JP2002277616A

JP2002277616A - 光学シート

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Publication number: JP2002277616A
Application number: JP2001078299A
Authority: JP
Inventors: Motohiko Okabe; 元彦岡部; Masakazu Kamikita; 正和上北
Original assignee: Keiwa Inc
Current assignee: Keiwa Inc
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2001-03-19
Publication date: 2002-09-25
Anticipated expiration: 2021-03-19
Also published as: JP4763143B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光源に対する効率を低下させることなく、液
晶表示装置の画面の正面の方向である真上方向により近
づけるように光線を導くことができ、かつバックライト
ユニットの小型化の要請に反することのない、光学シー
トを提供することである。【解決手段】下方より入射する光線を上方へ出射させ
る光学シート１を以下のように構成する。光学シート１
を、横方向に交互に配列される第一の四角形部３と第二
の四角形部５により形成される光線制御部４を備える構
成とする。第一の四角形部３及び第二の四角形部５は、
それらの断面形状が正方形又は長方形に形成されてお
り、第一の四角形部３が第二の四角形部５より屈折率が
高くなるように形成されている。これにより、この光学
シート１によると、下方より光学シート１に入射した光
線を上方へ出射させるにあたり、より真上方向に近づけ
るように導くことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置のバ
ックライトユニットに組み込んで用いられる光学シート
に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置には、光源と該光源から出
射した光線を液晶表示装置の画面に集光させるための部
材とからなるバックライトユニットが組み込まれてい
る。即ち、光源より出射された光線を、光源に隣接して
配置される導光板とその他の光学シートとによって液晶
表示装置の画面へと導き、該画面を鮮明に表示できるよ
うにされている。

【０００３】図７に、従来のバックライトユニット３０
の一例についての概略構成を示す。

【０００４】図７において、矢印Ａは前後方向を示し、
矢印Ｂは左右方向を示し、矢印Ｃは上下方向を示してい
る。図７に示されるように、バックライトユニット３０
は、光源としてのランプ３１と、その左端の外側にラン
プ３１が位置するように配置される導光板３２と、導光
板３２の上側に配置される光学シートとしての光拡散シ
ート３３と、光拡散シート３３の上側に配置される光学
シートとしてのプリズムシート３４とを備えて構成され
ている。

【０００５】このバックライトユニット３０において、
ランプ３１より導光板３２に入射した光線は、導光板３
２の上面から右斜め上方の特定の角度をなす方向にピー
クを示す分布の光線として出射され、光拡散シート３３
に入射する。そして、光拡散シート３３に入射した光線
は、該光拡散シート３３を伝わる際の拡散によって、よ
り上方に近い方向にピークを示す分布の光線としてその
上面より出射され、プリズムシート３４に入射する。

【０００６】そして、プリズムシート３４に入射した光
線は、そのプリズム部３４ａによって、より真上に近い
方向にピークを示す分布の光線としてプリズムシート３
４の上面より出射される。これにより、プリズムシート
の上面を出射した光線が、さらに上方の図示していない
液晶表示装置の画面に集光され、該画面が照明されるこ
とになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
バックライトユニットにおいて、光拡散シートを出射す
る光線について、該光拡散シートによる拡散をより強め
るようにすると、液晶表示装置の画面正面の方向である
真上方向により近づく光線として出射させることができ
る。

【０００８】しかし、光拡散シートの拡散を強くしすぎ
ると、光線のピークの方向を目的の真上方向に近づける
ことができるとしても、液晶の画面に導かれる光量自体
を減少させることになり、光源に対する効率の低下を招
く。

【０００９】また、前記プリズムシートにあっては、プ
リズムの角部分が他の部材によって物理的な損傷を受け
やすいという問題があった。そして、この問題を回避す
る等のため、プリズムシートの上にさらに光拡散シート
を配置する場合もあった。そのため、バックライトユニ
ットを構成する部材数が嵩むこともあり、小型化の要請
に反することがあった。

【００１０】そこで、本発明は、光源に対する効率を低
下させることなく、液晶表示装置の画面の正面の方向で
ある真上方向により近づけるように光線を導くことがで
き、かつ小型化の要請に反することのない、光学シート
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の光学シートは、下方から入射した光線を上
方へ出射させる光学シートであって、断面形状が正方形
又は長方形をなし多数平行に配設された第一の四角形部
と、断面形状が正方形又は長方形をなし多数平行に配設
された第二の四角形部とによって形成された光線制御部
を有し、前記第一の四角形部と第二の四角形部は、上下
方向の高さを等しくして横方向に交互に配列され、第一
の四角形部が第二の四角形部より屈折率の高い材質によ
って形成されており、前記第一の四角形部の上面部分と
第二の四角形部の上面部分とによって形成される光線制
御部の上面、及び前記第一の四角形部の下面部分と第二
の四角形部の下面部分とによって形成される光線制御部
の下面が略平面に形成されており、前記下方から入射し
た光線を、より真上方向に近づけるように上方へ出射さ
せることができる光学シートである（請求項１）。

【００１２】この発明の光学シートによると、従来のプ
リズムシートのごとく外部に向かって角部分をなすプリ
ズム形状を形成することなく、下方から入射した光線を
より真上方向に近づけるように上方へ出射させることが
できる。これにより、従来のプリズムシートのように角
をなす部分が外部に晒されることがないので、光学的に
機能する部分が損傷を受けやすいという問題を解消でき
る。

【００１３】また、従来の光拡散シートのように光線の
ピークの方向をより真上方向に近づけようとすると上方
に導かれる光量自体を減少させてしまうということがな
く、光源に対する効率の低下を招くことがない。

【００１４】これにより、本発明の光学シートを用いる
と、バックライトユニットを構成する部材数を増加させ
ることなく、光源に対する高い効率で液晶画面を照明す
ることができる。

【００１５】そして、光学シートにおける前記第一の四
角形部と第二の四角形部との屈折率の差を０．１５以上
とすることができ（請求項２）、第一の四角形部と第二
の四角形部との屈折率の差を０．３以上とすることもで
きる（請求項３）。即ち、第一の四角形部と第二の四角
形部との屈折率の差をより大きく設定すると、光線制御
部によってより真上方向に近づけるように光線を導くこ
とができる。

【００１６】また、前記第一の四角形部の屈折率を１．
５７以上とすることができ（請求項４）、前記第一の四
角形部の屈折率を１．６以上とすることもできる（請求
項５）。即ち、第一の四角形部の屈折率をより大きく設
定すると、光線制御部によってより真上方向に近づける
ように光線を導くことができる。

【００１７】また、前記光学シートの最上層に光拡散層
を設けることができる（請求項６）。これにより、光学
シートより上方へ光線を出射させるにあたり、最上層の
光拡散層によって光拡散させることによってより真上方
向に近づけるように光線を導くことができる。

【００１８】また、前記光学シートの最下層にスティッ
キング防止層を設けることもできる（請求項７）。かか
るスティッキング防止層を設けると、光学シートをバッ
クライトユニットに組み込んだ場合に、スティッキング
防止層を介して光学シートを導光板と接するようにでき
るので、ぎらつく光のイメージが液晶画面に投影される
ことを防止できる。これにより、この発明の光学シート
によると、下方から入射した光線をより真上方向に導い
て上方へ出射させることにより液晶画面を効率良く照明
できるとともに、ぎらつく光のイメージが液晶画面に投
影されることを防止することもできる。これにより、こ
の発明の光学シートによると、限られた光源の明るさの
下で、液晶画面に映し出される画像の品質をより向上さ
せることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、図１乃至図６に基づい
て、本発明の実施の形態について説明する。

【００２０】図１は、本発明の光学シートの一実施形態
である光学シート１が用いられたバックライトユニット
１０の斜視図である。図１において、矢印Ａは前後方向
を示し、矢印Ｂは左右方向を示し、矢印Ｃは上下方向を
示している。以下、他の図面においても、これらの各方
向について同様に示す。

【００２１】バックライトユニット１０は、ランプ８と
導光板７と光学シート１を備えて構成されている。ラン
プ８は、バックライトユニット１０における光源であ
り、前後方向に沿って配置されている。導光板７は、そ
の左端部の外側にランプ８が位置するように配置されて
いる。導光板７は、左側から入射したランプ８の光線を
後に説明する光学シート１へ導くための部材であり、そ
の下面の外側には、図示していない反射ドットが形成さ
れ、または、反射シートが設けられている。そして、導
光板７に入射した光線は、前記反射ドット等により右斜
め上方へ反射され、導光板７の上面より光学シート１へ
出射される。

【００２２】また、導光板７は、導光板の材料として典
型的であるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）によ
り形成される。この導光板７の上面より出射される光線
について、図２により説明する。図２において、横軸は
左右方向における右向きを正方向にとり、縦軸は上下方
向における上向きを正方向にとっている。導光板７の上
面より出射される光線は、図２に示されるように、左右
方向に対して右斜め上方の特定の角度θ１の方向にピー
クを示す分布となる。

【００２３】次に、光学シート１について、図３を参酌
しつつ説明する。図３は、図１におけるIII−III線矢視
断面に含まれる、光学シート１の部分断面図である。光
学シート１は、前記導光板７に対する上側に配置されて
おり、導光板７を出射した光線を、さらに上方の特に図
示していない液晶表示装置の画面へと導くための部材で
ある。

【００２４】光学シート１は、下基板部２と光線制御部
４を備えている。下基板部２は、光線制御部４に対する
下側に設けられている。そして、下基板部２の下面２ａ
は略平面に形成されており、導光板７を出射した光線は
下基板部２の下面２ａより光学シート１へ入射する。ま
た、下基板部２の上面２ｂは略平面に形成されており、
この下基板部２の上面２ｂに光線制御部４が付設されて
いる。

【００２５】光線制御部４は、多数平行に配設された第
一の四角形部３と第二の四角形部５とによって形成され
ている。そして、第一の四角形部３と第二の四角形部５
は、横方向（左右方向）に交互に配列されており、第一
の四角形部３の上下方向の高さと第二の四角形部５の上
下方向の高さとが略等しくなるように形成されている。

【００２６】第一の四角形部３は、その断面形状が正方
形又は長方形をなしており、第一の四角形部３を形成す
る四つの角部分の内角は略直角に形成されている。そし
て、第一の四角形部３には、側方に位置する第一の側面
３ａ及び第二の側面３ｂが形成されている。これら第一
の側面３ａ及び第二の側面３ｂは、左右方向Ｂに対して
略垂直をなしている。

【００２７】第二の四角形部５は、その断面形状が正方
形又は長方形をなしており、第二の四角形部５を形成す
る四つの角部分の内角は略直角に形成されている。そし
て、第二の四角形部５には、側方に位置する第一の側面
５ａ及び第二の側面５ｂが形成されている。これら第二
の側面５ａ及び第二の側面５ｂは、左右方向Ｂに対して
略垂直をなしている。

【００２８】光線制御部４の上面は、第一の四角形部３
の上面部分と第二の四角形部５の上面部分とによって形
成されている。また、光線制御部４の下面は、第一の四
角形部３の下面部分と第二の四角形部５の下面部分とに
よって形成されている。そして、光線制御部４の上面及
び下面は略平面をなすように形成されている。

【００２９】上記光学シート１を構成する下基板部２、
第一の四角形部３及び第二の四角形部５は樹脂により形
成される。そして、下基板部２、第一の四角形部３及び
第二の四角形部５を形成するための樹脂として、熱可塑
性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化樹脂（紫外線硬
化樹脂、電子線硬化樹脂を含む）を用いることができ
る。

【００３０】光学シート１の上記各部のうち、第一の四
角形部３については、熱可塑性樹脂により形成するのが
より好ましい。即ち、光線制御部４を形成する場合に、
まず第一の四角形部３を形成する場合には、熱可塑性樹
脂によると容易に形成できるからである。

【００３１】また、第二の四角形部５については、熱硬
化性樹脂により形成するのがより好ましい。即ち、光線
制御部４を形成する場合に、先に形成された第一の四角
形部３の間に樹脂を埋め込むことによって第二の四角形
部５を形成する場合には、熱硬化性樹脂を用いると容易
に形成できるからである。

【００３２】また、上記第一の四角形部３及び第二の四
角形部５を形成するにあたり、所定の形状の精度に形成
する観点からは、電離放射線硬化樹脂により形成するの
が好ましい。電離放射線硬化樹脂によると、第一の四角
形部３及び第二の四角形部５の四角形状について、所定
の精度に形成することを容易とできるからである。

【００３３】この光学シート１を形成するためのより具
体的な樹脂の例として、アクリル樹脂、ポリカーボネー
ト、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
エチレンナフタレート、ポリオレフィン、セルロースア
セテート、ポリエステル、耐候性塩化ビニル等を挙げる
ことができる。

【００３４】また、これらの樹脂に関して、光学シート
１が光線の導光に用いられることから、透明の樹脂が用
いられ、特に無色透明であることがより好ましい。

【００３５】また、光学シート１を樹脂により形成する
にあたり、必要に応じて可塑剤、安定化剤、劣化防止
剤、分散剤、帯電防止剤等を配合させることもできる。

【００３６】そして、第一の四角形部３及び第二の四角
形部５を形成するための樹脂を選択するにあたり、第一
の四角形部３の屈折率ｎ１が第二の四角形部５の屈折率
ｎ２より大きくなるように選択される。下基板部２につ
いては、第一の四角形部３と同一の材質によって形成さ
れており、その屈折率はｎ１とされている。

【００３７】そして、第一の四角形部３の屈折率ｎ１と
第二の四角形部５の屈折率ｎ２との差が、０．１５以上
となるように選択するのがより好ましく、０．３以上と
なるように選択するのがさらに好ましい。これにより、
後に説明する光線制御部４によって光線を導くことに関
して、より真上方向に近づけるように導き得るからであ
る。

【００３８】また、第一の四角形部３の屈折率ｎ１につ
いて、１．５７以上とするのがより好ましく、１．６以
上とするのがさらに好ましい。これにより、光線制御部
４によって光線を導くことに関して、より真上方向に近
づけるように導き得るからである。

【００３９】また、下基板部２と第一の四角形部３と第
二の四角形部５とによって形成される光学シート１につ
いて、その上下方向の厚さは約５０μｍ以上５００μｍ
以下の範囲に形成される。また、前記光学シート１の上
下方向の厚さを７０μｍ以上２００μｍ以下の範囲とす
るのがより好ましい。

【００４０】次に、導光板７を出射した光線が光学シー
ト１により導光される様子について、図３に基づいて説
明する。この図３において、光線の方向を表す角度θ１
乃至θ７について、左右方向を基準として測られる角度
で表わされている。

【００４１】導光板７を出射した光線は、上記図２に基
づき説明したように、左右方向に対してθ１で表される
方向にピークを示す分布をなしている。かかるピークの
方向に沿って進行する光線のうちＬ１は、以下のように
導かれる。

【００４２】光線Ｌ１は、下基板部２の下面２ａより光
学シート１へ入射するが、下基板部２への入射に際して
上方に近づくように屈折する（θ１＜θ２）。次に、光
線Ｌ１は、下基板部２から第一の四角形部３をとおり、
第一の四角形部３の第二の側面３ｂを通って第一の四角
形部３を出射する。

【００４３】次に、第二の四角形部５の第一の側面５ａ
より第二の四角形部５へと入射するが、この第二の四角
形部５への入射に際してさらに上方に近づくように屈折
する（θ２＜θ３）。そして、光線Ｌ１は、第二の四角
形部５の内部を進行した後に光学シート１の上面より、
真上方向から遠ざかるように屈折して外部へ出射する
（θ４＜θ３）。

【００４４】上記光線Ｌ１について、上記θ１の角度を
なして光学シート１へ入射し、光学シート１より上記θ
４の角度をなして出射されるので、導光板７を出射して
下方から入射し、より真上方向に近づくように上方へ出
射される（θ１＜θ４）。

【００４５】一方、導光板７を出射した光線の分布のピ
ークを示す角度θ１の方向に沿って進行する光線のうち
Ｌ２は、以下のように導かれる。光線Ｌ２は下基板部２
の下面２ａより光学シート１へ入射するが、その入射に
際して上方に近づくように屈折する（θ１＜θ２）。次
に、光線Ｌ２は、下基板部２を出射して第二の四角形部
５へ入射する。この第二の四角形部５への入射に際し
て、真上方向から遠ざかるように屈折する（θ５＜θ
２）。

【００４６】そして、光線Ｌ２は、第二の四角形部５の
内部を進行した後に、第二の四角形部５の第二の側面５
ｂを出射し、第一の四角形部３の第一の側面３ａを通っ
て第一の四角形部３へ入射する。光線Ｌ２は、第一の四
角形部３への入射に際して、真上方向から遠ざかるよう
に屈折する（θ６＜θ５）。

【００４７】そして、光線Ｌ２は、第一の四角形部３内
を通って第一の四角形部３の上面部分に到達する。そし
て、第一の四角形部３の上面部分に到達した光線Ｌ２は
下方へ光線Ｌ２’として反射される（θ７）。

【００４８】この第一の四角形部３の上面部分に到達し
て下方に反射された光線Ｌ２’は、光学シート１内を伝
達され、第一の四角形部３や第二の四角形部５の界面等
において透過又は反射を繰り返すが、最終的に光学シー
ト１の上方へ出射される部分について、下基板部２及び
第一の四角形部３の屈折率ｎ１と第二の四角形部５の屈
折率ｎ２との関係から、上記θ１で表される方向に比
べ、より真上方向に近づくように出射させることができ
る。

【００４９】このように、光学シート１に対して入射し
た光線のうち光線Ｌ２についても、より真上方向に近づ
くように上方へ出射させることができる。

【００５０】以上に説明したように、この光学シート１
によると、前記θ１の方向にピークを示す分布をなして
光学シート１の下面より入射した光線について、光学シ
ート１の上面全体の平均において、前記θ１より大きい
角度をなす方向にピークを示す分布の光線として出射さ
せることができ、より真上方向に近づけるように上方へ
と出射させることができる。

【００５１】これにより、本発明の光学シート１による
と、従来のプリズムシートのごとく外部に向かって角部
分をなすプリズム形状を形成することなく、下方から入
射した光線をより真上方向に近づけるように上方へ出射
させることができる。これにより、従来のプリズムシー
トのように角をなす部分が外部に晒されることがないの
で、光学的に機能する部分が損傷を受けやすいという問
題を解消できる。

【００５２】そして、第一の四角形部３の屈折率ｎ１と
第二の四角形部５の屈折率ｎ２との相互の調節により、
光学シート１の上面より光線を出射させる方向をコント
ロールできる。これにより、光学シート１をバックライ
トユニットとして用いるにあたり、必ずしもプリズムシ
ート等の他のシートを多数組み合わせて用いる必要がな
く、少ない部材数でバックライトユニットを構成するこ
とができ、バックライトユニットを小型化することを可
能にできる。

【００５３】また、光学シート１にあっては、光線制御
部４を構成する第一の四角形部３及び第二の四角形部５
が正方形又は長方形をなす形状に基づいて形成されるの
で、後に説明する製法により形成するにあたり、成形が
容易である。即ち、従来のプリズムシートであれば、三
角形状をなすプリズムを形成するにあたり、その三角の
角度を所要の角度に形成することは容易でなかったが、
本発明の光学シート１にあっては、このような成形上の
困難を伴うことがない。

【００５４】なお、以上に説明した光学シート１につい
て、下基板部２を第一の四角形部３と異なる材質によっ
て形成することもできる。下基板部２を第一の四角形部
３と異なる材質により形成する場合、第一の四角形部３
の屈折率と略等しい屈折率を与える材質によって形成す
るのがより好ましい。例えば、第一の四角形部３をＰＳ
系樹脂（ポリスチレン系樹脂、屈折率１．５７）により
形成し、下基板部２をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレ
ート、屈折率１．５７５）により形成することができ
る。

【００５５】また、以上に説明した光学シート１の例で
は、光線制御部４と下基板部２とにより光学シートを構
成する例を説明したが、光学シートを図４に示されるよ
うに構成することもできる。即ち、図４に示される光学
シート１１のように、光線制御部４に対する上側に上基
板部６を備えて構成することもできる。

【００５６】この光学シート１１のように上基板部６を
設ける場合には、上基板部６の材質について、第二の四
角形部５と同じ材質により形成することができる。ま
た、上基板部６を第二の四角形部５と異なる材質により
形成する場合、第二の四角形部５と屈折率を略等しくす
るように材質を選択するのがより好ましい。

【００５７】なお、この光学シート１１において、下基
板部２の屈折率にかかる材質の選択については、光学シ
ート１と同様であり、第一の四角形部３と同一の材質と
することができ、また異なる材質とすることもできる。
光学シート１１の下基板部２を第一の四角形部３と異な
る材質により形成する場合、屈折率ｎ１に略等しい屈折
率となる材質を選択するのがより好ましい。

【００５８】次に、本発明の光学シートの製造方法につ
いて説明する。図５は、光学シートの製法の一例である
押し出し成形工程の概略を示す図である。図５には、シ
ート成形機を用いて押し出し成形を行う例が示されてい
る。

【００５９】図５に示されるシート成形機２０は、樹脂
溶融装置２１と、成形ロール部２２と、シート巾調整装
置２３と、巻き取り装置２５とを備えている。

【００６０】樹脂溶融装置２１では、投入部２１Ａを介
して投入された樹脂が２５０〜３００℃の範囲で加熱さ
れ溶融される。成形ロール部２２には、形成したい形状
を反転させた形状に切削された一のロールと、この一の
ロールとの間で溶融された樹脂をニップするための他の
ロールが設けられている。

【００６１】シート巾調整装置２３は、成形ロールを通
って成形されたシートを所要のシート巾に裁断するため
の装置である。また、巻き取り装置２５は、形成された
シートを巻き取るための装置である。巻き取り装置２５
により巻き取られたシートは、巻き取り装置２５より取
り外されてシート成型機２０より取り出される。

【００６２】シート成形機２０を用いて上記光学シート
１を形成するにあたり、成形ロール部２２の一のロール
について、第一の四角形部３を反転させた形状が多数平
行に切削されたものを用意する。そして、第一の四角形
部３及び下基板部２を形成するための樹脂を樹脂溶融装
置２１の投入部２１Ａより投入して溶融させた後、成形
ロール部２２を通過させる。これにより、下基板部２と
第一の四角形部３とを備える形状とされたシートが形成
される。

【００６３】そして、下基板部２及び第一の四角形部３
の形状とされたシートをシート巾調整装置２３を通した
後に巻き取り装置２５で巻き取ると、光学シート１の下
基板部２及び第一の四角形部３を構成するシートを形成
できる。

【００６４】次に、以上に得られたシートに対して、そ
の第一の四角形部３の各々の間に形成される空隙に、第
二の四角形部５を形成するための溶融された樹脂を注入
して埋め込むことにより、第二の四角形部５を形成でき
る。

【００６５】次に、下基板部２の下面について略平面と
なるよう仕上げ加工を施す。また、第一の四角形部３の
上面部分及び第二の四角形部５の上面部分を光線制御部
４の上面として形成するべく、仕上げ加工を施す。即
ち、第一の四角形部３の上面部分が外部に晒されるよう
にするととともに略平面となるようにし、また、第二の
四角形部５の上面部分を略平面に形成するよう仕上げ加
工を施し、第一の四角形部３の上面部分と第二の四角形
部５の上面部分とにより一の略平面を形成して光線制御
部４の上面が形成されるようにする。

【００６６】また、上記シート成形機２０を用いて上記
光学シート１１を形成するにあたっては、以上に説明し
た光学シート１の下基板部２及び第一の四角形部３を形
成するための工程と同様の工程を実行することにより、
下基板部２及び第一の四角形部３に加えて、第二の四角
形部５及び上基板部６を形成することができ、光学シー
ト１１を得ることができる。

【００６７】光学シート１１については、下基板部２及
び第一の四角形部３と、第二の四角形部５及び上基板部
６との形状に関して、下基板部２及び第一の四角形部３
を反転させると、第二の四角形部５及び上基板部６を得
ることができる。従って、下基板部２及び第一の四角形
部３を形成するための樹脂に変えて、第二の四角形部５
及び上基板部６を形成するための樹脂を用い、下基板部
２及び第一の四角形部３を形成する工程と同様の工程を
実行することにより第二の四角形部５及び上基板部６を
得ることができる。

【００６８】そして、下基板部２及び第一の四角形部３
を構成するシート、及び第二の四角形部５及び上基板部
６を構成するシートを形成した後に、これらのシートを
互いに上下に嵌め合わせることにより光学シート１１を
得ることができる。

【００６９】次に、本発明の光学シートを製造するため
の他の製法の例について説明する。図６は、本発明の光
学シートの他の製法の一例である、樹脂を紫外線（Ｕ
Ｖ）硬化させる方法を用いる工程の概略を示している。
以下の説明では、光学シート１１の形態に構成される光
学シート、即ち下基板部２及び第一の四角形部３と第二
の四角形部５及び上基板部６とにより構成される光学シ
ートの例を挙げて説明する。

【００７０】まず、下基板部２及び第一の四角形部３を
形成するための金型Ｍ０を用意する。この金型Ｍ０は、
その表面に第一の四角形部３を反転させた形状が多数平
行に切削されて形成されている。

【００７１】まず、第一工程（ａ）により、前記金型Ｍ
０の表面に液状にされた紫外線硬化樹脂Ｒ１’を供給
し、この紫外線硬化樹脂と同じ材質で形成された透明ベ
ースＳをその上に載せる。

【００７２】次に、第二工程（ｂ）により、透明ベース
Ｓの上から紫外線ＵＶを照射し、樹脂Ｒ１’を硬化させ
て樹脂層Ｒ１を形成する。次に、第三工程（ｃ）によ
り、透明ベースＳと硬化させた樹脂層Ｒ１をともに剥離
すると、下基板部２及び第一の四角形部３を構成するシ
ートを得ることができる。

【００７３】次に、第四工程（ｄ）により、以上の下基
板部２及び第一の四角形部３を構成するシートに対し
て、その第一の四角形部３の各々の間に形成される空隙
に、第二の四角形部５及び上基板部６を形成するための
液状にされた樹脂を注入して埋め込むと、第二の四角形
部５及び上基板部６に相当する樹脂層Ｒ２を形成でき
る。

【００７４】そして、図示されない仕上げ工程を実行す
ることにより、光学シート１を得ることができる。この
仕上げ工程として、下基板部２の下面について略平面と
なるよう仕上げ加工を施す。また、上基板部６の上面に
ついて略平面となるように仕上げ加工を施す。

【００７５】次に、本発明にかかる光学シートのより具
体的な例について、図３に示された光学シート１の例に
基づいて説明する。光学シート１の下基板部２及び第一
の四角形部３について、屈折率ｎ１＝１．５８６となる
ように形成する。また、第二の四角形部５について、屈
折率ｎ２＝１．３５となるように形成する。また、光学
シート１の上方及び下方は空気層であるとし、空気層の
屈折率をｎ０＝１．０とする。

【００７６】表１は、光学シート１を構成する前記各部
分を前記屈折率ｎ１、ｎ２とした場合に、光学シート１
により光線が導かれる光学シート１中の各部における方
向を表す角度を示している。表１におけるθ１乃至θ７
の各々が表す量については、上記図３に基づき説明した
とおりである。

【００７７】

【表１】

【００７８】θ１は、導光板７を出射して光学シート１
の下面へ入射する光線の分布のピークに沿って進行する
光線Ｌ１、Ｌ２の方向を左右方向を基準として角度によ
り表したものである。θ２は、下基板部２へ入射する際
に屈折した光線Ｌ１、Ｌ２の方向を左右方向を基準とし
て角度により表したものである。

【００７９】θ３は、第一の四角形部３より第二の四角
形部５へ入射する際に屈折した光線Ｌ１の方向を左右方
向を基準として角度により表したものである。θ４は、
第二の四角形部５より上方へ出射する際に屈折した光線
Ｌ１の方向を左右方向を基準として角度により表したも
のである。

【００８０】θ５は、下基板部２より第二の四角形部５
へ入射する際に屈折した光線Ｌ２の方向を左右方向を基
準として角度により表したものである。θ６は、第二の
四角形部５より第一の四角形部３へ入射する際に屈折し
た光線Ｌ２の方向を左右方向を基準として角度により表
したものである。

【００８１】θ７は、第一の四角形部３の上面に到達し
た光線のうち下方へ反射する光線の方向を左右方向を基
準として角度により表したものである。この例では、第
一の四角形部３の上面に到達した光線は全て下方へと反
射される。

【００８２】この光学シート１の例について、下基板部
２及び第一の四角形部３を屈折率ｎ１＝１．５８６とな
るように形成するにあたり、樹脂としてポリカーボネー
トを用いることができる。また、第二の四角形部５を屈
折率がｎ２＝１．３５となるように形成するにあたり、
樹脂としてフッ素含有アクリル系樹脂を用いることがで
きる。

【００８３】表１に示されるθ１とθ４の比較から、こ
の光学シート１によれば、下方から入射した光線をより
真上方向に近づく方向として上方へ出射させ得ることが
判る。また、上記θ７で表される方向へ反射されたもの
についても、最終的に、より真上方向に近づく方向とし
て上方へ出射させることができる。

【００８４】また、第一の四角形部３及び第二の四角形
部５について、これらの屈折率ｎ１、ｎ２に関して、表
２に示される組み合わせを採用することもできる。

【００８５】

【表２】

【００８６】この表２におけるサンプル１、サンプル２
について、第一の四角形部３の屈折率をｎ１＝１．４７
９とするにあたり、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）により形成することができる。

【００８７】また、サンプル３乃至サンプル６につい
て、第一の四角形部３の屈折率をｎ１＝１．５８６とす
るにあたり、ポリカーボネート（ＰＣ）により形成する
ことができる。また、サンプル７乃至サンプル１０につ
いて、第一の四角形部３の屈折率をｎ１＝１．６６９と
するにあたり、ポリ−ｐ−キシリレン（p-xylylene）に
より形成することができる。

【００８８】また、サンプル１、サンプル４、サンプル
１０について、第二の四角形部５の屈折率をｎ２＝１．
４５とするにあたり、フッ素含有アクリル系樹脂により
形成することができる。また、サンプル２、サンプル６
について、第二の四角形部５の屈折率をｎ２＝１．４と
するにあたり、フッ素含有アクリル系樹脂により形成す
ることができる。

【００８９】また、サンプル３、サンプル８について、
第二の四角形部５の屈折率をｎ２＝１．５とするにあた
り、アクリル系樹脂により形成することができる。ま
た、サンプル５について、第二の四角形部５の屈折率を
ｎ２＝１．４４とするにあたり、フッ素含有アクリル系
樹脂により形成することができる。

【００９０】また、サンプル７について、第二の四角形
部５の屈折率をｎ２＝１．３６３とするにあたり、フッ
素含有アクリル系樹脂により形成することができる。

【００９１】以上の説明では、図３及び図４に示したよ
うに、第一の四角形部３及び第二の四角形部５により形
成される光線制御部４を一層設ける例を挙げて説明した
が、光線制御部４を上下に二層以上重ねて設けるように
してもよい。光線制御部４を上下により多層に設ける
と、下方から入射した光線をより真上方向に近づけるよ
うに上方へ導くことができる。

【００９２】また、以上の説明では、本発明の光学シー
トを用いるにあたり、図１に基づき説明したように、導
光板７の一方側にのみランプ８が配置されるバックライ
トユニットに組み込む例を挙げて説明したが、光源とし
てのランプ８は、導光板７の一方側のみに配置されると
は限らない。

【００９３】即ち、本発明の光学シートを用いるにあた
っては、図１に示される導光板７と光学シート１の配置
を基準として説明すると、導光板７に対する右側にラン
プ８をもう一本配置するようにしても構わない。このよ
うに、導光板７に対する左右両側にランプが配置される
場合であっても、前記二つのランプを出射し導光板７を
通って光学シートに下方から入射した光線を、より真上
方向に近づく方向として上方へ出射させることができ
る。

【００９４】また、以上に説明した光学シートに関し
て、特に図示しない光拡散層を最上層に設けることがで
きる。光拡散層については周知の各種の光拡散層によっ
て形成することができ、ビーズとバインダーとにより形
成されてなるものや、光線の出射面側をエンボス形状に
加工する等、光拡散層として周知の構成を用いることが
できる。

【００９５】本発明の光学シートに光拡散層を設ける
と、光線を上方へ出射させる際の光拡散層による光拡散
によって、さらに光線のピークの方向を真上方向に近づ
けることができる。従って、従来の光拡散シートに比べ
て光線をより真上方向に近づけるように導くことがで
き、バックライトユニットを構成する部材数を増加させ
ることなく、液晶画面の正面の方向へ効率良く光線を導
くことができる。

【００９６】また、以上に説明した光学シートに関し
て、特に図示しないスティッキング防止層を最下層に設
けることもできる。このスティッキング防止層は、周知
のスティッキング防止層により形成することができ、互
いに離間したビーズ下方に突出させるように最下層に設
けることによって形成できる。このスティッキング防止
層を設けると、バックライトユニットを構成した場合
に、光学シートがスティッキング防止層を介して導光板
と接するようにできるので、ぎらつく光のイメージが液
晶画面に投影されることを防止できる。

【００９７】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の光学シ
ートによると、下方から入射した光線を液晶の画面の正
面に向かって集光させるにあたり、該シートが損傷を受
けることを防止できるという効果を奏する。また、本発
明の光学シートを用いると、第一の四角形部と第二の四
角形部との材質の選択に基づく相互の屈折率の調整によ
り、液晶画面の正面の方向である真上方向により近づけ
るように光線を導くことができる。これにより、バック
ライトユニットを構成する部材数を低減させることがで
きるという効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるバックライトユニットの斜視図
である。

【図２】光学シートに入射する光線を示す図である。

【図３】図１におけるIII−III線矢視断面に含まれる光
学シートの一部断面図である。

【図４】本発明の光学シートの他の例を示す図である。

【図５】シート成形機を用いて光学シートを製造する工
程を示す図である。

【図６】光硬化させる工程を用いて光学シートを製造す
る工程を示す図である

【図７】従来のバックライトユニットの斜視図である。

【符号の説明】

１光学シート２下基板部３第一の四角形部３ａ第一側面３ｂ第二側面４光線制御部５第二の四角形部５ａ第一側面５ｂ第二側面６上基板部７導光板８ランプ１０バックライトユニット１１光学シート２０シート成形機２１樹脂溶融装置２２成形ロール部２３シート巾調整装置２５巻き取り装置３０バックライトユニット３１ランプ３２導光板３３光拡散シート３４プリズムシート

フロントページの続き (72)発明者上北正和和歌山県日高郡印南町印南原4026−13 恵和株式会社アタック事業部アタック開発センター内Ｆターム(参考） 2H042 BA02 BA03 BA15 BA20 2K009 BB11 EE00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下方から入射した光線を上方へ出射させ
る光学シートであって、断面形状が正方形又は長方形をなし多数平行に配設され
た第一の四角形部と、断面形状が正方形又は長方形をな
し多数平行に配設された第二の四角形部とによって形成
された光線制御部を有し、前記第一の四角形部と第二の四角形部は、上下方向の高
さが等しくされて横方向に交互に配列され、第一の四角
形部が第二の四角形部より屈折率の高い材質によって形
成されており、前記第一の四角形部の上面部分と第二の四角形部の上面
部分とによって形成される光線制御部の上面、及び前記
第一の四角形部の下面部分と第二の四角形部の下面部分
とによって形成される光線制御部の下面が略平面に形成
されており、前記下方から入射した光線を、より真上方向に近づける
ように上方へ出射させることができる光学シート。
【請求項２】前記第一の四角形部と第二の四角形部と
の屈折率の差が、０．１５以上とされることを特徴とす
る請求項１に記載の光学シート。
【請求項３】前記第一の四角形部と第二の四角形部と
の屈折率の差が、０．３以上とされることを特徴とする
請求項２に記載の光学シート。
【請求項４】前記第一の四角形部の屈折率が、１．５
７以上とされることを特徴とする請求項１乃至３のいず
れかに記載の光学シート。
【請求項５】前記第一の四角形部の屈折率が１．６以
上とされることを特徴とする請求項４に記載の光学シー
ト。
【請求項６】前記光学シートの最上層に光拡散層が設
けられてなる、請求項１乃至５のいずれかに記載の光学
シート。
【請求項７】前記光学シートの最下層にスティッキン
グ防止層が設けられてなる、請求項１乃至６のいずれか
に記載の光学シート。