(57)【要約】【課題】１枚でより高い正面輝度が得られるレンズシートを提供する。【解決手段】レンズシート１７は、バックライトに用いられる。レンズシート１７は、ベースフィルム２１と、レンチキュラレンズ層２２と、プリズム層２３と、充填層２４とを備える。プリズム層は、ベースフィルムの表面のうち、レンチキュラレンズ層２２が形成される表面と反対側の表面に形成され、互いに並設された複数のプリズムを備える。プリズム層２３は、ベースフィルム２１の屈折率よりも低い１．５０以下の屈折率を有し、多官能（メタ）アクリルモノマーを含有する電離放射線硬化樹脂が硬化することにより形成される。充填層２４は、プリズム層２３のプリズムが並設された表面上に充填され、プリズム層２３の屈折率よりも高い屈折率を有する。【選択図】図３
2009104021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトに用いられるレンズシートであって、
ベースフィルムと、
前記ベースフィルムの一方の表面上に形成され、互いに並設された複数の柱状レンズを備える柱状レンズ層と、
前記ベースフィルムの他方の表面上に形成され、互いに並設された複数のプリズムを備え、前記ベースフィルムの屈折率よりも低い１．５０以下の屈折率を有し、多官能（メタ）アクリルモノマーを含有する電離放射線硬化樹脂が硬化することにより形成される、プリズム層と、
前記プリズム層の前記プリズムが並設された表面上に充填され、前記プリズム層の屈折率よりも高い屈折率を有する充填層とを備えることを特徴とするレンズシート。
【請求項２】
請求項１に記載のレンズシートであって、
前電離放射線硬化樹脂は、重量％で２０〜８０％の多官能（メタ）アクリルモノマーを含有することを特徴とするレンズシート。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のレンズシートであって、
前記電離放射線硬化樹脂はさらに、フッ素を含む（メタ）アクリルモノマーを含有することを特徴とするレンズシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズシートに関し、さらに詳しくは、表示装置のバックライトに用いられるレンズシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイに代表される表示装置は、正面輝度の向上を求められる。そのため、ディスプレイに利用されるバックライトには、面光源からの光線を正面に集光して正面輝度を向上するレンズシートが敷設される。このようなレンズシートとして、一般的には、特許第３２６２２３０号に開示されているようなプリズムシートが使用される。
【０００３】
プリズムシートは、互いに並設された複数のプリズム条（以下、単にプリズムという）を表面に備える。面光源からの拡散光はプリズム表面で屈折し、正面に偏向されて出射される。このように、プリズムシートは、拡散光を正面に集光させることにより、ディスプレイの正面輝度を向上する。
【０００４】
このようなプリズムシートと同様の集光特性を示すレンズシートに、レンチキュラレンズシートがある。レンチキュラレンズシートは、互いに並設された複数のシリンドリカルレンズを表面に備え、シリンドリカルレンズの表面で拡散光を屈折して正面に射出する。そのため、レンチキュラレンズシートは、プリズムシートと同様に正面輝度を向上する。
【０００５】
しかしながら、プリズムシートやレンチキュラレンズシートといった集光特性を有するレンズシートを１枚のみ用いて正面輝度を向上するには限界がある。正面輝度をさらに向上させるためには、２枚のレンズシートを面光源上に重ねて敷設しなければならず、製造工程が煩雑となる。
【特許文献１】特許第３２６２２３０号
【特許文献２】特願２００６−１２６８３９号（同一出願人の未公開先願）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、１枚でより高い正面輝度が得られるレンズシートを提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
本発明によるレンズシートは、バックライトに用いられる。本発明によるレンズシートは、ベースフィルムと、柱状レンズ層と、プリズム層と、充填層とを備える。柱状レンズ層は、ベースフィルムの一方の表面上に形成され、互いに並設された複数の柱状レンズを備える。プリズム層は、ベースフィルムの他方の表面上に形成され、互いに並設された複数のプリズムを備える。プリズム層はまた、ベースフィルムの屈折率よりも低い１．５０以下の屈折率を有し、多官能（メタ）アクリルモノマーを含有する電離放射線硬化樹脂が硬化することにより形成される。充填層は、プリズム層のプリズムが並設された表面上に充填され、プリズム層の屈折率よりも高い屈折率を有する。ここで、柱状レンズとは、たとえば、プリズムやシリンドリカルレンズであり、集光機能を有するレンズである。
【０００８】
本発明によるレンズシートは、入射された光線を段階的に集光する。充填層の屈折率がプリズム層の屈折率よりも高いため、充填層に入射された拡散光は、プリズム表面で屈折し、正面に集光される。次に、ベースフィルムの屈折率がプリズム層の屈折率よりも高いため、プリズム層からベースフィルムに入射された光線は、ベースフィルムの表面で屈折し、より正面に集光される。さらに、ベースフィルムから出射された光線は柱状レンズ層に入射され、柱状レンズの表面で屈折し、より正面に集光されて出射される。このように、本発明のレンズシートは、入射された光線をレンズシート内部で段階的に集光させることができる。そのため、１枚で正面輝度をより向上することができる。
【０００９】
上述の効果を奏するために、プリズム層の屈折率を低くする必要がある。そこで、１．５０以下という低い屈折率を達成しつつ、形成されたプリズムの強度及び硬度を高くするために、本発明では、多官能（メタ）アクリルモノマーを含有する電離放射線硬化樹脂を用いて、プリズム層を形成する。多官能（メタ）アクリルモノマーは、硬化するときに３次元的なネットワークを構築するため、高い強度及び硬度を得ることができる。そのため、屈折率が低くても、硬化後のプリズム層のプリズム形状を維持することができる。
【００１０】
好ましくは、プリズム層用の電離放射線硬化樹脂は、重量％で２０〜８０％の多官能（メタ）アクリルモノマーを含有する。
【００１１】
この場合、プリズム層のプリズムに欠陥が生じにくく、かつ、硬化後の屈折率を１．５０以下に抑えることができる。
【００１２】
好ましくは、プリズム層用の電離放射線硬化樹脂はさらに、フッ素を含む（メタ）アクリルモノマーを含有する。ここで、フッ素を含む（メタ）アクリルモノマーは、単官能であっても多官能であってもよい。フッ素を含む（メタ）アクリルモノマーは、フッ素を含まないモノマーと比較して、屈折率が低い。そのため、プリズム層の屈折率を低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明を援用する。
［全体構成］
図１及び図２を参照して、表示装置１は、バックライト１０と、バックライト１０の正面に敷設される液晶パネル２０とを備える。バックライト１０は、拡散光を出射する面光源１６と、面光源１６上に敷設されたレンズシート１７とを備える。
［面光源］
面光源１６は、ハウジング１１と、線光源である複数の蛍光管１２と、光拡散板１３とを備える。ハウジング１１は、正面に開口部１１０を有する筐体であり、内部に蛍光管１２を収納する。ハウジング１１の内面は、反射フィルム１１１で覆われている。反射フィルム１１１は、蛍光管１２から出射された光を乱反射させ、開口部１１０に導く。反射フィルム１１１は、たとえば東レ製ルミラー（登録商標）Ｅ６０ＬやＥ６０Ｖであり、拡散反射率が９５％以上であるものが好ましい。
【００１４】
複数の蛍光管１２は、ハウジング１１の背面手前に上下方向（図１中ｙ方向）に並設される。蛍光管１２は左右方向（図１中ｘ方向）に伸びた線光源であり、たとえば冷陰極管やＥＥＦＬ（External Electrode Fluorescent Lamp）である。なお、蛍光管１２とともに、ＬＥＤ（Light Emitting Device）等の複数の点光源がハウジング１１内に収納されてもよい。また、収納された複数のＬＥＤが線状に配列されることにより、擬似的な線光源が形成されてもよい。
【００１５】
光拡散板１３は、開口部１１０に嵌め込まれ、ハウジング１１の背面と並行して配設される。光拡散板１３を開口部１１０に嵌め込むことによりハウジング１１の内部は密閉される。そのため、蛍光管１２からの光が光拡散板１３以外の箇所からハウジング１１外へ漏れるのを防止でき、光の利用効率が向上される。
【００１６】
光拡散板１３は、蛍光管１２からの光及び反射フィルム１１１で反射された光を拡散して正面に出射する。光拡散板１３は、透明な基材と、基材内に分散された複数の粒子とで構成される。基材内に分散される粒子は、可視光領域の波長の光に対する屈折率が基材と異なるため、光拡散板１３に入射した光は拡散透過される。光拡散板１３の基材は、たとえば、ガラスや、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリル酸エステル系樹脂、脂環式ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリエーテルスルホン酸系樹脂、トリアセチルセルロース系樹脂等の樹脂である。光拡散板１３はまた、レンズシート１７の支持体として機能する。
［レンズシート］
図３〜図５を参照して、レンズシート１７は、ベースフィルム２１と、ベースフィルム２１の一方の表面２１１上に形成されたレンチキュラレンズ層２２と、ベースフィルム２１の他方の表面２１２上に形成されたコリメート層２５とを備える。これらは一体的に形成されている。
【００１７】
ベースフィルム２１は、可視光領域の波長に対して透明である。ベースフィルム２１は、たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、トリアセチルセルロース、アクリル、ポリ塩化ビニル等である。好ましくは、ベースフィルム２１は、二軸延伸されたポリエチレンテレフタレートである。二軸延伸されたポリエチレンテレフタレートは、強度等の機械的特性と、形状安定性とに優れるからである。
【００１８】
ベースフィルム２１が厚すぎれば、液晶表示装置の薄型化を阻害する。そのため、ベースフィルム２１の好ましい厚さは、２５〜５００μｍであり、より好ましい厚さは、５０〜３００μｍである。
【００１９】
レンチキュラレンズ層２２は、表面２１１上に形成される柱状レンズ層である。レンチキュラレンズ層２２は、互いに並設された複数のシリンドリカルレンズ２２０を備える。シリンドリカルレンズ２２０は、横断面が円弧の柱状レンズであり、表示装置１の画面の上下方向（図１中のｙ方向）に並設される。
【００２０】
図３〜５に示すシリンドリカルレンズ２２０の凸面２２１の横断面形状は円弧であるが、図６Ａに示すように楕円弧であってもよいし、図６Ｂに示すようにエッジ近傍が直線である弓状であってもよい。
【００２１】
コリメート層２５は、充填層２４と、プリズム層２３とで構成される。
【００２２】
プリズム層２３は、ベースフィルム２１の表面２１２上に形成され、互いに並設された複数のプリズム条（Liner Prism：以下、単にプリズムという）２３０を備える。
【００２３】
充填層２４は、プリズム層２３のプリズム２３０が並設された表面上に充填される。充填層２４のうち、複数のプリズム２３０間に充填された部分は、プリズム２４０を構成する。プリズム２３０が互いに並設されているため、複数のプリズム２４０も互いに並設されている。プリズム２４０が並設された表面と反対側の表面２４３は平坦である。
【００２４】
プリズム２３０及び２４０は、表示装置１の画面の左右方向（図１中のｘ方向）に並設される。したがって、シリンドリカルレンズ２２０の並設方向はプリズム２３０及び２４０の並設方向と直交する。これにより、レンズシート１７は、１枚で、２軸方向（本実施の形態では、上下方向及び左右方向）の輝度角度分布を調整できる。具体的には、コリメート層２５が左右視野角を制御し、正面をピークとして広角度になるに従い輝度が低くなる自然な配光分布を形成する。また、レンチキュラレンズ層２２が上下視野角を制御し、正面をピークとして広角度になるに従い輝度が低くなる自然な配光分布を形成する。
［レンズシート内の各層の屈折率］
プリズム層２３の屈折率ｎ２３は、充填層２４の屈折率ｎ２４と以下の式（１）の関係を有し、ベースフィルム２１の屈折率ｎ２１と以下の式（２）の関係を有する。
【００２５】
ｎ２３＜ｎ２４  （１）
ｎ２３＜ｎ２１  （２）
要するに、屈折率ｎ２３は屈折率ｎ２４及び屈折率ｎ２１よりも小さい。
【００２６】
充填層２４の屈折率ｎ２４は、プリズム層２３の屈折率ｎ２３よりも大きいため、コリメート層２５は、充填層２４に入射される光線を正面にコリメートしてベースフィルム２１に出射する。屈折率ｎ２３を小さくすれば、充填層２４の下面２４３での光線の屈折角が大きくなる。下面２４３でコリメートされた光線がプリズム２４０の表面に達してさらに正面にコリメートされる。そのため、屈折率ｎ２３が小さい方が、正面輝度がより向上する。プリズム層２３の好ましい屈折率は１．５０以下である。
【００２７】
ベースフィルム２１の屈折率ｎ２１は、屈折率ｎ２３よりも大きい。そのため、コリメート層２５で正面に集光された光は、ベースフィルム２１の表面２１２に入射されたとき、さらに正面にコリメートされる。
【００２８】
ベースフィルム２１でコリメートされた光は、レンチキュランズ層２２に入射する。レンチキュラレンズ層２２は、凸面２２１の形状により、入射された光線をさらに正面に集光し、外部に出射する。
【００２９】
このように、レンズシート１７は、コリメート層２５、ベースフィルム２１及びレンチキュラレンズ層２２の各々で、入射された光線を段階的に集光させる。そのため、１枚で正面輝度をより向上することができる。
［レンズシートの化学組成］
レンチキュラレンズ層２２、プリズム層２３、及び充填層２４は、樹脂で構成される。以下、それぞれの層の形成に用いられる樹脂について説明する。
［プリズム層の化学組成］
プリズム層２３は電離放射線硬化樹脂を電離放射線により硬化させることにより形成される。プリズム層２３は、上述のとおり、屈折率が１．５０以下であり、通常のレンズシートの屈折率よりも低い。そのため、プリズム層２３は、多官能（メタ）アクリルモノマーを含有し、硬化後の屈折率が１．５０以下となる電離放射線硬化樹脂を硬化して形成される。ここで、多官能アクリルモノマーとは、２官能以上の（メタ）アクリルモノマーをいう。
【００３０】
多官能（メタ）アクリルモノマーは、多官能であるため、硬化時に３次元的なネットワークを構築し、硬化後の硬度及び強度を向上できる。そのため、硬化により形成されるプリズム層のプリズム形状を維持できる。
【００３１】
多官能（メタ）アクリルモノマーは、たとえば、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０−デカンジオールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−アクリロイロキシプロピルメタクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、３−メチル−１，５−ペンタンジオール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレート等の２官能（メタ）アクリルモノマーや、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の３官能以上の（メタ）アクリルモノマーである。
【００３２】
また、多官能（メタ）アクリルモノマーとして、分子中にウレタン結合を有する多官能ウレタンモノマーを含有してもよい。多官能ウレタンモノマーは、ポリエーテルポリオールと有機イソシアネート化合物と水酸基含有（メタ）アクリレートとを反応して得られる化合物である。ポリエーテルポリオール部は、屈折率を低くするために芳香環を含有していない化合物である方が好ましい。また、硬化収縮を抑えるために、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール、ポリカーボネートジオールが導入された化合物であることが好ましい。ウレタンモノマーは、たとえば、サートマー製のＣＮ９８９３、ＣＮ９６３、共栄社化学製のＵＦ−８００１Ｇ等である。
【００３３】
なお、プリズム層２３用の電離放射線硬化樹脂は、１種類の多官能（メタ）アクリルモノマーのみを含有してもよいし、２種以上の多官能（メタ）アクリルモノマーを含有してもよい。
【００３４】
好ましくは、プリズム層２３用の電離放射線硬化樹脂が含有する多官能（メタ）アクリルモノマーの含有量は、重量％で２０〜８０％である。含有率が２０％未満である場合、プリズム層２３の強度及び硬度が低下し、プリズムに欠陥が生じる場合がある。一方、含有率が８０％を越えると、硬化後のプリズム層２３の屈折率を１．５０以下に抑えることが困難となる。多官能（メタ）アクリルモノマーの硬化収縮率が大きいためである。したがって、多官能（メタ）アクリルモノマーの含有量は重量％で２０〜８０％とする。好ましい含有量は３０〜７０％である。
【００３５】
プリズム層２３用の電離放射線硬化樹脂はさらに、単官能モノマーを含有してもよい。つまり、単官能モノマーは必須成分ではなく、任意添加成分である。単官能モノマーは、多官能（メタ）アクリルモノマーと比較して、屈折率が低い物質が多い。しかしながら、単官能モノマーは、硬化しても３次元的なネットワークを構築できないため、硬化後の強度や硬度が低く、機械的特性に劣る。したがって、本実施の形態では、硬化後の機械的特性に優れる多官能（メタ）アクリルモノマーを必須成分とし、単官能モノマーは任意添加成分とする。単官能モノマーは１種のみ含有してもよいし、２種以上含有してもよい。
【００３６】
単官能モノマーは、たとえば、ビニルピロリドン、ビニルホルムアミド等のビニルモノマー、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、アミル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ミリスチル（メタ）アクリレート、イソミリスチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、ブトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート等のグリコール（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート等の脂環式（メタ）アクリレート、（メタ）ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等のヒドロキシ（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート等である。
【００３７】
また、プリズム層２３用の電離放射線硬化樹脂は、芳香環を含む単官能（メタ）アクリルモノマーを含有してもよい。ただし、芳香環を含むモノマーは一般的に、高い屈折率を有するため、含有量は少ない方が好ましい。芳香環を含む（メタ）アクリルモノマーはたとえば、ベンジル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−プロピルアクリレート等である。
【００３８】
プリズム層２３用の電離放射線硬化樹脂はさらに、フッ素を含む（メタ）アクリルモノマーを含有してもよい。フッ素を含む（メタ）アクリルモノマーはフッ素を含まないモノマーと比較して、屈折率が低い。そのため、プリズム層２３の屈折率を低くすることができる。フッ素を含む（メタ）アクリルモノマーは単官能であっても多官能であってもよい。フッ素を含む（メタ）アクリルモノマーは、たとえば、共栄社化学製のライトエステルＭ−３Ｆ、ＦＡ−１０８、ＦＭ−１０８、大阪有機化学製のＶ−３Ｆ、Ｖ−３ＦＭ、Ｖ−４Ｆ、Ｖ−８Ｆ、Ｖ−８ＦＭ、ダイキン化成製のＲ−１１１０、Ｒ−１２１０、Ｒ−１４２０、Ｒ−１４３３、Ｒ−１６２０、Ｒ−５２１０、Ｒ−５４１０、Ｒ−５６１０等である。
【００３９】
プリズム層２３用の電離放射線硬化樹脂はさらに、光重合開始剤を含有してもよい。光重合開始剤は、たとえば、ラジカル重合開始剤としては、ベンジル、ジアセチル等のα−ジケトン類、ベンゾイン等のアシロイン類、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のアシロインエーテル類、チオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、チオキサントン−４−スルホン酸等のチオキサントン類、ベンゾフェノン、４，４'−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４'−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、ミヒラーケトン類、アセトフェノン、２−（４−トルエンスルホニルオキシ）−２−フェニルアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン、α，α'−ジメトキシアセトキシベンゾフェノン、２，２'−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、ｐ−メトキシアセトフェノン、２−メチル［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−１−プロパノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン等のアセトフェノン類、アントラキノン、１，４−ナフトキノン等のキノン類、フェナシルクロライド、トリハロメチルフェニルスルホン、トリス（トリハロメチル）−ｓ−トリアジン等のハロゲン化合物、アシルホスフィンオキシド類、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド等の過酸化物等が挙げられる。これらの光重合開始剤は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４０】
後述するように、電離放射線は、ベースフィルムを介して電離放射線硬化樹脂に照射される。そのため、光重合開始剤は、ベースフィルムを透過する波長に応じて選定される。たとえば、ベースフィルムの化学組成物がポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートである場合、これらの化学組成物の吸収波長と重複しない吸収波長を有する光重合開始剤が選択される。この場合、たとえば、チバガイギー製のイルガキュア３６９、８１９、９０７等が選択される。特に、イルガキュア９０７は、２，４−ジエチルチオキサントン、又は、２−クロロチオキサントンと併用するのが効果的である。
【００４１】
プリズム層２３用の電離放射線硬化樹脂はさらに、上述の成分の他に、周知のモノマー及びオリゴマーを含有してもよい。また、必要に応じて、光増感剤や光促進剤、重合禁止剤、レベリング剤、離型剤、色材、フィラ等を含有してもよい。
【００４２】
以上の化学成分で構成されるプリズム層２３用の電離放射線硬化樹脂の粘度は、好ましくは、製造時における温度において、３〜２００ｍＰａ・ｓである。電離放射線硬化樹脂の粘度が３ｍＰａ・ｓ未満であれば、粘度が低すぎるため、レンズ成形性が低下する。具体的には、後述する製造方法において、ベースフィルム上のプリズム層２３用の電離放射線硬化樹脂層にロール版によりプリズムパターンの転写をしたとき、レンズ形状が崩れたり、厚みムラが生じたりする。そのため、成形された複数のプリズムのいつくかに欠陥が生じたり、所望のレンズ形状が得られなかったりする。一方、粘度が２００ｍＰａ・ｓを越えれば、粘度が高すぎるため、レンズ成形性が低下する。具体的には、電離放射線硬化樹脂がロール版のプリズム転写用溝に入りにくくなったり、電離放射線硬化樹脂中の気泡が抜けなかったりして、成形不良を引き起こす。そのため、好ましい粘度は、３〜２００ｍＰａ・ｓである。より好ましくは、５〜１００ｍＰａ・ｓである。
［レンチキュラレンズ層及び充填層の化学組成］
レンチキュラレンズ層２２及び充填層２４も、プリズム層２３と同様に、電離放射線硬化樹脂を硬化させることにより形成される。レンチキュラレンズ層２２及び充填層２４用の電離放射線硬化樹脂も、上述のプリズム層２３の電離放射線硬化樹脂と同様の化学組成を用いることができるが、硬化後の屈折率がプリズム層２３よりも高くなるように調整される。好ましくは、硬化後の屈折率を１．５以上にするために、電離放射線硬化樹脂は芳香環を有する（メタ）アクリレートを含有する。
【００４３】
充填層２４は、電離放射線により硬化する代わりに、溶剤で希釈された樹脂を塗布し乾燥することにより形成されてもよい。この場合、充填層２４を構成する樹脂は、たとえば、ポリアクリル酸メチル、ポリエステル、ポリスチレン等である。
［製造方法］
以上の化学組成を有するレンズシート１７の製造方法の一例として、ロール版を用いたロールトゥロール方式による製造方法を説明する。
【００４４】
図７に示すとおり、レンズシート１７の製造装置３００は、送り出しロール３０１と、巻き取りロール３０２と、ニップロール３０３と、バックアップロール３０４と、電離放射線を遮蔽する遮蔽板３０５と、電離放射線を照射する照射装置３０６と、ロール版５０と、コータ等の塗布装置３０８とを備える。
【００４５】
はじめに、ベースフィルム２１の表面２１２にコリメート層２５を形成する。表面にベースフィルム２１を巻いた円筒状の送り出しロール３０１と、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、プリズム２３０の転写用溝５２を表面に有するプリズム層形成用のロール版５０とを準備する。転写用溝５２の横断面形状は、プリズム２３０の横断面形状と同じであり、転写用溝５２の縁部（フランジ部）に相当する凸条５３の横断面形状は、プリズム２４０の横断面形状と同じである。転写用溝５２は周方向に配列される。
【００４６】
送り出しロール３０１の軸がロール版５０の軸と平行になるように、図７に示すように、送り出しロール３０１及びロール版５０を配置する。配置後、送り出しロール３０１からベースフィルム２１を巻き出して、ベースフィルム２１をロール版５０に向かって搬送する。
【００４７】
ベースフィルム２１がロール版５０に到達する前に、塗布装置３０８を用いて、ベースフィルム２１の表面２１２上に、プリズム層２３用の電離放射線硬化樹脂２３１を塗布する。これにより、ベースフィルム２１の表面２１２に未硬化の電離放射線硬化樹脂２３１の層が形成される。
【００４８】
続いて、電離放射線硬化樹脂２３１の層が形成されたベースフィルム２１をロール版５０に搬送し、ロール版５０とニップロール３０３との間に供給する。そして、ニップロール３０３でベースフィルム２１をロール版５０に押しつける。このとき、電離放射線硬化樹脂２３１がロール版の転写用溝５２に接触し、プリズムパターンが電離放射線硬化樹脂２３１に転写される。
【００４９】
プリズムパターンが転写された後、照射装置３０６により、ロール版５０の下方から電離放射線を電離放射線硬化樹脂２３１に照射する。このとき、電離放射線硬化樹脂２３１は硬化し、プリズム層２３を形成する。なお、遮蔽板３０５は、プリズムパターンが確実に転写された後に、電離放射線が電離放射線硬化樹脂２３１に照射されるように、電離放射線の拡散を防止する。最後に、プリズム層２３が形成されたベースフィルム２１を巻き取りロール３０２に巻き取る。
【００５０】
続いて、プリズム層２３上に充填層２４を形成する。図９を参照して、表面が平滑なロール版３０９を準備する。次にプリズム層２３が形成されたベースフィルム２１が巻かれた送り出しロール３０１を準備し、プリズム層２３が上面となるようにベースフィルム２１を送り出す。
【００５１】
充填層２４用の電離放射線硬化樹脂２４４を収容した塗布装置３０８を用いて、プリズム層２３上に電離放射線硬化樹脂２４４を塗布する。塗布後、電離放射線硬化樹脂２４４をロール版３０９の表面に押し当てながら、電離放射線を照射して、充填層２４を形成する。
【００５２】
以上の工程により、ベースフィルム２１の表面２１２にコリメート層２５が形成される。コリメート層２５が形成されたベースフィルム２１は、巻き取りロール３０２に巻き取られる。
【００５３】
次に、ベースフィルム２１の表面２１１にレンチキュラレンズ層２２を形成する。図１０Ａ及びＢに示すレンチキュラレンズ層用のロール版６０を準備する。図１０Ａ及びＢに示すように、ロール版６０の表面には、軸方向に配列されたシリンドリカルレンズ２２０の転写用溝６２が形成されている。
【００５４】
図１１を参照して、ロール版６０を配設したのち、送り出しロール３０１からコリメート層２５が形成されたベースフィルム２１を送り出す。このとき、ベースフィルム２１の表面２１１が上面、コリメート層２５が形成された表面２１２が下面となるように、ベースフィルム２１を搬送する。
【００５５】
レンチキュラレンズ層２２用の電離放射線硬化樹脂２２５を収容した塗布装置３０８を用いて、ベースフィルム２１の表面２１１上に電離放射線硬化樹脂２２５を塗布する。塗布後、電離放射線硬化樹脂２２５をロール版６０の表面に押し当てる。このとき、電離放射線硬化樹脂２２５にシリンドリカルレンズパターンが転写される。シリンドリカルレンズパターンが転写された電離放射線硬化樹脂２２５に電離放射線を照射して、レンチキュラレンズ層２２を形成する。
【００５６】
以上の工程によりレンズシート１７が製造される。なお、製造時に、電離放射線硬化樹脂の粘度を調整するために、ロール版や電離放射線硬化樹脂を加熱及び冷却してもよい。このとき、電離放射線硬化樹脂の温度は１０〜５０℃が好ましい。１０℃未満の場合、結露が生じて電離放射線硬化樹脂内に水が混入される可能性が高くなる。また、５０℃を越える場合、熱により硬化する可能性が高くなる。したがって、電離放射線硬化樹脂の温度は１０〜５０℃が好ましい。ただし、この温度範囲から外れても、レンズシートを製造できる。
【００５７】
上述の製造方法では、はじめにコリメート層２５を形成し、次にレンチキュラレンズ層２２を形成したが、はじめにレンチキュラレンズ層２２を形成し、次にコリメート層２５を形成してもよい。ただし、はじめにコリメート層２５を形成する方が好ましい。先にレンチキュラレンズ層２２を形成すれば、コリメート層２５内のプリズム層２３を形成するときに、ニップロール３０３がレンチキュラレンズ層２２のシリンドリカルレンズ２２０の凸面に押し当てられる。そのため、シリンドリカルレンズ２２０の形状が変形してしまう可能性があるからである。
【００５８】
また、充填層２４は、上述の方法に代えて、次の方法で製造してもよい。まず、プリズム層２３の屈折率ｎ２３よりも高い屈折率ｎ２４を有する樹脂を溶剤に溶解した塗料を準備する。ダイコータやグラビアコータ等を用いて、準備した塗料をプリズム層２３上に均一に塗布する。塗布された塗料を乾燥し、充填層２４を形成する。
【００５９】
上述では塗布装置３０８により電離放射線硬化樹脂を塗布したが、塗布方法はこれに限らず、たとえば、ロールコート法、グラビアコート法、ダイコート法、ディップコート法、カーテンコート法等を用いてもよい。また、ベースフィルム２１上に電離放射線硬化樹脂を塗布せずに、ロール版５０、６０及び３０９の表面に塗布してもよい。この場合、ロール版の表面に形成された電離放射線硬化樹脂の層がベースフィルム２１に転写される。
【００６０】
上述の説明では、照射装置３０６をロール版の下方に配設したが、レンズパターンが転写された後の電離放射線硬化樹脂に対して電離放射線を照射できれば、配設場所は特に限定されない。
［他の実施の形態］
上述の実施の形態のレンズシート１７では、プリズム２３０及び２４０の並設方向がシリンドリカルレンズ２２０の並設方向となす角度（交差角）を９０°としたが、交差角は９０°でなくてもよい。交差していれば、２軸方向の視野角を制御できるし、ある程度の集光効果を得ることができる。
【００６１】
また、図１２に示すように、プリズム２３０及び２４０の並設方向がシリンドリカルレンズ２２０の並設方向と平行であってもよい。この場合、制御される視野角は１軸方向のみとなるが、正面輝度は従来のプリズムシートやレンチキュラレンズシート１枚の場合よりも向上できる。
【００６２】
また、図１３に示すように、レンチキュラレンズ層２２の代わりに、複数のプリズムが並設されたプリズム層２７を形成してもよい。この場合も、正面輝度を向上できる。なお、図１３では、プリズム層２７のプリズムとプリズム層２３のプリズムとが平行であるが、これらのプリズムが交差していてもよいし、直交していてもよい。
【００６３】
また、図３〜図５では、複数のシリンドリカルレンズ２２０の各々を互いに接触させて配設したが、隣り合うシリンドリカルレンズ２２０の間に隙間を設けてもよい。同様に、隣り合うプリズムの間に隙間を設けてもよい。また、プリズム２３０及び２４０の横断面形状を三角形としたが、台形でもよい。
【００６４】
なお、上述の説明では、バックライト１０を直下型としたが、エッジライト型にしてもよい。
【実施例１】
【００６５】
異なる化学組成からなる複数の電離放射線硬化樹脂を準備して、レンズシートを製造した。そして、製造されたレンズシートのプリズム層の成形性及び正面輝度を調査した。
【００６６】
表１に示す化学組成の電離放射線硬化樹脂（以下、単に組成物という）Ａ〜Ｇを準備した。準備された各組成物の硬化後の屈折率を以下の方法で測定した。各組成物をテフロンフィルムの上に垂らして、５００ｍＪ／ｃｍ２のメタルハイドロランプ光源の紫外線で組成物を硬化した。硬化した組成物をテフロンフィルムから慎重に剥がし、剥がした組成物の屈折率をアタゴ社製のアッベ屈折率計ＮＡＲ−２Ｔで測定した。測定された屈折率を表１に示す。
【表１】
2009104021.tif 000003
表１を参照して、組成物Ａは、レンチキュラ層及び充填層に用いられた。一方、組成物Ｂ〜Ｇは、プリズム層用の組成物とした。組成物Ｂは単官能（メタ）アクリルモノマーからなり、多官能（メタ）アクリルモノマーを含有しなかった。組成物Ｃ及びＤは、多官能（メタ）アクリルモノマーを含有したが、硬化後の屈折率が１．５０を越えた。組成物Ｅ〜Ｇは、多官能（メタ）アクリルモノマーを含有し、かつ、硬化後の屈折率が１．５０以下であり、本発明の範囲内であった。組成物Ｆ及びＧはさらに、多官能（メタ）アクリルモノマーの含有量が２０〜８０重量％の範囲内であった。組成物Ｇはさらに、フッ素を含む単官能（メタ）アクリルモノマーを含有した。
【００６７】
上述の組成物を用いて、試験番号１〜６のレンズシートを製造した。各試験番号のレンズシートの形状は図３〜図５に示すとおりとし、レンチキュラレンズ層、プリズム層及び充填層は表２に示す組成物から形成した。ベースフィルムには、１８８μｍの厚さを有するＰＥＴフィルムを使用して、上述のロールトゥロール方式により、各レンズシートを製造した。
【表２】
2009104021.tif 000004
製造されたレンズシートの寸法は以下のとおりであった。図４及び図５を参照して、プリズム層のプリズムの横断形状は、９０°の頂角２ｘを有する二等辺三角形であり、プリズムのピッチ２ｙは５０μｍであった。また、プリズム層の厚さ２ｚは３０μｍであった。充填層の厚さ３ｚは３０μｍであった。レンチキュラレンズ層の各シリンドリカルレンズの横断形状は、楕円弧であり、その頂部の曲率半径は１７．３μｍ、接触角４ｘは７０°であった。また、シリンドリカルレンズのピッチ４ｙは５０μｍであった。レンチキュラレンズ層の高さ４ｚは２０μｍであった。
【００６８】
［プリズム層成形性及び正面輝度の調査］
製造された試験番号１〜６のレンズシートについて、プリズム層の成形不良の有無と正面輝度とを調査した。
【００６９】
プリズム層の成形不良の有無は、以下の方法で調査した。各レンズシートの断面を電子顕微鏡により２０視野観察し、プリズム欠陥の有無を確認した。観察倍率は２０００倍とし、各視野の測定幅は５００μｍとした。２０視野中３視野以上で欠陥が観察された場合、成形不良（表２中「×」印）と判断した。また、２０視野中１又は２視野で欠陥が観察された場合、成形良好（表２中「○」印）と判断した。２０視野中欠陥が全く観察されなかった場合、成形優良（表２中「◎」）と判断した。
【００７０】
正面輝度は、以下の方法により評価した。複数の蛍光管を収納し、内面に反射フィルムが敷設され、開口部に光拡散板が嵌着されたハウジングに、各試験番号のレンズシートを敷設して、正面輝度を測定した。このとき、各レンズシートの充填層の下面が光拡散板と対向するように、レンズシートを敷設した。
【００７１】
続いて、組成物Ａを用いて製造されたレンチキュラレンズシートを準備した。そして、レンチキュラレンズシートのシリンドリカルレンズの寸法形状及びピッチは、上述の試験番号１〜６のレンチキュラレンズ層上のシリンドリカルレンズと同じとした。
【００７２】
製造されたレンチキュラレンズシートをハウジングに敷設し、正面輝度を測定した。測定されたレンチキュラレンズシートの正面輝度を１００とした場合の、各試験番号のレンズシートの正面輝度（つまり、レンチキュラレンズシートの正面輝度に対する正面輝度比）を求めた。
【００７３】
各試験番号の正面輝度が１００以下の場合、不良（表２中「×」印）と判断し、正面輝度が１００よりも大きく１０２未満の場合、良好（表２中「○」印）と判断した。正面輝度が１０２以上である場合、優良（表２中「◎」印）と判断した。
【００７４】
［調査結果］
表２を参照して、試験番号４〜６では、プリズム層を形成する組成物が多官能（メタ）アクリルモノマーを含有したため、成形性が良好であった。さらに、試験番号５及び６では、多官能（メタ）アクリルモノマーの含有量が２０〜８０％の範囲内であったため、成形不良が全く発生しなかった。
【００７５】
また、試験番号４〜６では、硬化後の屈折率が１．５０以下であったため、正面輝度が良好であった。特に、試験番号６は、フッ素を含む単官能（メタ）アクリルモノマーを含有したため、硬化後の屈折率が低く、高い正面輝度が得られた。
【００７６】
一方、試験番号１では、成形性が不良であり、正面輝度も低かった。プリズム層を形成する組成物Ｂが単官能（メタ）アクリルモノマーを含有するものの、多官能（メタ）アクリルモノマーを含有しなかったため、プリズム層の強度及び硬度が低く、プリズムの欠陥が多発したものと推定される。そして、プリズムの欠陥が多発したため、正面輝度も低下したものと推定される。
【００７７】
試験番号２は、多官能（メタ）アクリルモノマーの含有量が多すぎるため、硬化後の屈折率が１．５０を越えた。また、試験番号３は、含有された２官能アクリルモノマー（エトキシ化ビスフェノールＡアクリレート）の屈折率が高かったため、硬化後の屈折率が１．５０を越えた。そのため、正面輝度が低かった。
【００７８】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施の形態によるレンズシートを備えた表示装置の斜視図である。
【図２】図１中の線分ＩＩ−ＩＩでの断面図である。
【図３】本発明の実施の形態によるレンズシートの斜視図である。
【図４】図３中の線分ＩＶ−ＩＶでの断面図である。
【図５】図３中の線分Ｖ−Ｖでの断面図である。
【図６Ａ】図３中のレンチキュラレンズ層と異なる他のレンチキュラレンズ層の横断面図である。
【図６Ｂ】図３及び図６Ａのレンチキュラレンズ層と異なる他のレンチキュラレンズ層の横断面図である。
【図７】図３に示したレンズシートの第１の製造工程を示す図である。
【図８Ａ】図７中のロール版の斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ａ中の領域５１の拡大図である。
【図９】図３に示したレンズシートの第２の製造工程を示す図である。
【図１０Ａ】図９中のロール版の斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａ中の領域６１の拡大図である。
【図１１】図３に示したレンズシートの第３の製造工程を示す図である。
【図１２】図３のレンズシートと異なる構成を有する他のレンズシートの斜視図である。
【図１３】図３及び図１２のレンズシートと異なる構成を有する他のレンズシートの斜視図である。
【符号の説明】
【００８０】
１７  レンズシート
２１  ベースフィルム
２２  レンチキュラレンズ層
２３  プリズム層
２４  充填層
２５  コリメート層
２３０，２４０  プリズム
【図１】
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【図２】
2009104021.tif 000006
【図３】
2009104021.tif 000007
【図４】
2009104021.tif 000008
【図５】
2009104021.tif 000009
【図６Ａ】
2009104021.tif 000010
【図６Ｂ】
2009104021.tif 000011
【図７】
2009104021.tif 000012
【図８Ａ】
2009104021.tif 000013
【図８Ｂ】
2009104021.tif 000014
【図９】
2009104021.tif 000015
【図１０Ａ】
2009104021.tif 000016
【図１０Ｂ】
2009104021.tif 000017
【図１１】
2009104021.tif 000018
【図１２】
2009104021.tif 000019
【図１３】
2009104021.tif 000020