(57)【要約】    【課題】光拡散シート等の光学部材における光出射面の輝度分布の不均一によって生じる明暗ムラを低減する。    【解決手段】光学部材４は、光入射面又は光出射面に少なくとも一つの微細構造層２dを設ける。微細構造層２dは、分離した微細要素からなる複数の第一パターン２eと、前記分離した各微細要素よりも大きい一体要素からなる少なくとも一つの第二パターン２fとを有している。第一パターン２d及び第二パターン２fは、透過率を変化させる所定のパターンを形成し、光出射面上の輝度分布の不均一を低減する。    【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射面と光出射面とを有し、前記光入射面から前記光出射面へと光が透過する光学部材において、
前記光入射面又は前記光出射面の表面に設置された少なくとも一つの微細構造層を含んで構成され、
前記少なくとも一つの微細構造層は、分離した微細要素からなる複数の第一パターンと、前記分離した各微細要素よりも大きい一体要素からなる少なくとも一つの第二パターンとを有し、
前記第一パターン及び前記第二パターンによって、光学部材の透過率を変化させて所定のパターンを形成し、輝度の不均一を低減することを特徴とする光学部材。
【請求項２】
前記輝度の不均一を低減する所定の透過率となるように、前記第一パターン及び前記第二パターンの密集度を設定したことを特徴とする請求項１記載の光学部材。
【請求項３】
前記第一パターン及び前記第二パターンの形状又は大きさ、もしくは隣接するパターン間の距離が異なることを特徴とする請求項２記載の光学部材。
【請求項４】
前記輝度の不均一を低減する所定の透過率となるように、前記第一パターン及び前記第二パターンの透明度を設定することを特徴とする請求項１記載の光学部材。
【請求項５】
前記第一パターン及び前記第二パターンは、対紫外線（anti-UV）インクで印刷されて形成されることを特徴とする請求項１記載の光学部材。
【請求項６】
前記光学部材は光拡散部材であって
基板と、
前記基板の一方の面上に積層されてその外面を光出射面として使用される拡散層と、
前記基板の他方の面上に積層されてその外面を光入射面として使用される帯電防止層と、
を含んで構成され、
前記少なくとも一つの微細構造層が、前記拡散層の面上又は前記帯電防止層の面上に設置されることを特徴とする請求項１〜５に記載の光学部材。
【請求項７】
前記光学部材は集光部材であって
一方の面が光入射面として使用される基板と、
前記基板の他方の面に積層されてその外面を光出射面として使用される集光層と、
を含んで構成され、
前記少なくとも一つの微細構造層が、前記集光層の面上又は前記基板の面上に設置されることを特徴とする請求項１〜５に記載の光学部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光拡散フィルム、光拡散プレート、集光シートなどの光学部材に関し、特に、光を遮断し、反射し、拡散することのできる微細構造を含む光学部材に関する。このような光学部材は、例えばバックライトモジュールのような光源としてLEDが使用される光学装置に特に適用され、光学部材における光出射面の輝度分布の不均一によって生じる明暗領域（bright-dark zone）、すなわち、明暗ムラの問題を克服する。
【背景技術】
【０００２】
以下の説明において、「ムラ現象（mura phenomenon）」という用語は、前記光学部材における光出射面の輝度分布の不均一によって引き起こされる明暗ムラを意味する。
【０００３】
図１に示す従来技術において、光拡散シート1は、透明な基板２と、基板２の一方の面上に積層された拡散層２aと、基板２の他方の面上に積層された帯電防止層２bとを有している。光は、光入射面である帯電防止層２bに入った後、基板２を通って光出射面である拡散層２aから出射する。光拡散シート1を通過する光は、拡散層２aの構造によって均一に拡散される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、実際に光拡散シート1がバックライトモジュールに適用される場合、バックライトモジュールにおける実用設計上や構造要求上などの理由から、光の干渉が発生し、光拡散シート１の光出射面から出射する光の均一性が調和を失い明暗ムラが生じる。
【０００５】
この問題は、小サイズの液晶ディスプレイ（LCD）に使われるエッジライトタイプのバックライトモジュールで最も深刻であるが、今のところ、この問題を克服するために使用できる関連技術は無い。
【０００６】
これに対し、図２に示す光拡散シート３では、拡散層２a（又は帯電防止層２b）の端部にある非発光領域に細長い形状で黒色の遮断層２cが印刷されており、これにより、バックライトモジュールの端部における光漏出を遮断し、明暗ムラを減らすようにしている。
【０００７】
しかし、遮断層２cは、発光領域に生じる暗領域を減らすことはできず、また、遮断機能しか有していない。
【０００８】
また、不安定な輝度分布を制御することや、光を反射して元の光路へと戻し、再利用することで、全体としての発光効率を上げることも出来ない。
【０００９】
本発明は、このような問題点に対処するためになされたものであり、その目的は、輝度の不均一性（例えば、ムラ現象）を低減することができる光学部材を提供することである。
【００１０】
具体的には、光学部材において、不均一な輝度分布を示す領域（表示領域、非表示領域のいずれであってもよい）の上面又は下面に少なくとも一つの微細構造層を設置し、該微細構造層を通過する光束を減少させて、輝度分布の不均一を低減又は削減する改良された機能を実現する。
【００１１】
この様な微細構造層は、光拡散フィルム、光拡散プレート、集光シートなどの光学部材に適用できる。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、光学部材上に設置された微細構造層が、光の一部を反射して元の光路に戻し、再利用することで、光学部材の発光効率を上げることである。
【００１３】
さらに、本発明の他の目的は、光学部材上に設置された微細構造層が所定の透過率を有することにより、該微細構造層を通過するときに光を拡散させて、発光をどの角度から見てもより均一に分布させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様である光学部材は、明暗ムラを低減することができ、光入射面と光出射面を有する。光は前記光入射面から前記光出射面へと前記光学部材を通って進む。前記光学部材は、前記光入射面上又は前記光出射面上に設置された少なくとも一つの微細構造層を含む。
【００１５】
前記少なくとも一つの微細構造層は、分離した微細要素からなる複数の第一パターンと、前記分離した各微細要素よりも大きい一体要素からなる少なくとも一つの第二パターンとを有する。
【００１６】
前記第一パターンは、前記第二パターンと協働して前記光学部材の透過率を変化させて所定のパターンを形成し、ムラ現象を低減する。すなわち、前記第一パターン及び前記第二パターンの、形状、大きさ、密集度及び透明度を変えることにより、前記光出射面上の輝度分布に対応した透過率を設定し、光を遮断、減衰、拡散することにより、光出射面上の輝度不均一性を減少させて明暗ムラを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
図３に示すように、本発明の第一実施形態に係る光拡散シート４は、ムラ現象を低減できるものであり、基板２と、基板２の一方の面上に積層された拡散層２aと、基板２の他方の面上に積層された帯電防止層２bとを含んでいる。微細構造層２dは、帯電防止層２bの表面（光入射面）上か、拡散層２aの表面（光出射面）上に設置される。
【００１８】
微細構造層２dは、実際にムラが生じている領域に配置されており、それぞれが分離した微細要素からなる不透明又は半透明の複数の第一パターン２eと、前記分離した各微細要素よりも大きい一体要素からなる不透明又は半透明の第二パターン２fと、を有する。
【００１９】
第一パターン２eは、横一列に並べられて、それらが下から上へ複数列並べられて配置される。また、各横列中の隣接する微細要素（第一パターン２e）の間隔及び隣接する二つの横列の間隔は、下から上に行くに従い徐々に変化している。
【００２０】
第二パターン２fは、第一パターン２eの二つの列の間に設けられ、該第二パターン２fを構成する一体要素は、分離した各微細要素より大きく形成されている。そして、第二パターン２f及び第一パターン２eが協働して様々な密集度のパターンを形成する。
【００２１】
図３は、複数の第一パターン２eと協働する一つの第二パターン２fを示している。しかし、実際には、必要に応じて二つ以上の第二パターンを用いることもでき、各第二パターンの形状や大きさ、あるいは各第二パターンの隣接する第一パターンとの距離を変えることで、様々な密集度のパターンを形成することができる。
【００２２】
この様にして、微細構造層２dの中の第一パターン２eの密集度と、第二パターン２fの密集度を変えることにより、微細構造層２dの透過率を設定して輝度を変えることができ、その結果、明暗ムラ領域の光の分布を調整するように透過率を変化させて明暗ムラを低減又は削減することができる。
【００２３】
また、第一パターン２e又は第二パターン２fの透明度を変えるか、または、第一パターン２e又は第二パターン２fの密集度及び透明度を変えることによっても、同様の効果を成すことができる。ここで、透明度は各パターンを構成する材料を変えることによって変更する。
【００２４】
第一パターン２e及び第二パターン２fは、不透明又は半透明の対紫外線インクをドット印刷によって印刷するか、ポリカーボネート（PC）等の半透明な材料をコーティング、真空蒸着、又はイオンスパッタリングによって成膜することによって形成される。
【００２５】
また、微細構造層２dは完全に黒色のシールド部材ではないので、光が通過するときにその一部が反射されて元の光路に戻り、再利用されて、光拡散シート４の全体としての発光効率を上げることができる。
【００２６】
また、光は、第一パターン２eと第二パターン２fとを有して形成される微細構造層２dを通って進むので、拡散して発光をどの角度から見てもより均一に分布させることができる。
【００２７】
図４は、本発明の第二実施形態に係る光拡散シート５を示し、この光拡散シート５はムラ現象を減らすことができる。
【００２８】
図３と図４の主な違いは、微細構造層２gが、分離した微細要素で構成される複数の第一パターン２hが縦一列に並べられ、それらが左から右へ複数行並べられて配置されていることである。
【００２９】
分離した各微細要素は四角形であり、各縦列の隣接する第一パターン２hの大きさは、左から右へ行くに従い徐々に変化している。また、各縦列中の隣接する第一パターン２hの間隔及び第一パターン２hの隣接する二つの縦列の間隔は左から右に行くに従い徐々に変化している。
【００３０】
また、第二パターン２iは、複数の第一パターン２hの右側に位置している。また、第二パターン２iを構成する一体要素は、前記分離した各微細要素より大きく形成されている。
【００３１】
第二パターン２iは、複数の第一パターン２hと協働して様々な密集度のパターンを形成し、これにより、明暗ムラ領域の光の分布を調整するように透過率が変化し、明暗ムラを低減又は削減することができる。
【００３２】
以上に、本発明を実施するための最良の形態を述べたが、これは本発明の内容を限定するものではない。すなわち、以上では、本発明を適用した光拡散シートについて説明したが、本発明は他の光学部材、例えば、集光シートにも適用することができる。この場合、少なくとも一つの微細構造層が、光出射面として使われる集光層の面上か、光入射面として使われる基板の面上に設置される。
【００３３】
本発明は、その精神及び範囲を超えない範囲で修正や改良をすることが可能である。したがって、この様な修正や改良は本発明の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来の光拡散シートの概略図
【図２】従来のエッジ遮断層を有する光拡散シートの概略図
【図３】本発明の第一実施形態に係る光拡散シートの概略図
【図４】本発明の第二実施形態に係る光拡散シートの概略図
【符号の説明】
【００３５】
２…基板
２a…拡散層
２b…帯電防止層
２d…微細構造層
２e…第一パターン
２f…第二パターン
４…光拡散シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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