(57)【要約】【課題】  サイドローブのない視野角の広い光学シートを製造する。【解決手段】  光を透過する材料からなる平面状の透明シートの一方の面に、三角状の頂部を有する凸部と、三角状の溝底部を有する凹部からなるプリズム状の凹凸パターンを交互かつ略平行状に形成しプリズムシートを作製するプレス工程と、前記プリズムシートの凹凸パターンの形成されている面に放射線硬化樹脂材料を塗布する塗布工程と、前記放射線硬化樹脂材料の塗布されたプリズムシートに放射線を照射する放射線照射工程とからなることを特徴とする光学シートの製造方法を提供することにより上記課題を解決する。【選択図】  図４
2008003232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面が略平面である光を透過する材料からなる光学シートであって、
前記光学シートの他方の面に、三角状の頂部を有する凸部と、前記光学シートの一方の面に平行な面の凹部からなる凹凸パターンが、交互かつ略平行状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】
一方の面が略平面である光を透過する材料からなる光学シートであって、
前記光学シートの他方の面に、四角錐状の頂部を有する凸部と、前記光学シートの一方の面に平行な面の凹部からなる凹凸パターンが、交互に形成されていることを特徴とする光学シート。
【請求項３】
光を透過する材料からなるものであって、一方の面に三角状の頂部を有する凸部と、三角状の谷底部を有する凹部からなる凹凸パターンが、交互かつ略平行状に形成されているプリズムシートの前記凹部に、光を透過する樹脂材料を充填したことを特徴とする光学シート。
【請求項４】
前記凹凸パターンがプリズム状の凹凸パターンであることを特徴とする請求項３に記載の光学シート。
【請求項５】
光を透過する材料からなるものであって、一方の面に四角錐状の頂部を有する凸部と、逆四角錐状の谷底部を有する凹部からなる凹凸パターンが、交互に形成されているプリズムシートの前記凹部に、光を透過する樹脂材料を充填したことを特徴とする光学シート。
【請求項６】
前記プリズムシートの凹部において充填される前記樹脂材料の凹部の谷底からの高さは、
前記プリズムシートの凸部の頂と、凹部の谷底との高低差の１／２以下であることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の光学シート。
【請求項７】
前記樹脂材料の屈折率と、前記プリズムシートを構成する材料の屈折率とが、異なる値であることを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載の光学シート。
【請求項８】
光源を請求項１から７に記載のいずれかの光学シートの凹凸パターンの形成されている面の反対側に配置したことを特徴とするバックライト。
【請求項９】
光源を請求項１から７に記載のいずれかの光学シートの凹凸パターンの形成されている面の反対側に配置し、
液晶パネルを前記光学シートの凹凸パターンの形成されている面の側に配置したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
光を透過する材料からなるものであって、一方の面に三角状の凸部を有する凸部と、三角状の谷底部を有する凹部からなるプリズム状の凹凸パターンが、交互かつ略平行状に形成されているプリズムシートの前記凹凸パターンの形成されている面に、放射線硬化樹脂材料を塗布する塗布工程と、
前記放射線硬化樹脂材料の塗布されたプリズムシートに放射線を照射する放射線照射工程と、
からなることを特徴とする光学シートの製造方法。
【請求項１１】
光を透過する材料からなるものであって、一方の面に四角錐状の凸部を有する凸部と、逆四角錐状の谷底部を有する凹部からなるプリズム状の凹凸パターンが、交互かつ略平行状に形成されているプリズムシートの前記凹凸パターンの形成されている面に、放射線硬化樹脂材料を塗布する塗布工程と、
前記放射線硬化樹脂材料の塗布されたプリズムシートに放射線を照射する放射線照射工程と、
からなることを特徴とする光学シートの製造方法。
【請求項１２】
光を透過する材料からなる平面状の透明シートの一方の面に、三角状の頂部を有する凸部と、三角状の谷底部を有する凹部からなるプリズム状の凹凸パターンを交互かつ略平行状に形成しプリズムシートを作製するプレス工程と、
前記プリズムシートの凹凸パターンの形成されている面に放射線硬化樹脂材料を塗布する塗布工程と、
前記放射線硬化樹脂材料の塗布されたプリズムシートに放射線を照射する放射線照射工程と、
からなることを特徴とする光学シートの製造方法。
【請求項１３】
光を透過する材料からなる平面状の透明シートの一方の面に、四角錐状の頂部を有する凸部と、逆四角錐状の谷底部を有する凹部からなるプリズム状の凹凸パターンを交互かつ略平行状に形成しプリズムシートを作製するプレス工程と、
前記プリズムシートの凹凸パターンの形成されている面に放射線硬化樹脂材料を塗布する塗布工程と、
前記放射線硬化樹脂材料の塗布されたプリズムシートに放射線を照射する放射線照射工程と、
からなることを特徴とする光学シートの製造方法。
【請求項１４】
前記プリズムシートにおける前記放射線硬化樹脂材料が形成された前記プリズムシートの凹部の谷底からの高さは、
前記プリズムシートの凸部の頂と、凹部の谷底との高低差の１／２以下であることを特徴とする請求項１０から１３のいずれかに記載の光学シートの製造方法。
【請求項１５】
光源を請求項１０から１４に記載のいずれかの光学シートの製造方法により製造された光学シートの凹凸パターンの形成されている面の反対側に配置したことを特徴とするバックライト。
【請求項１６】
光源を請求項１０から１４に記載のいずれかの光学シートの製造方法により製造された光学シートの凹凸パターンが形成されている面の反対側に配置し、
液晶パネルを前記光学シートの凹凸パターンが形成されている面の側に配置したことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学シート及び光学シートの製造方法、バックライト、液晶表示装置に関するものであり、特に、サイドローブのない視野角の広い光学シート及び光学シートの製造方法、この光学シートを用いたバックライト及び液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パソコン用のディスプレイやテレビモニターとしては、従来のＣＲＴから、小型化、薄型化の要求を満たす平面ディスプレイへと変遷し、特に、液晶ディスプレイは市場における歴史も古いことから最も普及している方式の一つである。
【０００３】
この液晶ディスプレイは、ＥＬやプラズマディスプレイのように自発光タイプではないため、視認性を高めるために背面に発光体からなるバックライトを備えている。このバックライトは冷陰極管等の光源を一側面或いは両側面に配置した構成のエッジライト方式といわれるタイプのものが薄型化、軽量化、省電力化の観点から有利であるとされており、広く用いられている。
【０００４】
エッジライト方式のバックライトの構成の断面図を図１に示す。このバックライトは、光源１１が複数の冷陰極管１０からなるものであり、冷陰極管１０より発光した光は、光源１１の一方の面より面発光するように構成された、いわゆる擬似的な平面光源である。
【０００５】
この光源１１の冷陰極管１０より発せられた光は、拡散板１２、拡散シート１３を介することにより拡散し、集光シートとしての機能を有するプリズムシートである光学シート１４に入射する。入射光は、光学フィルムにおいて屈折し、角度が曲げられて出射され、不図示の液晶パネルを背後より照射するものである。
【０００６】
しかしながら、プリズムシートである光学シート１４は、三角のプリズム状の凹凸パターンが連続的に形成されたものであるが、光源１１より発せされ、拡散板１２、拡散シート１３、光学シート１４を介して出射された光では、サイドローブが発生しパネルの視野角が狭いといった問題や、光干渉が発生し輝度ムラが生じるといった問題があり、パネルの視認性は十分なものではなかった。このような問題点を改善するため特許文献１から４では、プリズムシートである光学シート１４の三角のプリズム状の凹凸パターンの形状を変形させたものが提案されている。
【特許文献１】特開平８−１９０８０６号公報
【特許文献２】特開平７−２９４７０９号公報
【特許文献３】特開平７−２３０００２号公報
【特許文献４】特開平５−３１３００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１から４に開示されている発明は、プリズムシートである光学シート１４の三角のプリズム状の凸部の頂の先端や凹部の溝底を丸めることにより、視野角の向上等を図るものであることから、製造上複雑なものであり、このような光学シート１４を均一に製造しようとした場合、製造コストは増大し実用的には十分なものとはいうことができないものである。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、製造コストを増加させることがなく、視野角の広い光学シート及び光学シートの製造方法、この光学シートを用いたバックライト、液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、一方の面が略平面である光を透過する材料からなる光学シートであって、前記光学シートの他方の面に、三角状の頂部を有する凸部と、前記光学シートの一方の面に平行な面の凹部からなる凹凸パターンが、交互かつ略平行状に形成されていることを特徴とする光学シートである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、一方の面が略平面である光を透過する材料からなる光学シートであって、前記光学シートの他方の面に、四角錐状の頂部を有する凸部と、前記光学シートの一方の面に平行な面の凹部からなる凹凸パターンが、交互に形成されていることを特徴とする光学シートである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、光を透過する材料からなるものであって、一方の面に三角状の頂部を有する凸部と、三角状の谷底部を有する凹部からなる凹凸パターンが、交互かつ略平行状に形成されているプリズムシートの前記凹部に、光を透過する樹脂材料を充填したことを特徴とする光学シートである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記凹凸パターンがプリズム状の凹凸パターンであることを特徴とする請求項３に記載の光学シートである。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、光を透過する材料からなるものであって、一方の面に四角錐状の頂部を有する凸部と、逆四角錐状の谷底部を有する凹部からなる凹凸パターンが、交互に形成されているプリズムシートの前記凹部に、光を透過する樹脂材料を充填したことを特徴とする光学シートである。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、前記プリズムシートの凹部において充填される前記樹脂材料の凹部の谷底からの高さは、前記プリズムシートの凸部の頂と、凹部の谷底との高低差の１／２以下であることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の光学シートである。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、前記樹脂材料の屈折率と、前記プリズムシートを構成する材料の屈折率とが、異なる値であることを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載の光学シートである。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、光源を請求項１から７に記載のいずれかの光学シートの凹凸パターンの形成されている面の反対側に配置したことを特徴とするバックライトである。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、光源を請求項１から７に記載のいずれかの光学シートの凹凸パターンの形成されている面の反対側に配置し、液晶パネルを前記光学シートの凹凸パターンの形成されている面の側に配置したことを特徴とする液晶表示装置である。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、光を透過する材料からなるものであって、一方の面に三角状の凸部を有する凸部と、三角状の谷底部を有する凹部からなるプリズム状の凹凸パターンが、交互かつ略平行状に形成されているプリズムシートの前記凹凸パターンの形成されている面に、放射線硬化樹脂材料を塗布する塗布工程と、前記放射線硬化樹脂材料の塗布されたプリズムシートに放射線を照射する放射線照射工程と、からなることを特徴とする光学シートの製造方法である。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、光を透過する材料からなるものであって、一方の面に四角錐状の凸部を有する凸部と、逆四角錐状の谷底部を有する凹部からなるプリズム状の凹凸パターンが、交互かつ略平行状に形成されているプリズムシートの前記凹凸パターンの形成されている面に、放射線硬化樹脂材料を塗布する塗布工程と、前記放射線硬化樹脂材料の塗布されたプリズムシートに放射線を照射する放射線照射工程と、からなることを特徴とする光学シートの製造方法である。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、光を透過する材料からなる平面状の透明シートの一方の面に、三角状の頂部を有する凸部と、三角状の谷底部を有する凹部からなるプリズム状の凹凸パターンを交互かつ略平行状に形成しプリズムシートを作製するプレス工程と、前記プリズムシートの凹凸パターンの形成されている面に放射線硬化樹脂材料を塗布する塗布工程と、前記放射線硬化樹脂材料の塗布されたプリズムシートに放射線を照射する放射線照射工程と、からなることを特徴とする光学シートの製造方法である。
【００２１】
請求項１３に記載の発明は、光を透過する材料からなる平面状の透明シートの一方の面に、四角錐状の頂部を有する凸部と、逆四角錐状の谷底部を有する凹部からなるプリズム状の凹凸パターンを交互かつ略平行状に形成しプリズムシートを作製するプレス工程と、前記プリズムシートの凹凸パターンの形成されている面に放射線硬化樹脂材料を塗布する塗布工程と、前記放射線硬化樹脂材料の塗布されたプリズムシートに放射線を照射する放射線照射工程と、からなることを特徴とする光学シートの製造方法である。
【００２２】
請求項１４に記載の発明は、前記プリズムシートにおける前記放射線硬化樹脂材料が形成された前記プリズムシートの凹部の谷底からの高さは、前記プリズムシートの凸部の頂と、凹部の谷底との高低差の１／２以下であることを特徴とする請求項１０から１３のいずれかに記載の光学シートの製造方法である。
【００２３】
請求項１５に記載の発明は、光源を請求項１０から１４に記載のいずれかの光学シートの製造方法により製造された光学シートの凹凸パターンの形成されている面の反対側に配置したことを特徴とするバックライトである。
【００２４】
請求項１６に記載の発明は、光源を請求項１０から１４に記載のいずれかの光学シートの製造方法により製造された光学シートの凹凸パターンが形成されている面の反対側に配置し、液晶パネルを前記光学シートの凹凸パターンが形成されている面の側に配置したことを特徴とする液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００２５】
以上より、本発明による光学シート及び光学シートの製造方法によれば、サイドローブがなく視野角の広い光学シートを容易に低コストで得ることができる。更に、この光学シートをバックライト及び液晶表示装置の一部として用いることにより、視野角が広く、視認性の高いバックライト及び液晶表示装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
〔発明の着眼点〕
最初に本発明に係る光学シートの原理について説明する。
【００２７】
図２に従来からあるプリズムシートからなる光学シート１４を拡大した断面図を示す。
【００２８】
このようなプリズムシートからなる光学シート１４は、屈折率が高い１．６前後の材料により構成されており、屈折率が空気よりも高いため、光線は光学シート１４に入射する際、或いは、出射する際に、界面において光線は屈折し進行方向が曲げられる。
【００２９】
また、プリズムシートである光学シート１４は、頂角が９０〜１００°の三角状の凹凸パターンが設けられているため、入射した光線に対し、出射する光線の角度は大きく曲げられる場合がある。ここで図２に基づき、頂角が９０°の三角状の凹凸パターンの設けられた光学シート１４について、光学シート１４に入射する光線の角度と入射位置に基づいて、場合を分けて説明する。
【００３０】
光学シート１４に入射する成分Ａの光線は、光学シート１４に入射した後は、光学シート１４の出射側に設けられた三角のプリズム状の凹凸パターンのプリズム面を構成する面と空気との界面で屈折し、光線の進行方向が曲げられて出射する。この場合、光学シート１４の屈折率は、空気の屈折率よりも高い１．６前後から、より正面輝度を高める成分が強まった状態で光線は出射する。
【００３１】
次に、光学シート１４に入射する成分Ｂの光線は、光学シート１４に入射した後は、光学シート１４の出射側に設けられたプリズム状の凹凸パターンのプリズム面を構成する一方の面で反射した後、再度、プリズム面を構成する他方の面で反射し、成分Ｂの光線は光源１１の存在している方向に戻ってしまう。即ち、屈折率が１．６で、頂角が９０°である場合、成分Ｂの光線は、光学シート１４に対し略垂直に入射するものであるが、光学シート１４のプリズム面を構成する面に対しては、約４５°の角度で入射する。従って、この面に入射する光線は、界面において全反射し、この全反射を繰り返すことにより、光源１１の存在している方向に戻ってしまうのである。しかしながらこの光線は、この後、拡散シート１３、拡散板１２や、光源１１の背面に設けられた不図示の反射板等により、光線の方向が曲げられ、再度光学シート１４に入射するため、最終的には、成分Ａの光線、或いは後述する成分Ｃの光線となって光学シート１４より出射する。
【００３２】
次に、光学シート１４に入射する成分Ｃの光線は、光学シート１４に入射した後は、光学シート１４の出射側に設けられたプリズム状の凹凸パターンのプリズム面を構成する一方の面で全反射した後、他方の面より界面における屈折により光線の方向が曲げられて出射する。
【００３３】
光源１１内の冷陰極管１０より発せられた光線は、概ね以上の３つの成分の光線に分類され、最終的に光学シート１４より液晶パネルの存在している面に出射されるのは、成分Ａの光線と成分Ｃの光線のみである。成分Ａの光線は、光学シート１４により光学シート１４に対し垂直な成分がより強められ、成分Ｃの光線は、光学シート１４により光学シート１４に対し垂直な成分を弱められる。
【００３４】
図３は、視野角と輝度の関係を示す。Ｌ１の曲線は図２に示すプリズムシートである光学シート１４における視野角と輝度の相関関係を示すものである。前述したように、図２に示す光学シート１４では、視野角が０°の場合では比較的高い輝度を有しているが、視野角が広がるに従い、輝度は低下し視野角が４５°前後において最も低くなった後、再度視野角が広がるに従い輝度は上昇し、視野角が７０°前後で輝度が高くなるというサイドローブが発生している。
【００３５】
このことを、先に説明した光線の成分の解析した結果に基づき説明すれば、先に説明した成分Ａの光線は、光学シート１４に入射した光線のうち、視野角０°から一定の視野角の輝度を高めるものである。また、プリズムシートである光学シート１４は頂角９０°であるため、上記説明に記載したように、視野角が４５°の方向へは、光線が殆ど出射されない。よって、光学シート１４を用いた場合の視野角はこの範囲内となる。
【００３６】
一方、成分Ｃの光線は、光学シート１４に入射した角度よりも、光学シート１４の界面における反射、屈折により、より視野角の広い方向に曲げられ、視野角が４５度以上における輝度を上昇させる。従って、サイドローブは、主にこの成分Ｃの光線により形成されるのである。
【００３７】
これより、従来の光学シート１４は、図３におけるＬ１のように、視野角４５°では輝度は低く、視野角７０°前後で輝度が高くなるサイドローブを有する視野角と輝度の相関曲線を有するものとなるのである。
【００３８】
以上のように、発明者らは従来から用いられているプリズムシートである光学シート１４の解析をおこなった結果、視野角が広くサイドローブを生じることがなく作製が容易な光学シート、即ち、図４に示すようなプリズムシート２１の凹部の谷底部を樹脂材料である樹脂部２２で充填した本発明に係る光学シート２３に想到するに至ったのである。
【００３９】
以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００４０】
〔光学シート〕
図４に示す本発明に係る光学シート２３について、凹部の谷底部を充填する樹脂部２２の屈折率が、プリズムシート２１の屈折率と同じ光学シート２３を図５に示す。この光学シート２３における光線について、図２の場合と同様に、光線の成分に基づき説明する。
【００４１】
図２における従来の光学シート１４に入射する成分Ａの光線は、図５に示す光学シート２３においては、光学シート２３に対し同じ角度で入射する光線であっても入射する位置により、成分Ａ１の光線と成分Ａ２の光線に分けられる。成分Ａ１の光線は、図２に示す場合と同様に、光学シート２３に設けられているプリズム状の凹凸パターンのプリズムシート２１を構成していた面と空気との界面で屈折し、光線の方向が曲げられて出射する。この場合、光学シート２３の屈折率は、空気の屈折率よりも高いことから、成分Ａ１の光線は、より正面輝度を高める成分が強まった状態で出射される。
【００４２】
一方、成分Ａ２の光線は、図５に示すように、光学シート２３のうちプリズムシート２１であった凹部の谷底部を覆っている放射線硬化樹脂材料からなる樹脂部２２の界面と空気との界面において屈折し、光線の方向は曲げられて出射する。この場合、放射線硬化樹脂材料からなる樹脂部２２の屈折率は、空気の屈折率よりも高いことから、成分Ａ２の光線は、正面輝度を高める成分が弱まった状態で出射される。しかしながら、曲げられる角度は、あまり大きくはないため、成分Ａ２の光線は、成分Ａ１の光線とともに、液晶パネルを背後より照射することにより、視認性を高める光線として利用される。
【００４３】
ここで、成分Ａ１の光線と成分Ａ２の光線とが、光学シート２３において曲げられる方向が異なるのは、ともに光学シート２３に入射する角度は同じであるが、光学シート２３と空気との界面の状態が異なるためである。即ち、光学シート２３の屈折率が空気よりも高いため、成分Ａ１の光線と成分Ａ２の光線は、ともに出射の際の光学シート２３と空気のとの界面における屈折の角度は同じである。よって、界面に垂直な法線に対する角度は、入射する光線の角度に対し出射する光線の角度は屈折により広げられる。しかしながら、成分Ａ１の光線と成分Ａ２の光線とでは、各々の光路における光学シート２３の出射側の界面の角度が異なるため、光学シート２３より出射する光線の方向が異なるのである。
【００４４】
次に、図２における従来の光学シート１４に入射する成分Ｂの光線は、図５に示す光学シート２３においては、光学シート２３に対し同じ角度（即ち、光学シート２３の光線の入射面に対し垂直或いは垂直に近い角度）で入射する光線であっても入射する位置により、成分Ｂ１の光線と成分Ｂ２の光線に分けられる。成分Ｂ１の光線は、図２に示す場合と同様に、光学シート２３に形成されている三角状の凹凸パターンのプリズムシート２１を構成していた面の一方の面と空気との界面で全反射した後、再度、プリズムシート２１を構成していた面の他方の面で全反射し、光線の入射した方向に戻される。しかしながら、この光線は、この後、拡散シート、拡散板や、導光体の背面に設けられた反射板等により、光線の方向が再度曲げられ光学シート２３に入射するため、最終的には、成分Ｂ１以外の成分の光線となり光学シート２３より出射する。
【００４５】
一方、成分Ｂ２の光線は、図５に示すように、光学シート２３のうちプリズムシート２１であった凹部の谷底部を覆っている放射線硬化樹脂材料からなる樹脂部２２と空気との界面において殆ど反射されることなく透過する。この場合、光学シート２３と空気との界面における反射は若干あるものの屈折による影響は殆どないため、光線は殆ど曲げられることなく出射するのである。
【００４６】
以上より、成分Ｂ２の光線は、液晶パネルを視野角が０°に近い光線として出射するため、成分Ｂ１の光線のような反射による光量損失は殆どない。また、成分Ｂ１は反射により光量は損出するものの、最終的にＢ２と共に液晶パネルを背後より照射し、視認性を高める光線として利用される。
【００４７】
次に、図２における従来の光学シート１４に入射する成分Ｃの光線は、図５に示す光学シート２３においては、光学シート２３に対し同じ角度で入射する光線であっても入射する位置により、成分Ｃ１の光線と成分Ｃ２の光線に分けられる。成分Ｃ１の光線は、図２に示す場合と同様に、光学シート２３に形成されている三角状の凹凸パターンのプリズムシート２１を構成していた面のうち一方の面の空気との界面で全反射した後、他方の面の空気との界面における屈折により光線の方向が曲げられ出射する。
【００４８】
一方、成分Ｃ２の光線は、前述した成分Ａ２の光線と同様の光路をたどり、光学シート２３より出射する。
【００４９】
以上より、図２に示す従来の光学シート１４は、視野角４５°前後の光線は殆ど出射されず、成分Ｃの光線により視野角７０°前後の光線が出射されるためサイドローブが発生していたが、図５に記載された本発明に係る光学シート２３においては、このようなサイドローブは殆ど発生しないのである。
【００５０】
即ち、図５に示すような本発明に係る光学シート２３では、成分Ａ２の光線、成分Ｃ２の光線は、各々の光線の光路においては、光学シート２３に対する各々の光線の入射領域の界面と出射領域の界面とは略平行であることから、光学シート２３に入射した角度で光学シート２３から出射する。従って、光学シート２３に対し４５°で入射した光線は、４５°で出射する。このように光学シート２３から出射する光線は全反射の条件を満たす角度で界面に入射しない限り、このような角度で光線は出射するのである。尚、全反射の条件を満たしている場合は、成分Ｂ１の光線、成分Ｃ１の光線の光路を辿る。
【００５１】
また、図２における成分Ｃの光線は、図３に示す本発明に係る光学シート２３では、成分Ｃ１の光線と成分Ｃ２の光線に分けられるため、視野角７０°前後に向かう光線は減少し、これにより、視野角の高い領域の輝度は図２の場合と比べて小さくなる。
【００５２】
従って、図２における従来の光学シート１４で発生していたサイドローブは、図５に示す本発明に係る光学シート２３では、サイドローブを減少或いはなくすことが可能となるのである。具体的には、図５に示す光学シート２３の視野角と輝度の相関関係は、図３におけるＬ２に示される曲線のようになるのである。
【００５３】
以上の説明では、放射線硬化樹脂材料を塗布する際、粘性や表面張力がない状態で塗布を行う場合を想定したものであり、理想状態における光学シート２３について説明したが、実際は、塗布される放射線硬化樹脂材料は、少なからず粘性や表面張力を有している。従って、塗布されるプリズムシート２１の表面との濡れ性等の関係から、図６に示すように、光学シート２３は放射線硬化樹脂材料らなる樹脂部２２がプリズムシート２１の表面をより多く覆った状態、即ち中心部分が凹んだ状態で樹脂部２２が形成される。従って、光学シート２３における成分Ｃ１の光線は、更に減少し、よりサイドローブを減少させることが可能となる。
【００５４】
これまで放射線硬化樹脂材料からなる樹脂部２２の屈折率が、塗布されるプリズムシート２１を構成する材料の屈折率と同じ場合について説明したが、放射線硬化樹脂材料からなる樹脂部２２の屈折率が、塗布されるプリズムシート２１を構成する材料の屈折率と異なる場合において、放射線硬化樹脂材料からなる樹脂部２２の屈折率とプリズムシート２１を構成する材料の屈折率との屈折率差の値を調整することや、プリズムシート２１の谷底部に充填される放射線硬化樹脂材料の量を調整し樹脂部２２の高さを調整することによって、更にサイドローブを減少させることが可能である。
【００５５】
また、図５に示す本発明に係る光学シート２３では、成分Ａ２の光線は視野角０°近傍の輝度への寄与が少なくなるが、成分Ｂ２の光線が視野角０°近傍の輝度への寄与が多くなる。樹脂部２２を形成する放射線硬化樹脂材料の屈折率や、プリズムシート２１の谷底部に充填される放射線硬化樹脂材料の量を調整し樹脂部２２の高さを調整することにより、視野角０°近傍の輝度を更に高めること、即ち、図３におけるＬ３に示されるようにサイドローブがなく、正面輝度の高い光学シート２３を得ることも可能である。
【００５６】
〔光学シートの材料及び製法〕
次に、本発明に係る光学シート２３を構成する材料及び製法について説明する。
【００５７】
本発明に係る光学シート２３を製造するためのプリズムシート２１を製造する方法に関しては、図５に示すような微細な凹凸パターンのプリズムシート２１を形成することができる方法であればよく、製造方法は限定されない。
【００５８】
例えば、ダイより押し出したシート状の樹脂材料を、この樹脂材料の押し出し速度と略同速度で回転する転写ローラ（プリズムシート２１に形成される凹凸パターンと反転パターンが表面に形成されている）と、この転写ローラに対向配置され同速度で回転するニップローラ板とで挟圧し、転写ローラ表面の凹凸パターンを樹脂材料に転写することにより製造するプリズムシート２１の製造方法がある。
【００５９】
また、ホットプレスにより、プリズムシート２１に形成される凹凸パターンと反転パターンが表面に形成されている転写型板（スタンパー）と樹脂板とを積層し、熱転写することによりプレス成形するプリズムシート２１の製造方法がある。
【００６０】
更には、プリズムシート２１に形成される凹凸パターンと反転パターンの平板金型を用いて射出成形することにより製造するプリズムシート２１の製造方法もある。
【００６１】
以上の製造方法に使用されるプリズムシート２１を構成する樹脂材料としては、熱可塑性樹脂が用いられる。具体的には、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＭＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、セルロースアシレート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースダイアセテート、熱可塑性エラストマー、又はこれらの共重合体、シクロオレフィンポリマー等を使用することが可能である。
【００６２】
また、他の製造方法としては、透明なフィルムの表面に、凹凸ローラ（プリズムシート２１に形成される凹凸パターンと反転パターンが表面に形成されている）を用い凹凸パターンを転写し形成するプリズムシート２１の製造方法がある。具体的には、透明なフィルムの表面に接着剤と樹脂とを順次塗布することにより、接着剤層と樹脂層（例えば、ＵＶ硬化性樹脂）とを形成し、この透明なフィルムを回転する凹凸ローラに巻き掛け連続走行させ、樹脂層に凹凸ローラの表面に形成されている凹凸パターンを転写し、透明なフィルムが凹凸ローラに巻き掛けられている状態で樹脂層を硬化（例えば、ＵＶ照射）することにより、プリズムシート２１を製造する方法である。
【００６３】
尚、接着層は樹脂層と透明フィルムとの接着性が良好であれば付与する必要は無く、また、接着性を向上させる方法としては、透明なフィルムの表面に下塗り層を設けておく方法や、コロナ処理などの活性化処理を行う方法などがあり、接着性が良好になる方法であれば特に限定されるものではない。
【００６４】
また、プリズムシート２１に形成される凹凸パターンに対し反転したパターンが形成された凹凸ローラに樹脂材料（例えば、ＵＶ硬化樹脂）を塗布し、連続走行される透明なフィルムを凹凸ローラとニップローラで挟み、凹凸ローラの樹脂材料と透明なフィルムとを密着させた後に硬化（例えば、ＵＶ照射）する方法もある。樹脂材料と透明なフィルムとの接着を高めるためには、前述した接着剤層を設ける等の方法であってもよい。
【００６５】
透明なフィルム（支持体）としては、樹脂フィルムを使用することができる。具体的に、樹脂フィルムの材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリオレフィン、アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、二軸延伸を行ったポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリビニルナフタレン、ポリアミドイミド、ポリイミド、芳香族ポリアミド、セルロースアシレート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースダイアセテート等挙げられる。このうち特に、ポリエステル、セルロースアシレート、アクリル、ポリカーボネート、ポリオレフィンが好ましい。使用する樹脂材料は特に限定されることはないが、正面輝度向上の観点からは屈折率の高い材料が好ましく、具体的には、ベンゼン環やナフタレン環などの芳香環構造や、Ｂｒ、Ｃｌなどのハロゲン、イオウの含有率が高い有機化合物が挙げられる。
【００６６】
ＵＶ硬化性樹脂を用いる場合では、上記のような構造を含有し、さらに（メタ）アクロイル基、ビニル基やエポキシ基などの反応性基含有化合物と、紫外線などの放射線照射にて前記反応性基含有化合物を反応させうるラジカルやカチオン等の活性種を発生する化合物を混合したものが用いられる。特に硬化の速さからは、（メタ）アクロイル基、ビニル基などの不飽和基を含有する反応性基含有化合物（モノマ−）と、光によりラジカルを発生する光ラジカル重合開始剤の組み合わせが好ましい。
【００６７】
（メタ）アクロイル基化合物としては、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシ−２−メチルエチル（メタ）アクリレート、フェノキシエトキシエチル（メタ）アクリレート、３−フェノキシ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−フェニルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、４−フェニルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、３−（２−フェニルフェニル）−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、エチレンオキシドを反応させたｐ−クミルフェノールの（メタ）アクリレート、エチレンオキシド付加ビスフェノールＡ（メタ）アクリル酸エステル、プロピレンオキシド付加ビスフェノールＡ（メタ）アクリル酸エステル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールＡエポキシ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールＦエポキシ（メタ）アクリレート等が挙げられる。  
【００６８】
より屈折率の高い（メタ）アクロイル基化合物としては、芳香環にＢｒ、Ｃｌのハロゲン基が置換された化合物が用いられる。このような構造をもつ不飽和モノマ−としては、エチレンオキシド付加テトラブロモビスフェノールＡ（メタ）アクリル酸エステル、プロピレンオキシド付加テトラブロモビスフェノールＡ（メタ）アクリル酸エステル、テトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるテトラブロモビスフェノールＡエポキシ（メタ）アクリレート、テトラブロモビスフェノールＦジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるテトラブロモビスフェノールＦエポキシ（メタ）アクリレート、２−ブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレート、４−ブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレート、２，４−ジブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレート、２，６−ジブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレート、２，４，６−トリブロモフェニル（メタ）アクリレート、２，４，６−トリブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００６９】
更に、高屈折率な無機微粒子材料を含有させることにより樹脂材料の屈折率を高めることも可能である。このような高屈折率な無機材料としてはＴｉＯ２（屈折率２．２〜２．７）、ＣｅＯ２（屈折率２．２）、  ＺｒＯ２（屈折率２．1）、Ｉｎ２Ｏ３（屈折率２．０）、Ｌａ２Ｏ３（屈折率１．９５）、ＳｎＯ２（屈折率１．９）、Ｙ２Ｏ３（屈折率１．８２）、Ｓｂ２Ｏ５（屈折率１．７）等が挙げられる。また、微粒子の粒子径は小さい方が樹脂材料の透明度は高くなるため、好ましい粒子径としては１００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下、さらに好ましくは２０ｎｍ以下である。これら高屈折率な無機微粒子材料は通常のＵＶ硬化性樹脂に混合して使用することが可能であり、上記のような、高屈折率のＵＶ硬化性樹脂に混合することにより、ＵＶ硬化性樹脂の屈折率をより一層高めることが可能となる。
【００７０】
次に、上記工程により製造された三角状の凹凸パターンが形成されたプリズムシート２１において、本発明に係る光学シート２３を得るための樹脂部２２を形成するための樹脂材料について説明する。
【００７１】
樹脂部２２を形成するための樹脂材料は、所定の屈折率を有するものであり、凹部の谷底部を充填することが可能な粘度等の物性を有するものであれば特に限定されるものではない。具体的には、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＭＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、セルロースアシレート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースダイアセテート、熱可塑性エラストマー、又はこれらの共重合体、シクロオレフィンポリマー等の樹脂を溶剤で希釈し、凹部に流し込み溶剤を揮発させてもよい。また、ＵＶ硬化樹脂などを凹部に流し込みＵＶ光を照射することにより固めてもよい。
【００７２】
凹部に流し込む方法は、上記の凹部の谷底部を充填する材料を形成するための液体をプリズムシート２１上の全面に薄く塗布することにより凹部の谷底部に流し込む方法や、ディスペンサ等によって凹部の谷底部に一列ごとに流し込む方法が挙げられ、凹部の谷底部において所望の深さを埋め込むことができる方法であればよい。
【００７３】
形成された光学シート２３には、光拡散機能を付加することも可能である。光拡散機能を付加する方法として、例えば、光学シート２３内に光拡散物質を含有させる方法が挙げられる。また、ビーズ等からなる光拡散粒子を光学シート２３内に含有させる方法、屈折率の異なる樹脂を混練する方法、空気・中空ビーズなどを含有させる方法等も挙げられる。更に、光学シート２３の表面にビーズを付着させる方法、光学シート２３の表面にサンドブラスト等のブラスト処理、プラズマ処理をすることにより表面を荒らす方法、光学シート２３を溶解する溶液を含浸させて光学シート２３の表面を溶解させる方法等により、光学シート２３の表面にランダムな凹凸を設け、光拡散機能を付加する方法が挙げられる。
【００７４】
〔光学シートの具体的な製造方法〕
次に、本発明に係る光学シート２３の具体的な製造方法について、図７に基づき説明する。
【００７５】
図７は、本発明に係る光学シート２３を製造するための製造装置の構成図である。本発明に係る光学シート２３を作製するために用いられる透明シート３３は、幅５００〔ｍｍ〕、厚さ１００〔μｍ〕の透明なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の透明フィルムを使用している。シート供給手段３４より一定速度で透明シート３３を送り出す。
【００７６】
このように一定速度で送り出された透明シート３３に樹脂液を塗布する。塗布される樹脂液は、紫外線を照射することにより硬化する放射線硬化樹脂材料を用いており、この放射線硬化樹脂材料はタンク３１に蓄えられている。タンク３１より放射線硬化樹脂材料は供給手段３２を介し、エクストルージョンタイプの塗布ヘッド３５に供給される。透明シート３３は、バックアップローラ３６に巻きつけられた状態で、塗布ヘッド３５より樹脂液が塗布される。
【００７７】
表１に塗布ヘッド３５に供給される樹脂液の組成及び物性を示す。
【表１】
2008003232.tif 000003
【００７８】
本実施の形態に用いられる樹脂液は、表１に示す化合物を表１に記載されている重量比にて混合した後、５０℃で加熱し撹拌溶解することにより得られたものであり、硬化後の屈折率は１．５９である。化合物の名称と物性を以下に示す。
【００７９】
ＥＢ３７００：エベクリル３７００、ダイセルＵＣ（株）製
ビスフェノールＡタイプエポキシアクリレート
（粘度：２２００ｍＰａ・ｓ／６５°Ｃ）
ＢＰＥ２００：ＮＫエステルＢＰＥ−２００、新中村化学（株）製
エチレンオキシド付加ビスフェノールＡメタクリル酸エステル
（粘度：５９０ｍＰａ・ｓ／２５°Ｃ）
ＢＲ−３１  ：ニューフロンティアＢＲ−３１、第一工業製薬工業（株）製
トリブロモフェノキシエチルアクリレート
（常温で固体、融点５０°Ｃ以上）
Ｍ−１１０  ：アロニックスＭ−１１０、東亞合成（株）製
エチレンオキシドを反応させたｐ−クミルフェノールの（メタ）アクリレート
（粘度：１５０ｍＰａ・ｓ／２５°Ｃ）
ＬＲ８８９３Ｘ：Ｌｕｃｉｒｉｎ ＬＲ８８９３Ｘ、ＢＡＳＦ（株）製の北ラジカル発生剤
エチル−２，４，６−トリメチルベンゾイルエトキシフェニルオスフィンオキシド
ＭＥＫ      ：メチルエチルケトン
このように作製された樹脂液は、透明シート３３に塗布された後に乾燥することにより樹脂層を形成するが、塗布ヘッド３５における樹脂液の塗布の際には、供給手段３２により、乾燥後の樹脂層の膜厚が２０〔μｍ〕となるように、塗布ヘッド３５に供給される樹脂液の量が制御されている。
【００８０】
樹脂液の塗布された透明シート３３は、乾燥手段３７へと送られる。乾燥手段３７は、熱風循環式の乾燥装置からなるものであり、熱風の温度は１００°Ｃである。
【００８１】
この後、プレス工程において、透明シート３３は、ニップローラ３８と凹凸ローラ３９に挟み込まれることにより、透明シート３３の樹脂層に所望の凹凸パターンが形成される。尚、本実施の形態で形成される凹凸パターンは、三角状の頂部と三角状の谷底部を有するプリズム状の凹凸パターンである。
【００８２】
この工程で用いられるニップローラ３８は、直径が２００〔ｍｍ〕であり、表面にゴム硬度が９０のシリコンゴム層を形成したものを用いた。また、凹凸ローラ３９は、凹凸ローラ３９の幅方向の長さ（シート３３の幅方向）が７００ｍｍ、直径が３００ｍｍのＳ４５Ｃ製で表面の材質がニッケルからなるローラである。凹凸ローラ３９の表面の略５００ｍｍ幅において、全周に凹凸ローラ３９の幅方向のピッチが５０μｍの溝が形成されている。凹凸ローラ３９に形成されるこの溝は、ダイヤモンドバイト（シングルポイント）を使用して切削加工により形成した。尚、溝加工後には、凹凸ローラ３９の表面にニッケルメッキを施している。
【００８３】
形成される溝の断面形状は、頂部の頂角が９０°の三角状で、谷底部も平坦部分のない溝の角度が９０°の三角状である。溝幅、即ち溝の周期は５０〔μｍ〕であり、溝深さは約２５〔μｍ〕であり、この溝が凹凸ローラ３９の全周に継ぎ目がなく、エンドレスで形成されている。
【００８４】
透明シート３３は、ニップローラ３８と凹凸ローラ３９により挟み込まれることにより、断面が三角状のプリズムシート（レンチキュラーレンズ）が形成されるが、この際の凹凸ローラ３９とニップローラ３８により透明シート３３を押圧するニップ圧（実効のニップ圧）は、０．５〔Ｐａ〕である。
【００８５】
この後、プリズム状の凹凸パターンの形成される透明シート３３は、凹凸ローラ３９に巻き付けられた状態で、樹脂硬化手段４０より放射線である紫外線を照射する。樹脂硬化手段４０は、メタルハライドランプからなるものであり、１０００〔ｍＪ／ｃｍ２〕のエネルギーの紫外線を照射した。また、透明シート３３が凹凸ローラより剥離した後に、さらに硬化を促進するために再度放射線の照射を行う場合もある。
【００８６】
このようにして形成されたプリズムシート６３は、ローラ４１、４２、４３を介した後、塗布工程、紫外線照射工程が行われ、プリズムシート６３におけるプリズム状の凹凸パターンの谷底部に樹脂材料が埋め込まれる。
【００８７】
この埋め込みに用いられる樹脂材料は、前述したものと同様の紫外線を照射することにより硬化する放射線硬化樹脂材料である。この放射線硬化樹脂材料からなる樹脂液はタンク４４に蓄えられており、供給手段４５を介し塗布ヘッド４６に送られる。塗布工程における樹脂液の塗布は、プリズムシート６３がバックアップローラ４７に巻きつけられた状態で、塗布ヘッド４６よりプリズム状の凹凸パターンの形成されている面に塗布される。この後、乾燥手段４８による乾燥が行われ、乾燥手段４８における乾燥条件等は前述のとおりである。
【００８８】
この後、プリズムシート６３は、放射線照射工程の行われる樹脂硬化装置４９に送られる。放射線照射工程では、プリズムシート６３が樹脂硬化装置４９内に設けられたローラ５０に巻き付けられた状態で樹脂硬化手段５１より放射線である紫外線が照射され、塗布ヘッド４６より塗布された樹脂液は硬化し樹脂部２２が形成される。尚、本実施の形態では、樹脂硬化装置４９内において透明シート３３をローラ５０に巻きつけられた状態で紫外線照射を行ったが、樹脂部２２の埋め込みの形状によっては、ローラ５０を用いることなく硬化させる場合もある。以上の工程により光学シート２３ができあがる。
【００８９】
できあがった光学シート２３は、ローラからなるシート巻取り手段５２に搬送され、保護フィルム供給手段５３により供給される保護フィルム５４を光学シート２３の凹凸パターンの形成されている面に付着させ、ローラ５５により光学シート２３と保護フィルム５４を重ね合わせた状態で、シート巻取り手段５２により巻き取られる。
【００９０】
〔光学フィルムの測定及び評価〕
上記光学フィルムの製造装置を用い、製造条件等のパラメータを変更した実験を行った。具体的には、表２に示すように、各々の母材（凹凸部材シート）の屈折率、埋め込みに用いられる樹脂材料の屈折率、埋め込み高さの条件を変更して光学フィルムを作製し、サイドローブの有無、正面輝度の測定を行った。
【表２】
2008003232.tif 000004
【００９１】
評価方法は、図１に示すように、従来からある埋め込みの行われていないプリズムシートにおいて、凹凸パターンの形成されていない面の側に冷陰極管、導光板等からなる光源を配置し、プリズムシートの凹凸パターンが形成されている面の側の正面輝度、即ち、視野角が０°の際の輝度（測定装置である受光機が受光する光度）が１００００〔ｃｄ／ｍ２〕となるように冷陰極管に流れる電流値を調整した。この状態で、測定装置である受光機により視野角を０°から９０°までの輝度を測定し評価を行った。評価の項目としては、サイドローブの発生の有無、及び視野角０°における正面輝度を評価項目とした。
【００９２】
表２には、上記光学シート製造装置を用いて製造した光学シート２３の製造条件と評価結果を示す。尚、埋め込まれる樹脂材料の埋め込み高さは、図４に示すように、プリズムシート２１（上記光学シートの製造装置で説明したプリズムシート６３と同じ）のプリズム状の凹凸パターンの凸部である頂と凹部である谷底との高低差Ｐに対する凹部である谷底から樹脂が埋め込まれる高さＳの比で表している。
【００９３】
実施例１は、本発明に係る光学シート２３を作る際の基礎となるプリズムシート２１の屈折率が１．５９であり、樹脂部２２を形成するために塗布ヘッド４６より塗布される樹脂材料の屈折率が１．５９であり、埋め込まれる高さが、１／３の場合である。この条件で作成された光学シート２３は、サイドローブの発生は確認されず、正面輝度は９７００〔ｃｄ／ｍ２〕であり、正面輝度の低下が殆どないものであった。
【００９４】
実施例２は、本発明に係る光学シート２３を作る際の基礎となるプリズムシート２１の屈折率が１．５９であり、樹脂部２２を形成するために塗布ヘッド４６より塗布される樹脂材料の屈折率が１．５９であり、埋め込まれる高さが、１／２の場合である。この条件で作成された光学シート２３は、サイドローブの発生は確認されず、正面輝度は９５００〔ｃｄ／ｍ２〕であり、正面輝度の低下が低いものであった。
【００９５】
実施例３は、本発明に係る光学シート２３を作る際の基礎となるプリズムシート２１の屈折率が１．５９であり、樹脂部２２を形成するために塗布ヘッド４６より塗布される樹脂材料の屈折率が１．５９であり、埋め込まれる高さが、２／３の場合である。この条件で作成された光学シート２３は、サイドローブの発生は確認されず、正面輝度は７７００〔ｃｄ／ｍ２〕であった。
【００９６】
実施例４は、本発明に係る光学シート２３を作る際の基礎となるプリズムシート２１の屈折率が１．５９であり、樹脂部２２を形成するために塗布ヘッド４６より塗布される樹脂材料の屈折率が２であり、埋め込まれる高さが、１／３の場合である。この条件で作成された光学シート２３は、サイドローブの発生は確認されず、正面輝度は１０４００〔ｃｄ／ｍ２〕であり、正面輝度の上昇が確認された。
【００９７】
実施例５は、本発明に係る光学シート２３を作る際の基礎となるプリズムシート２１の屈折率が１．５９であり、樹脂部２２を形成するために塗布ヘッド４６より塗布される樹脂材料の屈折率が２であり、埋め込まれる高さが、１／２の場合である。この条件で作成された光学シート２３は、サイドローブの発生は確認されず、正面輝度も９８００〔ｃｄ／ｍ２〕であり、正面輝度の低下が殆どないものであった。
【００９８】
比較例１は、樹脂の埋め込みがなされていない図１に示される光学シート１４である従来から存在しているプリズムシートであり、このプリズムシートの屈折率は１．５９である。このプリズムシートは、サイドローブの発生が確認され、正面輝度は１００００〔ｃｄ／ｍ２〕である。
【００９９】
以上の結果より、従来から存在している比較例１のプリズムシートのみでは、サイドローブの発生が確認されるのに対し、実施例１から５における本発明に係る光学シート２３においては、サイドローブの発生は確認されず、本発明における光学シート２３ではサイドローブを消滅させることが可能であることが確認された。
【０１００】
また、樹脂部２２を形成するために埋め込まれる埋め込み樹脂材料の埋め込み高さは、実施例１、実施例２に示すように１／２以下の場合であれば、正面輝度の低下が殆どないため、正面輝度の低下を抑えつつ、サイドローブを消滅させることができるが、実施例３に示すように埋め込み高さが２／３の場合では、正面輝度の低下が生じてしまう。正面輝度の低下を防ぎつつ、サイドローブを消滅させるためには、埋め込み高さが１／２以下であることが望ましい。このことは、後述する図８にも示されており、樹脂部２２を形成する樹脂材料の屈折率がプリズムシート２１を構成する材料の屈折率と異なる場合、即ち、実施例４、実施例５の場合においても同様の傾向にある。
【０１０１】
一方、実施例４においては、サイドローブが消滅するだけでなく、正面輝度が向上している。従って、樹脂部２２を形成する埋め込み樹脂材料の屈折率の値及び、樹脂部２２の埋め込み高さの最適化を行うことにより、サイドローブを消滅させ、かつ、正面輝度を高めることが可能となる。
【０１０２】
以上の観点から、埋め込まれる樹脂部２２の屈折率と、正面における相対光量との関係について埋め込み高さを１／３、２／３、１の場合において検討を行った。この結果を図８に示す。尚、母材となるプリズム状の凹凸パターンが形成されたプリズムシート２１を構成する材料の屈折率は、１．６であり、また、正面における相対光量は正面輝度と相関を有しており、相対光量が増加すれば正面輝度も上昇するものである。
【０１０３】
図８より、前述したように、埋め込まれる樹脂部２２の埋め込み高さが増加するに従い、相対光量は低下するため正面輝度が低下することが裏付けられている。また、母材となるプリズムシート２１を構成する材料の屈折率とは、異なる値の屈折率の材料により樹脂部２２を埋め込んだ方が相対光量の低下は少なく、場合によっては相対光量が上昇している。
【０１０４】
以上より、埋め込まれる樹脂部２２の屈折率の値と埋め込み深さは、本発明に係る光学シート２３の大きな影響を与えるのであり、最適化を行うことにより、サイドローブを消滅させ、かつ、正面輝度を向上させることができる。
【０１０５】
〔バックライト及び液晶表示装置〕
次に、上記光学シートを用いたバックライト及び液晶表示装置について図９に基づき説明する。
【０１０６】
本発明に係るバックライト８０は、冷陰極管８１、反射板８２からなる光源８３、拡散板８４、拡散シート８５、光学シート８６（前述の光学シート２３と同じ）から構成されている。
【０１０７】
光源８３では、冷陰極管８１から発せられた光が、反射板８２により光源８３の一方の面より光が発せられるように構成されている。即ち、光源８３では発光面の反対面に反射板を形成することにより、より強い光が光源８３の一方の面より発せられる構成となっている。光源８３から発せられた面発光の光は、拡散板８４、拡散シート８５により光線が拡散した後、光学シート８６に入射する。光学シート８６は、プリズム状の凹凸パターンが形成された屈折率１．６の材料からなるプリズムシート８７上の凹部である谷底に、屈折率２の材料からなる樹脂部８８が形成されたものであり、正面輝度が高く、サイドローブのない視野角の広い光線が出射される。
【０１０８】
このような構成のバックライト８０から発せられた光線を用いて、液晶パネルが背面より照射することにより、視認性の高い液晶表示装置を得ることができる。具体的に本発明に係る液晶表示装置は、バックライト８０の発光側に、偏光フィルム９１、液晶セル９２、カラーフィルタ９３、視野角調整フィルム９４、保護フィルム９５が積層されて構成されている。
【０１０９】
この液晶表示装置は、サイドローブがなく広い視野角を有し、正面輝度も従来のものと比較して４〔％〕高いものである。
【０１１０】
〔第２の実施の形態〕
第２の実施の形態は、本発明に係る光学シート２３を製造する際において、既にプリズム状の凹凸パターンの形成されたプリズムシート６３を用いて製造する光学シート２３の製造方法である。具体的に、図１０に示す光学シート２３の製造装置に基づき説明する。
【０１１１】
プリズムシート６３はローラ６２に巻きつけられており、プリズムシート６３の凹凸の形成されている面の谷底部に樹脂材料を埋め込むため塗布ヘッド６６とバックアップローラ６７に送られる。塗布ヘッド６６の先端からは紫外線照射により硬化する放射線硬化樹脂材料からなる樹脂液がプリズムシート６３に塗布される。この放射線硬化樹脂材料からなる樹脂液はタンク６４に蓄えられており、供給手段６５を介し塗布ヘッド６６に送られる。塗布工程における樹脂液の塗布は、プリズムシート６３がバックアップローラ６７に巻きつけられた状態で、樹脂液が塗布ヘッド６６からプリズム状の凹凸パターンの形成されている面に塗布される。この後、乾燥手段６８において乾燥が行われる。乾燥手段６８における乾燥条件等は第１の実施の形態と同様である。
【０１１２】
この後、プリズムシート６３は、放射線照射工程の行われる樹脂硬化装置６９に送られる。放射線照射工程では、プリズムシート６３が樹脂硬化装置６９内に設けられたローラ７０に巻き付けられた状態で樹脂硬化手段７１より放射線である紫外線が照射され、塗布ヘッド６６より塗布された樹脂液は硬化し樹脂部を形成する。尚、本実施の形態では、樹脂硬化装置６９内においてプリズムシート６３をローラ７０に巻きつけられた状態で紫外線照射を行ったが、樹脂液が埋め込みの形状によっては、ローラ７０を用いることなく硬化させる場合もある。以上により、本発明に係る光学シート２３が作製される。
【０１１３】
このように作製された光学シート２３は、ローラからなるシート巻取り手段７２に搬送され、保護フィルム供給手段７３により供給される保護フィルム７４を光学シート２３の凹凸パターンの形成されている面に付着させ、ローラ７５により光学シート２３と保護フィルム７４を重ね合わせた状態で、シート巻取り手段７２により巻取りをおこなう。
【０１１４】
以上、三角状の凸部と三角状の凹部を有するプリズム状の凹凸パターンが、交互かつ略平行状に配列されたプリズムシートを用いた場合について説明したが、四角錐状の凸部と逆四角錐状の凹部が交互に配列された構造のシートを用いた場合であっても同様の傾向にあり、四角錐状の凸部と逆四角錐状の凹部が交互に配列された構造のシートを用いて本発明に係る光学シートを作製することが可能である。
【０１１５】
実施の形態のおいて説明した本発明に係る光学シートは、液晶表示装置のみならず有機ＥＬパネル等の自発光パネルの輝度向上のためにも利用可能である。
【０１１６】
以上、本発明に係る光学シート及び光学シートの製造方法、バックライト、液晶表示装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行うことは可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】従来の平面ディスプレイ用バックライトの断面図
【図２】従来のプリズムシートの断面図
【図３】平面ディスプレイ用バックライトの視野角と輝度の相関図
【図４】本発明に係る光学シートの断面図
【図５】本発明に係る光学シートの機能の説明図
【図６】本発明に係る光学シートの別の実施の形態の断面図
【図７】本発明に係る光学シートの製造装置の構成図
【図８】本発明に係る光学シートにおける埋め込み材料の屈折率と相対光量の相関図
【図９】本発明に係る液晶表示装置の断面図
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る光学シートの別の製造装置の構成図
【符号の説明】
【０１１８】
２１…プリズムシート、２２…樹脂部、２３…光学シート、Ｐ…プリズムシート表面のプリズム状の凹凸パターンの高低差、Ｓ…樹脂部の形成される高さ
【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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【図９】
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【図１０】
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