒子によって再び拡散することになり、正面方向への光量が少なくなる。また、レンズの特定の角度における屈折や反射によるギラツキが視認されるという問題が残っている。さらには、プリズム先端が尖っているため、上部に配置される光学シートまたは機能性を有する光学部材の裏面、或いは液晶パネルとの接触による傷が発生し易く、接触や摩擦によって異物が発生するという問題も抱えている。
特に積層されて用いられる光学シートまたは機能性を有する光学部材は、液晶表示装置に配置される際、その四辺を装置の枠に固定して用いられることもあるが、装置内部で完全に動くことなく固定されてはいない。そのため、液晶表示装置の搬送または移動時の振動により、他の光学シートまたは機能性を有する光学部材と接触し、擦れて傷が付くおそれがある。
【００１０】
また、液晶表示装置を駆動させる際には、光源からの発熱により光学シートや機能性を有する光学部材が暖められ、その結果、各部材を構成する材料固有の物性に依存する伸縮が面内で発生して寸法の変化や撓みが生じるため、他の光学シートや機能性を有する光学部材と接触することで擦れて傷が付くことも起こり得る。
耐擦傷性を向上させて異物の発生を防止する対策として、プリズム頂部を丸くすることが考えられるが、プリズム頂部を丸くカットする幅と正面輝度とは反比例の関係にあるため、所望の耐擦傷性を達成するには正面輝度の低下を招くことにつながる。
【００１１】
一方、特許文献２に記載の光学シートは半球状のレンズを有することから、積層されて用いられる光学シートまたは機能性を有する光学部材と接触しても、丸みを帯びた構造上、接触による摩擦が生じても滑りがよいために傷が付き難い特徴を有している。
しかしながら、隣接するマイクロレンズ間に隙間が生じることから、マイクロレンズ内を通ってマイクロレンズと空気層界面で屈折、散乱されて正面に集光される光と、隣接するマイクロレンズ間にできる隙間から屈折、散乱されずに出射される光とが発生し、これらの光の輝度差から輝点や輝線が視認されてしまうという問題を抱えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１０−２４６８０５号公報
【特許文献２】特開２００６−３０１５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、拡散板や導光板等の光学部材を光入射面側に組合せて使用する場合や搬送時や成形加工時等における振動に対する耐擦傷性を備えると共に、光源等の輝度ムラや他の光学部材の傷等を隠すために必要な隠蔽性を有する光学シートを提供することを目的としている。
さらに、この光学シートを備えたバックライトユニット及びディスプレイ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明による光学シートは、対向する二面が光の入射面と出射面とされており、光入射面には、微細な凹凸を有する凹凸面部と、互いに独立して設けられていて凹凸面部より突出する略球面形状の突起部とが設けられてなることを特徴とする。
本発明によれば、光学シートの光入射面に設けられた略球面形状の突起部によってその頂部のみがその光入射面側に設けられた光学部材に接触可能であるから、光学シートと光学部材が相対的に振動や擦れ等を生じたとしても突起部の滑らかな頂部のみが接触して擦れるために摩擦傷が付きにくく高い耐擦傷性を有し入射光の屈折や反射等を生じ難い。
しかも光入射面の突起部以外の領域を構成する凹凸面部には微細な凹凸が設けられていることで、光学シートへの入射光に対して必要とされる拡散性と隠蔽性を付与して内部に取り込み、光源のランプイメージや輝度ムラ、拡散板等の光学部材のムラやパターンを低減させ、輝度を均一にすることができる。
【００１５】
また、光入射面の凹凸面部に形成された微細な凹凸は、粗さがＲｚ（十点平均粗さ）において０．５μｍ〜５．０μｍの範囲内であることを特徴とする
光入射面における凹凸面部の凹凸が上述した範囲内の粗さを有することで、必要とされる拡散性と隠蔽性を発揮すると同時に、凹凸面部の凹凸形状に起因する輝度の低下を抑制することができる。
【００１６】
また、光入射面に形成された突起部は、最大外径Ｌが３０μｍ〜２００μｍの範囲内であり、前記凹凸面部は微細な凹凸が形成された平面部であって該平面部からの高さｈの最大外径Ｌに対する比率ｈ／Ｌが５％〜３０％の範囲内であることが好ましい。
突起部の最大外径Ｌとアスペクト比ｈ／Ｌが上述した範囲に設定されていることで、必要とされる耐擦傷性を発揮すると共に、突起部の略球面形状に起因する透過光の輝度の低下を抑制することができる。
【００１７】
また、光入射面に形成された突起部は、光入射面に対する突起部の底面の総和の面積率が１％〜１０％の範囲内であることが好ましい。
光入射面に対する突起部の面積率を制御することにより、必要とされる耐擦傷性を発揮すると同時に、略半球形状の突起部の面積率に起因する輝度の低下を抑制することができる。
【００１８】
また、光入射面に形成された突起部は、光入射面側に配置された光学部材と接する面積Ｎが、突起部の底面の面積Ｍの２０％以下となることが好ましい。
光学シートの光入射面における突起部の底面の面積Ｍに対する頂部の光学部材との接触面積Ｎを２０％以下に設定することで、突起部の頂部と光学部材との接触面積を抑制して必要とされる耐擦傷性を確保すると共に、突起部の光学部材との接触面積に応じた入射光の反射や拡散による輝度低下を抑制することができる。
【００１９】
また、本発明による光学シートは、光入射面に対向する光出射面には、それぞれが独立して設けられた略半球形状の複数のマイクロレンズと複数配列されてなる線状に連なる幾何学構造体とが形成されていることを特徴とする。
光学シートの光出射面側に略半球形状のマイクロレンズと線状に連なる幾何学構造体を設けたことで、光入射面及び光出射面の耐擦傷性を高めると同時に、線状に連なる幾何学構造体をマイクロレンズで保護して輝度の向上を達成すると共に、マイクロレンズによって線状に連なる幾何学構造体によるサイドローブを低減でき、視野角の拡大や隠蔽性の向上が可能な光学特性が得られる。
ここで、線状に連なる幾何学構造体は、頂角を８０°から１００°の範囲とする断面三角形のプリズムレンズであることが好ましい。
【００２０】
本発明によるバックライトユニットによれば、光源と、上述したいずれかに記載された光学シートと、該光学シートの光入射面側に配設された光学部材とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、光学シートの光入射面に設けられた略球面形状の突起部によって頂部のみが拡散板等の光学部材に接触可能であるから、光学シートと光学部材が相対的に振動や擦れ等を生じたとしても突起部の滑らかな頂部のみが接触して擦れるために摩擦傷が付きにくく高い耐擦傷性を有する。
しかも光入射面の突起部以外の凹凸面部には微細な凹凸が設けられていることで、光学シートへの入射光に対して必要とされる拡散性と隠蔽性を付与して光源のランプイメージや輝度ムラ、拡散板等の光学部材のムラやパターンを低減させ、輝度を均一化させた光を得られる
【００２１】
本発明によるディスプレイ装置は、上述したバックライトユニットと、バックライトから出射する光を画素単位で透過または遮光して画像を表示する画像表示素子とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、光学シートの光入射面に設けられた略球面形状の突起部によってその頂部のみが光学部材に接触可能であるから、光学シートと光学部材が相対的に振動や擦れ等を生じたとしても突起部の滑らかな頂部のみが接触して擦れるために摩擦傷が付きにくく高い耐擦傷性を有する。
しかも光入射面の突起部以外の凹凸面部には微細な凹凸が設けられていることで、光学シートへの入射光に対して必要とされる拡散性と隠蔽性を付与して光源のランプイメージや輝度ムラ、拡散板等の光学部材のムラやパターンを低減させ、画面全体の輝度を均一化させた画像を得られる
【発明の効果】
【００２２】
本発明による光学シートによれば、光入射面に略球面形状の突起部と微細な凹凸を設けた凹凸面部とを備えたから、光入射面側に配置された拡散板等の光学部材が光学シートの光入射面の突起部に接触したり振動したりしたとしても滑りが良く傷が付き難い略球面形状の頂部のみで接触するために、光学部材の接触や擦れによる傷の発生を防ぐことができ、耐擦傷性を発揮できる。
しかも、光入射面の凹凸面部に微細な凹凸を設けたことで、光源イメージや傷や輝度ムラ等に対して必要とされる光の拡散性及び隠蔽性を発揮することができる。
さらには、本発明による光学シートと、その光入射面に拡散板等の光学部材とを備えたバックライトユニット、更にはこのバックライトユニットに画像表示素子を加えたディスプレイ装置を備えたから、高い輝度と広い視野角が得られる光または表示画像を観察者側方向へと射出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第一実施形態による光学シートを含むディスプレイ装置の断面模式図である。
【図２】図１に示す第一実施形態による光学シートの拡大断面図である。
【図３】図２に示す第一実施形態による光学シートの部分拡大断面図である。
【図４】第一実施形態による光学シートを示すもので、（ａ）は断面図、（ｂ）は入射面の平面図である。
【図５】本発明の第二実施形態による光学シートの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
なお、図１から図５は、各実施形態による光学シート、バックライトユニット、ディスプレイ装置の構成を示す要部断面図である。
図１乃至図４は本発明の第一実施形態を示す図である。図１に示す本発明の実施形態によるディスプレイ装置１は、バックライトユニット２と画像表示素子３とで構成されている。このディスプレイ装置１はバックライトユニット２から出射した光によって画像表示素子３を透過することで画像表示素子３の画像を観察することができる。
【００２５】
本発明の実施形態であるバックライトユニット２は、ランプハウスを形成する反射板５内に複数の光源６が所定間隔で配列された光源ユニット７が設けられている。光源ユニット７の観察者側方向Ｆには光源６の光を拡散させるための光学部材８として拡散板または導光板またはその他の機能性を有するシート部材等が配置され、図１に示す例では光学部材８として拡散板８Ａが設けられているものとする。
拡散板８Ａの観察者側方向Ｆには本発明の第一実施形態である光を集光させるための光学シート１０が配設され、その観察者側方向Ｆには機能性を有するシート部材１１が単一又は複数枚の構成で配置されて構成されている。ここで、機能性を有するシート部材１１とは、上述した光学部材８と同様の特性を有する部材であり、例えば集光シートや拡散板、反射型偏光分離シートなど、画像表示素子３へ入射する光の輝度分布や高輝度や偏光機能などの必要な特性を付与するための各種の集光、拡散、或いは偏光特性を備えた光学部材である。このシート部材１１の更に観察者側方向Ｆには例えば液晶表示素子からなる画像表示素子３が配設されている。
【００２６】
このような構成を備えたディスプレイ装置１によれば、バックライトユニット２において、光源６から射出された光Ｈは、拡散板８Ａで拡散され、光学シート１０で集光させられて高輝度となり、その光の進行方向前方に配置された機能性を有するシート部材１１で入射光が拡散されたり、一部は反射し一部は集光させられ、またカラーシフト等される。そして、機能性を有するシート部材１１を透過した光は、バックライトユニット２から射出される必要な機能に達した光Ｋとして、画像表示素子３に入射して観察画像の光が観察者側Ｆへと射出される。
【００２７】
ここで、光源ユニット７における光源６は画像表示素子３へと光を供給するものであり、光源６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、例えば複数の蛍光灯、冷陰極管（ＣＣＦＬ）またはＥＥＦＬを用いることができる。また点光源としてＬＥＤなどを用いることができる。ランプハウスを形成する反射板５は、複数の光源６の観察者側Ｆとは反対側に配置され、光源６から全方向に出射された光のうち観察者側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Ｆに出射させる役割を担っている。
この結果、観察者側Ｆに出射された光Ｈは、光源６からほぼ全方向に出射された光となる。このように反射板５を用いることによって光の利用効率を高めることができる。反射板５としては、光を高効率で反射させる部材であればよく、たとえば一般的な反射シート、反射板などを使用することができる。
【００２８】
光源ユニット７の光出射側に配設された拡散板８Ａは、透明樹脂に光拡散粒子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る。
拡散板８Ａに含まれる光拡散粒子により好適な拡散性能を容易に得ることができる。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、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、透明粒子の大きさや形状は特に規定されない。
【００２９】
なお、拡散板８Ａの透明樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合には、光拡散粒子として透明粒子に代え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平面部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８Ａの膜厚をより薄くすることが可能となる。
また、光を拡散させる光拡散板８Ａを光源ユニット７と光学シート１０との間に設けることで、光源６から光拡散板８Ａに入射する光を散乱させることでより均等な輝度分布が得られる上に光源６の像を視認できないように調整できる。
また、光源６と光学シート１０との間に、光を導光する導光板が設けられていてもよい。
【００３０】
次に画像表示素子３は、図１に示すように、１組の偏光板（偏光フィルム；偏光子）１４、１５と、その間に挟持された液晶パネル１６とで構成されている。液晶パネル１６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。
画像表示素子３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い。画素単位で光を透過／遮光して画像を表示するものであれば、光学シート１０により観察者側Ｆへの輝度が向上され光強度の視角度依存性が低減される。さらに、ランプイメージが低減され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。
画像表示素子３は液晶表示素子であることが好ましい。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。
【００３１】
画像表示素子３は、射出光Ｋが入射する側の偏光板１４で一方の偏光成分のみを透過して液晶パネル１６へと入射させると共に他方の偏光成分は吸収する。液晶パネル１６の内部では、入射した光が液晶分子により位相を回転させながら進行し、観察者側の偏光板１５から一方の偏光成分に偏光分離され射出光として観察者側Ｆへ射出される。ディスプレイ装置１において、観察者側Ｆへ透過する光量が多いほど表示品位は向上し、さらには省エネへの効果も得られる。
【００３２】
次に、本発明の第一実施形態である光学シート１０について詳述する。
光学シート１０は、図２に示すように、シート状をなす光透過性の基材１８の光源６からの光入射側の面を光入射面１０ａとし光出射側の面を光出射面１０ｂとする。光入射面１０ａと光出射面１０ｂとは対向して形成されている。
光出射面１０ｂには光学シート１０を透過する光に集光機能を与えて軸上の輝度を向上させる線状に連なる幾何学構造体である断面三角形のプリズムレンズ１９が一方向に延在すると共に延在方向に直交する方向に複数配列されている。
ここで、プリズムレンズ１９の断面三角形をなす頂部は頂角を例えば８０°〜１００°の範囲とする。
【００３３】
そして、光入射面１０ａには、表面が円滑で略半球形状よりも小さい球面形状と面積をなす略球面形状の突起部２０が所定間隔で配設されている。しかも、光入射面１０ａにおいて、突起部２０、２０の間には突起部２０間の間隙を埋めるように略平面形状で微細な凹凸２１ａによって粗面化された平面部２１が形成されている。
突起部２０は、その円滑な表面を有する球面形状により、光の入射面１０ａ側に配置される拡散板８Ａまたは導光板等の光学部材８との接触や擦れによる傷の発生を抑制する機能を発揮する。一方で、表面が微細な凹凸２１ａで粗面化された平面部２１は、光源６からの光Ｈを粗面化された平面部２１で拡散させて光学シート１０内部に取り込むことができる。
そのため、光学シート１０は、光入射面１０ａで光源６のランプイメージや、拡散板８Ａに形成されたパターンを観測者に対して隠蔽する働きと、光出射面１０ｂから観測者側Ｆに出射される光をプリズムレンズ１９群で集光・拡散させて視野角を拡げる役割とを有している。
【００３４】
なお、光学シート１０の光出射面１０ｂ側には、拡散板８Ａを経て入射された光Ｈを複数配列されたプリズムレンズ１９に応じて集光させることで輝度を向上させて、画像表示素子３側に光を射出する役割を担うプリズムレンズ１９の配列構造を有している。これら光学シート１０の光出射面１０ｂに配設された複数のプリズムレンズ１９群は線状に連なる幾何学構造体を構成する。
そのため、光学シート１０は線状に連なる幾何学構造体として、図１乃至図３に示すように、基材１８の光出射面１０ｂにプリズムレンズ１９が一方向に複数配列されてなる構成を採用することが好ましい。或いは、第二実施形態として後述する図５に示すように、複数のプリズムレンズ１９の配列構造に、光の光軸を制御して集光・拡散させる機能を発揮するマイクロレンズ３１に代表される光学素子を組み合わせた構成を採用してもよい。
上述した光学シート１０は、液晶表示装置等のディスプレイ装置１のみならず、背面投射型スクリーン、太陽電池、有機又は無機ＥＬを備えた照明装置など、光路制御を行うものであれば何れのものにも使用することができる。
【００３５】
また、本実施形態による光学シート１０は、光入射面１０ａ側の略平面部２１に微細な凹凸２１ａを付与させることで、光源６から入射する強い正面光Ｈを拡散させて、視野角を拡げることができる。また、観察者側Ｆ側から画像表示素子３を通して透過画像を観察する際に、光源６による輝度ムラ、ランプイメージ、明暗差の低減、さらには拡散板８Ａの平面部または裏面のパターンや構造体が、観察者側Ｆ側に透けて観えることを抑制することもできる。
【００３６】
また、本実施形態による光学シート１０は、入射面１０ａの突起部２０を除いた領域の平面部２１に形成された微細な凹凸２１ａの粗さがＲｚ（十点平均粗さ）において０．５μｍ〜５．０μｍの範囲内であることが望ましい。
光入射面１０ａの平面部２１の粗さＲｚが０．５μｍ〜５．０μｍの範囲内であれば透過光の必要な拡散性と観察画像に対する隠蔽性を発揮させ、凹凸形状に起因する輝度の低下を抑制できる。しかし、凹凸２１ａのＲｚ粗さが０．５μｍを下回る場合には拡散及び隠蔽効果は得難く、Ｒｚ粗さが５．０μｍを超える場合には輝度を大幅に低下させる要因になる。
なお、微細な凹凸２１ａの形成方法として、例えば光学シート１０の金型の平面部を、エッチングやサンドブラストなどによって粗らす方法や、略球面形状の突起部２０を先に成形した金型に微細な凹凸２１ａを切削して形成する等の方法が代表例として挙げられる。
【００３７】
図３に示す光学シート１０の拡大図において、光学シート１０の光入射面１０ａに形成された突起部２０について平面部２１の延長面上の底面２０ａと略球面形状の頂部２０ｂとを有するものとする。突起部２０の底面２０ａにおける外径（直径）Ｌは、３０μｍ〜２００μｍの範囲とされている。そして、光学シート１０の突起部２０の高さｈの外径Ｌに対する比率ｈ／Ｌが５％〜３０％の範囲内であることが好ましい。
突起部２０の外径Ｌが２００μｍを超える場合には突起部２０自体が観察者に目視され易くなり、これが外観上、光出射面１０ｂのムラや粗さ、輝点の原因となる。一方、突起部２０の外径Ｌが３０μｍ未満の場合では突起部２０による傷付防止効果が低下すると共に、金型の作製及び光学シート１０の製作が困難となるため好ましくない。
なお、光学シート１０の突起部２０について、拡散板８Ａに接触する頂部２０ｂが滑らかで傷が付き難い略球面形状であれば、光源６側から見た突起部２０の平面視形状が円形状でも略円形状でも良く、或いは楕円形状や頂部が曲面状に丸くなった三角錐形状や四角錐形状、あるいはその他の多角錐形状等であっても良い。光入射面１０ａの平面部２１ａに円滑な略球面形状の突起部２０が上述した条件の範囲内で形成されていることにより、必要とされる耐擦傷性を発揮すると同時に略球面形状に起因する輝度の低下を抑制することが可能である。
【００３８】
また、光学シート１０の突起部２０の外径Ｌに対する高さｈの比率ｈ／Ｌが５％〜３０％の範囲内であれば、突起部２０の頂部が拡散板８Ａとの接触や擦れによって傷が発生するのを防ぐと共に光の入射を妨げて輝度が低下することを抑制できる。一方、突起部２０の比率ｈ／Ｌが５％未満であると接触や擦れによる傷の発生を防ぐ効果が得られず、３０％を超えると突起部２０自体が光Ｈの入射を妨げる要因となり、結果的に光学シート１０の輝度を大幅に低下させる欠点がある。
【００３９】
さらに、光学シート１０の光入射面１０ａの面積に対する突起部２０の底面２０ａの面積Ｍの総和の面積率は１％〜１０％の範囲内であることが望ましい。突起部２０の底面２０ａの面積率が上記範囲内であれば拡散板８Ａとの接触によって擦れて傷を発生することを抑制して入射光の輝度低下を抑制できる。
しかし、面積率が１％未満である場合には突起部２０の頂部２０ｂの拡散板８Ａとの接触や擦れによる傷の発生を防ぐ効果が望めず、１０％を超える場合には光源６からの光Ｈを光学シート２０内部に取り入れることの妨げとなり、光学シート１０の輝度低下を引起こすからである。
【００４０】
光学シート１０の突起部２０の頂部２０ｂが、光源６側に配置された拡散板８Ａと接触する面積Ｎは小さいことが望ましい。接触面積Ｎが小さい程、相互の滑りが良く、光学シート１０の突起部２０に接触や擦れによる傷が付き難いからである。そのため、図４に示す光学シート１０の縦断面図及び光入射面１０ａの平面図で示すように、突起部２０の頂部２０ｂが拡散板８Ａと接触する面積Ｎは突起部２０の底面２０ａの面積Ｍに対する面積割合Ｎ／Ｍが２０％以下であることが望ましい。
これは、拡散板８Ａの突起部２０に接触する面形状及び突起部２０に依存するが、接触面積Ｎの底面２０ａの面積Ｍに対する面積割合Ｎ／Ｍが２０％を超えると、振動等によって摩擦や擦れが発生する際、突起部２０の頂部２０ｂにおける滑りが阻害され結果的に傷が発生することに繋がる可能性があるから、望ましくない。
【００４１】
上述の構成により、上述した略半球形状の突起部２０は、頂部２０ｂまたはその近傍に拡散板８Ａとの接触や擦れによって傷が発生するのを防ぐと同時に、図３に示すように光源６側に配置される拡散板８Ａとの間に隙間を形成することが出来ることから、密着によるニュートンリングの発生を防ぐ効果も発揮することができる。
【００４２】
次に光学シート１０の製造工程について説明する。
光学シート１０は、透明性の高いシート状の基材１８上にＵＶ硬化樹脂に代表される電子線硬化樹脂を用いて成形することができる。一例として、予めエッチング工法またはサンドブラスト工法により平面部２１を粗面化させた金型に、設計寸法の略球面形状の突起部２０を形成した。この金型を用いて、突起部２０を基材１８上に成形することができる。ここで、透明性の高いシート状の基材１８の材質としては、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）、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挙げることができる。
【００４３】
さらに、本実施形態による光学シート１０を構成する材料として熱可塑性樹脂からなる透明樹脂が好ましく、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、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挙げることができる。
これらの材料を用いた押出し成形加工法、あるいは射出成型法、熱プレス成型法によって入射面１０ａを有する光学シート１０を製作することも可能である。
【００４４】
本実施形態による光学シート１０は、光入射面１０ａ側の突起部２０及び平面部２１だけでなく、光出射面２０ｂ側に形成した断面三角形で一方向に延在するプリズムレンズ１９を延在方向に直交する方向に複数配列させて形成されている。この光学シート１０を押出し成形加工法によって、光入射面１０ａと光出射面１０ｂを表裏同時に両面加工して形成することが出来る。
或いは、基材１８の表裏面である光入射面１０ａと光出射面１０ｂとを別々に加工して得られた各半分の厚みの片面シート同士を貼り合せることで光学シート１０を得ることが出来る。
【００４５】
本実施形態による光学シート１０には、拡散性を向上させる目的として無機微粒子または有機微粒子を添加させて用いることが出来る。一例としては、アクリル系粒子、スチレン粒子、スチレンアクリル粒子およびその架橋体、メラミン―ホルマリン縮合物の粒子、ポリウレタン系粒子、ポリエステル系粒子、シリコーン系粒子、フッ素系粒子、これらの共重合体、スメクタイト、カオリナイト、タルクなどの粘土化合物粒子、シリカ、酸化チタン、アルミナ、シリカアルミナ、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化バリウム、酸化ストロンチウムなどの無機酸化物粒子、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、塩化バリウム、硫酸バリウム、硝酸バリウム、水酸化バリウム、水酸化アルミニウム、炭酸ストロンチウム、塩化ストロンチウム、硫酸ストロンチウム、硝酸ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、ガラス粒子などの無機微粒子等を挙げることができる。
【００４６】
また、本実施形態による光学シート１０は紫外線吸収剤が添加されたものが好ましい。紫外線吸収剤を添加することにより、光源６から照射される紫外線を含む光によって光出射面１０ｂに形成したプリズムレンズ１９群の劣化を抑制することができて、光学シート１０の長寿命化を図ることができる。
この紫外線吸収剤としては、例えば、２−（２´- ヒドロキシ−５´−メチルフェニル）ベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール系化合物、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系化合物、４−ｔ−ブチルフェニルサリシレートなどのサリチル酸エステル系化合物、２−エトキシ−２´−エチルオキザリックアシッドビスアニリドなどのオキザリックアシッドアニリド系化合物、エチル−２− シアノ−３，３−ジフェニルアクリレートなどのシアノアクリレート系等を用いることができる。
【００４７】
なお、光学シート１０の光入射面１０ａ側において平面部２１に形成された微細凹凸２１ａを形成する方法としては、マット加工やエンボス加工等が挙げられる。光入射面１０ａの平面部２１における微細凹凸２１ａに関し、マット加工による作製に変えて不連続の微小突起を設ける加工を施してもよい。
これらの工法によれば、加熱されることにより柔らかくなった状態の透明樹脂を微細な凹凸を形成した転写部材に押し付けて当該転写部材の形状を転写し、その後に透明樹脂を硬化させて微細な凹凸形状を得ることができる。また、その他の方法として、粒径３０〜１００μｍ程の透明粒子を溶融状態の透明樹脂に配合し、これら透明粒子を最外層側に押し出すことで平面部２１に微細な凹凸２１ａを形成させるようにしてもよい。この加工方法を用いる場合には、透明樹脂と透明粒子との屈折率が等しくされていることが好ましい。
【００４８】
本実施形態による光学シート１０の厚みは、使用する材料や材質、使用する環境や状況により異なるが、５０μｍから６００μｍの範囲内であることが望ましい。５０μｍ未満の厚みでは光出射面１０ｂに形成されるプリズムレンズ１９のサイズに制限が生じ、必要とされる光学特性を発揮することが困難となる。また、基材１８自体の強度が得られないために熱などによる撓みや変形が生じ易くなる結果、シワや輝度ムラを発生しやすくなるという問題が生じる。他方、６００μｍを超えた厚みでは、光学シート１０全体の透過率低下や材料コスト上昇に加え、成形加工における重量上昇などのために取扱いに不具合が生じる。
【００４９】
本実施形態によるディスプレイ装置１は、上述の構成を備えているから、光源ユニット７の光源６から出射する光Ｈは拡散板８Ａによってほぼ均一に拡散されてランプイメージを抑制させることができる。そして、光学シート１０の入射面１０ａから光が入射する際、光入射面１０ａに設けた突起部２０によって光の入射を妨げられることがない。しかも平面部２１の微細な凹凸２１ａを透過する光は、拡散性と隠蔽性を付与して光源６のランプイメージや輝度ムラ、拡散板８Ａのムラやパターンを低減させる。
そして、光学シート１０を透過して光出射面１０ｂから出射する際、プリズムレンズ１９群によって集光・拡散させられて輝度が向上させられ、更に機能性を有するシート部材１１を透過した光Ｋは、画像表示素子３を透過して画面全体の輝度を均一化させた画像を観察者側Ｆで得ることができる。
ここで、画像表示素子３は液晶表示素子であり、バックライトユニット２により集光・拡散特性を向上させた光Ｋを利用する構成であることから、観察者側Ｆの輝度を向上させ、光強度の視角方向の分布を滑らかにするとともに、光源のランプイメージや輝度ムラ、拡散板または導光板のムラやパターンを低減させて、画面全体の輝度を均一化させた画像を得ることができる。
【００５０】
また、このディスプレイ装置１において、突起部２０の底面とその頂部２０ｂが拡散板８Ａに接触する面積割合Ｎ／Ｍが２０％以下であり、しかも突起部２０の底面２０ａの外径Ｌと高さｈとの比ｈ／Ｌが５〜３０％の範囲であり、更に底面２０ａの外径寸法が３０μｍ〜２００μｍの範囲であるから、ディスプレイ装置１が振動した場合、拡散板８Ａと光学シート１０との間で接触や擦れが生じたとしても突起部２０に傷が発生することを抑制できる。
しかも、入射面１０ａと突起部２０の底面２０ａとの面積率を１〜１０％の範囲としたことで、突起部２０に傷が発生することを抑制すると共に輝度の低下を防止できる。
【００５１】
上述したように、本実施形態による光学シート１０は、光入射面１０ａに略球面形状の突起部２０を所定間隔で設けたため、この光学シート１０の光入射面１０ａに、拡散板８Ａを組合せた構成によれば、光学シート１０の突起部２０に拡散板８Ａを接触させたり擦れが発生したりしたとしても傷の発生を防ぐことが出来る耐擦傷性を有する。
しかも、光入射面１０ａにおける突起部２０の周囲の平面部２１に微細な凹凸２１ａを形成したことで、光学シート１０を透過する光に対して必要とされる拡散性と隠蔽性を付与して光源６のランプイメージや輝度ムラ、拡散板８Ａのムラやパターンを低減させることができる。そして、この微細な凹凸２１ａと拡散板８Ａによって、光源６のランプイメージや輝度ムラ、拡散板８Ａ（または導光板）のムラやパターンを低減させて、画面全体の輝度を均一化させた画像を得られる。
しかも、本実施形態による光学シート１０を備えたバックライトユニット２及びディスプレイ装置１によれば、光学シート１０の光出射面１０ｂに形成した線状に連なる幾何学構造体としてのプリズムレンズ１９群によって光を集光させて観察者側Ｆの輝度を向上させ、光強度の視角方向の分布を滑らかにする。
【００５２】
また、本実施形態による光学シート１０を含むバックライトユニット２によれば、光学シート１０の光源ユニット７側に拡散板８Ａ等の光学部材８を組合せることで、振動などで光学シート１０と拡散板８Ａが擦過したとしても耐擦傷性に優れ、輝度、視野角、隠蔽性に優れた光を観察者側方向へ射出させることができる。更に本実施形態によるディスプレイ装置１によれば、上述したバックライトユニット２から出射した光によって、輝度、視野角、隠蔽性に優れた液晶表示画像を観察者側方向へ射出させることができる。
【００５３】
次に、本発明の第二実施形態による光学シートについて図５により説明するが、上述した第一実施形態と同一または同様な部材、部品には同一の符号を用いて説明を省略する。
本第二実施形態による光学シート３０は第一実施形態による光学シート１０と同様に光入射面３０ａと光出射面３０ｂが対向して形成されたシート状の部材である。そして、光入射面３０ａの構成は第一実施形態による光入射面１０ａの構成と同一であり、光出射面３０ｂの構成において相違するから、本第二実施形態による光学シート３０は光出射面３０ｂに限定して説明する。
図５に示す光学シート３０において、光出射面３０ｂには、それぞれ独立した略半球形状のマイクロレンズ３１が所定間隔で配設されており、マイクロレンズ３１の設けない領域にマイクロレンズ３１より高さの低い複数のプリズムレンズ１９が第一実施形態と同様に同一方向に配列されて構成されている。
【００５４】
光出射面３０ｂに、マイクロレンズ３１とプリズムレンズ１９という異なる種類のレンズ群を組合せることで、光学シート３０の輝度と配光特性を向上させることが可能になる。
マイクロレンズ３１はプリズムレンズ１９よりも集光機能に劣るが、略半球状に形成されているために、光を等方的に集光・散乱させることができる。そのため、マイクロレンズ３１によってサイドローブを抑制した光学特性を賦与できる。
マイクロレンズ３１は規則的にまたはランダムに配設することができる。マイクロレンズ３１を規則的に配設することで光出射面３０ｂの外観を均一に見せることができる。
また、マイクロレンズ３１をランダムに配設することで、他の機能性を有するシート部材１１、あるいは画像表示素子に含まれる規則性を有する構造との干渉によって生じるモアレ干渉縞を抑制できる。
【００５５】
特に、マイクロレンズ３１をプリズムレンズ１９より大きな高さに設定することで、光出射面３０ｂ側に機能性を有するシート部材１１を設けた場合に、シート部材１１はマイクロレンズ３１の頂部に接触して保持される。そのため、シート部材１１がマイクロレンズ３１，３１間で温度変化等による撓みが生じた際においても、マイクロレンズ３１の頂部以外の周辺領域やプリズムレンズ１９の頂部に接触したり擦過したりするのを防止できるため、傷を生じないように耐擦傷性を付与できる。
その結果、本実施形態による光学シート３０を備えたバックライトユニット２やディスプレイ装置１において、光学シート３０の前後に拡散板８Ａと機能性を有するシート部材１１が配設されて、それぞれ光入射面３０ａの突起部２０と光出射面３０ｂのマイクロレンズ３１とに接触して配設した構成を採用できる。
【００５６】
上述のように本第二実施形態による光学シート３０と、これを備えたバックライトユニット２やディスプレイ装置１によれば、光学シート３０は搬送時や地震時等の振動に対する耐擦傷性を確保できると共に、光学シート３０の成形加工時においても保護フィルムを必要としない耐擦傷性を備えた光学シート３０を得ることが出来る。
更に、光入射面３０ａにおける平面部２１に微細な凹凸２１ａを形成したことで、光学シート３０を透過する光に必要な拡散性と隠蔽性を付与して光源６のランプイメージや輝度ムラ、拡散板８Ａのムラやパターンを低減できると共に、拡散板８Ａのムラやパターンを低減させて画面全体の輝度を均一化させた画像を得られる。
しかも、光学シート３０は光出射面３０ｂに線状に連なる幾何学構造体としてのプリズムレンズ１９群とマイクロレンズ３１群を設けたことで、光の入射面３０ａだけでなく出射面３０ｂの耐擦傷性をも高めると共に、集光機能と拡散機能を組み合わせた、高輝度を備えると共にサイドローブやモアレ干渉縞を抑制した光学特性を発揮できる。
【００５７】
なお、第一及び第二実施形態による光学シート１０，３０の変形例として、光出射面１０ｂ、３０ｂのプリズムレンズ１９やマイクロレンズ３１の表面に上述した微細な凹凸２１ａを付与することで、光入射面１０ａ，３０ａ側に設けた突起部２０と平面部２１の微細な凹凸２１ａと相俟って、視野角を拡大でき、しかもランプイメージや輝度ムラ、光学部材のムラ等について隠蔽性を向上できる。
また、微細な凹凸２１ａは光入射面１０ａ，３０ａの平面部２１だけでなく突起部２０にも設けてもよい。
また、微細な凹凸部２１ａが形成された平面部２１は必ずしも平面である必要はなく、光入射面１０ａ，３０ａにおける突起部２０以外の領域は凹凸面部を構成する。
【実施例】
【００５８】
以下、本発明の実施形態について実施例１〜３に基づ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。
以下、実施例において、本実施形態による光学シート３０及びこれを用いたディスプレイ装置１の光学特性について説明する。
【００５９】
（実施例１）
実施例１として第二実施形態による光学シート３０を製作した。実施例１による光学シート３０として、光学シート３０の光入射面３０ａにおける金型平面部を予めサンドブラスト工法により粗面化（Ｒｚ＝３．０）させた後、光学シート３０の金型について、突起部２０における底面２０ａの面積Ｍに対する拡散板８Ａに接触可能な頂部２０ｂの面積Ｎの面積率Ｎ／Ｍが５％、外径Ｌ＝９０μｍ、突起部２０の高さｈを２０μｍとした。この突起部２０が光入射面３０ｂにランダムに配置された光入射面３０ａを有する光学シート３０の入射部側の第一金型を製作した。
また、光学シート３０の光出射面３０ｂに、互いに分離して設けた直径１００μｍ、レンズ高さ５０μｍのマイクロレンズ３１と、底面の幅が３０μｍ、レンズ高さが１５μｍとなる頂角９０°の断面三角形を有する線状構造の複数のプリズムレンズ１９を配列して形成した光出射面３０ｂの光出射部側の第二金型を作製した。
【００６０】
２種類の第一及び第二金型を用いて、光入射面３０ａに突起部２０と微細な凹凸２１ａを設けた光入射部側と、光出射面３０ｂにマイクロレンズ３１とプリズムレンズ１９群を設けてなる光出射部側とを、厚み４００μｍとなるポリカーボネート樹脂製（屈折率＝１．５４）の光学シート３０として、両面同時押出し成形加工により作製した。
作製した光学シート３０の光入射面３０ａの平面部２１における微細な凹凸２１ａの面粗さＲｚは１．２ｕｍであった。なお、線状構造のプリズムレンズ１９は、観測者側から観て水平方向に線状配置された構成とした。
このようにして得られた光学シート３０を実施例１とする。
【００６１】
（実施例２）
実施例２として、上記実施例１で得られた光学シート３０の光出射面３０ｂに関し、マイクロレンズ３１とプリズムレンズ１９の全面をサンドブラスト工法により粗面化した（Ｒｚ＝１．０）光学シート３０を作製した。このようにして得られた光学シート３０を実施例２とする。
【００６２】
（実施例３）
実施例３として、上記実施例１で作製した光学シート３０の光入射面３０ａに関し、平面部２１と突起部２０の全面を、再度サンドブラスト工法により粗面化した（Ｒｚ＝６．５）光学シート３０を作製した。このようにして得られた光学シート３０を実施例３とする。
【００６３】
（比較例１）
比較例１として、上述した実施例１による光学シート３０において、その光入射面３０ａに突起部２０と微細な凹凸を有する平面部２１を形成せず、光入射面３０ａが全体に平坦な面となっている光学シート３０を作製した。
【００６４】
（光学評価）
実施例１〜３及び比較例１による光学シート３０を上述した図１に示す実施形態によるディスプレイ装置１に装着して、光源６として冷陰極管を用いて、その光学的評価を以下に示す測定方法により評価した。
（正面輝度評価）
実施例１〜３及び比較例１として作製した４種類の光学シート３０を、図１に示すディスプレイ装置１における、住友化学（株）製でポリスチレン製の拡散板８Ａ上にそれぞれ配置し、観測者側Ｆに画像表紙素子３として液晶表示素子を用いたディスプレイ装置１を組み立てた。
各実施例１〜３及び比較例１による光学シート３０をそれぞれ装着したディスプレイ装置１を用い、その観察画面を全白表示として、分光放射輝度計（ＳＲ−３Ａ：トプコンテクノハウス社製）を用いて同一条件下で画像表紙素子３の観察画面中心部の輝度を測定した。
【００６５】
（隠蔽性評価）
実施例１〜３及び比較例１による光学シート３０を装着したディスプレイ装置１により、画像表示素子３側から目視観察して隠蔽性評価試験を行った。
即ち、ディスプレイ装置１において、拡散板８Ａについてその光源６側の背面に幅０．１ｍｍの線状突起を貼り合わせたものを、実施例１〜３及び比較例１による光学シート３０の光入射面３０ａ側に配設した。そして、光源６から光を照射して、正面輝度測定と同じ条件の下で、ディスプレイ装置１の画面を全白表示とした際に、観察者側Ｆから拡散板８Ａ背面側に貼り合わせた線状突起のイメージを視認できるか否かを目視で判別した。
【００６６】
（磨耗評価）
実施例１〜３及び比較例１の磨耗評価を以下の測定方法により評価した。
（学振式磨耗試験）
学振式磨耗試験機を用いて以下に示す条件で実施例１〜３及び比較例１の光学シート３０について耐擦傷性の評価を実施した。
先ず、対象となる拡散板８Ａとして、住友化学（株）製のポリスチレン製拡散板を学振式磨耗試験機の振動台に固定した。次に実施例１〜３及び比較例１による光学シート３０の略球面形状の突起部２０を形成した光入射面３０ａを拡散板８Ａに向き合わせて設置し、荷重が１００ｇ／ｃｍ３となる条件で加圧させ、突起部２０を形成した光入射面３０ａと拡散板８Ａの光出射側の面を、振幅５０ｍｍ、速度１２０ｍｍ／秒で３０回往復振動させて擦り合わせ、擦り合わせた面における実施例１〜３及び比較例１の各突起部２０と拡散板８Ａの表面との傷発生の有無及び傷の程度を目視で評価した。
上述した実施例１〜３及び比較例１の光学評価試験結果と摩耗評価試験結果について表１に示す。
【００６７】
【表１】
2011133555.tif 000003
【００６８】
表１に示す結果から次のことがいえる。
実施例１による光学シート３０を用いた場合、正面輝度は５０９ｃｄ／ｍ２、垂直方向の視野半値角は３６．５°であり、隠蔽性評価結果において拡散板８Ａの背面に設けた線状突起のイメージは、殆ど認められなかった（○）。学振式磨耗試験結果においては、互いに対向する光学シート３０の光入射面３０ａと拡散板８Ａの表面に傷は認められず（○）、高い耐擦傷性を確認することが出来た。
実施例２は、正面輝度が４８４ｃｄ／ｍ２、垂直方向の視野半値角は３８．３°であり、光出射面３０ｂ全体の粗面化による輝度の低下は見られたが、視野角の向上が認められた。また、拡散板８Ａ背面の線状突起のイメージは、実施例１と同じく殆ど視認できなかった（○）。学振式磨耗試験では、互いに対向する光学シート３０の光入射面３０ａと拡散板８Ａの表面に傷は認められず（○）、高い耐擦傷性を確認することが出来た。
【００６９】
実施例３は、正面輝度が４３０ｃｄ／ｍ２、垂直方向の視野半値角は３９．８°であり、光入射面３０ａ全体のさらなる粗面化による視野角の向上が認められたが、輝度の大幅な低下が見られた。また、拡散板８Ａ背面の線状突起のイメージは、実施例１と同じく殆ど視認できなかった（○）。学振式磨耗試験は、拡散板８Ａ表面には傷は認めらなかったが、光学シート３０の光入射面３０ａに広い範囲において突起部２０の頂部２０ｂに擦れた痕が認められた（△）。
これに対し、比較例１は、正面輝度が５２１ｃｄ／ｍ２、垂直方向の視野半値角は３４．９°であり、輝度の向上は見られたが視野角は狭くなることが認められた。拡散板８Ａ背面の線状突起のイメージは、評価した中で最も強く視認できた（×）。学振式磨耗試験は、拡散板８Ａ表面に傷は認めらなかったが、光学シート３０の光入射面３０ａに全面に振動方向に沿う擦れた痕が認められた（×）。
なお、学振式磨耗試験においては、拡散板８Ａ表面に存在する異物やゴミが傷を発生させる要因となることが判明した。この異物やゴミは、拡散板８Ａを断裁する際に発生する断裁滓や、砂に代表される硬度の高い異物やゴミが考えられ、実際に使用される際においても拡散板８Ａ上に傷を発生させる可能性の高いものである。
【００７０】
以上に示す実施例１〜３及び比較例１の評価結果から、光入射面３０ａに突起部２０を設けて拡散板８と組合せた構成において、互いの接触や擦れによる傷の発生を防ぐことが出来る耐擦傷性を有すると同時に、光入射面３０ａの平面部２１に微細な凹凸２１ａを設けることで光拡散性及び隠蔽性を向上させることができることが分かった。
さらに、光出射面３０ｂ側に略半球形状のマイクロレンズ３１と線状に連なる幾何学構造体であるプリズムレンズ１９を組み合わせて配設した光学シート３０を用いることで、光出射面３０ｂ側のプリズムレンズ１９やマイクロレンズ３１にも、機能性を有するシート部材１１との関係で、接触や擦れによる傷の発生を防ぐことが出来る耐擦傷性を付与することができる。そのため、表裏の光入射面３０ａ及び光出射面３０ｂに傷の付き難い優れた光学シート３０を得られることが分かった。
【符号の説明】
【００７１】
１  ディスプレイ装置
２  バックライトユニット
３  画像表示素子
６  光源
８  光学部材
８Ａ  拡散板
１０、３０  光学シート
１０ａ，３０ａ  光入射面
１０ｂ、３０ｂ  光出射面
２０  突起部
２１  平面部
２１ａ  微細な凹凸
１９  プリズムレンズ
３１  マイクロレンズ
【図１】
2011133555.tif 000004
【図２】
2011133555.tif 000005
【図３】
2011133555.tif 000006
【図４】
2011133555.tif 000007
【図５】
2011133555.tif 000008