(57)【要約】【課題】表示装置に組み込まれた後に生じる変形を効果的に低減することができる光学シートを提供する。【解決手段】表示装置は、複数の単位光学要素３５によって形成された出光面３０ａと、出光面とは反対側の面となる入光面３０ｂと、を含む。出光面をなす単位光学要素の平均高さＰ〔μｍ〕、入光面の十点平均粗さＲｚ〔μｍ〕、光学シートの厚みＴ〔μｍ〕、光学シートをなす材料の吸湿率Ａ〔％〕、および、光学シートをなす材料のヤング率Ｅ〔ＧＰａ〕が、次の関係を満たす。（（Ｐ×（１＋（Ａ／１００））−Ｒｚ）×１００）／（Ｔ×Ｅ）＜４．３【選択図】図１
2012198413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置用の光学シートであって、
複数の単位光学要素によって形成され、表示装置に組み込まれた際に観察者側に配置されるようになる第１面と、
前記第１面とは反対側の面となる第２面と、を含み、
前記第１面をなす前記単位光学要素の平均高さＰ〔μｍ〕、前記第２面の十点平均粗さＲｚ〔μｍ〕、光学シートの厚みＴ〔μｍ〕、光学シートをなす材料の吸湿率Ａ〔％〕、および、光学シートをなす材料のヤング率Ｅ〔ＧＰａ〕が、次の関係を満たす、光学シート。
（（Ｐ×（１＋（Ａ／１００））−Ｒｚ）×１００）／（Ｔ×Ｅ）＜４．３
【請求項２】
前記第２面が凹凸面として形成されている、請求項１に記載の光学シート。
【請求項３】
表示装置用のバックライトであって、
請求項１または２に記載の光学シートを備える、バックライト。
【請求項４】
請求項１または２に記載の光学シートを備える、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に組み込まれて用いられるようになる光学シートに係り、とりわけ、表示装置に組み込まれた後に生じる変形を効果的に低減することができる光学シートに関する。また、本発明は、この光学シートを含むバックライトおよび表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置には、通常、映像光の光学特性を調整するための一以上の光学シートが含まれている。一例として、液晶表示装置では、液晶表示ディスプレイを背面から照明するためのバックライトが設けられており、このバックライト内には、通常、多数の光学シートが含まれている。バックライトに組み込まれ得る典型的な光学シートとして、例えば特許文献１に開示されているように、光の出射方向と正面方向との間の角度（出射角度）が小さくなるように当該光の進行方向を変化させ、正面方向輝度を向上させる機能（集光機能）を有した集光シートが例示される。
【０００３】
集光機能を有した光学シートは、例えば特許文献１に開示されているように、通常、線状に延びる単位光学要素（単位プリズム）をその長手方向に直交する方向に隙間無く配列（いわゆるリニア配列）することによって構成された出光面を有している。一方、この光学シートの入光面は、通常、平坦面として構成されるか、隣接する他の部材との密着を防止することや光拡散機能を付与すること等を目的として微細な凹凸面（マット面）として構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＵＳＰ７，０７２，０９２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、光学シートを表示装置に組み込んだ後に、当該表示装置が配置されている場所の環境条件が変化すると、光学シートに曲がり、撓み、反り等と呼ばれる変形が生じることがある。本件発明者が、鋭意調査を重ねたところ、このような変形は、上述した態様の集光シート、すなわち、並列配置された単位光学要素によって形成された出光面と、凹凸面または平坦面として形成された入光面と、を有する光学シートにおいて、顕著に生じていた。表示装置内に組み込まれた光学シートに変形が生じると、変形を生じた光学シートが期待された光学機能を発揮することができなくなるだけでなく、種々の不具合を引き起こすことになる。
【０００６】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、表示装置に組み込まれた後に生じる変形が効果的に低減され得る光学シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本件発明者は、表示装置に組み込まれて用いられる光学シートとして許容され得る範囲内で種々の条件を変更し、表示装置に組み込んだ後に当該光学シートに生じる反り、曲がり、撓み等の変形に与える影響を調査した。本件発明者は、このような調査を経て、並列配置された単位光学要素によって形成された出光面と平坦面または凹凸面として形成された入光面とを有する光学シートに生じる変形が、当該光学シートの出光側となる面からの吸湿に起因するものであり、更に、出光面をなす単位光学要素の平均高さ、入光面の十点平均粗さ、光学シートの厚み、光学シートをなす材料の吸湿率、および、光学シートをなす材料のヤング率が所定の条件を満たす場合に、当該光学シートの変形を効果的に抑制し得ることを知見した。本発明は、このような知見に基づくものである。
【０００８】
本発明による光学シートは、
表示装置用の光学シートであって、
複数の単位光学要素によって形成され、表示装置に組み込まれた際に観察者側に配置されるようになる第１面と、
前記第１面とは反対側の面となる第２面と、を含み、
前記第１面をなす前記単位光学要素の平均高さＰ〔μｍ〕、前記第２面の十点平均粗さＲｚ〔μｍ〕、光学シートの厚みＴ〔μｍ〕、光学シートをなす材料の吸湿率Ａ〔％〕、および、光学シートをなす材料のヤング率Ｅ〔ＧＰａ〕が、次の関係を満たす。
（（Ｐ×（１＋（Ａ／１００））−Ｒｚ）×１００）／（Ｔ×Ｅ）＜４．３
【０００９】
本発明による光学シートにおいて、前記第２面が凹凸面として形成されていてもよい。
【００１０】
本発明によるバックライトは、
表示装置用のバックライトであって、
上述した本発明による光学シートのいずれかを備える。
【００１１】
本発明による第１の表示装置は、上述した本発明による光学シートのいずれかを備える。
【００１２】
本発明による第２の表示装置は、上述した本発明によるバックライトのいずれかを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、光学シートを表示装置に組み込んだ後に生じる当該光学シートの変形を効果的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、表示装置、バックライトおよび表示装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の光学シートをその主切断面において示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００１６】
図１および図２は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図１は、表示装置、バックライトおよび光学シートの概略構成を示す斜視図であり、図２は、光学シートをその主切断面において示す断面図である
【００１７】
図１に示された表示装置１０は、透過型表示部１５と、透過型表示部１５の背面側に配置され透過型表示部１５を背面側から面状に照らすバックライト（面光源装置）２０と、を備えている。透過型表示部１５は、バックライト２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御するシャッターとして機能し、画像を形成する装置である。本実施の形態において、透過型表示部１５は、液晶表示パネルから構成されている。つまり、表示装置１０は液晶表示装置として構成されている。透過型表示部（液晶表示パネル）１５の構成は、従来の液晶表示装置に組み込まれている装置（部材）と同様に構成することができ、ここでは、これ以上の詳細な説明を省略する。
【００１８】
一方、バックライト２０は、図１に示すように、光源２５と、光源２５からの光をその進行方向を偏向して透過させる光学シート３０と、を有している。また、光学シート３０の入光側には、光を拡散させる拡散板２８が設けられている。バックライト２０は、例えばエッジライト（サイドライト）型等の種々の形態で構成され得るが、本実施の形態においては、直下型のバックライトユニットとして構成されている。このため、光源２５は光学シート３０の入光側において光学シート３０と対面するようにして配置されている。また、光源２５は、光学シート３０の側に開口部（窓）を形成された箱状の反射板２２によって背面側から覆われている。
【００１９】
なお、「出光側」とは、進行方向を折り返されることなく光源２５から光学シート３０等を経て観察者へ向かう光の進行方向における下流側（観察者側、例えば図１および図２における上側）のことであり、「入光側」とは、進行方向を折り返されることなく光源２５から光学シート３０等を経て観察者へ向かう光の進行方向における上流側（光源側）のことである。
【００２０】
また、「シート」、「フィルム」、「板」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。
【００２１】
さらに、「シート面（フィルム面、板面）」とは、対象となるシート状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材の平面方向と一致する面のことを指す。そして、本実施の形態においては、光学シート３０のシート面、拡散板２８の板面、バックライト２０の発光面２０ａ、および、透過型表示装置１０の表示面１０ａは、互いに平行となっている。さらに、「正面方向」とは、透過型表示装置１０の表示面１０ａに対する法線の方向ｎｄ（図１および図３参照）であり、本実施の形態では、バックライト２０の発光面２０ａに対する法線方向や光学シート３０のシート面への法線方向等にも一致する。
【００２２】
光源２５は、例えば、線状の冷陰極管等の蛍光灯や、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）や白熱電球、面状のＥＬ（電場発光体）等からなる発光体２５ａを含む、種々の態様で構成され得る。本実施の形態においては、図１に示すように、光源２５をなす発光体２５ａは、線状に延びる複数の冷陰極管を有している。複数の冷陰極管は、その長手方向が平行となるようにして、当該長手方向と直交する方に並べて配置されている。反射板２２は、光源２５からの光を光学シート３０側へ向けるための部材であり、反射板２２の少なくとも内側表面は、例えば金属等の高い反射率を有する材料からなっている。
【００２３】
拡散板２８は、入射光を拡散させ、好ましくは入射光を等方拡散させ、光源２５の構成に応じた輝度ムラ（光源の像、管ムラともいう）を緩和し、輝度の面内分布を均一化させるためのシート状部材であり、光拡散板とも呼称され得る。このような拡散板２８として、基部と、基部内に分散され光拡散機能を有した光拡散性粒子と、を含むシート状の部材が用いられ得る。一例として、反射率の高い材料から光拡散性粒子を構成することにより、あるいは、基部をなす材料とは異なる屈折率を有する材料から光拡散性粒子を構成することにより、光拡散性粒子に、光拡散機能を付与することができる。
【００２４】
次に、光学シート３０について説明する。
【００２５】
図１および図２に示すように、光学シート３０は、シート状の本体部４０と、本体部４０の出光側面４０ａ上に設けられ、出光側面４０ａから出光側へ突出する多数の単位光学要素３５と、を有している。光学シート３０をなす、本体部４０および単位光学要素３５は、いずれも可視光透過性を有した材料、好適には可視光透過性を有した透明樹脂材料によって形成されている。
【００２６】
図１および図２に示すように、本実施の形態では、本体部４０の出光側面４０ａの全面に、単位光学要素３５が配置されており、この結果、光学シート３０の出光面（第１面）３０ａは単位光学要素３５の出光側面３５ａによって形成されている。また、図１および図２に示すように、本実施の形態では、本体部４０の入光側面４０ｂは、微細な凹凸を有した凹凸面として形成されており、この凹凸面によって光学シート３０の入光面（第２面）３０ｂが形成されている。
【００２７】
なお、ここで用いる「凹凸面」とは、光学的な意味合いでの凹凸を有した面を意味するものである。すなわち、ここで用いる「平坦面」は、殆どの可視光がスネルの法則を満たしながら屈折して同一の方向に進むようになる平坦さを有している面を意味し、逆に、「凹凸面」は、殆どの可視光がスネルの法則を満たしながら屈折して同一の方向に進むようになる平坦さを有していない面を意味している。したがって、例えば、十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１：１９９４年）が最短の可視光波長（０．３８μｍ）以下となっている面は、十分、平坦面に該当し、逆に、十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１：１９９４年）が最長の可視光波長（０．７６μｍ）以上となっている面は、十分、凹凸面に該当する。
【００２８】
また、本明細書における「単位光学要素」とは、屈折や反射等の光学的作用を光に及ぼして、当該光の進行方向を変化させる機能を有した要素のことを指し、呼称の違いのみに基づいて、「単位形状要素」、「単位プリズム」および「単位レンズ」といった要素から区別されるものではない。すなわち、光学シート３０の出光面３０ａをなす単位光学要素３５は、光学シート３０へ入射した光の進行方向を変化させるように機能する。
【００２９】
とりわけ図示された例では、図２に示すように、単位光学要素３５の出光側面（プリズム面）３５ａは、屈折によって正面方向ｎｄに対する角度が小さくなるように光Ｌ２１の進行方向を変化させるとともに、正面方向ｎｄに対する角度が小さくなるように進行方向を変化させることができない光Ｌ２２を反射、とりわけ全反射によって光源２５の側へ戻すようになる。以下、このような単位光学要素３５の図示された一例について説明するが、本発明はこの例に限定されるものではない。
【００３０】
図示された本実施の形態において、複数の単位光学要素３５は、本体部４０の出光側面４０ａと平行なある配列方向（図２に於いては左右方向）に並べられて、本体部４０の出光側面４０ａ上に、配列されている。各単位光学要素３５は、本体部４０の出光側面４０ａ上を、その配列方向と交差する方向に線状に延びている。とりわけ図示する例において、各単位光学要素３５は、配列方向と直交する方向に沿って、直線状に延びている。さらに、各単位光学要素３５は、柱状に形成され、その長手方向に沿って同一の断面形状を有するようになっている。また、本実施の形態において、複数の単位光学要素３５は、互いに同一に構成されている。さらに、単位光学要素３５の配列方向は、光源２５をなす発光体２５ａ（一例として冷陰極管）の配列方向と平行であり、各単位光学要素３５は、光源２５の発光体２５ａをなす各発光体と平行に延びている。
【００３１】
図２に示す断面、つまり、単位光学要素３５の配列方向および本体部４０の出光側面４０ａ（光学シート３０のシート面）への法線方向ｎｄの両方向に平行な断面（以下においては、単に「光学シートの主切断面」とも呼ぶ）において、各単位光学要素３５は、本体部４０の出光側面４０ａ上に一辺が位置する三角形形状となっている。また、図２に示す例においては、正面方向輝度を効果的に上昇させること、および、単位光学要素３５の配列方向に沿った面内での輝度の角度分布に対称性を付与することを目的として、光学シートの主切断面における単位光学要素３５の断面形状は、正面方向ｎｄを中心として、対称性を有している。とりわけ図示する例において、光学シートの主切断面における単位光学要素３５の断面形状は、正面方向輝度を上昇させることを目的として、９０°の頂角が本体部４０から出光側へ突出した直角二等辺三角形形状となっている。
【００３２】
なお、本件明細書における「三角形形状」及びその他の形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」等の用語は、厳密な意味に縛られることなく、同様の光学的機能を期待し得る程度の誤差範囲を含めて解釈することとする。
【００３３】
以上の光学シート３０を表示装置１０に組み込んで使用する場合、光学シート３０の各寸法を次のように設定することができる。まず、光学シートの厚みＴ、より正確には、光学シート３０のシート面への法線方向に沿った光学シート３０の総厚みＴを、２００μｍ以上６００μｍ以下にすることができる。単位光学要素３５の高さＰを、より正確には、光学シート３０のシート面への法線方向に沿った単位光学要素３５の高さＰを、１５μｍ以上７５μｍ以下にすることができる。単位光学要素３５の幅Ｗを、より正確には、光学シート３０のシート面に沿った単位光学要素３５の幅Ｗを、４５μｍ以上１５５μｍ以下にすることができる。単位光学要素３５の断面形状が二等辺三角形状である場合には、正面方向輝度を集中的に向上させる観点から、等辺の間に位置するとともに出光側に突出する頂角の角度θａを、９０°以上１３０°以下にすることができる。ＪＩＳ  Ｂ０６０１（１９９４年）に準拠して測定された光学シート３０の入光面３０ｂの十点平均粗さＲｚを、１μｍ以上７５μｍ以下にすることができる。
【００３４】
以上のような構成からなる光学シート３０は、例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、アクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂を原料とした押し出し成形によって、作製され得る。あるいは、光学シート３０を、ポリエチレンテレフタレート等からなる基材上に、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）を用いて単位形状要素３５を賦型することにより、作製することもできる。このような製造方法において、光学シート３０の入光面３０ｂをなす凹凸面の凹凸パターンは、エンボス加工によって、所望の粗さに形成することができる。あるいは、光学シート３０の入光面３０ｂをなす凹凸面の凹凸パターンを、バインダー樹脂と粒状物とからなるコーティング層（マット層）として、所望の粗さに形成することもできる。
【００３５】
次に、以上のような表示装置１０および光学シート３０の作用について説明する。まず、表示装置１０の全体的な作用について説明する。
【００３６】
図１において、光源２５で発光された光は、直接または反射板２２で反射した後に観察者側に進み、拡散板２８に入射して等方拡散される。拡散板２８での等方拡散により、明るさの面内分布が均一化されるようになる。拡散板２８で拡散された光は、その後、光学シート３０に入射する。
【００３７】
図２において、光学シート３０に入射した光は、当該光学シート３０から出射する際に、単位光学要素３５の出光側面（プリズム面）３５ａにおいて屈折する。この屈折により、正面方向ｎｄに対して傾斜した方向に進む光Ｌ２１の進行方向（出射方向）は、主として、光学シート３０へ入射する直前における光の進行方向と比較して、正面方向ｎｄに対する角度が小さくなるように、曲げられる。このようにして、光学シート３０は、光源２５からの光に対して集光機能を発揮する。なお、光学シート３０によって集光される光は、主として光学シート３０の単位光学要素３５の配列方向に沿った成分である。
【００３８】
なお、光学シート３０の入光面３０ｂは凹凸面として形成されている。したがって、光学シート３０の入光面３０ｂを通過する光は、拡散される。この光学シート３０の入光面３０ｂをなす凹凸面での光拡散により、バックライト２０の発光面２０ａ上での、輝度の角度分布をより滑らかに変化させることができる。
【００３９】
以上のようにして、光源２５からの光が、光学シート３０の出光面３０ａによって形成されたバックライト２０の発光面２０ａから出射する。結果として、バックライト２０は、液晶表示パネル１５を面状に照明するようになる。液晶表示パネル１５は、バックライト２０からの光を画素毎に選択的に透過させる。これにより、透過型表示装置１０の観察者が、映像を観察することができるようになる。以上が、表示装置３０の全体的な作用である。
【００４０】
ところで、上述したように、観察者側を向く出光面（第１面）３０ａが単位光学要素３５によって形成されるとともに、出光面３０ａに対向する入光面（第２面）３０ｂが凹凸面として形成された光学シート３０を、表示装置１０に組み込んだ場合、表示装置１０が配置されている環境条件の変化にともなって、光学シート３０に反り、曲がり、撓みと呼ばれるような全体的な変形が生じ得る。そして、光学シート３０に反り、曲がり、撓み等の変形が生じると、当該光学シート３０の集光機能（光軸補正機能）が期待した通りに発揮されなくなる。すなわち、光学シート３０の集光機能が、正面方向以外の方向に光軸を補正するように働く。このため、予定した正面方向輝度を確保することができなくなる。また、変形した光学シート３０が、局所的に、隣接する他の部材（例えば、液晶表示パネル１５や拡散板２８）に接近または密着することになり、当該接近した領域に縞状の模様が視認され、あるいは、密着した箇所が視認されるようになる。さらに、光学シート３０が隣接する他の部材（例えば、液晶表示パネル１５や拡散板２８）と擦れ合うと、光学シート３０または隣接する他の部材に傷が生じ、さらには、削りカスが生じることもある。この場合、表示装置１０によって表示される映像の表示画質を著しく劣化させることになる。
【００４１】
この点について、本件発明者は、表示装置に組み込まれて用いられる光学シートとして許容され得る範囲内で、本実施の形態に係る光学シート３０の種々の条件を変更し、表示装置に組み込んだ後に当該光学シートに生じる反り、曲がり、撓み等の変形に与える影響を調査した。この調査の結果として、本件発明者は、並列配置された単位光学要素３５によって形成された出光面３０ａと平坦面または凹凸面として形成された入光面３０ｂとを有する光学シート３０に生じる変形が、当該光学シート３０の出光側からの吸湿量と、入光側からの吸湿量と、の相違によって、当該光学シート３０の出光面３０ａと入光面３０ｂとが異なる膨張率で膨張することに起因するものと予測した。この予測は、光学シート３０の変形が、配置環境の湿度の変化に敏感であるという実際の現象と、表示装置１０内に組み込まれた光学シート３０は観察者側となる出光面の側からしか吸湿し得ないという事実と、に合致している。
【００４２】
このような予測のもと、光学シート３０の構成に応じて特定される以下の式（ａ）で表される関数ｆ（Ｐ，Ａ，Ｒｚ，Ｔ，Ｅ）を、当該光学シート３０の出光側からの吸湿に起因した変形の生じ易さを表す指標として考案し、且つ、後述する実施例でも実証されているように、この関数ｆ（Ｐ，Ａ，Ｒｚ，Ｔ，Ｅ）が以下の式（ｂ）の条件を満たす場合に、光学シート３０の反り、曲がり、撓みと呼ばれる全体的な変形の発生を効果的に抑制し得ることが見出された。
【００４３】
ｆ（Ｐ，Ａ，Ｒｚ，Ｔ，Ｅ）
＝（（Ｐ×（１＋（Ａ／１００））−Ｒｚ）×１００）／（Ｔ×Ｅ）
＝（（Ｐ×（１＋（Ａ／１００））−Ｒｚ））／Ｔ）×（１／Ｅ）×１００
・・・式（ａ）
【００４４】
０≦ｆ（Ｐ，Ａ，Ｒｚ，Ｔ，Ｅ）＜４．３  ・・・式（ｂ）
【００４５】
ここで「Ｐ」は、光学シート３０の出光面（第１面）３０ｂをなす単位光学要素３５の高さの平均である。すなわち、「Ｐ」は、光学シート３０のシート面への法線方向に沿った単位光学要素３５の高さの平均である（図２参照）。「Ｒｚ」は、光学シート３０の入光面（第２面）３０ａの十点平均粗さＲｚであり、ＪＩＳ  Ｂ０６０１（１９９４年）に準拠して得られる値である。「Ｔ」は、光学シートの厚みであり、より正確には、光学シート３０のシート面への法線方向に沿った光学シート３０の総厚みである（図２参照）。これらの「Ｐ」、「Ｒｚ」および「Ｔ」の値は、式（ａ）および式（ｂ）において、単位を揃えて用いられる。例えば、「Ｐ」、「Ｒｚ」および「Ｔ」を、すべて「μｍ」を単位とした数値として取り扱うことができる。
【００４６】
また、「Ａ」は、光学シート３０をなす材料の吸湿率であって、ＪＩＳ  Ｋ７２０９に準拠して得られる値であり、単位を「％」とした数値として取り扱う。なお、対象となる光学シートが、異なる材料からなる複数の層を含んでいる場合には、当該光学シートにおける各層の重量比率に応じた配分で各層の吸湿率を平均した値を算出し、算出された平均値を当該光学シートの吸湿率Ａとみなす。
【００４７】
さらに、「Ｅ」は、光学シート３０をなす材料のヤング率であって、ＡＳＴＭ  Ｄ  ２５６に準拠して得られる値であり、単位を「ＧＰａ」とした数値として取り扱う。なお、対象となる光学シートが、異なる材料からなる複数の層を含んでいる場合には、当該光学シートにおける各層の重量比率に応じた配分で各層のヤング率を平均した値を算出し、算出された平均値を当該光学シートのヤング率Ｅとみなす。
【００４８】
ここで、この表示装置１０用の光学シート３０では、出光面３０ａが単位光学要素３５によって構成され、入光面３０ｂは単位光学要素３５と比較して微細な凹凸からなる凹凸面または平坦面として構成されている。このため、入光面３０ｂの十点平均粗さＲｚは、入光面３０ｂをなす凹凸のギャップ（高低差）の大きさを表す指標と考えることができる。そして、「Ｐ−Ｒｚ」の値は、入光面３０ｂと出光面３０ａとの表面積の差を示す指標、すなわち、出光面３０ａの側のみからの吸湿による変形のしやすさを表す指標とみなすことができる。さらに、「（Ｐ−Ｒｚ）／Ｔ」は、単位体積あたりの入光面３０ｂと出光面３０ａとの表面積の差を表す指標となり、この「（Ｐ−Ｒｚ）／Ｔ」の値が大きい程、光学シート３０が出光面３０ａの側からの吸湿によって変形しやすいことになる。加えて、十分な時間をかけて変形した後での変形のしやすさを検討するため、上記式（ａ）の関数では、吸湿率Ａを考慮して、「（Ｐ×（１＋（Ａ／１００））−Ｒｚ）／Ｔ」の値を用いている。一方、上記式（ａ）の関数における「１／Ｅ」は、光学シート３０の材料自体の変形性のしやすさを表す指標となり、この「１／Ｅ」の値が大きいほど変形しやすいと言える。
【００４９】
以上のようにして算出された関数ｆ（Ｐ，Ａ，Ｒｚ，Ｔ，Ｅ）は、出光面３０ａの側からの吸湿による膨張に起因した光学シート３０の変形のしやすさを表す指標となり、この関するｆ（Ｐ，Ａ，Ｒｚ，Ｔ，Ｅ）の値が大きい程、光学シート３０が出光面３０ａの側からの吸湿によって変形しやすいことになる。そして、本件発明者が、鋭意調査を重ねたところ、光学シートについての関数ｆ（Ｐ，Ａ，Ｒｚ，Ｔ，Ｅ）の値が４．３より小さくなっている場合、当該光学シートを表示装置を組み込んだ後に当該光学シートの反り、曲がり、撓みといった変形が生じることを効果的に防止することができた。
【００５０】
なお、上述したように、関数ｆ（Ｐ，Ａ，Ｒｚ，Ｔ，Ｅ）は、出光面３０ａの側からの吸湿による膨張に起因した光学シート３０の変形のしやすさを表す指標となるため、この関数ｆ（Ｐ，Ａ，Ｒｚ，Ｔ，Ｅ）の値は、小さければ小さい程、吸湿による膨張に起因した光学シート３０の変形を抑制することができる。
【００５１】
ただし、ここで検討している変形は、出光面３０ａの側からの吸湿に起因した光学シート３０の変形であり、出光面３０ａの面積が入光面３０ｂの面積よりも大きくなるときに生じやすくなる変形である。つまり、式（ａ）においては、出光面（第１面）３０ａをなす単位光学要素３５の平均高さＰが、入光面（第２面）３０ｂをなす凹凸のギャップ（高低差）の大きさの平均を表す指標となる十点平均粗さＲｚよりも大きくなっている場合であり、具体的には、関数ｆ（Ｐ，Ａ，Ｒｚ，Ｔ，Ｅ）の値が０以上となる場合である。その一方で、この関数ｆ（Ｐ，Ａ，Ｒｚ，Ｔ，Ｅ）の値が０よりも大幅に小さくなると、出光面３０ａからの吸湿以外のことを原因とする変形、例えば、光源からの放熱に起因した変形等の影響を強く受けることにもなりかねない。このため、関数ｆ（Ｐ，Ａ，Ｒｚ，Ｔ，Ｅ）の値の下限を、式（ｂ）に示すように、０以上に設定しておくことが好ましい。
【００５２】
以上のように本実施の形態によれば、並列配置された単位光学要素３５によって形成された出光面３０ａと凹凸面として形成された入光面３０ｂとを有する光学シート３０について、出光面３０ａをなす単位光学要素３５の平均高さＰ〔μｍ〕、入光面３０ｂの十点平均粗さＲｚ〔μｍ〕、光学シート３０の厚みＴ〔μｍ〕、光学シート３０をなす材料の吸湿率Ａ〔％〕、および、光学シート３０をなす材料のヤング率Ｅ〔Ｇ・Ｐａ〕を適宜設定することによって、当該光学シート３０を表示装置１０に組み込んだ後に生じる変形を効果的に抑制することができる。
【００５３】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、変形の一例について説明する。
【００５４】
例えば、上述した実施の形態では、光学シート３０の入光面３０ｂが凹凸面として形成されている例を示したが、これに限られず、光学シート３０の入光面３０ｂが平坦面として形成されていてもよい。光学シート３０の入光面３０ｂが平坦面として形成されている光学シート３０においても、出光面３０ａをなす単位光学要素３５の平均高さＰ〔μｍ〕、入光面３０ｂの十点平均粗さＲｚ〔μｍ〕、光学シート３０の厚みＴ〔μｍ〕、光学シート３０をなす材料の吸湿率Ａ〔％〕、および、光学シート３０をなす材料のヤング率Ｅ〔Ｇ・Ｐａ〕が上述した式（ｂ）を満たす場合、表示装置１０に組み込まれた後に生じる変形を効果的に抑制することができる。
【００５５】
さらに、上述した実施の形態において、三角柱、即ち、直線状に延びる断面三角形形状の単位光学要素３５が、その長手方向に直交する方向に並べられて、本体部４０の出光側面４０ａ上に設けられている例を示したが、これに限られない。例えば、光学シートの主切断面において、単位光学要素３５が、三角形以外の四角形、五角形、六角形等の多角形となった多角柱形状であってもよいし、或いは主切断面において単位光学要素３５が、楕円の一部又は円の一部に相当する円柱又は楕円柱形状（の一部）であってもよい。また、直線状に延びる単位光学要素３５が並列配置（一次元配列）されている例を示したが、これに限られず、単位光学要素３５が二次元配列されてマイクロレンズ（フライアイレンズ）を構成するようにしてもよい。さらに、単位光学要素３５がすべて同一の構成を有する例を示したが、これに限られず、高さや断面形状等の少なくとも一つが互いに異なる複数種類の単位光学要素３５が、光学シート３０に含まれていてもよい。
【００５６】
さらに、光学シート３０が光を拡散させる拡散機能を有するようにしてもよい。例えば、光学シートが、内添された粒子や気泡等からなる拡散成分を含有するようにしてもよい。この例では、拡散成分そのものが光反射性を有することにより、あるいは、拡散成分が当該拡散成分に隣接するその他の部分（例えば、バインダー樹脂部）とは異なる屈折率を有することにより、光学シートが光拡散機能を発現するようになる。
【００５７】
さらに、光学シート３０が帯電防止層を含むようにしてもよい。この変形例によれば、埃等の異物付着を低減することができ、光学特性に与える悪影響を抑制することができる。
【００５８】
さらに、上述した実施の形態において、バックライト（面光源装置）２０の光源２５の発光体２５ａが、線状に延びる冷陰極管からなる例を示したが、これに限られない。光源２５として、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）や面状のＥＬ（電場発光体）等からなる発光体を用いることも可能である。なお、発光体２５ａが複数の点状発光体からなる場合、点状発光体が光学シートのシート面と平行な仮想平面上に二次元配列され、且つ、点状発光体の一つの配列方向が光学シート３０の単位光学要素３５の配列方向と平行になっていることが好ましい。この例によれば、当該点状発光体の一つの配列方向に沿った方向における明るさの分布を、光学シート３０の単位光学要素３５によって、効果的に均一化することができるとともに、当該点状発光体の一つの配列方向に沿った面内での輝度の角度分布を、光学シート３０の単位光学要素３５によって、効果的に補正することができる。
【００５９】
また、上述した実施の形態において、光学シート３０が直下型のバックライト（面光源装置）２０に適用されている例を示したが、これに限られない。上述した光学シート３０を、例えばエッジライト型（サイドライト型等とも呼ばれる）のバックライトに適用することも可能であり、このような場合においても、光学シート３０は直下型のバックライト２０に適用された場合と略同様の作用効果を奏することができる。
【００６０】
さらに、上述した実施の形態において、光学シート３０が組み込まれたバックライト２０および表示装置１０の全体構成の一例を説明したが、これに限られない。例えば、偏光分離フィルム、更なる拡散シート、更なる集光シート等を、追加で、バックライト２０および表示装置１０に組み込むようにしてもよい。
【００６１】
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００６３】
実施例１および２に係る表示装置、比較例１〜４に係る表示装置を実際に用意し、表示装置において全面白表示した際に、欠陥が視認され得る程度に光学シートが変形しているか否かを確認した。
【００６４】
＜表示装置＞
実施例および比較例に係る表示装置として、図１に示された構成の表示装置を準備した。すなわち、反射板と、複数の冷陰極管からなる光源と、拡散板と、光学シートとから、実施例および比較例に係るバックライトを構成した。光学シート以外のバックライトに組み込まれた部材並びに液晶表示パネルは、市販されている液晶表示装置（３２インチ型テレビ受像機「SONY BRAVIA KDL-32 F5」）に組み込まれていた構成部材を、共通して各バックライトに使用した。
【００６５】
各バックライトに組み込まれた光学シートは、図２に示された光学シートと同様に、並列配置された単位光学要素によって形成されたプリズム面としての出光面と、微細な凹凸を形成された凹凸面としての入光面と、を有するようにした。各光学シートの単位光学要素は、図２に示された単位光学要素と同様に、主切断面での断面形状が直角二等辺三角形となるように構成し、等辺に挟まれた直角の頂角が出光側に突出するようにした。
【００６６】
各光学シートは、熱可塑性樹脂を加熱して押し出し且つ成型する押し出し成形（溶融押し出し法）によって、作製した。実施例２に係る光学シートのみについて、熱可塑性樹脂としてメチルメタクリレートスチレン樹脂を用い、その他の光学シートについては、熱可塑性樹脂としてポリカーボネート樹脂を用いた。
【００６７】
各表示装置に組み込まれた光学シートについて、出光面をなす単位光学要素の平均高さＰ〔μｍ〕、入光面の十点平均粗さＲｚ〔μｍ〕、光学シートの厚みＴ〔μｍ〕、光学シートをなす材料の吸湿率Ａ〔％〕、および、光学シートをなす材料のヤング率Ｅ〔Ｇ・Ｐａ〕は表１に示す通りとした。また、表１の「関数ｆ」の欄には、式（ａ）で表された関数の値を記載し、表１の「条件式」の欄には、式（ｂ）の条件式が満たされる場合に「○」を付し、式（ｂ）の条件式が満たされない場合に「×」を付している。
ｆ（Ｐ，Ａ，Ｒｚ，Ｔ，Ｅ）
＝（（Ｐ×（１＋（Ａ／１００））−Ｒ）×１００）／（Ｔ×Ｅ）
＝（（Ｐ×（１＋（Ａ／１００））−Ｒｚ））／Ｔ）×（１／Ｅ）×１００
・・・式（ａ）
０≦ｆ（Ｐ，Ａ，Ｒｚ，Ｔ，Ｅ）＜４．３  ・・・式（ｂ）
【００６８】
＜評価方法および評価結果＞
各表示装置について、温度が２５℃で相対湿度が９０％ＲＨの環境下で光源をなす発光体を連続的に２時間点灯しておいた後、表示装置において全面白表示した際に、明るさのムラ（輝度ムラ）、縞状模様、欠点、輝点等の欠陥が視認され得るか否かを確認した。比較例に係る表示装置では、欠陥が視認され、且つ、当該欠陥が光学シートの反り、曲がり、撓み等と呼ばれるような全体的な変形を原因としていることが確認された。なお、表１における「変形」の欄には、視認され得る欠陥を引き起こす変形が光学シートに生じていたものに「有」を記載し、視認され得る欠陥を引き起こす変形が光学シートに生じていなかったものに「無」を記載した。
【００６９】
【表１】
2012198413.tif 000003
【符号の説明】
【００７０】
１０  表示装置
１５  透過型表示部、液晶表示パネル
２０  バックライト（面光源装置）
２２  反射板
２５  光源
２５ａ  発光体
２８  拡散板
３０  光学シート
３０ａ  出光面（第１面）
３０ｂ  入光面（第２面）
３５  単位光学要素、単位形状要素、単位プリズム、単位レンズ
４０  本体部
４０ａ  出光側面
４０ｂ  入光側面
【図１】
2012198413.tif 000004
【図２】
2012198413.tif 000005