(57)【要約】【課題】光源からの光を正面以外のある角度で効率よく背面から光を取り出すことができる光学シート、バックライトユニット、およびディスプレイ装置を提供すること。【解決手段】光学シート１０は、背面側から光反射層４、感光性粘着層５、基材（基材シート）６、レンズ７（光学素子）が配列された構成された光学素子部から構成されている。光反射層４は光を通過させる光学的開口８Ａと、光を反射させる光反射部８Ｂとがレンズ７が配列された方向に沿って交互に配列されて構成され、光学的開口８Ａは、レンズ７に対向する箇所に位置して各レンズ７への入射光をそれぞれ規制している。レンズ７が配列された方向と直交する方向でかつ光学シート１０の厚さ方向と直交する方向から光学シート１０を見た場合に、レンズ７の頂点を通る中心線Ｔ１に対して、このレンズ７に対向する光学的開口８Ａの中心を通る中心線Ｔ２は偏位している。【選択図】図1
2009080302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ方向の一方の面に光学素子が配列されて構成された光学素子部を有し、
厚さ方向の他方の面に光を通過させる光学的開口と光を反射させる光反射部とが前記光学素子が配列された方向に沿って交互に配列されて構成された光反射層とを有し、
前記各光学的開口は、前記各光学素子に対向する箇所に位置して前記各光学素子への入射光をそれぞれ規制する光学シートであって、
前記光学素子が配列された方向と直交する方向でかつ前記光学シートの厚さ方向と直交する方向から前記光学シートを見た場合に、前記光学素子の頂点を通る中心線に対して、前記光学素子に対向する前記光学的開口の中心を通る中心線が偏位している、
ことを特徴とする光学シート。
【請求項２】
前記光学素子が凸シリンドリカルレンズ、またはマイクロレンズ群などの球面、非球面レンズであることを特徴とする請求項１に記載の光学シート。
【請求項３】
前記光反射部が透明な樹脂材料中に光散乱性微粒子が分散されて構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光学シート。
【請求項４】
前記光反射層に透過性の接合層を介して光拡散シートが一体化され、
前記光学シートと前記光拡散シートとの間で前記光学的開口が位置する箇所に、前記光学的開口の両側に位置する光反射部により空気が閉じ込められた空気層が形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載の光学シート。
【請求項５】
請求項１乃至４にいずれかに記載の光学シートと、
前記光学シートの前記光反射層側に配置された光源とを備えることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項６】
請求項５に記載のバックライトユニットと、
前記バックライトユニットからの光を表示光として画像表示を行う液晶表示部とからなることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学シートとそれを用いたバックライトユニットおよびディスプレイ装置に関する。例えば、液晶表示素子への照明光路制御を行うのに好適な光学シート、それを用いたバックライトユニット、およびディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば液晶表示装置（LCD）に代表されるディスプレイ装置は、画像信号に応じて各画素のON/OFFが制御される液晶表示素子の背面側に、バックライトユニットを配置し、このバックライトユニットからの光を表示光として利用している。このようなLCDは、液晶表示素子の消費電力は小さいが、バックライトユニットでの消費電力が大きくなり、例えばコンピューターや携帯電話などの電池式装置に用いられる場合には、光源の光の利用効率を高めることで装置としての消費電力を低減することが求められている。
そのため、バックライトユニットからの拡散光をある程度集光するために、液晶表示素子とバックライトユニットとの間に、複数のレンズやプリズムなどを有する光学シートが配置されている場合が多い。
例えば、特許文献１には、液晶パネルと、この液晶パネルに背面側から光を照射する光源手段とを備え、この光源手段に、光源からの光を液晶パネルへと導くレンズ層が設けられ、該レンズ層焦点近傍に開口をもつ遮光部または該レンズ層によって液晶層内部で結像する位置関係にあるレンズ層焦点面により外側に開口をもつ遮光部を有する液晶表示装置が記載されている。
特許文献１には、遮光部を反射層とすることによりさらに光の利用効率を向上できることが示唆されている。
【特許文献１】特開２０００−２８４２６８号公報（図１−３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の従来の光学シートには視野角制御の観点から以下のような問題があった。特許文献１に記載の技術では複数のレンズからなるシート状の各レンズに対し、対応する光反射層がレンズ頂点を通る線に対し、頂点から垂直に対称に存在しており、光源から照射された拡散光が常に正面で集光してしまい、特定の視野角度で意図的に輝度を最大化にすることができないという問題があった。このため近年使用されて始めている壁掛けディスプレイや天井吊り下げディスプレイ、カーナビ用途のディスプレイなど正面以外のある特定の角度に輝度を高めたいディスプレイでは正面方向ではなく斜め方向から画面を観察するため、非常に輝度が低くなり、コントラストが低下してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、光源からの拡散光を正面以外のある角度で効率よく集光させて光源側から光を取り出すことができる光学シート、それを用いたバックライトユニット、およびディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、厚さ方向の一方の面に光学素子が配列されて構成された光学素子部を有し、厚さ方向の他方の面に光を通過させる光学的開口と光を反射させる光反射部とが前記光学素子が配列された方向に沿って交互に配列されて構成された光反射層とを有し、前記各光学的開口は、前記各光学素子に対向する箇所に位置して前記各光学素子への入射光をそれぞれ規制する光学シートであって、前記光学素子が配列された方向と直交する方向でかつ前記光学シートの厚さ方向と直交する方向から前記光学シートを見た場合に、前記光学素子の頂点を通る中心線に対して、前記光学素子に対向する前記光学的開口の中心を通る中心線が偏位していることを特徴とする光学シートである。
すなわち、請求項１に記載の発明は、一方のシート面にアレイ状の光学素子が配列された光学素子と該光学素子部の対向位置で前記各光学素子への入射光をそれぞれ規制する複数の光学的開口を構成する光反射層を有する光学シートであって、前記光学素子部の頂点を通る中心線と対応する前記光反射層間に構成される光学的開口の中心線が一致していないことを特徴とする。
この発明によれば、光学素子部の反対側の面から入射された光は、光学素子部の頂点を通る中心線と対応する両端までの開口の幅の違いにより、光学素子部に入射する光が制御されるため、したがって、光源からの拡散光を正面以外のある角度で効率よく集光することができる。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、前記光学素子が凸シリンドリカルレンズ、またはマイクロレンズであることを特徴とする。
この発明によれば、光学素子部として凸シリンドリカルレンズを用いるときは、レンズの延在方向と直交する方向の１次元の視野角度の制御、一方、光学素子部としてマイクロレンズを用いるときには２次元の視野角度の制御をすることができ、所望の光学特性に合わせて光源からの拡散光を正面以外のある特定の角度で効率よく集光することができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の光学シートにおいて、前記光反射部が透明な樹脂材料中に光散乱性微粒子が分散されて構成されていることを特徴とする。
この発明によれば、バインダー樹脂中に光散乱性微粒子を分散させた光反射層を光学素子部の非集光部に配置することにより、凸シリンドリカルレンズやマイクロレンズなどの光学素子部に光学的開口に入射しない光を光反射部で光源側に反射させ、再び光学シートに入射させることにより効率良く、光源からの光を集光することができる。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明は、前記光反射層に透過性の接合層を介して光拡散シートが一体化され、前記光学シートと前記光拡散シートとの間で前記光学的開口が位置する箇所に、前記光学的開口の両側に位置する光反射部により空気が閉じ込められた空気層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載の光学シートである。
すなわち、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の光学シートにおいて、前記光反射部が形成する光学的開口に対して、空気層を維持するように粘着剤や接着剤などの透過性の接合層を介して光拡散シートと積層一体化して接合されたことを特徴とする。
この発明によれば、接合面を介して光拡散シートと一体化するので前記光反射部の間の光学的開口に低屈折層（空気層や低屈折部材）を残すように接合する場合、光拡散部材から出射した光が一度、低屈折層で集光された後に前記光学シート間を通過するので、光学特性を維持したまま、容易に薄く、複数の機能を集約することができる。
【０００９】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４にいずれかに記載の光学シートと、前記光学シートの前記光反射層側に配置された光源とを備えることを特徴とするバックライトユニットである。
この発明によれば請求項１〜４のいずれかに記載の光学シートを用いるので、請求項１〜４のいずれかに記載の発明と同様の作用効果を備える。
【００１０】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のバックライトユニットと、前記バックライトユニットからの光を表示光として画像表示を行う液晶表示部とからなることを特徴とする表示装置である。
この発明によれば、請求項１〜５に記載のいずれかに記載の光学シートを用いるので、請求項１〜５のいずれかに記載の発明と同様の作用効果を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光学シート、それを用いたバックライトユニット、およびディスプレイ装置によれば、光反射部間に形成される光学的開口の中心線と光学素子の頂点を通る中心線が一致していないため、光学素子部に入射する光と光学素子部に入射せず光源側に反射される光を制御することで、正面以外のある角度で光を集光することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下では本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
はじめに、発明の実施形態に係わる光学シートについて、それを用いたバックライトユニット、ディスプレイ装置とともに説明する。図１は本発明の実施形態に係わるディスプレイ装置の概略構成を示す模式的な部分断面図である。図２は、本発明の実施形態に係わる光学シートの模式的な断面図と光路図である。図３は従来技術として比較例１の実施形態に係わる光学シートの模式的な断面図と光路図である。図４は光拡散シートと本発明の実施形態に係わる光学シートを積層一体化後の模式的断面図である。図５は本発明の実施形態に係る光学シートの作製方法に関する断面図である。図６は従来技術としての比較例１の実施形態に係る光学シートの作製方法に関する断面図である。図７はレンズ部と基材部を一体成型した場合の模式的断面図である。図８は本発明の実施形態に係わる光学シートと従来技術として比較例１、比較例２の実施形態に係わる光学シートを使用した場合の垂直方向の輝度分布を示す図である。なお、各図は模式図のため寸法比などは誇張されている。
【００１３】
本実施形態のディスプレイ装置１００は、図１に示すように、光源部２０、光学シート群２１、液晶表示部２２がこの順で積層され、液晶表示部２２から図示上側に向けて画像信号によって表示制御された表示光を出射することで、平面視短形状の画像を表示するものである。光源部２０と光学シート群２１とでバックライトユニット２３を構成している。光学シート１０と光拡散シート３とで光学シート群２１を構成している。
以下では、このような配置に基づいて、図１,２,３,４,５,６,7の上方向を単に表示画面側、下方向を単に背面側と称する場合がある。
【００１４】
光源部２０は、本実施形態では、図１に示すように紙面奥行き方向に延びる線状の発光部が離間して配置された複数の光源２と、光源２から背面側に出射された光を表示画面側の光源側に反射させ、再び光学シート裏面に入射させるための反射シート１とから構成される。ただし、光源部２０は、光学シート１０の背面側に白色光を出射できればこのような構成には限定されず、LEDやELなど周知のいかなる構成の光源を採用してもよい。また、光源部２０は、図１に示す直下型方式に限定されず、導光板を用いた導光板ライトガイド方式であってもよい。
【００１５】
光拡散シート３は、光源部２０から表示画面側に出射される光を拡散させ、表示光の一部輝度ムラを抑制するとともに、表示光に適宜の輝度分布を付与するためのもので、光源２０と光学シート１０の間に配置されており、例えば透明材料中に光を散乱する屈折材料を分散させたプラスチックフィルムなどのシート状部材または平板部材を採用することができる。
【００１６】
光学シート１０は、光源部２０から出射される光の一部を集光して表示画面側に透過させ、他の光を光源側に反射して反射フィルム側に再入射させるものであり、背面側から光反射層４、感光性粘着層５、基材（基材シート）６、レンズ７（光学素子）が配列された構成された光学素子部から構成されている。
光学素子部は、光学シート１０（または基材６）の厚さ方向の一方の面である光出射面に設けられている。
【００１７】
液晶表示部２２は、例えば、配向膜、透明電極が形成された２枚の封止基板の間に液晶を封入するなどして構成され、さらに上下を偏光板で挟むことにより、短形格子状に形成された複数の画素領域ごとに、画素信号に応じて光の透過状態を制御する液晶シャッタを構成するものである。本実施形態では各画素領域は、一方的にピッチで配列され、レンズ７の光軸が、一方的に直交する方向に整列した画素領域の中心軸に整列するように対向して配置されている。
【００１８】
以下に光学シート１０を構成している各種部材に関して詳細を説明する。
光反射層４は、光拡散シート３から出射されたレンズ中央部を通過しない光を、光反射層４で背面側に反射し、光学シート１０にリサイクルしながら再入射させることで、効率的に拡散光を集光することができる。このとき光反射層４に入射する反射光以外は、一部透過し、表示画面側に出射される。
光反射層４は、光学シート１０（または基材６）の厚さ方向の他方の面である光入射面に設けられ、光反射層４は、光を通過させる光学的開口８Ａと、光を反射させる光反射部８Ｂとがレンズ７（光学素子）が配列された方向に沿って交互に配列されて構成されている。
各光学的開口８Ａは、レンズ７（光学素子）に対向する箇所に位置して各レンズ７への入射光をそれぞれ規制している。
【００１９】
図１乃至図７において、符号Ｔ１は、レンズ７が配列された方向と直交する方向でかつ光学シート１０の厚さ方向と直交する方向から光学シート１０を見た場合に、レンズ７の頂点を通る中心線を示している。
また、図１乃至図７において、符号Ｔ２は、レンズ７が配列された方向と直交する方向でかつ光学シート１０の厚さ方向と直交する方向から光学シート１０を見た場合に、光学的開口８Ａの中心を通る中心線を示している。
そして、レンズ７が配列された方向と直交する方向でかつ光学シート１０の厚さ方向と直交する方向から光学シート１０を見た場合に、レンズ７の頂点を通る中心線Ｔ１に対して、このレンズ７に対向する光学的開口８Ａの中心を通る中心線Ｔ２は偏位している。
また、図２に示すように、レンズ７のピッチ幅をＰとし、光学的開口８Ａ内においてレンズ中心線Ｔ１から両側の光反射部８Ｂまでの幅をＷ１、Ｗ２としたときに、光学的開口８Ａの幅はＷ１＋Ｗ２となり、光学的開口８Ａと光反射部８Ｂとによりストライプ状の反射パターンが形成される。
また、光反射部８Ｂは、幅がＰ−（Ｗ１＋Ｗ２）、高さがＨ１の略短形断面となり、図２の紙面、奥行き方向に延在されてなる。
レンズ７のピッチ幅Ｐは液晶表示部２２の画素領域の配列ピッチに対しモアレ（干渉縞）が発生しないサイズに設定することが好ましい。更に液晶表示部２２の画素領域の配列ピッチに対し光学シート１０にバイアス角度をつけて配置することがよりに好ましい。
光反射層４の材料は、良好な反射率が得られれば、適宜の材料、例えば、透明な樹脂材料中に光散乱性微粒子が分散されて構成されたものや、あるいは白インキ、金属箔、金属蒸着膜などを用いて形成することができる。本実施形態では白色の二酸化チタン微粒子を透明樹脂中に分散混合させた白色インキを用いている。光反射層４の反射率としては、背面側に光を反射して照明光として再利用することができるように高反射率、例えば６０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましい。
【００２０】
光反射層４（光反射部８Ｂ）の高さＨ１および幅Ｐ−（Ｗ１＋Ｗ２）、レンズ中心線Ｔ１から両端の光反射部８Ｂまでの幅Ｗ１及びＷ２は、例えば液晶表示部２２に求められる視野角、表示光の効率を向上するために必要な反射率など実現するために適宜決定される。特に、本実施形態では、光反射部８Ｂの間に形成される光学的開口８Ａに空気層を残したまま光反射層４と接合層９で貼り合わせることが好ましい。そのため、光反射層４の高さは接合層９が入り込まない高さに種々の形成方法を採用することができ、好適な反射率が得られれば例えば印刷やコーティングなどの５um以上あることが好ましく、更に１０um以上の膜厚であることがより好ましい。光反射層４の他の形成法としては、略台形状の断面を有する凸部を形成し、この凸部の表面に、反射性インキ等を塗布したり、高反射性材料を転写層とする転写箔を用いて転写したりして形成してもよい。また別の形成方法として略台形状の断面を有する凹部を形成し、この凹部内に反射性インキ等を埋設して形成してもよい。
【００２１】
レンズ中心線Ｔ１から両端の光反射部８Ｂまでの幅Ｗ１、Ｗ２と光学的開口８Ａの幅Ｗ１＋Ｗ２は、必要とされる光学特性により適宜決定される。本発明では図２に示すように光学的開口８Ａの中心線Ｔ２とレンズ中心線Ｔ１が一致しないことが本発明の光学特性を達成するために必要であり、中心線Ｔ２から両端の光反射部８Ｂまでの幅Ｗ１、Ｗ２の比率と光反射部８Ｂの幅Ｐ−（Ｗ１＋Ｗ２）、光学的開口８Ａの幅Ｗ１＋Ｗ、レンズ形状を制御することで光学素子部への入射角度と光反射層４での反射割合を制御させ、出射光を設計通り、ある特定の角度で最大化させることができる。
【００２２】
光反射層４と基材６間に形成される感光性粘着層５は、図５、６に示すように、光反射層４形成の代表例として転写法で形成するときに使用される。レンズ7を形成した基材６の裏面に感光性粘着層５を形成し、レンズ上面から平行UV光を照射することで、レンズ７による集光部の感光性粘着層５が重合硬化し、粘着性が低下する。一方、感光性粘着層５の非集光部はUV照射が行われないため粘着性が維持した状態となり、感光性粘着層上に未硬化部と硬化部が交互に形成される。未硬化部と硬化部が交互に形成した感光性粘着層5上に、各種方法で別基材に塗工した光反射層を転写することで粘着性部分だけ選択的に光反射層４を転写形成することができる。すなわちレンズ７による集光部分に光を通過させる光学的開口８Ａが位置し、非集光部分に光を反射させる光反射部８Ｂが位置した光反射層４が形成される。このときにレンズ中心線Ｔ１に対し角度を傾け平行UV光を照射することで、本発明の光学シートの光反射層４を、容易に形成することができるだけでなく、光反射部８Ｂの位置を制御することができる。感光性粘着層５の材料は良好な感光性と、粘着性を併せ持っていれば、適宜選択することができる。例えばアクリル系のUV硬化性樹脂などの材料を用いることができる。
【００２３】
基材６は光源部２０から出射される光の波長に対して光透過性を有する、シート状部材である。基材６の材質としては、光学用部材に使用可能なプラスチック材料を特に制限なく用いることができる。例えば、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)樹脂、ポリカーボネート(ＰＣ)樹脂、ポリメチルメタクリレート(ＰＭＭＡ)、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）等を用いて、当該技術分野ではよく知られている押し出し成形法、射出成形法、或いは熱プレス成形法によって形成することができる。あるいはＰＥＴ樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ＰＣ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂等のフィルムシートなどを採用することが出来る。
【００２４】
レンズ７は、光学的開口８Ａを通って表示画面側に透過する拡散光を集光するための光学素子をアレイ状に配列したものである。本実施形態では、代表例として基材６上の光学的開口８Ａの中心線Ｔ２とレンズ中心線Ｔ１をずらして配置された凸シリンドリカルレンズアレイからなる。すなわち、レンチキュラーレンズからなる。レンズ７の形状は、本実施形態では集光効率を向上するために、楕円面を基準面とし高次項により補正を加えた非球面形状としている。ただし、必要な集光性能に応じて、適宜のレンズ面形状、例えば、他の非球面、楕円面、球面などを採用してもよい。本実施例では光学素子部として凸シリンドリカルレンズを使用しているが、マイクロレンズを用いた場合、垂直と水平の２次元方向の視野角を制御できるようになり、より選択的に出射光を制御できるようになる。
【００２５】
このような各レンズ７の微細形状は、例えば紫外線、電子線などの放射線により硬化する放射線硬化性樹脂をレンズ金型に充填し、放射線を照射して硬化させ、レンズ金型形状に成形することで容易に形成される。基材７上に放射線硬化性樹脂を配置する放射線キュアリング成形法によって形成している。レンズ７を成形する放射線硬化性樹脂としては、例えば、アクリル系紫外線硬化樹脂を採用することができる。本実施例では放射線硬化性樹脂を放射線硬化してレンズ形状を形成しているが、図７のaに示すように、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、アクリルニトリルスチレン共重合体、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）等の熱可塑性樹脂を用いて押出し成型法や射出成型法で基材６とレンズ７を一体したレンズ基材を使用することもできる。また図７のｂ、cに示すように、レンズ７と基材６を一体成型した裏面に凹凸形状を設けることもできる。凸部形状を設ける場合は、凸部表面に反射性インキ等を塗布したり、高反射性材料を転写層とする転写箔を用いて転写したりして光反射層を形成することができる。凹部形状を設ける場合は、凹部内に反射性インキ等を埋設して光反射層を形成することもできる。また図７のｄに示すように、光学的開口８Ａにレンズ形状を形成し、光学特性を制御することもできる。
【００２６】
接合層９は、図４に示すように光拡散シート３を、光反射層４に対して積層一体化するためのもので、光透過性の粘着剤あるいは接着剤を光拡散シート３の全面に塗布して、光反射層４に貼り合わせることにより形成される。接合層８の屈折率の大きさは基材６の屈折率よりも低屈折率が好ましいが、基材６と同等であってもよい。また光反射層４に対応する光学的開口８Ａは空気層などの低屈折物質で満たされた状態で拡散シート４と貼り合わされることが好ましい。本実施の形態では、光反射層４に透過性の接合層９を介して光拡散シート３が一体化され、光学シート１０と光拡散シート３との間で光学的開口８Ａが位置する箇所に、光学的開口８Ａの両側に位置する光反射部８Ｂにより空気が閉じ込められた空気層が形成されている。
このように光学シート１０と光拡散シート３とを積層一体化することにより、光学シート１０と光拡散シート３を離間して配置する場合に比べ、取り扱いが容易になり、バックライトユニット２３を組み立てる手間も大幅に低減できるため、製造効率を向上させることができる。
【００２７】
本発明の光学シート１０を構成している各種部材に関して代表的な例を説明してきたが本発明の光学特性を達成することができれば上記以外の材料や構造、プロセスなどを使用して作製することも可能である。
【００２８】
次に、ディスプレイ装置１００の光学的作用について、光学シート１０の作用を中心に図1を用いて説明する。
【００２９】
図１に示すように、光源２から全方位に出射された光の内、表示画面側に出射された光は光拡散シート３内に入射し、一方、背面側に出射された光は反射シート１で反射し、再度表示画面側の光拡散シート３に入射する。光拡散シート３に入射した光は光拡散シート３内を透過するにつれて内部粒子で散乱され、拡散光として表示画面側に進行する。光拡散シート３から出射された光が光学シート１０の光反射層４側から入射し、光学的開口８Ａを通る光は基材６内を透過し、レンズ７で屈折し、表示画面方向に集光される。一方、光学的開口８Ａではなく光反射部８Ｂの範囲の光は光反射率に応じて背面側に反射され、光拡散シート３で散乱され再度拡散光として、光学シート１０に入射し、上記内容と同様に集光される。
【００３０】
光学的開口８Ａを透過した光は基材６内を進み、続いてレンズ７に入射し、集光された状態で表示画面側に出射される。光学的開口８Ａは、レンズ７の焦点位置周辺に設けられているので、レンズ７から出射される光は、レンズ７の屈折力を有する方向では集光されて、レンズ７の光軸（レンズ中心線Ｔ１）に沿ってある程度の広がり角の範囲に進む光として、液晶表示部２２に入射する。
【００３１】
この光は、液晶表示部２２に入射し、画像信号に基づいて不図示の駆動部で制御された各画素領域の偏光状態に応じて、所定の画素領域からの光が表示光として透過され、画像表示が行われる。
【００３２】
次に、本発明の光学シート１０の光学的作用の詳細について、比較例と対比して図２、３を用いて説明する。
【００３３】
今回の発明した光学シート１０にレンズ頂点を通るレンズ中心線Ｔ１から等間隔で入射する光でも、開口幅の違いにより入射幅が制限される。例えば図２に示すようにレンズ７の頂点を通るレンズ中心線Ｔ１から同じ距離の入射光Ｌ１とＬ２でも、開口幅Ｗ１、Ｗ２が異なる（Ｗ１＞Ｗ２）光学的開口８Ａの中心線Ｔ２と一致しないことにより、入射光Ｌ２では光反射部８Ｂで反射され背面側に戻され、一方Ｌ２と等間隔を通る入射光Ｌ１では光学的開口８Ａを透過する光となる。本発明の光学シート１０と光学的開口８Ａの幅が同じで、かつ開口幅Ｗ１とＷ２が一致している（Ｗ１＝Ｗ２）比較例１の場合、入射光Ｌ１とＬ２と等間隔で配置された入射光Ｌ５とＬ６は共に光学的開口８Ａを透過する光となる。
このように光学的開口８Ａの幅（Ｗ１＋Ｗ２）と光反射部８Ｂの幅(Ｐ−（Ｗ１＋Ｗ２）)が同じ比率でもレンズ頂点を通るレンズ中心線Ｔ１から対応する両端の光反射部８Ｂまでの距離Ｗ１、Ｗ２を制御することにより、光学的開口８Ａに入射する光量差を容易に変化させることにより非対称の分布形状を任意に設計することができる。
【００３４】
また、上記の説明では、レンズ７として、複数の凸シリンドリカルレンズが一方的に延ばされたレンチキュラーレンズの構成の例で説明したが、光学素子部として各種レンズシート、例えばマイクロレンズアレイを採用してもよい。これらのレンズ形状を採用した場合、光学的開口８Ａは、これらの光学素子の配列に応じて、それぞれ独立して形成される。この場合、光学的開口８Ａの詳細な形状や大きさは、配列が２次元となる点のみが異なるだけで、上記配列と同様にして所望の視野角等の条件に応じて適宜決定される。
【００３５】
また、上記の説明では、光学シート１０が、光拡散シート３と別体であるときの例を示したが、接合層９を介して積層一体化された場合でも同様の特性を達成することができるため、種々の構成で図４のように積層一体化した構成を採用することもできる。
（実施例）
【００３６】
次に本実施形態に係わるディスプレイ装置の実施例について、比較例１，２と比較した結果とともに説明する。
（実施例１の光学シート作製法）
本実施例では図２に示す構成において、基材７としてｔ＝７５μｍのＰＥＴフィルムを採用し、その片面にレンズ７として、アクリル系紫外線硬化性樹脂の硬化物（屈折率１．５６）で曲率半径が７０μｍの単位レンズでレンズピッチＰ＝１４０μｍで配列したシリンドリカルレンズ郡を形成する。次に感光性粘着層５を、レンズ７を形成したＰＥＴの裏面に２０μｍの厚さで塗工し、レンズ上部から角度３０°を傾けてＵＶ光を平行露光し、感光パターンを形成した。その後、１５μｍで反射率８５％（５５０ｎｍ）の光反射層を塗工した転写箔を転写し、光学的開口８Ａの幅Ｗ１＋Ｗ２と光反射部８Ｂの幅Ｐ−（Ｗ１＋Ｗ２）が３．５（４９μｍ）：６．５（９１μｍ）、開口幅Ｗ１とＷ２の比率は１（１６．３μｍ）：２（３２．７μｍ）の比率になるように転写法で形成した。
（比較例１の光学シート作製法）
また図３に示すように比較例１として同様に感光材料を、レンズ７を形成したＰＥＴの裏面に２０μｍの厚さで塗工し、レンズ上部から角度０°のＵＶ露光し、感光パターンを形成した。その後、１５μｍで反射率８５％（５５０nm）の光反射層を塗工した転写箔を感光材料に転写し、レンズ７の頂点を通るレンズ中心線Ｔ１と光学的開口８Ａの中心線Ｔ２が一致している光学的開口８Ａの幅Ｗ１＋Ｗ２と光反射部８Ｂの幅Ｐ−（Ｗ１＋Ｗ２）が３．５（４９μｍ）：６．５（９１μｍ）、開口幅Ｗ１とＷ２の比率は１（２４．５μｍ）：１（２４．５μｍ）の比率になるように転写法で形成した。
【００３７】
（光学シート１０の評価方法）
これらの実施例１と比較例１として光学シート１０と比較例２として光拡散シート３を、それぞれ共通の光源部２０、液晶表示装置２２を組み合わせたディスプレイ装置１００に組み込み、表示光の輝度分布をトプコン社製のＢＭ―７を用いて測定した。光拡散シート３は帝人社製で全光線透過率が６５％、ＨＡＺＥ９５％の６５ＨＬＷを使用した。
実施例１では本発明の光学シート１０と光拡散シート３、比較例１では従来の光学シート１０と光拡散シート３の組み合わせ、比較例２では光拡散シート３を市販のバックライトユニットに組み込み、１時間バックライトを点灯させ、バックライトユニットを安定させた後、輝度分布測定を行った。バックライトユニットの組み込み方向はレンズの延在方向と冷陰極管の配置方向が平行になるように配置し、レンズの延在方向に平行な方向を水平、レンズの延在方向に直交する方向を垂直方向とした。表１に記載している最大角は最大輝度時の視野角、垂直半値角は最大輝度に対して半分の輝度時の視野角を示している。ここで正面輝度の単位はｃｄ/ｍ２、視野角の角度は度である。
【００３８】
まず表１に示したように比較例１と比較例２を比較すると正面輝度で比較例１の光学シートの方が約１００ｃｄ/ｍ２正面輝度が増加していることがわかり、さらに図７から水平方向の光よりも垂直方向の光が集光されているのがわかる。このとき比較例１、２ともに垂直方向の最大角が０°となっており、最大輝度の場合の最大角度は０°である。次に実施例１と比較例１を比較すると図９と図１０から輝度分布の形状はほとんど一致しているが、最大輝度時の最大角が垂直方向に１２°移動していることがわかる。このときに最大輝度の低下はほとんど観測されない。このように凸シリンドリカルレンズを光学素子として用いるときに水平方向の輝度分布を変えることなく、垂直方向の輝度分布だけ制御することが可能である。
【００３９】
表１に本発明の光学シート１０を使用した実施例１と従来技術として光学シート１０と光拡散シート３を使用した比較例２の光学特性を表１に示す。
【００４０】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係るディスプレイ装置の概略構成を示す模式的な部分断面である。
【図２】本発明の実施形態に係る光学シートの模式的な断面図と光路図である。
【図３】比較例１の実施形態に係る光学シートの模式的な断面図と光路図である。
【図４】光拡散シートと本発明の実施形態に係わる光学シートを積層一体化後の模式的断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る光学シートの作製方法に関する断面図である。
【図６】比較例１の実施形態に係る光学シートの作製方法に関する断面図である。
【図７】本発明のレンズと基材を一体成型した場合の模式的断面図である。
【図８】本発明と比較例１、比較例２の実施形態に係る光学シートの垂直方向の輝度分布を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る光学シートの全方位の輝度分布を示す図である。
【図１０】比較例１の実施形態に係る光学シートの全方位の輝度分布を示す図である。
【図１１】比較例２の実施形態に係る光学シートの全方位の輝度分布を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  反射シート
２  光源
３  光拡散シート
４  光反射層
５  感光材粘着層
６  基材（基材層）
７  レンズ（光学素子層）
８  光学的開口（開口部）
９  接合層
１０  光学シート
２０  光源部
２１  光学シート群
２２  液晶表示部
２３  バックライトユニット
１００  ディスプレイ装置
【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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【図１１】
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