(57)【要約】【課題】従来のプリズムシートでは得られなかった光学特性を得ることができるプリズムシートおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】本発明のプリズムシート１は、平坦なシート本体２と、シート本体の一方の面の略全体に配置されたプリズム部６と、シート本体の他方の面の一部に配置されたレンズ部１０とを備えていることを特徴とする。【選択図】図２
2008282770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦なシート本体と、
前記シート本体の一方の面の略全体に配置された複数のプリズムで構成されるプリズム部と、
前記シート本体の他方の面の少なくとも一端部に配置され、前記プリズムの延びる方向にほぼ平行に延びる複数の柱状のレンズで構成されるレンズ部とを備え、
前記レンズ部は、該レンズが延びる方向と直交する方向の前記レンズ間の間隔が、前記シート本体の一端から他端に向かって大きくなるように配置される、
ことを特徴とするプリズムシート。
【請求項２】
前記レンズ部は、前記レンズの高さが、前記シート本体の一端から他端に向かって小さくなるように形成される、
請求項１に記載のプリズムシート。
【請求項３】
前記レンズ部は、前記レンズの幅が、前記シート本体の一端から他端に向かって小さくなるように形成される、
請求項１または請求項２に記載のプリズムシート。
【請求項４】
前記レンズの少なくとも側面または谷部が粗面化されている、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のプリズムシート。
【請求項５】
前記レンズ部が配置されている面において、前記レンズ部以外の面の一部または全部は、粗面化されている、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のプリズムシート。
【請求項６】
前記粗面化が、凹形状または凸形状を、規則的に配置することにより、または、内部に凹形状または凸形状をランダムに配置した集合体を、規則的に配置することにより、なされている、
請求項５に記載のプリズムシート。
【請求項７】
一次光源と、
該一次光源から発せられる光を入射する光入射面および入射した光を出射する光出射面を有する導光板と、
前記導光板の前記光出射面に対向配置される請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のプリズムシートとを備えている、
ことを特徴とする面光源装置。
【請求項８】
前記光入射面は前記導光板の側端面であり、前記導光板は、前記光入射面から所定長さにわたって、厚さが、前記導光板の他の部分より大きい入光部を有し、
前記プリズムシートは、前記入光部より前記光入射面から離れた位置に配置される、
請求項７に記載の面光源装置。
【請求項９】
前記入光部は、厚さが、前記光入射面から離れる方向に向かって次第に減少するように形成される、
請求項７または請求項８に記載の面光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリズムシートおよびこれを備えた面光源装置に関し、詳細には、一方の面の略全体にプリズムが形成され、他方の面の少なくとも一端部にレンズが形成されたプリズムシートおよびこのプリズムシートを備えた面光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面にプリズム状の凹凸部が形成された光学シートであるプリズムシートは、液晶表示装置のバックライト機構等で使用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
液晶表示装置が搭載される携帯電話機等の電子機器の小型化、薄型化に伴って、液晶表示装置自体の小型化、薄型化の要請がある。このような要請に応じるため、バックライト機構に使用されるプリズムシートに、より高い光学性能が求められるようになってきている。
【０００４】
例えば、ＬＥＤチップを導光板の端面に配置した端面入射型のバックライト機構では、導光板の上方に配置されるプリズムシートに、導光板からの光を効率良く正面方向に配向して高輝度化する機能に加え、ＬＥＤが配置された領域近傍（入光部）において明部と暗部が生じる輝度むらや、光源と反対側からの斜視観察において視認される斜光輝線などを防止するといった新たな機能が求められている。
また、冷陰極管ランプ（CCFL）を用いたバックライト機構では、CCFLの映りこみ輝線の防止などが求められている。特に、導光板を薄くした場合には、入光部で大きくなる輝度むらを防止することが求められている。
特許文献１では、これらを解決するバックライトユニットが提案されているが、上記技術では、入光部の斜視輝線の問題が解決されておらず、また、いわゆる額縁部を狭くしたときの（狭額縁における）均斉度のレベルが不十分であるという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４２０７８号公報
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、従来のプリズムシートでは得られなかった光学性能を得ることができるプリズムシート、面光源装置およびプリズムシートの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、平坦なシート本体と、前記シート本体の一方の面の略全体に配置された複数のプリズムで構成されるプリズム部と、前記シート本体の他方の面の少なくとも一端部に配置され、前記プリズムの延びる方向にほぼ平行に延びる複数の柱状のレンズで構成されるレンズ部とを備え、前記レンズ部は、該レンズが延びる方向と直交する方向の前記レンズ間の間隔が、前記シート本体の一端から他端に向かって大きくなるように配置される、ことを特徴とするプリズムシートが提供される。
【０００８】
このような構成によれば、シート本体の一方の面に配置されたプリズム部と他方の面に配置されたレンズ部との相乗効果で、従来のプリズムシートで得ることができなかった光学性能が得られる。つまり、レンズが延びる方向と直交する方向に関するレンズ間の間隔が、シート本体の一端から他端に向かって大きくなっているので、プリズム部およびレンズ部の両方が形成されている部分のシート本体におけるモアレの発生を抑制することができる。したがって、例えば入光部近傍にレンズ部が配置されれば、当該入光部における輝度むらの発生を効果的に防止することができる。
【０００９】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記レンズ部は、前記レンズの高さが、前記シート本体の一端から他端に向かって小さくなるように形成される。ここで、高さが減少するとは、レンズの鉛直方向（プリズムシートの厚み方向）の長さが短くなることを意味する。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記レンズ部は、前記レンズの幅が、前記シート本体の一端から他端に向かって小さくなるように形成される。
【００１０】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記レンズ部が、断面が略三角形状、略半円形状、略半楕円形状、または略台形形状の複数の突起から構成されている。
【００１１】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記プリズム部が、複数の略三角柱状のプリズム部から構成されている。
【００１２】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記レンズ部の少なくとも側面または谷部が粗面化されている。
本発明の他の好ましい態様によれば、少なくとも前記レンズ部の下方に位置するプリズム部の少なくとも側面または谷部が粗面化されている。
本発明の他の好ましい態様によれば、少なくとも前記レンズ部の下方に位置するプリズム部の少なくとも側面が粗面化または谷部が変形させられている。
【００１３】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記レンズ部が配置されている面において、前記レンズ部以外の面の一部または全部は、粗面化されている。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記粗面化が、凹形状または凸形状を、規則的に配置することにより、または、内部に凹形状または凸形状をランダムに配置した集合体を、規則的に配置することにより、なされている。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記レンズ部が配置されている面において、前記レンズ部以外の面の一部または全部は、ブラスト加工等により、微細でランダムな凹凸が形成されている。
【００１４】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記シート本体の内部に平均粒径４μｍ〜10μｍの拡散材が混入分散させられている。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記シート本体の少なくとも一方の面に、平均粒径４μｍ〜10μｍの拡散材を含んだ樹脂がコ−ティングされている。
【００１５】
本発明の他の態様によれば、一次光源と、該一次光源から発せられる光を入射する光入射面および入射した光を出射する光出射面を有する導光板と、前記導光板の前記光出射面に対向配置される前述のプリズムシートとを備えている、ことを特徴とする面光源装置が提供される。
【００１６】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記光入射面は前記導光板の側端面であり、前記導光板は、前記光入射面から所定長さにわたって、厚さが、前記導光板の他の部分より大きい入光部を有し、前記プリズムシートは、前記入光部より前記光入射面から離れた位置に配置される。
【００１７】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記入光部は、厚さが、前記光入射面から離れる方向に向かって次第に減少するように形成される。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記光入射面における前記導光板の厚さは、５００μｍ以下である。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記入光部が形成される前記所定寸法は、０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下である。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記一次光源は、ＬＥＤ光源である。
【００１８】
本発明の他の好ましい態様によれば、レンズ部の頂角は70〜120度、好ましくは80〜110度、さらに好ましくは80〜100度である。
【００１９】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記略三角柱状のプリズム部の頂角は40〜90度、好ましくは45〜70度である。
【００２０】
本発明の他の好ましい態様によれば、プリズム部を構成するプリズムのピッチが１μｍ〜６０μｍ、好ましくは１０μｍ〜３０μｍ、さらに好ましくは１５μｍ〜２０μｍである。
【発明の効果】
【００２１】
このような構成を有する本発明によれば、CCFLや、チップ型LEDなどの入光部近傍の従来のプリズムシートでは得られなかった光学性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施形態のプリズムシート１の構成を説明する。
［第一実施形態］
図１は、本発明の第一実施形態のプリズムシート１の構成を示す模式的な平面図であり、図２は模式的な側面図である。なお、各図面において、プリズムおよび突起等は誇張して表現されている。
【００２３】
図１および図２に示されているように、プリズムシート１は、透明なエネルギ線硬化樹脂で形成された略長方形状のシート部材であり、平坦なシート本体２を備えている。本実施形態では、シート本体２は、幅３６．６ｍｍ、長さ４８．８ｍｍの長方形形状を有している。シート本体の厚さは、３００μｍ以下が好ましく、１００μｍ以下がより好ましく、５０μｍ以下が最も好ましい。
【００２４】
シート本体２の裏面全体には、シート本体２の幅方向に延びるように並列配置された多数の略三角柱状のプリズム４によって構成されたプリズム部６が設けられている。シート本体２の表面の長手方向一端側部分には、並列配置された複数の略三角柱状の突起８によって構成されたレンズ部１０が設けられている。シート本体２、プリズム４および突起８は何れも透明樹脂で構成されている。
【００２５】
本実施形態のプリズムシート１では、各三角柱状のプリズム４の頂角αが、４０〜９０度であるのが好ましく、４５〜７０度であるのが更に好ましい。頂角が４０度より小さいと先端が変形し易く、また、プリズム４を形成するための金型加工が困難となるので好ましくない。一方、９０度より大きいと光を法線方向に偏向する効率が低下するので好ましくない。さらに、レンズシート１では、プリズム４のピッチは、１μｍ〜６０μｍ、好ましくは１０μｍ〜３０μｍ、さらに好ましくは１５μｍ〜２０μｍである。
【００２６】
ここで、プリズム４は、モアレの発生を抑制するために、シート本体２の幅方向に対して所定角度を有して延びるように配置されていてもよい。所定角度は、０°以上６°以下の範囲内であることが好ましい。また、プリズムシート１とともに使用される導光板と、プリズム４の頂部間の磨耗を防ぐため、プリズム４の先端をフラットに微小カットしてもよい。この微少カットの幅は２μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは１μｍ以下、最も好ましくは０．５μｍ以下である。微少カット幅が広すぎると、導光板と微少カット部が光学密着を起こし光学密着部がバックライト上で光学欠陥として視認されたり、輝度が低下する可能性があるため、上記範囲が好ましい。
【００２７】
本実施形態のプリズムシート１では、略三角柱形状の突起８は、シート本体２の幅方向にほぼ沿って延びている。プリズム４および突起８のこのような配置により、突起８の稜線は、プリズム４の稜線と略平行して延びている。
なお、突起８は、モアレの発生を抑制するために、シート本体２の幅方向に対して所定角度を有して延びるように配置されてもよい。所定角度としては、０°以上６°以下の範囲内であることが好ましい。
したがって、プリズム４の延びる方向と突起８の延びる方向とがなす角度は、０°以上１２°以下の範囲内であることが好ましい。
【００２８】
さらに、突起８は、シート本体２の一端から他端に向けて徐々にその間隔が大きくなるように配置される。本実施形態では、突起８が延びる方向と直交する方向に関する突起８の稜線間の距離、つまり突起８のピッチＰは、シート本体２の一端から他端に向けて一定の増加率で増加する。このような配列により、プリズム４との組み合わせによって発生するモアレをより一層効果的に抑制することができる。
【００２９】
本実施形態のプリズムシート１は、携帯電話用の２．４インチサイズのLEDバックライトに用いるプリズムシートであり、突起８は、プリズムシート１の端部から７ｍｍ程度の範囲にわたって形成されている。この長さは、１５ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましく、７ｍｍ以下が更に好ましい。また、突起８は、シート本体２の一端から、使用する導光板の入光部の厚みの０．５〜３０倍までの範囲にわたって形成されていることが好ましい。
【００３０】
また、各突起８の頂角の角度βは、７０〜１２０度の範囲が好ましく、８０〜１１０度がより好ましく、８０〜１００度が更に好ましく、約９０度が最も好ましい。
【００３１】
本実施形態のプリズムシートでは、突起８の側面または谷部が粗面化されている。
また、シート本体２の表面の突起８が形成されていない部分も粗面化されている。この粗面化の程度は、微弱である。このような粗面化によって、突起８と他の部分との境界部が視認されにくくなり、さらにバックライトを構築する際に、直上に載置される液晶パネルとのスティッキングが防止される。この粗面化は、突起８が設けられている側から他端側に向けて、粗面化の程度が徐々に低下するようにグラデーション付けされてもよい。
さらに、突起８の下方に位置するプリズム４の谷部または側面も粗面化されている。
【００３２】
このようなプリズムシート１を製造する場合には、シート本体２の両面に、射出成型によってプリズム４および突起８を形成してもよい。この場合には、まず、プリズム部６およびレンズ部１０の形状に対応した形状を有する金型を用意し、この金型内にエネルギ線硬化樹脂を注入する。その後エネルギ線硬化樹脂にエネルギ線を照射して硬化させることによって、シート本体２、プリズム部６、およびレンズ部１０を一体的に形成することが好ましい。
なお、一方の面にプリズム４が形成されているシートの他方の面に、射出成形等によって複数の突起８からなるレンズ部１０を形成することによって、プリズムシート１を得てもよい。
【００３３】
また、上述のプリズムシート１を製造する場合には、プリズム部４および突起８の形状にそれぞれ対応した形状を有するローラ金型を用いて、シート本体２の両面にプリズム４および突起６の形状を転写することによって製造してもよい。この場合には、まず、シート本体２をプリズム部４形成用のローラ金型に巻き付け、シート本体２とローラ金型との間にエネルギ硬化樹脂を注入する。そして、エネルギ線硬化樹脂にエネルギ線を照射して硬化させることにより、シート本体２の片面にプリズム部６を連続的に形成する。また、シート本体２のプリズム部６とは反対側の面を、レンズ部１０形成用のローラ金型に対向させて巻き付け、シート本体２とローラ金型との間にエネルギ線硬化樹脂を注入し、エネルギ線を照射して硬化させる。これにより、シート本体２の両面にプリズム部６およびレンズ部１０を形成することができる。
【００３４】
ここで、本実施形態では、携帯電話用途のバックライトとしては、薄型のプリズムシ−トが要求されており、この種のプリズムシ−トの厚さは、20〜100μｍが好ましく、30〜65μｍがさらに好ましく、40〜50μｍが最も好ましい。薄くすると、シ−ト強度が損なわれたり、生産性が低下することがあるため、例えばＴｇが高い樹脂や、強度に優れた樹脂が原料として用いられる。
本実施形態のプリズムシート１の材料となるエネルギ線硬化樹脂の原料は、所定の光学性能を発揮するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、下記の材料が挙げられる。
【００３５】
剛直性成分であり、化学式１で表される樹脂原料１。
【化１】
2008282770.tif 000003
【００３６】
剛直性成分であり、化学式２で表される樹脂原料２。
【化２】
2008282770.tif 000004
【００３７】
柔軟性成分であり、化学式３で表される樹脂原料３。
【化３】
2008282770.tif 000005
【００３８】
柔軟性成分であり、化学式４で表される樹脂原料４。
【化４】
2008282770.tif 000006
【００３９】
柔軟性成分であり、化学式５で表される樹脂原料５。
【化５】
2008282770.tif 000007
【００４０】
柔軟性成分であり、化学式６で表される樹脂原料６。
【化６】
2008282770.tif 000008
【００４１】
化学式７で表されるUV硬化用重合開始剤７。
【化７】
2008282770.tif 000009
【００４２】
化学式２４で表される樹脂原料８。
【００４３】
剛直性成分であり、樹脂原料５の芳香族環を水素添加した構造の樹脂原料９。
【００４４】
剛直性成分であり、下記のＡ成分、Ｂ成分を含むウレタンアクリレート混合物である樹脂原料１０。
Ａ成分：ヘキサメチレンジイソシアネートとヘキサメチレンジイソシアネートの三量体との混合物
Ｂ成分：ヒドロキシプロピルアクリレートとペンタエリスリトールトリアクリレートとの混合物
【００４５】
本発明では、製造された重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）が40℃以上、好ましくは６０℃以上、更に好ましくは８０℃度以上である。
【００４６】
このような重合体を製造するための原料としては、例えば、以下の化学式８ないし２５で表されるものが挙げられる。
【００４７】
【化８】
2008282770.tif 000010
ビスフェノールＡＥＯ変性（ｎ＝２）ジアクリレート
【００４８】
【化９】
2008282770.tif 000011
イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート
【００４９】
【化１０】
2008282770.tif 000012
トリプロピレングリコールジアクリレート
【００５０】
【化１１】
2008282770.tif 000013
テトラエチレングリコールジアクリレート
【００５１】
【化１２】
2008282770.tif 000014
ペンタエリスリトールトリアクリレート
【００５２】
【化１３】
2008282770.tif 000015
トリメチロールプロパントリアクリレート
【００５３】
【化１４】
2008282770.tif 000016
トリメチロールプロパンＰＯ変性（ｎ＝１）トリアクリレート
【００５４】
【化１５】
2008282770.tif 000017
イソシアヌール酸ＥＯ変性トリアクリレート
【００５５】
【化１６】
2008282770.tif 000018
ｎ＝２
トリメチロールプロパンＰＯ変性（ｎ＝２）トリアクリレート
【化１７】
2008282770.tif 000019
トリメチロールプロパンＥＯ変性（ｎ＝２）トリアクリレート
【００５６】
【化１８】
2008282770.tif 000020
Ｒ：Ｈまたは−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ２
ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート
【００５７】
【化１９】
2008282770.tif 000021
ペンタエリスリトールテトラアクリレート
【００５８】
【化２０】
2008282770.tif 000022
【００５９】
【化２１】
2008282770.tif 000023
【００６０】
【化２２】
2008282770.tif 000024
Ａ：アクリル酸
Ｘ：多価アルコール
Ｙ：多塩基酸
ｎ：１〜１０
【００６１】
【化２３】
2008282770.tif 000025
トリメチロールプロパンアクリル酸安息香酸エステル
【００６２】
【化２４】
2008282770.tif 000026
ビスフェノールＡのＥＯ付加物ジアクリレート
【００６３】
【化２５】
2008282770.tif 000027
ビスフェノールＡのＰＯ付加物ジアクリレート
【００６４】
また、エネルギ線硬化樹脂の成分として、少なくとも重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）が40℃以上、好ましくは７０℃以上、更に好ましくは９０℃度以上、最も好ましくは１１０℃以上のものが使用される。
【００６５】
また、エネルギ線硬化樹脂の成分として、少なくとも３官能アクリレ−トを使用すると、重合硬化反応が早く、フィルムの剛直性が高くなり、Tgも高くなる。
【００６６】
分子中にアクリロイル基を２つ以上、好ましくは３〜６、もつアクリレ−トモノマ−を使用すると重合硬化反応が早く、フィルムの剛直性およびTgが高くなる。
分子中に脂環式二官能アクリレ−トを含ませると、フィルムの剛直性およびTgが高くなる。
【００６７】
エポキシアクリレ−トを含ませると、硬化時酸素の阻害を受けにくく、金属への密着性に優れる。金属金型に重合物がとられ、金型を開いたときにガラス／透明樹脂に対し付着しにくく、剥離方向が常に金属金型面であり、都合が良い。金属面からの剥離はブロ−で行う。
【００６８】
ウレタンアクリレ−トとその希釈剤としてイミドアクリレ−トを用いてもよい。
（ヘキサメチレンジイソシアネ−ト/ヘキサメチレンジイソシアネ−ト三量体混合物）と、そして/または、（ヒドロキシプロピルアクリレ−ト/ペンタエリスリト−ルトリアクリレ−ト混合物）の成分からなるウレタンアクリレ−ト混合物を用いても良い。
【００６９】
光重合開始剤としては、UV硬化用重合開始剤に増感剤を併用し、エネルギ増感反応を用いて重合させてもよい。感光波長が伸ばされ、深部の硬化を向上する。
例えば、ITX  (2-メチル-1-[4-（メチルチオ）フェニル]-2-モルフォリノプロパン−１−オンとIrgacure907開始剤：チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）を併用するのがよい。
【００７０】
UV硬化用重合開始剤として360nm以上の長波長域に吸収ピ−クを有する光重合開始剤を用いると、感光波長が伸び、深部の硬化を向上する。
例えば、BAPO｛ビス（2,4,6-トリメチルベンゾイル）-フェニルフォスフィンオキサイド｝、MBAPO（2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド）が挙げられる。
【００７１】
また、UV硬化用重合開始剤として光褪色性を有する光重合開始剤を用いると、光反応に伴いUV硬化用重合開始剤の吸収帯が消失し、光はより深部まで到達し奥まで硬化反応が進む。
光褪色性を有する光重合開始剤としては、例えば、MBAPO（2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド）等のアシルフォスフィンオキサイド、ビス（η5-2,4-シクロペンタジエン−１−イル）-ビス（2,6-ジフルオロ-3-（1Ｈ-ピロ−ル−１−イル）-フェニル）チタニウム等のチタノセン系開始剤、OXE（｛1,2-オクタンジオン,1-[4-（フェニルチオ）-,2-（O-ベンゾイルオキシム）]｝）等のオキシムエステルが挙げられる。
【００７２】
可視光エネルギ線照射において使用可能な光重合開始剤を用いると、可視光照射にて重合開始可能であるので、エネルギ線源としてレ−ザが使用可能となる。
例えば、ビス（η5-2,4-シクロペンタジエン−１−イル）-ビス（2,6-ジフルオロ-3-（1Ｈ-ピロ−ル−１−イル）-フェニル）等のチタノセン系開始剤が挙げられる。
【００７３】
エネルギ線硬化樹脂の具体的な配合例としては、例えば、以下のようなものがある。
【００７４】
（実施例１）
樹脂材料１（40ｗｔ％）＋樹脂材料２（20ｗｔ％）＋樹脂材料３（40ｗｔ％）＋UV
硬化用重合開始剤７（1.2ｗｔ％）を硬化させて、
Tg＝120℃の硬化物が得られた。
【００７５】
（実施例２）
樹脂材料１０（45ｗｔ％）＋樹脂材料３（30ｗｔ％）＋樹脂材料５（25ｗｔ％）＋UV硬化用重合開始剤７（1.2ｗｔ％）を硬化させて、
Tg＝70℃の硬化物が得られた。
【００７６】
次に、このようなプリズムシート１を用いた面光源装置１２について説明する。図３は、本実施形態のプリズムシート１を用いて構成された面光源装置１２の側面図である。
面光源装置１２は、プリズムシート１と、プリズムシート１のプリズム４が形成された側の面に対向して配置される導光板１４と、導光板１４の端面に対向して所定間隔で配置される一次光源としての複数のＬＥＤ光源１６と、を備え、端面入射型のバックライト機構として使用される。
【００７７】
ＬＥＤ光源１６に対向する導光板１４の側端面は、ＬＥＤ光源１６からの光が入射する光入射面１８となっている。また、プリズムシート１に対向する導光板１４の上面は、ＬＥＤ光源１６からの光を導光して出射する光出射面２０となっている。また、導光板１４において、光出射面２０とは反対側の下面には、反射シート２２が設けられている。
【００７８】
導光板１４は、光入射面１８から所定長さＬだけ、導光板１４の厚さ、即ち光出射面２０に垂直な方向の長さが、他の部分よりも大きい入光部２４を有する。
図４は、入光部２４の拡大図を示す。この図４に示すように、入光部２４の上面は、光入射面１８から離れるにしたがって導光板１４の厚さが減少するような傾斜面２６とされている。プリズムシート１は、入光部２４よりも光入射面１８から離れた位置で光出射面２０上に配置される。なお、面光源装置１２を、例えばパソコンや携帯電話などの液晶パネルとして使用する場合には、入光部２４を表示部分の外側の、所謂額縁に配置すればよい。
【００７９】
ここで、光入射面１８における入光部２４の厚さＨは、５００μｍ以下であることが好ましい。厚さＨを５００μｍ以下に設定することにより、面光源装置１２の薄型化を促進することができる。
また、入光部２４の、光入射面１８からの所定長さＬは、０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下、好ましくは１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下、より好ましくは１．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。所定寸法Ｌを０．５ｍｍより大きくすることにより、傾斜面２６の傾斜角度を緩やかにし、入光部２４での光の漏れを抑制することができる。また、所定寸法Ｌを４ｍｍより小さくすることにより、プリズムシート１を載置する領域を大きくし、したがって面光源装置１２の表示領域を大きくすることができる。
【００８０】
さらに、入光部２４の傾斜面２６と、光出射面２０とがなす角度δは、４５度以下であることが好ましい。角度δが、４５度以上であると、傾斜面２６の傾斜が急になるため、入光部２４での光の漏れが激しくなってしまう。
【００８１】
このような構成の面光源装置１２では、導光板１４を薄くしてこのような入光部２４を設けると、ＬＥＤ光源１６から発せられ入光部２４を通過した光はプリズムシート１のプリズム４で全反射し、プリズムシート１の法線方向に偏角して局所的な明部の原因となる。本発明の面光源装置１２では、プリズム４でプリズムシート１の法線方向に偏角された光は、突起８で全反射して戻され、一部は導光板１４にリサイクルされる。リサイクルされた光は導光板１４内で、導光板１４内を導光される光とミキシングされ、光出射面２０から出射する。プリズムシート１のプリズム部が配置された他方の面の光源側の一部に突起８が設けられているため、光入射面１８近傍の明部の発生を確実に防止することができ、且つ光入射面１８から離れた位置での輝度を向上させることができる。さらに、ＬＥＤ光源１６から発せられ、光入射面１８の法線方向からはずれて斜めの角度から入射する斜め入射光は、突起８によって屈折し、プリズムシート１の法線方向に効率良く偏角されるため、斜視における斜光輝線を解消し、かつＬＥＤ間の暗部領域（額縁）を縮小することができる。
【００８２】
レンズ部１０の突起８のピッチＰが徐々に大きくなっているので、突起８がプリズム４の延びる方向とほぼ平行に延びていても、プリズムシート１に発生するモアレを良好に抑制することができる。なお、欠陥を隠蔽するためには、レンズ部１０の突起８のピッチＰは２００μｍ以下が好ましい。
また、突起８の側面と谷部、および突起８の裏面側に配置されたプリズム４の谷部または側面が粗面化されているので、散乱効果によって、光学的欠陥の隠蔽性を高めて、高輝度且つ高品位のバックライトを構成することができる。
また、プリズムシート１が、入光部２４の上部に配置されず、光入射面１８から所定距離離れた、入光部２４と重ならない位置に配置されるので、面光源装置１２の輝度を良好に維持しながら、薄型化を促進することができる。
【００８３】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態に係るプリズムシートについて説明する。第二実施形態のプリズムシートは、第一実施形態に係るプリズムシート１の突起８の形状および配置が異なる点を除き、第一実施形態のプリズムシート１とほぼ同様の構成である。
【００８４】
図５には、本発明の第二実施形態に係るプリズムシート３０の側面図が示されている。この図５に示すように、プリズムシート３０のレンズ部３２は、複数の突起３４で構成されている。これらの突起３４は、第一実施形態の突起８と同様に断面三角形の三角柱状に形成され、シート本体２の幅方向にほぼ沿って延びている。突起３４の断面三角形の一辺の長さは、シート本体２の一端から他端に向かって徐々に小さくなっている。したがって、突起３４の高さおよび幅は、シート本体２の一端から他端に向かって徐々に小さくなるように形成されている。なお、突起３４のピッチＰは、第一実施形態の突起８と同様に、一定の増加率で、シート本体２の一端から他端に向かって増加する。
【００８５】
このような構成の第二実施形態のプリズムシート３０でも、第一実施形態のプリズムシート１と同様に、モアレの発生を良好に抑制することができる。
【００８６】
［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態に係るプリズムシートについて説明する。第三実施形態のプリズムシートは、第一実施形態のプリズムシート１の突起８の形状および配置が異なる他は、第一実施形態のプリズムシート１とほぼ同様の構成である。
【００８７】
図６には、第三実施形態に係るプリズムシート４０の側面図が示されている。この図６に示すように、プリズムシート４０のレンズ部４２は、複数の突起４４が、シート本体２の幅方向にほぼ沿って配置されることにより、構成されている。レンズ部４２は、同じ断面寸法の突起４４が複数個ずつ（図６では三つずつ）配列されており、断面三角形の一辺の長さは、シート本体２の一端から他端に向かって複数個ずつ、段階的に小さくなっている。したがって、突起４４の高さおよび幅は、シート本体２の一端から他端に向かって段階的に小さくなるように形成されている。また、突起４４のピッチＰは、同じ断面寸法の突起４４間では等しいが、断面寸法が小さくなった突起４４間ではピッチＰが大きくなるように設定されている。したがって、突起４４の間のピッチＰは、シート本体２の一端から他端に向かって、段階的に小さくなっている。
【００８８】
このような構成の第三実施形態のプリズムシート４０でも、第一実施形態のプリズムシート１と同様に、モアレの発生を良好に抑制することができる。
【００８９】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれる。
例えば、突起の形状は、断面三角形の柱状に限らず、例えば図７に示される突起５０のように断面が略半円形状であってもよい。あるいは、突起の形状は、図８に示される突起６０のように断面が略台形形状であってもよい。
【００９０】
突起の高さや幅は、第二実施形態のように段階的に減少してもよいし、第二実施形態のようにシート本体の一端から他端に向かって一定の減少率で徐々に、連続的に減少してもよい。また、突起の高さや幅は、異なる減少率で減少してもよい。
突起間の間隔は、第一実施形態および第二実施形態のように徐々に大きくなってもよいし、第三実施形態のように複数個ごとに、段階的に大きくなってもよい。また、突起間の間隔は、異なる増加率で次第に増加してもよい。さらに、突起の配列は、例えば、突起の高さや幅が複数個ごとに段階的に小さくなり、且つ突起間の間隔は、一定の増加率で連続的に次第に増加するように構成されてもよい。
【００９１】
レンズ部は、プリズムシートの一端部に形成されていたが、これに限らず、例えばＬＥＤ光源などの一次光源がプリズムシートの両端に配置される場合などでは、プリズムシートの両端部に形成されていてもよい。要するに、レンズ部は、プリズムシートの少なくとも一端部に形成されていればよい。
【００９２】
プリズムシートは、内部に4〜10μｍの平均粒径を有する拡散材を混入分散させた基材フィルム、またはこのような拡散材を含んだ樹脂を少なくとも一方の面に溶液塗布や（多層）押出等でコ−ティングした基材フィルムを用いて、欠陥隠蔽性を高めてもよい。拡散材の粒径サイズが４μｍより小さいと欠陥隠蔽効果が低く、また、１０μｍより大きいとスペックル（ぎらつき）が強くなってしまうので、上記範囲が好ましい。
【００９３】
エネルギ線硬化樹脂を用いてプリズムシートのプリズム部やレンズ部を形成する場合には、エネルギ線硬化樹脂の金型からの型離れを改善するために、エネルギ線硬化樹脂に離型剤を適宜、含有させるのが好ましい。
一次光源としては、ＬＥＤ光源に限らず任意の種類の光源を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の第一実施形態のプリズムシートの一部分の模式的な平面図である。
【図２】図１のプリズムシートの模式的な側面図である。
【図３】図１のプリズムシートを用いて構成された面光源装置の側面図である。
【図４】導光板の一部を拡大して示す図面である。
【図５】本発明の第二実施形態のプリズムシートの一部分を示す模式的な側面図である。
【図６】本発明の第三実施形態のプリズムシートの一部分を示す模式的な側面図である。
【図７】プリズムシートの変形例の一部分を示す模式的な側面図である。
【図８】プリズムシートの別の変形例の一部分を示す模式的な側面図である。
【符号の説明】
【００９５】
１，３０，４０：プリズムシート
４：プリズム
６：プリズム部
８，３４，４４，５０，６０：突起
１０，３２，４２：レンズ部
１２：面光源装置
１４：導光板
２４：入光部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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