(57)【要約】【課題】優れた反射防止機能および優れた耐擦傷性を有する光学シートを提供する。【解決手段】光学シート３０は、入光面３０ｂおよび出光面３０ａを有する。光学シートは、少なくとも一部分において前記入光面を構成する入光側面４０ｂを有した本体部４０と、本体部の入光側面上に点在し当該入光側面から突出する三個以上の突出部５０と、を有する。入光面を構成する本体部の入光側面は、４８８ｎｍ以下の配置ピッチで配置された凸部４５を含んで構成される凹凸面となっている。【選択図】図１
2012037622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入光面および出光面を有する光学シートであって、
少なくとも一部分において光学シートの前記入光面を構成する入光側面を有した本体部と、
前記本体部の前記入光側面上に点在し、当該入光側面から突出する三個以上の突出部と、を備え、
前記入光面を構成する前記本体部の前記入光側面の前記一部分は、４８８ｎｍ以下のピッチで配置された凸部を含んで構成される微細凹凸面となっており、
前記本体部の入光側面から測った、前記突出部の高さは前記凸部の高さよりも大である、光学シート。
【請求項２】
前記光学シートの法線方向と直交して前記凸部を横切る切断面内において前記本体部の占める面積は、当該切断面の位置が、光学シートの法線方向に沿って、前記凸部の頂部から離間して隣り合う二つの凸部の間に位置する谷部へ接近するに連れて、しだいに大きくなる、請求項１に記載の光学シート。
【請求項３】
前記光学シートの法線方向に平行な断面において、前記突出部は、前記本体部から最も突出した頂部において、曲線状の外輪郭を有している、請求項１または２に記載の光学シート。
【請求項４】
前記本体部の出光側面上に設けられた複数の単位光学要素を、さらに備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学シート。
【請求項５】
光源と、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学シートと、を備える、面光源装置。
【請求項６】
透過型表示部と、
前記透過型表示部に対向して配置された請求項５または６に記載の面光源装置と、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、優れた反射防止機能および優れた耐擦傷性を有する光学シートに関する。また、本発明は、このような光学シートを有する面光源装置および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光を面状に発光する面光源装置が、種々の用途、例えば表示パネルと組み合わせて用いられるバックライトとして、広く用いられている。面光源装置は、多くの場合、光源と、光源からの光の進行方向を変化させるための複数の光学シート（光学フィルム）と、を有している。とりわけ、例えば特許文献１に開示されているように、出光面での屈折や反射によって光の進行方向を制御し得るように構成された光学シートが、多く用いられている。当然に、光学シートをなす材料の屈折率が高い程、光学シートの出光面での屈折や反射による光学作用がより顕著に発揮されるようになる。
【０００３】
その一方で、特許文献１に開示された光学シートを用いた場合、光源からの光がすべて光学シートに入射するわけでなく、数パーセントの光が反射する。とりわけ、光学シートをなす材料の屈折率が高い程、反射率が高くなる。また、この反射は全反射によるものではないので、反射する光のうちの、数パーセントから十数パーセントの光が吸収されて使用され得なくなる（画像光としては損失となる）。
【０００４】
面光源装置に対しては、光学特性の改善に関する要望の他、光源で発光される光を高い利用効率で使用すること、すなわち面光源装置で消費されるエネルギを有効に利用することも強く要望されている。このため、特許文献２および特許文献３に開示されているように、光学シートの入光面での反射による損失を防止して光源光の利用効率を改善することを目的とした研究開発がなされてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１８７０７号公報
【特許文献２】特開平８−２８６００５号公報
【特許文献３】特表平２００３−５１８２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に開示されたレンズシートでは、レンズシートよりも低い屈折率を有した材料からなる低屈折率層が、入光面をなす層として、設けられている。しかしながら、低屈折率層による反射防止機能では、面光源装置、とりわけ表示装置用の面光源装置に対する要望に照らして、光源光の利用効率を十分に改善することができるとは言えない。また、薄膜からなる低屈折率層は耐擦傷性の面でも十分ではない。このため、搬送等の取り扱い中や、面光源装置（表示装置）に組み込まれた後での使用中に、低屈折率層の損傷が生じやすいといった問題もある。更に、斯かる低屈折率材料は、弗化マグネシウム（ＭｇＦ２）のような高価な材料であり、且つ、その薄膜形成は真空蒸着等の処理を必要とする為、生産速度が低いという問題も有った。
【０００７】
なお、特許文献２の低屈折率層に代えて、低屈折率層と高屈折率層とを交互に繰り返して複数層積層してなる反射防止膜も知られている。ただし、この反射防止膜も、入光面に於ける反射損失改善の点では有効ではあるが、材料価格、生産速度の点では、特許文献２の低屈折率層と同様の不具合を有している。
【０００８】
また、特許文献３に開示された光平行化フィルムは、表面凹凸の繰返し周期が光波長以下のサイズの光学的微細構造体、いわゆるモス−アイ（蛾の目；Ｍｏｔｈ  Ｅｙｅ）構造体を有している。モス−アイ（蛾の目）構造体によれば、極めて高い透過率を確保することができる。しかしながら、モス−アイ（蛾の目）構造体は、その微細な構造に起因して、極めて擦傷されやすく、また擦傷によって反射防止機能を失ってしまう。加えて、モス−アイ（蛾の目）構造体は、油脂等の付着によっても、その反射防止機能を消失してしまう。
【０００９】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、優れた反射防止機能と優れた耐擦傷性との両方を有した光学シートを提供することを目的とする。また、本発明は、このような光学シートを有した面光源装置および表示装置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】
【００１０】
本発明による光学シートは、
入光面および出光面を有する光学シートであって、
少なくとも一部分において光学シートの前記入光面を構成する入光側面を有した本体部と、
前記本体部の前記入光側面上に点在し、当該入光側面から突出する三個以上の突出部と、を備え、
前記入光面を構成する前記本体部の前記入光側面の前記一部分は、４８８ｎｍ以下のピッチで配置された凸部を含んで構成される微細凹凸面となっており、
前記本体部の入光側面から測った、前記突出部の高さは前記凸部の高さよりも大である。
【００１１】
本発明による光学シートにおいて、前記光学シートの法線方向と直交して前記凸部を横切る切断面内において前記本体部の占める面積は、当該切断面の位置が、光学シートの法線方向に沿って、前記凸部の頂部から離間して隣り合う二つの凸部の間に位置する谷部へ接近するに連れて、しだいに大きくなっていくようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明による光学シートにおいて、前記光学シートの法線方向と直交して前記凸部を横切る切断面内において前記本体部の占める面積は、当該切断面の位置が、光学シートの法線方向に沿って、前記凸部の頂部から離間して隣り合う二つの凸部の間に位置する谷部へ接近するに連れて、大きくなるようにのみ変化してもよい。
【００１３】
さらに、本発明による光学シートにおいて、前記光学シートの法線方向に平行な断面において、前記突出部は、前記本体部から最も突出した頂部において、曲線状の外輪郭を有するようにしてもよい。
【００１４】
さらに、本発明による光学シートにおいて、前記光学シートの法線方向に平行な断面において、前記突出部は、長軸または短軸が前記光学シートの法線方向と平行となっている楕円の一部分、あるいは、円の一部分に相当する形状となっていてもよい。
【００１５】
さらに、本発明による光学シートにおいて、前記突出部は、回転楕円体の一部に相当する形状、または、球の一部に相当する形状を有するようにしてもよい。
【００１６】
さらに、本発明による光学シートが、前記本体部の出光側面上に設けられた複数の単位光学要素を、さらに備えるようにしてもよい。
【００１７】
本発明による第１の面光源装置は、
光源と、
上述した本発明による光学シートのいずれかと、を備える。
【００１８】
本発明による表示装置は、
透過型表示部と、
前記透過型表示部に対向して配置された、本発明による第１および第２の面光源装置のいずれかと、を備える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、優れた反射防止機能と優れた耐擦傷性との両方を光学シートに付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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、表示装置および面光源装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の面光源装置に組み込まれた光学シートを入光側から示す平面図である。
【図３】図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った光学シートの断面図である。
【図４】図４は、図２の光学シートの本体部の微細凹凸面の一例を示す斜視図である。
【図５】図５は、図４に対応する図であって、本体部の微細凹凸面の他の一例を示す斜視図である。
【図６】図６は、図４に対応する図であって、本体部の微細凹凸面のさらに他の一例を示す斜視図である。
【図７】図７は、図４に対応する図であって、本体部の微細凹凸面のさらに別の一例を示す斜視図である。
【図８】図８は、光学シートの製造方法および光学シートの成型装置を説明するための模式図である。
【図９】図９は、図８の成型装置に組み込まれた成型用型を模式的に示す斜視図である。
【図１０】図１０は、図１０は、耐擦傷性の評価方法および耐擦傷性の評価に用いられる試験機を説明するための図である。
【図１１】図１１は、実施例および比較例についての耐擦傷性および正面方向輝度の評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
図１〜図９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、表示装置および面光源装置の概略構成を示す斜視図であり、図２は、光学シートを入光面の側から示す平面図であり、図３は光学シートのシート面への法線方向に沿った断面図であり、図４は光学シートを入光面の側から示す拡大部分斜視図である。
【００２３】
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面光源装置２０と、を備えている。透過型表示部１５は、面光源装置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。
【００２４】
一方、面光源装置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。面光源装置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。
【００２５】
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３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。
【００２６】
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。
【００２７】
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、面光源装置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、面光源装置２０の発光面２０ａ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、透過型表示装置１０の表示面１０ａ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。
【００２８】
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）等の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および図３（二点鎖線）に示すように、光源２５は、線状に延びる複数の冷陰極管を有している。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。
【００２９】
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、管ムラとも云う）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。
【００３０】
次に、光学シート３０について説明する。
【００３１】
図１〜図４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、本体部４０の入光側面４０ｂ上に点在し、入光側面４０ｂから入光側へ突出する三個以上の突出部５０と、を有している。光学シート３０をなす、本体部４０、単位光学要素３５および突出部５０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。
【００３２】
図１および図３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〜図３に示すように、本実施の形態では、本体部４０の入光側面４０ｂのうち、突出部５０が設けられていない領域が、光学シート３０の入光面３０ｂを形成するようになっている。そして、光学シート３０の入光面３０ｂをなす本体部４０の入光側面４０ｂは、後に詳述するようにモス−アイ構造体を構成するようになる微細凹凸面として、形成されている。
【００３３】
なお、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への入射光の進行方向を変化させるように機能する。
【００３４】
とりわけ本実施の形態においては、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を反射によって光源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。
【００３５】
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３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（図３に於いては紙面と直交方向）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の発光部２５ａをなす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の発光部２５ａをなす各冷陰極管と平行に延びている。
【００３６】
図３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３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。
【００３７】
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」、「楕円」、「円」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。
【００３８】
次に、光学シート３０の入光面３０ｂの側の構成について説明する。既に説明したように、入光面３０ｂをなす本体部４０の入光側面４０ｂは、微細凹凸面として構成されている。この微細凹凸面はいわゆるモス−アイ構造体を形成し、反射防止機能を有する。一方、突出部５０は、本体部４０の入光側面４０ｂから突出しており、光学シート３０の入光面３０ｂの一部分をなしている。このうち、まず、突出部５０について説明し、その後、モス−アイ構造体をなす微細凹凸面としての本体部４０の入光側面４０ｂについて説明する。
【００３９】
本体部４０の入光側面４０ｂからは、互いから離間して配置された少なくとも三つの突出部５０が突出している。すなわち、この突出部５０は、本体部の入光側面４０ｂから測った突出高さが、微細凹凸面の凸部４５の該入光側面４０ｂから測った高さよりも大となるよう構成され、微細凹凸面の凸部４５よりも光源側（入光側）に突出している。突出部５０は、いわゆるスペーサとして機能し、光学シート３０へ入光面３０ｂの側から隣接する部材（図３に示す例においては、拡散板２８）と、本体部４０の入光側面４０ｂと、の間に隙間を形成する。このため、外部との接触により損傷しやすい本体部４０の入光側面４０ｂが、外部と接触することを防止されて保護されるようになる。
【００４０】
尚、此処で、「本体部の入光側面４０ｂから測った突出高さ」であるが、本体部４０が図８の如く樹脂シート等のシート材５８から成り、該シート材５８の一方の表面上に凸部４５及び突出部５０が形成される場合は、該シート材５８の該一方の表面を入光側面４０ｂとし、これを基準水準面として測った凸部４５或いは突出部５０の頂部迄の高さが、各々、凸部４５の高さ或いは突出部５０の高さと定義される。
【００４１】
本体部４０の入光側面４０ｂ上における突出部５０の二次元配列は、規則的であってもよいし、不規則的であってもよい。一方、光学シート３０の法線方向ｎｄに沿って入光面３０ｂの側から光学シート３０を観察した場合に、本体部４０の入光側面４０ｂ上において突出部５０が占めている領域の割合（以下において、単に「充填率」とも呼ぶ）は、５０％以下となっていることが好ましい。充填率が大きくなると、モス−アイ構造体をなす微細凹凸面としての本体部４０の入光側面４０ｂの割合が小さくなり、光学シート３０の入光面３０ｂ全体として反射率が高くなってしまうからである。より具体的には、突出部５０が球面（の一部）からなる場合を例にとると、充填率自体は最大９１％迄可能である。但し、此の場合は、球の平面内に於ける６方最密重点構造になる為、反射防止を担う微細凹凸面の面積率が９％と最小になり、反射防止効果は殆ど期待出来無い。少なくとも、突出部５０の充填率は６方最密重点構造よりは疎にする必要が有るが、充填率が８０％を超えると、光学シート３０の入光面３０ｂでの反射率が、微細凹凸や突出部５０が形成されていない平滑な入光面での反射率と同程度となってしまう。以上を勘案すると、微細凹凸面による反射防止効果を十分奏する為には、充填率５０％以下、より好ましくは１０％以下とすべきである。
【００４２】
なお、実際の充填率の特定においては、例えば顕微鏡により観察された光学シート３０の入光面３０ｂ上の一区画であって、突出部５０の配置ピッチＰ１や幅Ｗ１等を考慮した上で光学シート全体での充填率を反映し得ると期待される面積を持つ一区画（例えば、後述する寸法例で構成された光学シートにおいては、１０ｍｍ×１０ｍｍの部分）についての充填率を算出し、算出された値を当該光学シートの充填率として取り扱うようにしてもよい。
【００４３】
スペーサとして機能する際の安定性を確保する観点から、正面方向ｎｄと平行な断面において、突出部５０は、本体部４０から最も突出した頂部において曲線状の外輪郭を有していることが好ましい。同様に、スペーサとして機能する際の安定性を確保する観点から、正面方向ｎｄと平行な断面における各突出部５０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ことが好ましい。一例として、正面方向ｎｄと平行な断面における各突出部５０の断面形状が、入光側に突出する円の一部分または入光側に突出するとともに楕円の一部分に相当する形状を有していてもよい。また、各突出部５０が、回転楕円体の一部分に相当する形状または球体の一部分に相当する形状を有していてもよい。なお、突出部５０の断面形状が楕円の一部分に相当する場合、当該断面楕円形状の長軸または短軸のいずれかが光学シート３０のシート面への法線方向（つまり、正面方向）ｎｄと平行に延びていることが好ましい。図３に示された例では、各突出部５０は半球状に形成されている。また、図示する例において、複数の突出部５０は互いに同一に構成されている。
【００４４】
次に、光学シート３０の入光面３０ｂの一部分をなす微細凹凸面としての本体部４０の入光側面４０ｂについて説明する。
【００４５】
上述したように、本体部４０の入光側面４０ｂは、微細凹凸面として構成されている。図４に示すように、この微細凹凸面は、光源２５の発光部２５ａから発光される光に含まれる可視光線スペクトルの最短波長以下のピッチ（周期）Ｐで配列された凸部４５を含んで構成されている。光源２５が白熱電球のように可視光線スペクトルの全域を其の最短波長３８０ｎｍ迄含む場合は、微細凹凸面の凸部のピッチＰは３８０ｎｍ以下（例えば３００ｎｍ）とする。又、映像をカラーで表示する表示装置に用いられている多くの光源のように、光の三原色である青色光、緑色光および赤色光を発光する発光体を用い、該三原色を加色混合して白色光を構成する場合には、これらの光のうちで波長が最も短い青色光の波長以下のピッチ（周期）Ｐで凸部４５を配列すればよい。一具体例として、波長４８８ｎｍの青色光（Ａｒイオンレーザのスペクトルの１つ）、波長５１４ｎｍの緑色光（これもＡｒイオンレーザのスペクトルの１つ）、および、波長６３３ｎｍの赤色光（Ｈｅ−Ｎｅレーザのスペクトルの１つ）の三原色の加色混合による白色光源を用いた場合、凹凸表面（Ｍｏｔｈ−Ｅｙｅ構造）のピッチｐを（多少余裕を見込んで）４５０ｎｍとすることができる。
【００４６】
なお、直前で例示したように、青色光を発振するレーザとして広く使用されてきたアルゴンイオンレーザが４８８ｎｍの波長の青色光を発振することからもわかる様に、加色混合して白色光を構成する青色光、即ち白色光スペクトル中の最短波長となる青色光は、最大で、少なくとも４８８ｎｍの波長（最小で３８０ｎｍの波長）を有する。したがって、この点からすれば、本体部４０の入光側面４０ｂをなす微細凹凸面が、４８８ｎｍ以下のピッチＰで配置された凸部４５によって構成されていれば、光源２５からの全入射光に対して微細凹凸面での反射防止効果を発現させることが可能となる。なお、本明細書では、特別の限定が加えられている場合を除き、「波長」とは、空気中での波長の長さのことを指すこととする。
【００４７】
このように、光の波長以下のピッチＰで形成された微細凹凸面、すなわちモス−アイ構造体は、例えば特許第４１９７１００号等に記載されているように、反射防止機能を発揮するようになる。公知文献等で既に議論されているため詳細な説明は省略するが、簡単には次のようなメカニズムによって、モス−アイ構造体の反射防止機能が発現されるものと考えられている。
【００４８】
一般的には、光の反射は、屈折率が異なる媒質間での界面で生じる。とりわけ、微細凹凸面を有するモス−アイ構造体をなす媒質と、これに対面する空間（通常は、空気層）と、の間では、屈折率の空間的（三次元的）な分布が生じる。ただし、モス−アイ構造体をなす微細凹凸面は、光源光スペクトルの最短波長以下のピッチＰで形成されているため、空間（空気層）からモス−アイ構造体の微細凹凸面に入射する光に対しては、微細凹凸面の凹凸方向に直交する各平面内での屈折率の分布は、もはや屈折率の分布としては作用し得えず、当該光の進行方向に直交する面における本体部の占める面積比率に対応して平均化された屈折率を有する面として作用する。したがって、微細凹凸面の凹凸方向における各位置での平均化された屈折率の値が、当該凹凸方向に沿って、空間（空気層）の屈折率（すなわち、屈折率１）からモス−アイ構造体を形成する媒質（例えば樹脂材料）の屈折率へと、しだいに変化して行く場合、空間（空気層）からモス−アイ構造体に入射する光に対しては、もはや屈折率が急激に変化する界面が存在するようには作用せず、しだいに屈折率が変化する層が存在するかのように作用する。この結果、光は、空間（空気層）からモス−アイ構造体を形成する媒質へ、反射することなく入射することができるようになる。
【００４９】
一具体例として、図４に示すように本体部４０の出光側面４０ｂを形成することができる。図４に示された微細凹凸面は、本体部４０のシート面と平行（本例では、光学シートのシート面とも平行）な仮想平面４１上に、線状に延びる凸部４５を、その長手方向と交差する方向に配列することによって形成されている。すなわち、リニア配列された凸部４５によって微細凹凸面が形成されている。とりわけ図示する例では、仮想平面４１上を直線状に延びる凸部４５が、その長手方向と直交する仮想平面４１上の配列方向に隙間無く並べて配列されている。また、図４に示された例において、凸部４５は、互いに同一に構成されている。そして、凸部４５の配列方向と仮想平面４１への法線方向ｎｄとの両方向に平行な断面において、隣接配置された複数の凸部４５の外輪郭は、正弦曲線を描くようになっている。
【００５０】
このような図４に示された例では、光学シート３０の法線方向ｎｄと直交する切断面内ＣＳにおいて本体部４０（凸部４５）によって占められる面積（斜線部）Ｓが、当該断面ＣＳの位置が微細凹凸面をなす凸部４５の頂部４５ａから光学シート３０の法線方向ｎｄに沿って離間していき、隣り合う二つの凸部４５の間に形成された谷部４５ｂに接近するに連れて、しだいに大きくなっていく。言い換えると、光学シート３０の法線方向ｎｄにおける各位置での凸部４５の幅ｗａが、当該断面の位置が微細凹凸面をなす凸部４５の頂部４５ａから離間して谷部４５ｂに接近するに連れて、しだいに大きくなるように変化する。この場合、凸部４５によって形成される微細凹凸面は、光源２５の発光体２５ａからの光に対して、当該光が入光側から本体部４０の入光側面４０ｂを介して光学シート３０に入射する際に、光学シート３０の法線方向ｎｄに沿ってしだいに平均屈折率が変化していくかのように作用し、反射を誘因し得る屈折率差が急激に変化する界面としては作用しない。
【００５１】
なお、凸部４５のピッチＰは、上述したように、反射を防止されるべき光のスペクトル中の最短波長以下とする必要がある。この結果、凸部４５の配列方向と仮想平面４１への法線方向ｎｄとの両方向に平行な断面における凸部４５の幅ｗａの最大値も、反射を防止されるべき光の波長以下となる。一方、仮想平面４１への法線方向ｎｄに沿った凸部４５の高さｈａは、本体部４０の出光側面４０ｂに十分な反射防止機能を付与する観点から、１０ｎｍ以上とすることが好ましい。また、凸部４５からなる微細凹凸面の製造の困難性を考慮すると、凸部４５のピッチＰ（凸部４５の幅ｗａの最大値）は、５０ｎｍ以上とすることが好ましく、凸部４５の高さｈａは、３００ｎｍ以下とすることが好ましい。
【００５２】
ただし、図４に示された例は、単なる一例に過ぎず、微細凹凸面の構成を種々変化させることができる。例えば図５に示すように、凸部４５の配列方向と仮想平面４１への法線方向ｎｄとの両方向に平行な断面において、凸部４５が入光側に突出した三角形形状として構成されるようにしてもよい。このような本体部４０の出光側面４０ｂによっても、上述した例と同様に、当該出光側面４０ｂを介して光学シート３０へ入射する光の反射を防止することができる。
【００５３】
また、図４に示された例では、光学シート３０の法線方向ｎｄと直交する切断面内ＣＳにおいて本体部４０（凸部４５）によって占められる面積Ｓが、当該断面ＣＳの位置が微細凹凸面をなす凸部４５の頂部４５ａから光学シート３０の法線方向ｎｄに沿って離間して谷部４５ｂに接近するに連れて、しだいに大きくなるように変化していく例を示したがこれに限られない。例えば、光学シート３０の法線方向ｎｄと直交する切断面内ＣＳにおいて本体部４０（凸部４５）によって占められる面積Ｓが、当該断面ＣＳの位置が微細凹凸面をなす凸部４５の頂部４５ａから光学シート３０の法線方向ｎｄに沿って離間して谷部４５ｂに接近するに連れ、一部分において一定であり、その他の部分においてしだいに大きくなるように変化してもよい。言い換えると、光学シート３０の法線方向ｎｄにおける各位置での凸部４５の幅ｗａが、当該断面の位置が微細凹凸面をなす凸部４５の頂部４５ａから離間して谷部４５ｂに接近するに連れて、一部において一定となり、その他においてしだいに大きくなるように変化してもよい。
【００５４】
さらには、図６に示すように、凸部４５の配列方向と仮想平面４１への法線方向ｎｄとの両方向に平行な断面において、凸部４５が矩形状となる、言い換えると、凸部４５の幅ｗａがほぼ一定となるようにしてもよい。本件発明者らが確認したところ、図６に示された例においても、上述した例と同様に、当該入光側面４０ｂを介して光学シート３０へ入射する光の反射を効果的に防止することができることが確認された。
【００５５】
さらに、図４〜図６の例においては、凸部４５が一次元配列（リニア配列）される例、すなわち、線状に延びる凸部４５がその長手方向と交差する方向に延びる例を示したが、これに限られない。図７に示すように、錐体状の凸部４５が、仮想平面４１上に二次元配列されてもよい。
【００５６】
さらに、図４〜図６の例においては、凸部４５が規則的に配列されている例を示したが、これに限られず、光源光に含まれる可視光線スペクトル中の最短波長以下のの寸法の範囲内でランダムなピッチで仮想平面４１上に凸部４５が配置されるようにしてもよい。さらに、図４〜図６の例においては、光源光の最短波長以下のピッチで仮想平面４１上に設けられた多数の凸部４５のみによって、出光側面４０ｂをなす微細凹凸面が形成されている例を示したが、これに限られない。仮想平面４１上に凸部４５に加えて凹部が形成され、凸部４５および凹部によって、出光側面４０ｂをなす微細凹凸面が形成されてもよい。さらに、図４〜図７の例においては、微細凹凸面がすべて同一の構成を有する凸部４５によって構成されている例を示したが、これに限られない。例えば、高さや断面形状等の構成が互いに異なる複数種類の凸部４５が、光学シート３０に含まれていてもよい。
【００５７】
なお、図３では、リニア配列された凸部４５の長手方向は、リニア配列された単位光学要素３５の長手方向と平行になっている例を示している。ただし、このような構成に限られず、リニア配列された凸部４５の長手方向が、リニア配列された単位光学要素３５の長手方向と交差していてもよい。
【００５８】
以上のような構成からなる光学シートの各寸法（図３参照）は、一例として次のような範囲に設計することができる。まず、単位光学要素３５の具体例として、その配列方向に沿った単位光学要素３５のピッチ（本実施の形態では、「単位光学要素３５の幅Ｗｂ」に相当）を１μｍ以上３００μｍ以下とすることができ、単位光学要素３５の高さＨｂを０．５μｍ以上１５０μｍ以下とすることができる。また上述したように、光学シートの主切断面における単位光学要素３５の断面形状が、二等辺三角形状となっている場合には、当該二等辺三角形状の頂角θを８０°以上１００°以下とすることができる。また、微細凹凸面を構成する凸部４５のピッチ（周期）は、上限値が前記の通り４８８ｎｍ以下であるが、下限値は１００ｎｍ以上とすることができる。該凸部４５の高さは５０ｎｍ以上９８０ｎｍ以下とすることができる。突出部５０の具体例として、突出部５０の幅Ｗｃを１μｍ以上２００μｍ以下とすることができ、突出部５０の高さＨｃを２μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。さらに、本体部４０の厚みＴを５０μｍ以上５００μｍ以下とすることができる。
【００５９】
次に、以上のような構成からなる光学シート３０の製造方法の一例について説明する。以下の例においては、シート材５８の一方の側の面上に、本体部４０の入光側面４０ｂをなすようになる微細凹凸面および突出部５０を賦型によって形成し、且つ、シート材５８の他方の側の面上に、単位光学要素３５を賦型によって形成することにより、光学シート３０を作製する。賦型に用いられる材料としては、成型性が良好であるとともに入手が容易であり且つ優れた光透過性を有する樹脂（一例として、硬化物の屈折率１．５７の透明な多官能ウレタンアクリレートオリゴマーとジペンタエリスリトールヘキサアクリレート系モノマーとの組成物の架橋硬化物）が好適に用いられる。
【００６０】
なお、微細凹凸面および突出部５０をシート材５８上に賦型する方法と、単位光学要素３５をシート材５８上に賦型する方法と、は同様の材料を用いて同様の方法で行うことができる。またそもそも、単位光学要素をシート材上に賦型して光学シートを作製する方法は既知である。したがって、以下においては、主として、微細凹凸面および突出部５０をシート材５８上に賦型する方法、および、当該賦型に用いられる装置６０について、主に図８および図９を参照しながら詳しく説明する。
【００６１】
なお、上述したように微細凹凸面をなす凸部４５は極めてファインピッチで形成される。したがって、微細凹凸面をなす凸部４５を賦型する際、シート材５８が平滑かつ平坦であることが好ましい。すなわち、以下に説明するように、限定される訳ではないが、微細凹凸面および突出部５０を先にシート材５８上に賦型し、その後、単位光学要素３５をシート材５８上に賦型することが好ましい。
【００６２】
まず、成型装置６０について説明する。図８に示すように、成型装置６０は、略円柱状の外輪郭を有した成型用型７０を有している。図９に示すように、成型用型７０の円柱の外周面（側面）に該当する部分に円筒状の型面（凹凸面）７２が形成されている。円柱状からなる成型用型７０は、円柱の外周面の中心を通過する中心軸線ＣＡ、言い換えると、円柱の横断面の中心を通過する中心軸線ＣＡを有している。そして、成型用型７０は、中心軸線ＣＡを回転軸線として回転しながら（図８参照）、成型品（光学シート３０）を成型するロール型として構成されている。
【００６３】
図９に示すように、型面７２には、光学シート３０の入光側面４０ｂの構成と相補的な構成が、凹部として形成されている。具体的には、微細凹凸面を形成する線状の凸部４５に対応する溝７６と、突出部５０に対応する穴部７４と、が型面７２に形成されている。溝７６は、型面７２の中心軸線ＣＡを中心として円周状に延びている、あるいは、型面７２の中心軸線ＣＡを中心として螺旋状に延びている。いずれの場合においても、溝７６は、型面７２の中心軸線ＣＡに対して概ね垂直な方向に延びている。穴部７４は、例えばフォトリソグラフィ技術を利用したエッチングにより、例えば、中空の鉄芯表面に銅層を被覆して成る円柱状基材の円周面上の所望の位置に形成され得る。その後、例えば切削バイトを用いた切削加工により、穴部７４が形成された円柱状基材の円周面上に、穴部７４を横切るようにして延びる溝７６を形成することができる。
【００６４】
図８に示すように、成型装置６０は、帯状に延びるシート材（成型用基材シート）５８を供給する成型用基材供給装置（図示せず）と、供給されるシート材５８と成型用型７０の型面７２との間に流動性を有した材料５９を供給する材料供給装置６４と、シート材５８と成型用型７０の凹凸面７２との間の材料５９を硬化させる硬化装置６６と、をさらに有している。硬化装置６６は、硬化対象となる材料５９の硬化特性に応じて適宜構成され得る。
【００６５】
次に、このような成型装置６０を用いて光学シート３０を作製する方法について説明する。まず、成型用基材供給装置から、例えば透明性を有した樹脂からなるシート材５８が供給される。供給されたシート材５８は、図８に示すように、成型用型７０へと送り込まれ、成型用型７０と一対のローラ６８とによって、型７０の凹凸面７２と対向するようにして保持されるようになる。
【００６６】
また、図８に示すように、シート材５８の供給にともない、シート材５８と成型用型７０の型面７２との間に、材料供給装置６４から流動性を有する材料５９が供給される。ここで、「流動性を有する」とは、成型用型７０の型面７２へ供給された材料５９が、型面７２の穴部７４および溝７６内に入り込み得る程度の流動性を有することを意味する。
【００６７】
供給される材料５９としては、成型に用いれ得る種々の既知な材料（例えば、上述した、硬化物の屈折率１．５７の透明な多官能ウレタンアクリレートオリゴマーとジペンタエリスリトールヘキサアクリレート系モノマーとの組成物からなる電離放射線硬化型樹脂）を用いることができる。以下に示す例においては、材料供給装置６４から電離放射線硬化型樹脂が供給される例について説明する。電離放射線硬化型樹脂としては、例えば、紫外線（ＵＶ）を照射されることにより硬化するＵＶ硬化型樹脂や、電子線（ＥＢ）を照射されることによって硬化するＥＢ硬化型樹脂を選択することができる。
【００６８】
その後、成型用シート材５８は、型７０の型面７２との間を電離放射線硬化型樹脂材料５９によって満たされた状態で、硬化装置６６に対向する位置を通過する。このとき、硬化装置６６からは、電離放射線硬化型樹脂材料５９の硬化特性に応じた電離放射線が放射されており、電離放射線はシート材５８を透過して電離放射線硬化型樹脂材料５９に照射される。この結果、型面７２の穴部７４内および溝７６内に充填されていた電離放射線硬化型樹脂材料５９が硬化して、電離放射線硬化型樹脂材料５９の硬化物からなる微細凹凸面をなす凸部４５および突出部５０がシート材５８上に形成されるようになる。
【００６９】
その後、図８に示すように、シート材５８が型７０から離間し、これにともなって、型面７２の穴部７４内および溝７６内に成型された突出部５０および凸部４５がシート材５８とともに型７０から引き離される。このようにして、上述した光学シート３０の入光面３０ｂをなす構成が、シート材５８上に形成される。
【００７０】
なお、上述した方法において、シート材５８は型７０の表面（型面７２）に接触していないことが好ましい。この場合、作製された光学シート３０の本体部４０において、微細凹凸面をなす凸部４５と突出部５０とだけが硬化した材料５９から形成されるのではなく、本体部４のうちの、凸部４５を支持する仮想平面４１よりも内側の部分までもが、シート状に硬化した材料５９によって形成されるようになる。このような方法によれば、成型された凸部４５および突出部５０が、離型時に、型７０内に部分的に残留してしまうことを効果的に防止することができる。
【００７１】
以上のようにして、ロール型として構成された成型用型７０がその中心軸線ＣＡを中心として一回転している間に、流動性を有した材料５９を型７０内に供給する工程と、型７０内に供給された材料５９を型７０内で硬化させる工程と、硬化した材料５９を型７０から抜く工程と、が型７０の型面７２上において順次実施されていき、光学シート３０の入光面３０ｂをなす構成がシート材５８の一方の面上に形成される。
【００７２】
その後、シート材５８の他方の面上に、光学シート３０の出光面３０ａをなす構成、具体的には単位光学要素３５を形成することにより、光学シート３０が得られる。なお、単位光学要素３５の形成は、単位光学要素３５に対応した形状の溝が形成された成型用型を用いることを除き、上述してきた光学シート３０の入光面３０ｂをなす構成をシート材５８の一方の面上に形成する方法と同様にして、行うことができる。なお、単位光学要素３５を形成する際には、既に形成された光学シート３０の入光面３０ｂをなす構成が損傷を受けないよう、適宜、保護手段を講じておくことが好ましい。
【００７３】
なお、以上のような賦型法による光学シート３０の作製は一例に過ぎない。例えば、既に説明したように、光学シート３０の出光面３０ａをなす構成を先にシート材５８の一方の面上に形成し、その後、光学シート３０の入光面３０ｂをなす構成をシート材５８の他方の面上に形成するようにしてもよい。また、光学シート３０の入光面３０ｂをなす構成を第１のシート材に形成し、光学シート３０の出光面３０ａをなす構成を第２のシート材に形成し、その後、入光面３０ｂをなす構成が形成された第１のシート材と出光面３０ａをなす構成が形成された第２のシート材とを積層することによって、光学シート３０を作製することもできる。また、出光面３０ａをなす構成を、押し出し成型によって、本体部４０の少なくとも一部分と一体的に形成することもできる。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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Ｌ３１，Ｌ３２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。
【００７７】
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面光源装置２０の発光面２０ａから出射する。結果として、面光源装置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、面光源装置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。
【００７８】
ところで、光学シート３０の入光面３０ｂは、突出部５０と本体部４０の入光側面４０ｂとによって構成されている。そして、本体部４０の入光側面４０ｂは、モス−アイ構造体をなす微細凹凸面として形成されている。したがって、本体部４０の入光側面４０ｂへ向かう光は、当該入光側面４０ｂで反射することを極めて効果的に防止される。また、光学シート３０の入光面３０ｂにおける突出部５０の充填率は１０％以下と低くなっている。この結果、拡散板２８から出射した光は、極めて高い透過率で光学シート３０へ入射することができる。
【００７９】
なお、光学シート３０に対向して拡散板２８および反射板２２が設けられている。したがって、光学シート３０で反射した光は、その後、拡散板２８での拡散および反射板２２での反射によって再び光学シート３０へ入射し得る。しかしながら、反射板２２で反射する際、同様に、拡散板２８での拡散が拡散性粒子における反射に起因している場合には、当該拡散性粒子で反射する際、光は、１００％の反射率で反射されるのではなく、１回あたりの反射で数％の光が吸収されてしまう。すなわち、反射の回数が増えれば、損失される光量もしだいに増加していく。
【００８０】
したがって、入光面３０ｂでの反射が抑制された光学シート３０を用いることにより、光源２５の発光部２５ａで発光された光の利用効率を大幅に上昇させることができる。これにより、表示装置１０における省エネルギを実現することができる。
【００８１】
なお、光学シート３０の入光面３０ｂでの反射防止機能は、本体部４０の入光側面４０ｂによって発現される。そして、本体部４０の入光側面４０ｂは、仮想平面４１から入光側の突出した多数の凸部４５からなる微細凹凸面として形成されており、且つ、多数の凸部４５は光源光に含まれる可視光線スペクトルの最短波長以下のピッチで配置されている。したがって、既に従来技術の欄でも説明しているように、隣接する他の部材等の外部との接触や擦れ等に起因して、本体部４０の入光側面４０ｂをなす微細凹凸面は容易に損傷し得る。また、本体部４０の入光側面４０ｂをなす微細凹凸面が大きく損傷してしまうと、輝点や欠点等が発生し、表示装置１０によって表示される映像の画質を著しく劣化させてしまうことにもなる。加えて、本体部４０の入光側面４０ｂが、微細凹凸面の損傷を引き起こさない程度に、外部と軽く接触または擦れた場合であっても、本体部４０の入光側面４０ｂをなす微細凹凸面に油脂やごみ等の付着物が付着する可能性がある。この場合、微細凹凸面付着物が付着している部分は、もはや反射防止機能を発揮することができなくなる。
【００８２】
また、光学シート３０の他の部材との接触や擦れ等は、表示装置１０の使用中だけでなく、表示装置１０の搬送中や表示装置に組み込まれる前にも、生じる可能性がある。一般的に、光学シートは、表示装置に組み込まれる前に、表示装置に組み込まれる際の大きさの部材として多数重ね合わされた状態で、あるいは、透過型表示装置に組み込まれる際の大きさに切断される前のウェブ状の部材として巻き取られた状態で、搬送等の取り扱いを受ける。そして、光学シート３０が搬送される際、および、光学シート３０が組み込まれた表示装置１０が搬送される際、光学シートの入光面は、隣接する部材（隣接する他の光学シート、ウェブ状光学シートの他の部分、隣接する他の部材）と接触し、当該他の部材と擦り合わせられるようになる。
【００８３】
その一方で、本実施の形態によれば、光学シート３０の入光面３０ｂは、本体部４０の入光側面４０ｂだけでなく、入光側面４０ｂから入光側に向けて突出した突出部５０によっても、その一部分を形成されている。したがって、図３に示すように、光学シート３０に入光側から隣接する部材、図３に示す例では拡散板２８は、突出部５０を介して、光学シート３０の入光面３０ｂに接触するようになる。つまり、通常の使用状態において、突出部５０により、本体部４０の入光側面４０ｂの凹凸表面が隣接する部材に接触することが防止される。このため、本体部４０の入光側面４０ｂをなす微細凹凸面に付着物が付着することや、当該微細凹凸面が隣接する部材との接触や擦れ等に起因して損傷を受けることを効果的に防止することができる。すなわち、突出部５０によれば、光学シート３０の入光面３０ｂに優れた耐擦傷性を付与することができる。結果として、光学シート３０の入光面３０ｂが、安定して反射防止機能を発揮し続けることができる。
【００８４】
とりわけ本実施の形態では、突出部５０は、上述したように特定の充填率で、本体部４０の入光側面４０ｂ上に設けられている。したがって、光学シート３０の入光面３０ｂが優れた反射防止機能を発現すること、且つ、当該優れた反射防止機能を安定して維持し続けることが可能となる。
【００８５】
また、本実施の形態では、突出部５０は、球体の一部または回転楕円体の一部に相当する形状となっている。すなわち、この突出部５０は、形状的に、高い剛性を有するようになっている。また、突出部５０の頂部は、光学シート３０の法線方向ｎｄに沿った断面において、曲線状の外輪郭を有するようになっている。このため、光学シート３０と光学シート３０に入光側から隣接する部材との摩擦係数が低減され、当該光学シート３０に入光側から隣接する部材は、光学シート３０に対して、滑り易くなる。このため、光学シート３０に入光側から隣接する部材から集中的に外力を受けるようになる突出部５０に、擦れや削れ等の損傷が生じることも効果的に抑制されるようになる。そもそも、突出部５０が球体の一部または回転楕円体の一部として構成されている場合には、光学シート３０および隣接する他の部材の少なくとも一方に曲がりや反り等が生じたとしても、光学シート３０と他の部材との相対位置が滑らかに変化し得る。すなわち、光学シート３０と他の部材との間での摩擦力を低減することができる。これらのことから、本実施の形態での突出部５０の構成によれば、光学シート３０に極めて優れた耐擦傷性を付与することができる。
【００８６】
なお、以上のような耐擦傷性の向上は、本体部４０上に三個以上の突出部５０が設けられている場合に、確保され得るようになる。三つの突出部５０の頂部によって、唯一の仮想的な面が、本体部４０の入光側面４０ｂをなす微細凹凸面から離間した位置に幾何学的に画成される。そして、この画成された面の位置に、光学シートに隣接する他の部材の面が、支持され得るようになる。ただし、本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、表示装置に組み込まれて使用される光学シートにおいては、突出部５０の充填率が０．０１％以上となる場合に安定して、さらには、突出部５０の充填率が０．１％以上となる場合により安定して、本体部４０の入光側面４０ｂをなす微細凹凸面を隣接する他の部材から離間させて光学シート３０の耐擦傷性を向上させることができた。
【００８７】
以上のような本実施の形態によれば、光学シート３０の入光面３０ｂが、本体部４０の入光側面４０ｂと、入光側面４０ｂ上に設けられた三個以上の突出部５０と、から形成されており、本体部４０の入光側面４０ｂは、光源光に含まれる可視光線スペクトルの最短波長以下（例えば、青色光、緑色光、及び赤色光の加色混合で白色光を構成する場合は青色光の波長以下）のピッチで配置された凸部４５からなる微細凹凸面として形成されている。このような光学シート３０においては、本体部の入光側面４０ｂをなす微細凹凸面が、モス−アイ構造体として優れた反射防止機能を呈する。これにより、光源光の有効利用を図り、省エネルギを実現することができる。また、本体部４０の入光側面４０ｂ上に点在する突出部５０が、本体部４０の入光側面４０ｂとともに光学シート３０の入光面３０ｂを形成している。この突出部５０は、極めて繊細な構造を有した微細凹凸面（本体部４０の入光側面４０ｂ）から、光学シート３０に入光側から隣接する部材を引き離している。すなわち、突出部５０によれば、微細凹凸面の損傷が効果的に防止される。以上のことから、本実施の形態による光学シート３０は、優れた反射防止機能および優れた耐擦傷性の両方を有している。
【００８８】
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。
【００８９】
既に説明したように、上述した実施の形態において本体部４０の入光側面４０ｂをなす微細凹凸面の構成を例示したが、微細凹凸面をなす凸部４５の断面形状や微細凹凸面をなす凸部４５の配列等を適宜変更することができる。
【００９０】
また、上述した実施の形態において、突出部５０が、球体の一部分または回転楕円体の一部分に相当する形状を有している例を示したが、これに限られない。例えば、突出部が、本体部４０から突出する円錐台と、この円錐台上に配置された半球と、を組み合わせてなる形状を有するようにしてもよい。また、上述した実施の形態において、光学シート３０の法線方向ｎｄに沿った断面において、突出部５０が、円形状の一部分または楕円形状の一部分に相当する形状を有する例を示したが、これに限られない。例えば、突出部が、光学シート３０の法線方向ｎｄに沿った断面において、本体部４０から突出する台形と、この台形上に配置された半球と、を組み合わせてなる形状を有するようにしてもよい。さらに、上述した実施の形態において、突出部５０の底面（本体部４０に接続する面）が円形状からなる例（図２参照）を示したが、これに限られない。例えば、突出部の底面が、楕円となる形状、或は三角形、四角形、五角形、六角形、八角形等の多角形形状として形成されてもよい。さらに、上述した実施の形態において、光学シート３０の突出部５０がすべて同一の構成を有する例を示したが、これに限られない。例えば、高さ、断面形状および底面形状等の少なくとも一つが互いに異なる複数種類の突出部５０が、光学シート３０に含まれていてもよい。
【００９１】
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４０ｂ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であってもよいし、或いは主切断面に於いて単位光学要素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がリニア配列（一次元）されている例を示したが、これに限られず、錐体状の単位光学要素３５が二次元配列されてマイクロ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。
【００９２】
さらに、上述した実施の形態において、本体部４０の出光側面４０ａに単位光学要素３５を設ける例を示したが、そもそも単位光学要素３５は必須の構成要素ではない。例えば、本体部４０の出光側面４０ａ上に単位光学要素３５を設けることに代えて、本体部４０の出光側面４０ａを光拡散性の微小凹凸を具備するマット面として構成してもよいし、あるいは、本体部４０の出光側面４０ａを単なる平坦かつ平滑な面として構成してもよい。或いは又、本体部４０の出光面４０ａを平滑面とした上で、本体部４０よりも低屈折率の材料からなる反射防止層を積層しても良い。
【００９３】
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、本体部４０が出光側面４０ａと入光側面４０ｂとの間に光拡散層（中間マット層）を有するようにしてもよい。このような光拡散層（中間マット層）は、基部と、基部中に分散された光拡散剤と、を有する層として構成され得る。光拡散剤を含む光拡散層は、例えば、光拡散剤が光反射機能を有することにより、あるいは、光拡散剤が基部とは異なる屈折率を有することにより、光拡散機能を付与され得る。
【００９４】
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。また、上述した光拡散層が帯電防止機能を有するようにしてもよい。
【００９５】
さらに、上述した実施の形態において、面光源装置２０の光源２５の発光部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）等からなる発光部を用いることも可能である。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）の面光源装置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は直下型の面光源装置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。
【００９６】
さらに、上述した実施の形態において、光学シート３０が組み込まれた面光源装置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、面光源装置２０および表示装置１０に組み込むようにしてもよい。
【００９７】
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】
【００９８】
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。
【００９９】
実施例１に係る光学シート並びに比較例１および比較例２に係る光学シートを作製した。得られた光学シートについて、耐擦傷性を評価した。また、各光学シートを用いて実施例１に係る面光源装置並びに比較例１および比較例２に係る面光源装置を作製した。得られた各面光源装置について、正面方向輝度を評価した。
【０１００】
〔光学シート〕
（実施例１）
実施例１に係る光学シートとして、上述した実施の形態と同様に、一部分において光学シートの入光面を構成する入光側面を有した本体部と、本体部の入光側面上に点在し当該入光側面から突出する三個以上の突出部と、本体部の出光側面上に設けられた多数の単位光学要素と、を有する光学シートであって、本体部の入光側面が、凸部を含んで構成された微細凹凸面として形成されている、光学シートを作製した。光学シートの作製は、上述した方法と同様に、厚さ２５０μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレート  Ａ４３００（東洋紡績株式会社製造）  からなるシート材の一方の面上に、微細凹凸面をなす多数の凸部および突出部を賦型し、その後、シート材の他方の面上に、単位光学要素を賦型することによって作製した。凸部、突出部および単位光学要素の賦型には、ウレタンアクリレートプレポリマからなる電離放射線硬化型樹脂を用いた。
【０１０１】
本体部の厚みは、２９０μｍとした。本体部の入光側面は、図６に示された微細凹凸面と同様に構成した。すなわち、微細凹凸面を構成する凸部は、凸部の配列方向と光学シートの法線方向との両方向に平行な断面において、一辺が８５ｎｍの正方形状となるように設計した。また、凸部の配列ピッチは、一般的な可視光波長域の最短波長よりも大幅に短い１９０ｎｍに設計した。ただし、作製された凸部を顕微鏡で観察したところ、厳密には凸部の幅は一定ではなく、本体部の中心から離間するに連れて先細りして、下底辺が８５ｎｍで上底辺が７０μｍの台形となっていた。又配列ピッチは設計通り１９０ｎｍとなっていた。
【０１０２】
突出部は、半径１５μｍの半球状とし、充填率５％で本体部の入光側面上にランダムに配置した。
【０１０３】
単位光学要素は、直線状に延びるとともに、その長手方向に直交する方向に隙間無く並べて配置した。光学シートの主切断面において、単位光学要素は、直角の頂角が出光側に突出するようにして本体部の出光側面上に配置された直角二等辺三角形形状となるようにした。単位光学要素の幅Ｗｂを６０μｍとした。
【０１０４】
（比較例１）
比較例１に係る光学シートは、突出部が設けられていない点において実施例１に係る光学シートと異なり、その他において実施例１に係る光学シートと同一となるようにした。すなわち、比較例１に係る光学シートは、シート状の本体部と、本体部の出光側面上に配置された多数の単位光学要素と、を有し、本体部の出光側面が、凸部を含んで構成された微細凹凸面として形成されているようにした。比較例１に係る光学シートは、厚さ２５０μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレート  Ａ４３００（東洋紡績株式会社製）からなるシート材の一方の面上に、微細凹凸面をなす多数の凸部を賦型し、その後、シート材の他方の面上に、単位光学要素を賦型することによって作製した。凸部および単位光学要素の賦型には、ウレタンアクリレートプレポリマからなる電離放射線硬化型樹脂を用いた。本体部の厚みは、２８０μｍとした。微細凹凸面をなす凸部の構成（寸法、形状、配列等）は、実施例１に係る光学シートと同様にした。また、単位光学要素の構成（寸法、形状、配列等）は、実施例１に係る光学シートと同様にした。
【０１０５】
（比較例２）
比較例２に係る光学シートは、入光面が平坦且つ平滑である点において実施例１に係る光学シートと異なり、その他において実施例１に係る光学シートと同一となるようにした。すなわち、比較例２に係る光学シートは、シート状の本体部と、本体部の出光側面上に配置された多数の単位光学要素と、を有するようにした。比較例２に係る光学シートは、厚さ２５０の２軸延伸ポリエチレンテレフタレート  Ａ４３００（東洋紡績株式会社製）からなるシート材の一方の面上に単位光学要素を賦型することによって作製した。単位光学要素の賦型には、ウレタンアクリレートプレポリマからなる電離放射線硬化型樹脂を用いた。本体部の厚みは、２８０μｍとした。単位光学要素の構成（寸法、形状、配列等）は、実施例１に係る光学シートと同様にした。
【０１０６】
〔面光源装置〕
実施例１に係る光学シートを用いて実施例１に係る面光源装置を作製し、比較例１および比較例２に係る光学シートを用いて比較例１および比較例２に係る面光源装置をそれぞれ作製した。実施例１に係る面光源装置並びに比較例１および比較例２に係る面光源装置は、図１に示された構成、すなわち、光源と、反射板と、拡散板と、光学シートと、を有するようにした。実施例１に係る面光源装置と比較例１および２に係る面光源装置との間で、光学シート以外の光源、反射板および拡散板は、互いに同一のものを利用した。具体的には、光源、反射板および拡散板として、市販されている液晶テレビ（シャープ株式会製の「アクオス」）の面光源装置内に実際に組み込まれていたものを利用した。
【０１０７】
〔評価方法〕
（評価方法１）
実施例１および比較例１に係る光学シートを長さ１５０ｍｍ×幅４０ｍｍに切断して試験片９５を作製した。図１０に示された、荷重部９１と、荷重部９１に対向して配置された可動盤９２と、を有する耐摩耗試験機（商品名：ＡＢ−３０１、テスター（株）製）を用いて、各試験片について、耐擦傷性を評価した。可動盤９２に対向する荷重部９１の端面に、面積１２ｃｍ２の下偏光フィルム９３（商品名：Ｈ２５、大日本印刷（株）製）を、固定した。この際、下偏光フィルム９３のマット面が可動盤９２の側を向くようにして、荷重部９１に対して当該下偏光フィルム９３を巻き込むように固定した。次に、可動盤９２の上に、上記試験片９５をなす光学シートを両面粘着テープで固着させて載置した。この際、光学シートの入光面に相当する側の試験片９５の面が、荷重部９１の側を向くようにした。試験片９５をなす光学シートの入光面に、下偏光フィルム９３のマット層が擦り付けられるように荷重部９１に２５０ｇの荷重をかけ、可動盤９２を、試験片９５をなす光学シートの微細凹凸面をなす凸部の配列方向と平行な方向に２０秒間で移動距離１００ｍｍを速度５ｍｍ／ｓの条件で移動させた後、各試験片９５をなす光学シートの微細凹凸面をなす凸部の状態を目視及び顕微鏡観察（デジタルマイクロスコープ  ＶＨＸ−２００Ｎ、（株）キーエンス社製）により観察した。観察結果から、以下の５段階の基準にしたがって、実施例１および比較例１に係る光学シートについて、耐擦傷性を評価した。以下の５段階の評価では、「評価５」の場合に耐擦傷性が最も優れている（高い）と評価され、「評価５」から「評価１」に向けて耐擦傷性がしだいに低下（劣化）していくものとして評価される。評価結果を図１１に示す。なお、耐擦傷性に用いられる評価テーブルは、天板となる曇りガラス下に４０Ｗ蛍光灯が６本内蔵されている同人光機製の「スチールライトテーブルＫＬＴ−Ｌ４０６ＬＣ−Ｆ」とした。耐摩耗性試試験機から取り外した試験後の各光学シートを該評価テーブル上に載置して耐擦傷性を評価した。
【０１０８】
［耐擦傷性評価］の基準
・評価５：顕微鏡観察（倍率５００）で傷が確認されなかった。
・評価４：顕微鏡観察（倍率５００）で傷が確認されたが、評価テーブル上で目視では傷が確認されなかった。
・評価３：評価テーブル上で目視により傷が２〜３本確認された。
・評価２：評価テーブル上で目視により傷（スジ）が多数確認された。
・評価１：評価テーブル上で目視によりプリズム表面全面に削れた後が確認された。
【０１０９】
光源から光を発光した状態で、各面光源装置の発光面（光学シートの出光面）にて正面方向輝度（ｃｄ／ｍ2）の測定を行った。輝度の測定には、トプコン製のＢＭ−７を用いた。輝度測定結果を図１１に示す。図１１においては、比較例２の面光源装置についての測定値に対する、各面光源装置についての測定値の割合を百分率で表している。
【符号の説明】
【０１１０】
１０  表示装置
１５  透過型表示部、液晶表示パネル
２０  面光源装置
２２  反射板
２５  光源
２８  拡散板
３０  光学シート
３０ａ  出光面
３０ｂ  入光面
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
４１  仮想平面
４５  凸部
４５ａ  頂部
４５ｂ  谷部
５０  突出部
【図１】
2012037622.tif 000003
【図２】
2012037622.tif 000004
【図３】
2012037622.tif 000005
【図４】
2012037622.tif 000006
【図５】
2012037622.tif 000007
【図６】
2012037622.tif 000008
【図７】
2012037622.tif 000009
【図８】
2012037622.tif 000010
【図９】
2012037622.tif 000011
【図１０】
2012037622.tif 000012
【図１１】
2012037622.tif 000013