(57)【要約】【課題】表示装置が長時間連続して使用される場合であっても、光学シートの熱変形による反りや剥離を防ぎ、もって、画質の低下を阻止することが可能な光学シート・バックライトユニット・各種表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】光源と、前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートと、を備えてなるバックライトユニットにおいて、前記光学シートは、少なくとも光拡散層と光学層とを有し、前記光拡散層と前記光学層との間、又は前記光拡散層の少なくともいずれか一方、若しくは両方に、前記光拡散層と前記光学層との間又は前記光拡散層を貫通する複数の空気層を有することを特徴とする光学シート。【選択図】図１
2009294578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートと、を備えてなるバックライトユニットにおいて、
前記光学シートは、少なくとも光拡散層と光学層とを有し、
前記光拡散層と前記光学層との間、又は前記光拡散層の少なくともいずれか一方、若しくは両方に、前記光拡散層と前記光学層との間又は前記光拡散層を貫通する複数の空気層を有することを特徴とする光学シート。
【請求項２】
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートと、を備えてなるバックライトユニットにおいて、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数のストライプ状に配置されてなる光マスクと、
隣り合う２つの前記光マスクの間に配置されてなる光透過部と、
前記光マスク及び前記光透過部の上に、複数の単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを有し、
前記複数の単位凸シリンドリカルレンズは前記光透過部のおのおのに１：１で対応しており、かつ対応する前記単位凸シリンドリカルレンズの頂点から前記シルンドリカルレンズの非レンズ面に対する垂線が前記光透過部を含み、
かつ前記光マスクの各単位の長手方向に沿って、ストライプ状に配置されてなるレンチキュラーシートとを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記長手方向は水平方向であり、
前記各光透過部の前記長手方向の両端と、前記各空気層の両端とが、水平方向に開放されており、
かつ前記光透過部内、前記空気層内を流れる空気の圧力損失ΔＰが、０（Ｐａ）＜ΔＰ＜２．２×１０２（Ｐａ）
であり、
前記光学シートは鉛直方向の寸法よりも水平方向の寸法の方が大きいことを特徴とする光学シート。
【請求項３】
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートとを備えてなるバックライトユニットにおいて、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数に配置されてなる固定要素と、
隣り合う前記固定要素の間に配置されてなる前記光透過部と、
前記固定要素及び前記光透過部の上に、複数の前記単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側にストライプ状に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記各光透過部の両端と、前記各空気層の両端とが、水平方向に開放されており、
かつ前記光透過部内、前記空気層内を流れる空気の圧力損失ΔＰが、０（Ｐａ）＜ΔＰ＜２．２×１０２（Ｐａ）
であり、
前記光学シートは鉛直方向の寸法よりも水平方向の寸法の方が大きいことを特徴とする光学シート。
【請求項４】
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートとを備えてなるバックライトユニットにおいて、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数に配置されてなる固定要素と、
隣り合う前記固定要素の間に配置されてなる前記光透過部と、
前記固定要素及び前記光透過部の上に、複数の前記単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側にストライプ状に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記各光透過部の両端と、前記各空気層の両端とが、鉛直方向に開放されており、
かつ前記光透過部内、前記空気層内を流れる空気の圧力損失ΔＰが、０（Ｐａ）＜ΔＰ＜２．２×１０２（Ｐａ）
であり、
前記光学シートは鉛直方向の寸法よりも水平方向の寸法の方が大きいことを特徴とする光学シート。
【請求項５】
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートと、を備えてなるバックライトユニットにおいて、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数のストライプ状に配置されてなる光マスクと、
隣り合う２つの前記光マスクの間に配置されてなる光透過部と、
前記光マスク及び前記光透過部の上に、複数の単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを有し、
前記複数の単位凸シリンドリカルレンズは前記光透過部のおのおのに１：１で対応しており、かつ対応する前記単位凸シリンドリカルレンズの頂点から前記シルンドリカルレンズの非レンズ面に対する垂線が前記光透過部を含み、
かつ前記光マスクの各単位の長手方向に沿って、ストライプ状に配置されてなるレンチキュラーシートとを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記長手方向は水平方向であり、
前記各光透過部の前記長手方向の両端と、前記各空気層の両端とが、水平方向に開放されており、
また前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記各光透過部の両端と、前記各空気層の両端とが、水平方向に開放されており、
かつ前記光透過部内、前記空気層内、前記拡散部材内を流れる空気の圧力損失ΔＰが、０（Ｐａ）＜ΔＰ＜４．４×１０２（Ｐａ）
であり、
前記光学シートは鉛直方向の寸法よりも水平方向の寸法の方が大きいことを特徴とする光学シート。
【請求項６】
請求項１から請求項５に記載のバックライトユニットと
その上に画像表示部とを配置することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートとを備えてなるバックライトユニットの冷却方法であって、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数のストライプ状に配置されてなる光マスクと、
隣り合う２つの前記光マスクの間に配置されてなる光透過部と、
前記光マスク及び前記光透過部の上に、複数の単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを有し、
前記複数の単位凸シリンドリカルレンズは前記光透過部のおのおのに１：１で対応しており、かつ対応する前記単位凸シリンドリカルレンズの頂点から前記シルンドリカルレンズの非レンズ面に対する垂線が前記光透過部を含み、
かつ前記光マスクの各単位の長手方向に沿って、ストライプ状に配置されてなるレンチキュラーシートとを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記長手方向は水平方向であり、
前記各光透過部の前記長手方向の両端と、前記各空気層の両端とが、水平方向に開放することにより、前記光透過部内、前記空気層内に空気が出入りするようにし、前記光学シートの寸法を前記鉛直方向よりも前記水平方向を大きくし、前記光源から発せられる光によって前記バックライトが発熱した場合、０（Ｐａ）＜ΔＰ＜２．２×１０２（Ｐａ）の圧力損失ΔＰで、空気が前記光透過部内、前記空気層内を水平方向へと流れることによって、前記バックライトユニットを冷却するようにした冷却方法。
【請求項８】
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートとを備えてなるバックライトユニットの冷却方法であって、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数に配置されてなる固定要素と、
隣り合う前記固定要素の間に配置されてなる前記光透過部と、
前記固定要素及び前記光透過部の上に、複数の前記単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側にストライプ状に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記各光透過部の両端と、前記各空気層の両端とを、水平方向に開放することにより、前記光透過部内、前記空気層内に空気が出入りするようにし、前記光学シートの寸法を前記鉛直方向よりも前記水平方向を大きくし、前記光源から発せられる光によって前記バックライトが発熱した場合、０（Ｐａ）＜ΔＰ＜２．２×１０２（Ｐａ）の圧力損失ΔＰで、空気が前記光透過部内、前記空気層内を水平方向へと流れることによって、前記バックライトユニットを冷却するようにした冷却方法。
【請求項９】
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートとを備えてなるバックライトユニットの冷却方法であって、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数に配置されてなる固定要素と、
隣り合う前記固定要素の間に配置されてなる前記光透過部と、
前記固定要素及び前記光透過部の上に、複数の前記単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側にストライプ状に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを備えており、
前記拡散部材は、前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記各光透過部の両端と、前記各空気層の両端とを、鉛直方向に開放することにより、前記光透過部内、前記空気層内に空気が出入りするようにし、前記光学シートの寸法を前記鉛直方向よりも前記水平方向を大きくし、前記光源から発せられる光によって前記バックライトが発熱した場合、０（Ｐａ）＜ΔＰ＜２．２×１０２（Ｐａ）の圧力損失ΔＰで、空気が前記光透過部内、前記空気層内を下方向から上方向へと流れることによって、前記バックライトユニットを冷却するようにした冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画素単位での透過／非透過あるいは透明状態／散乱状態に応じて表示パターンが規定される表示素子が配置された液晶パネルを、背面側から照明するバックライトユニット、液晶ディスプレイ、透過型スクリーン、ＥＬディスプレイ等各種表示装置、さらには太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＦＴ型液晶パネルやＳＴＮ型液晶パネルを使用した液晶表示装置は、主としてＯＡ分野のカラーノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）を中心に商品化されつつある。
このような液晶表示装置においては、従来から、液晶パネルの背面側（観察者側）に光源を配置し、この光源からの光で液晶パネルを照明する方式、いわゆる、バックライトユニット方式が採用されている。
【０００３】
この種のバックライトユニット方式に採用されているバックライトユニットとしては、大別して冷陰極管（ＣＣＦＬ）、外部電極蛍光ランプ（ＥＥＦＬ）等の光源ランプを、光透過性に優れたアクリル樹脂等からなる平板状の導光板内で多重反射させる「導光板ライトガイド方式」（いわゆる、エッジライト方式）と、導光板を用いない「直下型方式」とがある。
【０００４】
導光板ライトガイド方式のバックライトユニットが搭載された液晶表示装置としては、例えば、図３１に示すものが一般に知られている。
これは、上部に偏光板７１，７３に挟まれた液晶パネル７２が設けられ、その下面側に、略長方形板状のＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）やアクリル等の透明な基材からなる導光板７９が設置されており、該導光板の上面（光射出側）に拡散フィルム（拡散層）７８が設けられている。
【０００５】
さらに、この導光板７９の下面に、導光板７９に導入された光を効率よく上記液晶パネル７２方向に均一となるように散乱して反射されるための散乱反射パターン部が印刷などによって設けられる（図示せず）と共に、散乱反射パターン部下方に反射フィルム（反射層）７７が設けられている。
【０００６】
また、上記導光板７９には、側端部に光源ランプ７６が取り付けられており、さらに、光源ランプ７６の光を効率よく導光板７９中に入射させるべく、光源ランプ７６の背面側を覆うようにして高反射率のランプリフレクター８１が設けられている。上記散乱反射パターン部は、白色である二酸化チタン（ＴｉＯ２）粉末を透明な接着剤等の溶液に混合した混合物を、所定パターン、例えばドットパターンにて印刷し乾燥、形成したものであり、導光板７９内に入射した光に指向性を付与し、光射出面側へと導くようになっており、高輝度化を図るための工夫である。
【０００７】
さらに、最近では、光利用効率をアップして高輝度化を図るべく、図３２に示すように、拡散フィルム７８と液晶パネル７２との間に、光集光機能を備えたプリズムフィルム（プリズム層）７４，７５を設けることが提案されている。このプリズムフィルム７４，７５は導光板７９の光射出面から射出され、拡散フィルム７８で拡散された光を、高効率で液晶パネル７２の有効表示エリアに集光させるものである。
【０００８】
しかしながら、図３１、図３２に例示した装置では、視野角の制御は、拡散フィルム７８の拡散性のみに委ねられており、その制御は難しく、ディスプレイの正面方向の中心部は明るく、周辺部に行くほど暗くなる特性は避けられない。そのため、液晶画面を横から見たときの輝度の低下が大きく、光の利用効率の低下を招いていた。
【０００９】
さらに、図３２に例示したプリズムフィルムを用いる装置では、プリズムフィルムの枚数が２枚必要であるため、フィルムの吸収による光量の低下が大きいだけでなく、部材数の増加によりコストが上昇する原因にもなっていた。
【００１０】
一方、直下型方式は、導光板の利用が困難な大型の液晶ＴＶなどの表示装置が用いられている。
【００１１】
直下型方式の液晶表示装置としては、図３３に例示する装置が一般的に知られている。これにおいては、上部に偏光板７１、７３に挟まれた液晶パネル７２が設けられ、その下面側に、蛍光管等からなる光源５１から射出され、拡散フィルム８２のような光学シートで拡散された光を、高効率で液晶パネル７２の有効表示エリアに集光させるものである。光源５１からの光を効率よく照明光として利用するために、光源５１の背面には、リフレター５２が配置されている。
【００１２】
しかしながら、図３３に例示する装置でも、視野角の制御は、拡散フィルム８２の拡散性のみに委ねられており、その制御は難しく、ディスプレイの正面方向の中心部は明るく、周辺部に行くほど暗くなる特性は避けられない。そのため、液晶画面を横から見たときの輝度の低下が大きく、光の利用効率の低下を招いていた。さらに、プリズムフィルムを用いるものでは、プリズムフィルムの枚数が２枚必要であるため、フィルムの吸収による光量の低下が大きいだけでなく、部材数の増加によりコストが上昇する原因にもなっていた。
【００１３】
また光源５１間の間隔が広すぎると、画面上に輝度ムラが生じやすく、光源５１の数を減らせず、消費電力の増加及びコストの増加を招く原因となっていた。
【００１４】
ところで、このような液晶表示装置５では、軽量、低消費電力、高輝度、薄型化であることが市場ニーズとして強く要請されており、それに伴い、液晶表示装置に搭載されるバックライトユニットも、軽量、低消費電力、高輝度であることが要求されている。
特に、最近、目覚しい発展をみるカラー液晶表示装置においては、液晶パネルのパネル透過率がモノクロ対応の液晶パネルに比べ格段に低く、そのため、バックライトユニットの輝度向上を図ることが、装置自体の低消費電力を得るために必須となっている。
【００１５】
しかしながら、上述したように従来の装置では、高輝度、低消費電力の要請に充分に応えられているとは言いがたく、ユーザからは、低価格、高輝度、高表示品位で、かつ低消費電力の液晶表示装置を実現できるバックライトユニットの開発が待ち望まれている。
【００１６】
上記の状況に鑑みて本出願人は、例えば、特許文献１のように、液晶パネルと、この液晶パネルに背面側から光を照明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、該レンズ層焦点面近傍に開口をもつ遮光部を有することを特徴とする液晶表示装置を提案している。
【００１７】
上述の特許文献１には、同文献の図２６から図２７に示されるように、液晶パネルとバックライトユニットの間に、遮光部を有するレンズシートを配置してなる構成が開示されているが、図３１から図３３のいずれも、レンズシートは液晶パネル側にレンズ部を構成する凹凸形状を有している。
【００１８】
上述のレンズシートを介在させたことによる作用効果は、導光板から射出する光が有する拡散性をレンズ作用により変調して、液晶パネル側にレンズ部を構成する凹凸形状を有している。
上述のレンズシートを介在させたことによる作用効果は、導光板から射出する光が有する拡散性をレンズ作用に変調して、液晶パネル側に方向を揃えて射出させることが可能となる点にある。
【００１９】
加えて、特定箇所に開口を持つ遮光部を形成したことにより、液晶パネルの画素に入射する光量を選択的に多くすることが可能となり、バックライトの利用効率が向上することと、前記開口の形状を制御することで表示光の視野領域も制御することが可能となることである。
【００２０】
【特許文献１】特開２０００−２８４２６８号公報
【特許文献２】特開２００６−１０６１９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
ところで、液晶ＴＶや、パソコン用モニターに使用される液晶表示装置では、携帯電話やモバイル端末に比べて、長時間連続して使用される。それに加えて最近では、携帯電話やモバイル端末に使用される液晶表示装置でも、省電力化設計の採用に伴い、従来よりも長時間連続して使用されることが予想される。さらには、液晶表示装置自体が薄型化になり光源と光学シートとの距離はますます短くなっている。
このように、液晶表示装置がより長時間連続して使用されるようになると、光源から発せられる熱の影響で、バックライトユニットや各種表示装置に用いられる光学シートの温度が上昇し、熱変形による反りや剥離が生じ、液晶表示装置から表示される画質が低下する恐れがあるという問題がある。
【００２２】
本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、表示装置が長時間連続して使用される場合であっても、光学シートの熱変形による反りや剥離を防ぎ、もって、画質の低下を阻止することが可能な光学シート・バックライトユニット・各種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】
【００２３】
請求項１の発明は、
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートと、を備えてなるバックライトユニットにおいて、
前記光学シートは、少なくとも光拡散層と光学層とを有し、
前記光拡散層と前記光学層との間、又は前記光拡散層の少なくともいずれか一方、若しくは両方に、前記光拡散層と前記光学層との間又は前記光拡散層を貫通する複数の空気層を有することを特徴とする光学シートである。
請求項２の発明は、
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートと、を備えてなるバックライトユニットにおいて、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数のストライプ状に配置されてなる光マスクと、
隣り合う２つの前記光マスクの間に配置されてなる光透過部と、
前記光マスク及び前記光透過部の上に、複数の単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを有し、
前記複数の単位凸シリンドリカルレンズは前記光透過部のおのおのに１：１で対応しており、かつ対応する前記単位凸シリンドリカルレンズの頂点から前記シルンドリカルレンズの非レンズ面に対する垂線が前記光透過部を含み、
かつ前記光マスクの各単位の長手方向に沿って、ストライプ状に配置されてなるレンチキュラーシートとを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記長手方向は水平方向であり、
前記各光透過部の前記長手方向の両端と、前記各空気層の両端とが、水平方向に開放されており、
かつ前記光透過部内、前記空気層内を流れる空気の圧力損失ΔＰが、０（Ｐａ）＜ΔＰ＜２．２×１０２（Ｐａ）
であり、
前記光学シートは鉛直方向の寸法よりも水平方向の寸法の方が大きいことを特徴とする光学シートである。
請求項３の発明は、
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートとを備えてなるバックライトユニットにおいて、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数に配置されてなる固定要素と、
隣り合う前記固定要素の間に配置されてなる前記光透過部と、
前記固定要素及び前記光透過部の上に、複数の前記単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側にストライプ状に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記各光透過部の両端と、前記各空気層の両端とが、水平方向に開放されており、
かつ前記光透過部内、前記空気層内を流れる空気の圧力損失ΔＰが、０（Ｐａ）＜ΔＰ＜２．２×１０２（Ｐａ）
であり、
前記光学シートは鉛直方向の寸法よりも水平方向の寸法の方が大きいことを特徴とする光学シートである。
請求項４の発明は、
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートとを備えてなるバックライトユニットにおいて、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数に配置されてなる固定要素と、
隣り合う前記固定要素の間に配置されてなる前記光透過部と、
前記固定要素及び前記光透過部の上に、複数の前記単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側にストライプ状に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記各光透過部の両端と、前記各空気層の両端とが、鉛直方向に開放されており、
かつ前記光透過部内、前記空気層内を流れる空気の圧力損失ΔＰが、０（Ｐａ）＜ΔＰ＜２．２×１０２（Ｐａ）
であり、
前記光学シートは鉛直方向の寸法よりも水平方向の寸法の方が大きいことを特徴とする光学シートである。
請求項５の発明は、
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートと、を備えてなるバックライトユニットにおいて、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数のストライプ状に配置されてなる光マスクと、
隣り合う２つの前記光マスクの間に配置されてなる光透過部と、
前記光マスク及び前記光透過部の上に、複数の単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを有し、
前記複数の単位凸シリンドリカルレンズは前記光透過部のおのおのに１：１で対応しており、かつ対応する前記単位凸シリンドリカルレンズの頂点から前記シルンドリカルレンズの非レンズ面に対する垂線が前記光透過部を含み、
かつ前記光マスクの各単位の長手方向に沿って、ストライプ状に配置されてなるレンチキュラーシートとを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記長手方向は水平方向であり、
前記各光透過部の前記長手方向の両端と、前記各空気層の両端とが、水平方向に開放されており、
また前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記各光透過部の両端と、前記各空気層の両端とが、水平方向に開放されており、
かつ前記光透過部内、前記空気層内、前記拡散部材内を流れる空気の圧力損失ΔＰが、０（Ｐａ）＜ΔＰ＜４．４×１０２（Ｐａ）
であり、
前記光学シートは鉛直方向の寸法よりも水平方向の寸法の方が大きいことを特徴とする光学シートである。
請求項６の発明は、
請求項１から請求項５に記載のバックライトユニットと
その上に画像表示部とを配置することを特徴とする表示装置である。
請求項７の発明は、
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートとを備えてなるバックライトユニットの冷却方法であって、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数のストライプ状に配置されてなる光マスクと、
隣り合う２つの前記光マスクの間に配置されてなる光透過部と、
前記光マスク及び前記光透過部の上に、複数の単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを有し、
前記複数の単位凸シリンドリカルレンズは前記光透過部のおのおのに１：１で対応しており、かつ対応する前記単位凸シリンドリカルレンズの頂点から前記シルンドリカルレンズの非レンズ面に対する垂線が前記光透過部を含み、
かつ前記光マスクの各単位の長手方向に沿って、ストライプ状に配置されてなるレンチキュラーシートとを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記長手方向は水平方向であり、
前記各光透過部の前記長手方向の両端と、前記各空気層の両端とが、水平方向に開放することにより、前記光透過部内、前記空気層内に空気が出入りするようにし、前記光学シートの寸法を前記鉛直方向よりも前記水平方向を大きくし、前記光源から発せられる光によって前記バックライトが発熱した場合、０（Ｐａ）＜ΔＰ＜２．２×１０２（Ｐａ）の圧力損失ΔＰで、空気が前記光透過部内、前記空気層内を水平方向へと流れることによって、前記バックライトユニットを冷却するようにした冷却方法である。
請求項８の発明は、
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートとを備えてなるバックライトユニットの冷却方法であって、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数に配置されてなる固定要素と、
隣り合う前記固定要素の間に配置されてなる前記光透過部と、
前記固定要素及び前記光透過部の上に、複数の前記単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側にストライプ状に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを備えており、
前記拡散部材は、
前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記各光透過部の両端と、前記各空気層の両端とを、水平方向に開放することにより、前記光透過部内、前記空気層内に空気が出入りするようにし、前記光学シートの寸法を前記鉛直方向よりも前記水平方向を大きくし、前記光源から発せられる光によって前記バックライトが発熱した場合、０（Ｐａ）＜ΔＰ＜２．２×１０２（Ｐａ）の圧力損失ΔＰで、空気が前記光透過部内、前記空気層内を水平方向へと流れることによって、前記バックライトユニットを冷却するようにした冷却方法である。
請求項９の発明は、
光源と、
前記光源からの光を液晶表示装置に供給する光学シートとを備えてなるバックライトユニットの冷却方法であって、
前記光学シートは、
拡散部材と
光学層とからなり、
前記光学層は、
前記拡散部材の非入射面に複数に配置されてなる固定要素と、
隣り合う前記固定要素の間に配置されてなる前記光透過部と、
前記固定要素及び前記光透過部の上に、複数の前記単位凸シリンドリカルレンズが前記ディスプレイ側にストライプ状に並列配置されてなるレンズ部と、
前記レンズ部と反対側の面であって、前記光透過部によって透過される光が入射する非レンズ面とを備えており、
前記拡散部材は、前記拡散部材の観察者と反対側の面に複数の光偏向要素を有し
前記拡散部材内に、ストライプ状の空気層が形成されており、
前記各光透過部の両端と、前記各空気層の両端とを、鉛直方向に開放することにより、前記光透過部内、前記空気層内に空気が出入りするようにし、前記光学シートの寸法を前記鉛直方向よりも前記水平方向を大きくし、前記光源から発せられる光によって前記バックライトが発熱した場合、０（Ｐａ）＜ΔＰ＜２．２×１０２（Ｐａ）の圧力損失ΔＰで、空気が前記光透過部内、前記空気層内を下方向から上方向へと流れることによって、前記バックライトユニットを冷却するようにした冷却方法である。
【発明の効果】
【００２４】
表示装置が長時間連続して使用される場合であっても、光学シートの熱変形による反りや剥離を防ぎ、もって、画質の低下を阻止することが可能な光学シート・バックライトユニット・各種表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図１（ａ）に示すように、本発明の実施形態にかかる表示装置５は、看者側Ｘへ光を照射するバックライトユニット１３の上に、表示部２１を重ねて設けることで構成される表示装置５であり、表示部２１から看者側Ｘ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状の画像を表示するものである。尚、以下では、図１（ａ）の上方向を看者側Ｘとし、下方向を背面側と称する。また、図１（ａ）は表示部２１が液晶層１５を含んでいることから表示装置５５は液晶表示装置５である。
【００２６】
また、表示装置５は、少なくともバックライトユニット１３を含んだ構成であれば、液晶表示装置、背面投射型スクリーン装置、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ等のように、バックライトユニット１３からの光を表示光として画像表示を行う表示装置５であれはその種類は問わない。
【００２７】
なお、本発明の実施形態である表示装置５に、図２から図４に示すように、拡散フィルム７、プリズムシート８、偏光分離反射シート９などを光学シート１１の看者側Ｘまたは背面側に設置してもよい。上述の構成により、画像品位をより向上させることができる。
【００２８】
ここで、拡散フィルム７とは、入射した光を屈折、集光、拡散させるものである。この拡散フィルム７を、例えば、光学シート１１の看者側Ｘに設置することで、光源１からの光をより拡散させることが可能となり、表示装置５の画像の明るさをより均一に表示することが可能となる。
【００２９】
また上述の拡散効果により、複数の周期的なパターンを有する部材の間に拡散フィルム７を設けることで、複数の周期的なパターンを有する部材による干渉、いわゆるモアレの発生を防止することが可能となる。複数の周期的なパターンを有する部材とは、例えば、表示部２１の画素パターン、ストライプ状あるいは格子状に配列されたレンズシート、プリズムシートなどが挙げられる。
この場合、拡散フィルム７は、透明基材の片面にフィラーを塗工し、フィラーの一部を表面に露出させて形成するか、または、ＵＶ成形、押出し、熱押圧、射出成形で形成される。
【００３０】
また上述の拡散フィルム７として、平滑な透明基材の一方の面にＵＶ成形、押出し、ソフトモールド法により形成する、直径１００μｍ以下の略半球状のマイクロレンズを二次元配列したものを用いてもよい。この場合、入射した光を、特に集光／拡散させる効果を有するため、正面方向（看者側Ｘ方向）に光源１の光を集めることができ、表示装置５の表示光の明るさをより明るくすることができる。
【００３１】
上述のように拡散フィルム７を用いることで、表示装置５の画像品位をより向上させることが可能となる。ただし、拡散フィルム７を配置していない状態で、明るさ、明るさの均一性、モアレなどの画像品位が十分な場合、当然のことながら拡散フィルムを設置しなくてもよい。
拡散フィルム７を設置しない場合、部品数を削減することが可能となり、低コスト化、表示装置５の薄型化、軽量化が可能となる。
【００３２】
次に、プリズムシート８は、光源１からの光を看者側Ｘ方向に集光する機能を有するため、表示装置５５の明るさをより明るくすることが可能となる。ただし、プリズムシート８を配置していない状態で、明るさが十分な場合、プリズムシート８を設置しなくてもよい。
【００３３】
さらにまた、偏光分離反射シート９は、特定の直線偏光成分のみを透過し、特定の直線偏光成分以外の光を反射するものである。
ここで、表示部２１に液晶パネルを用いた場合、液晶パネルには偏光板１７が配置され、偏光板１７では、特定の直線偏光成分の光は透過し、特定の直線偏光成分以外の光は吸収されて、光の利用効率が低下する。偏光分離反射シート９を配置した場合、光源１からの光を、上述の偏光板１７と一致する特定の直線偏光成分のみ正面方向（看者側Ｘ方向）に透過し、特定の直線偏光成分以外の光は、吸収されずに背面側に反射される。透過した特定の直線偏光成分を有する光は、偏光板１７で光の吸収が発生せずに透過する。このように、光の吸収が発生しないため、光の利用効率を向上させることができる。ただし、偏光分離反射シート９を配置していない状態で、表示装置５の表示光の明るさが十分な場合、偏光分離反射シート９を設置しなくてもよい。
【００３４】
本実施形態のバックライトユニット１３は、並列配置された光源１と、光源１からの光を反射する反射板３と、光源１からの直射光及び反射板３からの反射光を拡散照射する光学シート１１を備えている。
【００３５】
光源１は、表示装置５の画像表示に用いる光（表示光）を供給するものである。
【００３６】
本発明に用いられる光源１としては、線状光源１ａを使用してもよい。図１（ｂ）は線状光源１ａの断面図を示したものである。
線状光源１ａとしては、例えば通常の蛍光管、冷陰極管、熱陰極管、外部電極管、列状に配置されたＬＥＤや半導体レーザーなどが挙げられるが、特に、冷陰極管、外部電極管又は列状に配列されたＬＥＤとすることが好ましい。
【００３７】
また、線状光源１ａは、例えば前記一方向に延びる円柱状あるいは角柱状に形成された透明な柱状導光体と、厚さ方向に沿う柱状導光体の上下に配置されるＬＥＤとから構成されていてもよい。このように線状光源１ａを構成した場合には、柱状導光体の上下からＬＥＤの光を入射した際に、柱状導光体の側方にＬＥＤの光を出射することができる。
【００３８】
本発明において、隣接する線状光源１ａの中心間の距離は、１５ｍｍ〜１５０ｍｍであることが好ましく、２０ｍｍ〜１００ｍｍであることがより好ましい。隣接する線状光源１ａの中心間の距離が１５ｍｍ未満の場合は、表示装置５に隙間なく光源１を配列するために必要な線状光源１ａの本数が多くなり、消費電力が増大する。また隣接する線状光源１ａの中心間の距離が１５０ｍｍを超える場合は、線状光源１ａ間の距離が離れるので、線状光源１ａ間が暗くなり輝度ムラが発生する。
【００３９】
線状光源１ａと拡散部材２５は、拡散部材２５の入射面と線状光源１ａの中心位置との最短距離の寸法が、１ｍｍ〜３０ｍｍ以下となるように設置する。拡散部材２５の入射面と線状光源１ａの中心位置との最短距離の寸法は、３ｍｍ〜２５ｍｍであることがさらに好ましい。線状光源１ａの中心位置と光学シート１１の入射面との最短距離の寸法が１ｍｍ未満の場合では、光源１と光学シート１１との間で十分な光の拡散をさせるために必要な空間が確保できないため、輝度ムラが発生する。また点光源１ｂの中心位置と光学シート１１の入射面との最短距離の寸法が３０ｍｍを超える場合では、バックライトユニット１３の厚さが大きくなり、バックライトユニット１３の厚型化、重量化という問題が生じる。
【００４０】
光源１が線状光源１ａである場合において、線状光源１ａの本数は、特に限定されない。例えば、本発明の直下型バックライト装置を３２インチの液晶表示装置５に用いる場合には、線状光源１ａの数としては、例えば、１６本、１４本、１２本、８本等の偶数本や、奇数本とすることができる。
【００４１】
また本発明に用いられる光源１としては、図５に示すように、点光源１ｂを使用してもよい。図５（ｂ）は点光源１ｂの配置の一例を示したものである。点光源１ｂを使用する場合は、発光効率が良い発光ダイオード（以下、ＬＥＤとする）が好ましい。点光源１ｂを設けることで、表示位置毎の明るさの経時変化をさせる、いわゆるローカルディミング法を用いることが可能となる。ローカルディミング法を用いることで、明るい画像の表示位置にある点光源１ｂを点灯し、暗い画像の表示位置にある点光源１ｂを消灯することで、同一画面上の明暗比を大きくすることが可能となり、画像品位が向上する。
図６（ａ）は、携帯電話などのモバイル機器に用いられる、青色に発光する青色ＬＥＤ素子５０を、ＬＥＤ用レンズ５３内部に塗工された黄色に発光する蛍光体５１で覆い、擬似白色に発光する方式の白色ＬＥＤ４６である。
この方式では単色のＬＥＤ素子に蛍光体を覆うだけで擬似白色発光が実現できる利点ある。また本発明に用いる光源１は、上述のものに限らず、一つの単色ＬＥＤ素子に少なくとも１種類以上の蛍光体で覆ったものであってもよい。
【００４２】
次に、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＬＥＤ用レンズ５３にプリズム形状を付加したものである。プリズムを用いることにより、白色ＬＥＤ４６から出射される光の配光分布を調整することができる。
【００４３】
図７は、擬似白色発光するＬＥＤの他の方式として、単色に発光するＬＥＤ素子（赤色ＬＥＤ素子４８、緑色ＬＥＤ素子４９、青色ＬＥＤ素子５０）を組み合わせて、擬似白色に発光する方式である。この場合、上述のような図６の場合と比較して、蛍光体５１がＬＥＤ素子からの発熱で劣化する問題を回避でき、また各ＬＥＤ素子の光量を調節することで任意の色彩を得ることができる。
【００４４】
図８は、単色に発光する単色ＬＥＤ（赤色ＬＥＤ５４、緑色ＬＥＤ５５、青色ＬＥＤ５６）を組み合わせて点光源ユニット５２として構成したものである。この場合、図８（ｂ）のように赤色ＬＥＤ５４、緑色ＬＥＤ５５、青色ＬＥＤ５６を一個ずつ組み合わせて点光源ユニット５２として構成してもよいし、図８（ｃ）のように、光出力が弱い色（例えば、緑色ＬＥＤ５５）を複数個配置して点光源ユニット５２として構成してもよい。
上述の点光源ユニット５２を形成することで、各色のＬＥＤを時分割で発色させるフィールドシーケンシャル法を用いてカラー表示させる構成にすることも可能である。
【００４５】
上述の点光源ユニット５２を形成する場合、ＬＥＤの数は限定されない。また上述の点光源ユニット５２を配置する場合、隣接する点光源ユニット５２同士では、隣接するＬＥＤの発光する色は異なることが好ましい。その理由は、隣接するＬＥＤの発光する色を同じにした場合、隣接するＬＥＤの発光する色の強度が強くなり、看者側Ｘから色ムラとして視認されるためである。
【００４６】
また点光源１ｂとしては上述のＬＥＤに限定されるものではない。例えば、図９に示すように、単色の半導体レーザー（赤色半導体レーザー５７、緑色半導体レーザー５８、青色半導体レーザー５９）の光を、ファイバ６０に通して混色し、半導体レーザー用レンズ６１から出射してもよい。他にも通常の蛍光ランプ、ハロゲンランプであってもよい。
【００４７】
上述の各点光源１ｂを組み合わせて点光源ユニット５２を構成してもよい。例えば、白色ＬＥＤと、単色ＬＥＤである赤色ＬＥＤとを組み合わせて点光源ユニット５２を構成してもよい。上述の構成では、赤色ＬＥＤの赤色光を発光することにより、白色ＬＥＤの白色光に赤色を補色することが可能となる。そのため、色再現性の向上が可能となる。
【００４８】
次に、複数の点光源１ｂの配置の態様について説明する。
図１０は、複数の点光源１ｂの配置態様を模式的に示す平面図である。図１０（ａ）に示すように、複数の点光源１ｂを配置する第１の態様としては、直下型バックライト装置の縦方向および横方向に沿って、所定の間隔で配置した構成とすることができる。また、図１０（ｂ）に示すように、第２の態様としては、図１０（ａ）における点光源１ｂのＰ１〜Ｐ４を取り除いたような構成、すなわち、四角形の四頂点のそれぞれに点光源１ｂを配置し、さらに、この矩形の対角線の交点に点光源１ｂを配置したような構成とすることができる。さらに、図１０（ｃ）に示すように、第３の態様としては、正六角形が連続して形成されたハニカム構造の各頂点に点光源１ｂをそれぞれ配置したような構成とすることができる。あるいは、図１０（ｄ）に示すように点光源１ｂを線状に配置したような構成とすることができる。
【００４９】
以上のような構成において、点光源１ｂ間の距離は、すべての箇所で均一となっていてもよいし、部分的に変化していてもよい。部分的に変化する場合とは、例えば、直下型バックライト装置の中央箇所などにおいて点光源１ｂ間の間隔が狭まるような場合などである。
【００５０】
本発明において、隣接する点光源１ｂの中心間の距離は、１０ｍｍ〜１５０ｍｍであることが好ましく、２０ｍｍ〜１００ｍｍであることがより好ましい。隣接する点光源１ｂの中心間の距離が１５ｍｍ未満の場合は、表示装置５に隙間なく光源１を配列するために必要な点光源１ｂの個数が多くなり、消費電力が増大する。また隣接する点光源１ｂの中心間の距離が１５０ｍｍを超える場合は、点光源ユニット５２間の距離が離れるので、点光源１ｂ間が暗くなり輝度ムラが発生する。
上述の距離を上記範囲とすることにより、直下型バックライト装置の消費電力を低減できるとともに、当該装置の組み立てが容易になり、かつ発光面の輝度むらを抑えることができる。
【００５１】
点光源１ｂの中心位置と光学シート１１の入射面との最短距離の寸法は、直下型バックライト装置の厚みと輝度の均一度を考慮して設計すればよいが、１ｍｍ〜３０ｍｍであることが好ましく、３ｍｍ〜２５ｍｍであることがより好ましい。点光源１ｂの中心位置と光学シート１１の入射面との最短距離の寸法が１ｍｍ未満の場合では、光源１と光学シート１１との間で十分な拡散をするために必要な空間が確保できないため、輝度ムラが発生する。また点光源１ｂの中心位置と光学シート１１の入射面との最短距離の寸法が３０ｍｍを超える場合では、バックライトユニット１３の厚さが大きくなり、バックライトユニット１３の厚型化、重量化する問題が生じる。
上述の点光源１ｂの配置方法にて、点光源１ｂを点光源ユニット５２に置き換えてもよい。
【００５２】
光源１から発光した光の一部は、光源１の背面側に設置された反射板３に入射し反射される。
反射板３は、光源１からの光を反射することができるのであれば、どのような材料で形成してもよく、例えばＰＥＴやＰＰ（ポリプロピレン）等にフィラーや空気を混練後延伸することによりボイドを形成して反射率を高めた樹脂シート、透明もしくは白色の樹脂シート表面にアルミ蒸着などで鏡面を形成したシート、アルミ等の金属箔もしくは金属箔を担持した樹脂シート、あるいは表面に十分な反射性を有する金属薄板により形成することができる。
【００５３】
光源１から発光した光の一部と、反射板３で反射された光は、光学シート１１の光偏向要素の入射面に入射される。
【００５４】
ここで、光偏向要素としては、光偏向レンズ２８、光拡散を有する光偏向層などがある。
【００５５】
光偏向レンズ２８は、周期性を有する単位レンズからなり、単位レンズは、レンズの凸部が背面側に向い合う向きで配置される。
これにより、光源１からの光Ｌを単位レンズで屈折させて偏向し、光伝播層２７内で光源１からの光を拡散させる効果を有する。
【００５６】
次に図１１、乃至図１２は、光偏向レンズ２８による光の経路を説明する断面模式図である。
【００５７】
光偏向レンズ２８は、背面側から看者側Ｘ方向に平行な光Ｌが入射した場合、単位光偏向レンズ２８の両端に入射した光Ｍは、それぞれ反対方向に偏向され、光伝播層２７内で交点を有して交わり、拡散基材２６に入射する。単位光偏向レンズ２８のピッチをＰ、単位光偏向レンズ２８の両端に入射した光Ｍが拡散基材２６に入射した際の領域（光偏向領域）の幅をＳとした場合、Ｓ＞Ｐを満たすことで、隣接する単位光偏向レンズ２８の光偏向領域と重なるため、光伝播層２７において十分な拡散効果を得ることができる。
【００５８】
光偏向レンズ２８が、背面側から看者側Ｘ方向に平行な光Ｌが入射した場合、単位光偏向レンズ２８の両端に入射した光Ｍが光伝播層２７内で交点を有して交わらない場合は、光偏向レンズ２８の高さをＬ、光伝播層２７の厚みをＴとした場合、Ｔ＞３Ｌを満たすことで、隣接する光偏向レンズ２８の光偏向領域と重なるため、光伝播層２７において十分な拡散効果を得ることができる。
【００５９】
ここで、光偏向レンズ２８の形状は、図１３（ａ）のような三角プリズム形状が望ましい。レンズ成形が容易であり、且つ正面からの入射光Ｌを大きく偏向することが出来るためである。
また、図１３（ｂ）のような凸湾曲レンズ形状が望ましい。第一頂部２８ａ、及び第一傾斜面２８ｂの各点における接線が連続的に変化しているため、正面からの入射光Ｌを様々な角度へ偏向することが可能である。
凸湾曲レンズ形状としては、図１３（ｃ）のような非球面形状であることが更には望ましい。第一頂部２８ａの曲率半径が小さくできるため、拡散性能が増すためである。
さらに光偏向要素２８としては、図１３（ｄ）のような湾曲三角プリズムであることが望ましい。第一頂部２８ａが稜線であるため、入射光Ｌがレンズのどの箇所へ入射しても必ず大きく偏向することができる。また、第一傾斜面２８ｂの各点における接線が連続的に変化しているため、正面からの入射光Ｌを様々な角度へ拡散することが出来るためである。このとき、図１３（ｄ）に示すように、第一傾斜面２８ｂの各点における接線が、光伝播層２７の看者側Ｘとは反対側の面２７ａとなす角度が、２０度〜９０度の間で連続的に変化していることが更には望ましい。２０度を下回る面がある場合、偏向角が非常に小さくなるため、拡散性能が弱くなってしまう。特に０度となる面がある場合、全く偏向せずに入射光Ｌを通すことになる。湾曲三角プリズムは第一傾斜面２８ｂの各点における接線が、光伝播層２７の看者側Ｘとは反対側の面２７ａとなす角度が、２０度より小さくなる面がないため、第一傾斜面２８ｂのどの箇所に光が入射しても大きな角度で偏向することが可能である。
また、第一傾斜面２８ｂの各点における接線が、光伝播層２７の看者側Ｘとは反対側の面２７ａとなす角度が大きく変化しない場合、第一傾斜面２８ｂのどの点に光が入射しても、偏向角がほとんど一緒となるため、同じ領域に光が集中してしまう。湾曲三角プリズムは第一傾斜面２８ｂの各点における接線が、光伝播層２３の観察者側Ｆとは反対側の面２３ｂとなす角度が、２０度〜９０度の範囲で大きく変化しているため、様々な角度に入射光Ｌを偏向し、光を均一にすることができる。
また、光偏向要素２８は上記レンズ形状を複数組み合わせて用いることができる。例えば図１３（ｅ）に示されるように、凸湾曲レンズの上に三角プリズムを組み合わせたような形状でも良い。または図１３（ｆ）のように２つの湾曲三角プリズムをＶｅ方向にシフトさせて重ねた形状でも良い。２つ以上のレンズ形状による拡散効果により、更に拡散性能が増すためである。
【００６０】
また凸曲面形状または三角プリズム形状、頂点に丸みを有する三角プリズム形状、球面プリズム形状であることが好ましい。この形状であれば、光偏向性を向上させ、ランプイメージを低減することができる。たとえば、１次元または２次元に配列してなるレンズアレイを用いることができ、プリズムレンズアレイもしくはマイクロレンズアレイもしくはシリンドリカルレンズアレイもしくはこれらを複合してなる形状のレンズアレイなどを挙げることができる。
【００６１】
光偏向レンズ２８の形状は、多角錐構造である複数のプリズムが格子状に並んでいる構造でもよい。例えば、正四角錐形状である複数のプリズムが格子状に並べてよい。あるいは、正三角錐形状である複数のプリズムが格子状に並べてよい。
【００６２】
光偏向レンズ２８の形状は、光伝播層２７の入射面に設けられた第１及び第２レンズアレイを備え、前記第１レンズアレイは、前記一面において一方向に沿って延在すると共に互いが平行に配置された複数の第１レンズを備え、前記第２レンズアレイは、前記一面において前記第１レンズアレイ方向と直交する方向に沿って延在すると共に互いが平行に配置された複数の第２レンズを備え、前記第２レンズが、前記複数の第１レンズの谷部１３に配置された複数のサブレンズ及びを有している構造でもよい。上述のレンズアレイ、サブレンズは、プリズムアレイ、サブプリズムでもよい。
【００６３】
光偏向レンズ２８の形状は、光伝播層２７の入射面に直交する断面形状が略対称な形状であることが好ましい。略対称な形状にした場合、光伝播層２７の出射光の分布も略対称になる。この場合、特定方向の観賞方向での明るさが変わることがなく、好ましい画像が得られる。
【００６４】
また光偏向レンズ２８の形状を、光伝播層２７の入射面に直交する断面形状が非対称な形状にしてもよい。非対称な形状にした場合、光伝播層２７の出射光の分布も非対称になる。表示装置５の設置場所によっては、画面の上方向、または下方向から観賞することがない場合がある。その場合は、観賞しない方向を暗くして、観賞する方向をより明るくすることが可能であり、光偏向レンズ２８の形状を非対称な形状にすることで、所望の配光分布を得ることが可能となる。非対称な形状の例として、断面形状の一方が曲線形状であり、他方が直線形状で形成され、曲線形状と直線形状が丸みを有して連結されている非対称形状プリズムが挙げられる。
【００６５】
このような光の偏向がなされることにより、ランプイメージを低減することができ、光強度の視角度依存性を低減した出射光とすることができる。なお、ランプイメージの低減とは、光源１の光を散乱させて輝度のムラをなくし、なおかつ光源１が透けて見えないようにすることである。
また、光源１の位置と光偏向レンズ２８の位置とのアライメントをしなくても、光偏向レンズ２８により、隣接する光偏向レンズ２８の光偏向領域が重なるため光伝播層２７において十分な拡散効果を得ることができる。このため、光源１の位置と光偏向レンズ２８の位置とのアライメントの必要がなく、製造効率を向上させるとともに、製造コストを低減することができる。
【００６６】
光偏向レンズ２８のピッチＰの長さは、０．５ｍｍ以下とすることが好ましく、０．２ｍｍ以下とすることがより好ましい。
【００６７】
本発明では、光偏向要素として上述の光偏向レンズ２８でなく、光偏向層にしてもよい。
光偏向層は、光拡散要素を有した層であり、光源１からの光を拡散させて偏向し、光伝播層２７内で光源１からの光を拡散させる効果を有する。
【００６８】
光偏向層は、全光線透過率は３０％以上８０％以下が好ましい。全光線透過率が３０％未満の場合には、看者側Ｘへ出射させる光の輝度低下を生じさせるので好ましくない。また全光線透過率が８０％より大きい場合には、十分な光偏向効果が得ることが出来ないので好ましくない。なお、全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１に準拠した測定値である。
また、光偏向層は、ヘイズ値が５０％以上であることが好ましい。ヘイズ値が５０％未満の場合には、光偏向層で十分な光偏向効果を得ることが出来ないので好ましくない。なお、ヘイズ値は、ＪＩＳ  Ｋ７１３６に準拠した測定値である。
また光偏向層の厚さは、光伝播層２７の厚さ以下であることが好ましい。光偏向層の厚さが、光伝播層２７の厚さより大きい場合、光伝播層２７内で光が透過する距離が短くなるため十分な光拡散効果を有することなく、拡散基材２６に光が入射してしまうため、好ましくない。
【００６９】
光偏向層は、透明樹脂に光偏向領域が分散されて形成されている。
前記透明樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いることができ、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン、アクリロ二トリルポリスチレン共重合体などを用いることができる。
【００７０】
前記光偏向領域は、光拡散粒子からなることが好ましい。好適な光偏向性能を容易に得ることができるためである。
前記光拡散粒子としては、無機酸化物または樹脂からなる透明粒子を用いることができる。無機酸化物からなる透明粒子としては、例えば、シリカ、アルミナなどを用いることができる。また、樹脂からなる透明粒子としては、アクリル粒子、スチレン粒子、スチレンアクリル粒子及びその架橋体  メラミン−ホルマリン縮合物の粒子  ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシ樹脂）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン―ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフルオロビニリデン）、及びＥＴＦＥ（エチレン―テトラフルオロエチレン共重合体）等のフッ素ポリマー粒子、シリコーン樹脂粒子などを用いることができる。
また、先に記載した透明粒子から２種類以上の透明粒子を組み合わせて使用してもよい。さらにまた、透明粒子の大きさ、形状は、特に規定されない。
【００７１】
なお、透明樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合には、光偏向領域として気泡を用いてもよい。熱可塑性樹脂の内部に形成された気泡の内部表面が光の乱反射を生じさせ、光拡散粒子を分散させた場合と同等以上の光偏向機能を発現させることができる。そのため、光偏向層の層厚をより薄くすることが可能となる。
このような光偏向層として、白色ＰＥＴや白色ＰＰなどを挙げることができる。白色ＰＥＴは、ＰＥＴと相溶性のない樹脂や酸化チタン（ＴｉＯ２）、硫酸化バリウム（ＢａＳＯ４）のようなフィラーをＰＥＴに分散させた後、該ＰＥＴを２軸延伸法で延伸することにより、該フィラーの周りに気泡を発生させて形成する。
【００７２】
なお、熱可塑性樹脂からなる光偏向層は、少なくとも１軸方向に延伸されてなればよい。少なくとも１軸方向に延伸されれば、フィラーの周りに気泡を発生させることができるためである。
【００７３】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン―２、６―ナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、シクロヘキサンジメタノール共重合ポリエステル樹脂、イソフタル酸共重合ポリエステル樹脂、スピログリコール共重合ポリエステル樹脂、フルオレン共重合ポリエステル樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、脂環式オレフィン共重合樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリエステルアミド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、シクロオレフィンポリマー，アクリロ二トリルポリスチレン共重合体およびこれらを成分とする共重合体、またはこれら樹脂の混合物などを用いることができ、特に制限されることはない。
【００７４】
光偏向層の厚さは１μｍ〜１０００μｍであることが好ましい。
光偏向層の厚さが１μｍ未満の場合には、十分な光偏向効果が得られないため好ましくない。また、光偏向層の厚さが１０００μｍを超える場合には、基材厚も１０００μｍを超えるため光伝播層２７の総厚が大きくなり、それに伴い、拡散部材２５の総厚も大きくなってしまうため、光学シート１１の厚型化、重量化となってしまい好ましくない。
【００７５】
光偏向要素で偏向された光は、光伝播層２７に入射し、光伝播層２７を透過した光は拡散基材２６に入射する。
光伝播層２７は、光伝播層２７の背面側の面に複数の光偏向要素を有している。
拡散部材２５は、拡散基材２６と光伝播層２７とからなり、拡散基材２６の背面側の面に光伝播層２７の看者側Ｘの面が重ねられて形成されている。
【００７６】
光伝播層２７は、全光線透過率が８０％以上であることが好ましい。全光線透過率が８０％以上であれば、看者側Ｘへ出射させる光の輝度を低下させることがない。逆に、全光線透過率が８０％未満の場合には、看者側Ｘへ出射させる光の輝度低下を生じさせるので好ましくない。なお、全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１に準拠した測定値である。
【００７７】
また、光伝播層２７は、ヘイズ値が９５％以下であることが好ましい。ヘイズ値が９５％を超える場合には、光伝播層２７の背面側の面に光偏向要素を形成しても十分な光拡散効果を得ることが出来ないので好ましくない。なお、ヘイズ値は、ＪＩＳ  Ｋ７１３６に準拠した測定値である。
【００７８】
光伝播層２７に用いられる材料は、熱可塑性樹脂からなる透明樹脂が好ましく、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ＰＥＴ、ポリプロピレン、アクリロ二トリルポリスチレン共重合体などを挙げることができる。また、光伝播層２７は、少なくとも１軸方向に延伸されていてもよい。
【００７９】
光伝播層２７には、光拡散粒子が含まれないことがより望ましい。光伝播層２７に、光拡散粒子が含有された場合には、光偏向要素による光拡散効果が弱まってしまうためである。
【００８０】
拡散基材２６に入射した光は、拡散基材２６にて拡散され光学層３２に拡散照射される。
拡散基材２６は、全光線透過率が４０％〜８０％であることが好ましい。全光線透過率が４０％未満の場合には、看者側Ｘへの出射光の輝度低下を生じさせるので好ましくなく、逆に、全光線透過率が８０％を超える場合には、拡散性能が不十分となり、面内輝度の均一性が悪化するので好ましくない。
【００８１】
拡散基材２６は、ヘイズ値が９８％以上であることが好ましい。ヘイズ値が９８％未満の場合は、拡散性能が不十分となり、面内輝度の均一性が悪化するので好ましくない。
【００８２】
拡散基材２６は、透明樹脂に光拡散領域が分散されて形成されている。
前記透明樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いることができ、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン、アクリロ二トリルポリスチレン共重合体などを用いることができる。
【００８３】
前記光拡散領域は、光拡散粒子からなることが好ましい。好適な拡散性能を容易に得ることができるためである。
前記光拡散粒子としては、無機酸化物または樹脂からなる透明粒子を用いることができる。無機酸化物からなる透明粒子としては、例えば、シリカ、アルミナなどを用いることができる。また、樹脂からなる透明粒子としては、アクリル粒子、スチレン粒子、スチレンアクリル粒子及びその架橋体、メラミン−ホルマリン縮合物の粒子、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシ樹脂）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン―ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフルオロビニリデン）、及びＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体）等のフッ素ポリマー粒子  シリコーン樹脂粒子などを用いることができる。
また、先に記載した透明粒子から２種類以上の透明粒子を組み合わせて使用してもよい。さらにまた、透明粒子の大きさ、形状は、特に規定されない。
【００８４】
前記光拡散領域として前記光拡散粒子を用いた場合には、拡散基材２６の厚さが０．１〜５ｍｍであることが好ましい。
拡散基板２６の厚みが０．１〜５ｍｍである場合には、最適な拡散性能と輝度を得ることができる。逆に、０．１ｍｍ未満の場合には、拡散性能が足りず、５ｍｍを超える場合には、樹脂量が多いため吸収による輝度低下が生じる。
【００８５】
なお、前記透明樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合には、前記光拡散領域として気泡
を用いてもよい。熱可塑性樹脂の内部に形成された気泡の内部表面が光の乱反射を生じさせ、光拡散粒子を分散させた場合と同等以上の光拡散機能を発現させることができる。そのため、拡散基材２６の膜厚をより薄くすることが可能となる。
このような拡散基材２６として、白色ＰＥＴや白色ＰＰなどを挙げることができる。白色ＰＥＴは、ＰＥＴと相溶性のない樹脂や酸化チタン（ＴｉＯ２）、硫酸化バリウム（ＢａＳＯ４）のようなフィラーをＰＥＴに分散させた後、該ＰＥＴを２軸延伸法で延伸することにより、該フィラーの周りに気泡を発生させて形成する。
【００８６】
なお、熱可塑性樹脂からなる拡散基材２６は、少なくとも１軸方向に延伸されてなればよい。少なくとも１軸方向に延伸されれば、フィラーの周りに気泡を発生させることができるためである。
【００８７】
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２、６−ナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、シクロヘキサンジメタノール共重合ポリエステル樹脂、イソフタル酸共重合ポリエステル樹脂、スピログリコール共重合ポリエステル樹脂、フルオレン共重合ポリエステル樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、脂環式オレフィン共重合樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリエステルアミド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、シクロオレフィンポリマー、アクリロ二トリルポリスチレン共重合体およびこれらを成分とする共重合体、またはこれら樹脂の混合物などを用いることができ、特に制限されることはない。
【００８８】
前記光拡散領域として気泡を用いた場合には、拡散基材２６の厚さが２５〜５００μｍであることが好ましい。
拡散基材２６の厚さが２５μｍ未満の場合には、シートのこしが不足し、製造工程や、ディスプレイ内に設置した場合しわが発生しやすくなるので好ましくない。特にディスプレイ内に設置した場合、表示装置５は一般的に、表示面を地面に対する鉛直方向に対して略平行にして設置されるため、表示装置５内に設置される光学シート１１も地面に対する鉛直方向に略平行にして設置される。この場合、上述のようにシートのこしが不足すると、光学シート１１の自重を支えることが出来ずに、しわが発生しやすくなるので好ましくない。また、拡散基材２６の厚さが５００μｍを超える場合には、光学性能に格別問題はないが、剛性が増すためロール状に加工しにくい、スリットが容易にできないなど、従来の拡散部材２５と比較して得られる薄さのメリットが少なくなるので好ましくない。
【００８９】
本実施形態の拡散部材２５形成工程では、まず、図１４に示すような押し出し機を用いて、溶融押し出し成形法により、拡散基材２６と、光伝播層２７、あるいは光偏向層が積層された拡散部材２５を形成する。
押し出し機７０は、例えば、成形樹脂を投入するホッパー７１、樹脂を溶融混練しつつ押し出すスクリュー７２、樹脂をシート状に押し出すためのＴダイ７３などを備える装置である。
この押し出し機７０によれば、拡散基材２６を形成するための拡散剤入りの透明樹脂と光伝播層２７を形成するための透明樹脂とをそれぞれ溶融させて、図示下側から、拡散基材２６と、光拡散積層を積層させた状態で、Ｔダイ７３から押し出して基材シート８０を形成することができる。
基材シート８０は、図示水平方向に搬送され、拡散基材２６の表面にニップロール７５が当接され、光伝播層２７の表面に、光偏向要素としての凹凸形状を成形するためのエンボス形状を有するロール金型７４によって押圧された状態で挟持され、これらニップロール７５、ロール金型７４の回転によって、さらに図示右方向に搬送される。
そして、ロール金型７４によって、光伝播層２７の表面に、凹凸形状が転写され、搬送とともに樹脂が冷却されることで、樹脂が固化され、拡散基材２６と光伝播層２７の境界部において密着接合される。
以上によって、拡散部材２５が連続成形される。
【００９０】
上述の製造方法において、凹凸形状を、単位レンズ形状とすることで光伝播層２７の表面に光偏向要素として、光偏向レンズ２８を形成することが可能となる。光伝播層２７の製造の際に、同時に光偏向レンズ２８形状を形成することで、製造工程をさらに簡略化することができ、収率の向上、低コスト化が可能となる。
また、拡散部材２５は、少なくとも１軸方向に延伸されていてもよい。
多層押出法を用いることにより、製造工程を簡略化・効率化することができるとともに、製造コストを下げることができる。
【００９１】
上述の製造方法は、少なくとも１つの光伝播層２７及び１つの拡散基材２６を含む多層構造の拡散部材２５の製造方法であるが、本発明ではこれらに限定されず、１つ以上の光伝播層２７及び１つ以上の拡散基材２６を含む多層構造にしてもよい。
例えば、光源１側から、光伝播層２７、拡散基材２６、拡散基材２６、拡散基材２６の４層構造にしてもよい。この場合、それぞれ拡散基材２６の拡散の強度を適宜設計することで、拡散基材２６の厚みを大きくすることなく拡散の強度を大きくすることや、拡散部材２５の出射光を所望の配光分布に設計することが可能となる。
【００９２】
また上述の製造方法を用いて、単層の光伝播層２７及び／または単層の拡散基材２６を製造して、接着剤又は粘着剤からなる接合層４５を介して、拡散基材２６と光伝播層２７を張り合わせて拡散部材２５を製造してもよい。たとえば、張り合わせる方法としては、一般的に用いられるラミネートなどを用いて拡散基材２６と光伝播層２７を貼り合せることができる。
【００９３】
上述の構成にした場合、図１５に示すように、単層の光伝播層２７及び／または単層の拡散基材２６の表面に凹凸構造を形成することで、光伝播層２７と拡散基材２６を張り合わせる際に、凹凸構造を光伝播層２７と拡散基材２６の境界部に向けることで、光伝播層２７と拡散基材２６の境界部に空気層３０を形成することが可能となる。
【００９４】
接合層４５は、ウレタン系、アクリル系の樹脂等を用いて作成する。１液型で押圧して接着するもの、熱や光で硬化させるものを用いることができ、２液、もしくは複数の液を混合して硬化させるものを用いることができる。またフィラーを上述の液に分散してもよい。フィラーを分散することで、接合層４５の弾性率を増加することができる。接合層４５の弾性率が増加することで、接合層４５が空気層３０の領域に侵入することを防ぐことが可能となり、空気層３０の保持が容易となる。
接着面へは直接塗布してもよく、あらかじめドライフィルムとして準備したものを貼り合わせてもよい。
【００９５】
その他の本実施形態の拡散部材２５形成工程では、まず、図１６に示すような射出成形機７６を用いて、射出成形法により、拡散基材２６及び／または光伝播層２７を有する拡散部材２５を形成することができる。
射出成形機７６は、例えば、成形樹脂を投入するホッパー７１、樹脂を回転により移送するとともに、圧縮熱交換し可塑化溶融するスクリュー７２、可塑化溶融した樹脂を貯留し型締め装置８１に供給するノズル７７などを備える可塑化装置７８と、稼動型の金型７９ｂ、固定型の金型７９ａ、金型７９ａ、７９ｂを支持・稼動する駆動機構８２、可塑化溶融した樹脂の固化した跡にイジェクトピンなどにより拡散部材２５を突き出し、金型７９ｂから拡散基材２６及び／または光伝播層２７を取り出す突出機構８３などを備える型締め装置８１などを備える装置である。
この射出成形機７６によれば、可塑化装置７８において、透明樹脂、または拡散剤を添加した透明樹脂を、圧縮熱交換して可塑化溶融し、閉鎖している状態の金型７９ａ、７９ｂ内に溶融樹脂が供給して、拡散基材２６及び／または光伝播層２７を形成することができる。
拡散基材２６及び／または光伝播層２７は、表面に凹凸形状を成形するための凹凸形状を有する金型によって押圧された状態で挟持される。
そして、金型７９ａ、７９ｂによって、拡散基材２６及び／または光伝播層２７の表面に、凹凸形状が転写され、透明樹脂または拡散剤を添加した透明樹脂が冷却されることで、樹脂が固化され拡散基材２６及び／または光伝播層２７が形成される。拡散基材２６及び／または光伝播層２７形成後、突出機構８３を駆動してそのイジェクトピンなどにより拡散基材２６及び／または光伝播層２７を突き出し、金型７９ａ、７９ｂから拡散基材２６及び／または光伝播層２７を取り出す。
【００９６】
上述の射出成形の製造方法において、凹凸形状を、光偏向レンズ２８形状とすることで光伝播層２７の表面に光偏向レンズ２８を形成することが可能となる。光伝播層２７の製造の際に、同時に光偏向レンズ２８形状を形成することで、製造工程をさらに簡略化することができ、収率の向上、低コスト化が可能となる。
射出成形法を用いることにより、拡散基材２６及び／または光伝播層２７を所望のサイズに合わせて断裁する後工程を省略化することが可能となり、収率の向上が可能となる。
【００９７】
また他にも、型中でモノマー、オリゴマー等を重合させて成形する注形重合法等を用いて製造することができる。また、例えば、金属や樹脂を用いた型で熱プレスをして成形してもよい。
【００９８】
なお、光偏向レンズ２８は、基材２３の背面側の面２３ａに、ＵＶ硬化樹脂などのような放射線硬化樹脂を用いて成形することもできる。たとえば、押出法により基材２３を板状部材として成形した後に、基材２３の背面側の面２３ａに光偏向レンズ２８をＵＶ成形して形成することができる。あるいは、押出法により基材２３を板状部材として成形して、これを拡散基材２６と一体化した後に、基材２３の背面側の面２３ａに光偏向レンズ２８をＵＶ成形することができる。
また、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）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、アクリロニトリルスチレン共重合体などを用いて、射出成型法、あるいは熱プレス成型法によって光偏向レンズ２８を形成することもできる。
【００９９】
また図１７に示すように、光偏向レンズ２８を形成した光偏向レンズ層を別体として形成して、接着材又は粘着材からなる接合層４５を介して、光学層３２と光伝播層２７を張り合わせて光偏向レンズ２８を形成してもよい。
【０１００】
上述の光偏向レンズ２８層の製造方法として、透光性基材３３上にＵＶや放射線硬化樹脂（ＵＶや放射線で硬化する材料を含む樹脂であれば特に種類は限定しない）を用いて成形してもよい。ここで透光性基材３３としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ベンジルメタクリレートやＭＳ樹脂、その他のアクリル系樹脂、あるいはＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）等の光学的に透明な部材を使用するのが好ましい。
または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）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル共重合体）、ＡＳ（アクリロニトリルスチレン共重合体）等を用いて、当該技術分野では良く知られている押し出し成形法、射出成型法、あるいは熱プレス成型法によって形成してもよい。
【０１０１】
拡散部材２５で、拡散された光は、光学層３２に入射し、集光され看者側Ｘに出射される。
【０１０２】
図１に示すように、光学シート１１は、光学層３２と拡散部材２５とが一体化されている。
光学層３２は、光透過基材３４と光透過基材用単位レンズ３６と、光マスク４０とからなる。
【０１０３】
光透過基材３４の看者側Ｘの面には複数の光透過基材用単位レンズ３６が一定のピッチで配列されている。
【０１０４】
光透過基材用単位レンズ３６を、光透過基材３４の看者側Ｘの面に形成することにより、拡散部材２５を通過してきた光を看者側Ｘに集光させて、看者側Ｘの輝度を向上させることができる。
【０１０５】
光透過基材３４の看者側Ｘと背面側の面は略平坦な面とされており、複数の光マスク４０が形成され、さらに拡散部材２５が接合されている。
光透過基材３４の材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いることができ、拡散部材２５に用いた材料を用いてもよい。拡散部材２５に用いた材料を接合することで、反りの発生を抑制することができる。
【０１０６】
なお、一つの部材の一面と他面にそれぞれ単位レンズを形成した場合には、モアレ干渉縞が生ずる場合があり、光学シート１１は、光透過基材３４の看者側Ｘの面（出射面）に光透過基材用単位レンズ３６を形成し、光学シート１１の背面側の面（入射面）に光偏向レンズ２８を形成するが、光透過基材用単位レンズ３６と光偏向レンズ２８との間に拡散基材２６が挿入される構成なので、先に記載した要因に起因するモアレ干渉縞を防ぐことができる。
【０１０７】
光透過基材用単位レンズ３６の形状は凸曲面形状であり、弧状表面を有する第二頂部と、第二頂部から光透過基材３４へ至る第二傾斜面とを有している。また、光透過基材用単位レンズ３６は、第二頂部に行くに従い、対向する第二傾斜面の間の距離が次第に減少するように形成されている。さらにまた、光透過基材用単位レンズ３６は、谷部１３により離間されて一定のピッチで形成されている。
【０１０８】
光透過基材３４と拡散部材２５との間には、複数の光マスク４０と、光マスク４０を離間する光透過用開口部４２とが設けられている。光マスク４０および光透過用開口部４２のピッチは、光透過基材用単位レンズ３６のピッチとほぼ同じピッチとされている。
光マスク４０の位置は、谷部１３の位置に対応する位置に形成されている。そのため、光透過用開口部１５の位置は、光透過基材用単位レンズ３６の第二頂部に対応する位置に設けられている。
【０１０９】
光マスク４０は、光を透過させない材料から構成されるとともに、看者側Ｘの面上に形成された光透過基材用単位レンズ３６を離間する谷部１３の位置と対応する位置に形成されるので、光学層３２に入射される光は、光マスク４０を離間して形成される光透過用開口部１５を通り、光透過基材用単位レンズ３６に入射するため、拡散部材２５を通過してきた光を効率よく正面方向（看者側Ｘ）へ出射する。
【０１１０】
さらに、光マスク４０は、たとえば金属材料や白色反射材などの光反射性部材から構成することができる。この場合、光マスク４０により反射された光は、拡散部材２５を構成する拡散基材２６に戻されて、拡散基材２６で再び光拡散された後、看者側Ｘへ出射される。この工程が繰り返されることにより、光源１からの光をほとんどすべて看者側Ｘへ出射させることができる。
【０１１１】
上記のようにして光マスク４０を形成した光学層３２の背面側の面の４辺に拡散部材２５を粘着層または接着層を有する接合層４５で貼り合せることによって、光学シート１１を形成することができる。
【０１１２】
光透過基材用単位レンズ３６は、例えば、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、アクリロニトリルスチレン共重合体等を用いて、周知の押し出し成形法、射出成型法、あるいは熱プレス成型法によって形成される。この場合、光透過基材３４及び光透過基材用単位レンズ３６は、それぞれ別の材料の別の基材から作製してもよいし、同一の材料からなる一つの基材から構成してもよい。また、光透過基材３４の入射面には、例えば、図１８に示すように段差を設けて成型されてもよい。さらに、光透過基材用単位レンズ３６は、例えば、光透過基材３４上にＵＶや放射線硬化樹脂（ＵＶや放射線で硬化する材料を含む樹脂であれば特に種類は限定しない）を用いて成形されるとしてもよい。
【０１１３】
光マスク４０は、印刷又は蒸着により光透過基材３４の入射面に直接形成してもよいが、例えば転写により形成する方が好ましい。
転写により光マスク４０を形成する際には、例えば、光透過基材３４の入射面に、感光性樹脂フィルムを貼り付け、光透過基材用単位レンズ３６及び光透過基材３４を介して感光性樹脂フィルムを紫外線で露光する。これにより、光透過基材用単位レンズ３６の集光作用によって光透過基材用単位レンズ３６の焦点及びその近傍の領域のみにおいて、感光性樹脂フィルムの粘着力が低下する。その後、光透過基材３４と感光性樹脂フィルムとの積層体を、剥離紙上に形成した光マスク４０に押し当て、次いで、この積層体を剥離紙から剥離させる。このようにして、光透過基材用単位レンズ３６の焦点及びその近傍の領域に光透過用開口部４２を有した光マスク４０が得られる。
このようにして形成される光マスク４０の各光透過用開口部４２は、各光透過用開口部４２の中心軸が対応する光透過基材用単位レンズ３６の光軸と略一致するように形成される。
【０１１４】
なお、印刷法を使用する場合でも、例えば前述したように、図１８に示すように、光透過基材３４の製造時にその入射面に段差を設けておくことで、簡易的に印刷で光マスク４０を形成できる。ただし、光マスク４０の各光透過用開口部４２の中心軸を光透過基材用単位レンズ３６の光軸と略一致させるためには、光透過基材用単位レンズ３６と前記段差の形成位置との相対的なアライメントが必要となる。
【０１１５】
また本発明の光学層３２は、図１９に示すように光透過基材３４と、拡散部材２５との間に複数の固定要素４４を設けて積層一体化してもよい。積層一体化する場合には、接合層４５を設けてもよい。
【０１１６】
光透過基材３４と拡散部材２５との間には、複数の固定要素４４と、固定要素４４を離間する光透過用開口部４２とが設けられている。固定要素４４の光透過基材３４の入射面と接触する面積をＳ１は、光透過用開口部の入射面と接触する面積をＳ２とした場合、
Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）≦０．１を満たすことが好ましい。
上述の関係を満たせば、固定要素４４と、光透過基材３４用レンズとの位置関係は特に制限されず、適宜設計することが可能である。
上述の関係を満たさない場合、固定要素４４に入射する光量の割合が増える。固定要素４４に入射した光は、光透過用開口部を透過した光と比較して、散乱され迷光になる確率が高く、そのため光の利用効率が低下してしまう。
【０１１７】
固定要素４４を設けた際の、光透過基材用単位レンズ３６の形状は、断面凹状又は凸状の多角形からなる複数の線状プリズムが略平行に並んだプリズムアレイでもよい。例えば、図１９（ａ）に示すように、断面が頂角９０度の三角形状の複数のプリズムが略平行に並んだプリズムアレイでもよい。
【０１１８】
固定要素４４を設けた際の、光透過基材用単位レンズ３６の形状は、断面凹状又は凸状の多角形で、かつ前記多角形の頂部が曲面からなる複数の線状プリズムが略平行に並んだプリズムアレイでもよい。例えば、断面が頂角９０度の三角形状で、かつ頂点部に丸みを有した複数のプリズムが略平行に並んだプリズムアレイでもよい。頂角に丸みを有することで、プリズム構造への傷や、擦れに対する耐久性が向上することが可能である。
【０１１９】
固定要素４４を設けた際の、光透過基材用単位レンズ３６の形状は、断面略円状又は略楕円状からなる複数のレンズが略平行に並んだレンズアレイでもよい。例えば、楕円形状を基準として、高次項アルゴリズムにより形状補正を加えた非球面形状としてもよい。この場合、形状補正を変更することで、出射光の配光分布を適宜設計することが可能となる。
断面略円状又は略楕円状にすることで、多角形状のプリズムと比較して、高角度での光の出射、いわゆるサイドローブの低減が可能となる。
【０１２０】
固定要素４４を設けた際の、光透過基材用単位レンズ３６の形状は、多角錐構造である複数のプリズムが格子状に並んでいる構造でもよい。例えば、正四角錐形状である複数のプリズムが格子状に並べてよい。あるいは、正三角錐形状である複数のプリズムが格子状に並べてよい。この場合、頂角の角度、あるいは、頂角に丸みを設けることで、配光分布を適宜設計することが可能となる。
多角錐構造である複数のプリズムが格子状に並べることで、サイドローブの低減、２次元方向での集光が可能となる。
【０１２１】
固定要素４４を設けた際の、光透過基材用単位レンズ３６の形状は、円錐構造である複数のプリズムが格子状に並んでいる構造でもよい。例えば、頂角が９０度である円錐形状である複数のプリズムが格子状に並べてよい。この場合、頂角の角度、あるいは、頂角に丸みを設けることで、配光分布を適宜設計することが可能となる。
多角錐構造である複数のプリズムが格子状に並べることで、サイドローブの低減、２次元方向での集光が可能となる。
【０１２２】
固定要素４４を設けた際の、光透過基材用単位レンズ３６の形状は、レンズシートの一面に設けられた第１及び第２レンズアレイを備え、前記第１レンズアレイは、前記一面において一方向に沿って延在すると共に互いが平行に配置された複数の第１レンズを備え、前記第２レンズアレイは、前記一面において前記第１レンズアレイ方向と直交する方向に沿って延在すると共に互いが平行に配置された複数の第２レンズを備え、前記第２レンズが、前記複数の第１レンズの谷部１３に配置された複数のサブレンズ及びを有している構造でもよい。上述のレンズアレイ、サブレンズは、プリズムアレイ、サブプリズムでもよい。
例えば、上述の第１プリズムを断面が頂角９０度の三角形状のプリズムに、第２プリズムを断面が頂角９０度の三角形状のプリズムにしてもよい。この場合、頂角の角度、頂角に丸みを設けること、あるいはプリズム形状でなく断面略円形状または略楕円形状のレンズ形状に変更することで、配光分布を適宜設計することが可能となる。
上述の構造にすることで、２次元方向での集光が可能となる。
【０１２３】
固定要素４４を設けた際の、光透過基材用単位レンズ３６の形状は、略半円球形状または略半楕円球形状の複数のマイクロレンズが、格子状に並んでいる構造としてもよい。例えば、半楕円球形状を基準として、高次項アルゴリズムにより形状補正を加えた非球面形状としてもよい。この場合、形状補正を変更することで、出射光の配光分布を適宜設計することが可能となる。
略半円球形状または略半楕円球形状にすることで、サイドローブの低減、２次元方向での集光が可能となる。
【０１２４】
固定要素４４を設けた際の、光透過基材用単位レンズ３６の形状は、図１９（ｃ）に示すように断面略円状又は略楕円状の頂部に逆Ｖ字状の凹部を形成したものでもよい。凹部を形成することで光を再帰反射させ光の利用効率を向上することができる。
【０１２５】
固定要素４４を設けた際の、光透過基材用単位レンズ３６の形状は、レンズシートのシート面に直交する断面形状が略対称な形状であることが好ましい。略対称な形状にした場合、レンズシートの出射光の分布も略対称になる。この場合、特定方向の観賞方向での明るさが変わることがなく、好ましい画像が得られる。
【０１２６】
また上述の光透過基材用単位レンズ３６の形状を、図１９（ｂ）に示すように光透過基材３４の面に直交する断面形状が非対称な形状にしてもよい。非対称な形状にした場合、光透過基材用単位レンズ３６の出射光の分布も非対称になる。表示装置５の設置場所によっては、画面の上方向、または下方向から観賞することがない場合がある。その場合は、観賞しない方向を暗くして、観賞する方向をより明るくすることが可能であり、光透過基材用単位レンズ３６の形状を非対称な形状にすることで、所望の配光分布を得ることが可能となる。非対称な形状の例として、断面形状の一方が曲線形状であり、他方が直線形状で形成され、曲線形状と直線形状が丸みを有して連結されている非対称形状プリズムが挙げられる。
【０１２７】
上述の固定要素４４は、光透過基材３４と拡散部材２５の間に光透過用開口部が確保できるのであれば、形状は限定されない。光の損失が発生しないために、光の吸収が小さい材料を用いるのが好ましい。
【０１２８】
また、図２０に示すように、上述の光透過基材３４と固定要素４４を一体成形して製造し、拡散部材２５と積層一体化してもよい。積層一体化する場合は、積層一体化する場合には、接合層４５を設けてもよい。
【０１２９】
また光透過基材用単位レンズ３６は、図２０に示すように、光透過基材３４の背面側（入射面）にもレンズ形状を成形してもよく、入射面に成形される光透過基材用単位レンズ３６は、光マスク４０間に形成された光透過用開口部４２、あるいは一体成形された固定要素４４間にあることが好ましい。また図２１のような構成のものでもよい。
【０１３０】
光透過基材用単位レンズ３６は、例えば、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、アクリロニトリルスチレン共重合体等を用いて、周知の押し出し成形法、射出成型法、あるいは熱プレス成型法によって形成される。この場合、光透過基材３４４１及び光透過基材用単位レンズ３６は、それぞれ別の材料の別の基材から作製してもよいし、例えば、同一の材料からなる一つの基材から構成してもよい。また、光透過基材用単位レンズ３６は、例えば、光透過基材３４上にＵＶや放射線硬化樹脂（ＵＶや放射線で硬化する材料を含む樹脂であれば特に種類は限定しない）を用いて成形されるとしてもよい。
また光透過基材用単位レンズ３６の形成と同時に、固定要素４４を同時に形成し、光透過基材３４と固定要素４４を一体化してもよい。
【０１３１】
以上のようにして形成された光学シート１１は、光源１から発生する熱により、光学シート１１に反りが発生してしまう。反りが発生した場合、光源１と、光学シート１１との距離が近くなる領域と、遠くなる領域が発生し、表示画面内に明るさのムラという問題が生じる。また、反りが発生した光学シート１１が、表示部２１である液晶表示部２１に圧力を与えて表示画像に歪みが発生する問題が生じる。
【０１３２】
光学シート１１の厚みの一例は２．４ｍｍ（それぞれの厚みは以下の通り、光学層３２は０．２ｍｍ、拡散基材２６は１ｍｍ、光伝播層２７は１ｍｍ、光偏向レンズ２８は０．２ｍｍ）である。光学層３２のうち光透過基材３４厚みの一例は７５μｍである。また、上述の一例において、拡散部材２５は例えばポリカーボネート、ポリスチレン、ＭＳ樹脂等からなり、ポリカーボネート、ポリスチレン、及びＭＳ樹脂の線膨張係数は、それぞれ６．７×１０−５（ｃｍ／ｃｍ／℃）、７×１０−５（ｃｍ／ｃｍ／℃）及び７×１０−５（ｃｍ／ｃｍ／℃）、である。一方、光透過基材３４は、例えばＰＥＴからなり、ＰＥＴの線膨張係数は２．７×１０−５（ｃｍ／ｃｍ／℃）であり、拡散部材２５の線膨張係数の方が大きい。従って、光学シート１１が熱を受け、変形する場合には、光学層３２側に反りが発生する。
【０１３３】
そこで、本発明の光学シート１１では、図２２に示すように、光学層３２の両端が開放された各光透過用開口部４２、あるいは拡散部材２５に両端が開放されたストライプ状の空気層３０を形成する。
上述の各光透過用開口部４２、空気層３０を形成することで、空気の流れが発生し、光学シート１１を冷却することが可能である。
【０１３４】
図２２（ａ）に示すように光学層３２の各光透過用開口部４２の両端面１６Ｒ、１６Ｌの両方の端面を開放することにより、各光透過用開口部４２における空気の流れが良くなるので、光学シート１１を効率良く冷却することが可能となる。したがって、液晶表示装置５が長時間連続して使用される場合であっても、光学シート１１の熱変形による反りや剥離を防ぎ、もって、画質の低下を阻止することが可能となる。基本的には、各光透過用開口部４２における空気の流れが良くなるので、端面の断面積の大小に関わらず反りによる画質の低下は認められない
【０１３５】
このように、光学層３２の各光透過用開口部４２の両端面１６Ｒ、１６Ｌの両方の端面を開放することにより、拡散部材２５の構成（背面側から順に、光偏向レンズ２８：０．２ｍｍ厚、光伝播層２７：１ｍｍ厚、拡散基材２６：１ｍｍ厚）において、反りは発生しなかった。また、上述の構成の各層の厚みが異なる構成において、拡散部材２５の厚みが４ｍｍ以下であれば発生しなかった。
【０１３６】
具体的には、各光透過用開口部４２内を流れる空気の圧力損失ΔＰが０（Ｐａ）＜ΔＰ＜２．２×１０２（Ｐａ）である場合には、各光透過用開口部４２の両端面１６Ｒ、１６Ｌともに開放する。このように両端面１６Ｒ、１６Ｌともに開放することにより、各光透過用開口部４２における空気の流れが良くなり、光学シート１１を効率良く冷却することができる。なお、ΔＰ＝０とは、光透過用開口部４２に入る空気が、光透過用開口部４２の壁面からの摩擦を受けずに、また空気自体の内部摩擦もない理想的な空気の流れの状態である。
一般に、ストライプ長Ｓが長くなると、各光透過用開口部４２における空気の流れが悪くなる傾向にあるので、ストライプ長Ｓが光学シート１１の鉛直方向の寸法より長い場合よりも、ストライプ長Ｓが光学シート１１の鉛直方向の寸法より短い方が、熱変形による影響を受けにくい。このため、ストライプ長Ｓが光学シート１１の鉛直方向の寸法より短くなるような光学シート１１を用いることがより好ましい。
上記説明したストライプ長Ｓと、それに対して許容される圧力損失ΔＰの根拠について図２３を用いて説明する。
光透過用開口部４２の空気層３０に空気が流れるためには、空気層３０の入り口、すなわち、光透過用開口部４２の開放された端面での空気の圧力Ｐ１と、空気層３０内部、すなわち光透過用開口部４２の内部での圧力Ｐ２との差である圧力損失ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ２）がある一定の値以上でないと空気層３０内で空気が十分に対流しない。ここで、光透過用開口部４２における十分な空気の対流が無いと、熱放出がなくなり、光学シート１１が高温になり、場合によっては、熱変形に至る。
次に、光透過用開口部４２を流れる空気の圧力損失ΔＰを、円管に対するモデル式を用いて評価した。ただし、図６に示すように、光透過用開口部４２の端面における断面形状は円ではなく、長方形であるので、
４×（流体の流れの断面積）／（流体が接触している固体壁周辺の長さ）
によって得られる光透過用開口部４２の断面の相当直径Ｄｅを用いて圧力損失ΔＰを算出する。上記式より、光透過用開口部４２の端面における長方形の辺の長さをそれぞれａ，ｂとした場合、
相当直径Ｄｅ＝２ａｂ／（ａ＋ｂ）となる。
このとき、空気層３０を通過する空気の平均流速は、以下の通りである。
【０１３７】
【数１】
2009294578.tif 000003
また、圧力損失ΔＰは、ハーゲン・ポアズイユ式を用いると、以下のように示される。これより、圧力損失ΔＰ＝３２μＶａｖｅＳ／Ｄｅ２であることが分かる。
【０１３８】
【数２】
2009294578.tif 000004
ただし、数式１式及び数式２において、
ΔＰ：圧力損失
Ｄｅ：相当直径
Ｖａｖｅ：空気の平均流速
ρ：空気の密度
Ｓ：ストライプ長
Ｖｍａｘ：空気の流量の最大値
ｒ０：円管の場合の半径
である。
光学シート１１の光透過用開口部４２のうち、両方の端面ともに開放したバックライトユニット１３を様々は大きさのディスプレイに実際に使用し、光学シート１１の熱変形による反りを観察した。その結果、標準的な液晶ディスプレイの最大画面サイズである１００インチのディスプレイに使用した場合であっても、反りや剥離の発生は認められなかった。１００インチのディスプレイの場合、ストライプ長Ｓは３００（ｃｍ）に相当する。この場合の圧力損失ΔＰの閾値αは、光透過用開口部４２の片方の端面のみを開放した場合と同様に、
空気の粘度μ＝１８．８６×１０−６（Ｐａ・ｓｅｃ）  （４０℃）
空気の平均流速Ｖａｖｅ＝０．０６（ｍ／ｓｅｃ）  （４０℃）
相当直径Ｄｅ＝２×１０×４２／（１０＋４２）（×１０−５ｍ）
を用い、[数式２]に従って計算することにより、圧力損失ΔＰ＝２．２×１０２（Ｐａ）が閾値αとして得られる。
以上の結果、光透過用開口部４２の両端を開放した場合、圧力損失ΔＰの範囲が０（Ｐａ）＜ΔＰ＜２．２×１０２（Ｐａ）であれば、空気の対流は十分であり、光学シート１１の熱変形による反りや剥離が発生しないことが分かる。
上述したように、本発明の実施の形態に係るバックライトユニット１３においては、圧力損失ΔＰの閾値αに入るように設計することにより、各光透過用開口部４２の内部の空気の対流は十分となり、光学シート１１の放熱を助長することができるので、液晶表示装置５が長時間連続して使用される場合であっても、光学シート１１の熱変形による反りや剥離を防ぎ、もって、画質の低下を阻止することが可能となる。
【０１３９】
また、上述の空気の流れは、図２４から図２９に示すように、拡散基材２６に形成されたストライプ状の空気層３０でも発生させることができる。
例えば、図２４（ａ）に示すように拡散基材２６の看者側Ｘに凹凸構造を形成して、空気層３０を確保した状態で、接合層４５を介して光学層３２と積層一体化してもよい。拡散基材２６と光学層３２との境界部で光源１からの熱で反りが発生した場合、光学層３２の光マスク４０、あるいは固定要素４４の位置関係が光学シート１１面上にて粗密のムラが発生し、画面上に明るさのムラとして視認される問題が生じる。拡散基材２６と光学層３２との境界部で空気層３０を形成することで、拡散基材２６と光学層３２との境界部が冷却され、光学層３２の光マスク４０、あるいは固定要素４４の光学シート１１面上の粗密ムラを防ぐことが可能となる。
あるいは、図２４（ｂ）に示すように拡散基材２６の背面側に凹凸構造を形成して、拡散基材２６と、光伝播層２７との境界部で空気層３０を形成してもよい。拡散基材２６と、光伝播層２７とは、光学層３２と比較して、構造上の強度が大きいため、空気層３０の保持が容易である。
さらに、図２５に示すように拡散基材２６の両面に凹凸構造を形成して、拡散基材２６と光学層３２との境界部、及び光伝播層２７との境界部において空気層３０を形成してもよい。上述のように、拡散基材２６の両面に空気層３０を形成することで、空気の流れが発生する領域を増やすことが可能となり、冷却効果が高まる。
図２６に示すように拡散基材２６内部に空気層３０を形成してもよい。拡散基材２６内部の構造上の強度が大きいため、空気層３０の保持がより容易である。
【０１４０】
また空気層３０は、光伝播層２７に形成することもできる。
例えば、図２７（ａ）に示すように、光伝播層２７の背面側に凹凸構造を形成して、光伝播層２７と、光偏向要素との境界部で空気層３０を形成してもよい。熱の発生源である光源１側に最も近い光伝播層２７の背面側に空気層３０を形成し、光伝播層２７の背面側にて空気の流れが発生して冷却することで、光伝播層２７の背面側から看者側Ｘ方向にある各層への熱の伝達を防ぐことができる。
あるいは、図２７（ｂ）に示すように光伝播層２７の看者側Ｘに凹凸構造を形成して、拡散基材２６と、光伝播層２７との境界部で空気層３０を形成してもよい。拡散基材２６と、光伝播層２７とは、光伝播層２７の背面側に凹凸構造を形成した場合と比較して、構造上の強度が大きいため、空気層３０の保持が容易である。
さらに、図２８に示すように光伝播層２７の両面に凹凸構造を形成して、光伝播層２７と、拡散基材２６との境界部、及び光偏向要素との境界部において空気層３０を形成してもよい。上述のように、光伝播層２７の両面に空気層３０を形成することで、空気の流れが発生する領域を増やすことが可能となり、冷却効果が高まる。
図２９に示すように光伝播層２７内部に空気層３０を形成してもよい。光伝播層２７内部の構造上の強度が大きいため、空気層３０の保持がより容易である。
【０１４１】
空気層３０は、拡散基材２６、光伝播層２７の両方に形成してもよい。拡散基材２６、光伝播層２７の両方に空気層３０を形成することで、空気の流れが発生する領域を増やすことが可能となり、冷却効果が高まる。
【０１４２】
空気層３０の断面形状は、空気の流れが発生するのであれば、特に制限されない。
例えば、図３０に示すように、空気層３０の断面形状が、図３０（ａ）に示す台形状、図３０（ｂ）に示す三角形状、図２４から図２９に示す矩形状などの多角形状、図３０（ｃ）に示す円状、楕円状、あるいは円状、楕円状の一部などの曲線を有する形状でもよい。三角形状の場合、二等辺三角形であると、成形しやすく、かつ成形安定性がありより好ましい。また、上述のような略対称の形状だけでなく、非対称な形状でもよい。
【０１４３】
光学シート１１は、大きさが３２インチ以上で、鉛直方向の寸法よりも水平方向の寸法の方が大きい方が好ましい。
光学シート１１は、水平方向の寸法が大きいので、光学シート１１の反りは鉛直方向と比較して、水平方向に対して強く発生する。ストライプ状の空気層３０を水平方向に形成することで、水平方向に空気の流れを発生させ、反りが強く発生する水平方向に対して冷却効果が生じるため、光学シート１１の反りをより効果的に防止することができる。特に光学シート１１の鉛直方向の寸法と、水平方向の寸法の比が、１．２＜（水平方向の寸法／鉛直方向の寸法）＜１．８において冷却効果が顕著に発生する。
また光偏光レンズ２８をストライプ状のレンズを配列して形成した場合、ストライプ方向を光学シート１１の水平方向と略一致させることで、光学シート１１の水平方向の反りを低減することが可能となるため、光学シート１１全体の反りをより効果的に防止することが出来る。
【０１４４】
空気層３０は、光学シート１１の鉛直方向に設けてもよい。上述の場合、熱の対流効果により、空気の平均流速Ｖａｖｅが大きくなるため、空気の流れが効率的になり、冷却効果を高めることが可能となる。
【０１４５】
空気層３０は、光学シート１１の鉛直方向と水平方向の両方に設けて、直交してもよい。
上述の場合、空気の流れは、対流効果により下方向から上方向、及び水平方向から上方向となり、水平方向から入った空気がより効率的に上方向に流れるため、冷却効果が高まる。
【０１４６】
光透過用開口部４２の方向と空気層３０の方向は平行に設けてもよい。光透過用開口部４２と空気層３０を平行に設けた場合、空気層３０の断面積の大きさは光透過用開口部４２と同様の大きさを形成すると、光透過用開口部４２のみに空気の流れを作る場合と比較して、二倍の数の空気の流れをつくることができる。そのため、ストライプ長Ｓを二倍である６００ｃｍにした場合に相当する圧力損失ΔＰでも反りや剥離が発生しない。この場合、圧力損失ΔＰの範囲が０（Ｐａ）＜ΔＰ＜４．４×１０２（Ｐａ）であれば、空気の対流は十分であり、光学シート１１の熱変形による反りや剥離が発生しないことが分かる。
また、光透過用開口部４２の方向と空気層３０の方向は直交して設けてもよい。
【０１４７】
表示装置５の筐体が排熱機構を有する場合、空気の平均流速Ｖａｖｅを大きくできるので、圧力損失ΔＰを大きくしても光学シート１１の熱変形による反りや剥離が発生しない。
【実施例】
【０１４８】
（実施例１）
背面側から順に、丸みを有した三角プリズム形状である光偏向レンズ２８（ピッチ：１４０μｍ、レンズ高さ：７０μｍ）、光伝播層２４（厚み：１ｍｍ）、拡散基材２６（厚み：２ｍｍ）の構成で、材料として、ポリカーボネートを使用して押出成形法にて作成した拡散部材２５の看者側Ｘに、アクリル系の粘着剤を使用した接合層４５を介して、光源側から順に、転写法を用いて形成された光マスク４０（材料：ＴｉＯ２、厚み：１０μｍ）、光透過用開口部４２（断面積高さ：１０μｍ、断面積幅：４２μｍ）、光透過基材３４（材料：ＰＥＴ、厚み：７５μｍ）、ＵＶ成形法にて成形した非球面レンズ形状である光透過基材用単位レンズ３６（ピッチ：１４０μｍ、レンズ高さ：７０μｍ）の光学層３２を積層一体化した構成である３７インチサイズの光学シート１１である。液晶表示装置内に設置して、２４時間液晶表示装置を可動したところ、光学シート１１の反りによる問題は生じなかった。
（比較例１）
本例では、光学シート１１を構成する光透過用開口部４２の断面積違いが、光学シート１１自体の反りに及ぼす影響を確認した。
背面側から順に、丸みを有した三角プリズム形状である光偏向レンズ２８（ピッチ：１４０μｍ、レンズ高さ：７０μｍ）、光伝播層２４（厚み：１ｍｍ）、拡散基材２６（厚み：２ｍｍ）の構成で、材料として、ポリカーボネートを使用して押出成形法にて作成した拡散部材２５の看者側Ｘに、アクリル系の粘着剤を使用した接合層４５を介して、光源側から順に、転写法を用いて形成された光マスク４０（材料：ＴｉＯ２、厚み：２μｍ）、光透過用開口部４２（断面積高さ：２μｍ、断面積幅：３０μｍ）、光透過基材３４（材料：ＰＥＴ、厚み：７５μｍ）、ＵＶ成形法にて成形した非球面レンズ形状である光透過基材用単位レンズ３６（ピッチ：１４０μｍ、レンズ高さ：７０μｍ）の光学層３２を積層一体化した構成である３７インチサイズの光学シート１１である。液晶表示装置内に設置して、２４時間液晶表示装置を可動したところ、光学シート１１の反りによる問題が発生した。
（実施例２）
背面側から順に、丸みを有した三角プリズム形状である光偏向レンズ２８（ピッチ：１４０μｍ、レンズ高さ：７０μｍ）、光伝播層２４（厚み：１ｍｍ）、拡散基材２６（厚み：２ｍｍ）の構成で、材料として、ポリカーボネートを使用して押出成形法にて作成した拡散部材２５の看者側Ｘに、アクリル系の粘着剤を使用した接合層４５を介して、光源側から順に、固定要素４０（厚み：４０μｍ）、光透過用開口部４２（断面積高さ：４０μｍ、断面積幅：２４０μｍ）、光透過基材３４（厚み：２００μｍ）、非球面レンズ形状である光透過基材用単位レンズ３６（ピッチ：１４０μｍ、レンズ高さ：７０μｍ）の構成であるポリカーボネートを使用して、押出成形法にて作成された光学層３２を積層一体化した構成である３７インチサイズの光学シート１１である。液晶表示装置内に設置して、２４時間液晶表示装置を可動したところ、光学シート１１の反りによる問題は生じなかった。
（比較例２）
本例では、光学シート１１を構成する拡散部材２５の厚みが４ｍｍを超えた場合の違いが、光学シート１１自体の反りに及ぼす影響を確認した。
背面側から順に、丸みを有した三角プリズム形状である光偏向レンズ２８（ピッチ：１４０μｍ、レンズ高さ：７０μｍ）、光伝播層２４（厚み：２ｍｍ）、拡散基材２６（厚み：２ｍｍ）の構成で、材料として、ポリカーボネートを使用して押出成形法にて作成した拡散部材２５の看者側Ｘに、アクリル系の粘着剤を使用した接合層４５を介して、光源側から順に、転写法を用いて形成された光マスク４０（材料：ＴｉＯ２、厚み：２μｍ）、光透過用開口部４２（断面積高さ：２μｍ、断面積幅：３０μｍ）、光透過基材３４（材料：ＰＥＴ、厚み：７５μｍ）、ＵＶ成形法にて成形した非球面レンズ形状である光透過基材用単位レンズ３６（ピッチ：１４０μｍ、レンズ高さ：７０μｍ）の光学層３２を積層一体化した構成である３７インチサイズの光学シート１１である。液晶表示装置内に設置して、２４時間液晶表示装置を可動したところ、光学シート１１の反りによる問題が発生した。
（実施例３）
背面側から順に、押出成形法にて形成した丸みを有した三角プリズム形状である光偏向レンズ２８（材料：ポリカーボネート、ピッチ：１４０μｍ、レンズ高さ：７０μｍ）にアクリル系の粘着剤を使用した接合層４５を介して、凹凸構造を有する光伝播層２４を積層一体化されて形成された、光偏向レンズ２８と光伝播層２４の境界部にストライプ状の空気層３０（断面積高さ：１０μｍ、断面積幅：４２μｍ）、光伝播層２４（材料：ポリカーボネート、厚み：１ｍｍ）、拡散基材２６（材料：ポリカーボネート、厚み：２ｍｍ）の構成で、押出成形法にて作成した拡散部材２５の看者側Ｘに、アクリル系の粘着剤を使用した接合層４５を介して、光源側から順に、転写法を用いて形成された光マスク４０（材料：ＴｉＯ２、厚み：１０μｍ）、光透過用開口部４２（断面積高さ：１０μｍ、断面積幅：４２μｍ）、光透過基材３４（材料：ＰＥＴ、厚み：７５μｍ）、ＵＶ成形法にて成形した非球面レンズ形状である光透過基材用単位レンズ３６（ピッチ：１４０μｍ、レンズ高さ：７０μｍ）の光学層３２を積層一体化した構成である３７インチサイズの光学シート１１である。液晶表示装置内に設置して、２４時間液晶表示装置を可動したところ、光学シート１１の反りによる問題は生じなかった。
（実施例４）
背面側から順に、押出成形法にて形成した丸みを有した三角プリズム形状である光偏向レンズ２８（材料：ポリカーボネート、ピッチ：１４０μｍ、レンズ高さ：７０μｍ）にアクリル系の粘着剤を使用した接合層４５を介して、凹凸構造を有する光伝播層２４を積層一体化されて形成された、光偏向レンズ２８と光伝播層２４の境界部にストライプ状の空気層３０（断面積高さ：５μｍ、断面積幅：４２μｍ）、光伝播層２４（材料：ポリカーボネート、厚み：１ｍｍ）、拡散基材２６（材料：ポリカーボネート、厚み：２ｍｍ）の構成で、押出成形法にて作成した拡散部材２５の看者側Ｘに、アクリル系の粘着剤を使用した接合層４５を介して、光源側から順に、転写法を用いて形成された光マスク４０（材料：ＴｉＯ２、厚み：５μｍ）、光透過用開口部４２（断面積高さ：５μｍ、断面積幅：４２μｍ）、光透過基材３４（材料：ＰＥＴ、厚み：７５μｍ）、ＵＶ成形法にて成形した非球面レンズ形状である光透過基材用単位レンズ３６（ピッチ：１４０μｍ、レンズ高さ：７０μｍ）の光学層３２を積層一体化した構成である３７インチサイズの光学シート１１である。液晶表示装置内に設置して、２４時間液晶表示装置を可動したところ、光学シート１１の反りによる問題は生じなかった。実施例４により、空気層３０を設けることで、空気層３０、光透過用開口部４２の断面積が小さくなっても、十分な冷却効果が得ることが可能となり、反りの問題が生じないことを確認した。
（比較例３）
本例では、光学シート１１を構成する空気層３０、光透過用開口部４２の断面積の大きさの違いが、光学シート１１自体の反りに及ぼす影響を確認した。
背面側から順に、押出成形法にて形成した丸みを有した三角プリズム形状である光偏向レンズ２８（材料：ポリカーボネート、ピッチ：１４０μｍ、レンズ高さ：７０μｍ）にアクリル系の粘着剤を使用した接合層４５を介して、凹凸構造を有する光伝播層２４を積層一体化されて形成された、光偏向レンズ２８と光伝播層２４の境界部にストライプ状の空気層３０（断面積高さ：２μｍ、断面積幅：３０μｍ）、光伝播層２４（材料：ポリカーボネート、厚み：１ｍｍ）、拡散基材２６（材料：ポリカーボネート、厚み：２ｍｍ）の構成で、押出成形法にて作成した拡散部材２５の看者側Ｘに、アクリル系の粘着剤を使用した接合層４５を介して、光源側から順に、転写法を用いて形成された光マスク４０（材料：ＴｉＯ２、厚み：５μｍ）、光透過用開口部４２（断面積高さ：２μｍ、断面積幅：３０μｍ）、光透過基材３４（材料：ＰＥＴ、厚み：７５μｍ）、ＵＶ成形法にて成形した非球面レンズ形状である光透過基材用単位レンズ３６（ピッチ：１４０μｍ、レンズ高さ：７０μｍ）の光学層３２を積層一体化した構成である３７インチサイズの光学シート１１である。液晶表示装置内に設置して、２４時間液晶表示装置を可動したところ、光学シート１１の反りによる問題が発生した。比較例３により、空気層３０を設けた場合でも、空気層３０、光透過用開口部４２の断面積が小さい場合、十分な冷却効果が得ることが不可能となり、反りの問題が生じることを確認した。
【０１４９】
以上の比較及び実施例についての反りの結果を表１に示す。
【表１】
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【０１５０】
以上、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】（ａ）本発明における表示装置の一例を示す概略断面図        （ｂ）本発明における線状光源の一例を示す上面図
【図２】本発明における表示装置に拡散フィルムを設けた一例を示す概略断面図
【図３】本発明における表示装置にプリズムシートを設けた一例を示す概略断面図
【図４】本発明における表示装置に偏光反射分離シートを設けた一例を示す概略断面図
【図５】（ａ）本発明における表示装置の一例を示す概略断面図        （ｂ）本発明における点光源の一例を示す上面図
【図６】本発明における点光源である白色ＬＥＤの一例を示す説明図
【図７】本発明における点光源である白色ＬＥＤの一例を示す説明図
【図８】本発明における点光源である単色ＬＥＤの組合せの一例を示す説明図
【図９】本発明における点光源である半導体レーザーの一例を示す説明図
【図１０】本発明における点光源あるいは点光源ユニットの配置方法の例を示す説明図
【図１１】本発明における拡散部材での光の伝播を示す説明図
【図１２】本発明における拡散部材での光の伝播を示す説明図
【図１３】本発明における光偏向レンズの一例を示す説明図
【図１４】本発明における拡散部材の製造方法の一例を示す説明図
【図１５】本発明における拡散基材と光伝播層との境界部に空気層を設けた拡散部材の一例を示す概略断面図
【図１６】本発明における拡散部材の製造方法の一例を示す説明図
【図１７】本発明における拡散部材の構成の一例を示す説明図
【図１８】本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図
【図１９】本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図
【図２０】本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図
【図２１】本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図
【図２２】本発明における光透過用開口部での空気の通り方の一例を示す平面図
【図２３】本発明における光透過用開口部での空気の通り方を示す説明図
【図２４】本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図
【図２５】本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図
【図２６】本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図
【図２７】本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図
【図２８】本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図
【図２９】本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図
【図３０】本発明における光学シートの構成の一例を示す説明図
【図３１】従来技術における表示装置、バックライトユニットを示す概略断面図
【図３２】従来技術における表示装置、バックライトユニットを示す概略断面図
【図３３】従来技術における表示装置、バックライトユニットを示す概略断面図
【符号の説明】
【０１５２】
Ｘ…看者側、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４…点光源、あるいは点光源ユニットの配置位置、Ｌ…
Ｍ…光、Ａ…空気の流れ、１…光源、１ａ…線状光源、１ｂ…点光源、３…反射板、５…表示装置、７…拡散フィルム、８…プリズムシート、９…偏光分離反射シート、１１…光学シート、１３…バックライトユニット、１４…レンズ谷部、１５…液晶層、１６…開放部、１７…偏光板、１９…液晶用駆動装置、２１…表示部、２５…拡散部材、２６…拡散基材、２７…光伝播層、２８…光偏向レンズ、２８ａ…第一頂部、２８ｂ…第一傾斜面、３０…空気層、３２…光学層、３３…透光性基材、３４…光透過基材、３６…光透過基材用単位レンズ、４０…光マスク、４２…光透過用開口部、４４…固定要素、４５…接合層、４６…白色ＬＥＤ、４７…ＬＥＤ基板、４８…赤色ＬＥＤ発光素子、４９…緑色ＬＥＤ発光素子、５０…青色ＬＥＤ発光素子、５１…蛍光体、５２…点光源ユニット、５３…ＬＥＤ用レンズ、５４…赤色ＬＥＤ、５５…緑色ＬＥＤ、５６…青色ＬＥＤ、５７…赤色半導体レーザー、５８…緑色半導体レーザー、５９…青色半導体レーザー、６０…光ファイバ、６１…半導体レーザー用レンズ、７０…押し出し機、７１…ホッパー、７２…スクリュー、７３…Ｔダイ、７４…ロール金型、７５…ニップロール、７６…射出成形機、７７…ノズル、７８…可塑化装置、７９…金型、８０…基材シート、８１…型締め装置、８２…駆動機構、８３…突出機構
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図２２】
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