(57)【要約】【課題】  良好な集光効果を維持しつつ、輝度むらの発生を抑制することができる光指向性制御用の光学シートを提供する。【解決手段】  複数の第１透明線状部材と、複数の第２透明線状部材とを備え、第１透明線状部材の表面には第１透明線状部材の延在方向に延在した第１凸部が形成されており、第２透明線状部材の表面には第２透明線状部材の延在方向に延在した第２凸部が形成されており、且つ、第１及び第２凸部が上記光学シートの厚さ方向に突出するように、第１透明線状部材と第２透明線状部材とが織り重ねられていることを特徴とする光学シートを提供することにより、上記課題を解決する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学シートであって、
複数の第１透明線状部材と、
複数の第２透明線状部材とを備え、
第１透明線状部材の表面には第１透明線状部材の延在方向に延在した第１凸部が形成されており、第２透明線状部材の表面には第２透明線状部材の延在方向に延在した第２凸部が形成されており、且つ、第１及び第２凸部が上記光学シートの厚さ方向に突出するように、第１透明線状部材と第２透明線状部材とが織り重ねられていることを特徴とする光学シート。
【請求項２】
第１透明線状部材の延在方向と第２透明線状部材の延在方向とが直交するように、第１透明線状部材と第２透明線状部材とが織り重ねられている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】
第１及び第２透明線状部材の捩れ角度が２０°以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の光学シート。
【請求項４】
第１凸部の延在方向に直交する第１凸部の断面の形状が第１凸部の延在方向に均一であり、第２凸部の延在方向に直交する第２凸部の断面の形状が第２凸部の延在方向に均一であり、且つ、第１凸部の該断面の形状と第２凸部の該断面の形状とが同じであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学シート。
【請求項５】
第１及び第２凸部の上記断面の形状がともに三角形であることを特徴とする請求項４に記載の光学シート。
【請求項６】
第１及び第２凸部の上記断面がともに半円状であることを特徴とする請求項４に記載の光学シート。
【請求項７】
第１凸部の延在方向に直交する第１凸部の断面の形状が第１凸部の延在方向に均一であり、第２凸部の延在方向に直交する第２凸部の断面の形状が第２凸部の延在方向に均一であり、且つ、第１凸部の該断面の形状と第２凸部の該断面の形状とが異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学シート。
【請求項８】
第１及び第２透明線状部材の一方が、複数の第３透明線状部材を有し、第３透明線状部材の表面には第２透明線状部材の延在方向に延在した凸部が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学シート。
【請求項９】
上記光学シートが平織構造、綾織構造及び朱子織構造のいずれかの構造を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光学シート。
【請求項１０】
照明装置であって、
光源と、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の光学シートと、
上記光源から出射された光を上記光学シートに導くための導光板とを備える照明装置。
【請求項１１】
液晶表示装置であって、
光源と、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の光学シートと、
上記光源から出射された光を上記光学シートに導くための導光板と、
液晶表示素子とを備える液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は入射された光の指向性を制御する光学シート並びにそれを用いた照明装置及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディスプレイや光通信など多くの分野で、進行方向がある程度広がった光線を一定の進行方向に揃える技術、すなわち、光線の指向性を制御するための技術が求められている。このような要求に答えるため、従来、シート上またはシート内に入射光の進行方向を所定の方向に揃える機能を有する光学構造体を設けた光指向性制御用の光透過性シートが広く用いられている。このようなシートの代表的な製品としてプリズムシートがある。
【０００３】
プリズムシートは、例えば液晶ディスプレイのバックライトユニットに用いられており、光源からの光を液晶表示面に均一に効率よく導くために用いられる。プリズムシートを備える従来の液晶表示装置の概略構成を図８に示した。液晶パネル７に光を照射するバックライトユニット１’は、図８に示すように、主に、光源２と、光源２からの光線を液晶表示面下に導く導光板３と、導光板３からの光線を拡散する拡散シート４と、拡散された光線の指向性を揃える２枚のプリズムシート５と、２枚のプリズムシート５を通過して指向性の揃った光線を僅かに拡散して均一にする拡散シート６とで構成される。図８に示したバックライトユニット１’は、光源２が導光板３の側部に配置されており、サイドライト方式のバックライトユニットである。なお、図８では、装置の構成を分かり易くするために各光学部材３〜７を離して描いているが、実際の装置では、各光学部材３〜７は接して設けられている。
【０００４】
プリズムシート５は典型的には、図９に示すような表面に鋸状の凹凸が形成されたシート部材であり、その表面に形成された凸部５ａ（プリズム部）は所定の方向（図９の例ではＹ方向）に延在している。そして、従来のバックライトユニット１’では、図９に示すようなプリズムシート５のプリズム部５ａの延在方向が互いに直交するように２枚重ねて配置される。２枚のプリズムシート５をこのように２枚重ねて配置することにより、互いに直交する２つの方向（図９の例では、Ｘ方向及びＹ方向）に対して入射光線の指向性を揃える（制御する）ことができる。図９に示すようなプリズムシート５は、一般には、図９の構造に対応する凹凸が表面に形成された金型（雌型）を作製し、この型を用いて２Ｐ法あるいはホットエンボス法などの成型法で作製される（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載されているような成型法を用いてプリズムシートなどの光学シートを高精度に成形すると、光学シート表面の凸部（例えば、プリズム部）の繰り返し構造（光学構造）の規則性をより正確にすることができる。しかしながら、そのような正確な光学構造の規則性を有する光学シートを液晶表示装置に装着した場合、表示画像に光学構造の規則性に由来する輝度むらが発生する。例えば、光学シートに２枚のプリズムシートを用いた場合には、液晶表示素子とプリズムシートとの間の干渉に起因したモアレの発生、２枚のプリズムシート間の干渉によるモアレの発生、または、プリズムシート２枚を重ねたときの接触点におけるニュートンリングの発生などの問題が生じる。
【０００７】
上記課題を解決するために、従来、例えば、光学シート表面の凸部のピッチをランダムに変化させたり、あるいは、凸部の高さをランダムに変化させることが試みられている。しかしながら、実際、このような凸部の形状をランダムに形成するための雌型を作製することは困難であるので、凸部の形状に何らかの規則性を持たせて作製することになる。この結果、ある液晶表示装置では輝度むら（モアレ等）が生じないが、他の液晶表示装置では輝度むらが生じるという問題が生じ、あらゆる液晶表示装置に対して輝度むら（輝度斑）を防止することは困難であった。
【０００８】
また、光学シートの凸部の繰り返し構造の規則性に由来する輝度むらを抑制する方法としては、液晶表示装置内に、光線に対して非常に拡散性の強い拡散シートを一枚追加する方法が考えられる。しかしながら、この方法では、集光効果が減少する、コストが増大するなどの問題があった。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、輝度むらの発生を抑制することができ、且つ、良好な集光効果が得られる光指向性制御用の光学シートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様に従えば、光学シートであって、複数の第１透明線状部材と、複数の第２透明線状部材とを備え、第１透明線状部材の表面には第１透明線状部材の延在方向に延在した第１凸部が形成されており、第２透明線状部材の表面には第２透明線状部材の延在方向に延在した第２凸部が形成されており、且つ、第１及び第２凸部が上記光学シートの厚さ方向に突出するように、第１透明線状部材と第２透明線状部材とが織り重ねられていることを特徴とする光学シートが提供される。
【００１１】
本明細書でいう「第１透明線状部材と第２透明線状部材とが織り重ねられている」とは、第１線状透明部材の延在方向と第２線状透明部材の延在方向とが交差するように、且つ、第１線状透明部材と第２線状透明部材とが光学シートの厚さ方向に互いに交錯するように重ねられていることをいう。
【００１２】
第１線状透明部材と第２線状透明部材の織り重ね方法には、例えば、平織、綾織、朱子織等が挙げられる。平織では、第１線状透明部材と第２線状透明部材とが光学シートの厚さ方向に１本毎に交錯させながら重ねられる。綾織では、第１線状透明部材及び第２線状透明部材の交錯部分が、光学シートの面内において、一斜め方向に連続的に配置されるように、第１線状透明部材と第２線状透明部材とが織り重ねられる。また、朱子織では、第１線状透明部材及び第２線状透明部材の交錯部分が連続することなく一定の間隔で配置されるように第１線状透明部材と第２線状透明部材とが織り重ねられる。なお、第１線状透明部材と第２線状透明部材の織り重ね方法には、上述した規則的な織り重ね方法に限定されず、第１線状透明部材と第２線状透明部材とをランダムに織り重ねても良い。第１線状透明部材と第２線状透明部材の織り重ね方法、すなわち、光学シートの構造（織物構造）は、必要とする光学条件、用途等に応じて適宜変更し得る。なお、本発明の光学シートの構造としては、光学シート内に大きな隙間が生じないような構造にすることが望ましい。
【００１３】
本発明の光学シートは、第１透明線状部材と第２透明線状部材とを織り重ねて形成しているので（織物構造の光学シートとなっているので）、光学シートのほぼ全面に渡って、第１透明線状部材の第１凸部と第２透明線状部材の第２凸部が光学シートの厚さ方向に重なって配置され、且つ各凸部の延在方向が互いに交差するように配置される。従って、本発明の光学シートでは、１枚の光学シートにより、入射された光線の指向性を第１透明線状部材の第１凸部の延在方向及び第２透明線状部材の第２凸部の延在方向の２方向に対して制御することができる。
【００１４】
また、第１透明線状部材及び第２透明線状部材は、例えば、所定形状の開口を有する紡糸ノズルから融点以上に加熱した高分子材料を押し出す（溶融紡糸する）ことにより作製することができる。そして、得られた第１透明線状部材及び第２透明線状部材を織機等で織り上げることにより光学シートを作製することができる。このような方法で光学シートを作製する場合、第１透明線状部材及び第２透明線状部材を捩れずに織り重ねることは困難であり、第１透明線状部材及び第２透明線状部材はある程度不規則な捩れが生じた状態で織り重ねられる。その結果、本発明の光学シートでは、第１透明線状部材の第１凸部及び第２透明線状部材の第２凸部の繰り返し構造において正確な規則性が得られず、ある程度不規則な繰り返し構造となる。それゆえ、本発明の光学シートでは、この光学構造体（第１凸部及び第２凸部）の不規則性により入射光線が適度に散乱され、規則的な繰り返し構造に起因する輝度むらを抑制することができる。
【００１５】
本発明の光学シートでは、第１透明線状部材の延在方向と第２透明線状部材の延在方向とが直交するように、第１透明線状部材と第２透明線状部材とが織り重ねられていることが好ましい。第１透明線状部材の第１凸部及び第２透明線状部材の第２凸部の断面形状を例えば三角形にし、第１透明線状部材の延在方向と第２透明線状部材の延在方向とが直交するように第１透明線状部材と第２透明線状部材とが織り重ねた場合には、従来のバックライトユニットにおける２枚のプリズムシートを用いて得られる効果を１枚の光学シートで得ることができる。
【００１６】
本発明の光学シートでは、第１及び第２透明線状部材の捩れ角度が２０°以下であることが好ましい。なお、本明細書でいう透明線状部材の捩れ角度とは、光学シートの厚さ方向（液晶表示面に対して垂直な方向）と、透明線状部材の厚さ方向（凸部の突出方向）との間のなす角度のことをいう。捩れ角度を定義を図４に具体的に示した。図４中の矢印Ｚ方向が光学シート１０の厚さ方向であり、矢印Ｚ’方向が透明線状部材１２の厚さ方向（凸部１２ａの突出方向）である。そして、矢印Ｚと矢印Ｚ’との間の角度θが透明線状部材１２の捩れ角度となる。
【００１７】
本発明の光学シートでは、第１凸部の延在方向に直交する第１凸部の断面の形状が第１凸部の延在方向に均一であり、第２凸部の延在方向に直交する第２凸部の断面の形状が第２凸部の延在方向に均一であり、且つ、第１凸部の該断面の形状と第２凸部の該断面の形状とが同じであることが好ましい。
【００１８】
本発明の光学シートでは、第１及び第２凸部の上記断面の形状がともに三角形であることが好ましい。すなわち、第１及び第２凸部がプリズム状の構造を有することが好ましい。また、第１及び第２凸部の上記断面がともに半円状であっても良い。なお、ここでいう、第１または第２凸部の断面が「半円状」とは、第１または第２凸部の突出面に対応する該断面の部分が円弧状である形状のことをいい、半円形のみならず半楕円形等を含む意味である。すなわち、第１及び第２凸部の突出面が所定の曲率を持った面（レンズ状の構造）を有していても良い。また、第１及び第２凸部の上記断面を略三角形とし、その断面の一部を円弧状にしても良い。例えば、第１及び第２凸部の断面を略三角形とし、該三角形の登頂部を円弧状にしても良い。また、線状部材の表面に複数の凸部が接して形成されている場合には、各凸部の断面を略三角形とし、隣接する凸部間の谷の部分を円弧状にしても良い。
【００１９】
本発明の光学シートでは、第１凸部の延在方向に直交する第１凸部の断面の形状が第１凸部の延在方向に均一であり、第２凸部の延在方向に直交する第２凸部の断面の形状が第２凸部の延在方向に均一であり、且つ、第１凸部の該断面の形状と第２凸部の該断面の形状とが異なることが好ましい。例えば、第１及び第２凸部の寸法が異なっていても良いし、第１及び第２凸部の一方がプリズム状の構造を有し且つ他方がレンズ状の構造を有していても良い。
【００２０】
本発明の光学シートでは、第１及び第２透明線状部材の一方が、複数の第３透明線状部材を有し、第３透明線状部材の表面には第２透明線状部材の延在方向に延在した凸部が形成されていることが好ましい。
【００２１】
また、本発明の光学シートでは、上記光学シートが平織構造、綾織構造及び朱子織構造のいずれかの構造を有することが好ましい。
【００２２】
本発明の第２の態様に従えば、照明装置であって、光源と、第１の態様に従う光学シートと、上記光源から出射された光を上記光学シートに導くための導光板とを備える照明装置が提供される。
【００２３】
本発明の第３の態様に従えば、液晶表示装置であって、光源と、第１の態様に従う光学シートと、上記光源から出射された光を上記光学シートに導くための導光板と、液晶表示素子とを備える液晶表示装置が提供される。
【００２４】
本発明の照明装置及び液晶表示装置では、本発明の光学シートを用いており、その光学シートでは光線の指向性を制御できるとともに輝度むら（モアレ等）も抑制することができるので、従来の照明装置及び液晶表示装置のように輝度むらを抑制するために新たに拡散性の強い拡散シートを追加する必要がなくなる。それゆえ、本発明の照明装置及び液晶表示装置では、集光効果の減少を抑制することができ、また、低コストの照明装置及び液晶表示装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の光学シートによれば、第１凸部が表面に形成された第１透明線状部材と第２凸部が表面に形成された第２透明線状部材とが織り重ねられた構造を有するので、入射された光線の指向性を２つの方向に対して制御できるだけでなく、光線の指向性を調整する光学構造体（第１凸部及び第２凸部）の規則的な繰り返し構造に起因する輝度むらを抑制することができる。
【００２６】
本発明の照明装置及び液晶表示装置によれば、本発明の光学シートを備えているので、従来の照明装置及び液晶表示装置のように輝度むらを抑制するために新たに拡散性の強い拡散シートを追加する必要がなくなり、集光効果の減少を抑制することができるとともに、低コストの照明装置及び液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明の光学シート、照明装置及び液晶表示装置の実施例を図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明はこれに限定されない。
【実施例１】
【００２８】
［光学シート］
実施例１で作製した光学シートの概略構成図を図１に示した。図１（ａ）はこの例の光学シート１０の部分平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）中のＢ−Ｂ’断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）中のＣ−Ｃ’断面図である。この例の光学シート１０は、図１（ａ）に示すように、第１透明線状（糸状）部材１１（以下、横糸ともいう）と、第２透明線状部材１２（以下、縦糸ともいう）とからなり、横糸１１の延在方向（図１（ａ）中のＸ方向）と縦糸１２の延在方向（図１（ａ）中のＹ方向）とが直交するように、且つ、横糸１１と縦糸１２とが光学シート１０の厚さ方向に１本毎に上下入れ替わるように、横糸１１と縦糸１２とが織り重ねられている。すなわち、この例の光学シート１０では平織構造とした。この例の光学シート１０の寸法は、幅３６．２ｍｍ、長さ４７．４ｍｍ、厚さ約１００μｍとした。なお、図１（ｂ）及び１（ｃ）では、光学シートの構造をより分かり易くするために横糸１１と縦糸１２とを離して描いているが、実際には、横糸１１と縦糸１２とは接触している。
【００２９】
この例の光学シート１０で用いた横糸１１の概略図を図２に示した。横糸１１は、図２に示すように、一方の表面に鋸状の凹凸が形成された線状部材である。横糸１１の一方の表面には、横糸１１の延在方向に延在した凸部１１ａが複数形成されており、各凸部１１ａの断面は三角形状（プリズム状）となっている。また、この例では、横糸１１の断面形状は、横糸１１の延在方向においてほぼ均一にした。この例の横糸１１はナイロン製であり、横糸１１の断面の具体的な寸法は次の通りである。横糸１１の幅Ｗ＝約２５０μｍ、厚さｔ（底面から凸部１１ａの頂角部までの高さ）＝約５０μｍ、凸部１１ａの頂角を９０°、凸部１１ａのピッチｐ＝約４２μｍとした。なお、この例では、図２に示すように、６つの凸部１１ａが表面に形成された横糸１１を用いたが、凸部１１ａの数は、光学シートの設計条件、用途等により適宜変更可能である。また、この例では、縦糸１２の構造は、横糸１１と同じにした。そして、この例の光学シート１０では、図１（ｂ）及び１（ｃ）に示すように、横糸１１の凹凸面と縦糸１２の凹凸面が光学シート１０の厚さ方向（図１中のＺ方向）において、同じ方向に向くように織り重ねた。
【００３０】
この例の光学シート１０は、次のようにして作製した。まず、図２に示す横糸１１及び縦糸１２の断面形状に対応した開口を有する紡糸ノズルから融点以上に加熱したナイロンを押し出して（溶融紡糸して）、横糸１１及び縦糸１２をそれぞれ作製した。次いで、得られた横糸１１及び縦糸１２を織機で織り上げて、図１に示すような光学シート１０を作製した。この例の光学シート１０の作製方法では、従来のように、複雑な形状の凹凸面が形成された金型を用いることなく作製することができるので、低コストで光学シートを作製することができる。なお、このような方法で作製した場合には、横糸１１と縦糸１２とは、ある程度捩れたり、うねったりして織り重ねられる。それゆえ、この例の光学シート１０では、シート全面に渡って、横糸１１の凸部及び縦糸１２の凸部の繰り返し構造の規則性はある程度不均一になる。
【００３１】
［照明装置及び液晶表示装置］
次に、上述のようにして作製したこの例の光学シート１０を用いた照明装置及び液晶表示装置について説明する。この例の液晶表示装置の概略構成を図５に示した。この例の液晶表示装置１００は、図３に示すように、主に、バックライトユニット１（照明装置）と、液晶表示素子７とからなる。バックライトユニット１は、図３に示すように、主に、光源（ＬＥＤ）２と、光源２からの光線を液晶表示面下に導く導光板３と、導光板３の液晶表示素子７側に配置された拡散シート４と、拡散シート４の液晶表示素子７側に配置されたこの例の光学シート１０と、光学シート１０の液晶表示素子７側に配置された拡散シート７とを備える。この例のバックライトユニット１は、サイドライト方式とし、図３に示すように、光源２を導光板３の側部に配置した。なお、図３では、液晶表示装置の構成を分かり易くするために各光学部材を離して描いているが、実際の装置では、各光学部材は接して設けられている。
【００３２】
光学シート１０以外の光学部材は、従来のバックライトユニットの光学部材と同じものを用いた。具体的には、導光板３はポリカーボネイトで形成した。拡散シート４はＰＥＴフィルム上に拡散層を塗布したもので形成し、厚さ４０μｍとし、ヘイズは７５％とした。また、拡散シート７はＰＥＴフィルム上に拡散層を塗布したもので形成し、厚さ６５μｍとし、ヘイズは３０％とした。
【００３３】
［評価試験］
次に、この例の光学シート１０を装着した液晶表示装置において、液晶表示面における正面輝度比及び輝度むらの発生、並びに、横糸１１及び縦糸１２の捩れ角度を測定した。
【００３４】
正面輝度比は散乱測定機（株式会社ジェネシア製）を用いて測定し、むらの発生の有無は目視で確認した。また、横糸１１及び縦糸１２の捩れ角度は、次のようにして測定した。まず、この例の光学シート１０内の任意の２０箇所において、光学シート１０の厚さ方向（液晶表示面に対して垂直な方向：図４中のＺ方向）と、横糸１１または縦糸１２の厚さ方向（凸部の突出方向：図４中のＺ’方向）との間のなす角度（図４中のθ）をレーザー顕微鏡で測定した。次いで、測定した２０箇所の角度θの平均値を捩れ角度とした。
【００３５】
上述の方法により、各特性を測定した結果、正面輝度比は１００となり、むらは発生しなかった。また、横糸１１及び縦糸１２の捩れ角度は約１０°以下であった。
【実施例２】
【００３６】
実施例１では、１本の横糸または縦糸の一方の表面に複数の三角形状の凸部を形成したが、実施例２では、表面に一つの三角形状の凸部が形成された第３の透明線状部材（以下、構成糸ともいう）を複数用いて横糸及び縦糸を構成した。この例の光学シートの概略断面図を図５に示した。なお、図５の断面図は、図１（ｃ）に対応する断面図である。
【００３７】
この例の光学シート２０は、複数の構成糸を用いて横糸及び縦糸を構成したこと以外は、実施例１と同様の構成とした。具体的には、この例の光学シート２０は、図５に示すように、６つの構成糸２３からなる横糸２１と、６つの構成糸２３からなる縦糸２２とから構成され、横糸２１の延在方向と縦糸２２の延在方向とが直交するように、且つ、横糸２１と縦糸２２とが光学シート２０の厚さ方向に１本毎に上下入れ替わるように、横糸２１と縦糸２２とを織り重ねた（平織構造とした）。なお、この例では横糸２１及び縦糸２２の構造を同じにした。この例の光学シート１０の寸法は、幅３６．２ｍｍ、長さ４７．４ｍｍ、厚さ約６０μｍとした。なお、図５では、光学シートの構造を分かり易くするために横糸２１と縦糸２２とを離して描いているが、実際には、横糸２１と縦糸２２とは接触している。また、図５では、横糸２１の構造を分かり易くするために各構成糸２３を離して描いているが、実際には、構成糸２３同士が接触している場合もあれば、離れている場合もある。
【００３８】
横糸２１または縦糸２２を構成する各構成糸２３は、この例では全て同じ形状及び寸法とし、その断面は、図５に示すように略三角形状（プリズム状）とした。また、この例では、構成糸２３の断面形状は、その延在方向においてほぼ均一にした。この例の構成糸２３はポリエステル製であり、構成糸２３の断面の具体的な寸法は次の通りである。構成糸２３の幅を約４０μｍ、厚さ（底面から凸部の頂角部までの高さ）を約３０μｍ、凸部の頂角を９０°とした。
【００３９】
また、この例では、横糸２１または縦糸２２の幅が約２５０μｍとなるように構成した。なお、この例では、６つの構成糸２３で横糸２１または縦糸２２を構成しているが、構成糸２３の数は、光学シートの設計条件、用途等により適宜変更可能である。そして、この例の光学シート２０では、横糸２１の凹凸面と縦糸２２の凹凸面が光学シート２０の厚さ方向において、同じ方向に向くように織り重ねた。
【００４０】
次に、この例の光学シート２０の作製方法について説明する。まず、図６に示すような並列に並べられた６つの構成糸２３を水溶性高分子材料２４（酢酸ビニル樹脂）で被覆した線状部材２５を作製した。この際、この例では６つの構成糸２３の凸部が同じ方向に向くように並べた。この線状部材２５は、一般の糸を作製する際に用いられる溶融紡糸法の一種である海島型複合紡糸法を用いて作製した。具体的には、島部分（構成糸２３）に対応するノズル形状が三角形であり、このノズルを横に並べた形状の海島用分配板を用いて溶融紡糸を行った。なお、構成糸２３を水溶性高分子材料２４で被覆した理由は、後述する横糸２１用の線状部材２５と縦糸２２用の線状部材２５とを織り重ねる工程において、構成糸２３の捩れを極力小さくするためである。
【００４１】
上述のようにして作製した横糸２１用の線状部材２５と縦糸２２用の線状部材２５とを、横糸２１用の線状部材２５の延在方向と縦糸２２用の線状部材２５の延在方向とが直交するように織機で織り上げた。次いで、織り上げたシートを温度９０℃の温水に浸漬して、構成糸２３を被覆した水溶性高分子材料２４を溶解して除去した。上述のようにして、この例の光学シート２０を作製した。この例の光学シート２０の作製方法においても、従来のように、複雑な形状の凹凸面が形成された金型を用いることなく作製することができるので、低コストで光学シートを作製することができる。
【００４２】
次に、この例の光学シート２０を実施例１と同様の液晶表示装置に装着し（図３中の実施例１の光学シート１０の代わりに、この例の光学シート２０を装着し）、液晶表示面における正面輝度比及び輝度むらの発生、並びに、横糸２１及び縦糸２２の捩れ角度を、実施例１と同様にして測定した。その結果、正面輝度比は９３となり、むらは発生しなかった。また、横糸２１及び縦糸２２の捩れ角度は約２０°以下であった。
【実施例３】
【００４３】
実施例３の光学シートを構成する横糸の概略構成を図７に示した。実施例３では、図７に示すように、横糸３０の一方の表面に複数の凸部３０ａを形成した。各凸部３０ａの断面は半円状（レンズ状）とし、その断面形状は、横糸３０の延在方向においてほぼ均一にした。この例の横糸３０はナイロン製であり、横糸３０の断面の具体的な寸法は次の通りである。横糸３０の幅Ｗ＝約２５０μｍ、厚さｔ（底面から凸部３０ａの頂角部までの高さ）＝約５０μｍ、凸部３０ａの曲率半径を２０μｍ、凸部３０ａのピッチｐを約４０μｍとした。なお、この例では、図７に示すように、６つの凸部３０ａが表面に形成された横糸３０を示しているが、凸部３０ａの数は、光学シートの設計条件、用途等により適宜変更可能である。また、この例では、縦糸の構造は横糸３０と同じにした。上記横糸及び縦糸の構造を変えたこと以外は、実施例１の光学シートと同様の構造とした。また、この例の光学シートは、実施例１と同様にして作製した。
【００４４】
次に、この例の光学シートを実施例１と同様の液晶表示装置に装着し（図３中の実施例１の光学シート１０の代わりに、この例の光学シートを装着し）、液晶表示面における正面輝度比及び輝度むらの発生、並びに、横糸及び縦糸の捩れ角度を、実施例１と同様にして測定した。その結果、正面輝度比は８８となり、むらは発生しなかった。また、横糸及び縦糸の捩れ角度は約２０°以下であった。
【００４５】
上記実施例１〜３では、２つの透明線状部材（横糸及び縦糸）の断面形状が同じもの同士を織り重ねた例を説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、横糸及び縦糸の一方の凸部の断面を三角形状（プリズム状）にし、他方の凸部の断面を半円形状（レンズ状）にしても良い。また、実施例１〜３では、２つの透明線状部材（横糸及び縦糸）の寸法を同じとしたが、本発明はこれに限定されず、２つの透明線状部材（横糸及び縦糸）の寸法を変えても良い。横糸及び縦糸の構造は、必要とする光学特性、用途等に応じて適宜変更し得る。
【実施例４】
【００４６】
実施例４の光学シートでは、縦糸に実施例１の縦糸を用い、横糸に実施例２の横糸を用いた。それ以外は、実施例１の光学シートと同様の構造とした。また、この例では、縦糸を実施例１の方法で作製したこと以外は、実施例２と同様にして光学シートを作製した。
【００４７】
次に、この例の光学シートを実施例１と同様の液晶表示装置に装着し（図３中の実施例１の光学シート１０の代わりに、この例の光学シートを装着し）、液晶表示面における正面輝度比及び輝度むらの発生、並びに、横糸及び縦糸の捩れ角度を、実施例１と同様にして測定した。その結果、正面輝度比は８２となり、むらは発生しなかった。また、横糸及び縦糸の捩れ角度は約１０°以下であった。
【００４８】
［比較例１］
比較例１では、図９に示すような従来のプリズムシート５を２枚用い、各プリズムシートの表面に形成された凸部５ａ（断面が三角形状のプリズム部）の延在方向が互いに直交するように重ねて液晶表示装置に装着した。この例の液晶表示装置の概略構成を図８に示した。この例の液晶表示装置は、図８に示すように、図３中の実施例１の光学シート１０の代わりに、２枚のプリズムシート５を用いた構造になっており、プリズムシート５以外の光学部材は、実施例１と同様とした。
【００４９】
この例のプリズムシート５は、図８に示すように、シート状基材５ｂと、シート状基材５ｂ上に形成され且つ平行に並べられた複数のプリズム部５ａとからなる。この例では、シート状基材５ｂをＰＥＴで形成し、プリズム部５ａを紫外線硬化アクリル樹脂により形成した。プリズムシート５の幅は３６．２ｍｍ、長さは４７．４ｍｍ、厚さは約７５μｍとした。また、プリズム部５ａのピッチは約５０μｍとし、プリズム部５ａの頂角は４５°とした。また、シート状基材５ｂの厚さは１２５μｍとした。
【００５０】
ここで、この例のプリズムシート５の作製方法を図１０を参照しながら簡単に説明する。プリズムシート５のプリズム部５ａの形状に対応するＶ字溝が、切削加工により表面に複数形成された回転ドラム５１に、樹脂供給ノズル５２から紫外線硬化アクリル樹脂５ａ’を排出して、回転ドラム５１の表面に塗布した。次いで、樹脂供給ノズル５２の回転ドラム５１の回転方向Ａ１の下流側に設けられたブレード５３により、余分な紫外線硬化アクリル樹脂５ａ’を除去した。次いで、厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルム５ｂを紫外線硬化アクリル樹脂５ａ’を塗布した回転ドラム５１に巻き付けて走行させ、ＰＥＴフィルム５ｂを紫外線硬化アクリル樹脂５ａ’に接触させた。次いで、ＰＥＴフィルム５ｂと紫外線硬化アクリル樹脂５ａ’とが接触した状態で、紫外線ランプ５４から紫外線をＰＥＴフィルム５ｂに照射し、紫外線硬化アクリル樹脂５ａ’を硬化させた（プリズム部５ａを形成した）。この例では、このようにして図９に示したプリズムシート５を作製した。
【００５１】
上述のようにして作製したプリズムシート５を２枚用い、各プリズムシートのプリズム部５ａの延在方向が互いに直交するように重ねて液晶表示装置に装着し、実施例１と同様にして、液晶表示面における正面輝度比及び輝度むらの発生を測定した。その結果、正面輝度比は１２７であったが、むらの発生が確認された。これは、プリズムシート５のプリズム部５ａの繰り返し構造の正確な規則性に起因するものである。
【００５２】
［比較例２］
比較例２では、比較例１で用いた２枚のプリズムシート上にさらに、ヘイズ９０％の拡散シート（形成材料：ＰＥＴフィルム上に拡散層を塗布したもの、厚さ：１２０μｍ）を追加した液晶表示装置を用いた。それ以外の液晶表示装置の構成は、比較例１と同様とした。
【００５３】
この例の液晶表示装置においても、実施例１と同様にして、液晶表示面における正面輝度比及び輝度むらの発生を測定した。その結果、むらは発生しなかったが、正面輝度比は７３となり、実施例１〜４に比べて劣化した。
【００５４】
［比較例３］
比較例３では、実施例１で作製した図２のような構造の透明線状部材（横糸または縦糸）を複数並列に並べ、複数の透明線状部材の両端を粘着テープで固定した光学シートを作製した。その光学シートの概略構成を図１１に示した。図１１中の符号６１が図２に示すような構造の透明線状部材であり、図１１中の符号６２が複数の透明線状部材６１の両端を固定している粘着テープである。各透明線状部材６１の構造（形状及び寸法）並びに形成材料は、実施例１の縦糸または横糸と同じにした。
【００５５】
この例では、図１１に示す光学シート６０を２枚用意し、各光学シートの凸部の延在方向が互いに直交するように重ねて液晶表示装置に装着し、実施例１と同様にして、液晶表示面における正面輝度比及び輝度むらの発生、並びに、透明線状部材６１の捩れ角度を測定した。その結果、むらは発生しなかったが、正面輝度比は５４となり、実施例１〜４に比べて劣化した。また、透明線状部材の捩れ角度は３４°となり、実施例１〜４に比べて大きくなった。
【００５６】
［比較例４］
この例では、ヘイズ７５％の拡散シートを、図３中の実施例１の光学シート１０の代わりに、液晶表示装置に装着し、液晶表示面における正面輝度比及び輝度むらの発生を、実施例１と同様にして測定した。その結果、むらは発生しなかったが、正面輝度比は２８となり、非常に小さい値となった。これは、この例の液晶表示装置では、光の指向性を調整する光学構造体を有する光学シートを用いていないので、集光効果が得られないためである。
【００５７】
上記実施例１〜４及び比較例１〜４で行った測定結果を下記表１にまとめた。
【００５８】
【表１】
2008225107.tif 000003
【００５９】
上記表１の結果から明らかなように、比較例１の液晶表示装置では、正面輝度比は最も高くなっているが、むらが発生する。また、比較例２のように、むらを抑制するために新たに拡散シートを追加した場合には、光がより散乱されるので、むらは抑制されるが、正面輝度比が劣化することが分かる。それに対して、実施例１〜４の液晶表示装置では、一枚の光学シートで、むらが発生せず且つ良好な正面輝度比が得られていることが分かる。これは、実施例１〜４の光学シートでは、比較例２のようにむらの発生を抑制するための拡散シートを追加する必要がないのに加えて、横糸と縦糸とが、ある程度捩れたり、うねったりして織り重ねられているので、シート全面に渡って、横糸の凸部及び縦糸の凸部の繰り返し構造の規則性がある程度不均一になり、入射光線が適度に散乱されるためである。
【００６０】
また、実施例１〜４では、従来のように、複雑な形状の凹凸面が形成された金型を用いることなく光学シートを作製することができ、また、比較例２のようにむらの発生を抑制するために拡散シートを新たに追加する必要もないので、より小型で低価格なバックライトユニット（照明装置）及び液晶表示装置を提供することができる。
【００６１】
比較例３では、複数の透明線状部材を並列に並べた光学シートを用いているので、各透明線状部材の捩れにより入射光線が散乱され、むれは発生しないが、表１に示すように、正面輝度比が劣化する。これは、実施例１〜４に比べて比較例３では透明線状部材の捩れが大きくなり、光の散乱が大きくなるためである。この実施例１〜４と比較例３の結果の比較から、透明線状部材の捩れ角度は２０°以下であることが望ましいことが分かった。
【００６２】
上記実施例１〜４の光学シートでは、横糸の凹凸面と縦糸の凹凸面が光学シートの厚さ方向において、同じ方向に向くように織り重ねた例を説明したが、本発明はこれに限定されず、横糸の凹凸面と縦糸の凹凸面が光学シートの厚さ方向において、互いに逆方向に向くように織り重ねても良い。
【００６３】
上記実施例１〜４の光学シートでは、横糸及び縦糸の凸部の断面形状が三角形または半円形としたが、本発明はこれに限定されず、横糸及び縦糸の凸部の断面形状は、必要とする光学特性、用途等に応じて任意の形状にし得、例えば、台形、多角形、半楕円形等にし得る。
【００６４】
また、上記実施例１〜４の光学シートでは、横糸及び縦糸の織り重ね構造が平織構造である場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、必要とする光学特性、用途等に応じて任意の織り重ね構造にし得る。例えば、光学シートを綾織、朱子織等の構造にしても良い。
【００６５】
上記実施例１及び２の光学調整シートでは、光学調整シートを光源が導光板の側部に配置されたサイドライト方式（エッジライト方式）の照明装置及び液晶表示装置に適用した例を説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明の光学調整シートを、光源が液晶表示パネルに対向して設けられた直下型の照明装置及び液晶表示装置に適用することも可能であり、その場合も上述した実施例１及び２の効果と同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の光学シート、照明装置及び液晶表示装置では、むらが発生せず、且つ良好な正面輝度比が得られる。また、従来に比べて、小型で低価格な照明装置及び液晶表示装置が得られる。それゆえ、本発明の光学シート、照明装置及び液晶表示装置は、あらゆる用途の光学シート、照明装置及び液晶表示装置として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図１（ａ）〜（ｃ）は、実施例１の光学シートの概略構成図であり、図１（ａ）は、部分平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）中のＢ−Ｂ’断面図であり、そして、図１（ｃ）は図１（ａ）中のＣ−Ｃ’断面図である。
【図２】図２は、実施例１の透明線状部材の概略構成図である。
【図３】図３は、実施例１の液晶表示装置の概略構成図である。
【図４】図４は、透明線状部材の捩れ角度を説明するための図面である。
【図５】図５は、実施例２の光学シートの概略断面図である。
【図６】図６は、実施例２の透明線状部材の作製方法を説明するための図面である。
【図７】図７は、実施例３の透明線状部材の概略構成図である。
【図８】図８は、比較例１の液晶表示装置の概略構成図である。
【図９】図９は、比較例１のプリズムシートの概略構成図である。
【図１０】図１０は、比較例１のプリズムシートを作製方法を説明するための図面である。
【図１１】図１１は、比較例３の光学シートの概略構成図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  バックライトユニット（照明装置）
２  光源
３  導光板
４，６  拡散シート
５  プリズムシート
７  液晶表示素子
１０，２０  光学シート
１１，２１，３０，６１  第１透明線状部材
１１ａ，１２ａ，３０ａ  凸部
１２，２２  第２透明線状部材
２３  第３透明線状部材
６２  粘着テープ
１００  液晶表示装置
【図１】
2008225107.tif 000004
【図２】
2008225107.tif 000005
【図３】
2008225107.tif 000006
【図４】
2008225107.tif 000007
【図５】
2008225107.tif 000008
【図６】
2008225107.tif 000009
【図７】
2008225107.tif 000010
【図８】
2008225107.tif 000011
【図９】
2008225107.tif 000012
【図１０】
2008225107.tif 000013
【図１１】
2008225107.tif 000014