(57)【要約】【課題】光学シートの梱包、輸送の際に光学素子の表面上に衝撃が加わっても、光学素子の潰れや輝度ムラを低減し、欠陥不良が起きず鮮明な表示画像を得る上で有利な光学シート、ディスプレイ用バックライトユニット、表示装置を提供する。【解決手段】光学シートは基材シート１０１を有している。基材シート１０１の厚さ方向の一方の面が入射面とされ、光学素子９１は、基材シート１０１の厚さ方向の他方の面に接着されている。基材シート１０１は、２つの樹脂シート９２、１００が積層された多層構造である。２つの樹脂シート９２、１００のうちの一方の樹脂シート１００は、ヤング率が０より大きく、かつ１００ＭＰａ以下である。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を収束、もしくは均一化する機能を有する光学シートにおいて、
前記光源からの光が入射する入射面と、その裏面に前記入射面からの光を出射する際に方向、範囲、色、輝度分布の少なくとも何れかを制御する光学素子が形成された光学シートであり、
前記光学シートは基材シートを有し、
前記基材シートの厚さ方向の一方の面が前記入射面とされ、
前記光学素子は、前記基材シートの厚さ方向の他方の面に接着され、
前記基材シートは少なくとも２種類以上の樹脂シートが積層された多層構造であり、
２種類以上の樹脂シートのうち少なくとも一つの樹脂シートは、ヤング率が０より大きく、かつ１００ＭＰａ以下である、
ことを特徴とする光学シート。
【請求項２】
請求項１に記載の光学シートにおいて、前記光学素子がプリズム、もしくはレンズであることを特徴とする光学シート。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光学シートにおいて、ヤング率が０より大きく、かつ１００ＭＰａ以下である前記樹脂シートは粘着層である、
ことを特徴とする光学シート。
【請求項４】
請求項１乃至３に何れか１項記載の光学シートにおいて、
前記光学素子がレンズであり、
前記入射面に、前記レンズによる集光部分に光を透過させる光透過部が位置し、非集光部分に光を反射させる光反射部が位置した光反射層が設けられている、
ことを特徴とする光学シート。
【請求項５】
請求項１乃至３に何れか１項記載の光学シートにおいて、
前記光学素子がレンズであり、
前記入射面に、前記レンズによる集光部分に光を透過させる光透過部が位置し、非集光部分に光を反射させる光反射部が位置した光反射層が設けられ、
さらに、前記光反射層に光拡散板が接着され一体化されている、
ことを特徴とする光学シート。
【請求項６】
請求項１乃至５に何れか１項記載の光学シートと、前記光学シートの前記入射面に、液晶パネルの非視認面側から光を照射する光源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７】
請求項６に記載のバックライトユニットと、前記バックライトの前記光学シートの前記光学素子側に前記液晶パネルを備えることを特徴とするディスプレイ装置。
【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／非透過のレンズシートおよびディスプレイ用光学シート、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、ディスプレイ装置に関する。
【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ている。
【０００３】
このような液晶表示装置においては、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、バックライト方式が採用されている。
【０００４】
この種のバックライ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（ＣＣＦＴ）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。
【０００５】
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１に示すものが一般に知られている。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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２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。
【００１０】
しかしながら、図１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。
さらに、図２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。
【００１１】
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。
【００１２】
直下型方式の液晶表示装置としては、図３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。
【００１３】
しかしながら、図３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。
【００１４】
そのため一つの解決方法として、図５に示すように従来より光源２０の上に図４に示す米国３Ｍ社の登録商標である輝度強調フィルム（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  Ｆｉｌｍ  ＢＥＦ）を配置し、さらにその上に光拡散フィルムを配置する方法が採用されている。ここでＢＥＦとは、透明部材７０上に断面三角形状の単位プリズム７２が一方向に周期的に配列されたフィルムである。
このプリズムは光の波長に比較して大きいサイズ（ピッチ）である。ＢＥＦは、“軸外（ｏｆｆ−ａｘｉｓ）”からの光を集光し、この光を視聴者に向けて“軸上（ｏｎ−ａｘｉｓ）”に方向転換（ｒｅｄｉｒｅｃｔ）または“リサイクル（ｒｅｃｙｃｌｅ）”する。
【００１５】
ディスプレイの使用時（観察時）に、ＢＥＦは、軸外輝度を低下させることによって軸上輝度を増大させる。ここでいう「軸上」とは、視聴者の視覚方向に一致する方向であり、一般的にはディスプレイ画面に対する法線方向側である。
プリズムの反復的アレイ構造が１方向のみの並列では、その並列方向での方向転換またはリサイクルのみが可能であり、水平および垂直方向での表示光の輝度制御を行なうために、プリズム群の並列方向が互いに略直交するように、２枚のシートを重ねて組み合わせて用いられる。
【００１６】
ＢＥＦの採用により、ディスプレイ設計者が電力消費を低減しながら所望の軸上輝度を達成することができるようになった。
ＢＥＦに代表されるプリズムの反復的アレイ構造を有する輝度制御部材をディスプレイに採用する旨が開示されている特許文献としては、特許文献１乃至３に例示されるように多数のものが知られている。
上記のようなＢＥＦを輝度制御部材として用いた光学シートでは、屈折作用によって、光源からの光が、最終的には、制御された角度でフィルムより出射される光Ｘによって、視聴者の視覚方向の光の強度を高めるように制御することができる。
【００１７】
しかしながら、同時に視聴者の視覚方向に進むことなく横方向に無駄に出射する、想定外の光線が存在する。このため、図６に点線Ｂで示すように、ＢＥＦを用いた光学シートから出射される光強度分布は、視聴者の視覚方向、すなわち視覚方向Ｆに対する角度が０°（軸上方向にあたる）における光強度が最も高められるものの、正面より±９０°近辺に小さな光強度ピークが生じ、即ち、横方向から無駄に出射される光Ｙ（サイドローブ）が増えてしまうという問題がある。
この様な光強度ピークを有する輝度分布は望ましくはなく、±９０°近辺での光強度ピークのない滑らかな輝度分布の方が望ましい。
【００１８】
また、軸上輝度のみが過度に向上すると、輝度分布の曲線のピーク幅が著しく狭くなり、視域が極端に限定されるため、ピーク幅を適度に拡げるために、上述のようにプリズムシートとは別部材の光拡散フィルムを新たに併用する必要があり、部材数の増加を伴ってしまうという問題がある。
【００１９】
上述のように、この光学シートは、光の利用効率の向上だけでなく、光源のムラの除去、ディスプレイの視域の確保など様々な機能が求められており、一般的には複数枚の光学シートを重ね合わせることによって構成されている。しかしながら、光学シートの構成枚数が多いと、ディスプレイの組立て時の作業が煩雑になり、また光学シートの間のゴミの影響を受け、小型化や薄型化の妨げになるなどの問題がある。
【００２０】
ところで、またこのような液晶表示装置では、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。
【００２１】
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、低コスト、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及びディスプレイ装置の開発が待ち望まれている。
【００２２】
以上の事情に鑑み、本出願人は、ＢＥＦに代表されるプリズムシートの代替製品として、特開特許文献４に例示される光学シートを提案している。
上記公報による光学シートは、照明光源からの光の入射面側が略平坦であり、非入射面側である出射面側に形成された単位レンズ群からなるレンズ部を有するレンズシートを用いたディスプレイ用バックライトユニットにおける照明光路制御のための光学シートにおいて、前記レンズシートは、出射面側のレンズ部に対応した開口部を有する光反射層を備えている構成である（図７参照）。
【００２３】
図７では、レンズシート８３の入射面側に形成された開口部（光透過部）を通ることができなかった光は、光反射層８４で反射され、導光板７９側に戻される。そして、導光板７９との界面あるいは導光板７９内での反射を繰り返した後、いずれは開口部を通ってレンズシート８３に再度入射し、出射角度を所定角度内に制御された後に出射される。
【００２４】
このような光学シートを用いたバックライトユニットでは、光学シートの開口部の大きさ及び位置を調節することによって、光の利用効率を高めながら、レンズシート８３から正面方向Ｓに出射される光の割合を高めるように制御することができ、図６に実線Ａで示すような光強度分布が得られる。
【特許文献１】特公平１−３７８０１号公報
【特許文献２】特開平６−１０２５０６号公報
【特許文献３】特表平１０−５０６５００号公報
【特許文献４】特開２０００−２８４２６８号公報
【特許文献５】特願２００５−０２２９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
上記のレンズシートを始めとする光学素子は、所望の光学特性を示す形状を有すること、および光学素子に傷や欠陥が無いことが求められる。しかし、製造された光学シートの梱包や輸送の作業の際に、レンズ表面上に衝撃が加わり、レンズ形状の潰れが生じて光学特性が悪化したり、液晶パネルを通してもムラとして視認できる欠陥不良品となってしまう。
【００２６】
また、特許文献４に記載の技術では、レンズ層の平面側に開口を有する光反射層が一体形成されている。この開口は、光源と光学素子との間に一定の大きさの光透過範囲を設けるとともに、空気層を形成することで、光学素子に対して大きな入射角で入射する光を屈折して開口に対向する光学素子側に光線を折り曲げる機能を有している。
一方、特許文献５では、低コスト、高輝度、高表示品位を保ち、かつ生産性に優れたシートの提供のため、文献４の光学シートから更に、光透過性の接合層を用いて光の入射面側に光拡散層を接合して光拡散層一体型光学シートとして用いている（図８参照）。このシートの場合、レンズ表面上に衝撃が加わると、レンズが潰れるだけでなく、接合層９４が開口内にはみ出して光学素子９１まで達し、開口の一部または全部が接合層９４で埋まってしまう場合がある。
このような場合、埋まってしまった部分では、接合層９４の媒質から光学素子９１の媒質に光が入射するため、ほとんど屈折率差がなくなってしまう。そのため、大きな入射角で開口に入射する光が、略直進して、開口が対向している光学素子９１の周囲に配置された光学素子９１への迷光となって輝度ムラを発生したり、光学素子９１から出射されなくなって光量低下をおこしたりするという問題がある。
【００２７】
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、光学シートの梱包、輸送の組み込みの際に光学素子の表面上に衝撃が加わっても、光学素子の潰れや輝度ムラを低減し、欠陥不良が起きず鮮明な表示画像を得る上で有利な光学シート、ディスプレイ用バックライトユニット、表示装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、光源からの光を収束、もしくは均一化する機能を有する光学シートにおいて、前記光源からの光が入射する入射面と、その裏面に前記入射面からの光を出射する際に方向、範囲、色、輝度分布の少なくとも何れかを制御する光学素子が形成された光学シートであり、前記光学シートは基材シートを有し、前記基材シートの厚さ方向の一方の面が前記入射面とされ、前記光学素子は、前記基材シートの厚さ方向の他方の面に接着され、前記基材シートは少なくとも２種類以上の樹脂シートが積層された多層構造であり、２種類以上の樹脂シートのうち少なくとも一つの樹脂シートは、ヤング率が０より大きく、かつ１００ＭＰａ以下であることを特徴とする光学シートである。
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の光学シートにおいて、前記光学素子がプリズム、もしくはレンズであることを特徴とする光学シートである。
また、請求項３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、ヤング率が０より大きく、かつ１００ＭＰａ以下である前記樹脂シートは粘着層であることを特徴とする光学シートである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３に何れか１項記載の光学シートにおいて、前記光学素子がレンズであり、前記入射面に、前記レンズによる集光部分に光を透過させる光透過部が位置し、非集光部分に光を反射させる光反射部が位置した光反射層が設けられていることを特徴とする光学シートである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至３に何れか１項記載の光学シートにおいて、前記光学素子がレンズであり、前記入射面に、前記レンズによる集光部分に光を透過させる光透過部が位置し、非集光部分に光を反射させる光反射部が位置した光反射層が設けられ、さらに、前記光反射層に光拡散板が接着され一体化されていることを特徴とする光学シートである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５に何れか１項記載の光学シートと、前記光学シートの前記入射面に、液晶パネルの非視認面側から光を照射する光源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。
また、請求項７の発明は、請求項６に記載のバックライトユニットと、前記バックライトの前記光学シートの前記光学素子側に前記液晶パネルを備えることを特徴とするディスプレイ装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３０】
図９、１０、１１、１２にそれぞれ本発明の実施の形態に係る光学シートの一例を示す。図９はプリズムまたはレンズを光学素子として用いた光学シートを示す側面図であり、図６はレンズシートの裏面に反射層を設けた光学シートを示す側面図であり、図７は光拡散層一体型の光学シートを示す側面図であり、図１２は例としてプリズムまたはレンズを光学素子として用いた光学シートを備える表示装置を示す側面図である。
【００３１】
光学シートは、光源からの光を収束、もしくは均一化する機能を有するものであり、光源からの光が入射する入射面と、その裏面に前記入射面からの光を出射する際に方向、範囲、色、輝度分布の少なくとも何れかを制御する光学素子が形成された光学シートである。
すなわち、同実施の形態に係る光学シートは基材シート１０１を有し、基材シート１０１上の照明の出射面側に光学素子９１を配置してなるが、ここでは基材シート１０１が２つの樹脂シート９２、１００が積層された多層構造のものとして説明を行う。基材シート１０１の素材としては、まず第１層目（一方の樹脂シート）９２には当該技術分野で良く知られているポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）等のプラスチックシートを用いる。これらのシートの屈折率やヤング率はグレード等にもよるが、参考までに値を示すと、屈折率は何れも１．５０±０．５であり、ヤング率は何れも２０００ＭＰａ〜６０００ＭＰａである。
第２層目（他方の樹脂シート）１００には、例えばエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、フッ素系ゴム（ＦＫＭ）、塩素化ポリエチレンゴム（ＣＰＥ）等を主とした光透過性に優れ、かつヤング率が１００ＭＰａ以下となる合成ゴムシートを用いる。これらは、作成する光学シートの光学特性を維持するため、第１層目９２のシートとの屈折率差は小さいと好ましい。例えば、屈折率差が０．１以内であるとより好ましい。
【００３２】
２層構成の基材シート１０１の製造方法としては、それぞれのシートを押し出し成形法等によって形成し、何れかのシートの表面上に易接着層を設ける等をして積層する方法が挙げられる。ここで、２層からなる基材シート１０１の総厚は、５０μｍ以上であり、かつ１５０μｍ以下であると好ましい。光学素子の形状にもよるが、基材シート１０１の総厚がこの範囲外であると、所望の光学特性を保てなくなる可能性が高いからである。
【００３３】
今回の最良の形態では詳しく記述はしないが、図１３に示したように基材シート１０１が、光学素子９１側をゴムシート９２、光の入射側をプラスチックシート１００とした２層であっても、図１４に示したように基材シート１０１が、ヤング率が１００ＭＰａ以下となるような粘着層（接着層）１０２の両側をプラスチックシート９２の層で挟んだような３層構成であっても良い。すなわち、本発明では基材シート１０１を構成する樹脂シートは粘着層（接着層）を含むものである。但し、これらの場合も、基材シート１０１の総厚は、５０μｍ以上であり、かつ１５０μｍ以下であると好ましい。
【００３４】
光学素子９１としては、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系樹脂、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、ポリプロピレン等の熱可塑性や放射線硬化性の樹脂を用いて基材シート上１０１に成形する。
【００３５】
光学素子９１の成形法としては、熱可塑性もしくは放射線硬化性の樹脂を基材シート１０１の表面上に塗布し、凹凸形状の逆型形状を表面に有するロール状金型に樹脂塗布側を圧接させつつ、基材シート１０１を通して冷却、もしくは放射線照射し、基材シート１０１表面上に塗布された樹脂を硬化することにより、目的の凹凸形状を持った光学素子９１を基材シート１０１の表面上に形成するという方法が挙げられる。
【００３６】
また、光学素子９１にレンズを用いた場合、図１０のように入射面側に、光を反射させる光反射部９３Ａと、光を透過させる光透過部（開口部）９３Ｂとからなる光反射層９３を設ける場合もある。光反射層９３の有無は必要とする集光機能とコスト、どちらをとるかによって決まる。
【００３７】
光反射層９３を設ける場合は白色顔料、金属蒸着層を用い高反射率で光吸収の少ないものを選択することが好ましい。例えば、アクリル系樹脂等の透明樹脂に、二酸化チタン等の白色微粒子を分散させて固化させたものや、または白インキ等を採用しても良い。
光反射層９３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、８３％以上の高反射率であることが好ましく、９０％以上であるとより好ましい。
【００３８】
光反射層９３は、ＵＶ硬化型粘着材を使用した転写法で作成することもできる。あらかじめレンズと反対の面にＵＶ硬化型粘着材を貼合し、レンズ側からＵＶを照射することで、粘着材のレンズの集光部分を硬化し、粘着材の硬化部分と未硬化部分が交互に並ぶパターンを形成する。その後、粘着材の表面に光反射層を貼合し、剥離することで、粘着材の未硬化部分のみに光反射層を残すことでき、レンズによる集光部分に光を透過させる光透過部９３Ｂが位置し、非集光部分に光を反射させる光反射部９３Ａが位置することでレンズのパターンに同期した光反射層パターンが出来上がる。この方法であれば、容易にレンズと光反射層を１：１に対応させて配置することができる。
【００３９】
また、光反射層９３は押し出しや射出成形で出射面側に光学素子９１、基材シート１０１および他の面に凹凸をつけたレンズシートを一体化して成形したのち、該凹凸を利用して光反射性を示すインキをパターン状に塗布する方法で作成することもできる。
【００４０】
また、光学素子９１にレンズを用い、シートの入射面側に光反射層９３を設けた場合、特許文献６（特願２００５−０２２９３５号公報）に例示されているように、光反射層９３表面と光拡散板９５表面を接着層９４により固定し、光拡散層一体型の光学シートを作成してもよい（図１１）。
【００４１】
本発明のように作成した光学シートであれば、光学シートの梱包、輸送の際に光学素子の表面上に衝撃が加わっても、基材シート１０１の第２層目の合成ゴムシート１００がクッションとなり、外圧からの衝撃を吸収するため、光学素子の潰れや輝度ムラを低減し、欠陥不良が起きず鮮明な表示画像を得る上で有利な光学シート、ディスプレイ用バックライトユニット、表示装置を提供することができる。
（実施例１）
【００４２】
本実施例では、図１０に示した構成の光学シートを作成した。まず、ＰＥＴシートとＥＰＤＭシート（ゴムシート）をそれぞれ押し出し成形法によって作成し、第１層目９２にはＰＥＴシート、第２層目１００にはＥＰＤＭシートとなるように何れかのシート表面上に接着層を設けてそれぞれを積層し、２層構成となる基材シート１０１を作成した。ここで、ＰＥＴシートの膜厚は７５μｍ、ＥＰＤＭシートの膜厚は５０μｍとし、総厚が１２５μｍとなるように作成した。なお、ＰＥＴシートのヤング率は約４０００ＭＰａであり、ＥＰＤＭシートのヤング率は６０ＭＰａであった。また、両シートの屈折率差は０．０５であった。ヤング率は、各シートにおいて引張試験を行い、加わった力に対するシートの歪みより計算を行った。
【００４３】
基材シート１０１のＰＥＴシート表面上に、光学素子９１のパターンを形成させるＵＶ硬化性のアクリル系樹脂を塗布し、凹凸形状の逆型形状を表面に有するロール状金型に樹脂塗布側を圧接させつつ、基材シート１０１を通してＵＶ照射し、ＰＥＴシート表面上に塗布された樹脂を硬化し、目的の凹凸形状を持った光学素子９１をシート表面上に形成した。ここで、光学素子９１は半円柱状の凸型シリンドリカルレンズ群が１方向に並列してなるレンチキュラーレンズとし、ピッチ１４０μｍ、高さ７６μｍとした。
【００４４】
次に、基材シート１０１のレンズ面の反対側の面上にＵＶ硬化型粘着材を貼合し、レンズ側からＵＶを照射し、その後に粘着材の表面に白インキからなる光反射層を貼合し、剥離することで、光反射層９３をレンズ面の反対側に形成した。ここで、ＵＶ硬化型粘着材の膜厚は２０μｍとし、光反射層９３の膜厚は１２μｍとなるように形成した。
【００４５】
上述したように作成した本実施例に係る光学シートと、特許文献４で例示されている従来技術に係る光学シートにおいてそれぞれ図１２に示したような形で液晶ディスプレイに組込み、輝度測定を行い、参照として３Ｍ社のＢＥＦIIIの輝度測定をし、その値を１としたときの比率にて表１に表記した。
その結果、本実施例に係る光学シートは、従来技術に係る光学シートと比較してほとんど同等の光学特性を示した。
なお、図１２において符号９６は光源、９７はランプハウス、９５は光拡散板、９９は拡散フィルム、９８はＤＢＥＦもしくは拡散フィルムを示している。
【００４６】
次に、上述したように作成した本実施例に係る光学シートと、特許文献４で例示されている従来技術に係る光学シートにおいて、それぞれレンズ表面へのプレス試験を行い、レンズ表面の外観観察を行った。プレス試験の方法としては、油圧式プレス機を用いて、レンズ表面をアルミニウム板で挟み、２０ｋｇｆ／ｃｍ２の力で１０分間圧力をかけた。外観観察としては、レンズ表面のプレスのかかった部分の目視での観察、および接触式膜厚計を用いてレンズ厚測定を行った。
その結果、従来技術に係る光学シートではレンズが４μｍ程度潰れ、プレスのかかった部分に目視で確認できるムラが生じた。それに対し、本実施例に係る光学シートでは、一切レンズ潰れは無く、ムラも生じず、効果が確認された。結果のまとめを以下の表１に示す。
【００４７】
【表１】
2009075258.tif 000003
【００４８】
（実施例２）
【００４９】
本実施例では、図１１に示した構成の光学シートを作成した。まず、ＰＥＴシートとＥＰＤＭシート（ゴムシート）をそれぞれ押し出し成形法によって作成し、第１層目９２にはＰＥＴシート、第２層目１００にはＥＰＤＭシートとなるように何れかのシート表面上に接着層を設けてそれぞれを積層し、２層構成となる基材シート１０１を作成した。ここで、ＰＥＴシートの膜厚は７５μｍ、ＥＰＤＭシートの膜厚は５０μｍとし、総厚が１２５μｍとなるように作成した。なお、ＰＥＴシートのヤング率は約４０００ＭＰａであり、ＥＰＤＭシートのヤング率は６０ＭＰａであった。また、両シートの屈折率差は０．０５であった。ヤング率は、各シートにおいて引張試験を行い、加わった力に対するシートの歪みより計算を行った。
【００５０】
基材シート１０１のＰＥＴシート表面上に、光学素子９１のパターンを形成させるＵＶ硬化性のアクリル系樹脂を塗布し、凹凸形状の逆型形状を表面に有するロール状金型に樹脂塗布側を圧接させつつ、基材シート１０１を通してＵＶ照射し、ＰＥＴシート表面上に塗布された樹脂を硬化し、目的の凹凸形状を持った光学素子９１をシート表面上に形成した。ここで、光学素子９１は半円柱状の凸型シリンドリカルレンズ群が１方向に並列してなるレンチキュラーレンズとし、ピッチ１４０μｍ、高さ７６μｍとした。
【００５１】
次に、基材シート１０１のレンズ面の反対側の面上にＵＶ硬化型粘着材を貼合し、レンズ側からＵＶを照射し、その後に粘着材の表面に白インキからなる光反射層を貼合し、剥離することで、光反射層９３をレンズ面の反対側に形成した。ここで、ＵＶ硬化型粘着材の膜厚は２０μｍとし、光反射層９３の膜厚は１２μｍとなるように形成した。
【００５２】
次に、特許文献６（特願２００５−０２２９３５号公報）に例示されているように、光反射層９３の表面（より詳細には光反射部の表面）と光拡散板９５の表面を接着層９４により固定し、光拡散層一体型の光学シートを作成した。ここで、光拡散板９５は、アクリル系樹脂からなるものを用い、接着層９４にはアクリル系の粘着材を用い、膜厚はそれぞれ２０００μｍ、３０μｍとした。
【００５３】
上述したように作成した本実施例に係る光学シートと、特許文献５で例示されている従来技術に係る光拡散層一体型の光学シートにおいてそれぞれ図１２に示したような形で液晶ディスプレイに組込み、輝度測定を行い、参照として３Ｍ社のＢＥＦIIIの輝度測定をし、その値を１としたときの比率にて表２に表記した。
その結果、本実施例に係る光学シートは、従来技術に係る光学シートと比較してほとんど同等の光学特性を示した。
【００５４】
次に、上述したように作成した本実施例に係る光学シートと、特許文献４で例示されている従来技術に係る光学シートにおいて、それぞれレンズ表面への落球試験を行った。落球試験の方法としては、光学シートのレンズ表面を上側に向けて水平に置き、重さ３．０ｇの鉄球を１０ｃｍの高さよりレンズ表面へ向けて落下させた。そして、レンズ表面の鉄球を落下させた部分を目視で観察、および断面切削をして光学顕微鏡にて断面形状観察を行い、接着層９４の開口（反射層９３の光透過部９３Ｂ）への埋まり具合を観察した。
その結果、従来技術に係る光学シートでは接着層が、光反射層パターンの隙間である開口部分をほとんど埋めてしまい、その部分には目視で確認できるムラが生じた。それに対し、本実施例に係る光学シートでは、接着層９４の開口（反射層９３の光透過部９３Ｂ）への埋まりは一切起きず、外観上のムラも生じず、効果が確認された。結果のまとめを以下の表２に示す。
【００５５】
【表２】
2009075258.tif 000004
【００５６】
（実施例３）
【００５７】
本実施例では、図１０に示した構成の光学シートを作成した。まず、ＰＥＴシートとＮＢＲシート（ゴムシート）をそれぞれ押し出し成形法によって作成し、第１層目９２にはＰＥＴシート、第２層目１００にはＮＢＲシートとなるように何れかのシート表面上に接着層を設けてそれぞれを積層し、２層構成となる基材シート１０１を作成した。ここで、ＰＥＴシートの膜厚は７５μｍ、ＮＢＲシートの膜厚は５０μｍとし、総厚が１２５μｍとなるように作成した。なお、ＰＥＴシートのヤング率は約４０００ＭＰａであり、ＮＢＲシートのヤング率は５５０ＭＰａであった。また、両シートの屈折率差は０．０８であった。ヤング率は、各シートにおいて引張試験を行い、加わった力に対するシートの歪みより計算を行った。
【００５８】
基材シート１０１のＰＥＴシート表面上に、光学素子９１のパターンを形成させるＵＶ硬化性のアクリル系樹脂を塗布し、凹凸形状の逆型形状を表面に有するロール状金型に樹脂塗布側を圧接させつつ、基材シート１０１を通してＵＶ照射し、ＰＥＴシート表面上に塗布された樹脂を硬化し、目的の凹凸形状を持った光学素子９１をシート表面上に形成した。ここで、光学素子９１は半円柱状の凸型シリンドリカルレンズ群が１方向に並列してなるレンチキュラーレンズとし、ピッチ１４０μｍ、高さ７６μｍとした。
【００５９】
次に、基材シート１０１のレンズ面の反対側の面上にＵＶ硬化型粘着材を貼合し、レンズ側からＵＶを照射し、その後に粘着材の表面に白インキからなる光反射層を貼合し、剥離することで、光反射層９３をレンズ面の反対側に形成した。ここで、ＵＶ硬化型粘着材の膜厚は２０μｍとし、光反射層の膜厚は１２μｍとなるように形成した。
【００６０】
次に、上述したように作成した本実施例に係る光学シートにおいて、レンズ表面へのプレス試験を行い、レンズ表面の外観観察を行った。プレス試験の方法としては、油圧式プレス機を用いて、レンズ表面をアルミニウム板で挟み、レンズ表面へ２０ｋｇｆ／ｃｍ２の力で１０分間圧力をかけた。外観観察としては、レンズ表面のプレスのかかった部分の目視での観察、および接触式膜厚計を用いてレンズ厚測定を行った。
その結果、本実施例に係る、光学シートにおいて、約４μｍ程度のレンズ潰が発し、目視でも確認できるムラが生じた。
【００６１】
本実施例においては、ゴムシートのヤング率は５５０ＭＰａの場合の結果を詳しく示したが、様々な材料を用いてゴムシートのヤング率を様々に変化させて同様に光学シートを作成し、同様のプレス試験を行ったが、ゴムシートのヤング率は１００ＭＰａ以下であると好ましい結果が得られることが判明した。結果のまとめを以下の表３に示す。
【００６２】
【表３】
2009075258.tif 000005
【００６３】
なお、今回使用した光学シートと表示装置は一例であり、本発明に係る構成のみに限定されるものではない。
【００６４】
上述したように、本発明によれば、光学シートにおいて、光学シートの梱包、輸送の際に光学素子の表面上に衝撃が加わっても、基材シートを構成する樹脂シートで、ヤング率が０より大きくかつ１００ＭＰａ以下の樹脂シートがクッションとなり、外圧からの衝撃を吸収するため、光学素子の潰れや輝度ムラを低減し、欠陥不良が起きず鮮明な表示画像を得る上で有利な光学シート、ディスプレイ用バックライトユニット、表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】従来技術による液晶表示装置の構成例を示す説明図である。
【図２】従来技術による液晶表示装置の構成例を示す説明図である。
【図３】従来技術による液晶表示装置の構成例を示す説明図である。
【図４】従来技術によるＢＥＦの斜視図を示す説明図である。
【図５】従来技術による液晶表示用光学シートの構成例を示す説明図である。
【図６】ＢＥＦを用いた光学シートから出射される光強度分布を示す説明図である。
【図７】ＢＥＦとは別タイプの従来技術に係る光学シートを示す説明図である。
【図８】ＢＥＦとは別タイプの従来技術に係る光拡散層一体型の光学シートを示す説明図である。
【図９】本発明に係る光学シートを示す説明図である。
【図１０】本発明に係る反射層付きの光学シートを示す説明図である。
【図１１】本発明に係る光拡散層一体型の光学シートを示す説明図である。
【図１２】本発明に係る光学シートを備える表示装置の一例を示す説明図である。
【図１３】本発明に係る光学シートの一例を示す説明図である。
【図１４】本発明に係る光学シートの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６６】
５１・・・光源
５２・・・リフレクター
７１・・・偏光板
７２・・・液晶パネル
７３・・・偏光板
７４・・・プリズムフィルムもしくはプリズム層
７５・・・プリズムフィルムもしくはプリズム層
７６・・・光源ランプ
７７・・・反射フィルム
７８・・・拡散フィルム
７９・・・導光板
８１・・・ランプリフレクター
８２・・・拡散フィルム
８３・・・レンズシート
８４・・・光反射層
９０・・・液晶パネル
９１・・・光学素子（レンズもしくはプリズム）
９２・・・基材シート（第一層目、プラスチックシート）
９３・・・光反射層
９４・・・接着層
９５・・・光拡散板
９６・・・光源
９７・・・ランプハウス
９８・・・ＤＢＥＦもしくは拡散フィルム
９９・・・拡散フィルム
１００・・・基材シート（第二層目、ゴムシート）
１０１・・・基材シート（全体）
１０２・・・粘着層
【図１】
2009075258.tif 000006
【図２】
2009075258.tif 000007
【図３】
2009075258.tif 000008
【図４】
2009075258.tif 000009
【図５】
2009075258.tif 000010
【図６】
2009075258.tif 000011
【図７】
2009075258.tif 000012
【図８】
2009075258.tif 000013
【図９】
2009075258.tif 000014
【図１０】
2009075258.tif 000015
【図１１】
2009075258.tif 000016
【図１２】
2009075258.tif 000017
【図１３】
2009075258.tif 000018
【図１４】
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