(57)【要約】【課題】集光、法線方向側への屈折等の光学的機能が格段に高く、光学的機能の制御が容易かつ確実であり、光学シート等の傷付きが抑制される光学ユニット及びこれを用いて正面方向の高輝度化、輝度の均一化等の品質の向上が促進されるバックライトユニットの提供を目的とするものである。【解決手段】本発明の光学ユニットは、重畳される複数の光学シートを備え、この光学シートとしてマイクロレンズシート２及びプリズムシート３が用いられている。このマイクロレンズシート２は、複数のマイクロレンズ６から構成されるマイクロレンズアレイ５を表面に有している。プリズムシート３は、複数の突条プリズム部８を表面にストライプ状に有している。【選択図】  図１
2004311263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重畳される複数の光学シートを備え、この光学シートとしてマイクロレンズシート及びプリズムシートが用いられており、
このマイクロレンズシートが、複数のマイクロレンズから構成されるマイクロレンズアレイを表面に有し、
プリズムシートが、複数の突条プリズム部を表面にストライプ状に有している光学ユニット。
【請求項２】
上記マイクロレンズシートにおけるマイクロレンズの直径（Ｄ）が１０μｍ以上１０００μｍ以下である請求項１に記載の光学ユニット。
【請求項３】
上記マイクロレンズシートにおけるマイクロレンズの高さ（Ｈ）の曲率半径（Ｒ）に対する高さ比（Ｈ／Ｒ）が５／８以上１以下である請求項１又は請求項２に記載の光学ユニット。
【請求項４】
上記マイクロレンズシートにおけるマイクロレンズのレンズ間距離（Ｓ）の直径（Ｄ）に対する間隔比（Ｓ／Ｄ）が１／２以下である請求項１、請求項２又は請求項３に記載の光学ユニット。
【請求項５】
上記マイクロレンズシートにおけるマイクロレンズの充填率が４０％以上である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光学ユニット。
【請求項６】
上記マイクロレンズシートにおけるマイクロレンズアレイを構成する素材の屈折率が１．３以上１．８以下である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光学ユニット。
【請求項７】
上記マイクロレンズシートの表面形状におけるマイクロレンズの配設パターンが正三角形格子パターンである請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光学ユニット。
【請求項８】
上記マイクロレンズシートの表面形状におけるマイクロレンズの配設パターンがランダムパターンである請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光学ユニット。
【請求項９】
上記光学シートの裏面に、バインダー中にビーズが分散したスティッキング防止層を備えている請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の光学ユニット。
【請求項１０】
ランプから発せられる光線を分散させて表面側に導く液晶表示装置用のバックライトユニットにおいて、
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の光学ユニットを備えていることを特徴とする液晶表示装置用のバックライトユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集光、法線方向側への屈折、拡散等の諸機能を有し、特に液晶表示装置のバックライトユニットに好適な光学ユニット、及びこれを用いたバックライトユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、液晶層を背面から照らすバックライト方式が普及し、液晶層の下面側にエッジライト型（サイドライト型）、直下型等のバックライトユニットが装備されている。このエッジライト型のバックライトユニット２０は、一般的には図８（ａ）に示すように、光源としての棒状のランプ２１と、このランプ２１に端部が沿うように配置される方形板状の導光板２２と、この導光板２２の表面側に積層される光学ユニット２３とを装備している。この光学ユニット２３は、複数の光学シートを重畳して備えており、透過光線に対して拡散、屈折等の光学的機能を有している。この光学ユニット２３に備える光学シートとしては、（１）導光板２２の表面側に配設され、主に光拡散機能を有する光拡散シート２４や、（２）光拡散シート２４の表面側に配設され、法線方向側への屈折機能を有するプリズムシート２５などが用いられている。
【０００３】
このバックライトユニット２０の機能を説明すると、まず、ランプ２１より導光板２２に入射した光線は、導光板２２裏面の反射ドット又は反射シート（図示されず）及び各側面で反射され、導光板２２表面から出射される。導光板２２から出射した光線は光拡散シート２４に入射し、拡散され、表面より出射される。その後、光拡散シート２４表面から出射された光線は、プリズムシート２５に入射し、表面に形成された複数の突条プリズム部２５ａによって略真上方向にピークを示す分布の光線として出射される。このように、ランプ２１から出射された光線が、光学ユニット２３によって拡散され、略真上方向にピークを示すように屈折され、さらに上方の図示していない液晶層全面を照明するものである。
【０００４】
また図示していないが、上述の導光板２２の導光特性や光学ユニット２３に備える光学シートの光学的機能などを考慮し、光拡散シートやプリズムシートなどの光学シートがさらに多く配設される光学ユニット２３もある。
【０００５】
上記従来の光拡散シート２４は、一般的には図８（ｂ）に示すように、透明な合成樹脂製の基材層２６と、この基材層２６の表面に積層される光拡散層２７とを備えている（例えば特開２０００−８９００７公報等参照）。この光拡散層２７は、一般的にはバインダー２８中に樹脂ビーズ２９を含有している。この樹脂ビーズ２９の存在によって光拡散シート２４の表面にレンズ状の微細凹凸が形成される。このレンズ状の微細凹凸や樹脂ビーズ２９の界面での屈折、反射等により当該光拡散シート２４の拡散、集光等の光学的機能が奏される。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−８９００７公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の光学ユニット２３に備える光拡散シート２４は、樹脂ビーズ２９表面にバインダー２８が覆うため、樹脂ビーズ２９が十分に突出し難く、意図するレンズ状の微細凹凸の形成が困難であり、集光、拡散等の光学的機能の向上には一定の限界がある。そのため、従来の光学ユニット２３は、比較的多くの光学シートが配設されており、バックライトユニット２０の正面輝度の向上が困難である。
【０００８】
またプリズムシート２５は、一般的には突条プリズム部２５ａが直角三角形の断面形状を有していることから、出射光線を法線方向側へ屈折させるのに最適な入射光線の所定の傾斜角を有している。一方、光拡散シート２４は、樹脂ビーズ２９の粒子径、配合量及び塗工量を変化させることで集光等の光学的機能の制御が可能であるが、樹脂ビーズ２９の均一分散ひいては均一塗工が凝集等により困難であるため、光学的機能の正確な制御は不可能である。そのため、光拡散シート２４ではプリズムシート２５への入射光線を法線方向側への屈折に最適な傾斜角にコントロールすることが困難であり、その結果バックライトユニット２０の正面輝度の向上が困難になっている。
【０００９】
さらに、光拡散シート２４は、表面に形成される微細凹凸の高さを調整することが困難であるため、重ね合わされる他の光学部材（例えばプリズムシート２５等）に対し、応力集中により傷を付けてしまうおそれがある。
【００１０】
本発明はこれらの不都合に鑑みてなされたものであり、集光、法線方向側への屈折、拡散等の光学的機能が格段に高く、その光学的機能を容易かつ確実に制御することができ、さらに重ね合わされる他部材への傷付けが抑制される光学ユニット及びこれを用いて正面方向の高輝度化、輝度の均一化等の品質の向上が促進されるバックライトユニットの提供を目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた発明は、重畳される複数の光学シートを備え、この光学シートとしてマイクロレンズシート及びプリズムシートが用いられており、このマイクロレンズシートが複数のマイクロレンズから構成されるマイクロレンズアレイを表面に有し、プリズムシートが複数の突条プリズム部を表面にストライプ状に有している光学ユニットである。
【００１２】
当該光学ユニットは、優れた光学的機能を奏するマイクロレンズシートを備えていることから、集光、法線方向側への屈折、拡散等の光学的機能が格段に向上する。また、当該光学ユニットは、マイクロレンズシートに加えてプリズムシートを備えていることから、法線方向側への屈折機能が格段に向上する。また、当該光学ユニットは、マイクロレンズシートのマイクロレンズの直径（Ｄ）、高さ比（Ｈ／Ｒ）、間隔比（Ｓ／Ｄ）、充填率、配設パターン等を調整することで光学的機能が容易かつ確実に制御できるため、プリズムシートへの入射光線のピーク方向を法線方向側への屈折に最適な傾斜角に制御でき、その結果出射光線を法線方向側へより効果的に導くことができる。さらに、当該光学ユニットは、マイクロレンズシートのマイクロレンズの高さを一定に調整することで、応力集中が抑制され、重ね合わされる他部材（例えばプリズムシート等）への傷付けが防止される。
【００１３】
上記マイクロレンズシートにおけるマイクロレンズの直径（Ｄ）としては１０μｍ以上１０００μｍ以下、マイクロレンズの高さ（Ｈ）の曲率半径（Ｒ）に対する高さ比（Ｈ／Ｒ）としては５／８以上１以下、マイクロレンズのレンズ間距離（Ｓ）の直径（Ｄ）に対する間隔比（Ｓ／Ｄ）としては１／２以下、マイクロレンズの充填率としては４０％以上、マイクロレンズアレイを構成する素材の屈折率としては１．３以上１．８以下が好ましい。このように高さ比（Ｈ／Ｒ）、間隔比（Ｓ／Ｄ）、充填率及び素材の屈折率を上記範囲とすることで、集光等の光学的機能がさらに高められる。
【００１４】
上記マイクロレンズシートの表面形状におけるマイクロレンズの配設パターンとしては正三角形格子パターンが好ましい。この正三角形格子パターンは、半球状のマイクロレンズをより密に配設することができる。そのため、当該正三角形格子パターンによれば、当該マイクロレンズシートにおけるマイクロレンズの充填率が容易に高められ、集光、法線方向側への屈折、拡散等の光学的機能が格段に向上する。
【００１５】
また、上記マイクロレンズシートの表面形状におけるマイクロレンズの配設パターンとしてはランダムパターンも好ましい。このようにランダムパターンによれば、当該マイクロレンズシートを他の光学部材と重ね合わせた際にモアレの発生がさらに低減される。
【００１６】
上記光学シートの裏面にバインダー中にビーズが分散したスティッキング防止層を備えるとよい。このように裏面にスティッキング防止層を備えることで、光学シートと裏面側に配設される導光板、他の光学シート等とのスティッキングが防止される。
【００１７】
従って、ランプから発せられる光線を分散させて表面側に導く液晶表示装置用のバックライトユニットにおいて、当該光学ユニットを備えると、当該光学ユニットが高い集光、拡散等の光学的機能を有し、特に高い法線方向側への屈折機能を有するため、正面方向の高輝度化、輝度の均一化等の品質が高められ、さらに光学シート枚数の低減による薄型化が促進される。
【００１８】
ここで、「マイクロレンズ」とは、界面が部分球面状の微小レンズを意味し、例えば半球状凸レンズ、半球状凹レンズなどが該当する。「直径（Ｄ）」とは、マイクロレンズの基底又は開口の直径を意味する。「高さ（Ｈ）」とは、マイクロレンズが凸レンズの場合にはマイクロレンズの基底面から最頂部までの垂直距離、マイクロレンズが凹レンズの場合にはマイクロレンズの開口面から最底部までの垂直距離を意味する。「レンズ間距離」とは、隣り合う一対のマイクロレンズ間の最短距離を意味する。「充填率」とは、表面投影形状における単位面積当たりのマイクロレンズの面積比を意味する。「正三角形格子パターン」とは、表面を同一形状の正三角形に区分し、その正三角形の各頂点にマイクロレンズを配設するパターンを意味する。「突条プリズム部」の断面形状としては、特に限定されるものではなく、直角三角形に加え、例えば三角形、四角形、五角形等の種々の多角形や波形などが含まれる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しつつ本発明の実施の形態を詳説する。図１は本発明の一実施形態に係る光学ユニットを示す模式的断面図、図２（ａ）及び（ｂ）は図１の光学ユニットに備えるマイクロレンズシートを示す模式的部分平面図及び模式的部分断面図、図３は図１の光学ユニットを備えるバックライトユニットを示す模式的断面図、図４は図１のマイクロレンズシートとは異なる形態のマイクロレンズシートを示す模式的部分断面図、図５は高さ比と正面輝度相対値との関係を示すグラフ、図６は間隔比と正面輝度相対値との関係を示すグラフ、図７はレンズ充填率と正面輝度相対値との関係を示すグラフである。
【００２０】
図１の光学ユニット１は、光学シートとしてマイクロレンズシート２及びプリズムシート３を備えており、マイクロレンズシート２の表面側にプリズムシート３が重畳されている。
【００２１】
マイクロレンズシート２は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、シート状の基材層４と、この基材層４の表面に有するマイクロレンズアレイ５とを備えている。
【００２２】
基材層４は、光線を透過させる必要があるので透明、特に無色透明の合成樹脂から形成されている。かかる基材層４に用いられる合成樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば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、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリオレフィン、セルロースアセテート、耐候性塩化ビニル、活性エネルギー線硬化型樹脂等が挙げられる。中でも、マイクロレンズアレイ５の成形性に優れる紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂等の活性エネルギー線硬化型樹脂や、透明性及び強度に優れるポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。また、基材層４としてポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム又はポリカーボネートフィルムを用い、その上に紫外線硬化性樹脂などでマイクロレンズ６を形成することも好ましい。
【００２３】
基材層４の厚み（平均厚み）は、特には限定されないが、例えば１０μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは３５μｍ以上２５０μｍ以下、特に好ましくは５０μｍ以上１８８μｍ以下とされる。基材層４の厚みが上記範囲未満であると、バックライトユニット等において熱に曝された際にカールが発生しやすくなってしまう、取扱いが困難になる等の不都合が発生する。逆に、基材層４の厚みが上記範囲を超えると、液晶表示装置の輝度が低下してしまうことがあり、またバックライトユニットの厚みが大きくなって液晶表示装置の薄型化の要求に反することにもなる。
【００２４】
マイクロレンズアレイ５は、多数のマイクロレンズ６から構成されている。このマイクロレンズ６は、半球状（半球に近似した形状を含む）とされ、基材層４の表面に突設されている。マイクロレンズ６は、光線を透過させる必要があるので透明、特に無色透明の合成樹脂から形成されており、具体的には上記基材層４と同様の合成樹脂が用いられている。なお、マイクロレンズ６は、上記半球状凸レンズに限定されず、半球状凹レンズのマイクロレンズも可能である。かかる半球状凹レンズのマイクロレンズも、上記マイクロレンズ６と同様に優れた光学的機能を有する。
【００２５】
基材層４及びマイクロレンズ６には、上記の合成樹脂の他、例えばフィラー、可塑剤、安定化剤、劣化防止剤、分散剤等が配合されてもよい。
【００２６】
マイクロレンズ６は、基材層４の表面に比較的密にかつ幾何学的に配設されている。具体的にはマイクロレンズ６は、基材層４の表面において正三角形格子パターンで配設されている。従って、マイクロレンズ６のピッチ（Ｐ）及びレンズ間距離（Ｓ）は全て一定である。この配設パターンは、マイクロレンズ６を最も密に配設することができる。なお、マイクロレンズ６の配設パターンとしては、稠密充填可能な上記正三角形格子パターンに限定されず、例えば正方形格子パターンやランダムパターンも可能である。このランダムパターンによれば、当該マイクロレンズシート２を他の光学部材と重ね合わせた際にモアレの発生が低減される。
【００２７】
マイクロレンズ６の直径（Ｄ）の下限としては、１０μｍ、特に１００μｍ、さらに特に２００μｍが好ましい。一方、マイクロレンズ６の直径（Ｄ）の上限としては、１０００μｍ、特に７００μｍが好ましい。マイクロレンズ６の直径（Ｄ）が１０μｍより小さいと、回析の影響が大きくなり、光学的性能の低下や色分解が起こり易く、品質の低下を招来する。一方、マイクロレンズ６の直径（Ｄ）が１０００μｍを超えると、厚さの増大や輝度ムラが生じやすく、品質の低下を招来する。また、マイクロレンズ６の直径（Ｄ）を１００μｍ以上とすることで、単位面積当たりのマイクロレンズ６が少なくなる結果、当該マイクロレンズシート２の大面積化が容易になり、製造時の技術的かつコスト的な負担が軽減される。
【００２８】
マイクロレンズ６の表面粗さ（Ｒａ）の下限としては、０．０１μｍが好ましく、０．０３μｍが特に好ましい。一方、マイクロレンズ６の表面粗さ（Ｒａ）の上限としては、０．１μｍが好ましく、０．０７μｍが特に好ましい。このようにマイクロレンズ６の表面粗さ（Ｒａ）を上記下限以上とすることで、当該マイクロレンズシート２のマイクロレンズアレイ５の成形性が比較的容易になり、製造面での技術的及びコスト的負担が軽減される。一方、マイクロレンズ６の表面粗さ（Ｒａ）を上記上限未満とすることで、マイクロレンズ６表面での光の散乱が低減される結果、マイクロレンズ６による集光機能や法線方向側への屈折機能が高められ、かかる良好な光学的機能に起因して正面方向の高輝度化が図られる。
【００２９】
マイクロレンズ６の高さ（Ｈ）の曲率半径（Ｒ）に対する高さ比（Ｈ／Ｒ）の下限としては、５／８が好ましく、３／４が特に好ましい。一方、この高さ比（Ｈ／Ｒ）の上限としては１が好ましい。このようにマイクロレンズ６の高さ比（Ｈ／Ｒ）を上記範囲とすることで、マイクロレンズ６におけるレンズ的屈折作用が効果的に奏され、当該マイクロレンズシート２の集光等の光学的機能が格段に向上される。
【００３０】
マイクロレンズ６のレンズ間距離（Ｓ；Ｐ−Ｄ）の直径（Ｄ）に対する間隔比（Ｓ／Ｄ）の上限としては１／２が好ましく、１／５が特に好ましい。このようにマイクロレンズ６のレンズ間距離（Ｓ）を上記上限以下とすることで、光学的機能に寄与しない平坦部が低減され、当該マイクロレンズシート２の集光等の光学的機能が格段に向上される。
【００３１】
マイクロレンズ６の充填率の下限としては４０％が好ましく、６０％が特に好ましい。このようにマイクロレンズ６の充填率を上記下限以上とすることで、マイクロレンズ６の占有面積を高め、当該マイクロレンズシート２の集光等の光学的機能が格段に向上される。
【００３２】
マイクロレンズアレイ５を構成する素材の屈折率の下限としては１．３が好ましく、１．４５が特に好ましい。一方、この素材の屈折率の上限としては１．８が好ましく、１．６が特に好ましい。この範囲の中でも、マイクロレンズアレイ５を構成する素材の屈折率としては１．５が最も好ましい。このようにマイクロレンズアレイ５を構成する素材の屈折率を上記範囲とすることで、マイクロレンズ６におけるレンズ的屈折作用が効果的に奏され、当該マイクロレンズシート２の集光等の光学的機能がさらに高められる。
【００３３】
当該マイクロレンズシート２の製造方法としては、上記構造のものが形成できれば特に限定されるものではなく、種々の方法が採用される。当該マイクロレンズシート２の製造方法としては、基材層４を作成した後にマイクロレンズアレイ５を別に形成する方法と、基材層４とマイクロレンズアレイ５とを一体成形する方法とが可能であり、具体的には、
（ａ）マイクロレンズアレイ５表面の反転形状を有するシート型に合成樹脂を積層し、そのシート型を剥がすこと当該マイクロレンズシート２を形成する方法、
（ｂ）マイクロレンズアレイ５表面の反転形状を有する金型に溶融樹脂を注入する射出成型法、
（ｃ）シート化された樹脂を再加熱して前記と同様の金型と金属板との間にはさんでプレスして形状を転写する方法、
（ｄ）マイクロレンズアレイ５表面の反転形状を周面に有するロール型と他のロールとのニップに溶融状態の樹脂を通し、上記形状を転写する押出しシート成形法、
（ｅ）基材層に紫外線硬化型樹脂を塗布し、上記と同様の反転形状を有するシート型、金型又はロール型に押さえ付けて未硬化の紫外線硬化型樹脂に形状を転写し、紫外線をあてて紫外線硬化型樹脂を硬化させる方法、
（ｆ）上記と同様の反転形状を有する金型又はロール型に未硬化の紫外線硬化性樹脂を充填塗布し、基材層で押さえ付けて均し、紫外線をあてて紫外線硬化型樹脂を硬化させる方法、
（ｇ）未硬化（液状）の紫外線硬化型樹脂等を微細なノズルからシート基材上に射出又は吐出し、硬化させる方法、
（ｈ）紫外線硬化型樹脂の代わりに電子線硬化型樹脂を使用する方法
などがある。
【００３４】
上記マイクロレンズアレイ５の反転形状を有する型（モールド）の製造方法としては、例えば基材上にフォトレジスト材料により斑点状の立体パターンを形成し、この立体パターンを加熱流動化により曲面化することで、マイクロレンズアレイ模型を作製し、このマイクロレンズアレイ模型の表面に電鋳法により金属層を積層し、この金属層を剥離することで製造することができる。また、上記マイクロレンズアレイ模型の作製方法としては、上記（ｇ）に記載の方法を採用することも可能である。
【００３５】
上記製造方法によれば、任意形状のマイクロレンズアレイ５が容易かつ確実に形成される。そのため、マイクロレンズアレイ５を構成するマイクロレンズ６の直径（Ｄ）、高さ比（Ｈ／Ｒ）、間隔比（Ｓ／Ｄ）、充填率等が容易かつ確実に調整され、その結果当該マイクロレンズシート２の光学的機能が容易かつ確実に制御される。
【００３６】
当該マイクロレンズシート２は、マイクロレンズアレイ５によって高い集光、法線方向側への屈折、拡散等の光学的機能を有し、かつ、その光学的機能を容易かつ確実に制御することができる。そのため、当該マイクロレンズシート２は、プリズムシート３への入射光線のピーク方向を法線方向側への屈折に最適な傾斜角に制御することができる。また、当該マイクロレンズシート２は、マイクロレンズ６の高さを一定に調整することで、応力集中が抑制され、重ね合わされる他部材（プリズムシート３等）への傷付けが防止される。
【００３７】
プリズムシート３は、シート状の基材層７と、この基材層７の表面にストライプ状（平行かつ等間隔）に有する複数の突条プリズム部８とを備えている。このプリズムシート３は、表面にストライプ状に有する複数の突条プリズム部８によって高い法線方向側への屈折機能を有している。なお、基材層７は、上記マイクロレンズシート２の基材層４と同様である。
【００３８】
突条プリズム部８は、光線を透過させる必要があるので透明、特に無色透明の合成樹脂から形成されており、具体的には上記基材層４と同様の合成樹脂が用いられている。また、上記マイクロレンズアレイ５と同様に、突条プリズム部８を構成する素材の屈折率の下限としては１．３、特に１．４５が好ましく、その上限としては１．８、特に１．６が好ましい。
【００３９】
突条プリズム部８は、一側面（底面）が基材層７表面に接する三角柱状のものである。突条プリズム部８の断面形状は、一般的には頂角αが９０°、底角βが４５°の直角二等辺三角形とされている。
【００４０】
突条プリズム部８の底面の幅（Ｗ）の下限としては、１０μｍが好ましく、３０μｍが特に好ましい。一方、上記幅（Ｗ）の上限としては、１０００μｍが好ましく、４００μｍが特に好ましい。これは、突条プリズム部８の底面の幅（Ｗ）が上記下限より小さいと、突条プリズム部８の形成が困難であり、逆に、突条プリズム部８の底面の幅（Ｗ）が上記上限を超えると、ギラツキ、輝度ムラ等が発生するおそれがあるためである。
【００４１】
当該プリズムシート３の製造方法は、上記構造のものが形成できれば特に限定されるものではなく、基材層７を作成した後に突条プリズム部８を別に形成する方法と、基材層７と突条プリズム部８とを一体成形する方法とが可能であり、具体的には、
（ａ）プリズムシート３表面の反転形状を有するシート型に合成樹脂を積層し、そのシート型を剥がすこと当該プリズムシート３を形成する方法、
（ｂ）プリズムシート３表面の反転形状を有する金型に溶融樹脂を注入する射出成型法、
（ｃ）シート化された樹脂を再加熱して前記と同様の金型と金属板との間にはさんでプレスして形状を転写する方法、
（ｄ）プリズムシート３表面の反転形状を周面に有するロール型と他のロールとのニップに溶融状態の樹脂を通し、上記形状を転写する押出しシート成形法、
（ｅ）基材層に紫外線硬化型樹脂を塗布し、上記と同様の反転形状を有するシート型、金型又はロール型に押さえ付けて未硬化の紫外線硬化型樹脂に形状を転写し、紫外線をあてて紫外線硬化型樹脂を硬化させる方法、
（ｆ）上記と同様の反転形状を有する金型又はロール型に未硬化の紫外線硬化性樹脂を充填塗布し、基材層で押さえ付けて均し、紫外線をあてて紫外線硬化型樹脂を硬化させる方法、
（ｇ）紫外線硬化型樹脂の代わりに電子線硬化型樹脂を使用する方法
などがある。
【００４２】
当該光学ユニット１は、マイクロレンズシート２によって集光、法線方向側への屈折、拡散等の光学的機能が向上し、プリズムシート３によって法線方向側への屈折機能が飛躍的に向上する。また、当該光学ユニット１は、マイクロレンズ６の直径（Ｄ）、高さ比（Ｈ／Ｒ）、間隔比（Ｓ／Ｄ）、充填率等を調整することで光学的機能を容易かつ確実に制御できるため、プリズムシート３への入射光線のピーク方向を法線方向側への屈折に最適な傾斜角に制御でき、その結果出射光線を法線方向側へより効果的に導くことができる。さらに、当該光学ユニット１は、マイクロレンズシート２のマイクロレンズ６の高さ（Ｄ）を一定に調整することで、応力集中が抑制され、重畳されるプリズムシート３の傷付きや重ねられる他部材への傷付けが防止される。
【００４３】
図３に示すエッジライト型バックライトユニットは、導光板９と、この導光板９の対偶辺に配設される一対の線状のランプ１０とを備えており、この導光板９の表面側に当該光学ユニット１が重ねて配設されている。ランプ１０から発せられ、導光板９表面から出射される光線は法線方向に対して所定角度傾斜した比較的強いピークを有しているが、当該バックライトユニットは、高い集光機能、光拡散機能等を有し、特に高い法線方向側への変角機能等を有する当該光学ユニット１によって正面輝度が格段に高められる。従って、当該バックライトユニットによれば、従来必要であった複数枚の光学シートの低減化が図られ、バックライトユニットの薄型化、輝度向上及びコスト低減が促進される。なお、エッジライト型バックライトユニットは、４本、６本等のランプ１０が装備されることもある。
【００４４】
図４のマイクロレンズシート１１は、基材層４と、この基材層４の表面に有するマイクロレンズアレイ５と、基材層４の裏面に積層されるスティッキング防止層１２とを備えている。この基材層４及びマイクロレンズアレイ５は、上記マイクロレンズシート２と同様であるため、同一番号を付して説明を省略する。従って、当該マイクロレンズシート１１も、上記マイクロレンズシート２と同様に集光、法線方向側への屈折、拡散等の優れた光学的機能を有している。
【００４５】
スティッキング防止層１２は、バインダー１３と、このバインダー１３中に分散するビーズ１４とから構成されている。このバインダー１３は、基材ポリマーを含むポリマー組成物を硬化させることで形成される。このバインダー１３によって、基材層４の裏面にビーズ１４が略等密度に配置固定される。なお、このスティッキング防止層１２の厚み（ビーズ１４を除いたバインダー１３部分の厚み）は特には限定されないが、例えば１μｍ以上１０μｍ以下程度とされている。
【００４６】
上記基材ポリマーとしては、特に限定されるものではなく、例えばアクリル系樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、紫外線硬化型樹脂等が挙げられ、これらのポリマーを１種又は２種以上混合して使用することができる。特に、上記基材ポリマーとしては、加工性が高く、塗工等の手段で容易にスティッキング防止層１２を形成することができるポリオールが好ましい。また、バインダー１３に用いられる基材ポリマーは光線を透過させる必要があるので透明とされており、特に無色透明が好ましい。
【００４７】
上記ポリオールとしては、例えば（ａ）水酸基過剰の条件で得られるポリエステルポリオールと、（ｂ）水酸基含有不飽和単量体を含む単量体成分を重合して得られ、かつ、（メタ）アクリル単位等を有するアクリルポリオールとが好ましい。かかるポリエステルポリオール又はアクリルポリオールを基材ポリマーとするバインダー１３は耐候性が高く、スティッキング防止層１２の黄変等を抑制することができる。なお、このポリエステルポリオールとアクリルポリオールのいずれか一方を使用してもよく、両方を使用してもよい。
【００４８】
なお、バインダー１３を形成するためのポリマー組成物は、基材ポリマー以外に、例えば微小無機充填剤、硬化剤、可塑剤、分散剤、各種レベリング剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、粘性改質剤、潤滑剤、光安定化剤等が適宜配合されてもよい。
【００４９】
ビーズ１４の材料としては、無機フィラーと有機フィラーに大別される。無機フィラーとしては、具体的には、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫化バリウム、マグネシウムシリケート、又はこれらの混合物を用いることができる。有機フィラーの具体的な材料としては、アクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド等を用いることができる。中でも、透明性が高く、光線の透過を阻害しないアクリル樹脂が好ましく、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が特に好ましい。
【００５０】
ビーズ１４の平均粒子径の下限としては１μｍ、特に２μｍ、さらに特に５μｍが好ましく、この平均粒子径の上限としては５０μｍ、特に２０μｍ、さらに特に１５μｍが好ましい。ビーズ１４の平均粒子径が上記下限より小さいと、ビーズ１４によって形成されるスティッキング防止層１２の裏面の凸部が小さくなり、十分なスティッキング防止効果が得られないおそれがある。逆に、ビーズ１４の平均粒子径が上記上限を越えると、マイクロレンズシート１１の厚さが増大し、かつ、裏面側に重ね合わされる他の光学部材に傷を付けるおそれがある。
【００５１】
このビーズ１４の配合量は比較的少量とされ、ビーズ１４は互いに離間してバインダー１３中に分散し、ビーズ１４の多くはその下端がバインダー１３からごく少量突出している。そのため、このマイクロレンズシート１１を導光板と積層すると、突出したビーズ１４の下端が導光板等の表面に当接し、マイクロレンズシート１１の裏面の全面が導光板等と当接することがない。これにより、マイクロレンズシート１１と導光板等とのスティッキングが防止され、液晶表示装置の画面の輝度ムラが抑えられる。
【００５２】
当該スティッキング防止層１２の形成方法としては、例えば（ａ）バインダー１３を構成するポリマー組成物にビーズ１４を混合することでスティッキング防止層用塗工液を製造する工程と、（ｂ）このスティッキング防止層用塗工液を基材層４の裏面に塗工することでスティッキング防止層１２を積層する工程とを有する。
【００５３】
次に、シミュレーションにより、当該光学シートにおいて高さ比（Ｈ／Ｒ）、間隔比（Ｓ／Ｄ）及び充填率を変化させた場合に正面輝度がどのように変化するかを示す。このシミュレーションにおける輝度の解析は、モンテカルロ法を用いたノンシーケンシャル光線追跡で行う。得られる正面輝度相対値は、各パラメーターを変化させた場合の相対的な正面輝度を示すものである。
【００５４】
高さ比（Ｈ／Ｒ）と正面輝度相対値との関係を下記表１及び図５のグラフに示す。この表１及び図５のグラフは、高さ比（Ｈ／Ｒ）が５／８以上で正面輝度相対値が高くなり、高さ比（Ｈ／Ｒ）が３／４以上で特に高くなることを示している。また、高さ比（Ｈ／Ｒ）が１に近づくほど正面輝度相対値の増加量が低下している。
【００５５】
【表１】
2004311263.tif 000003
【００５６】
間隔比（Ｓ／Ｄ）と正面輝度相対値との関係を下記表２及び図６のグラフに示す。この表２及び図６のグラフは、間隔比（Ｓ／Ｄ）が１／２以下で正面輝度相対値が高くなり、間隔比（Ｓ／Ｄ）が１／５以下で特に高くなることを示している。
【００５７】
【表２】
2004311263.tif 000004
【００５８】
レンズ充填率と正面輝度相対値との関係を下記表３及び図７のグラフに示す。この表３及び図７のグラフは、レンズ充填率が４０％以上で正面輝度相対値が正面輝度相対値が高くなり、レンズ充填率が６０％以上でより高くなり、レンズ充填率が７５％以上で特に高くなることを示している。
【００５９】
【表３】
2004311263.tif 000005
【００６０】
最後に、エッジライト型バックライトユニットにおいて、ランプ及び導光板の条件を固定し、光学ユニットの構成が（ａ）導光板側の光拡散シートとその表面に重畳されるプリズムシートとを備える場合、及び（ｂ）導光板側のマイクロレンズシートとその表面に重畳されるプリズムシートとを備える場合（本件発明の構成）のそれぞれの正面輝度を実測した。その結果を下記表４に示す。
【００６１】
【表４】
2004311263.tif 000006
【００６２】
上記表４に示すように、本件発明の上記（ｂ）の構成の光学ユニットが、従来の一般的な光学ユニットと同様の上記（ｃ）の構成の光学ユニットよりも正面輝度が向上している。従って、本件発明の光学ユニットによれば、高い正面輝度が得られ、光学シートの装備枚数の低減化が促進されることが解る。
【００６３】
なお、本発明の光学ユニット及びバックライトユニットは、上記実施形態に限定されるものではなく、例えばプリズムシートの表面側にマイクロレンズシートを重畳する光学ユニットも可能である。この光学ユニットは、表面側のマイクロレンズシートによって集光機能、法線方向側への屈折機能、拡散機能等を高くかつバランスよく有している。この光学ユニットの場合、プリズムシートの基材層裏面に上記スティッキング防止層１２を積層するとよい。このスティッキング防止層１２によってプリズムシートと導光板とのスティッキングが防止される。
【００６４】
また、本発明の光学ユニットは、プリズムシート及びマイクロレンズシートを２枚以上備えることや、光拡散シート等の他の光学シートを備えることも可能である。
【００６５】
さらに、突条プリズム部は、断面形状が直角三角形の上記三角柱状のものに限定されず、例えば断面形状が四角形、五角形等の種々の多角形や波形などのものも可能である。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光学ユニットによれば、集光、法線方向側への屈折、拡散等の光学的機能が格段に高く、その光学的機能の制御が容易かつ確実であり、光学シートの傷付きや他部材への傷付けが抑制される。また、当該光学ユニットを用いたバックライトユニットによれば、正面方向の高輝度化、輝度の均一化等の品質の向上が促進される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る光学ユニットを示す模式的断面図である。
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は、図１の光学ユニットに備えられる光学シートを示す部分平面図及び部分断面図である。
【図３】図３は、図１の光学ユニットを備えるバックライトユニットを示す模式的断面図である。
【図４】図４は、図２の光学シートとは異なる形態に係る光学シートを示す部分断面図である。
【図５】図５は、高さ比と正面輝度相対値との関係を示すグラフである。
【図６】図６は、間隔比と正面輝度相対値との関係を示すグラフである。
【図７】図７は、レンズ充填率と正面輝度相対値との関係を示すグラフである。
【図８】図８（ａ）は、従来の一般的なエッジライト型バックライトユニットを示す模式的斜視図である。図８（ｂ）は、従来のビーズ塗工シートを示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１  光学ユニット
２  マイクロレンズシート
３  プリズムシート
４  基材層
５  マイクロレンズアレイ
６  マイクロレンズ
７  基材層
８  突条プリズム部
９  導光板
１０  ランプ
１１  マイクロレンズシート
１２  スティッキング防止層
１３  バインダー
１４  ビーズ
【図１】
2004311263.tif 000007
【図２】
2004311263.tif 000008
【図３】
2004311263.tif 000009
【図４】
2004311263.tif 000010
【図５】
2004311263.tif 000011
【図６】
2004311263.tif 000012
【図７】
2004311263.tif 000013
【図８】
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