(57)【要約】  本発明は、光学性能が向上したマイクロレンズアレイシート及びこれを含むバックライトユニットに関し、より詳細には、基材部及び上記基材部の一面上に形成された複数のマイクロレンズを含み、上記複数のマイクロレンズは不規則配列を有し、隣接する二つのマイクロレンズの中心点の間の距離の標準偏差が、一つのマイクロレンズを選択し上記選択したマイクロレンズの中心点から隣接するマイクロレンズまでの平均ピッチ（ｐ）の２〜２０％であるマイクロレンズアレイシート及びこれを含むバックライトユニットを提供する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材部及び前記基材部の一面上に形成された複数のマイクロレンズを含み、前記複数のマイクロレンズは不規則配列を有し、隣接する二つのマイクロレンズの中心点の間の距離の標準偏差が、一つのマイクロレンズを選択し前記選択したマイクロレンズの中心点から隣接するマイクロレンズまでの平均ピッチ（ｐ）の２〜２０％である、マイクロレンズアレイシート。
【請求項２】
前記隣接する二つのマイクロレンズの中心点の間の距離の平均値（平均ピッチ、Ｐ）が１０〜５００μｍである、請求項１に記載のマイクロレンズアレイシート。
【請求項３】
前記複数のマイクロレンズは隣接する三つのマイクロレンズの中心点を連結して形成される三角形を基本配列単位とし、基本配列単位の面積変動率が２〜２０％である、請求項１に記載のマイクロレンズアレイシート。
【請求項４】
全基本配列単位の５０％未満の基本配列単位が正三角形である、請求項３に記載のマイクロレンズアレイシート。
【請求項５】
前記配列単位は下記式（１）を満たす、請求項４に記載のマイクロレンズアレイシート。
［数１］
０．８×Ｐ≦Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３≦１．２×Ｐ
前記式中、Ｌ１、Ｌ２及びＬ３は前記配列単位の各辺の長さであり、Ｐはマイクロレンズの間の平均ピッチである。
【請求項６】
前記配列単位は下記式（２）を満たす、請求項４に記載のマイクロレンズアレイシート。
［数２］
４８°≦θ１、θ２、θ３≦７２°
前記式中、θ１、θ２及びθ３は前記配列単位の各内角の角度である。
【請求項７】
前記配列単位は下記式（１）及び式（２）を満たす、請求項４に記載のマイクロレンズアレイシート。
［数１］
０．８×Ｐ≦Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３≦１．２×Ｐ
［数２］
４８°≦θ１、θ２、θ３≦７２°
前記式中、Ｌ１、Ｌ２及びＬ３は前記配列単位の各辺の長さであり、Ｐはマイクロレンズの間の平均ピッチであり、θ１、θ２及びθ３は前記配列単位の各内角の角度である。
【請求項８】
前記マイクロレンズの形は半球、円錐、コニック（ｃｏｎｉｃ）及び楕円からなる群から選択される、請求項４に記載のマイクロレンズアレイシート。
【請求項９】
前記マイクロレンズの平均直径は平均ピッチの９０％〜１２６％である、請求項４に記載のマイクロレンズアレイシート。
【請求項１０】
前記マイクロレンズは底面の直径が同じ円である、請求項４に記載のマイクロレンズアレイシート。
【請求項１１】
前記マイクロレンズの高さは平均ピッチの２０％〜１００％である、請求項４に記載のマイクロレンズアレイシート。
【請求項１２】
前記マイクロレンズは下記式（３）で特定されるコニック（ｃｏｎｉｃ）レンズである、請求項１に記載のマイクロレンズアレイシート。
【数３】
2014510952.tif 000005
（前記式中、Ｈはコニックレンズの底面から仮想の頂点までの高さであり、ｋはコニック定数、ｒはコニックレンズの頂点における曲率半径を示し、前記コニック定数（ｋ）は−３〜−１である。）
【請求項１３】
前記コニックレンズの頂点における曲率半径は１μｍ〜１０μｍである、請求項１２に記載のマイクロレンズアレイシート。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイシートを含む、バックライトユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトユニットに用いられることができるマイクロレンズアレイシート及びこれを含むバックライトユニットに関し、より具体的には、モアレ（ｍｏｉｒｅ）が改善されたマイクロレンズの配置を有し、光学性能が向上したマイクロレンズアレイシート及びこのようなマイクロレンズアレイシートを備えたバックライトユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ）は、印加電圧による液晶透過度の変化を用いて各種装置から発生する様々な電気的な情報を視覚情報に変えて伝達する電子素子である。液晶表示装置は、小型化、軽量化、低電力消費化等の長所を有しているため、従来広く用いられていたＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）の短所を克服することができる代替手段として注目を浴びており、現在は、ディスプレイ装置を必要とするほぼすべての情報処理機器に装着されている。
【０００３】
このような液晶表示装置は、一般に、特定の分子配列を有する液晶に電圧を印加して別の分子配列に変え、このような分子配列の変化によって発生する液晶の複屈折性、旋光性、２色性及び光散乱特性等の光学的性質の変化を視覚変化に変換するものであり、液晶による光の変調を用いたディスプレイ装置である。自己発光源のない受光型素子である液晶表示装置は素子の画面全体を照明することができる別途の光源装置を必要とし、このような液晶表示装置用照明装置を通常、バックライトユニット（Ｂａｃｋ  Ｌｉｇｈｔ  Ｕｎｉｔ）という。
【０００４】
一般に、バックライトユニットは、発光ランプが配置される方式によってエッジ（ｅｄｇｅ）方式と直下方式に区別される。エッジ方式は、発光ランプから発生した光を案内する導光板の側面に発光ランプが配置される方式であり、デスクトップコンピューターやノートパソコン用モニターのように比較的小型の液晶表示装置に適用され、光の均一性が良く、耐久性に優れ、装置の薄型化に有利である。これに対し、直下方式は、２０インチ以上の中大型表示装置に用いられるために開発され、液晶パネルの下部に多数のランプ光源を配列させて液晶パネルの前面を直接照明する方式である。
【０００５】
バックライトユニット用発光ランプには従来から冷陰極蛍光ランプ（Ｃｏlｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ、以下「ＣＣＦＬ」という）のような線形光源が多く用いられているが、近来では、ＣＣＦＬよりも色再現性に優れ、環境にやさしく、薄型化、軽量化及び低電力化された発光ダイオード（ＬＥＤ）に代替されている。
【０００６】
一方、従来のバックライトユニットには、光源から発生した光の拡散又は集光、輝度の向上又はランプムラの減少等の目的で、多数の光学フィルムが共に用いられる。図１は従来の直下型バックライトユニットを例示したものであり、反射板１上には多数の光源２が配列されており、光源の上部には画面全体の明るさを均一にし光学フィルムの支持台の役割をするための拡散板３が設けられている。拡散板３によって拡散された光を有効視聴範囲に集光し画面の明るさの均一度を増加させるために、１枚以上の拡散フィルム４及び集光フィルム５を用いることができる。
【０００７】
このようなバックライトユニットに用いられる集光フィルムとしては、プリズムフィルム、レンチキュラーフィルム又はマイクロレンズアレイ（Ｍｉｃｒｏ  Ｌｅｎｓ  Ａｒｒａｙ、ＭＬＡ）シート等がある。上記マイクロレンズアレイシートは集光機能及び拡散機能を共に行うが、図２に示されたようにマイクロレンズアレイシート上のマイクロレンズが周期的に配列される場合、別の周期的配列又はパターンを有する光学シートや一定の周期のピクセル（Ｐｉｘｅｌ）からなるＬＣＤパネルと重なると、幾何学的な干渉によってモアレ（Ｍｏｉｒｅ）現象が発生する。
【０００８】
この際、モアレ（Ｍｏｉｒｅ）とは、二つ以上の周期的なパターンが重なったときに発生する干渉パターンをいう。類似した周期の明暗パターンを有する二つの光学フィルムが重なると、新たな明暗パターンが生成され、これがモアレ現象である。
【０００９】
モアレはＬＣＤで具現される映像に不要なパターンを形成するため、これを避けるか除去する方案が求められている。モアレを避ける方法としては重なった各パターンの周期性を除去する方法が挙げられるが、この場合、輝度の急激な減少をもたらす可能性がある。
【００１０】
一方、このような映像表示装置において輝度と視野角は非常に重要な特性であり、バックライトユニットを構成する光学シートの特性によって決定されると知られている。最近、半球形マイクロレンズアレイシートが広く用いられているが、このような半球形マイクロレンズアレイシートは輝度上昇に限界があり、視野角特性を改善すると輝度が相対的に低くなるという問題を有する。
【００１１】
したがって、輝度の減少を最小化し且つモアレを改善することができるマイクロレンズの配列を有するマイクロレンズアレイシートが求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の一目的は、優れた輝度を維持し且つモアレが改善されたマイクロレンズアレイシートを提供することである。
【００１３】
本発明の他の目的は、コニック（ｃｏｎｉｃ）レンズからなる輝度及び視野角が向上したマイクロレンズアレイシートを提供することである。
【００１４】
本発明のさらに他の目的は、上記マイクロレンズアレイシートを含み、モアレが改善され、輝度及び視野角が向上したバックライトユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一実施形態によれば、基材部及び上記基材部の一面上に形成された複数のマイクロレンズを含み、上記複数のマイクロレンズは不規則配列を有し、隣接する二つのマイクロレンズの中心点の間の距離の標準偏差が、一つのマイクロレンズを選択し上記選択したマイクロレンズの中心点から隣接するマイクロレンズまでの平均ピッチ（ｐ）の２〜２０％であるマイクロレンズアレイシートが提供される。
【００１６】
本発明のさらに他の実施形態によれば、上記マイクロレンズアレイシートを含むバックライトユニットが提供される。
【００１７】
この際、上記バックライトユニットは上記マイクロレンズアレイシートを２枚含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、マイクロレンズアレイシートのマイクロレンズの周期性を除去してモアレ現象を防止し、輝度の減少を最小化することができる。また、コニックレンズからなるマイクロレンズアレイシートを用いて輝度及び視野角の特性を同時に改善させることができる。したがって、液晶パネルに用いられる場合、モアレによる明暗パターンが減少した高品質の画面を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】公知のバックライトユニットの構成を概略的に例示した図である。
【図２】マイクロレンズがハニカム（Ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ）配列を有する公知のマイクロレンズアレイシートのマイクロレンズの配置を例示したレンズの概略底面図である。
【図３】一定の変位内でランダム配列を有する本発明のマイクロレンズアレイシートのマイクロレンズの配置を例示したレンズの概略底面図である。
【図４】上記のようなレンズの配置を有するマイクロレンズアレイシートの斜視図である。
【図５】本発明の一具現例によるバックライトユニットの構成を概略的に示した図である。
【図６】本発明の実施例１の２枚の集光フィルムを約５度程度回転して積層した後にオプティカルリサーチアソシエーツ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ）のＬｉｇｈｔ  Ｔｏｏｌｓを用いてモアレ現象を測定して示した図である。
【図７】本発明の実施例２の２枚の集光フィルムを約５度程度回転して積層した後にオプティカルリサーチアソシエーツ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ）のＬｉｇｈｔ  Ｔｏｏｌｓを用いてモアレ現象を測定して示した図である。
【図８】本発明の比較例１の２枚の集光フィルムを約５度程度回転して積層した後にオプティカルリサーチアソシエーツ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ）のＬｉｇｈｔ  Ｔｏｏｌｓを用いてモアレ現象を測定して示した図である。
【図９】本発明の比較例２の２枚の集光フィルムを約５度程度回転して積層した後にオプティカルリサーチアソシエーツ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ）のＬｉｇｈｔ  Ｔｏｏｌｓを用いてモアレ現象を測定して示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
【００２１】
本発明は、基材部及び上記基材部の一面上に形成された複数のマイクロレンズを含み、上記複数のマイクロレンズは不規則配列を有し、隣接する二つのマイクロレンズの中心点の間の距離の標準偏差が、一つのマイクロレンズを選択し上記選択したマイクロレンズの中心点から隣接するマイクロレンズまでの平均ピッチ（ｐ）の２〜２０％であるマイクロレンズアレイシートに関する。
【００２２】
本発明は、マイクロレンズの配置において、隣接する二つのマイクロレンズの中心点の間の距離の標準偏差が、一つのマイクロレンズを選択し上記選択したマイクロレンズの中心点から隣接するマイクロレンズまでの平均ピッチ（ｐ）の２〜２０％であることが好ましく、平均ピッチ（Ｐ）の２〜１４％であることがより好ましく、平均ピッチ（Ｐ）の２〜９％であることが最も好ましい。上記標準偏差が２％より小さい場合は、マイクロレンズの周期性の減少によるモアレ現象の改善効果がなく、上記標準偏差が２０％より大きい場合は、輝度が減少するという大きな問題がある。
【００２３】
この際、本発明において、上記マイクロレンズは上記範囲を満たし且つ不規則配列を有することがより好ましい。マイクロレンズが本発明の標準偏差を満たし且つ規則的配列を有する場合は、マイクロレンズの配列の周期性によってモアレ現象が発生するという問題がある。
【００２４】
また、本発明のマイクロレンズアレイシートにおいて、上記隣接したレンズの中心点の間の距離の平均値（平均ピッチ、Ｐ）は１０μｍ〜５００μｍであることが好ましい。平均値が１０μｍより小さい場合は、レンズの金型製作に困難があり、５００μｍより大きい場合は、レンズの高さが増加してレンズの体積が増加するため製造原価が上昇し、外観上でレンズの形が容易に視認され、光分布の均一性を低下させて外観品質を低下させる可能性がある。
【００２５】
好ましくは、本発明のマイクロレンズは、図２に示されているように、隣接する三つのマイクロレンズの中心点を連結して形成される三角形を基本配列単位（Ａ１〜Ａ６）として配列されることができる。この際、Ｌ１、Ｌ２及びＬ３は上記基本配列単位である三角形の各辺の長さを示し、θ１、θ２及びθ３は上記基本配列単位である三角形の各内角の角度を示す。
【００２６】
一方、本発明において、マイクロレンズの中心点を連結して形成される上記三角形は相違する面積を有するように形成されることが好ましい。
【００２７】
この際、上記基本配列単位である三角形の面積変動率は２〜２０％であることが好ましく、２〜９％であることが最も好ましい。面積変動率が２％より小さい場合は、マイクロレンズアレイシートのマイクロレンズの周期性の減少によるモアレ現象の改善効果がなく、面積変動率が２０％より大きい場合は、輝度が減少するという大きな問題がある。
【００２８】
また、本発明の上記マイクロレンズアレイシートにおいて、全基本配列単位のうち正三角形の基本配列単位の比率が５０％未満であることが好ましい。図２には、従来のマイクロレンズアレイシートのレンズの配列が示されている。図２に示されたように、従来のマイクロレンズアレイシートは、各レンズの中心点を連結して形成される三角形が正三角形をなすハニカム配列等の規則的配列で形成することが一般的であった。しかしながら、このようなマイクロレンズアレイシートが積層されるか一定の周期のピクセル（Ｐｉｘｅｌ）からなるＬＣＤパネルと重なると、モアレが発生するため、画像表示装置の画質が低下するという問題があった。これに対し、本発明のマイクロレンズアレイシートは、上記のように基本的に三角形の配列を維持し且つ基本配列単位に変形を加えることにより、モアレを減少させ且つ輝度の低下を防止することができる。一方、有意味なモアレ減少効果を得るためには、上記基本配列単位のうち正三角形の配列単位の比率が全体の５０％未満であることが好ましい。
【００２９】
一方、本発明は、マイクロレンズの配置において、正三角形を形成する配列単位を含まないことがより好ましく、上記配列単位が好ましくは下記式（１）又は式（２）を満たし、最も好ましくは下記式（１）及び式（２）を同時に満たす。
【００３０】
［数１］
０．８×Ｐ≦Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３≦１．２×Ｐ
【００３１】
［数２］
４８°≦θ１、θ２、θ３≦７２°
【００３２】
この際、上記式（１）中、Ｌ１、Ｌ２及びＬ３は上記配列単位の各辺の長さであり、Ｐはマイクロレンズの平均ピッチである。また、上記式（２）中、θ１、θ２及びθ３は上記配列単位の各内角の角度である。
【００３３】
ここで、本発明のマイクロレンズの配列単位の各辺の長さが平均ピッチ（Ｐ）の８０％未満であるか１２０％を超える場合は輝度が顕著に低下するという問題があり、配列単位の各内角の角度が４８°未満であるか７２°を超える場合も輝度が顕著に低下するという問題がある。
【００３４】
即ち、マイクロレンズアレイシートにおいて、モアレの減少のためにマイクロレンズのランダム配置が考えられるが、ランダム配置の場合はマイクロレンズアレイシートの輝度が顕著に減少する可能性がある。したがって、本発明は、上記のように一定の範囲内の限定的なランダム配置によって、輝度の減少を最小化し且つモアレを減少させたマイクロレンズアレイシートを製造できるようにした。
【００３５】
一方、本発明に採用可能なマイクロレンズの形は半球、円錐、コニック（ｃｏｎｉｃ）及び楕円からなる群から選択されることが好ましいが、これに制限されず、多角錐、多角錐台、その他の非球面レンズ等も本発明のレンズの配置に用いられることができる。
【００３６】
また、上記マイクロレンズの平均直径Ｄは平均ピッチの９０％〜１２６％であることが好ましい。直径が平均ピッチの９０％未満の場合は、一般のマイクロレンズの配列を有するフィルムにおいても輝度上昇効果が低いという問題があり、直径が平均ピッチの１２６％を超える場合は、本発明のマイクロレンズ配置範囲で空隙率が０となるレンズ直径範囲を超えるようになるため、突出するレンズを定義するのが無意味になる。
【００３７】
さらに、基材部上に配置されるマイクロレンズは底面の直径Ｄが相違しても良いが、直径が同じマイクロレンズを用いることが好ましい。直径が同じマイクロレンズを用いて本発明の限定的なランダム配置を行う場合、輝度の減少を最小化し且つモアレを改善するためのレンズの配置の調節がより容易になる。
【００３８】
なお、本発明において、マイクロレンズの高さは平均ピッチの２０％〜１００％であることが好ましい。高さが平均ピッチの２０％未満の場合は、一般のマイクロレンズの配列においても輝度上昇効果が低い可能性があり、高さが平均ピッチの１００％を超える場合は、製作が容易ではない上、一般のマイクロレンズの配列においても輝度上昇効果が高くない可能性がある。一方、上記レンズの高さは相違しても良いが、同じ高さのマイクロレンズを用いて本発明の限定的なランダム配置を行う場合、輝度の減少を最小化し且つモアレを改善するためのレンズの配置の調節がより容易になる。
【００３９】
一方、本発明のマイクロレンズはコニック（ｃｏｎｉｃ）形のレンズであることができる。「コニックレンズ」とは、レンズの底面が円形でレンズの中央の縦断面が双曲線及び放物線の場合を含む曲面をすべて含むが、レンズの中央の縦断面が三角形の円錐形レンズ、その断面が半円形の半球形レンズ及びその断面が楕円形の楕円形レンズを除いたものを意味する。
【００４０】
この際、上記コニックレンズの形は下記式（３）で特定され、下記式（３）中、Ｈはコニックレンズの底面から仮想の頂点までの高さであり、ｒはレンズの最頂点における曲率半径を示し、ｋはコニック（ｃｏｎｉｃ）定数を示す。一般に、曲面レンズの形は、レンズの頂点における曲率半径（ｒ）とコニック定数（ｋ）を変数とする定数で表示される。この際、上記コニック定数（ｋ）はレンズの形を決定するものであり、ｋ＝０であれば円形レンズ、ｋ＝−１であれば放物線形レンズ、−１＜ｋ＜０であれば楕円形レンズ、ｋ＜−１であれば双曲線形レンズが示される。
【００４１】
【数３】
2014510952.tif 000003
【００４２】
即ち、本発明において、上記コニックレンズのコニック定数（ｋ）は−３〜−１であり、−２．８〜−１．５であることがより好ましい。
【００４３】
また、上記コニックレンズの頂点における曲率半径（ｒ）は上記平均ピッチ（Ｐ）の０．２％〜２６％であることが好ましく、２％〜２０％であることがより好ましい。０．２％未満の場合は、製品の量産時に頂点に不良が発生するかスクラッチに弱くなり、気泡発生、生産時間遅延等の問題が発生する可能性があり、２６％を超える場合は、集光効率に問題が生じる。
【００４４】
図３及び４には本発明のマイクロレンズの配列が例示されており、図３は底面が円のマイクロレンズの配列を例示した図であり、図４は本発明によりマイクロレンズが配置されたマイクロレンズアレイシートの斜視図である。
【００４５】
以下では、本発明のマイクロレンズアレイシートの製造方法について説明する。
【００４６】
金型を用いたマイクロレンズアレイシートの製造方法は当該技術分野によく知られており、当業者は本明細書の記載と従来技術を参照して本発明のマイクロレンズアレイシートを製造することができる。
【００４７】
例えば、熱可塑性樹脂等を押出してフィルム形に成形して基材部を形成した後、光出射面に本発明のレンズ形が陰刻されたロール形又は板形の金型と基材部の間に硬化性樹脂を注入してフィルムの光出射面に所望のパターンを形成し、パターンが形成されたフィルムに紫外線又は熱を照射して硬化させる方法で本発明のマイクロレンズアレイシートを製造することができる。
【００４８】
一方、本発明の上記コニックレンズは、基材部の上部にコニックレンズ形が陰刻された金型を載置して硬化性樹脂溶液を注入した後にこれを硬化させる方法で形成され、非対称ビードを配列する方式、レーザーを用いてマスクエッチング及び直接加工する方式、フォトリソグラフィーを用いた製作方式等で形成されることができる。
【００４９】
また、本発明で使用可能な硬化性樹脂としては、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、エステルアクリレート又はラジカル発生型モノマー等が挙げられ、これらをそれぞれ単独で又は混合して用いることができるが、これに制限されるものではない。多様な形が陰刻された金型を用いて、多様な形、高さ及びピッチを有するレンズを形成することができる。
【００５０】
この際、上記金型における光出射面のレンズ形は、当該技術分野によく知られた従来の金型製造方法、例えば、機械的切削、フォトレジストリフロー方式、フォトレジストレーザー露光方式、ビードコーティング、レーザーエッチング等の方法等から得られる。この際、上記金型は、平板、クローラー又はドラム形の金型であり、ニッケル、クロム等の金属又はセラミック等の硬い材質又はポリマーやシリカコーティングされたポリマーフィルム等の柔らかい材質からなることができる。
【００５１】
さらに、本発明は、上記マイクロレンズアレイシートを含むバックライトユニットに関する。バックライトユニットは、光源及び上記光源の上部に少なくとも一つのマイクロレンズアレイシートが配置される。
【００５２】
本発明のバックライトユニットに使用可能なマイクロレンズアレイシートは上述したものと同様である。本発明のマイクロレンズアレイシートは、光源部と液晶パネルの間に配置されて液晶画面ディスプレイに用いられる。
【００５３】
この際、上記マイクロレンズアレイシートは、エッジ型バックライトに適用される場合は導光板と液晶パネルの間に積層されることが好ましく、直下型バックライトに適用される場合は光源と液晶パネルの間に、好ましくは拡散板の上部に配置される。光学シートの下部で損失される光を再活用するためには、光源の下部に反射率に優れた反射板を装着することが好ましい。一方、上記光源の下部とは、エッジ型バックライトの場合はより明確には導光板の下部をいう。
【００５４】
一方、本発明のバックライトユニットには、上述したマイクロレンズアレイシート以外にも追加の光学フィルムが含まれることができる。追加可能な光学フィルムとしては拡散フィルム又は集光フィルム等の当該技術分野によく知られた光学フィルムがあり、これらを必要に応じて適宜追加して構成することができる。
【００５５】
この際、本発明のバックライトユニットは、好ましくは、上記本発明のマイクロレンズアレイシートを２枚含むことができる。
【００５６】
以下では、具体的な実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。
【００５７】
実施例１
式（３）のＤ＝５５μｍ、ｒ＝３μｍ、ｋ＝−２．１８のコニックレンズが、基本的にピッチ（Ｐ）が５０μｍのハニカム（Ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ）配列構造を有し、且つ隣接する二つのレンズの中心点の間の距離の標準偏差が２．３μｍ、基本配列単位である三角形の面積変動率が４．５％を満たすように、マイクロレンズを２次元的に配列した集光フィルムを形成した。
【００５８】
実施例２
実施例１において、隣接する二つのレンズの中心点の間の距離の標準偏差が９．２μｍ、基本配列単位である三角形の面積変動率が１８．５％を満たすようにマイクロレンズを２次元的に配列したことを除いて、他の条件は同一にして集光フィルムを形成した。
【００５９】
比較例１
実施例１のコニックレンズを２次元的に規則的に配列した集光フィルムを形成した。
【００６０】
比較例２
実施例１において、隣接する二つのレンズの中心点の間の距離の標準偏差が０．６μｍ、基本配列単位である三角形の面積変動率が１％を満たすようにマイクロレンズを２次元的に配列したことを除いて、他の条件は同一にして集光フィルムを形成した。
【００６１】
上記実施例１〜２、比較例１〜２のそれぞれの２枚の集光フィルムをバックライト上に積層するにあたり、互いに約５度程度回転するようにし、この際の中心輝度値とモアレ特性をレイトレーシングプログラム（Ｒａｙ‐ｔｒａｃｉｎｇ  ｐｒｏｇｒａｍ、オプティカルリサーチアソシエーツ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ）のＬｉｇｈｔ  Ｔｏｏｌｓ）を用いてシミュレーションして測定した。輝度測定結果は下記表１の通りであり、モアレ特性は実施例１と実施例２の場合はそれぞれ図６と図７、比較例１、比較例２の場合はそれぞれ図８、図９の通りである。
【００６２】
この結果から、本発明で提案するレンズ配列方式（実施例１と実施例２）は、規則的配列を有するレンズ配列方式と比べて輝度の減少が少なく、モアレ現象が顕著に改善される効果があることが確認できる。
【００６３】
【表１】
2014510952.tif 000004
【符号の説明】
【００６４】
Ｄ  直径
Ｌ１、Ｌ２及びＬ３  配列単位の各辺の長さ
θ１、θ２及びθ３  配列単位の各内角の角度
Ａ１〜Ａ６  配列単位
１０、１０'  マイクロレンズアレイシート
１１  導光板
１２  光源
１３  反射板
【図１】
2014510952.tif 000006
【図２】
2014510952.tif 000007
【図３】
2014510952.tif 000008
【図４】
2014510952.tif 000009
【図５】
2014510952.tif 000010
【図６】
2014510952.tif 000011
【図７】
2014510952.tif 000012
【図８】
2014510952.tif 000013
【図９】
2014510952.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月1日(2013.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材部及び前記基材部の一面上に形成された複数のマイクロレンズを含み、前記複数のマイクロレンズは不規則配列を有し、隣接する二つのマイクロレンズの中心点の間の距離の標準偏差が、一つのマイクロレンズを選択し前記選択したマイクロレンズの中心点から隣接するマイクロレンズまでの平均ピッチ（ｐ）の２〜２０％である、マイクロレンズアレイシート。
【請求項２】
前記隣接する二つのマイクロレンズの中心点の間の距離の平均値（平均ピッチ、Ｐ）が１０〜５００μｍである、請求項１に記載のマイクロレンズアレイシート。
【請求項３】
前記複数のマイクロレンズは隣接する三つのマイクロレンズの中心点を連結して形成される三角形を基本配列単位とし、基本配列単位の面積変動率が２〜２０％である、請求項１または２に記載のマイクロレンズアレイシート。
【請求項４】
全基本配列単位の５０％未満の基本配列単位が正三角形である、請求項３に記載のマイクロレンズアレイシート。
【請求項５】
前記配列単位は下記式（１）を満たす、請求項４に記載のマイクロレンズアレイシート。
[数１]
０．８×Ｐ≦Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３≦１．２×Ｐ
前記式中、Ｌ１、Ｌ２及びＬ３は前記配列単位の各辺の長さであり、Ｐはマイクロレンズの間の平均ピッチである。
【請求項６】
前記配列単位は下記式（２）を満たす、請求項４または５に記載のマイクロレンズアレイシート。
[数２]
４８°≦θ１、θ２、θ３≦７２°
前記式中、θ１、θ２及びθ３は前記配列単位の各内角の角度である。
【請求項７】
前記マイクロレンズの形は半球、円錐、コニック（ｃｏｎｉｃ）及び楕円からなる群から選択される、請求項４から６のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイシート。
【請求項８】
前記マイクロレンズの平均直径は平均ピッチの９０％〜１２６％である、請求項４から７のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイシート。
【請求項９】
前記マイクロレンズは底面の直径が同じ円である、請求項４から８のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイシート。
【請求項１０】
前記マイクロレンズの高さは平均ピッチの２０％〜１００％である、請求項４から９のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイシート。
【請求項１１】
前記マイクロレンズは下記式（３）で特定されるコニック（ｃｏｎｉｃ）レンズである、請求項１から６及び８から１０のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイシート。
【数３】
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前記式中、Ｈはコニックレンズの底面から仮想の頂点までの高さであり、ｋはコニック定数、ｒはコニックレンズの頂点における曲率半径を示し、前記コニック定数（ｋ）は−３〜−１である。
【請求項１２】
前記コニックレンズの頂点における曲率半径は１μｍ〜１０μｍである、請求項１１に記載のマイクロレンズアレイシート。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイシートを含む、バックライトユニット。
【国際調査報告】
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