(57)【要約】  ワーピングレス機能を有し、光学特性や拡散特性に優れた拡散シートを提供する。拡散シート１は、第１の高さを有する第１凸部３ａと、第１の高さより低い第２の高さを有する第２凸部３ｂとが、並列配置された微細凹凸形状を表面に有する拡散シートであり、拡散シート２の表面に積層される上層シートの裏面の接着層に、第１凸部３ａの一部分が接着され、第２凸部３ｂは接着されない構成を成す。拡散シートにおいて、第１凸部３ａの高さをｈ１，幅をｗ１、第２凸部３ｂの高さをｈ２，幅をｗ２とすると、ｈ１：ｈ２＝１：ｘ（ｘは０．５〜０．１）、かつ、ｗ１：ｗ２＝１：ｙ（ｙは、１．０〜０．１）を満足する。
2016088385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の高さを有する第１凸部が並列配置され、第１の高さより低いランダムな高さを有する第２凸部が周期的乃至はランダムに配置された微細凹凸形状を表面に有する拡散シート。
【請求項２】
前記拡散シートに上層シートが積層された際、
前記拡散シートの表面に積層される前記上層シートの裏面の接着層に、第１凸部の一部分が接着され、第２凸部は接着されないことを特徴とする請求項１に記載の拡散シート。
【請求項３】
第１凸部の高さと第２凸部の高さの差分は、前記接着層の厚さよりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の拡散シート。
【請求項４】
第１凸部の高さをｈ１，幅をｗ１、第２凸部の高さをｈ２，幅をｗ２とすると、ｈ１：ｈ２＝１：ｘ（ｘは０．５〜０．１）、かつ、ｗ１：ｗ２＝１：ｙ（ｙは、１．０〜０．１）を満足することを特徴とする請求項１〜３の何れかの拡散シート。
【請求項５】
互いに隣接する第１凸部の間に少なくとも１つの第２凸部が配置されることを特徴とする請求項１〜４の何れかの拡散シート。
【請求項６】
第１凸部のみが複数隣接する第１凸部群の間に少なくとも１つの第２凸部が配置されることを特徴とする請求項１〜４の何れかの拡散シート。
【請求項７】
前記第１凸部は、線条であることを特徴とする請求項１〜６の何れかの拡散シート。
【請求項８】
前記拡散シートは光拡散性粒子が含まれていないことを特徴とする請求項１〜７の何れかの拡散シート。
【請求項９】
略三角柱形状の単位プリズムが平行に複数配列されたプリズム列を表面に有する少なくとも２層のプリズムシートであって、
上層プリズムシートが積層される下層プリズムシートのプリズム列は、第１の高さを有する複数の第１プリズム列と、第１の高さより低い第２の高さを有する複数の第２プリズム列とが周期的に配置されており、
前記上層プリズムシートの裏面の接着層に、前記下層プリズムシートの前記第１プリズム列の頂点部分が接着され、前記第２プリズム列の頂点部分が接着されないことを特徴とする積層プリズムシート。
【請求項１０】
互いに隣接する第１プリズム列の間に少なくとも１つの第２プリズム列が配置されていることを特徴とする請求項９の積層プリズムシート。
【請求項１１】
第１プリズム列のみが複数隣接する第１プリズム列群の間に少なくとも１つの第２プリズム列が配置されていることを特徴とする請求項９の積層プリズムシート。
【請求項１２】
前記上層プリズムシートは、その裏面に微細凹凸形状を有する拡散層を備え、
前記接着層は、該拡散層に積み重ねられ、
前記接着層の屈折率ｎｂと前記拡散層の屈折率ｎｍは、
｜ｎｂ−ｎｍ｜  ＞  ０．１  を満足することを特徴とする請求項９〜１１の何れかの積層プリズムシート。
【請求項１３】
前記第２プリズム列の第２の高さは、前記第１プリズム列の第１の高さを１とすると、０．６〜０．９であることを特徴とする請求項９〜１２の何れかの積層プリズムシート。
【請求項１４】
前記第１プリズム列の高さをｍ１，幅をｋ１、前記第２プリズム列の高さをｍ２，幅をｋ２とすると、ｍ１：ｍ２＝１：ｘ（但し、ｘは０．６〜０．９）、かつ、ｋ１：ｋ２＝１：１を満足することを特徴とする請求項９〜１３の何れかの積層プリズムシート。
【請求項１５】
前記第１プリズム列の形状は、前記第２プリズム列の形状と相似形を成すことを特徴とする請求項１３の積層プリズムシート。
【請求項１６】
隣接する第１凸部の間隔は、０．１〜０．６ｍｍであることを特徴とする請求項１〜７の何れかの拡散シート。
【請求項１７】
前記拡散シートの表面に積層される前記上層シートの裏面の前記接着層と第２凸部の間には、１〜１００μｍの空気層が設けられたことを特徴とする請求項１〜７の何れかの拡散シート。
【請求項１８】
前記下層プリズムシートのプリズム列の単位プリズムの頂上部の形状は曲面を呈し、前記下層プリズムシートのプリズム列の前記頂上部が、上層プリズムシートの裏面の前記接着層に面で接し、貫入されないことを特徴とする請求項９〜１５の何れかの積層プリズムシート。
【請求項１９】
請求項１〜８，１６，１７の何れかの拡散シートの上に、プリズムシートが積層されたことを特徴とする積層光学シート。
【請求項２０】
前記プリズムシートは、請求項９〜１５，１８の何れかの積層プリズムシートであることを特徴とする請求項１９の積層光学シート。
【請求項２１】
前記プリズムシートは、Ｐ波を透過しＳ波を反射するプリズムシートであることを特徴とする請求項１９又は２０の積層光学シート。
【請求項２２】
前記接着層の厚みは０．５〜５μｍであることを特徴とする請求項１８の積層プリズムシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルムの薄型化による波打ち（ワーピング）を防ぐワーピングレス機能を有する拡散シート、積層プリズムシートおよび積層光学シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルに用いられるバックライトユニットは、拡散シート、プリズムシート、導光板を物理的に積み重ねる構造が知られている（例えば、特許文献１を参照）。すなわち、図９に示すように、光源３２からの光を導く導光板３０と反射シート３４があり、その上に下拡散シート２、下プリズムシート１１、拡散機能付き上プリズムシート２１があり、これらがバックライトユニットを構成する。上プリズムシート２１の上には液晶パネル４０がある。液晶パネル４０は液晶セル４２の表面側と裏面側を偏光板（４１，４３）で挟みこんだ構成になっている。
このバックライトユニットを薄くするために、上下プリズムシート（１１，２１）や下拡散シート２を薄くしていくと、ＬＥＤの放射熱により、それぞれの部材でワーピングが発生し、部材実装が困難となる。そのため、プリズムシートや拡散シートの薄さには自ずと限界がある。従って、プリズムシートや拡散シートの薄型化や軽量化を図るには、ワーピングレス機能を持たせる必要がある。【０００３】
図６は、プリズムシートと拡散シートを物理的に積層して構成（接着剤を図示せず）した従来構造のバックライトユニットの断面図である。ワーピングの発生がなく、部材実装時のハンドリングをよくするためには上下プリズムシート（１１，２１）と下拡散シート２にワーピングレス機能を持たせる必要がある。現状の携帯情報端末の画面サイズは、通常４〜５インチであり、図６におけるＤ１、Ｄ２、Ｄ３のそれぞれの厚さは１５０μｍ以上必要とする。その結果、バックライトユニットの厚さが４５０μｍ以上となる。Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３のそれぞれの厚さが１５０μｍ未満の場合、バックライトユニットのＬＥＤ光源による放射熱の影響で、各シートに撓みが発生してしまい、外観不具合等の問題が発生する。【０００４】
かかる問題を解決するための方法として、上プリズムシート２１、下プリズムシート１１、下拡散シート２のそれぞれを貼り合わせて一体化する方法が検討されている。しかし、従来、下プリズムシート１１と上プリズムシート２１の一体化させる場合、図７（図６のＡの部分の拡大図）のように、上プリズムシート２１の裏面に接着層２３を設けて、その接着層２３と下プリズムシート１１を貼り合わせることで一体化させることから、下プリズムシート１１表面の全てのプリズム列の頂点部分が接着層２３で埋められてしまい、一体化させない場合と比べて光学性能が低下してしまう。すなわち、下プリズムシート１１と上プリズムシート２１の一体化させる場合、十分な集光性能が得られないといった問題がある。【０００５】
また、従来、下プリズムシート１１と下拡散シート２を一体化させる場合、図８（図６のＢの部分の拡大図）のように、下プリズムシート１１の裏面に接着層１３を設けて、その接着層１３と下拡散シート２の拡散層３を貼り合わせることで一体化させることから、下拡散シート２の表面の拡散層３が接着層１３で完全に埋められてしまい、下拡散シート２の拡散性能が著しく失われてしまうといった問題がある。
このように、上プリズムシート、下プリズムシート、下拡散シートを貼り合わせて一体化することによる光学特性や拡散特性の低下が問題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３５２６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
かかる状況に鑑みて、本発明は、波打ち（ワーピング）を防ぐワーピングレス機能を有し、かつ、光学特性や拡散特性に優れた拡散シート、積層プリズムシートおよびそれらを用いた積層光学シート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】
【０００８】
すなわち、本発明の拡散シートは、第１の高さを有する第１凸部が並列配置され、第１の高さより低いランダムな高さを有する第２凸部が周期的乃至はランダムに配置された微細凹凸形状を表面に有する構成を成す。
そして、拡散シートに上層シートが積層された際、拡散シートの表面に積層される上層シートの裏面の接着層に、第１凸部の一部分が接着され、第２凸部は接着されないことを特徴とする。【０００９】
かかる構成により、拡散シートは上層シートの裏面の接着層に第１凸部の一部分が接着されることによって確実に固定され、拡散シート自体の波打ち（ワーピング）を抑制できる。すなわち、拡散シートはワーピングレス機能を備えることになる。また、拡散シートは上層シートの裏面の接着層に第２凸部は接着されないことから、拡散シートの第２凸部の拡散性能の低下がなく或は低下が少なく、拡散シート全体として光学特性や拡散特性に優れることになる。【００１０】
ここで、上記の拡散シートにおいて、第１凸部の高さと第２凸部の高さの差分は、接着層の厚さよりも大きいことが好ましい。第１凸部が接着層にしっかりと接着されても、第２凸部の頂点部分は接着層に接着されないため、拡散シートの第２凸部の拡散性能の低下を防ぐからである。【００１１】
また、上記の拡散シートにおいて、第１凸部の高さをｈ１，幅をｗ１、第２凸部の高さをｈ２，幅をｗ２とすると、ｈ１：ｈ２＝１：ｘ（ｘは０．５〜０．１）、かつ、ｗ１：ｗ２＝１：ｙ（ｙは、１．０〜０．１）を満足することが好ましい。
第２凸部の高さ（ｈ２）を第１凸部の高さ（ｈ１）の半分以下とすることにより、第１凸部が上層シートの接着層にしっかりと接着された場合でも、第２凸部の頂点部分は接着層に接着されなくなり、ワーピングレス機能を持たせ、第２凸部の拡散性能の低下を防ぐことができる。【００１２】
また、第２凸部の幅（ｗ２）は、第１凸部の幅（ｗ１）と同じかそれより短くする。これは、第２凸部の形状や頂角を調整するためである。例えば、第２凸部の高さ（ｈ２）を第１凸部の高さ（ｈ１）の半分の場合に、第１凸部と第２凸部の形状を等しくしようとしたならば、第２凸部の幅（ｗ２）は、第１凸部の幅（ｗ１）の半分にする。仮に、第２凸部の高さ（ｈ２）を第１凸部の高さ（ｈ１）の半分の場合に、第２凸部の幅（ｗ２）が第１凸部の幅（ｗ１）と同じならば、第２凸部は第１凸部よりも裾野が広がった緩やかな凸部の形状になる。【００１３】
本発明の拡散シートにおいて、第１凸部は線条であることが好ましい。第１凸部が線条とされることで、成形が容易となり、製品の品質を向上させることができる。また、成形が容易となることで、製造コストを削減することもできる。ここで、線条に設けられた際の配置は、周期的な並列配置であることが好ましいが、ランダムな間隔での並列配置でも構わない。【００１４】
本発明の拡散シートは、互いに隣接する第１凸部の間に少なくとも１つの第２凸部が配置されても良い。
第１凸部の高さより低い高さの第２凸部は、頂点部分が接着層に接着されないことから、光学性能が低下せず、本来の拡散性能が維持できる。このため、第１凸部の間に第２凸部を複数配置して、拡散シート全体の拡散性能を高めることができる。なお、互いに隣接する第１凸部の間に１つの第２凸部が配置される場合、第１凸部と第２凸部が交互に配置されることになる。【００１５】
また、本発明の拡散シートは、第１凸部のみが複数隣接する第１凸部群の間に少なくとも１つの第２凸部が配置されても良い。第１凸部の頂点部分が接着層に接着されるため、第１凸部のみが隣接する第１凸部群を設けることで、上層シートとの接着強度をより高めることができる。【００１６】
本発明の拡散シートは、光拡散性粒子を含まないことが好ましい。光拡散性粒子の凝集によるムラや欠点の発生を防止すべく、金型表面に凹凸を形成して、紫外線硬化樹脂や熱可塑性樹脂を用いて金型の凹凸を転写成形して、光拡散性粒子を用いることなく拡散シートを作製する。【００１７】
次に、本発明の積層プリズムシートについて説明する。
本発明の積層プリズムシートは、略三角柱形状の単位プリズムが平行に複数配列されたプリズム列を表面に有する少なくとも２層のプリズムシートであって、上層プリズムシートが積層される下層プリズムシートのプリズム列は、第１の高さを有する複数の第１プリズム列と、第１の高さより低い第２の高さを有する複数の第２プリズム列とが周期的に配置されている。そして、上層プリズムシートの裏面の接着層に、下層プリズムシートの第１プリズム列の頂点部分が接着され、第２プリズム列の頂点部分が接着されない構成を成す。【００１８】
上層プリズムシートの裏面の接着層に、下層プリズムシートの第１プリズム列の頂点部分が接着され、第２プリズム列の頂点部分が接着されない特徴を備えることで、下層プリズムシート表面の全てのプリズム列の頂点部分が接着層で埋められてしまい、一体化しない場合と比べて光学性能が低下し、十分な集光性能が得られないといった問題を回避する。
また、プリズム列の高さが均一でないことにより、ウェットアウトと呼ばれるプリズムシートを重ねた際に生じるシミの発生を抑制できる。【００１９】
本発明の積層プリズムシートにおいて、互いに隣接する第１プリズム列の間に少なくとも１つの第２プリズム列が配置されてもよい。第１プリズム列の高さより低い高さの第２プリズム列は、頂点部分が接着層に接着されないことから、光学性能が低下せず、本来の集光性能が維持できる。このため、第１プリズム列の間に第２プリズム列が複数配置して、プリズムシート全体の集光性能を高めることができる。なお、互いに隣接する第１プリズム列の間に１つの第２プリズム列が配置される場合、第１プリズム列と第２プリズム列が交互に配置されることになる。【００２０】
また、第１プリズム列のみが複数隣接する第１プリズム列群の間に少なくとも１つの第２プリズム列が配置されてもよい。第１プリズム列の頂点部分が接着層に接着されるため、第１プリズム列のみが隣接する第１プリズム列群を設けることで、接着強度を高めることができる。【００２１】
ここで、本発明の積層プリズムシートにおける上層プリズムシートは、その裏面に微細凹凸形状を有する拡散層を備え、接着層は拡散層に積み重ねられ、接着層の屈折率ｎｂと拡散層の屈折率ｎｍは、｜ｎｂ−ｎｍ｜  ＞  ０．１  を満足することが好ましい。
この場合、上層プリズムシートは、拡散機能付き上層プリズムシートとなる。
接着層の屈折率ｎｂと拡散層の屈折率ｎｍに所定の屈折率差を設けるのは、拡散層に接着層が積み重ねられた場合であっても、拡散層の拡散機能を発揮させることができるからである。【００２２】
本発明の積層プリズムシートにおける第２プリズム列の第２の高さは、第１プリズム列の第１の高さを１とすると、０．６〜０．９であることが好ましい態様である。第１プリズム列の第１の高さと、第２プリズム列の第２の高さの差が小さすぎると、下層プリズムシートの第１プリズム列の頂点部分が接着され、第２プリズム列の頂点部分が接着されない状態になった際、接着層と結合度合いが弱くなるという欠点がある。一方、第１プリズム列の第１の高さと、第２プリズム列の第２の高さの差が大きすぎると、下層プリズムシートの第１プリズム列の頂点部分が接着され、第２プリズム列の頂点部分が接着されない状態になった際、接着層と結合度合いが強くなるが、接着層に接着される部分が大きくなり、光学性能が低下するという欠点がある。そのため、第１プリズム列の第１の高さと、第２プリズム列の第２の高さの差は、所定の高さの差にするのが好ましい。【００２３】
本発明の積層プリズムシートにおける第１プリズム列の高さをｍ１，幅をｋ１、第２プリズム列の高さをｍ２，幅をｋ２とすると、ｍ１：ｍ２＝ｘ（但し、ｘは０．６〜０．９）、かつ、ｋ１：ｋ２＝１：１を満足することが好ましい態様である。効果的な拡散効果と光学効果を得るための条件である。なお、積層プリズムシートにおける第１プリズム列の形状は、第２プリズム列の形状と相似形を成してもよい。【００２４】
本発明の拡散シートにおいて、隣接する第１凸部相互の間隔は、０．１〜０．６ｍｍであることが好ましい。かかる範囲とすることで、光学性能を維持しつつ、効果的にワーピングを抑制することが可能となる。第１凸部相互の間隔が０．６ｍｍより大きい場合、線条模様が肉眼で確認可能となるため好ましくない。第１凸部相互の間隔が０．１ｍｍより小さい場合、モアレが生じやすく、光学特性が劣化するため好ましくない。【００２５】
本発明の拡散シートにおいて、拡散シートの表面に積層される上層シートの裏面の接着層と第２凸部の間には、１〜１００μｍの空気層が設けられたことが好ましい。空気層が設けられることで、光学性能の低下を防止し、本来の拡散性能を維持することが可能となる。【００２６】
本発明の積層プリズムシートにおける下層プリズムシートのプリズム列の単位プリズムの頂上部の形状は曲面を呈し、下層プリズムシートのプリズム列の頂上部が上層プリズムシートの裏面の接着層に面で接し、貫入されないことでもよい。単位プリズムの頂上部が接着層に貫入されないことにより、プリズムシートの集光性が損なわれず、輝度低下を防止することができる。また、従来の下層プリズムシートの頂上部が鋭角の積層プリズムシートでは、単位プリズムの頂上部が接着層に貫入されないように接着しようとすると、接着面積が狭く、頂上部の接着点と接着層との界面接近の効果がほとんど見込めず、接着点が接着層にμｍオーダーで貫入して、接着層の強度を弾性の観点で高くしないと、接着力が十分ではなかった。しかし、本発明の積層プリズムシートによれば、頂上部の形状が曲面であり接着面積が広く、接着層に対する界面の割合が大きいため、界面の静電的相互作用、界面における分子的な結合によるものが強くなるため、接着力が大きくなり、剥離強度を高めることができる。
また、単位プリズムの頂上部の形状が曲面を呈することで、視野角輝度特性も向上する。【００２７】
本発明の積層プリズムシートにおいて、下層プリズムシートのプリズム列の単位プリズムの頂上部の形状が曲面を呈し、下層プリズムシートのプリズム列の頂上部が上層プリズムシートの裏面の接着層に面で接し、貫入されない場合、接着層の厚みは０．５〜２μｍであることが好ましく、より好ましくは０．８〜１．３μｍである。単位プリズムの頂上部が接着層に貫入されないため、このように接着層の厚みを薄く設けることが可能となるのである。【００２８】
本発明の積層光学シートは、本発明の拡散シートの上に、本発明の積層プリズムシートが積層される。また、本発明の積層光学シートは、本発明の拡散シートの上に、既に公知のプリズムシートが積層されても良い。さらに、本発明の積層光学シートは、本発明の拡散シートの上に、Ｐ波を透過しＳ波を反射するプリズムシートが積層されても良い。Ｐ波を透過しＳ波を反射するプリズムシートは、反射するＳ波を反射シートの反射によりＰ波に偏光させてＰ波を増加させるため、輝度をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の拡散シート、積層プリズムシートおよび積層光学シートは、ワーピングレス機能を有し、かつ、光学特性や拡散特性に優れるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の拡散シートの断面構成図
【図２】下プリズムシートと下拡散シートの接合断面構成の比較図
【図３】本発明の積層プリズムシートの断面構成図
【図４】上プリズムシートと下プリズムシートの接合断面構成の比較図
【図５】本発明の積層光学シートの断面構成図
【図６】従来のバックライトユニットの断面構成図
【図７】従来の上プリズムシートと下プリズムシートの接合部分の断面構成図
【図８】従来の下プリズムシートと下拡散シートの接合部分の断面構成図
【図９】液晶パネルの構成図
【図１０】試作品の断面拡大写真
【図１１】試作品の輝度性能測定データ一覧表を示す図
【図１２】下プリズムシートと凸部を有する拡散シートの接合部分の断面構成図
【図１３】実施例２の拡散シートの断面構成図
【図１４】実施例３の上プリズムシートと下プリズムシートの接合部分の断面構成図
【図１５】実施例３の第１プリズム列の拡大断面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明していく。なお、本発明の範囲は、以下の実施例や図示例に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。【００３２】
図１は、本発明の拡散シートの断面構成図を示している。凸部を有する拡散シート１は、拡散シート２の表面に、第１の高さを有する第１凸部３ａと、第１の高さより低い第２の高さを有する第２凸部３ｂとが、並列配置された微細凹凸形状の拡散層３が形成され、拡散シート２の裏面には高さが均一あるいはランダムな凸部４ａを有する拡散層４が形成されている。
そして、拡散シート１の表面に積層される上層シート（図示せず）の裏面の接着層（図示せず）には、拡散層３の第１凸部３ａの一部分が接着され、拡散層３の第２凸部３ｂは接着されない。
なお、図１では、拡散シート１において、第１凸部３ａの高さをｈ１，幅をｗ１、第２凸部３ｂの高さをｈ２，幅をｗ２とした場合、ｈ１：ｈ２＝１：０．５、ｗ１：ｗ２＝１：１程度のものを想定し図示している。また、第１凸部３ａの高さｈ１と第２凸部３ｂの高さｈ２の差分Δｄ１は、接着層の厚さよりも大きく設けられている。【００３３】
図２は、下プリズムシートと拡散シートの接合断面構成について従来構造と本発明の拡散シート構造との比較を示している。図２（１）が従来構造であり、図２（２）が本発明の拡散シート構造である。図２（１）に示す従来構造の場合、拡散シート（下拡散シート）２の表面の拡散層３に形成されている凸部の高さは均一であり、表面に積層される上層シート（下プリズムシート）１１の裏面の接着層１３に全ての凸部が埋め込まれる構造になっている。凸部が埋め込まれると拡散性能が低下することになり、特に、全ての凸部が埋め込まれることになると、著しく拡散性能が低下してしまう。【００３４】
一方、図２（２）に示す本発明の拡散シート構造の場合、拡散シート（下拡散シート）２の表面の拡散層３に形成されている凸部の高さは均一ではなく、第１凸部３ａと、第１凸部３ａの高さより低い高さの第２凸部３ｂとが並列配置されており、表面に積層される上層シート（下プリズムシート）１１の裏面の接着層１３には、第１凸部３ａの一部だけが接着されるようになっている。そして、高さが低い第２凸部３ｂは下プリズムシート１１の裏面の接着層１３には接着されないので、第２凸部３ｂの拡散性能はそのまま維持できることになる。従って、本発明の拡散シート構造は、従来構造の場合と比べて、拡散性能の低下は少なく、拡散性能が優れることになる。【００３５】
図１２は、下プリズムシートと本発明の拡散シートの接合断面構成図を示している。図１２に示すように、凸部を有する拡散シート１は、拡散シート２の表面に、第１の高さを有する第１凸部３ａと、第１の高さより低い第２の高さを有する第２凸部３ｂとが、並列配置された微細凹凸形状の拡散層３が形成され、拡散シート２の裏面には高さが均一あるいはランダムな凸部４ａを有する拡散層４が形成されている。
そして、拡散シート１の表面に積層される下プリズムシート１１の裏面の接着層１３には、拡散層３の第１凸部３ａの一部分が接着され、拡散層３の第２凸部３ｂは接着されない。ここで、隣接する第１凸部３ａの間隔Ｐは、０．１〜０．６ｍｍである。また、高さの差分Δｄ３は、１〜１００μｍである。【００３６】
図３は、上プリズムシート２１と下プリズムシート１１の接合部分の断面構成図である。下プリズムシート１１では、第１の高さを有する複数の第１プリズム列１２ａと、第１の高さより低い第２の高さを有する複数の第２プリズム列１２ｂとが周期的に配置されている。そして、上プリズムシート２１の裏面の接着層２３に、下プリズムシート１１の第１プリズム列１２ａの頂点部分が接着され、第２プリズム列１２ｂの頂点部分が接着されないようになっている。
図３に示す上プリズムシート２１の場合、表面のプリズム層２２には高さと幅が均一の略三角柱形状の単位プリズムが平行に複数のプリズム列２２ａが配列され、裏面には高さが均一あるいはランダムな凸部の拡散層２４が形成され、さらに接着層２３が形成されている。ここで、接着層の厚みはＤｂで示される。
図３では、下プリズムシート１１において、第１プリズム列１２ａの高さをｍ１，幅をｋ１、第２プリズム列１２ｂの高さをｍ２，幅をｋ２とした場合、ｍ１：ｍ２＝１：０．５、ｋ１：ｋ２＝１：１程度のものを想定して図示している。また、第１プリズム列１２ａの高さｍ１と第２プリズム列１２ｂの高さをｍ２の差分Δｄ２は、接着層の厚みＤｂよりも大きく設けられている。【００３７】
図４は、上プリズムシートと下プリズムシートの接合断面構成について従来構造と本発明の積層プリズムシート構造との比較を示している。図４（１）が従来構造であり、図４（２）が本発明の積層プリズムシート構造である。図４（１）に示す従来構造の場合、下プリズムシート１１の表面のプリズム列１２の高さは均一であり、下プリズムシート１１の表面に積層される上プリズムシート２１の裏面の接着層２３に全てのプリズム列１２の頂点部分が埋め込まれる構造になっている。プリズム列の頂点部分が埋め込まれると拡散性能が低下することになり、特に、全てのプリズム列の頂点部分が埋め込まれることになると、著しく集光性能が低下してしまう。【００３８】
一方、図４（２）に示す本発明の積層プリズムシート構造の場合、下プリズムシート１１の表面のプリズム列１２の高さは均一ではなく、第１プリズム列１２ａと、第１プリズム列１２ａの高さより低い高さの第２プリズム列１２ｂとが周期的に並列配置されており、表面に積層される上プリズムシート２１の裏面の接着層２３には、第１プリズム列１２ａだけが接着される構造になっている。そして、高さが低い第２プリズム列１２ｂは上プリズムシート２１の裏面の接着層２３には接着されないので、第２プリズム列１２ｂの集光性能はそのまま維持できることになる。従って、本発明の積層プリズムシート構造は、従来構造の場合と比べて、集光性能の低下は少なく、プリズムシート全体として集光拡散性能が優れることになる。【００３９】
図５は、本発明の積層光学シートの断面構成図を示す。本発明の積層光学シートは、導光板３０の上に、下拡散シート２、下プリズムシート１１、拡散機能付き上プリズムシート２１が積層されている。
下拡散シート２は、第１の高さを有する第１凸部と、第１の高さより低い第２の高さを有する第２凸部とが、並列配置されている。隣接する第１凸部の間には、１つ以上の第２凸部が並んでいる。図５の場合、第２凸部が連続して並び、１つの第１線条凸部があるというように並列配置されている。
下拡散シート２の表面に積層される下プリズムシート１１の裏面の接着層１３に、第１凸部の一部分が接着され、第２凸部は接着されていない。また、下拡散シート２の裏面には高さが均一あるいはランダムな凸部の拡散層４が形成されている。【００４０】
上プリズムシート２１の表面には、高さと幅が均一のプリズム列が並列配列されたプリズム層２２が形成され、裏面には高さが均一な凸部の拡散層が形成されると共に接着層２３が形成されている。そして、下プリズムシート１１は、第１の高さを有する複数の第１プリズム列と、第１の高さより低い第２の高さを有する複数の第２プリズム列とが周期的に配置されたプリズム層１２が形成され、上プリズムシート２１の裏面の接着層２３に、下プリズムシート１１の第１プリズム列の頂点部分が接着され、第２プリズム列の頂点部分が接着されていない。
【実施例１】
【００４１】
（試作評価結果）
下プリズムシートと拡散シートを接合された４種の試作品（Ｎｏ．１〜４）を作製し、その断面拡大写真ならびに輝度性能を測定した結果を、それぞれ図１０、図１１に示す。
断面拡大写真は、接合シート断面を２０００倍に拡大したものである。
試作品Ｎｏ．１では、山の高さが足りず、接着層が拡散部分をほぼ埋めてしまったため、拡散性能が低下していた。また、試作品Ｎｏ．２、Ｎｏ．３では、山の高さが接着層の厚みよりも大きいため、拡散性能を保ったまま貼り合わせが可能となり、拡散性能に優れていたことを確認できた。なお、試作品Ｎｏ．４では、拡散性能は問題がなかったが、接着時の圧力が強すぎたため山の部分が上プリズムシートに突き刺さってしまい（拡大写真参照）、結果的に輝度低下が大きくなってしまった。
【実施例２】
【００４２】
図１３は、実施例２の拡散シートの断面構成図を示している。
図１３に示すように、凸部を有する拡散シート１ａは、図１に示す拡散シート１と同様に、拡散シート２の表面に、第１の高さを有する第１凸部３ａと、第１の高さより低い第２の高さを有する第２凸部３ｂとが、周期的に並列配置された微細凹凸形状の拡散層３が形成され、拡散シート２の裏面には高さが均一あるいはランダムな凸部４ａを有する拡散層４が形成されている。
しかしながら、図１では、１つの第１凸部３ａと１つの第１凸部３ａの間に複数の第２凸部３ｂが設けられていたのに対し、本実施例では、３つの第１凸部３ａと３つの第１凸部３ａの間に複数の第２凸部３ｂが設けられている。第１凸部３ａが多く設けられることにより、拡散シート１ａを上層シートに接着させる際に、より接着力を高めることが可能である。図示しないが、本実施例では、第１凸部３ａは、図１３に示す図では、手前から奥に向かって線条に設けられている。
【実施例３】
【００４３】
図１４は、実施例３の上プリズムシート２１と下プリズムシート１１の接合部分の断面構成図である。下プリズムシート１１では、第１の高さを有する複数の第１プリズム列１２ｃと、第１の高さより低い第２の高さを有する複数の第２プリズム列１２ｂとが周期的に配置されている。そして、上プリズムシート２１の裏面の接着層２３に、下プリズムシート１１の第１プリズム列１２ｃの頂点部分が当接し、第２プリズム列１２ｂの頂点部分が当接しないようになっている。【００４４】
図１５は、実施例３の第１プリズム列の拡大断面図であり、図１４のＣの部分の拡大図を示している。プリズム列は、接着層に埋め込まれると輝度低下が生じるが、第１プリズム列１２ｃの頂上部２５は、図１５に示すように、接着層２３と面で接しているのみであり、貫入されていない。したがって、第１プリズム列の頂上部が鋭角となっている場合に比べて、接着層２３に当接する幅が広くなる。図１５は断面図であるから、実際は面状に当接することになる。このように、プリズム列の頂上部が曲面を呈することで、接着力を高めつつ、輝度性能の低下を防止することができるのである。なお、図示しないが、第２プリズム列１２ｂの頂上部も、第１プリズム列１２ｃの頂上部２５と同様に、曲面を呈している。
また、第１プリズム列１２ｃの頂上部２５の曲率半径Ｒは３Ｒとなっている。頂上部の曲率半径が２Ｒよりも小さいと、単位プリズムの頂上部が接着層に貫入されてしまい、輝度低下が顕著となる。また、頂上部の曲率半径が５Ｒよりも大きいと、元々のプリズムシートの光学的特性が十分に得られなくなってしまうからである。【００４５】
（その他の実施例）
実施例３とは異なり、下プリズムシートにおいて、第１の高さを有する複数の第１プリズム列の頂上部のみを曲面形状とし、第２プリズム列の頂上部は、鋭角のものとしてもよい。頂上部が曲面形状のプリズム列と鋭角のプリズム列を混在させることで、正面輝度と視野角輝度のいずれも向上させることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、液晶パネルのバックライトユニットを構成する光学シートとして有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１，１ａ  凸部を有する拡散シート
２  拡散シート
３ａ  第１凸部
３ｂ  第２凸部
３，４，２４  拡散層
１１  下プリズムシート
１２，２２  プリズム層
１２ａ，１２ｃ  第１プリズム列
１２ｂ  第２プリズム列
１３，２３  接着層
２１  上プリズムシート
２２ａ  プリズム列
２５  頂上部
３０  導光版
３２  光源
３４  反射シート
４０  液晶パネル
４１，４３  偏光板
４２  液晶セル
５０  バックライトユニット
Ａ，Ｂ，Ｃ  拡大図
Ｄ  厚み
Ｐ  間隔
Ｒ  曲率半径
Δｄ  高さの差分
ｈ１，ｈ２，ｍ１，ｍ１  高さ
ｗ１，ｗ２，ｋ１，ｋ２  幅
【図１】
2016088385.tif 000003
【図２】
2016088385.tif 000004
【図３】
2016088385.tif 000005
【図４】
2016088385.tif 000006
【図５】
2016088385.tif 000007
【図６】
2016088385.tif 000008
【図７】
2016088385.tif 000009
【図８】
2016088385.tif 000010
【図９】
2016088385.tif 000011
【図１０】
2016088385.tif 000012
【図１１】
2016088385.tif 000013
【図１２】
2016088385.tif 000014
【図１３】
2016088385.tif 000015
【図１４】
2016088385.tif 000016
【図１５】
2016088385.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月5日(2016.10.5)
【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】
略三角柱形状の単位プリズムが平行に複数配列されたプリズム列を表面に有する少なくとも２層のプリズムシートであって、
上層プリズムシートが積層される下層プリズムシートのプリズム列は、第１の高さを有する複数の第１プリズム列と、第１の高さより低い第２の高さを有する複数の第２プリズム列とが周期的に配置されており、
前記上層プリズムシートは、その裏面に微細凹凸形状を有する拡散層を備え、
前記上層プリズムシートの裏面の前記拡散層に積み重ねられた接着層に、前記下層プリズムシートの前記第１プリズム列の頂点部分が接着され、前記第２プリズム列の頂点部分が接着されないことを特徴とする積層プリズムシート。
【請求項２】
前記接着層の屈折率ｎｂと前記拡散層の屈折率ｎｍは、
｜ｎｂ−ｎｍ｜  ＞  ０．１  を満足することを特徴とする請求項１の積層プリズムシート。
【請求項３】
前記下層プリズムシートのプリズム列の単位プリズムの頂上部の形状は曲面を呈し、前記下層プリズムシートのプリズム列の前記頂上部が、上層プリズムシートの裏面の前記接着層に面で接し、貫入されないことを特徴とする請求項１又は２の積層プリズムシート。
【請求項４】
前記接着層の厚みは０．５〜５μｍであることを特徴とする請求項３の積層プリズムシート。
【請求項５】
互いに隣接する第１プリズム列の間に少なくとも１つの第２プリズム列が配置されていることを特徴とする請求項１〜４の積層プリズムシート。
【請求項６】
第１プリズム列のみが複数隣接する第１プリズム列群の間に少なくとも１つの第２プリズム列が配置されていることを特徴とする請求項１〜４の積層プリズムシート。
【請求項７】
前記第２プリズム列の第２の高さは、前記第１プリズム列の第１の高さを１とすると、０．６〜０．９であることを特徴とする請求項１〜６の何れかの積層プリズムシート。
【請求項８】
前記第１プリズム列の高さをｍ１，幅をｋ１、前記第２プリズム列の高さをｍ２，幅をｋ２とすると、ｍ１：ｍ２＝１：ｘ（但し、ｘは０．６〜０．９）、かつ、ｋ１：ｋ２＝１：１を満足することを特徴とする請求項１〜６の何れかの積層プリズムシート。
【請求項９】
前記第１プリズム列の形状は、前記第２プリズム列の形状と相似形を成すことを特徴とする請求項７の積層プリズムシート。
【請求項１０】
拡散シートの上に、請求項１〜９の何れかの積層プリズムシートが積層された積層光学シート。
【請求項１１】
前記積層プリズムシートは、Ｐ波を透過しＳ波を反射することを特徴とする請求項１０の積層光学シート。
【国際調査報告】
2016088385.tif 000018
2016088385.tif 000019
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