(57)【要約】【課題】傷隠蔽性を有しつつも、ギラツキの発生を抑制し、さらに輝度の低下も少ないプリズムシートを提供する。【解決手段】光透過性を有するシート状の本体部（３２）と、本体部の一方の面に配置され、複数の凸状の単位プリズム（３３ａ）がシート面に沿って配列された単位プリズム部（３３）と、本体部の他方の面側に配置された光拡散層である第一光拡散層（３４）と、第一光拡散層を挟んで単位プリズムとは反対側に配置される他の光拡散層である第二光拡散層（４３）と、を備え、第一光拡散層の表面粗さＲａをＲａ１（μｍ）、第二光拡散層の表面粗さＲａをＲａ２（μｍ）としたとき、Ｒａ１及びＲａ２はいずれも０．０３８０μｍ以上２．０００μｍ以下であるとともに、｜Ｒａ１−Ｒａ２｜≧０．１０００μｍである。【選択図】図２
2015068857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光の向きを変えて出射するプリズムシートであって、
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、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と、
前記本体部の他方の面側に配置された光拡散層である第一光拡散層と、
前記第一光拡散層を挟んで前記単位プリズムとは反対側に配置される他の光拡散層である第二光拡散層と、を備え、
前記第一光拡散層の表面粗さＲａをＲａ１（μｍ）、前記第二光拡散層の表面粗さＲａをＲａ２（μｍ）としたとき、前記Ｒａ１及び前記Ｒａ２はいずれも０．０３８０μｍ以上２．０００μｍ以下であるとともに、
｜Ｒａ１−Ｒａ２｜≧０．１０００μｍ
である、プリズムシート。
【請求項２】
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に記載のプリズムシートと、を備える、面光源装置。
【請求項３】
請求項２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４】
請求項３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プリズムシート、これを用いた面光源装置、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、単位プリズムが配列されない出光面側には光拡散剤を含有させた層が積層されている。
【０００５】
特許文献１に記載の発明には、さらに所定の条件を満たすことにより、隠蔽性を維持し、ギラツキを防止しつつ視野角を広げることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２２４２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１にも記載されているように従来におけるこのような面光源装置では隠蔽性を高めてギラツキを防止するために、拡散剤を有する層が高いヘイズを有している必要があった（特許文献１における請求項１の記載。）。ところが、このような高いヘイズを有する光学部材では輝度の低下を招き、面光源装置からの光を効率よく利用する観点から改善の必要があった。また、面光源装置は照明光を提供する装置であることから明るい（輝度が高い）ことは重要な性能の１つである。特許文献１に記載の発明も輝度の低下を抑制できるとしているものの、高いヘイズに起因して必ずしも十分な輝度であるとは言えなかった。
【０００８】
ここで、ギラツキは次のように定義される。すなわち、ギラツキはシンチレーションとも呼ばれ、表示装置の画面を点灯した際、画面に細かい輝度のむらが現れ、視角を変えていくとその輝度むらの位置が移り変わっていくように見える現象である。
【０００９】
以上の点を鑑み、本発明は、傷隠蔽性を有しつつも、ギラツキの発生を抑制し、さらに輝度の低下も少ないプリズムシートを提供することを課題とする。また、これを用いた面光源装置、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、入射した光の向きを変えて出射するプリズムシート（３０）であって、光透過性を有するシート状の本体部（３２）と、本体部の一方の面側に配置され、複数の凸状の単位プリズム（３３ａ）がシート面に沿った方向に配列された単位プリズム部（３３）と、本体部の他方の面側に配置された光拡散層である第一光拡散層（３４）と、第一光拡散層を挟んで単位プリズムとは反対側に配置される他の光拡散層である第二光拡散層（４３）と、を備え、第一光拡散層の表面粗さＲａをＲａ１（μｍ）、第二光拡散層の表面粗さＲａをＲａ２（μｍ）としたとき、Ｒａ１及びＲａ２はいずれも０．０３８０μｍ以上２．０００μｍ以下であるとともに、
｜Ｒａ１−Ｒａ２｜≧０．１０００μｍ
である、プリズムシートにより前記課題を解決する。
【００１２】
請求項２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に記載のプリズムシート（３０）と、を備える、面光源装置（２０）である。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２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。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３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】
【００１５】
本発明によれば、傷隠蔽性を確保するために光拡散層を設けても、ギラツキの発生及び輝度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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】実施例に用いた単位プリズムの形状を説明する図である。
【図７】実施例におけるＲａ１とＲａ２とのの関係を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する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。
【００１８】
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。
【００１９】
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５１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。
【００２０】
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。上偏光板１３、下偏光板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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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には同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）断面図を示した。
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から図３によりわかるように、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、プリズムシート３０、及び反射シート５０を有している。
【００２４】
導光板２１は、図１から図３によりわかるように、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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から図３によりわかるように、本形態では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（図２の紙面左右方向）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、四角形や五角形等の多角形、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。
【００２８】
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。
単位光学要素２４ａは、図１、図３に表されるように断面五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。
【００２９】
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１つの辺を有し、他の４つの辺が基部２２から突出する凸部となる五角形形状を有している。
【００３０】
本形態の断面は五角形であるが必ずしもこれに限定されることなく、三角形、四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。
【００３１】
なお、本件明細書における形状（例えば五角形）とは、厳密な意味での形状（例えば厳密な五角形形状）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（例えば略五角形形状）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。
【００３２】
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２０μｍ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。
【００３３】
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に対して、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。
【００３４】
図１から図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から図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。
【００３５】
次にプリズムシート３０について説明する。図１から図３によりわかるように、プリズムシート３０は、本体シート３１及び第二光拡散シート４１を備えている。
そして、本体シート３１は導光板２１の出光面側に一方の面側が対向するように配置された全体としてシート状の部材であり、シート状の本体部３２と、本体部３２の面のうち、導光板２１側の面、すなわち入光側面に設けられた単位プリズム部３３と、本体部３２の面のうち、単位プリズム部３３が配置された面とは反対の面、すなわち出光側面に設けられた第一光拡散層３４と、を備えている。
また、第二光拡散シート４１は本体シート３１の出光面側に一方の面側が向けられるように配置された全体としてシート状の部材であり、シート状の本体部４２と、本体部４２の面のうち本体シート３１側とは反対側の面に設けられた第二光拡散層４３と、を備えている。
【００３６】
このプリズムシート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、プリズムシート３０のうち、単位プリズム部３３によって発揮される。また、プリズムシート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第一光拡散層３４、及び第二光拡散層４３によって発揮される。
以下にプリズムシート３０の各構成要素について説明する。図５には図２のうち、プリズムシート３０の一部を拡大して表した。
【００３７】
図１から図３、図５に示すように、本体シート３１は、プリズム及び第一光拡散層を形成するシートであり、その本体部３２の一方及び他方の面に単位プリズム部３３及び第一光拡散層３４が形成されている。
従って本体部３２は、単位プリズム部３３及び第一光拡散層３４を支持する機能を有する平板状のシート状部材である。
【００３８】
単位プリズム部３３は、図１から図３、図５によく表れているように、複数の単位プリズム３３ａが本体部３２の入光側面に沿って並べられるように配列されている。より具体的には、単位プリズム３３ａは、当該並べられる方向に直交する方向に、図２、図５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３３ａ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３３ａ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。
【００３９】
また、単位プリズム３３ａの稜線が延びる方向である単位プリズム３３ａの長手方向は、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、プリズムシート３０の単位プリズム３３ａ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（プリズムシート３０の本体部３２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３３ａ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、本形態においては、プリズムシート３０の単位プリズム３３ａ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、プリズムシート３０の単位プリズム３３ａ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。
【００４０】
次に単位プリズム３３ａの配列方向の断面形状について説明する。図５には、本体部３２のシート面の法線方向をｎｄで表わしている。
【００４１】
図５からわかるように、本形態では、単位プリズム３３ａは、本体部３２から導光板２１側に突出した二等辺三角形の断面を有している。すなわち、本体部３２のシート面と平行な方向の単位プリズム３３ａの幅は、本体部３２の法線方向ｎｄに沿って本体部３２から離れるにつれて小さくなる。
【００４２】
また、本形態では、単位プリズム３３ａの外輪郭は、本体部３２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、プリズムシート３０の出光面における輝度は、単位プリズム３３ａ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。
【００４３】
ここで、単位プリズム３３ａの寸法は特に限定されるものではないが、単位プリズム３３ａの凸状である先端における頂角θ５（図５参照）は７０°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３３ａ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６０°以上７０°以下である。また、底辺幅Ｗはピッチと同じであることが好ましい。そして隣り合う単位プリズム３３ａ間のピッチＰは１０μｍ以上が好ましい。
【００４４】
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。また斜面の一方及び／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。
【００４５】
第一光拡散層３４は、透光性樹脂層３５中に、該透光性樹脂層３５とは屈折率の異なる多数の光拡散粒子３６を含有させてなる層であり、透光性樹脂層３５の表面から光拡散粒子３６の一部が突出している。これにより第一光拡散層３４は、その表面が凹凸面に形成されている。
【００４６】
透光性樹脂層３５に用いられる樹脂としては、光拡散粒子３６の分散ができるとともに、該光拡散粒子３６を保持可能である光透過性の樹脂であれば特に制限なく適用可能である。このような樹脂としては、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂等の熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹脂、活性エネルギー線硬化型樹脂（電離放射線硬化樹脂）等が挙げられる。
【００４７】
一方、光拡散粒子３６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。
【００４８】
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３６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。
【００４９】
また、第一光拡散層３４の表面粗さは、Ｒａ（μｍ）（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（１９８２）  中心線平均粗さ）で０．０３８０μｍ以上２．０００μｍ以下である。ここで第一光拡散層３４の表面粗さＲａ（μｍ）をＲａ１とする。当該Ｒａ１は後述する第二光拡散層４３の表面粗さと所定の関係を有するが、これについては後で説明する。
Ｒａ１が０．０３８０μｍより小さいと光拡散層として機能せず、傷隠蔽性を発揮することができない。またＲａ１が２．０００μｍを超えるとヘイズが高くなり、輝度の低下が顕著になる虞がある。
【００５０】
第一光拡散層を上記のようにするための具体的手段は特に限定されることはなく公知の方法を用いることができる。これには例えば光拡散粒子と透光性樹脂との比率を変更する方法、及び第一光拡散層の光拡散粒子の粒子径を調整する方法等が挙げられる。
【００５１】
一方、第二光拡散シート４１は、上記第一光拡散層３４に対してさらに設けられた第二光拡散層４３を形成するためのシートであり、その本体部４２の一方の面に第二光拡散層４３が形成されている。
従って本体部４２は、第二光拡散層４３を支持する機能を有する平板状のシート状部材である。
【００５２】
第二光拡散層４３は、透光性樹脂層４４中に、該透光性樹脂層４４とは屈折率の異なる多数の光拡散粒子４５を含有させてなる層であり、透光性樹脂層４４の表面から光拡散粒子４５の一部が突出している。これにより第二光拡散層４３は、その表面が凹凸面に形成されている。
【００５３】
透光性樹脂層４４に用いられる樹脂は、上記した第一光拡散層３４の光透過性樹脂層３５に用いられる樹脂と同様である。また、光拡散粒子４５に適用される材料も、第一光拡散層３４の光拡散粒子３６と同様である。
【００５４】
また、第二光拡散層４３の表面粗さは、Ｒａ（μｍ）（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（１９８２）  中心線平均粗さ）で０．０３８０μｍ以上２．０００μｍ以下である。さらに、第二光拡散層４３の表面粗さＲａ（μｍ）をＲａ２とするとき、上記した第一光拡散層３４の表面粗さＲａ１に対して次式（１）が成立する。
｜Ｒａ１−Ｒａ２｜≧０．１０００        ・・・（１）
【００５５】
すなわち、第一光拡散層３４の表面粗さＲａ（Ｒａ１）と第二光拡散層４３の表面粗さＲａ（Ｒａ２）との差の絶対値が０．１０００μｍ以上になればよい。従って式（１）を満たす限り、第一光拡散層３４及び第二光拡散層４３のどちらの表面粗さＲａが大きくてもよい。これにより、傷隠蔽性を有しつつ、ギラツキを防止し、かつ、その際にも輝度の低下を抑制する（低いヘイズ値とする）ことができる。従って、光拡散層として期待される従来の効果に加え、光の利用効率が良好なプリズムシートとすることが可能となる。
【００５６】
ここでプリズムシート３０のヘイズ（全ヘイズ）は、第一光拡散層３４、及び第二光拡散層４３によるものが支配的である。上記式（１）を満たすことにより、プリズムシート３０のヘイズを低く抑えた場合であっても上記効果を奏することもできる。なお、プリズムシート３０全体のヘイズは、第一光拡散層３４及び第二拡散層４３のそれぞれのヘイズの和に対してある程度相関が認められ、当該和と同じ又はこれより低い値を取る傾向にあることがわかっている。
【００５７】
なお、Ｒａ２が０．０３８０μｍより小さいと光拡散層として機能せず、傷隠蔽性を発揮することができない。またＲａ２が２．０００μｍを超えるとヘイズが高くなり、輝度の低下が顕著になる虞がある。
【００５８】
第二光拡散層を上記のようにするための具体的手段は特に限定されることはなく公知の方法を用いることができる。これには例えば光拡散粒子と透光性樹脂との比率を変更する方法、及び第二光拡散層の光拡散粒子の粒子径を調整する方法等が挙げられる。
【００５９】
以上のような構成を具備するプリズムシート３０は、例えば本体シート３１については、本体部３２となる基材上に先に第一光拡散層３４を設け、次いで単位プリズム部３３を形成して製造される。
第一光拡散層３４は、本体部３２となる基材の一方の面に、光拡散粒子３６を分散させた硬化前の透光性樹脂を塗布し、これを硬化することにより形成することができる。
次に本体部３２となる基材の他方の面に単位プリズム部３３を賦型することにより、本体シート３１を製造することができる。
【００６０】
一方、第二光拡散シート４１は、本体部４２となる基材の一方の面に、光拡散粒子４５を分散させた硬化前の透光性樹脂を塗布し、これを硬化することにより形成することができる。
【００６１】
本体部３２、４２及び単位プリズム部３３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。
【００６２】
そして、本体シート３１の出光面側に第二光拡散シート４１が配置される。
【００６３】
ここで説明したプリズムシート３０では、第一光拡散層３４が本体部３２に直接積層されている例を説明したが、これに限られることなく、第一光拡散層３４は本体部３２のうち単位プリズム部３３が配置された側とは反対側に配置されていればよい。従って本体部３２と第一光拡散層３４との間に空気層が形成されるように離隔されていたり、他の機能層が挟まれていてもよい。
【００６４】
本体部３２と単位プリズム部３３との間についても同様に、空気層が形成されるように離隔されていたり、他の機能層が挟まれていてもよい。
【００６５】
また本発明では単位プリズム部３３と液晶パネル１５との間に少なくとも２つの光拡散層が形成され、そのうちの少なくとも２つが上記式（１）を満たしていればよい。従って、プリズムシートにおいて、第一光拡散層と第二光拡散層との間に他の機能層が設けられてもよい。
また、上記では第一光拡散層及び第二光拡散層のいずれも観察者側に突出する光拡散粒子により所定の粗さを形成したが、これに限らず第一光拡散層及び第二光拡散層の一方又は両方とも、光源側に向けて突出する光拡散粒子により所定の粗さを有する光拡散層を形成してもよい。従って、例えば、第二光拡散層の本体部の表裏のそれぞれに光拡散層を形成し、一方が第一光拡散層、他方を第二光拡散層としてもよい。
【００６６】
図１から図３に戻って、面光源装置２０の反射シート５０について説明する。反射シート５０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５０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。
【００６７】
次に図１に戻って機能性シート５１について説明する。機能性シート５１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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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プリズム部２３の面において、空気との屈折率差による全反射する。また、図示は省略するが裏面から出光した光は反射シート５０により反射して導光板２１内に戻る。このような反射を繰り返し、光は単位光学要素２４ａの稜線が延びる方向（導光方向）へ進んでいく。
【００７１】
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により順次向きが変えられ、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プリズムシート３０に向かう。
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。
【００７２】
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、五角形、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。
【００７３】
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。
【００７４】
導光板２１から出射した光は、その後、プリズムシート３０へ入射する。プリズムシート３０の単位プリズム３３ａは、導光板２１の単位光学要素２４ａと同様に、単位プリズム３３ａ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、プリズムシート３０でその進行方向を変化させられる光は、プリズムシート３０のうち、単位プリズム３３ａ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。
【００７５】
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、プリズムシート３０では、単位プリズム３３ａ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、プリズムシート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。
【００７６】
単位プリズム３３ａにより全反射した光Ｌ５１は本体部３２を透過し、第一光拡散層３４で拡散され、本体シート３１から出射される。そしてこの光は光Ｌ５２に示したように第二光拡散シート４１に入射し、第二光拡散層４３で拡散されプリズムシート３０から出射される。このとき本発明では上記の関係を有する第一光拡散層及び第二光拡散層を有しているので、輝度の低下が抑制されており、高い正面輝度を有して単位プリズム３３ａで偏向された光の明るさを効率よく出射できる。また、像鮮明度が低く抑えられているので傷隠蔽性も十分に確保されている。そしてギラツキも抑制されている。
【００７７】
プリズムシート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】
【００７８】
実施例では、第一光拡散層、及び第二光拡散層の表面粗さを変更したプリズムシートを準備して比較をした。以下に条件及び結果を示す。
【００７９】
＜本体シートの本体部＞
本体シートの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。
【００８０】
＜第二光拡散シートの本体部＞
第二光拡散シートの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。
【００８１】
＜単位プリズム部＞
本体シートの本体部の一方に面に、紫外線硬化樹脂（ＤＩＣ株式会社、ＲＣ２５−７５０）を用いて図６に示した断面形状を有する単位プリズムが配列した単位プリズム部を成型した。各試験体の単位プリズムのピッチＰは３４．０μｍとした。
【００８２】
＜第一光拡散層、第二光拡散層＞
第一光拡散層、及び第二光拡散層を形成するに際して次の組成のものを準備した。各光拡散層とも透光性樹脂層となる樹脂（インキ）中に光拡散粒子を分散した組成物を準備した。第一光拡散層については、本体シートの本体部のうち単位プリズム部とは反対側となる面に組成物をコーターにより塗布して硬化することにより形成した。第二光拡散層については第二光拡散シートの本体部のうち、本体シートに向けられた面とは反対側の面に組成物をコーターにより塗布して硬化することにより形成した。各光拡散層の構成は次の通りである。ここで、透光性樹脂層（バインダー樹脂）は各組成で共通であり、ペンタエリスリトールトリアクリレート（屈折率１．５１）を用いた。
（１)組成１
光拡散粒子／透光性樹脂（質量比）：７／１００
光拡散粒子：スチレン樹脂製、平均粒子径２μｍ（屈折率１．５９）
ここで平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定法により求められた平均粒子径である。以下同様である。
塗工厚：３μｍ
（２）組成２
光拡散粒子／透光性樹脂（質量比）：１０／１００
光拡散粒子：アクリル樹脂製、平均粒子径５μｍ（屈折率１．４９）
塗工厚：３μｍ
（３）組成３
光拡散粒子／透光性樹脂（質量比）：８／１００
光拡散粒子：スチレン樹脂製、平均粒子径３．５μｍ（屈折率１．５９）
塗工厚：１．５μｍ
（４）組成４
光拡散粒子／透光性樹脂（質量比）：９／１００  
光拡散粒子：アクリル樹脂製、平均粒子径５μｍ（屈折率１．４９）
塗工厚：３μｍ
（５）組成５
光拡散粒子／透光性樹脂（質量比）：１６／１００
光拡散粒子：ウレタン樹脂製、平均粒子径６μｍの多分散（屈折率１．４３）
塗工厚：３μｍ
（６）組成６
光拡散粒子／透光性樹脂（質量比）：５／１００
光拡散粒子：スチレン樹脂製、平均粒子径３．５μｍ（屈折率１．５９）
塗工厚：１．５μｍ
（７）組成７
光拡散粒子／透光性樹脂（質量比）：１１／１００
光拡散粒子：スチレン樹脂製、平均粒子径３．５μｍ（屈折率１．５９）
塗工厚：１．５μｍ
（８）組成８
光拡散粒子／透光性樹脂（質量比）：１３／１００
光拡散粒子：ウレタン樹脂製、平均粒子径６μｍの多分散（屈折率１．４３）
塗工厚：３μｍ
（９）組成９
光拡散粒子／透光性樹脂（質量比）：９．５／１００
光拡散粒子：アクリル樹脂製、平均粒子径５μｍ（屈折率１．４９）
塗工厚：３μｍ
（１０）組成１０
光拡散粒子／透光性樹脂（質量比）：９／１００
光拡散粒子：スチレン樹脂製、平均粒子径３．５μｍ（屈折率１．５９）
塗工厚：１．５μｍ
（１１）組成１１
光拡散粒子／透光性樹脂（質量比）：６／１００
光拡散粒子：スチレン樹脂製、平均粒子径３．５μｍ（屈折率１．５９）
塗工厚：１．５μｍ
【００８３】
各試験体を表１のように形成した。なお試験体９は、本体シートの本体部、単位プリズム部、第二光拡散シートの本体部を準備し、各本体部に光拡散粒子を含まない透光性樹脂層を形成した例である。そして各試験体について、Ｒａ１、Ｒａ２、ヘイズ、ギラツキ指標（シンチレーション指標）、ギラツキ目視、傷隠蔽性の目視をそれぞれ評価した。表１に併せて結果を表した。これら各評価項目は次の通りである。
また、表１には｜Ｒａ１−Ｒａ２｜の計算値を示すとともに、上記式（１）を満たすか否かを表した。「○」が満たす場合、「×」が満さない場合である。
【００８４】
＜表面粗さ＞
表面粗さ（Ｒａ１、Ｒａ２）はＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（１９８２）による中心線平均粗さＲａを測定した。測定は小坂研究所  Ｓｕｒｆｃｏｒｄｅｒ  ＳＥ１７００αにより行った。
【００８５】
＜ヘイズの測定＞
ヘイズの測定はＪＩＳ  Ｋ  ７１０５に沿って村上色彩技術研究所のＨＭ１５０により測定してこれを全ヘイズ（ヘイズ）とした。
【００８６】
＜ギラツキ指標の算出＞
光源（白色ＬＥＤ)及び導光板（上記した導光板２１）の出光側に上記試験体を配置し、さらにその出光側に上記液晶パネル（ＴＮ液晶、１３．３インチのＦＨＤ）を設置する。光源を点灯し液晶パネルの出光面の測定を行ない、面内の色温度の偏差、及び面内の色温度の平均値を得た。より具体的には、液晶パネルの出光面の２．３１ｍｍ×２．３１ｍｍに対し、色度測定機（サイバネットシステム株式会社、ＰｒｏＭｅｔｒｉｃ）を用いて５０×５０分割（２５００画素）し、画素ごとに色温度を測定した。そして取得した色温度の偏差、及び色温度の平均値から下記式（２）によりギラツキ指標を算出した。
ギラツキ指標＝色温度の偏差／色温度の平均値            （２）
【００８７】
＜ギラツキ及び傷隠蔽性の目視評価＞
ギラツキ及び傷隠蔽性について従来と同様に目視で評価をおこなった。ギラツキは、発生しなかった場合に「◎」、発生があったが許容範囲である場合に「○」、許容できないほど発生した場合には「×」とした。一方、傷隠蔽性については、許容範囲内の場合を「○」、許容できないほど傷が見える場合を「×」とした。
【００８８】
【表１】
2015068857.tif 000003
【００８９】
各例について横軸をＲａ１、縦軸をＲａ２としたグラフを図７に示した。なお、図７中の各プロットの近傍には、試験体の番号を「Ｎｏ」を付して表記した。また、図７中には、Ｒａ２＝Ｒａ１、Ｒａ２＝Ｒａ１＋０．１、Ｒａ２＝Ｒａ１−０．１の式をそれぞれ表した。
【００９０】
以上からわかるように式（１）を満たすことにより、傷隠蔽性を確保しつつ、ギラツキを抑制することができる。またヘイズも低く抑えることができ、輝度の低下を抑えることが可能である。
【符号の説明】
【００９１】
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  本体シート
３２  本体部
３３  単位プリズム部
３３ａ  単位プリズム
３４  第一光拡散層
３５  透光性樹脂層
３６  光拡散粒子
４１  第二光拡散シート
４２  本体部
４３  第二光拡散層
４４  透光性樹脂層
４５  光拡散粒子
【図１】
2015068857.tif 000004
【図２】
2015068857.tif 000005
【図３】
2015068857.tif 000006
【図４】
2015068857.tif 000007
【図５】
2015068857.tif 000008
【図６】
2015068857.tif 000009
【図７】
2015068857.tif 000010