(57)【要約】【課題】打ち抜きによっても光拡散層に問題のある割れを生じない光学シートを提供する。【解決手段】入射した光を拡散して出射する光学シート（３０）であって、光透過性を有するシート状の本体部（３１）と、本体部の一方の面側に配置され、光を透過する樹脂により形成された透光性樹脂（３４）及び該透光性樹脂に分散された光拡散粒子（３５）を有する光拡散層（３３）と、を備え、透光性樹脂は、ペンタエリスリトール多官能アクリレートとチレングリコールアクリレートとの合計を主成分としているとともに、主成分におけるペンタエリスリトール多官能アクリレートとチレングリコールアクリレートとの質量比が、７０：３０乃至１８：８２である。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光を拡散して出射する光学シートであって、
光透過性を有するシート状の本体部と、
前記本体部の一方の面側に配置され、光を透過する樹脂により形成された透光性樹脂及び該透光性樹脂に分散された光拡散粒子を有する光拡散層と、を備え、
前記透光性樹脂は、ペンタエリスリトール多官能アクリレートとポリエチレングリコールアクリレートとの合計を主成分とするとともに、
前記主成分における前記ペンタエリスリトール多官能アクリレートと前記ポリエチレングリコールアクリレートとの質量比が、７０：３０乃至１８：８２である、光学シート。
【請求項２】
前記本体部の他方の面には、複数の凸状の単位プリズムがシート面に沿った方向に配列された単位プリズム部を備えている請求項１に記載の光学シート。
【請求項３】
光源と、
前記光源から出射した光を導光する導光板と、
前記導光板の出光面側に配置される請求項１又は２に記載の光学シートと、を備える、面光源装置。
【請求項４】
請求項３に記載の面光源装置と、
前記面光源装置の出光側に配置された液晶パネルと、を備える映像源ユニット。
【請求項５】
請求項４に記載の映像源ユニットと、
前記映像源ユニットを内包する筐体と、を備える液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の照明として機能する面光源装置に具備される光学シート、これを含む面光源装置、映像源ユニット、及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶テレビ等の液晶表示装置は、映像情報を含む液晶パネルに対して、該液晶パネルの背面側に配置された面光源装置（バックライト）を照明として用いることで映像を観察者に視認可能に提供する。
【０００３】
このような面光源装置として例えば特許文献１に記載の技術が開示されている。これによれば、面光源装置は、光源、光源を導光方向に導いて面状に広げて出光する導光板（導光体）、及び光を所定の方向に偏向する（光を所定の進行方向に変える。）プリズムシート（レンズシート）を有して構成される。
【０００４】
このうち、プリズムシートは、導光板の出光面側と液晶パネルとの間に配置され、光が液晶パネルを効率よく透過できるように導光板からの光を偏向するものである。そのためにプリズムシートには導光板側、すなわち入光側に複数の単位プリズムが配列してある。一方、プリズムシートのうち、単位プリズムが配置されない出光面側には透光性樹脂（バインダー樹脂）に光拡散剤を分散させた光拡散層が積層されている。
【０００５】
このようなプリズムシートは効率よく大量生産する観点から、連続生産により長く帯状に積層体を形成してからこれを打ち抜いて所定の大きさとする。この打ち抜きのとき、光拡散層の特に透光性樹脂に割れが生じることがあった。このような割れは微小であれば問題とはならないが、ある程度大きくなれば当然に欠陥となる。
【０００６】
これに対して例えば特許文献１には、透光性樹脂の鉛筆硬度を３Ｂ以上３Ｈ以下とすれば透光性樹脂のはがれや割れを防止し得ることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−７３３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の条件を満たしていても打ち抜きの際に必ずしも光拡散層の問題となる大きな割れを防ぐことができるとは限らなかった。
【０００９】
そこで本発明は、打ち抜きによっても光拡散層に問題のある割れを生じない光学シートを提供することを課題とする。また、この光学シート用いた面光源装置、映像源ユニット、及び液晶表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、本発明について説明する。なお、ここでは本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、入射した光を拡散して出射する光学シート（３０）であって、光透過性を有するシート状の本体部（３１）と、本体部の一方の面側に配置され、光を透過する樹脂により形成された透光性樹脂（３４）及び該透光性樹脂に分散された光拡散粒子（３５）を有する光拡散層（３３）と、を備え、透光性樹脂は、ペンタエリスリトール多官能アクリレートとポリエチレングリコールアクリレートとの合計を主成分とするとともに、主成分におけるペンタエリスリトール多官能アクリレートとポリエチレングリコールアクリレートとの質量比が、７０：３０乃至１８：８２である、光学シートにより前記課題を解決する。
【００１２】
ここで「主成分」とは、透光性樹脂を構成する材料のうち最も含有割合（質量％）が多い物質を意味する。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光学シート（３０）において、本体部（３１）の他方の面には、複数の凸状の単位プリズム（３２ａ）がシート面に沿った方向に配列された単位プリズム部（３２）を備えている。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、光源（２６）と、光源から出射した光を導光する導光板（２１）と、導光板の出光面側に配置される請求項１又は２に記載の光学シート（３０）と、を備える、面光源装置（２０）である。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の面光源装置（２０）と、面光源装置の出光側に配置された液晶パネル（１５）と、を備える映像源ユニット（１０）である。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の映像源ユニット（１０）と、映像源ユニットを内包する筐体と、を備える液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光拡散層の透光性樹脂について、打ち抜き時の割れを問題のない程度にまで低減させることができる。さらに、表面抵抗率を低減させることができ、例えば埃やごみ等の付着を抑制することが可能となる。これに加えて摺動性が良好となり、他部材との接触による傷つきを抑制することができる。
【００１８】
すなわち、本発明により割れの問題のみでなく、異物付着の問題及び傷つきに関する問題も併せて総合的に解決することができ、より性能の高めることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】１つの形態にかかる映像源ユニットを説明する分解斜視図である。
【図２】映像源ユニットの１つの断面（図１のＩＩ−ＩＩに沿った断面）を示す分解図である。
【図３】映像源ユニットの他の断面（図１のＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面）を示す分解図である。
【図４】導光板の一部を拡大した図である。
【図５】プリズムシートの一部を拡大した図である。
【図６】摺動性の評価方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下、本発明を図面に示す形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら形態に限定されるものではない。また、以下に示す各図では、理解しやすさのため部材の大きさや形状を誇張して記載することがあり、見易さのため、繰り返しとなる符号は省略することがある。
【００２１】
図１は１つの形態にかかる液晶表示装置に含まれる映像源ユニット１０を概念的に表した分解斜視図である。
液晶表示装置は、映像源ユニット１０を有しており、映像源ユニット１０に含まれる面光源装置２０から出射された白色の光源光が液晶パネル１５を透過して映像情報を得てから観察者側に提供される。液晶表示装置は不図示の筐体を備え、ここに映像源ユニット１０が内蔵される。筐体は液晶表示装置の外殻を形成し、液晶表示装置を構成する部材の大部分をその内側に収める部材である。また筐体は映像源ユニット１０を支持可能に開口を有しており、該開口に映像源ユニット１０が嵌め込まれて取り付けられている。その他、液晶表示装置には液晶表示装置として機能するための各種公知の構成部材が備えられている。
【００２２】
映像源ユニット１０は、液晶パネル１５、面光源装置２０、及び機能性シート４１を備えている。ここで図１では紙面上方が観察者側となる。
【００２３】
液晶パネル１５は、観察者側に配置された上偏光板１３、面光源装置２０側に配置された下偏光板１４、及び、上偏光板１３と下偏光板１４との間に配置された液晶セル１２を有している。偏光板１３、１４は、入射した光を直交する二つの偏光成分（Ｐ波及びＳ波）に分解し、一方の方向（透過軸と平行な方向）の偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過させ、当該一方の方向に直交する他方の方向（吸収軸と平行な方向）の偏光成分（例えば、Ｓ波）を吸収する機能を有している。
【００２４】
液晶セル１２は、一つの画素を形成する領域毎に、電界印加がなされ得るようになっている。そして、電界印加された液晶セル１２の配向は変化するようになる。面光源装置２０側（すなわち入光側）に配置された下偏光板１４を透過した特定方向の偏光成分（例えばＰ波）は、電界印加された液晶セル１２を通過する際にその偏光方向を９０°回転させ、その一方で、電界印加されていない液晶セル１２を通過する際にその偏光方向を維持する。このため、液晶セル１２への電界印加の有無によって、下偏光板１４を透過した特定方向の偏光成分（Ｐ波）が、下偏光板１４の出光側に配置された上偏光板１３をさらに透過するか、又は、上偏光板１３で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。
【００２５】
このようにして液晶パネル１５では、面光源装置２０からの光の透過又は遮断を画素毎に制御し、映像を表現することができるように構成されている。液晶パネルにはその形式に様々なものがあるが、特に限定されることなく用いることができる。
【００２６】
次に面光源装置２０について説明する。図２には、図１にＩＩ−ＩＩで示した線に沿った面光源装置２０の厚さ方向（図１の紙面上下方向）断面図、図３には図１にＩＩＩ−ＩＩＩで示した線に沿った面光源装置２０の厚さ方向（図１の紙面上下方向）断面図を表した。
面光源装置２０は、液晶パネル１５を挟んで観察者側とは反対側に配置され、液晶パネル１５に面状の光を出射する照明装置である。図１乃至図３からわかるように、本形態では面光源装置２０は、エッジライト型の面光源装置として構成され、導光板２１、光源２６、光学シート３０、及び反射シート４０を有している。
【００２７】
導光板２１は、図１乃至図３からわかるように、基部２２、裏面プリズム部２３、及び単位光学要素部２４を有している。導光板２１は透光性を有する材料により形成された全体として板状の部材であり、一方の板面側に単位光学要素部２４が配置されて出光面が形成されている。他方の板面側は裏面とされ、裏面プリズム部２３が形成されている。すなわち後で説明するように導光板２１にはその表裏面のそれぞれに凹凸形状を備えている。
【００２８】
基部２２、裏面プリズム部２３、及び単位光学要素部２４をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性及び加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料を用いることができる。これには例えば脂環式構造を有する重合体樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリエーテルスルホン等の熱可塑性樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）等を挙げることができる。
【００２９】
基部２２は、裏面プリズム部２３及び単位光学要素部２４のベースとなる部位で、所定の厚さを有する板状である。
【００３０】
裏面プリズム部２３は、基部２２の裏面側（単位光学要素部２４が配置される側とは反対側の板面）に形成される凹凸形状であり、図１乃至図３からわかるように、三角柱状の複数の単位裏面プリズム２３ａが配列されている。単位裏面プリズム２３ａは、凸部の稜線が図１、図３の紙面左右方向に延びる柱状であり、複数の単位裏面プリズム２３ａは当該延びる方向に直交する方向に所定のピッチで並べて配列されている。本形態の単位裏面プリズム２３ａは断面が三角形であるがこれに限定されることはなく、多角形、半球状、球の一部、レンズ形状等いずれの形状であってもよい。
【００３１】
単位光学要素部２４は、基部２２のうち裏面プリズム部２３とは反対側（観察者側の面）に形成される凹凸形状であり、複数の凸部である単位光学要素２４ａが配列されている。単位光学要素２４ａは導光板２１を面光源装置に用いた場合に出光面として機能する部位である。
本形態で単位光学要素２４ａは、図１、図３に表されるように断面略三角形を有し、該断面を維持してその稜線が一方に延びる柱状の要素である。単位光学要素２４ａの稜線が延在する方向は、単位光学要素２４ａが配列される方向及び単位裏面プリズム２３ａの稜線が延びる方向に対して直交する方向である。すなわち単位光学要素２４ａはその稜線が単位裏面プリズム２３ａの稜線と平面視で直交するように構成されている。
【００３２】
図４には図３のうち導光板２１の一部を拡大した図を示した。単位光学要素２４ａは、基部２２の一方の面上に底辺を有し、基部２２から突出する凸部となる略三角形形状を有している。本形態の単位光学要素２４ａでは、当該断面における底辺に対向する頂部が曲線状とされている。
【００３３】
また、本形態では、単位光学要素２４ａは図３、図４に現れる断面（単位光学要素２４ａが配列される方向に沿った断面）において、二等辺三角形である。これによれば、正面方向輝度を効果的に上昇させること、及び、単位光学要素２４ａの配列方向に沿った面内での輝度の角度分布に対称性を付与することができる。
ただし、本形態の断面は二等辺三角形であるが必ずしもこれに限定されることなく、他の形状の三角形（例えば不等辺三角形）又は四角形、五角形をはじめとする多角形、半球状、球の一部、レンズ形状等いずれの形状であってもよい。
【００３４】
なお、本件明細書における形状（例えば三角形形状）とは、厳密な意味での形状（例えば厳密な三角形形状）のみでなく、製造技術における限界や成型時の誤差等を含む形状（例えば略三角形形状）を含む。また同様に、本件明細書において用いる、その他の形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」、「楕円」、「円」等の用語も、厳密な意味に縛られることなく、同様の光学的機能を期待し得る程度の誤差を含めて解釈することとする。
【００３５】
以上のような構成を有する導光板２１の寸法は、一例として、以下のように設定され得る。まず、単位光学要素２４ａの具体例として、導光板２１の板面に沿った幅Ｗａ（図４参照）は１５μｍ以上５００μｍ以下とすることができ、導光板２１の板面への法線方向ｎｄに沿った単位光学要素２４ａの高さＨａ（図４参照）を４μｍ以上２５０μｍ以下とすることができる。また、単位光学要素２４ａの断面形状が三角形形状からなる場合には、頂角θ４（図４参照）を９０°以上１５０°以下とすることができる。
一方、基部２２の厚さは、０．２０ｍｍ以上６ｍｍ以下とすることができる。
【００３６】
以上のような構成を備える導光板２１は、押し出し成型により、又は、基部２２上に単位裏面プリズム２３ａ、及び／又は単位光学要素２４ａを賦型することにより、製造することができる。なお、押し出し成型で製造された導光板２１においては、基部２２に裏面プリズム部２３、及び単位光学要素部２４の少なくとも一方が一体的に形成され得る。また、賦型によって導光板２１を製造する場合、裏面プリズム部２３、単位光学要素部２４が、基部２２と同一の樹脂材料であっても、異なる材料であってもよい。
【００３７】
図１乃至図３に戻って、光源２６について説明する。光源２６は、導光板２１の基部２２の２組の側面のうち、単位光学要素２４ａの稜線が延びる方向である長手方向両端となる一組の側面の一方又は両方に配置される（図１乃至図３は一方の例である。）。光源の種類は特に限定されるものではないが、線状の冷陰極管等の蛍光灯、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）、又は白熱電球等の種々の態様で構成され得る。本形態では光源２６は複数のＬＥＤを具備してなり、不図示の制御装置により各ＬＥＤの出力、すなわち、各ＬＥＤの点灯及び消灯、及び／又は、各ＬＥＤの点灯時の明るさを、他のＬＥＤの出力から独立して調節し得るように構成されている。
【００３８】
次に光学シート３０について説明する。図１乃至図３からわかるように、光学シート３０は、シート状に形成された本体部３１と、本体部３１の面のうち、導光板２１に対向する面、すなわち入光側面に設けられた単位プリズム部３２と、本体部３１の面のうち、単位プリズム部３２とは反対側の面、すなわち出光側面に設けられた光拡散層３３と、を備えている。本形態では光学シート３０はプリズムシートとして機能する。
【００３９】
この光学シート３０は、後述するように、入光側から入射した光の進行方向を変化させて出光側から出射させ、正面方向（法線方向）の輝度を集中的に向上させる機能（集光機能）を有している。この集光機能は、主として、光学シート３０のうち、単位プリズム部３２によって発揮される。集光の度合いは、用途や目的によって異なり、プリズムの形状を調整することにより、調整することができる。また、光学シート３０は液晶パネル１５との間における干渉縞発生の防止、及びキズ等の不具合を隠す機能を有している。この機能は主として光拡散層３３によって発揮される。
【００４０】
図１乃至図３に示すように、本体部３１は、単位プリズム部３２及び光拡散層３３を支持する機能を有する平板状のシート状部材である。本体部３１をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性及び加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料、例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）が好適に使用され得る。
【００４１】
単位プリズム部３２は、図１乃至図３によく表れているように、凸状の複数の単位プリズム３２ａが本体部３１の入光側面に沿って並べられるように配置されている。より具体的には、単位プリズム３２ａは、当該並べられる方向に直交する方向に、図２に示した所定の断面形状を維持して稜線が延びるように形成された柱状の部材である。その稜線が延びる方向は、単位プリズム３２ａが並べられる方向に直交する他、上記した導光板２１の単位光学要素２４ａの稜線が延びる方向に対して９０度ずれた方向である。従って、単位プリズム３２ａの稜線が延びる方向と単位光学要素２４ａの稜線が延びる方向とは表示装置を正面から見た場合に直交することが望ましい。ただし、両者の配列ピッチ等の関係で干渉（モアレ）が起こる場合、これを防止するために直交を避けることもできる。これを考慮すれば光学特性を乱さないように９０度±１０度とすることが可能である。
【００４２】
また、単位プリズム３２ａの稜線が延びる方向である長手方向は、正面から観察した場合に、液晶パネル１５の下偏光板１４の透過軸と交差している。好ましくは、光学シート３０の単位プリズム３２ａの長手方向は、液晶パネル１５の下偏光板１４の透過軸に対して、表示装置の表示面と平行な面（光学シート３０の本体部３１のシート面と平行な面）上で４５°より大きく１３５°より小さい角度で交差している。なお、ここでいう角度は、単位プリズム３２ａの長手方向と下偏光板１４の透過軸とによってなされる角度のうちの、小さい方の角度、すなわち、１８０°以下の角度のことを意味している。とりわけ、ＩＰＳ液晶の場合においては、光学シート３０の単位プリズム３２ａの長手方向は、液晶パネル１５の下偏光板１４の透過軸に対して直交し、光学シート３０の単位プリズム３２ａが並べられる方向は、液晶パネル１５の下偏光板１４の透過軸と平行になっていることが好ましい。ただし適用される液晶の種類（例えばＶＡ液晶）によってはこれが４５度程度であることが好ましい。すなわち、用いられる液晶の種類によって適宜変更することができる。
【００４３】
次に単位プリズム３２ａの配列方向の断面形状について説明する。図５は、図２のうち、光学シート３０の一部を拡大した図である。ここでｎｄは本体部３１のシート面の法線方向を表わしている。
【００４４】
図５からわかるように、本形態では、単位プリズム３２ａは、本体部３１の導光板２１側に突出した凸状であり、二等辺三角形の断面を有している。すなわち、本体部３１のシート面と平行な方向の単位プリズム３２ａの幅は、本体部３１の法線方向ｎｄに沿って本体部３１から離れるにつれて小さくなりその先端には頂部が形成される。そして当該頂部は光学シート３０が面光源装置２０として組み上げられたときに導光板２１の単位光学要素２４ａの表面に接触する。
【００４５】
また本形態では、単位プリズム３２ａの外輪郭は、本体部３１の法線方向ｎｄと平行な軸を対称軸として、線対称となっており、断面が二等辺三角形である。これにより、光学シート３０の出光面における輝度は、単位プリズム３２ａの配列方向に平行な面において、正面方向を中心として対称的な輝度の角度分布を有するようになる。
【００４６】
ここで、単位プリズム３２ａの寸法は、単位プリズム３２ａの凸状である先端における頂角θ５（図５参照）は８０°以下であることが好ましい。これにより導光板２１の出光面に対向して配置されるという単位プリズム３２ａの配置形態において、より適切な集光特性を得ることができる。より好ましい頂角θ５は６１°以上７１°以下、すなわち６６°±５°の範囲である。隣り合う単位プリズム３２ａ間のピッチＰ（底辺幅Ｗ）は１５μｍ以上６０μｍ以下であることが好ましい。
【００４７】
本形態では上記のように断面形状が三角形である単位プリズムについて説明したが、これに限定されるものでなく、当該三角形の頂点部が短い上底となる台形であってもよい。また斜面の一方又は他方の形状が折れ線状や曲線であってもよい。従って断面の形状が四角形や五角形等の多角形となってもよい。このときの頂角も最も導光板に近い頂点において上記θ５と同様に考えることができる。
【００４８】
単位プリズム３２ａをなす材料としては、種々の材料を使用することができ、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性及び加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料を用いることができる。これには例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）等が挙げられる。
【００４９】
光拡散層３３は、透光性樹脂層３４中に、該透光性樹脂層３４とは屈折率の異なる多数の光拡散粒子３５を含有させてなる層であり、透光性樹脂層３４の表面から光拡散粒子３５の一部が突出している。これにより光拡散層３３は、その表面が凹凸面に形成されている。
【００５０】
ここで透光性樹脂層３４に用いられる樹脂は、ペンタエリスリトール多官能アクリレートとポリエチレングリコールアクリレートとの合計が主成分とされている。「主成分」とは透光性樹脂全体に対して質量％で最も多くを占める成分を意味する。従って本発明ではペンタエリスリトール多官能アクリレートとポリエチレングリコールアクリレートとの合計が透光性樹脂層をなす樹脂に質量％で最も多く含有されている。
【００５１】
さらに、当該主成分において、ペンタエリスリトール多官能アクリレートとポリエチレングリコールアクリレートと質量比が、７０：３０乃至１８：８２となる比率で含まれている。すなわち主成分においてペンタエリスリトール多官能アクリレートが質量％で１８％以上７０％以下、これに対応してポリエチレングリコールアクリレートが３０％以上８２％以下である。
【００５２】
このような透光性樹脂とすることにより、打ち抜きの際に発生する割れを問題のない程度にまで低減させることができる。これは上記構成により樹脂を適切な柔らかさにまで低減できたことによると考えられる。
さらに、表面抵抗率を低減させることができ、例えば埃やごみ等の付着を抑制することが可能となる。これは主成分にポリエチレングリコールアクリレートを含むことによってその親水基が作用したものと考えられる。光学部材として埃やごみ等の付着を抑えることは重要である。
これに加えて摺動性が良好となる。これにより、他部材との接触による傷つきを抑制することができる。
【００５３】
このように、透光性樹脂層を上記のような構成とすることで、割れの問題のみでなく、異物付着の問題及び傷つきに関する問題も総合的に解決することができ、より性能の高い光拡散層を具備する光学シートとすることが可能である。
【００５４】
一方、光拡散粒子３５としては、アクリル−スチレン共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリウレタン、ベンゾグアナミン、及びメラミン等の架橋有機微粒子、シリコーン等の樹脂微粒子、並びにシリカ、アルミナ及びガラス等の無機系微粒子等を用いることができる。
【００５５】
なお、用いる光拡散粒子は１種類である必要はなく２種類以上を混合して用いてもよい。また、光拡散粒子３５の形状は、球形であってもよいし不定形であってもよい。さらに粒度分布が単分散、多分散のいずれでも良く、好適な条件を適宜選択すればよい。
【００５６】
以上のような構成を具備する光学シート３０は、例えば次のように作製することができる。
初めに、本体部となる基材にダイコート法により、光拡散粒子を含有させた透光性樹脂を塗工し、乾燥工程にて加熱することで溶剤成分を除去する。その後、紫外線照射により透光性樹脂を硬化させて光拡散層を作製する（光拡散層作製工程）。
次に、本体部となる基材のうち上記光拡散層作製工程にて光拡散層が形成された面とは反対側の面に、グラビアコート法によりプライマー樹脂を塗工し、乾燥工程にて加熱することでプライマー層を作製する。その後、ダイコート法により単位プリズム部となる樹脂を塗工し、所定の形状を有する金型に接触させ、加圧し、適切な方法（例えば紫外線照射）により樹脂を硬化させて単位プリズム部を作製する（単位プリズム部作製工程）。
そして、搬送コンベアにより上記作製した積層体を送り出し、抜きプレス機により所定の形状に抜き、吸着パッドにより抜いたシートを輸送し、積載する（打ち抜き工程）。
【００５７】
図１乃至図３に戻って、面光源装置２０の反射シート４０について説明する。反射シート４０は、導光板２１の裏面から出射した光を反射して、再び導光板２１内に光を入射させるための部材である。反射シート４０は、金属等の高い反射率を有する材料からなるシート、高い反射率を有する材料からなる薄膜（例えば金属薄膜）を表面層として含んだシート等のいわゆる鏡面反射を可能とするものを好ましく適用することができる。これにより、光の利用性を向上させることが可能となり、エネルギー利用効率をよくすることができる。
【００５８】
図１に戻って機能性シート４１について説明する。機能性シート４１は通常の液晶表示装置に用いられる各種の機能を有するシートである。これには例えば色調を補正するシート、防眩機能を有するシート、反射を防止するシート、ハードコートシート等を挙げることができる。
【００５９】
その他映像源ユニットには必要に応じて公知のシートが配置されてもよい。これには例えば面光源装置と液晶パネルとの間に配置される、ＤＢＥＦやＡＰＣＦ等の反射型の偏光シートを挙げることができる。
【００６０】
次に、以上のような構成を備える表示装置の作用について、光路例を示しつつ説明する。ただしこの光路例は概念的に表したものであり、反射や屈折の程度等を厳密に示したものではない。
【００６１】
まず、図２に示すように、光源２６で発光された光は、導光板２１の側面の入光面を介して導光板２１内に入射する。図２には、例として、光源２６から導光板２１に入射した光Ｌ２１、Ｌ２２の光路例が示されている。
【００６２】
図２に示すように、導光板２１に入射した光Ｌ２１、Ｌ２２は、導光板２１の単位光学要素部２４の面及びその反対側の裏面において、空気との屈折率差による全反射及び裏面から出光した光は反射シート４０による反射を繰り返し、単位光学要素２４ａの稜線が延びる方向（導光方向）へ進んでいく。
【００６３】
ただし、導光板２１の基部２２のうち裏面側には裏面プリズム部２３が形成されている。このため、図２に示すように、導光板２１内を進む光Ｌ２１、Ｌ２２は、裏面プリズム部２３により順次向きがかえられ、全反射臨界角未満の入射角度で単位光学要素部２４に入射することもある。この場合、当該光は、導光板２１の単位光学要素部２４の面から出射し得る。単位光学要素部２４から出射した光Ｌ２１、Ｌ２２は、導光板２１の出光側に配置された光学シート３０へと向かう。
これにより導光板２１内を進む光は、少しずつ、出光面から出射するようになり、導光板２１の単位光学要素部２４から出射する光の導光方向に沿った光量分布を均一化させることができる。
【００６４】
ここで、図示する導光板２１の単位光学要素部２４は、複数の単位光学要素２４ａによって構成され、各単位光学要素２４ａの断面形状は、三角形、三角形の頂角を面取りしてなる形状、又はその他多角形となっている。いずれの形状であっても、単位光学要素２４ａは、導光板２１の導光方向に対して傾斜面を有して構成されている。従って、図４に示したように、単位光学要素２４ａを介して導光板２１から出射する光Ｌ４１は導光板２１から出射するときに屈折する。この屈折は、単位光学要素２４ａの配列方向において、シート面法線ｎｄに近づく（法線ｎｄとのなす角が小さくなる）屈折である。このような作用により、単位光学要素部２４は、導光方向と直交する方向に沿った光の成分について、透過光の進行方向を正面方向側に絞り込むことができる。すなわち、単位光学要素部２４は、導光方向と直交する方向に沿った光の成分に対して、集光作用を及ぼすようになる。
【００６５】
以上のようにして、導光板２１から出射する光の出射角度は、導光板２１の単位光学要素２４ａの配列方向と平行な面において、正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込まれる。
【００６６】
導光板２１から出射した光は、その後、光学シート３０へ入射する。光学シート３０の単位プリズム３２ａは、導光板２１の単位光学要素２４ａと同様に、単位プリズム３２ａの入光面での屈折及び全反射によって透過光に対して集光作用を及ぼす。ただし、光学シート３０でその進行方向を変化させられる光は、光学シート３０のうち、単位プリズム３２ａの配列方向とは直交する面内の成分であり、導光板２１で集光させられた成分とは異なる。すなわち、図５にＬ５１で示したように、単位プリズム３２ａに入射した光は、単位プリズム３２ａと空気との屈折率差に基づいてその界面で全反射する。そのとき、単位プリズム３２ａの斜辺はシート面法線ｎｄに対しておおよそθ５／２傾いているので、界面における反射光は入射光よりも法線ｎｄに近付けられる角度となる。
【００６７】
つまり、導光板２１は、導光板２１の単位光学要素２４ａの配列方向と平行な面において、光の進行方向を正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込むようになる。その一方で、光学シート３０では、単位プリズム３２ａの配列方向と平行な面において、光の進行方向を正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込むようになる。したがって、光学シート３０での光学的作用によって、導光板２１で上昇された正面方向輝度を損なうことなく、さらに、正面方向輝度を上昇させることができる。
【００６８】
単位プリズム３２ａにより全反射した光Ｌ５１は本体部３１を透過し、光拡散層３３で拡散され、光学シート３０から出射される。
このとき光拡散層３３では、上記した構成により、打ち抜きの際に生じる割れが問題とらず、また異物付着及び傷つきも抑えられているので光学的にも高い質を維持できる。
【００６９】
光学シート３０を出射した光は、液晶パネル１５の下偏光板１４に入射する。下偏光板１４は、入射光のうち、一方の偏光成分を透過させ、その他の偏光成分を吸収する。下偏光板１４を透過した光は、液晶セル１２における画素毎への電界印加の状態に応じて、選択的に上偏光板１３を透過するようになる。このようにして、液晶パネル１５によって、面光源装置２０からの光を画素毎に選択的に透過させることにより、液晶表示装置の観察者が、映像を観察することができるようになる。
【実施例】
【００７０】
実施例では光拡散層の透光性樹脂において、ペンタエリスリトール多官能アクリレートとポリエチレングリコールアクリレートとの質量比を変更した各種光学シート（試験体）を作製して評価を行った。以下に条件及び結果を示す。
【００７１】
＜本体部＞
本体部は各試験体で共通としており、厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製Ａ４３００）を用いた。
【００７２】
＜光拡散層＞
本体部の一方の面側にペンタエリスリトール多官能アクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、及び光拡散粒子であるＰＭＭＡ粒子の合計が４３質量％で含まれる透光性樹脂と光拡散粒子との混合組成物により光拡散層を形成した。ここでＰＭＭＡ粒子は、ペンタエリスリトール多官能アクリレートとポリエチレングリコールアクリレートの合計に対して６．３質量％の割合で配合している。他の成分は全ての試験体で同じである。
このような混合組成物をバーコーター＃４により本体部の一方の面に製膜する。その後、８０℃の恒温層にて３０秒乾燥後に窒素パージしたボックスに入れ、Ｆｕｓｉｏｎ社製のＨバルブで硬化させた。
そして本例では、ペンタエリスリトール多官能アクリレートとポリエチレングリコールアクリレートとの質量比を変更して７種類の光学シート（試験体）を作製した。具体的な質量比は後で結果とともに表１に表している。
【００７３】
以上により試験体１乃至試験体７の７種類の光学シートを得た。この試験体に対して、鉛筆硬度、割れの程度、表面抵抗率、及び摺動性を測定し、最終的に総合評価をおこなった。以下にそれぞれの測定について説明する。
【００７４】
＜鉛筆硬度＞
鉛筆硬度は、ＪＩＳ  Ｋ  ５６００−５−４（１９９９年）に準拠しており、柔らかい側から硬い側へ、３Ｂ、２Ｂ、Ｂ、ＨＢ、Ｆ、Ｈ、２Ｈ、及び３Ｈで評価される。
【００７５】
＜割れの程度＞
割れの程度は、試験体を打ち抜きして端部に発生した割れ量により評価する。割れ量は光学シートの切断面から光学シートの面に沿った方向に延びた割れの距離を評価する。そしてペンタエリスリトール多官能アクリレートのみにより形成した試験体５に生じた割れ量を１とし、これに対する割れ量の大きさを割合で表した。
ここで打ち抜きは、トムソン刃（ステンレス製、刃先角度３０°、両刃ミラー仕上げ、刃先硬度ＨＳ７５）を備えた油圧式プレス機により行い、プレス圧力を１００ｔとした。
【００７６】
＜表面抵抗率＞
表面抵抗率の測定はＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に準拠した。
【００７７】
＜摺動性＞
摺動性は次のように摺動性試験により評価した。図６に摺動性試験について説明する図を示した。摺動性試験では図６（ａ）に示した荷重器具５０を準備する。荷重器具５０は、基板５１の一方の面に重り５２が載置され、他方の面にマットフィルム５３が配置されている。マットフィルム５３は直径２０ｍｍの円形のシートである。この試験では次のマットフィルムを用いた。
・鉛筆高度（ＪＩＳ  Ｋ  ５６００−５−４）：３Ｈ
・表面粗さ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（１９８２））：Ｒａ＝０．２１３μｍ、Ｒｚ＝１．９１４μｍ、ＲＭＳ＝０．１１７μｍ
【００７８】
図６（ｂ）に示したように、試験体が移動台５４の上に固定され、試験体の上に上記荷重器具５０が載置される。このとき試験体は光拡散層が上に向くように設置され、荷重器具５０のマットフィルム５３が光拡散層上を摺動するように配置した。
一方、荷重器具５０は動かないように固定されている。
【００７９】
図６（ｂ）のように設置した後、移動台５４を図６（ｂ）に直線矢印で表したように移動する。そして移動台５４を往復１回＋片道１回（すなわち片道を３回）移動させ、そのときの傷を観察する。傷は図１に示した形態の光源及び導光板の出光面側にこの試験体を配置し、光源を点灯して傷が観察されなかったときを可、傷が観察されたときを否とした。ここでは発明者の経験に基づき、荷重器具５０の重り５２が１５０ｇより軽いときに傷が発生した場合には×、それ以外を○とした。
【００８０】
＜総合評価＞
総合評価は、割れ、表面抵抗率、及び摺動性について総合的に判断して評価した。いずかの評価が良くても他の評価がよくなければ光学シートとして問題が発生する可能性があるからである。
【００８１】
＜結果＞
以上の結果を表１に示す。表１には試験体ごとにペンタエリスリトール多官能アクリレートとポリエチレングリコールアクリレートとの質量比、鉛筆硬度、割れ、表面抵抗率（Ω／□）、摺動性、及び総合評価をそれぞれ表した。
【００８２】
【表１】
2015052752.tif 000003
【００８３】
これら結果からわかるように、試験体５については割れが大きく、表面抵抗率が高いため異物の付着が懸念される。一方、試験体６、７については摺動性が悪いので他の部材との組み合わせや製造過程にて傷がつきやすい。これに対して試験体１乃至試験体４によれば、割れのみでなくこれらの問題を総合的に解消することができ、性能が高い光学シートを提供することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１０  映像源ユニット
１２  液晶セル
１３、１４  偏光板
１５  液晶パネル
２０  面光源装置
２１  導光板
２２  基部
２３  裏面プリズム部
２３ａ  単位裏面プリズム
２４  単位光学要素部
２４ａ  単位光学要素
２６  光源
３０  プリズムシート
３１  本体部
３２  単位プリズム部
３２ａ  単位プリズム
３３  光拡散層
３４  透光性樹脂層
３５  光拡散粒子
【図１】
2015052752.tif 000004
【図２】
2015052752.tif 000005
【図３】
2015052752.tif 000006
【図４】
2015052752.tif 000007
【図５】
2015052752.tif 000008
【図６】
2015052752.tif 000009