(57)【要約】【課題】光学シートにおいて被着部材に貼り合わせて一体化しても、良好な光学性能を発揮することができるようにする。【解決手段】光入射面３ａと、光入射面３ａから入射する光を外部に出射する光出射面４とが、厚さ方向に対向して形成された光学シート１であって、光入射面３ａと光出射面４との間に積層された第１光透過層２、第２光透過層３と、第１レンズ５Ａ、５Ｂが二方向に沿って配置され、光出射面４を形成する第１レンズ群５と、光入射面３ａと第１レンズ群５との間に配置され、厚さ方向に隣接する第１光透過層２と第２光透過層３との界面である第２レンズ面６によって形成された第２レンズ群７が、前記厚さ方向に交差する方向において互いに離間して配置された第２レンズ群７と、を備え、厚さ方向から見て、第１レンズ群５の占める面積率が、第２レンズ群７の占める面積率よりも高い構成とする。【選択図】図２
2015108719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射面と、該光入射面から入射する光を外部に出射する光出射面とが、厚さ方向に対向して形成された光学シートであって、
前記光入射面と前記光出射面との間に積層された複数の光透過層と、
複数の第１のレンズが一方向または二方向に沿って配置され、前記光出射面の少なくとも一部を形成する第１レンズ群と、
前記光入射面と前記第１レンズ群との間に配置され、前記複数の光透過層のうち前記厚さ方向に隣接する２つの光透過層の界面によってレンズ面が形成された複数の第２のレンズが、前記厚さ方向に交差する方向において互いに離間して配置された第２レンズ群と、
を備え、
前記厚さ方向から見て、前記第１レンズ群の占める面積率が、前記第２レンズ群の占める面積率よりも高い、
光学シート。
【請求項２】
前記第２レンズ群の前記レンズ面が、前記２つの光透過層の一方を構成する樹脂成形品によって形成され、
前記第２レンズ群は、前記レンズ面に、前記２つの光透過層の他方を構成する粘着性物質が充填されることによって形成された
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】
前記粘着性物質は、
前記樹脂成形品を被着部材と貼り合わせる貼合層を兼ねている
ことを特徴とする請求項２に記載の光学シート。
【請求項４】
前記複数の光透過層のうち１層以上に、光拡散性微粒子が含有されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学シート。
【請求項５】
前記第１のレンズは、プリズムレンズからなり、
前記第２のレンズは、ドーム状のレンズ面を有する平面視ドット状のレンズからなる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学シート。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学シートと、
該光学シートが表面に貼り合わされたＥＬパネルと、
を備える、ＥＬ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学シートおよびＥＬ装置に関する。例えば、バックライト、照明用光源、電飾、サイン用光源、表示装置に用いられる光学シート、発熱体用の断熱材、放熱材を兼ねる光学シート、および被着体として用いられる光学シートと、それを備えるＥＬ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、バックライトや照明用光源等において、種々の光学的な効果を得るための光学シートが用いられている。
例えば、ディスプレイ部材においては水平、垂直方向の光学特性の制御や光源ランプあるいは導光板のパターンなどが視聴者に視認できないようにする拡散効果を得るために使用されている。また、ＬＥＤ照明においてはカバー等に使用され、光源の明点を消すことで均一な照明光を供給するための拡散効果を得るために使用されている。また、ＥＬ照明装置においては角度依存性の高い光線を混ぜ合わせることで観察者から色味変化の抑制をするための拡散効果を得る目的や光取り出し効率を向上する目的で用いられている。
このような光学シートは、一般に透光性基材上に特定の凹凸形状を付与することで作製される。
透光性基材上に凹凸形状を付与するには、例えば、シリンダー状や板状などの金型の表面を、旋盤切削方式を代表とする彫刻や、腐食などを用いてパターニングし、これを母型として透光性基材表面に活性線エネルギー硬化性樹脂による凹凸形状を転写したり、あるいは同様な母型によって、熱可塑性樹脂の溶融成形中に表面に凹凸形状を転写したりする。また、透光性基材表面に微粒子を敷くことにより凹凸形状を形成する製法も用いられている。
このような凹凸形状は、光学シートの表裏のどちらか一方あるいは両面に付与されており、貼り合わせて使用される場合には透光性基材の非貼合面のみに凹凸形状が付与されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２１１２０５号公報
【特許文献２】特開２０１０−０９７７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来技術には、以下のような問題があった。
上述のように、従来の光学シートは種々の目的で用いられる。例えば、ディスプレイに使用される場合には、所望の視野角などの配光分布を得るとともに、光源ランプに起因するスポット的な明点を緩和するための拡散性能を付与する目的で使用される。
従来、このような複数の要求を同時に満たすためには、凹凸形状の異なる複数の光学シートを重ねて使用することが必要であった。
このため、光学シートの部材の数が増大して、部品コストが上がってしまうという問題があった。また、例えば、温度や湿度などの環境負荷が加わると各光学シートの変形挙動などが異なるため、ディスプレイとしての信頼性が損なわれるという問題があった。
光学シートを導光板や拡散板に貼り合わせて一体化することは可能ではあるが、この場合、貼合面には、レンズ面などの光線を屈折させる面形状を設けることができないため、良好な光学性能が得られないという問題がある。
また、このように導光板や拡散板に貼り合わせた光学シートでは、光学面が少ないため、必要な光学特性を得るために非貼合面に設けるレンズ面の面形状が、非常に複雑なパターン形状になってしまうという問題がある。
例えば、ＥＬ照明では光取り出し効率を向上する目的で、ＥＬパネル表層のガラス基材に光学シートを貼り合わせて使用されることが一般的である。この場合、出射側の一面にしか凹凸形状を付与することができず、このため、充分な光取り出し効率向上機能を付与できない、あるいはレンズによる光線の混ぜ合わせ不足による視野角毎の色味の違いを抑制することができないといった問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、被着部材に貼り合わせて一体化しても、良好な光学性能を発揮することができる光学シートを提供することを目的とする。
また、本発明は、このような光学シートを備えることにより光学性能を向上することができるＥＬ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】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様の光学シートは、光入射面と、該光入射面から入射する光を外部に出射する光出射面とが、厚さ方向に対向して形成された光学シートであって、前記光入射面と前記光出射面との間に積層された複数の光透過層と、複数の第１のレンズが一方向または二方向に沿って配置され、前記光出射面の少なくとも一部を形成する第１レンズ群と、前記光入射面と前記第１レンズ群との間に配置され、前記複数の光透過層のうち前記厚さ方向に隣接する２つの光透過層の界面によってレンズ面が形成された複数の第２のレンズが、前記厚さ方向に交差する方向において互いに離間して配置された第２レンズ群と、を備え、前記厚さ方向から見て、前記第１レンズ群の占める面積率が、前記第２レンズ群の占める面積率よりも高い構成とする。
【０００７】
上記光学シートでは、前記第２レンズ群の前記レンズ面が、前記２つの光透過層の一方を構成する樹脂成形品によって形成され、前記第２レンズ群は、前記レンズ面に、前記２つの光透過層の他方を構成する粘着性物質が充填されることによって形成されることが好ましい。
【０００８】
上記粘着物質を有する光学シートでは、前記粘着性物質は、前記樹脂成形品を被着部材と貼り合わせる貼合層を兼ねていることが好ましい。
【０００９】
上記光学シートでは、前記複数の光透過層のうち１層以上に、光拡散性微粒子が含有されていることが好ましい。
【００１０】
上記光学シートでは、前記第１のレンズは、プリズムレンズからなり、前記第２のレンズは、ドーム状のレンズ面を有する平面視ドット状のレンズからなることが好ましい。
【００１１】
本発明の第２の態様のＥＬ装置は、上記光学シートと、該光学シートが表面に貼り合わされたＥＬパネルと、を備える構成とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の光学シートによれば、複数の光透過層が積層され、一方の表面に設けられた第１レンズ群と、内部に設けられた第２レンズ群とを備えるため、被着部材に貼り合わせて一体化しても、良好な光学性能を発揮することができるという効果を奏する。
また、本発明のＥＬ装置によれば、本発明の光学シートを備えることにより光学性能を向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態のＥＬ装置の構成を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の光学シートの構成を示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の光学シートの第１光透過層の構成を示す模式的な斜視図、そのＡ視図、およびＢ視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の変形例（第１変形例）の光学シートの構成を示す模式的な断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の変形例（第２変形例）の光学シートの構成を示す模式的な断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の光学シートの構成を示す模式的な断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の変形例（第３変形例）の光学シートの構成を示す模式的な断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態のＥＬ装置の構成を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００１５】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態のＥＬ装置および光学シートについて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態のＥＬ装置の構成を示す模式的な断面図である。図２は、本発明の第１の実施形態の光学シートの構成を示す模式的な断面図である。図３（ａ）は、本発明の第１の実施形態の光学シートの第１光透過層の構成を示す模式的な斜視図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＡ視図である。図３（ｃ）は、図３（ａ）におけるＢ視図である。
なお、各図は模式図のため、形状や寸法は誇張されている（以下の図面も同様）。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態のＥＬ装置１００は、ＥＬパネル２０と、本実施形態の光学シート１と、を備える。なお「ＥＬ」はエレクトロルミネッセンスを表す。
ＥＬパネル２０は、画像や映像の表示を行ったり、照明を行ったりするための光を発生する装置部分であり、本実施形態では、独立に発光可能な複数の画素を有している。これらの画素は、図示略の駆動部に送出された画像信号等の制御信号に基づいて画素駆動され、駆動された画素が発光する。
ＥＬパネル２０は、ＥＬパネル表面層１０、第１基板１４、発光構造体１１、および第２基板１５がこの順に積層して平板状に形成されている。
【００１７】
ＥＬパネル表面層１０は、ＥＬパネル２０の一方の表面を構成する光透過性の層状部であり、例えば、ガラス、透光性フィルムなどによって構成される。本実施形態では、ガラスを採用している。
【００１８】
第１基板１４は、後述する発光構造体１１で発生された光をＥＬパネル表面層１０に向けて透過させる透光性基板であり、一方の表面にＥＬパネル表面層１０が、他方の表面に発光構造体１１が、それぞれ密着されている。第１基板１４の透過率は５０％以上とすることが好ましい。
第１基板１４の材質は、後述する発光構造体１１によって発生される光を透過する材質であれば特に限定されず、例えば、種々のガラス材料やプラスチック材料を採用することができる。好適なプラスチック材料としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリスチレン樹脂などの例を挙げることができる。
特に好ましいプラスチック材料は、シクロオレフィン系のポリマーである。このポリマーは、加工性、及び、耐熱、耐水性、光学透光性等の材料特性の全てにおいて優れたものである。
【００１９】
発光構造体１１は、第１基板１４においてＥＬパネル表面層１０と反対側に配置された陽極１１ａと、後述する第２基板１５の表面に配置された陰極１１ｂと、陽極１１ａおよび陰極１１ｂの間に挟持された発光層１１ｃとで構成される。
発光構造体１１は、陽極１１ａと陰極１１ｂとに電圧を印加することにより発光層１１ｃが発光するものであり、従来公知のさまざまな構成を採用することができる。
本実施形態では、発光構造体１１からの光を第１基板１４側に出射するため、少なくとも陽極１１ａは透光性を有する電極とする必要がある。このような透光性の電極としては、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）などの例を挙げることができる。
また、本実施形態では、陰極１１ｂは、透光性の有無や程度は問わないため、導電性が良好な適宜の金属材料、例えば、アルミニウム、銀、銅などを採用することができる。
【００２０】
発光層１１ｃは、例えば、白色発光層とすることができる。この場合には、陽極１１ａをＩＴＯ、陰極１１ｂをアルミニウムとし、陽極１１ａ側から陰極１１ｂに向かって、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）／α−ＮＰＤにルブレン１％ドープ／ジナクチルアントラセンにペリレン１％ドープ／Ａｌｑ3／フッ化リチウムが、この順に積層された構成を採用することができる。
ただし、発光層１１ｃの構成は、これに限定されるものではなく、発光層１１ｃから射出する光線の波長をＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）とすることのできる適宜材料を用いた任意の構成を採用することが可能である。
また、ＥＬ装置１００をフルカラーディスプレイ用途で使用する場合には、例えば、発光層１１ｃを、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応した３種類の発光材料を塗り分けた構成や、白色発光層上にカラーフィルターを重ねた構成を採用することができる。
【００２１】
また、本実施形態では、ＥＬパネル２０が画素駆動されるため、発光構造体１１は、各画素に対応して形成され、各画素の陽極１１ａ、陰極１１ｂが図示略の駆動部に配線されている。
【００２２】
第２基板１５は、第１基板１４に対向して配置され、複数の発光構造体１１を第１基板１４との間に挟持する板状またはシート状の部材であり、第１基板１４と同様の材質によって形成することが可能である。
また、第２基板１５は、厚さ方向のいずれかの表面に、発光構造体１１で発生した光を第１基板１４に向けて反射する光反射層を備えることが好ましい。
また、第２基板１５は、光反射性を有する金属材料で形成することも可能であり、この場合には、第２基板１５自体が光反射層を構成している。
【００２３】
光学シート１は、発光構造体１１で発生し、第１基板１４およびＥＬパネル表面層１０を透過した光を平坦な光入射面３ａから入射させ、この入射した光の光学特性を制御して、光入射面と反対側の凹凸形状を有する光出射面４から外部に出射するシート状部材である。
本実施形態では、光学シート１は、ＥＬパネル表面層１０と貼り合わされ、ＥＬパネル２０と一体化されている。
ここで、光学シート１が制御する「光の光学特性」は、出射される光の、出射方向、出射範囲、色ズレ、色ムラ、および輝度分布のうちの１以上の特性を意味する。
光学シート１は、屈折率が異なる複数の光透過層が積層して構成されている。光透過層の層数は特に限定されないが、本実施形態では、一例として、図１、２に示すように、ＥＬパネル表面層１０上に、第２光透過層３（光透過層）と第１光透過層２（光透過層、樹脂成形品）とがこの順に積層された２層構造を有する場合の例で説明する。
【００２４】
第１光透過層２は、図２、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、樹脂成形品で形成された層状部であり、光学シート１の光出射面４を構成する一方の表面に第１レンズ群５が形成され、第２光透過層３と密着される他方の表面に第２レンズ群７が形成されている。
【００２５】
第１レンズ群５は、マイクロレンズ、レンチキュラーレンズ、プリズムレンズなどからなる単位レンズを一次元的または二次元的に配置した構成が可能である。
本実施形態における第１レンズ群５は、一例として、一定の断面形状が一方向に延ばされた第１レンズ５Ａ（第１のレンズ）と、一定の断面形状が第１レンズ５Ａの延在方向と交差する方向に延ばされた第１レンズ５Ｂ（第１のレンズ）との２種類の単位レンズで構成されている。
本実施形態では、第１レンズ５Ａ、５Ｂは、それぞれの延在方向と直交する方向に複数のものが密接して配列されており、第１レンズ５Ａ、５Ｂの交差角度は、一例として、９０度である。
このため、光出射面４は、第１レンズ５Ａ、５Ｂのいずれかのレンズ面によって形成された凹凸面になっている。
【００２６】
第１レンズ５Ａ、５Ｂのそれぞれの延在方向に直交する方向に沿う断面形状（以下、レンズ断面形状と称する）は、光出射面４からの出射光の光学特性の必要に応じて、適宜の形状を採用することができる。
本実施形態における第１レンズ群５は、第１光透過層２の内部において種々の方向に発散して進む光が光出射面４を透過しやすいように凹凸形状を有するとともに、透過した光の所定の視野角の範囲に出射されるように、出射方向、出射範囲、輝度分布を制御する形状を採用している。
【００２７】
本実施形態では、第１レンズ５Ａ、５Ｂのレンズ断面形状は、一例として、略三角形状（三角形形状を含む）としている。
第１レンズ５Ａ、５Ｂの頂角は、３０度から１５０度が好ましい。
第１レンズ５Ａ、５Ｂのレンズ断面形状における頂部は、適宜の輝度分布を形成したり、耐擦傷性能を向上したりするため、円弧状、楕円弧状等の曲面による丸みが付与された形状とすることが可能である。また、第１レンズ５Ａ、５Ｂの頂部を挟む傾斜面は、適宜の輝度分布を形成するため、平面または湾曲面を採用することが可能である。
第１レンズ５Ａ、５Ｂの各レンズ断面形状における底辺の長さ（以下、レンズ幅と称する）、底辺から頂部までの高さ（以下、レンズ高さと称する）、および頂角は、図３（ａ）では、互いに等しい場合の例を示している。ただし、レンズ幅、レンズ高さ、および頂角のいずれかが互いに異なる形状を採用することもできる。
【００２８】
第２レンズ群７は、マイクロレンズ、レンチキュラーレンズ、プリズムレンズなどからなる単位レンズを一次元的または二次元的に配置した構成が可能である。ただし、光学シート１の厚さ方向から見た面積率は、第１レンズ群５の占める面積率の方が、第２レンズ群７の占める面積率よりも高くなるように形成されている。
本実施形態では、第１レンズ群５は、光出射面４の全体を構成しているため、面積率は１００％である。これに対して、第２レンズ群７を構成する単位レンズは、光学シート１の厚さ方向に直交する方向において互いに離間して配置されることにより、面積率が１００％未満になっている。
【００２９】
第２レンズ群７の各単位レンズの屈折力は、光出射面４における光束径が単位レンズの径よりも大きくなるような拡散性能を有していれば、正でも負でもよい。
本実施形態における第２レンズ群７の単位レンズは、図３（ａ）、（ｃ）に示すように、一例として、第１光透過層２において、光出射面４と反対側の表面をなす平坦面２ａに形成された凹部からなる第２レンズ面６（レンズ面、第２のレンズ）に、後述する第２光透過層３となる媒質が充填されることによって形成されている。
第２レンズ面６は、平坦面２ａに円形、楕円形等の平面視ドット状の開口を有する凹部であり、例えば、球面、楕円面、非球面等のドーム状の湾曲面を採用することができる。
第２光透過層３の屈折率は、第２光透過層３から入射する光の全反射が起こらないように、第１光透過層２の屈折率よりも低いことが好ましい。
第２レンズ群７の面積率Ｒ６（％）は、光学シート１の厚さ方向から見た総面積をＳ７、平坦面２ａの総面積をＳ２ａとすると、Ｒ６＝１００×Ｓ７／（Ｓ７＋Ｓ２ａ）で表される。
【００３０】
このように構成された第２レンズ群７は、各単位レンズのレンズ作用により、第２光透過層３から入射する光を第２レンズ面６で屈折して第１光透過層２側に透過させるため、光束を拡散させる機能を有する。
このため、平坦面２ａ側から第１光透過層２に入射する光は、第２レンズ面６を透過すると光の進行方向が乱される。これにより、光出射面４には、平坦面２ａを透過して直進する光束成分と第２レンズ面６を透過して収束光または発散光として進行方向が乱れた光束成分とが到達する。
平坦面２ａを透過した光束成分は、第１レンズ群５で屈折されることにより一定の視野角の範囲に集光されるが、第１レンズ群５は分散を有するため、外部からの観察方向によって、色味が異なる。
一方、第２レンズ面６を透過した光束成分も同様に分散の影響を受けて、方向により色味が生じることになるが、第２レンズ面６で屈折を受けて拡散するため、平坦面２ａを透過した光束成分とは、光出射面４に対する入射角分布が異なる。このため、観察方向による色味の出方が平坦面２ａを透過した光束成分とは異なる。
これにより、第２レンズ面６の形状、密度、面積率を適宜設定することにより、観察方向による色味の変化を軽減あるいは解消することができる。
【００３１】
また、第１光透過層２に入射した光のうち、光出射面４で裏面反射された光は、第１光透過層２内で反射を繰り返して、異なる入射角で光出射面４に入射することにより、外部に出射されるか、内部反射を繰り返すうちに減衰する。
このとき、第２レンズ面６は、内部反射光に対しては、光偏向要素として作用して、内部反射光を光出射面４側に散乱する。このため、第２光透過層３との界面が平坦面２ａのみによって構成される場合に比べて、内部反射光が光出射面４を通して外部に出射される割合が増大する。この結果、光取り出し効率が向上する。
【００３２】
これらの作用は、第２レンズ群７の面積率Ｒ６が大きくなるほど顕著になる。このため、第２レンズ群７の面積率Ｒ６は、２０％以上９０％であることが好ましく、５０％以上９０％以下であることがより好ましい。
面積率Ｒ６が２０％未満であると、入射光の拡散が不十分になるため、観察方向による色味を良好に軽減することができず、良好な光取り出し効率が得られない。
面積率Ｒ６が９０％よりも高くなると、第２レンズ面６に、第２光透過層３となる材料をムラ無く充填することが難しくなるため、例えば、第２レンズ面６と第２光透過層３との間に空隙ができるなどして、外観が悪化したり、信頼性が低下したりしてしまう。
また、後述するように、第２光透過層３の製造方法に応じた問題が発生しやすくなる。
【００３３】
なお、第２レンズ群７を構成する第２レンズ面６は、規則的に配列してもよいし、規則性を有しないように配列してもよい。いずれも場合でも、分布密度は均一であることが好ましいが、例えば、輝度ムラなどの光学性能が許容範囲に収まるような略均一な分布を採用することもできる。
また、第２レンズ面６の形状が回転対称でない等の理由で、拡散性能に異方性がある場合には、第２レンズ面６の分布にも異方性を持たせた分布を採用することができる。
【００３４】
本実施形態では、第２レンズ面６は、一例として、拡散性能が光軸回りに均一になるように球面を採用している。
第２レンズ面６の底面（平坦面２ａにおける開口部）の径ｄ６（図２参照）に対する第２レンズ面６の平坦面２ａから深さｈ６（図２参照）の比ｈ６／ｄ６をアスペクト比αと称するとき、アスペクト比αは、０．０５≦α≦０．５であることが好ましい。なお、第２レンズ面６として球面以外の形状を採用する場合に、アスペクト比αの範囲は、０．０５≦α≦１であることが好ましく、０．１≦α≦０．８であることがより好ましい。
第２レンズ面６の底面の径ｄ６は、１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。
第２レンズ面６の深さｈ６は、必要な光学性能と、後述する第２光透過層３の製造方法に応じて適宜設定することができるが、５μｍ以上１００μｍ以下が好ましい。製造方法に応じた好ましい範囲は、後述の製造方法とともに説明する。
【００３５】
第１光透過層２の材質としては、光透過性を有する熱可塑性樹脂を採用することができる。第１光透過層２に好適な熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、アクリロニトリル系樹脂、アクリロニトリルポリスチレン共重合体、ポリカーボネート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル／スチレン系共重合樹脂等の公知のものを使用することができる。
このような第１光透過層２を形成するには、例えば、光出射面４の凹凸形状を反転した型面を有する母型と、平坦面２ａおよび第２レンズ面６からなる凹凸形状を反転した型面とを有する母型とを製造する。次に、第１光透過層２を形成する熱可塑性樹脂からなる板状またはシート状の基材を加熱溶融するとともに、この基材の表裏面にこれらの母型を押圧し、基材の表面に型面の凹凸形状を転写する成形を行う。これにより、第１光透過層２を製造することができる。
【００３６】
第２光透過層３は、第１光透過層２の第２レンズ面６の内部に充填されるとともに、平坦面２ａを略均一な（均一な場合を含む）厚さで覆う光透過性の層状部である。
第２光透過層３において、平坦面２ａおよび第２レンズ面６と反対側の表面は、平坦面２ａに平行な平面からなり、光学シート１の光入射面３ａを構成している。
第２光透過層３の材質は、第１光透過層２の屈折率と異なる屈折率を有する材料であれば、特に限定されない。このように屈折率差を設けることで、第２レンズ面６が屈折面として機能し、レンズ作用を備えることができる。
ただし、第２光透過層３から第１光透過層２に向かう光の全反射が起こらないようにするためは、第２光透過層３の屈折率は、第１光透過層２の屈折率よりも低いことが好ましい。この場合、第２光透過層３から第１光透過層２に入射する光量を増大することができるため、光学シート１としての光利用効率を向上することができる。
また、第２光透過層３は、第１光透過層２およびＥＬパネル表面層１０に密着可能な粘着性物質からなることが好ましい。
【００３７】
第２光透過層３の好ましい材質としては、例えば、アクリル系、ウレタン系などのような樹脂系の粘着剤（粘着性物質）を挙げることができる。
より具体的には、アクリル系粘着剤としてはアクリルポリマーを適宜架橋した粘着剤を採用することができる。アクリル系ポリマーとしては、例えば、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物などを挙げることができる。このうち、イソシアネート化合物としては、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネートなどの芳香族イソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどの脂環式イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族イソシアネートなどが挙げられる。
架橋方法の具体的手段としては、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物などアクリル系ポリマーに適宜架橋基点として含ませたカルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基などと反応しうる基を有する化合物を添加し反応させるいわゆる架橋剤を用いる方法がある。
このような架橋されたアクリル系粘着剤は耐熱性に優れているため好ましい。
また、第１光透過層２に対する屈折率差を大きくしたい場合には前記材料の一部がフッ素化されたような材料を採用したり、粘着剤層に中空微粒子などを添加したりすることも可能である。これにより、第２光透過層３の屈折率がより低下し、第２レンズ群７の屈折力が増大するため、より高いレンズ効果を付与することができる。
【００３８】
このような第２光透過層３は、第１光透過層２の平坦面２ａおよび第２レンズ面６上に第２光透過層３となる材料（以下、第２光透過層形成材料と称する）を塗布することにより形成することができる。
また、第２光透過層３は、第２光透過層形成材料を第２レンズ面６の深さｈ６よりも厚い変形容易な層状体として形成し、平坦面２ａおよび第２レンズ面６に貼り合わせ、必要に応じて乾燥させることによっても形成することができる。
このように塗布または貼り合わされた第２光透過層形成材料は、第２レンズ面６に充填されるとともに、平坦面２ａに密着する。これにより、光学シート１が形成される。
【００３９】
このようにして形成された光学シート１は、第２光透過層３の外表面である光入射面３ａをＥＬパネル２０のＥＬパネル表面層１０に貼り合わせることで本実施形態のＥＬ装置１００を製造することができる。ＥＬパネル２０は、光学シート１を貼り合わせる際の被着部材になっている。
第２光透過層３の材料として粘着性物質を用いる場合には、ＥＬパネル２０のＥＬパネル表面層１０に貼り合わせる際に、粘着性物質の粘着性を利用して貼り合わせることができる。この場合、ＥＬパネル表面層１０との間に、他の貼合層を介することなく貼り合わせることができ、製造工程を簡素化し、製造コストを低減することができる。
【００４０】
第２光透過層３が粘着性物質からなる光学シート１は、第２光透過層３の形成後、ただちにＥＬパネル２０のＥＬパネル表面層１０に貼り合わせることが可能である。
ただし、光学シート１を、シート体として保管、搬送などして、時間をおいて貼り合わせる場合には、第２光透過層３の形成後、第２光透過層３側に保護シートを貼り付ける加工を施すことも可能である。
保護シートが貼り付けた光学シート１は、必要に応じて、保護シートを剥がして、ＥＬパネル２０のＥＬパネル表面層１０に貼り付けることが可能である。
【００４１】
また、第２光透過層３が粘着性物質以外の材料からなる場合、適宜の接着剤、粘着剤を介して、光学シート１をＥＬパネル表面層１０に貼り合わせることが可能である。
また、第２光透過層３の光入射面３ａまたはＥＬパネル表面層１０の表面に、例えば、コロナ処理やシランカップリング処理のような易接着処理を行うことで光入射面３ａとＥＬパネル表面層１０とを貼り合わせてもよい。
また、第２光透過層３またはＥＬパネル表面層１０のいずれかに可塑性樹脂を採用することで、熱ラミネートなどによって、光学シート１とＥＬパネル表面層１０とを貼り合わせてもよい。
【００４２】
次に、第２光透過層形成材料と第２レンズ面６の寸法条件とについて説明する。
第２光透過層形成材料は、溶媒に希釈された状態にて使用したり、溶剤成分を含浸する状態で使用したりすることが可能である。
その際、溶媒または溶剤成分は1種類のみ、あるいは１種類以上の混合物を使用することが可能である。この場合、溶媒または溶剤成分は、最も沸点の高い成分の沸点をＴｓとすると５０℃≦Ｔｓ≦１５０℃程度が望ましい。
５０℃＞Ｔｓの場合には、第１光透過層２に塗布または貼り付けた材料が第２レンズ面６を埋める前に乾燥しやすくなり、第２レンズ面６との間に空隙が発生するおそれがある。このような空隙が発生した状態で第１光透過層２に接合されると、空隙部に輝点が見える不良が発現する可能性がある。また、熱がかかるような環境下において、空隙部を起点に剥離が生じ、視認できるレベルの輝点が発生するという浮き不良が発生する可能性がある。
Ｔｓ＞１５０℃の場合には、第１光透過層２に塗布または貼り付けた後の乾燥が不十分となり、熱がかかるような環境下において発泡が起こるおそれがある。この場合、発砲した部位において、輝点が発現したり、浮きのような不良が発生したりする可能性がある。
このような不具合を防止するには、例えば、塗布時に乾燥を促進するためにコーティング速度を下げる、乾燥に用いる乾燥炉の温度を上げるといった対策も考えられるが、コストアップや熱収縮による歩留まりの低下といった問題が発生する可能性がある。
【００４３】
また、第２光透過層材料に溶媒または溶剤成分を含む場合、第１光透過層２の材料として、この溶媒または溶剤成分に対する若干の溶解性を有する材料を選択することが可能である。
このような材料を選択すると、第２光透過層３と密着する平坦面２ａおよび第２レンズ面６が若干溶解することにより、平坦面２ａおよび第２レンズ面６を粗面化することが可能となる。第２レンズ面６が粗面化されると、第２レンズ面６における拡散効果が増大するため、第１レンズ群５と第２レンズ群７とによるモアレを抑制することができる。このため、第１レンズ群５と第２レンズ群７とにおけるそれぞれのレンズの配置パターンの形状の選定が容易となる。
また、平坦面２ａおよび第２レンズ面６が粗面化されると、第２光透過層３と第１光透過層２との接触面積が増加するため、第２光透過層３と第１光透過層２との密着性が向上する。
【００４４】
第２光透過層形成材料が液状または低粘度であって、第２光透過層形成材料を第１光透過層２に塗布することにより、第２光透過層３を製造する場合、第１光透過層２の第２レンズ面６は、なるべく隣接しないように形成されることが好ましい。また、第２レンズ面６のすべてが、平坦面２ａを介して互いに離間していれば、より好ましい。
複数の第２レンズ面６が隣接して連なっていると、第２光透過層形成材料の塗布時に、第２レンズ面６が隣接した凹部による流路が形成される。このため、第２レンズ面６が隣接した凹部に沿って第２光透過層形成材料が流れ込みやすくなる。これにより、例えば、平坦面２ａ上の塗布厚にバラツキが生じたり、第２レンズ面６に充填量が不十分となったりする可能性がある。このような塗布ムラや充填ムラが生じると、輝度ムラ等が発生して、外観不良になる可能性がある。
孤立した第２レンズ面６が少ないほど、このような流路が少なくなるため、第２光透過層形成材料が液状または低粘度の場合にも、良好に塗布することができる。
したがって、第２レンズ面６の間の間隔を好適な間隔に保つことができるようにするためにも、第２レンズ群７の面積率Ｒ６は、９０％を越えないようにすることが好ましい。
【００４５】
なお、第２光透過層形成材料が高粘度の場合は、層状体を形成して貼り合わせるため、面積率Ｒ６が９０％を越えても、第２光透過層形成材料が流れて塗布ムラや充填ムラが発生することはないが、面積率Ｒ６が高くなると、第２レンズ面６が多くなる分だけ層状体の変形量が大きくなって行く。このため、例えば、貼り合わせ時の押圧力のムラなどによって、充填ムラが発生しやすくなる。このため、やはり面積率Ｒ６が９０％を越えないようにすることが好ましい。
【００４６】
また、第２レンズ面６の形状も、第２光透過層形成材料の粘度等に応じて、適宜の寸法に設定することが好ましい。
例えば、第２光透過層形成材料が高粘度であって、層状体を形成してから第１光透過層２に貼り合わせる場合、第２光透過層形成材料が第２レンズ面６に充填されやすいように、第２レンズ面６の深さｈ６を浅くすることが好ましい。例えば、本実施形態では、ｈ６は、５μｍ以上、３０μｍ以下とすることが好ましく、１０μｍ以上、２０μｍ以下とすることがより好ましい。
ｈ６が５μｍ未満であると、成形可能なアスペクト比の範囲では、レンズ幅（レンズ底面の径）が小さくなりすぎ、レンズ効果よりも回折効果の方が大きくなってしまうため、光束の拡散等の光学作用を得ることができない。
ｈ６が５μｍ以上１０μｍ未満であると、アスペクト比αが０．５を越えるような場合に、レンズ幅が小さくなりすぎて、レンズ効果よりも回折効果の方が大きくなってしまうため、光束の拡散等の光学作用を得ることができない。
ｈ６が３０μｍより大きいと、必要な光学特性を得るためのアスペクト比の範囲では、第２光透過層形成材料が第２レンズ面６に充填されない場合が生じて、外観不良や浮き不良などが発生する。
ｈ６が２０μｍより大きく、３０μｍ以下の場合、アスペクト比αが０．５を越えるような場合には、外観不良や浮き不良などが発生しやすくなる。また、第２光透過層形成材料と第２レンズ面６との間に視認できない程度の空気層が残存するおそれがある。この場合には、環境負荷が加わると浮き不良などを引き起こす可能性がある。
【００４７】
例えば、第２光透過層形成材料が液状または低粘度であって、第１光透過層２に塗布する場合、本実施形態では、ｈ６は、５μｍ以上、１００μｍ以下とすることが好ましく、１０μｍ以上、８０μｍ以下とすることがより好ましい。
ｈ６が５μｍ未満であると、成形可能なアスペクト比の範囲では、レンズ幅（レンズ底面の径）が小さくなりすぎ、レンズ効果よりも回折効果の方が大きくなってしまうため、光束の拡散等の光学作用を得ることができない。
ｈ６が５μｍ以上１０μｍ未満であると、アスペクト比αが０．５を越えるような場合に、レンズ幅が小さくなりすぎて、レンズ効果よりも回折効果の方が大きくなってしまうため、光束の拡散等の光学作用を得ることができない。
ｈ６が１００μｍより大きいと、第２レンズ面６への充填量が多くなりすぎ、充填部分の乾燥が不十分になり、例えば、熱がかかるような環境下において浮き不良が発生する原因となる。
ｈ６が８０μｍより大きく、１００μｍ以下の場合、アスペクト比αが０．５を越えるような場合には、深奥部の乾燥が不十分になりやすいため、例えば、熱がかかるような環境下において浮き不良が発生する原因となる。
【００４８】
次に、光学シート１およびＥＬ装置１００の作用について説明する。
光学シート１は、第１光透過層２と第２光透過層３との２層構造を有し、第１光透過層２の表面に第１レンズ群５が形成され、第１光透過層２と第２光透過層３との界面において、第２レンズ群７が形成されている。
このように、光学シート１は、複数種類のレンズ群が積層されて一体化されているため、レンズ群ごとに光学特性の制御機能を変えることで、従来、光学特性の制御機能が異なる複数枚の光学シートを重ねて実現していた機能を１枚で実現することができる。
【００４９】
本実施形態における光学特性の制御について、簡単に説明する。
ＥＬ装置１００においてＥＬパネル２０が点灯されると、発光層１１ｃの領域内で、光が発生する。この光は、陽極１１ａを直接透過し、あるいは陰極１１ｂ、第２基板１５によって反射された後に陽極１１ａを透過して、第１基板１４に入射し、第１基板１４、ＥＬパネル表面層１０を順次透過して、光学シート１の光入射面３ａに入射する。これにより、ＥＬパネル２０からは、光学シート１に向けて、発光層１１ｃの画素の大きさに略対応する光束が出射される。
【００５０】
光入射面３ａに入射した光束は、第２光透過層３の内部を進んで、第２レンズ面６との界面である平坦面２ａまたは第２レンズ面６に到達する。
平坦面２ａまたは第２レンズ面６に到達した光束は、第２光透過層３と第１光透過層２の屈折率差に応じて、それぞれ屈折する。平坦面２ａは屈折力を有しないため、光束の進行方向がスネルの法則に従って変化するのみであるのに対して、第２レンズ面６は屈折力を有するため、レンズ作用を有し、第２レンズ面６に入射する光束が、収束または発散される。
本実施形態では、第２レンズ面６が負の屈折力を有するため、第２レンズ面６を透過した光束は発散光束として、光出射面４を構成する第１レンズ５Ａ、５Ｂのレンズ面に到達する。
【００５１】
光出射面４に到達した光束は、第１レンズ５Ａ、５Ｂにより、入射角に応じて屈折され、所定の視野角の範囲内に集光され光出射面４から外部に出射される。
このとき、第１レンズ５Ａ、５Ｂは、傾斜面を備える凹凸形状からなるため、一方の傾斜面で全反射されても、大部分の全反射光は対向する傾斜面から透過する。これにより、光出射面４として、光入射面３ａに平行な平面が形成されている場合に比べて、光取り出し効率が良好になっている。
【００５２】
第１レンズ群５は分散を有するため、入射角に応じて分光が起こる。しかし、略直進する平坦面２ａを透過した光束成分の入射角分布と、第２レンズ面６で拡散され進行方向が乱された第２レンズ面６を透過した光束成分の入射角分布とは異なっている。このため、各光束成分が混合されることで、色味が付く方向が特定方向に限られなくなるため、観察方向による色味の変化を軽減または解消することができる。
【００５３】
このように、光学シート１では、主として光取り出し効率を向上する第１レンズ群５と、主として観察方向による色味の変化を軽減または解消する第２レンズ群７とを一体化しているため、光学特性の複数の制御機能を１枚のシートで兼ね備えている。
第２レンズ群７は、光学シート１の内部に形成されているため、光入射面３ａは、平面として形成されており、ＥＬパネル２０に貼り合わせて、ＥＬパネル２０と一体化することができる。
したがって、一方の面にレンズが形成され、他方の面に貼り合わせ用の平面が形成された従来の光学シートとは異なり、光学シート１によれば、被着部材であるＥＬパネル２０に貼り合わせて一体化しても、内部に第２レンズ群７を有することで、良好な光学性能を発揮することができる。
また、環境負荷が生じても、第１レンズ群５、第２レンズ群７が、ＥＬパネル２０と一体になっているため、光学シート１の変形等による光学特性や信頼性の劣化が生じにくくなっている。
このため、ＥＬ装置１００の光学性能を向上できるとともに、環境負荷がかかっても、その性能を経時的に安定させることができる。
【００５４】
［第１変形例］
次に、本実施形態の変形例（第１変形例）の光学シートについて説明する。
図４は、本発明の第１の実施形態の変形例（第１変形例）の光学シートの構成を示す模式的な断面図である。
【００５５】
図４に示すように、本変形例の光学シート１Ａは、上記第１の実施形態の光学シート１の第１光透過層２に、光拡散性要素８を分散させたものであり、上記第１の実施形態のＥＬ装置１００において、光学シート１に代えて用いることができる。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５６】
光拡散性要素８は、光透過層の内部を進む光を反射または屈折によって散乱する微小要素からなる。
光拡散性要素８を分散した第１光透過層２は、第１光透過層２の成形時に、第１光透過層２となる材料に第１光透過層２と屈折率差を有する微粒子材料（光拡散性微粒子）を添加したり、微小気泡を混入したりすることにより形成することができる。
光拡散性要素８に好適な微粒子材料の例としては、例えば、有機系粒子、無機系粒子、色素顔料などを挙げることができる。
有機系粒子の例としては、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、尿素樹脂、ホルムアルデヒド縮合物などを挙げることができる。
無機系粒子の例としては、例えば、ガラスビーズ、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、金属酸化物などを挙げることができる。
色素顔料は、可視光の特定の波長を吸収するため、顔料無添加の場合と比較し若干の輝度低下を引き起こす可能性あるが、出射光を所望の色味に調整するのに好適である。
これら光拡散性要素８は、１種類でもよいが、複数種類を適宜組み合わせて用いることが可能である。
光拡散性要素８の大きさや配合比は、第１光透過層２に必要な光拡散特性に応じて、適宜に設定することができるが、光拡散性要素８の好ましい大きさは、例えば、平均粒径で、０．５μｍ〜２０μｍ、好ましい配合比は、例えば、体積含有率で１％〜４０％である。
【００５７】
このような光学シート１Ａによれば、第２光透過層３から第１光透過層２に入射した光束が、第１光透過層２の内部を進むと光拡散性要素８のそれぞれの位置において反射または屈折されて散乱され、これにより、入射光束が拡散されていく。このため、光出射面４に到達するまでの間に、平坦面２ａを透過した光束成分と、第２レンズ面６を透過した光束成分の両方が、第１光透過層２の厚さ方向に進むにつれて拡散されていく。これにより、上記第１の実施形態の場合に比べて、光束がより拡散される結果、光出射面４における入射角分布がさらに乱されることになる。
したがって、観察方向による色味の変化が上記第１の実施形態よりもさらに低減される。
また、光束の拡散が促進されることにより、光源の像や、第２レンズ面６の像が視認されにくくなる。
したがって、第２レンズ面６のレンズ作用を低減したり、面積率が低減したりする構成としても、上記第１の実施形態と同様の作用効果を備えることが可能である。このため、第１光透過層２における第２レンズ面６の製造が容易となる。
【００５８】
また、第１光透過層２を成形する際、光拡散性要素８が添加されているため、母型からの離型性が向上する。このため、成形不良を抑制することができ、生産性を向上することができる。
【００５９】
［第２変形例］
次に、本実施形態の変形例（第２変形例）の光学シートについて説明する。
図５は、本発明の第１の実施形態の変形例（第２変形例）の光学シートの構成を示す模式的な断面図である。
【００６０】
図５に示すように、本変形例の光学シート１Ｂは、上記第１の実施形態の光学シート１の第２光透過層３に、光拡散性要素８Ｂ（光拡散性微粒子）を多数分散させたものであり、上記第１の実施形態のＥＬ装置１００において、光学シート１に代えて用いることができる。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６１】
光拡散性要素８Ｂは、上記第１変形例の光拡散性要素８のうち、気泡のみからなる場合を除く構成を採用することができる。すなわち、光拡散性要素８Ｂは、例えば、有機系粒子、無機系粒子、色素顔料などの光拡散性微粒子を１種類以上含む構成、または、これに光拡散性を備える気泡を混合した構成を挙げることができる。
【００６２】
このような光学シート１Ｂによれば、第２光透過層３から入射した光束が、第２光透過層３の内部を進むと光拡散性要素８Ｂおいて光が拡散される。このため、平坦面２ａまたは第２レンズ面６に到達するまでの間に、光束が拡散される。
このため、平坦面２ａおよび第２レンズ面６に入射する光の入射角分布が乱され、結果として、光出射面４に到達する光束の光拡散度合いも増大する。
したがって、観察方向による色味の変化を上記第１の実施形態よりもさらに低減することが可能となる。
また、光束の拡散が促進されることにより、光源の像が視認されにくくなるため、光源の像が視認されないことが好ましい用途に好適である。
【００６３】
また、光学シート１Ｂによれば、ＥＬパネル表面層１０と貼り合わせる第２光透過層３に光拡散性要素８Ｂを混入するため、例えば、第２光透過層３を粘着性物質で形成する場合に、光拡散性要素８Ｂの配合量によって光入射面３ａにおける粘着力を調整することができる。すなわち、光入射面３ａに露出する光拡散性要素８Ｂの量が増えることで、貼り合わせに寄与する粘着性物質の表面積が低下したり、光入射面３ａに微細な凹凸が形成されたりするため、光入射面３ａにおける粘着力が変化する。
また、このように、光入射面３ａの粘着力を低減することにより、貼り合わせ位置がずれたりした場合にも、剥がして、貼り合わせをやり直すことも可能になる。このため、貼り合わせ作業の作業効率が向上する。
【００６４】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態の光学シートについて説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態の光学シートの構成を示す模式的な断面図である。
【００６５】
図６に示すように、本実施形態の光学シート１Ｃは、上記第１の実施形態の光学シート１の第１光透過層２に代えて、第１光透過層２２（光透過層）、第２光透過層２３（光透過層）、第３光透過層２４（光透過層）を備え、第２光透過層３に代えて、第４光透過層２５（光透過層）を備える。
光学シート１Ｃは、上記第１の実施形態のＥＬ装置１００において、光学シート１に代えて用いることができる。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６６】
第１光透過層２２、第２光透過層２３、および第３光透過層２４は、この順に密着して積層された層状部材であり、第１光透過層２と同様の外形形状を有する。
すなわち、第１光透過層２２は、外部に露出する表面が、上記第１の実施形態の第１光透過層２と同様の光出射面４によって形成され、光出射面４と対向して、平坦面２２ａを有する光透過性の層状部である。
第２光透過層２３は、一定厚さを有する光透過性の層状部であり、厚さ方向の両端面が、第１光透過層２２の平坦面２２ａと密着して接合された平坦面２３ａと、第３光透過層２４と密着して接合された平坦面２３ｂとからなる。
第３光透過層２４は、第２光透過層２３の平坦面２３ｂと密着して接合された平坦面２４ｂと、この平坦面２４ｂに対向する位置に形成された上記第１の実施形態の第１光透過層２と同様の平坦面２ａおよび第２レンズ面６とを備える光透過性の層状部である。
【００６７】
第１光透過層２２、第２光透過層２３、および第３光透過層２４の屈折率は、同一でもよいし、２以上の異なる屈折率を有する構成としてもよい。
ただし、２以上の異なる屈折率を有する場合、互いの界面において、第４光透過層２５側から入射する光が全反射を起こさないような屈折率の大小関係を有することが好ましい。
例えば、第１光透過層２２、第２光透過層２３、第３光透過層２４の屈折率をそれぞれｎ２２、ｎ２３、ｎ２４で表すと、ｎ２２≦ｎ２３≦ｎ２４を満足することが好ましい。
【００６８】
第１光透過層２２、第２光透過層２３、第３光透過層２４に用いる材料は、上記第１の実施形態の第１光透過層２と同様の材料から選択することが可能である。
また、第１光透過層２２、第３光透過層２４に活性線硬化性樹脂、第２光透過層２３を熱可塑性樹脂のフィルムを用いることも可能である。
第１光透過層２２、第３光透過層２４に好適に用いることができる材料としては、例えば、アクリル系樹脂を含む紫外線硬化性樹脂、エポキシ系樹脂を含む熱硬化性樹脂を挙げることができる。
第２光透過層２３に好適な材料としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、シクロオレフィンポリマーやこれらの複合体などの合成樹脂の例を挙げることができる。
【００６９】
第４光透過層２５は、上記第１の実施形態の第２光透過層３と同様の層状部であり、第３光透過層２４の第２レンズ面６の内部に充填されるとともに、第３光透過層２４の平坦面２ａを略均一な（均一な場合を含む）厚さで覆う光透過性の層状部である。
第４光透過層２５において、平坦面２ａおよび第２レンズ面６と反対側の表面は、平坦面２ａに平行な平面からなり、光学シート１Ｃの光入射面３ａを構成している。
第４光透過層２５の材質は、第３光透過層２４の屈折率と異なる屈折率を有する材料であれば、特に限定されない。このように屈折率差を設けることで、第２レンズ面６が屈折面として機能し、レンズ作用を備えることができる。
ただし、第４光透過層２５から第３光透過層２４に向かう光の全反射が起こらないようにするためには、第４光透過層２５の屈折率が第３光透過層２４の屈折率よりも低いことが好ましい。この場合、第４光透過層２５から第３光透過層２４に入射する光量を増大することができるため、光学シート１Ｃとしての光利用効率を向上することができる。
また、第４光透過層２５は、第３光透過層２４およびＥＬパネル表面層１０に密着可能な粘着性物質からなることが好ましい。
第４光透過層２５に好適な材料は、上記第１の実施形態の第２光透過層３に好適な材料と同様の材料を挙げることができる。
【００７０】
このような構成の光学シート１Ｃを製造方法について、第１光透過層２２および第３光透過層２４が活性線硬化性樹脂からなり、第４光透過層２５が粘着剤からなる場合の例で説明する。
まず、第１光透過層２２、第２光透過層２３、および第３光透過層２４の積層体を形成する。
このため、光出射面４の凹凸形状を反転した型面を有する母型と、平坦面２ａおよび第２レンズ面６からなる凹凸形状を反転した型面とを有する母型とを製造する。
次に、一定厚さのフィルム部材から第２光透過層２３を形成し、このフィルム部材を基材として、その表面に活性線硬化性樹脂を塗布する。なお、この塗布を行う前に、第２光透過層２３の少なくとも一方の表面に、易接着層を付与する等の表面処理、例えば、易接着処理、コロナ処理等の表面処理を施すことも可能である。
この場合、易接着層により、易接着層上に形成される第１光透過層２２あるいは第３光透過層２４と、第２光透過層２３と密着性を向上させることができる。
次に、塗布された活性線硬化性樹脂に母型を押し当てた状態で、例えば、紫外線等の活性線を照射し、活性線硬化性樹脂を硬化させる。活性線硬化性樹脂の硬化が終了したら、母型から脱型する。
これにより、母型の凹凸形状が反転した光出射面４の形状や、平坦面２ａおよび第２レンズ面６の形状が第２光透過層２３上の活性線硬化性樹脂に転写される。
このようにして、第１光透過層２２、第２光透過層２３、および第３光透過層２４の積層体を形成することができる。
【００７１】
次に、上記第１の実施形態と同様にして、第４光透過層２５となる材料を、第３光透過層２４上の平坦面２ａおよび第２レンズ面６に、塗布または貼り合わせることで、第４光透過層２５を形成することができる。
以上で、光学シート１Ｃが形成される。光学シート１Ｃは、上記第１の実施形態の光学シート１と同様にして、ＥＬパネル２０のＥＬパネル表面層１０に貼り合わせることで、光学シート１Ｃを用いたＥＬ装置１００を製造することができる。
【００７２】
このような光学シート１Ｃは、４層の光透過層が積層して構成されている点が異なるのみで、上記第１の実施形態の光学シート１と同様に一方の表面に設けられた第１レンズ群５と、内部に設けられた第２レンズ群７とを備えている。このため、光学シート１と同様に、被着部材に貼り合わせて一体化しても、良好な光学性能を発揮することができる。
【００７３】
［第３変形例］
次に、本実施形態の変形例（第３変形例）の光学シートについて説明する。
図７は、本発明の第２の実施形態の変形例（第３変形例）の光学シートの構成を示す模式的な断面図である。
【００７４】
図７に示すように、本変形例の光学シート１Ｄは、上記第２の実施形態の光学シート１Ｃの第１光透過層２２および第３光透過層２４に、上記第１変形例と同様の光拡散性要素８を分散させたものであり、上記第１の実施形態のＥＬ装置１００において、光学シート１に代えて用いることができる。
以下、上記第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７５】
このような光学シート１Ｄは、第１光透過層２２（第３光透過層２４）を成形する際に、第１光透過層２２（第３光透過層２４）となる材料に、光拡散性要素８となる微粒子材料を添加したり、微小気泡を混入したりする点を除いて、上記第２の実施形態の光学シート１Ｃと同様にして製造することができる。
【００７６】
このような光学シート１Ｄによれば、第３光透過層２４および第１光透過層２２に光拡散性要素８が分散されているため、第４光透過層２５から入射して、光出射面４から出射される光束が、光拡散性要素８によって反射または屈折されて散乱されて拡散される。
上記第１変形例と同様にして、光出射面４における入射角分布が乱され、観察方向による色味の変化が上記第２の実施形態に比べてより低減される。
また、光束の拡散が促進されることにより、光源の像や、第２レンズ面６の像が視認されにくくなる。
したがって、第２レンズ面６のレンズ作用を低減したり、面積率が低減したりする構成としても、上記第２の実施形態と同様の作用効果を備えることが可能である。このため、第３光透過層２４における第２レンズ面６の製造が容易となる。
【００７７】
また、第１光透過層２２、第３光透過層２４を成形する際、光拡散性要素８が添加されているため、母型からの離型性が向上する。このため、成形不良を抑制することができ、生産性を向上することができる。
【００７８】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態のＥＬ装置および光学シートについて説明する。
図８は、本発明の第３の実施形態のＥＬ装置の構成を示す模式的な断面図である。
【００７９】
図８に示すように、本実施形態のＥＬ装置１０１は、上記第１の実施形態のＥＬ装置１００の光学シート１に代えて、本実施形態の光学シート４１を備える。
光学シート４１は、上記第１の実施形態の第１光透過層２、第２光透過層３に代えて、それぞれ第１光透過層４２（光透過層、樹脂成形品）、第２光透過層４３（光透過層）を備える。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００８０】
第１光透過層４２は、第１光透過層２と同様に、光出射面４を構成する第１レンズ群５を備え、第２レンズ群７を構成する第２レンズ面６に代えて、第２レンズ群４７の単位レンズを構成するための第２レンズ面４６（レンズ面、第２のレンズ）を備える。
第１光透過層４２は、上記第１の実施形態の第１光透過層２と同様の樹脂材料を成形することによって製造される樹脂成形品からなる。
【００８１】
第２レンズ群４７は、上記第１の実施形態の第２レンズ群７と同様に、第１光透過層４２に入射する光束を拡散させるためのレンズ群であり、第２レンズ面４６に、第１光透過層４２と屈折率が異なる第２光透過層４３となる材料が充填されて形成される。
第２レンズ面４６は、平坦面２ａに円形状の開口を有し、第１光透過層４２の厚さ方向に沿う断面が三角形状の凹部である。
第２レンズ面４６は、上記第１の実施形態の第２レンズ面６とレンズ面の形状が異なるのみで、面積率や深さは、第２レンズ面６と同様な適宜値に設定される。
【００８２】
第２光透過層４３は、第１光透過層４２の第２レンズ面４６の内部に充填されるとともに、平坦面２ａを略均一な（均一な場合を含む）厚さで覆う光透過性の層状部である。
第２光透過層４３において、平坦面２ａおよび第２レンズ面４６と反対側の表面は、平坦面２ａに平行な平面からなり、光学シート４１の光入射面３ａを構成している。
【００８３】
このように、本実施形態の光学シート４１は、上記第１の実施形態の光学シート１が凹レンズ群である第２レンズ群７を有していたのに対して、第２レンズ群４７として、光出射面４側に凸の円錐状のプリズムレンズを有する点のみが異なる。
【００８４】
光学シート４１によれば、上記第１の実施形態の光学シート１と同様に一方の表面に設けられた第１レンズ群５と、内部に設けられた第２レンズ群４７とを備えている。このため、光学シート１と同様に、被着部材に貼り合わせて一体化しても、良好な光学性能を発揮することができる。
【００８５】
なお、上記各実施形態および各変形例の説明では、光学シートが、２つのレンズ群を有する場合の例で説明したが、光透過層を３層以上設けることにより、内部に形成される２以上の界面を用い、合計３つ以上のレンズ群を形成することが可能である。
【００８６】
上記各実施形態および各変形例の説明では、第２レンズ群を構成する第２レンズ面が光入射面に対して凹面になっている場合の例で説明したが、第２レンズ面は、光入射面に対する凸面で構成することも可能である。
【００８７】
上記各実施形態および各変形例の説明では、第１レンズ群のレンズ断面形状が略三角形状のプリズムレンズの場合の例で説明したが、第１レンズ群のレンズ断面形状は、これに限定されない。例えば、レンズ断面形状が、円形、楕円形、またはその他の曲線で構成されるマイクロレンズ、レンチキュラーレンズの形状を採用することができる。
また、第１レンズ５Ａ、５Ｂの交差角も９０度には限定されず、必要に応じて、０度以上１８０度未満の角度を採用することができる。ここで、交差角が０度の場合は、単位レンズが一次元的に配置された場合の例になっている。
【００８８】
上記各実施形態および各変形例の説明では、第１レンズ群の占める面積率が１００％の場合の例で説明したが、第１レンズ群の占める面積率は、第２レンズ群の占める面積率よりも高くなっていれば、１００％未満とすることも可能である。
【実施例】
【００８９】
以下では、上記実施形態に対応する実施例１〜１５について説明する。
［実施例１〜４］
下記［表１］に、実施例１〜４の主な条件と評価結果を示す。
【００９０】
【表１】
2015108719.tif 000003
【００９１】
実施例１〜４は、上記第１の実施形態の光学シート１において、第２レンズ群７の高さを固定して、第２レンズ群７の面積率を変化させた場合の実施例である。
実施例１〜４では、いずれも、屈折率が１．５８のポリカーボネートを成形して第１光透過層２を形成した。第１光透過層２の第１レンズ５Ａ、５Ｂは、いずれも頂角９０度、レンズ幅１００μｍ、レンズ高さ５０μｍの断面三角形状のプリズムレンズを採用した。第１レンズ５Ａ、５Ｂの交差角は９０度とした。第１レンズ５Ａ同士、第１レンズ５Ｂ同士はそれぞれ互いに隙間をあけることなく隣接して配置し、これにより、第１レンズ群５の占める面積率を１００％とした。
平坦面２ａから第１レンズ群５の底面までの層厚は２００μｍとした。
第２レンズ面６は、底面の直径が１００μｍ、深さｈ６が５０μｍの半球状の凹面とした。
第２光透過層３は、屈折率が約１．４９のアクリル系粘着剤を平坦面２ａおよび第２レンズ面６上に塗布して形成した。第２光透過層３の平坦面２ａからの高さは３０μｍとした。これにより、第２レンズ面６の内部にアクリル系粘着剤が充填され、平坦面２ａからの高さが５０μｍ、アスペクト比αが０．５の半球面状のレンズを単位レンズとする第２レンズ群７を形成した。
各実施例の第２レンズ群７の面積率は、［表１］に示すように、実施例１が２０％、実施例２が５０％、実施例３が８０％、実施例４が９０％とした。なお、第２レンズ群７において、各単位レンズの隣接距離は、略一定とすることにより、均等な面積率が得られるようにした。
【００９２】
［評価］
実施例１〜４の評価は、各光学シートの光入射面３ａを、ガラスで形成したＥＬパネル表面層１０に貼り付けて、ＥＬ装置１００を製造した後、外観評価と、光取り出し効率の評価とを行った。
外観評価は、ＥＬ装置１００を点灯させたときに、第２光透過層３の塗布時の横段、スジ、発泡等のムラが視認できるかどうかを評価した。
［表１］の「外観」欄には、ムラが視認できない場合には「○」（ｇｏｏｄ）、ムラが視認できた場合には「×」（ｎｏ  ｇｏｏｄ）と記載した。
光取り出し効率の評価は、比較例として、第２レンズ面６を除去して平坦面２ａのみからなる第１光透過層２を形成して、第２光透過層３を塗布することで、第１レンズ群５のみを有する光学シートを形成した。
この比較例の光学シートをＥＬパネル２０に貼り付けて、基準となる光取り出し効率を測定し、実施例１〜４の光学シート１の光取り出し効率と比較した。
［表２］の「効率」欄には、光取り出し効率が、比較例に比べて２％以上向上した場合に、「◎」（ｖｅｒｙ  ｇｏｏｄ）、比較例に比べて０％を越え、２％未満だけ向上した場合に、「○」（ｇｏｏｄ）、比較例より劣る場合に、「×」（ｎｏ  ｇｏｏｄ）と記載した。
【００９３】
［表１］によれば、実施例１〜４の外観評価は、いずれも「○」、光取り出し効率の評価は、実施例１が「○」、実施例２〜４が「◎」であった。
【００９４】
［実施例５〜８］
下記［表２］に、実施例５〜８の主な条件と評価結果を示す。
【００９５】
【表２】
2015108719.tif 000004
【００９６】
実施例５〜８は、第１の実施形態の光学シート１において、第２レンズ群７の面積率を５０％に固定して、第２レンズ群７の高さを変化させた場合の実施例である。
実施例５は、上記実施例２の第２レンズ群７の単位レンズの高さを１０μｍにした点のみが上記実施例２と異なる。
実施例６は、上記実施例２の第２レンズ群７の単位レンズの高さを３０μｍにした点のみが上記実施例２と異なる。
実施例７は、上記実施例２と同じものである。
実施例８は、上記実施例２の第２レンズ群７の単位レンズの高さを８０μｍにした点のみが上記実施例２と異なる。
【００９７】
［評価］
実施例５〜８の評価は、上記と同様の光取り出し効率の評価と、信頼性評価とを行った。
信頼性評価は、各光学シートをＥＬパネル２０に貼り付けた後、８０℃環境下で、２４０時間放置した後、目視にて外観評価を行った。
［表２］の「信頼性」欄には、外観不良が発生しなかった場合には「○」（ｇｏｏｄ）、外観不良が発生した場合には「×」（ｎｏ  ｇｏｏｄ）と記載した。
例より劣る場合に、「×」（ｎｏ  ｇｏｏｄ）と記載した。
【００９８】
［表２］によれば、実施例５〜８の信頼性評価は、いずれも「○」であった。また、光取り出し効率の評価は、実施例５が「○」、実施例６〜８が「◎」であった。
【００９９】
［実施例９〜１１］
下記［表３］に、実施例９〜１１の主な条件と評価結果を示す。
【０１００】
【表３】
2015108719.tif 000005
【０１０１】
実施例９〜１１は、第１の実施形態の光学シート１において、第２光透過層３を形成する際、アクリル系粘着剤の層状体を形成して、平坦面２ａおよび第２レンズ面６に貼り合わせて形成し、第２レンズ群７の面積率を５０％に固定して、第２レンズ群７の高さを変化させた場合の実施例である。
実施例９は、上記実施例２と、第２光透過層３の製法のみが異なる。
実施例１０は、上記実施例９の第２レンズ群７の単位レンズの高さを１５μｍにした点のみが上記実施例９と異なる。
実施例１１は、上記実施例９の第２レンズ群７の単位レンズの高さを２０μｍにした点のみが上記実施例９と異なる。
【０１０２】
［評価］
実施例９〜１１の評価は、上記と同様の外観評価と、信頼性評価と、光取り出し効率の評価とを行った。
［表３］によれば、実施例９〜１１の外観評価および信頼性評価は、いずれも「○」であった。また、光取り出し効率の評価は、実施例９が「○」、実施例１０、１１が「◎」であった。
【０１０３】
［実施例１２〜１５］
下記［表４］に、実施例１２〜１５の主な条件と評価結果を示す。
【０１０４】
【表４】
2015108719.tif 000006
【０１０５】
実施例１２〜１５は、第１の実施形態の光学シート１において、第２光透過層３を形成する際、アクリル系粘着剤の層状体を形成して、平坦面２ａおよび第２レンズ面６に貼り合わせて形成し、第２レンズ群７の高さを１５μｍに固定して、第２レンズ群７の面積率を変化させた場合の実施例である。
実施例１２は、上記実施例１０の第２レンズ群７の面積率を２０％にした点のみが上記実施例１０と異なる。
実施例１３は、上記実施例１０と同じものである。
実施例１４は、上記実施例１２の第２レンズ群７の面積率を８０％にした点のみが上記実施例１２と異なる。
実施例１５は、上記実施例１２の第２レンズ群７の面積率を９０％にした点のみが上記実施例１２と異なる。
【０１０６】
［評価］
実施例１２〜１５の評価は、上記と同様の外観評価と、光取り出し効率の評価とを行った。
［表４］によれば、実施例１２〜１５外観評価は、いずれも「○」であった。また、光取り出し効率の評価は、実施例１２が「○」、実施例１３〜１５が「◎」であった。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明はバックライト、照明用光源、電飾、サイン用光源に用いられる光学シート、特に照明光源としてＥＬ素子を用いた際に発光層からの光取り出し効率向上することに用いることができる。また、表示装置に用い、その輝度を向上させ、観察角度による色の変化を低減することができる光学シートとして用いることができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、４１  光学シート
２、４２  第１光透過層（樹脂成形品）
２ａ、２２ａ、２３ａ、２３ｂ、２４ｂ  平坦面
３、２３、４３  第２光透過層（光透過層）
３ａ  光入射面
４  光出射面
５  第１レンズ群
５Ａ、５Ｂ  第１レンズ（第１のレンズ、プリズムレンズ）
６、４６  第２レンズ面（レンズ面、第２のレンズ）
７、４７  第２レンズ群
８  光拡散性要素
８Ｂ  光拡散性要素（光拡散性微粒子）
１０  ＥＬパネル表面層
１１  発光構造体
２０  ＥＬパネル（被着部材）
２２  第１光透過層（光透過層）
２４  第３光透過層（光透過層）
２５  第４光透過層（光透過層）
１００、１０１  ＥＬ装置
【図１】
2015108719.tif 000007
【図２】
2015108719.tif 000008
【図３】
2015108719.tif 000009
【図４】
2015108719.tif 000010
【図５】
2015108719.tif 000011
【図６】
2015108719.tif 000012
【図７】
2015108719.tif 000013
【図８】
2015108719.tif 000014