(57)【要約】【課題】温度や湿度等の環境の変化に起因して生じる出射側に凸となる反りや撓みによって出射側に重ねて配置された他の光学シートや表示部等を圧迫したり、シート面内の光の均一性を損なったりすることのない光学シート、及び、これを備えた面光源装置、透過型表示装置を提供する。【解決手段】光制御シート１６は、その形状を拘束しない状態において、シート面の法線に平行であってシート面内で直交する２つの方向のいずれの断面においても、単位光学形状１６１が複数配列された側の面が凹側となるような湾曲形状を有しており、少なくとも単位光学形状１６１は、熱可塑性樹脂を用いて一体的に形成されているものとし、光制御シート１６は、湾曲形状の凸側が光の入射側となるように配置した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面に凸形状の単位光学形状が複数配列された光学シートであって、
その形状を拘束しない状態において、シート面の法線に平行であってシート面内で直交する２つの方向のいずれの断面においても、前記単位光学形状が配列された側の面が凹側となるような湾曲形状を有しており、
少なくとも前記単位光学形状は、熱可塑性樹脂を用いて一体的に形成されていること、
を特徴とする光学シート。
【請求項２】
請求項１に記載の光学シートにおいて、
前記２つの方向は、使用状態における水平方向と垂直方向であること、
を特徴とする光学シート。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の光学シートにおいて、
前記単位光学形状は、断面形状が直線によって形成された平面側と曲線によって形成された曲面側とを有する非対称な形状であること、
を特徴とする光学シート。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の光学シートにおいて、
短辺３０ｍｍ、長辺１５０ｍｍの大きさの矩形の切片を、前記２つの方向を前記切片の長辺方向としてそれぞれ切り出し、前記切片の短辺側の端部の一方である第１の端部の入射側の面を、垂直方向に延在する測定基準面と接触させ、前記切片の長辺方向を垂直方向に平行として他方の短辺側の端部である第２の端部を前記第１の端部よりも垂直方向上側に配置したとき、
２つの前記切片の前記第２の端部と前記測定基準面との水平方向の距離は、いずれも２ｍｍ以上、５ｍｍ以下であること、
を特徴とする光学シート。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の光学シートと、
前記光学シートに光を投射する光源部と、
を備える面光源装置。
【請求項６】
請求項５に記載の面光源装置において、
前記光学シートは、前記湾曲形状が使用状態における光の入射側に凸となるように配置されていること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の面光源装置において、
前記光源部と前記光学シートとの間に、前記光学シートよりも厚さの厚い拡散板を備えること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項８】
請求項５から請求項７までのいずれか１項に記載の面光源装置と、
透過型表示部と、
を備える透過型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単位光学形状を有する光学シート、及び、これを備えた面光源装置、透過型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置等の面光源装置に用いられるプリズムシートや拡散板等は、温度や湿度等の環境の変化や光源からの熱等によって、膨張や収縮が生じ、反りが生じる場合があった。
特に、特許文献１に記載されているミクロ構造を有する輝度増強フィルム等、片面にプリズム形状やレンズ形状が形成された光学シートは、その多くが、基材となるシート状の部材の片面に、紫外線硬化型樹脂等を用いてプリズム層やレンズ層等を形成した多層構造であるため、出射側の層、入射側の層を形成する樹脂の熱膨張係数や吸水率の違い等から、光学シートの反りが生じ易いという問題があった。
また、光学シートが単層構造であっても、プリズム形状やレンズ形状を有しているため、シートの入射側の面と出射側の面とで表面積が大きく異なる。そのため、両面の吸水量等の違いから、反りが生じ易いという問題があった。
【０００３】
また、このような光学シートの反りは、主に光の出射側へ凸となる湾曲形状となって生じ易く、このような反りによって液晶表示装置のＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネルが圧迫されて、圧迫痕（ＬＣＤパネルの圧迫された箇所に生じる黒色のシミのようなムラ）が生じたり、ＬＣＤパネルが破損したり、光学シートの撓みによって画面内の光の均一性が損なわれたりすることによって、映像に輝度ムラ、色ムラや色滲み等の表示不良が生じたりするという問題があった。
【０００４】
特許文献２では、拡散板を入射側（光源側）に凸となるように支持することにより拡散板の反りを防止する手法が開示されているが、プリズムシート等、多層構造であったり、入射側の面と出射側の面とでその表面積等が大きく異なったりするような光学シートの反りを防止するための対策は、なされていない。
プリズムシート等の光学シートは、上述したように、光の入射側の面と出射側の面とでは、材料の物性や接している環境が異なるため、拡散板よりも反りが生じ易い。また、反りによって、プリズム形状やレンズ形状等が偏向分離シート等の他の光学シートと接触し、プリズム形状等が傷ついたり、他の光学シートを傷つけたりして画像が劣化するという問題があった。
【特許文献１】特表平１１−５０００７１号公報
【特許文献２】特開２００５−２４３３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、温度や湿度等の環境の変化に起因して生じる出射側に凸となる反りや撓みによって、出射側に重ねて配置された他の光学シートや表示部等を圧迫したり、シート面内の光の均一性を損なったりすることのない光学シート、及び、これを備えた面光源装置、透過型表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、片面に凸形状の単位光学形状（１６１）が複数配列された光学シートであって、その形状を拘束しない状態において、シート面の法線に平行であってシート面内で直交する２つの方向のいずれの断面においても、前記単位光学形状が配列された側の面が凹側となるような湾曲形状を有しており、少なくとも前記単位光学形状は、熱可塑性樹脂を用いて一体的に形成されていること、を特徴とする光学シート（１６）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の光学シートにおいて、前記２つの方向は、使用状態における水平方向と垂直方向であること、を特徴とする光学シート（１６）である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の光学シートにおいて、前記単位光学形状（１６１）は、断面形状が直線によって形成された平面側（１６１Ｄ）と曲線によって形成された曲面側（１６１Ｕ）とを有する非対称な形状であること、を特徴とする光学シート（１６）である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の光学シートにおいて、短辺３０ｍｍ、長辺１５０ｍｍの大きさの矩形の切片（１６Ａ１，１６Ｂ１，１６Ａ２，１６Ｂ２，１６Ａ３，１６Ｂ３）を、前記２つの方向を前記切片の長辺方向としてそれぞれ切り出し、前記切片の短辺側の端部の一方である第１の端部（１６Ａ−ａ，１６Ｂ−ａ）の入射側の面を、垂直方向に延在する測定基準面（Ｐ）と接触させ、前記切片の長辺方向を垂直方向に平行として他方の短辺側の端部である第２の端部（１６Ａ−ｂ，１６Ｂ−ｂ）を前記第１の端部よりも垂直方向上側に配置したとき、２つの前記切片の前記第２の端部と前記測定基準面との水平方向の距離は、いずれも２ｍｍ以上、５ｍｍ以下であること、を特徴とする光学シート（１６）である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の光学シート（１６）と、前記光学シートに光を投射する光源部（１３）と、を備える面光源装置（１２，１３，１４，１５，１６，１７）である。
請求項６の発明は、請求項５に記載の面光源装置において、前記光学シート（１６）は、前記湾曲形状が使用状態における光の入射側に凸となるように配置されていること、を特徴とする面光源装置（１２，１３，１４，１５，１６，１７）である。
請求項７の発明は、請求項５又は請求項６に記載の面光源装置において、前記光源部（１３）と前記光学シート（１６）との間に、前記光学シートよりも厚さの厚い拡散板（１４）を備えること、を特徴とする面光源装置（１２，１３，１４，１５，１６，１７）である。
請求項８の発明は、請求項５から請求項７までのいずれか１項に記載の面光源装置（１２，１３，１４，１５，１６，１７）と、透過型表示部（１１）と、を備える透過型表示装置（１０）である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本発明による光学シートは、片面に凸形状の単位光学形状が複数配列された光学シートであって、その形状を拘束しない状態において、シート面の法線に平行であってシート面内で直交する２つの方向のいずれの断面においても、単位光学形状が配列された側の面が凹側となるような湾曲形状を有しており、少なくとも単位光学形状は、熱可塑性樹脂を用いて一体的に形成されているので、湾曲形状の凸側を光の入射側として配置すれば、温度や湿度等の環境の変化によって光学シートが変形した場合にも、湾曲形状がその変形量を吸収し、光学シートが出射側に凸となるように反ることを防止できる。従って、面光源装置や透過型表示装置に用いた場合に、光学シートの反りが液晶パネルを圧迫したり、光学シートが撓むことによってシートを透過する光のシート面内の均一性が損なわれたりすることによる輝度ムラ等の表示不良を防止できる。また、光学シートの反りが他の光学シート等を圧迫することによって、光学シートのプリズム形状やレンズ形状が破損したり、他の光学シートや液晶パネルに傷が付いたりすることを防止できる。
さらに、例えば、シート面に平行な一方向での断面形状が使用状態における入射側に凸となるような湾曲形状を有する光学シートでは、温度や湿度等の環境の変化によって、シ
ート面に平行であって湾曲形状を有していない方向の断面形状が出射側に凸となる反りが生じ、光学シートが歪んで表示不良が生じたり、光学シートが破損したりする場合がある。しかし、本発明の光学シートは、シート面の法線に平行であってシート面内で直交する２つの方向のいずれの断面においても、単位光学形状が形成された側の面が凹側となるような湾曲形状を有しているので、その湾曲形状が使用状態において入射側に凸となるように配置することにより、環境の変化によって光学シートが変形した場合にも、光学シートが歪むことなくその変形量を吸収でき、光学シートが出射側に凸となるように反ることを防止できる。
さらにまた、少なくとも単位光学形状は熱可塑性樹脂を用いて一体的に形成されているので、成形が容易である。
【０００８】
（２）シート面内で直交する２つの方向は、使用状態における水平方向と垂直方向であるので、光学シートは、使用状態における水平方向及び垂直方向でのいずれの断面においても、単位光学形状が複数配列された側の面が凹側となる湾曲形状を有し、この湾曲形状が入射側に凸となるように配置できる。例えば、水平方向又は垂直方向のどちらか一方向での断面形状が入射側に凸となるような湾曲形状を有する光学シートでは、温度や湿度等の環境の変化によって、湾曲形状を有していない方向の断面形状が使用状態における出射側に凸となる反りが生じ、光学シートが歪んで表示不良が生じたり、光学シートが破損したりする場合がある。しかし、本発明の光学シートは、使用状態における水平方向、垂直方向のいずれの断面においても、その湾曲形状が入射側に凸となるように配置できるので、環境の変化によって光学シートが変形した場合にも、光学シートが歪むことなくその変形量を吸収でき、光学シートが出射側に凸となるように反ることを防止できる。
【０００９】
（３）単位光学形状は、断面形状が直線によって形成された平面側と曲線によって形成された曲面側とを有する非対称な形状であるので、正面方向の輝度を向上させ、視野角特性を滑らかにすることができる。
【００１０】
（４）短辺３０ｍｍ、長辺１５０ｍｍの大きさの矩形の切片を、シート面内で直交する２つの方向を切片の長辺方向としてそれぞれ切り出し、切片の短辺側の端部の一方である第１の端部の入射側の面を、垂直方向に延在する測定基準面と接触させ、切片の長辺方向を垂直方向に平行として、他方の短辺側の端部である第２の端部を第１の端部よりも垂直方向上側に配置したとき、２つの切片の第２の端部と測定基準面との水平方向の距離は、いずれも２ｍｍ以上、５ｍｍ以下であるので、割れや欠け等が生じることなく、温度や湿度等の環境の変化によって生じる光学シートの出射側へ凸となるような反り等の変形を、湾曲形状によって十分吸収できる。
【００１１】
（５）本発明による面光源装置は、本発明による光学シートと、光学シートに光を投射する光源部とを備える。従って、温度や湿度等の環境の変化によって光学シートが変形した場合にも、湾曲形状がその変形量を吸収し、光学シートが出射側に凸となるように反ることを防止できるので、光学シートの変形によってシートを透過する光のシート面内の均一性が損なわれることによる輝度ムラ等の表示不良を防止できる。また、光学シートが出射側に凸となるように反ることを防止できるので、表示部等を重ねて表示装置として使用した場合には、表示部等と面光源装置との間隔を狭くすることができる。
【００１２】
（６）本発明による面光源装置は、光学シートの湾曲形状が使用状態における光の入射側に凸となるように配置されている。従って、温度や湿度等の環境の変化によって光学シートが出射側に凸となるように反ることを防止できるので、光学シートが撓む等の変形によってシートを透過する光のシート面内の均一性が損なわれたりすることによる輝度ムラ等の表示不良を防止できる。また、光学シートが出射側に凸となるように反ることを防止できるので、表示部等を重ねて表示装置として使用した場合には、表示部等と面光源装置と
の間隔を狭くすることができる。
【００１３】
（７）光源部と光学シートとの間に、光学シートよりも厚さの厚い拡散板を備えるので、光学シートを、その湾曲形状が入射側に凸となるように配置しても、光源部を圧迫することなく、安定した表示を行える。
【００１４】
（８）本発明による面光源装置と、透過型表示部とを備える透過型表示装置であるので、輝度ムラ、色ムラ、色滲み等の表示不良を起こすことなく、良好な映像を安定して表示できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、温度や湿度等の環境の変化に起因して生じる出射側へ凸となる反りや撓みによって、出射側に重ねて配置された他の光学シートや表示部等を圧迫したり、シート面内の光の均一性を損なったりすることのない光学シート、及び、これを備えた面光源装置、透過型表示装置を提供するという目的を、形状を拘束しない状態において、シート面の法線に平行であって使用状態における垂直方向での断面形状及び水平方向での断面形状は、単位光学形状が複数配列された側の面が凹側となるような湾曲形状を有する光学シートとし、面光源装置及び透過型表示装置において、光の入射側が湾曲形状の凸側となるように配置することにより実現した。
【００１６】
（実施形態）
図１は、本発明による面光源装置、透過型表示装置の実施形態を示す図である。
なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状等は理解を容易にするために、適宜誇張して示している。また、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
本実施形態の透過型表示装置１０は、ＬＣＤパネル１１、反射板１２、発光管１３、乳白板１４、光拡散シート１５、光制御シート１６、反射型偏光性シート１７等を備え、ＬＣＤパネル１１に表示される映像情報を背面から照明して表示する装置である。なお、ＬＣＤパネル１１を背面から照明する面光源装置としては、反射板１２、発光管１３、乳白板１４、光拡散シート１５、光制御シート１６、反射型偏光性シート１７が該当している。
【００１７】
ＬＣＤパネル１１は、透過型の液晶表示素子により形成されており、対角３２インチ（４００×７００ｍｍ）、７６８×１３６６ドットの表示を行うことができる透過型表示部である。ＬＣＤパネル１１は、発光管１３の長手方向に沿った方向が、水平方向として使用され、発光管１３が並ぶ方向が、垂直方向として使用される。
発光管１３は、面光源装置（バックライト）の光源部を形成する線光源の冷陰極管であり、本実施形態では、略２０ｍｍ間隔で等間隔に１６本が並列に並べられている。発光管１３の背面には、反射板１２が設けられている。
反射板１２は、発光管１３の乳白板１４とは反対側（背面側）の全面にわたって設けられており、背面側へ進む照明光を拡散反射して、乳白板１４方向（出射方向）へ向かわせ、入射光照度を均一に近付ける働きを有する。
乳白板１４は、無指向性の拡散特性を有するシート状の部材であり、光拡散シート１５の光源側に設けられている。本実施形態の乳白板１４は、厚さが２ｍｍであり、熱可塑性樹脂を用いて形成されている。
【００１８】
ここで、乳白板１４は、シート状の部材であるとしたが、板、シート、フィルム等の言葉は、一般的な使い方として、厚さが厚い物から順に、板、シート、フィルムとされており、本明細書でもそれに倣って使用しているが、この使い分けに技術的な意味は無く、シ
ート、板、フィルムの文言は適宜置き換えることができるものとする。例えば、光学シートは、光学板としてもよいし、光学フィルムとしてもよい。なお、本実施形態では、乳白板１４は、シート状の部材であるが、後述の光制御シート１６等の他の光学シートよりも厚みがあるために、乳白板と表記している。
【００１９】
光拡散シート１５は、乳白板１４と光制御シート１６との間に配置され、出射側（観察面側）に微細凸形状が形成された光拡散作用を有したシート状の部材であり、その厚さは、０．２２ｍｍ（２２０μｍ）である。
拡散シートとして使用されるものには、透明基材フィルムの表面に拡散材をコーティングしたタイプ、拡散材を基材に練り込んだタイプ、表面を粗面にしたタイプ、及びこれらの組み合わせが存在する。
本実施形態で用いた光拡散シート１５は、これらの内で、透明基材フィルムの表面に拡散材をコーティングしたタイプである。具体的には、厚さ１８８μｍの透明基材層（フィルム）上に、バインダ中に微小ビーズを混練した拡散層をコートして形成している。この拡散層は、微小ビーズをバインダよりも突出させることにより、表面に微細凸形状が形成されている。本実施形態で使用した光拡散シート１５は、恵和（株）製の光拡散フィルムＢＳ−７０２であり、ヘイズ値は、８９．２％（メーカーカタログ値）である。
【００２０】
表面に拡散材（微小ビーズ）をコーティングした拡散シートは、微小ビーズのトップの丸い部分が突出するため、レンズ効果を発揮する。そのため、視野角の広い拡散光が入射した場合には、集光効果を発揮し、視野角の狭い拡散光が入射した場合には、拡散効果を発揮するという、他のタイプの拡散シートとは異なる特徴的な作用を持っている。
また、拡散材を分散させてコーティングしているので、周期構造を持たず、モアレが発生することもない。
さらに、表面にコーティングする拡散材の量を変えることにより、レンズ効果（集光及び拡散効果）を調整することが可能となる。拡散材の量が少ないと拡散材の密度が小さいため、レンズ効果よりも粗面による散乱効果が大きくなり、視野角の広い拡散光に対する集光効果が小さくなる。
なお、練り込みタイプや表面が粗面タイプの拡散シートは、レンズ効果ではなく、散乱効果や屈折効果により、拡散効果のみを発揮する点で、本実施形態の光拡散シート１５とは異なる。
【００２１】
光制御シート１６は、片面に単位光学形状１６１が複数配列されて形成された光学シートである。なお、光制御シート１６は、図１において、湾曲した形状で示されているが、実際には、乳白板１４や光拡散シート１５等と共に、その四辺が不図示の枠部材に保持されて面光源装置に組み付けられており、面光源装置に使用されている状態では、略平板状となっている。
この光制御シート１６は、発光管１３から出射した光の輝度ムラを低減させて均一化するとともに必要な出射角度範囲内に出射光を集光する機能を有する。この光制御シート１６の形状の詳細に関しては後述する。
反射型偏光性シート１７は、ＬＣＤパネル１１と光制御シート１６との間に配置され、視野角を狭めることなく輝度を上昇させる偏光分離シートである。本実施形態では、ＤＢＥＦ（住友スリーエム株式会社製）であり、その厚さは、０．４ｍｍである。
【００２２】
ここで、光制御シート１６の形状について説明する。
図２は、本実施形態の光制御シート１６の斜視図である。
図３は、本実施形態の光制御シート１６の垂直方向及び水平方向での断面図である。図３（ａ）は、シート面の法線に平行であって、使用状態における垂直方向での光制御シート１６の断面図であり、図３（ｂ）は、シート面の法線に平行であって、使用状態における水平方向での光制御シート１６の断面図である。なお、図２及び図３では、光制御シー
ト１６は、その形状を拘束しない状態で示している。
光制御シート１６は、その形状を拘束しない状態において、シート面の法線に平行であってシート面内で直交する２つの方向のいずれの断面においても、単位光学形状１６１が複数配列された側の面が凹側となるような湾曲形状を有している。ここで、シート面とは、光制御シート１６全体としてみたときにおける、シートの平面方向となる面を示すものであり、以下の説明中、及び、特許請求の範囲においても、同一の定義として用いている。本実施形態では、光制御シート１６がその形状を拘束しない状態で湾曲しているため、シート面という場合には、光制御シート１６の入射側の面の４つの頂点を通る平面に平行な面であるとする。
【００２３】
本実施形態の光制御シート１６は、シート面の法線に平行であって使用状態における水平方向での断面、シート面の法線に平行であって垂直方向での断面のいずれにおいても、その湾曲形状が入射側に凸となるように配置されており、光制御シート１６の厚さは０．４５ｍｍである。なお、以下の明細書中において、特に断りの無い場合には、垂直方向での断面、水平方向での断面とは、シート面の法線に平行であって使用状態における垂直方向での断面、シート面の法線に平行であって使用状態における水平方向での断面を意味するものとする。
【００２４】
本実施形態の光制御シート１６は、発光管１３から出射した光の輝度ムラを低減させるとともに集光する効果を有した光学シートであり、光の出射側となる湾曲形状の凹側の面に、単位光学形状１６１が平行に複数配列されている。
単位光学形状１６１の並ぶ方向は、発光管１３の並ぶ方向（垂直方向）と一致しており、その断面形状は、平面と曲面とを組み合わせた非対称な形状となっている。
本実施形態の光制御シート１６は、屈折率１．５３の透明なメタクリルスチレン（ＭＳ）樹脂を用いて、押し出し成形によって、複数配列された単位光学形状１６１が一体に形成され、不図示のローラー等によって熱を加えることによって、湾曲形状が付与されている。なお、光制御シート１６は、ＭＳ樹脂に限らず、ポリカーボネート（ＰＣ）や、メタクリレート−ブタジエン−スチレン（ＭＢＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、スチレン等の光透過性を有する他の熱可塑性樹脂を適宜選択して使用してもよいし、熱硬化性樹脂を用いてもよいし、紫外線硬化型樹脂を用いた紫外線成形と呼ばれる方法により作製してもよい。
【００２５】
図４は、本実施形態の単位光学形状１６１の形状を説明する図である。なお、図４では、光制御シート１６の垂直方向での断面の一部を拡大して示している。
単位光学形状１６１の形状については、頂点Ｔを基準として、使用状態における垂直方向上側の上側形状１６１Ｕと下側の下側形状１６１Ｄとに分けて説明する。
下側形状１６１Ｄは、位置Ａから頂点Ｔまでのシート面に平行な方向の幅が０．０９ｍｍ、すなわち図４に示した断面において、上下方向（垂直方向）の幅ＷＤ＝０．０９ｍｍの平面（平面側）であり、シート面に対して４６度の角度を持って形成されている。
上側形状１６１Ｕは、図４に示した断面において、位置Ａからシート面に平行に上方へ０．１８９ｍｍにある位置Ｂを置き、この位置Ｂと頂点Ｔとを通る半径０．１９５ｍｍの円筒面（曲面側）である。
【００２６】
図５は、本実施形態の光制御シート１６の湾曲形状を測定する測定方法を説明する図である。図５（ａ）は、光制御シート１６を出射側から見た、測定に用いる試料切片を切り取る位置を示す図であり、図５（ｂ）は、試料切片の形状を示す図であり、図５（ｃ）は、測定の様子を示す図である。なお、説明を容易にするために、図５（ａ），（ｂ）においては、光制御シート１６は湾曲していない平板状として示している。
本実施形態の光制御シート１６の湾曲形状を測定する測定方法を説明する。
まず、光制御シート１６から、略矩形の６つの試料切片１６Ａ１，１６Ｂ１，１６Ａ２
，１６Ｂ２，１６Ａ３，１６Ｂ３を切り取る。この試料切片１６Ａ１，１６Ｂ１，１６Ａ２，１６Ｂ２，１６Ａ３，１６Ｂ３は、短辺がＷ１＝３０ｍｍ、長辺がＷ２＝１５０ｍｍであり、その長辺方向は、それぞれ光制御シート１６の水平方向、垂直方向に一致する。本実施形態では、試料切片１６Ａ１，１６Ａ２，１６Ａ３は、その長辺方向が光制御シート１６の水平方向に一致し、試料切片１６Ｂ１，１６Ｂ２，１６Ｂ３は、その長辺方向が光制御シート１６の垂直方向に一致しており、それぞれ、図５（ａ）に示すように、光制御シート１６の短辺（垂直方向）の両端部及び中央部の３ヶ所から切り出されている。
【００２７】
次に、試料切片１６Ａ１，１６Ａ２，１６Ａ３（以下、理解を容易にするためにこれらを１６Ａとする），１６Ｂ１，１６Ｂ２，１６Ｂ３（以下、理解を容易にするためにこれらを１６Ｂとする）の一方の短辺側の端部を第１の端部１６Ａ−ａ，１６Ｂ−ａとし、他方の端部を第２の端部１６Ａ−ｂ，１６Ｂ−ｂとする。
試料切片１６Ａ，１６Ｂを、第１の端部１６Ａ−ａ，１６Ｂ−ａの入射側の面を垂直方向に延在する測定基準面Ｐに接触させ、試料切片１６Ａ，１６Ｂの長辺方向を垂直方向に平行として、第２の端部１６Ａ−ｂ，１６Ｂ−ｂを第１の端部１６Ａ−ａ，１６Ｂ−ａよりも垂直方向上側に配置する。この状態での、試料切片１６Ａ，１６Ｂの第２の端部１６Ａ−ｂ，１６Ｂ−ｂの入射側の面と、測定基準面Ｐとの水平方向の距離を測定し、この距離Ｓを光制御シート１６の湾曲形状の湾曲量とする。
本実施形態の光制御シート１６は、６つの試料切片１６Ａ１，１６Ａ２，１６Ａ３，１６Ｂ１，１６Ｂ２，１６Ｂ３のいずれも、湾曲量Ｓ＝３ｍｍであった。
なお、このようにして測定される湾曲量Ｓは、２ｍｍ以上、５ｍｍ以下であることが好ましい。この理由を以下に説明する。
【００２８】
光制御シートの湾曲形状と輝度ムラ等の表示不良の関係を調べるために、本実施形態の光制御シート１６とは湾曲形状が異なる測定例１から測定例１０の光制御シートを用意して、上述のように６つの試料切片１６Ａ１，１６Ｂ１，１６Ａ２，１６Ｂ２，１６Ａ３，１６Ｂ３を切り出して湾曲量Ｓを測定し、実際にこれらの光制御シートを面光源装置に用いた透過型表示装置を用意して表示される映像と、光制御シートの変形の有無とに関して調べた。各測定例の光制御シートの湾曲量に関しては後述の表１に記載してある。
測定例１及び測定例２の光制御シートは、水平方向の断面及び垂直方向の断面で、出射側に凸となる湾曲形状を有している。
測定例３の光制御シートは、水平方向の断面と垂直方向の断面とで湾曲形状が異なり、水平方向の断面では出射側に凸となる湾曲形状を有し、垂直方向の断面では入射側に凸となる湾曲形状を有している。
測定例４の光制御シートは、水平方向の断面では湾曲形状を有しておらず、垂直方向の断面では出射側に凸となる湾曲形状を有している。
【００２９】
測定例５の光制御シートは、周縁部分のみに、水平方向の断面と垂直方向の断面とで異なる湾曲形状を有しており、水平方向の断面では入射側に凸の湾曲形状を有し、垂直方向の断面では、出射側に凸の湾曲形状を有している。
測定例６の光制御シートは、水平方向の断面では湾曲しておらず、垂直方向の断面では入射側に凸となる湾曲形状を有している。
測定例７及び測定例８の光制御シートは、水平方向の断面と垂直方向の断面とで湾曲形状が異なり、水平方向の断面では入射側に凸となる湾曲形状を有し、垂直方向の断面では出射側に凸となる湾曲形状を有している。
測定例９及び測定例１０の光制御シートは、水平方向の断面及び垂直方向の断面で、入射側に凸となる湾曲形状を有している。
【００３０】
【表１】
2008251451.tif 000003
【００３１】
表１は、測定例１から測定例１０の光制御シートの湾曲量Ｓと透過型表示装置に表示される映像や変形の有無の評価結果を示す表である。なお、湾曲量Ｓの値に関して、正の値であることは、入射側に凸であることを示し、負の値であることは、出射側に凸であることを示している。
【００３２】
各測定例の光制御シートの評価方法を説明する。
まず、各測定例の光制御シートをそれぞれ３枚ずつ用意し、それぞれ面光源装置の枠部材に組み付けて面光源装置及び透過型表示装置を作製し、常温常湿（２５℃、相対湿度５０％）の環境下で、面光源装置を２４時間点灯した後、透過型表示装置に表示される映像を評価する（これを、試験１とする）。
次に、試験１を経た後に、各透過型表示装置を高温多湿（６０℃、相対湿度９０％）の環境下に置いて４８時間放置した後に、常温常湿の環境下に２時間放置する。その後、常温常湿の環境下で面光源装置を２４時間点灯した後に、透過型表示装置に表示される映像を評価する（これを、試験２とする）。
上述した試験１の映像評価とこの試験２での映像評価とにおいて、差があるか否かを評価し、これを評価方法１とする。すなわち、評価方法１では、試験２の映像評価と試験１の映像評価とに差が有る場合、その差が大きいほど、その光制御シートは、耐環境性が悪いことを意味している。
また、試験２の後に各光制御シートを取り出して、高温多湿の環境を経たことによって生じ易い反りや撓み等の変形による割れや欠け、白化（光制御シートを変形させるような力がかかったことにより、光制御シートの力がかかった箇所が白濁化する現象）の発生の有無を評価した。これを評価方法２とする。
これらの評価結果から、各測定例の光制御シートを総合的に評価した。
【００３３】
表１に示す総評において、○は、試料とした３枚の光制御シート全てが、次の２つの条件（条件１，条件２）をともに満たす場合である。
（条件１）評価方法１において、試験１及び試験２の双方で良好な映像が観察された。試験１及び試験２において、映像に差は殆ど感じられない。
（条件２）評価方法２において、白化、割れ、欠け等が発生していない。
【００３４】
△は、次の２つの条件（条件３，条件４）をともに満たす場合である。
（条件３）評価方法１において、試験１では良好な映像が観察されたが、試験２では観察された映像に、テレビ画像としては許容範囲内であるが、輝度ムラ、色ムラや色滲み等
の表示不良が生じた光制御シートが、試料とした３枚のうち、１枚以上あった。すなわち、試験１の映像評価と試験２の映像評価の間で映像の評価に、許容範囲内ではあるが差が生じている光制御シートが１枚以上あった。
（条件４）評価方法２において、白化、割れ、欠け等が、試料とした３枚全てに発生していない。
【００３５】
×は、以下の２つの条件（条件５，条件６）のいずれかが確認された場合である。
（条件５）評価方法１において、試験１と試験２との間で映像の評価の差が明確に生じている光制御シートが１枚以上あった。例えば、試験２で観察された映像が、試験１で観察された映像に比べて、透過型表示装置としての使用に耐えない程の輝度ムラ、色ムラや色滲み等の表示不良が生じたもの等が、試料とした３枚のうち、１枚以上あった。
（条件６）評価方法２において、白化、割れ、欠けが生じた光制御シートが、試料とした３枚のうち、１枚以上あった。
【００３６】
表１に示すように、水平方向の断面及び垂直方向の断面で、出射側に凸となる湾曲形状を有しているもの（測定例１及び測定例２の光制御シート）や、水平方向の断面では湾曲形状を有しておらず、垂直方向の断面で出射側に凸となる湾曲形状を有しているもの（比較例４の光制御シート）、水平方向の断面と垂直方向の断面とで湾曲形状が異なるもの（測定例３、測定例５、測定例７の光制御シート）では、表１に示すように、その評価は×であった。これらの光制御シートは、評価方法２では、割れや欠け、白化等は観察されなかったが、評価方法１では、試験２で観察された映像には輝度ムラ、色ムラ等の表示不良が著しく生じていた。
【００３７】
また、一方向の断面でのみ湾曲形状を有するもの（測定例６の光制御シート）、水平方向の断面と垂直方向の断面とで湾曲形状が異なるが、入射側に凸となる方（水平方向）の断面での湾曲量の方が大きいもの（測定例８の光制御シート）では、表１に示すように、その評価は△であった。これらの光制御シートは、評価方法２では、割れや欠け、白化等は観察されなかった。しかし、評価方法１では、試験２で観察された映像に、許容範囲内ではあるが、輝度ムラ等の表示不良が生じているものが有った。
【００３８】
さらに、水平方向及び垂直方向の断面で、入射側に凸となるような湾曲形状を有している場合には、６つの試料切片全てが２ｍｍ未満の湾曲量を有するもの（測定例９の光制御シート）では、表１に示すように、その評価は△であった。これらの光制御シートは、評価方法２では、割れや欠け、白化等は観察されなかった。しかし、評価方法２では、試験２で観察された映像に、輝度ムラ等の表示不良が生じているものが有った。
しかし、６つの試料切片全ての湾曲量が２ｍｍ以上となるもの（測定例１０の光制御シート）では、表１に示すように、その評価は○であった。この測定例１０の光制御シートは、評価方法２では、割れや欠け、白化等は観察されなかった。また、評価方法１では、試験１及び試験２の双方で、非常に良好な映像が観察され、その映像に差は殆ど感じられなかった。
以上のことから、光制御シート１６の湾曲量Ｓは、２ｍｍ以上であることが好ましいといえる。
【００３９】
次に、透過型表示装置の画面サイズと、光制御シートの湾曲量との関係を調べた。
画面サイズが、２６インチワイドサイズ（３２４ｍｍ×５７６ｍｍ）、３２インチワイドサイズ（３９２ｍｍ×６９８ｍｍ）、３７インチワイドサイズ（４６１ｍｍ×８２０ｍｍ）、４５インチワイドサイズ（５５５ｍｍ×９８６ｍｍ）の４種類の透過型表示装置を用意し、大きさや湾曲量が異なる測定例１１から測定例３６までの光制御シートを各透過型表示装置の面光源装置に用いて、上述した評価方法１及び評価方法２で総合的に評価した。
【００４０】
【表２】
2008251451.tif 000004
【００４１】
表２は、透過型表示装置の画面サイズと光制御シートの湾曲量Ｓとの関係を示す表である。表２中に示す総評は、上述の表１の評価基準と同様の評価基準で行ったものである。
表２には、測定例１１から測定例３６までの光制御シートの垂直方向及び水平方向での湾曲量が示されているが、ここで垂直方向（短辺方向）の湾曲量とは、図５に示す試料切片１６Ｂ１，１６Ｂ２，１６Ｂ３の湾曲量の平均値に相当し、水平方向（長辺方向）の湾曲量とは、図５に示す試料切片１６Ａ１，１６Ａ２，１６Ａ３の湾曲量の平均値に相当している。また、上述の表１と同様に、湾曲量の値に関して、正の値であることは、入射側に凸であることを示し、負の値であることは、出射側に凸であることを示している。
【００４２】
表２に示す結果から以下のことがわかった。
（１）画面サイズが小さい場合は、光制御シートの湾曲形状による影響はさほど大きくないが、画面サイズが大きくなるにつれ、光制御シートの湾曲形状の影響が大きくなり、垂直方向及び水平方向の断面で入射側に凸となる光制御シートが、試験２で観察される映像と試験１で観察される映像と殆ど差がなく、良好な映像を表示する傾向にある。
（２）光制御シートの湾曲量が５ｍｍを超えると、高温高湿の環境下に置かれる等の環境の変化によって、光制御シートが変形し、割れや欠け、白化が生じる。表２に示す測定例１７、２４、３０、３６の光制御シートは、評価方法２において、シートの割れや欠け、白化等の現象が生じていた。
以上のことから、光制御シート１６の湾曲量Ｓは、２ｍｍ以上、５ｍｍ以下であることが、良好な映像を表示する観点から好ましいことが言える。
【００４３】
図６は、本実施形態の光制御シート１６と比較例１の光制御シートとを比較する図である。図６（ａ）は、比較例１の光制御シート２６を用いた面光源装置及び透過型表示装置２０の垂直方向での断面図であり、図６（ｂ）は、本実施形態の光制御シート１６を用いた面光源装置及び透過型表示装置１０の垂直方向での断面図である。なお、図６（ｂ）では、光制御シート１６は、その形状を拘束しない状態で示している
比較例１の光制御シート２６は、湾曲形状を有しておらず、略平板状である点が、本実施形態の光制御シート１６とは異なる。
比較例１の光制御シート２６は、発光管１３からの熱等によって、接している環境の温度や湿度等が変化すると、両面の表面積等の違い等から、図６（ａ）中に破線で示すように、出射側に凸となるような反りが生じる場合がある。このとき、反射型偏光性シート１７は、比較例１の光制御シート２６よりも厚みが薄いため、比較例１の光制御シート２６の反りに追従して出射側に凸となるように反る。
【００４４】
通常、面光源装置、透過型表示装置では、光制御シートや拡散光学シート等の各光学シート及びＬＣＤパネルが配置される光の進行方向の位置は、不図示の枠部材等によって保持されており、その間隔は、０〜２ｍｍ程度と狭い。
従って、比較例１の透過型表示装置２０では、光制御シート２６が出射側に反ってＬＣＤパネル１１が圧迫されたり、光制御シートが撓むことによって光の均一性が損なわれたりすることによって、圧迫痕が生じたり、ＬＣＤパネルが損傷したり、輝度ムラ等の表示不良が生じたりする場合があった。
【００４５】
また、図示しないが、本実施形態の光制御シート１６と略同様の形態であるが、水平方向での断面形状のみが入射側に凸となる湾曲形状である比較例２の光制御シート、垂直方向での断面形状のみが入射側に凸となる湾曲形状である比較例３の光制御シート（例えば、上述の測定例６の光制御シート等）を用いた面光源装置及び透過型表示装置では、温度や湿度等の環境の変化によって、湾曲形状が付与されていない方向（比較例２の光制御シートでは垂直方向、比較例３の光制御シートでは水平方向）において、出射側に凸となる反りが生じ、表示不良が生じたり、光制御シートが破損したりする場合があった。
【００４６】
一方、本実施形態の光制御シート１６を用いた面光源装置及び透過型表示装置では、図６（ｂ）に示すように、光制御シート１６が、その形状を拘束しない状態で、その湾曲形状が入射側（発光管１３側）に凸となるように配置され、６つの試料切片１６Ａ１，１６Ｂ１，１６Ａ２，１６Ｂ２，１６Ａ３，１６Ｂ３を用いて測定される湾曲量Ｓが２ｍｍ以上、５ｍｍ以下（本実施形態では、湾曲量Ｓ＝３ｍｍ）であるので、発光管１３からの熱等によって生じる光制御シート１６の変形を吸収し、光制御シート１６が出射側へ凸となるように反ること無く、良好な映像を表示できる。
【００４７】
なお、本実施形態の光制御シート１６は、その形状を拘束しない状態では、湾曲形状を有しているため、入射側に凸となるように配置して面光源装置の枠部材に組み付けた場合に、略平板状とならずに入射側に凸となる湾曲形状となり、厚みの薄い光拡散シート１５が、その光制御シート１６の湾曲形状に追従して湾曲し、乳白板１４を圧迫する場合がある。しかし、光拡散シート１５及び乳白板１４は、主として無指向性の光拡散特性を有するので、湾曲したり圧迫されたりした場合にも、その光学特性上に問題は生じない。
また、乳白板１４は、厚さが２ｍｍと厚く、光制御シート１６の湾曲形状による圧力にも十分耐え得るだけの剛性を有しているので、光制御シート１６の湾曲形状によって乳白板１４が湾曲したり破損したりすることはない。
さらに、光制御シート１６の湾曲形状は、光制御シート１６に形成された単位光学形状１６１の集光作用を損なう程のものではなく、かつ、実際に面光源装置に組み付ける場合には、その四辺が保持され、略平板状となっているので、映像表示に支障を与えるものではない。
【００４８】
従って、光制御シート１６を、その形状を拘束しない状態で、上述のような湾曲形状とすることにより、温度や湿度等の環境の変化による影響を受けた場合に、光制御シート１６が出射側に凸となるように反ってＬＣＤパネル１１を圧迫することに起因する輝度ムラ、色ムラ、色滲み等の表示不良を防止でき、良好な映像を表示できる。
また、光制御シート１６は、押し出し成形によって形成でき、湾曲形状も容易に形成できるので、生産コストを上げることなく実現できる。
【００４９】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
（１）本実施形態において、光制御シート１６は、その湾曲形状の凹側となる面に垂直方向での断面形状が直線と曲線とを組み合わせた形状であり、上下方向において非対称である単位光学形状１６１が垂直方向に複数配列されたレンズ形状を有する例を示したが、これに限らず、単位光学形状１６１は、例えば、断面形状が略二等辺三角形状である単位レンズ（プリズム）形状や、断面形状が楕円形状の一部であるレンチキュラーレンズ形状であってもよいし、その配列方向は、水平方向であってもよい。
【００５０】
（２）本実施形態において、光制御シート１６は、湾曲形状の凸側となる面に、微細な凹凸形状を有してもよい。
【００５１】
（３）本実施形態において、光制御シート１６は、１種類の単位光学形状１６１が複数配列されて形成される例を示したが、これに限らず、例えば、複数種類の単位レンズを組み合わせて形成してもよい。
【００５２】
（４）本実施形態において、光制御シート１６は、単層構造である例を示したが、これに限らず、例えば、熱可塑性樹脂の層と、その熱可塑性樹脂と略同一の樹脂であり拡散材等の添加剤を含む層とを２層押し出し成形する場合等のように、成形時には、熱可塑性樹脂を用いた多層押し出し成形によって形成されるが、完成後は実質的に単層とみなせる構造としてもよい。
【００５３】
（５）本実施形態において、光制御シート１６は、試料切片１６Ａ，１６Ｂを用いて測定した湾曲量Ｓ＝３ｍｍである例を示したが、これに限らず、湾曲量Ｓは、２ｍｍ以上、５ｍｍ以下であればよい。
【００５４】
（６）本実施形態において、光制御シート１６は、使用状態における垂直方向での断面形状と水平方向での断面形状とが、入射側に凸となる湾曲形状である例を示したが、これに限らず、シート面内で直交する２つの方向であれば、いずれの２方向であってもよい。
【００５５】
（７）本実施形態において、光制御シート１６は、押し出し成形時にローラー等によって湾曲形状が付与される例を示したが、これに限らず、例えば、略平板形状の光制御シートを成形した後に熱処理（アニーリング）を加える等、他の方法によって湾曲形状を付与してもよい。
【００５６】
（８）本実施形態において、光制御シート１６は、その厚みが０．４５ｍｍである例を示したが、これに限らず、０．２５ｍｍ〜０．６ｍｍの間のものを適宜選択して使用してよい。
【００５７】
（９）本実施形態において、面光源装置は、発光管１３から出射側へ、乳白板１４、光拡散シート１５、光制御シート１６、反射型偏光性シート１７の順に各種光学シートが配置される例を示したが、これに限らず、例えば、発光管１３から出射側へ、乳白板１４、光拡散シート１５、光制御シート１６、第２の光拡散シートの順に配置されるものとしてもよい。この場合第２の光拡散シートは、本実施形態に示した光拡散シート１５と同様にヘイズ値の高い光学シートでもよいし、ヘイズ値が４７．９％等のヘイズ値の小さい拡散シートとしてもよい。
また、面光源装置は、発光管１３から出射側へ、乳白板１４、光制御シート１６、光拡散シート１５の順に配置されるものとしてもよい。
【００５８】
（１０）本実施形態において、線光源を並列に並べた面光源装置を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、点光源を用いる面光源装置であってもよい。
なお、本実施形態及び各変形形態は、適宜組み合わせて用いることも可能であるが、詳細な説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明による面光源装置、透過型表示装置の実施形態を示す図である。
【図２】本実施形態の光制御シート１６の斜視図である。
【図３】本実施形態の光制御シート１６の垂直方向及び水平方向での断面図である。
【図４】本実施形態の単位光学形状１６１の形状を説明する図である
【図５】本実施形態の光制御シート１６の湾曲形状を測定する測定方法を説明する図である。
【図６】本実施形態の光制御シート１６と比較例１の光制御シートとを比較する図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０    透過型表示装置
１１    ＬＣＤパネル
１２    反射板
１３    発光管
１４    乳白板
１５    光拡散シート
１６    光制御シート
１６１    単位光学形状
１７    反射型偏光性シート
【図１】
2008251451.tif 000005
【図２】
2008251451.tif 000006
【図３】
2008251451.tif 000007
【図４】
2008251451.tif 000008
【図５】
2008251451.tif 000009
【図６】
2008251451.tif 000010