JP2004309801A - 光学シート及びこれを用いたバックライトユニット - Google Patents

Abstract

【課題】集光等の光学的機能が格段に高くかつ異方性を有する光学シート及びこれを用いて正面方向の高輝度化、視野角の適正化、薄型化等の品質の向上が促進されるバックライトユニットの提供を目的とするものである。
【解決手段】本発明の光学シート１は、表面に複数のマイクロレンズ４からなるマイクロレンズアレイ３を備えており、このマイクロレンズ４が楕円面５の部分的形状を有し、この楕円面５の長軸６が所定の平面方向と略平行に位置している。マイクロレンズ４の高さ比（Ｈ／Ｒ_Ｌ）は３／４以上１以下、扁平比（Ｒ_Ｌ／Ｒ_Ｓ１）は１．０５以上１．７以下、長軸半径（Ｒ_Ｌ）は１０μｍ以上１０００μｍ以下、充填率は４０％以上、表面粗さ（Ｒａ）は２μｍ以下、マイクロレンズアレイ３を構成する素材の屈折率は１．３以上１．８以下が好ましい。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集光、拡散、法線方向側への屈折等の諸機能を有し、特に液晶表示装置のバックライトユニットに好適な光学シート、及び、これを用いたバックライトユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、液晶層を背面から照らすバックライト方式が普及し、液晶層の下面側にエッジライト型（サイドライト型）、直下型等のバックライトユニットが装備されている。かかるエッジライト型のバックライトユニット２０は、一般的には図４（ａ）に示すように、光源としての棒状のランプ２１と、このランプ２１に端部が沿うように配置される方形板状の導光板２２と、この導光板２２の表面側に積層される複数枚の光学シート２３とを装備している。この光学シート２３は、屈折、拡散等の特定の光学的機能を有するものであり、具体的には（１）導光板２２の表面側に配設され、主に光拡散機能や集光機能を有するビーズ塗工タイプの光拡散シート２４、（２）光拡散シート２４の表面側に配設され、法線方向側への屈折機能を有するプリズムシート２５などが該当する。
【０００３】
このバックライトユニット２０の機能を説明すると、ランプ２１より導光板２２に入射した光線は、導光板２２裏面の反射ドット、反射シート（図示していない）及び各側面で反射され、導光板２２表面から出射される。導光板２２から出射した光線は、光拡散シート２４に入射し、拡散され、表面より出射される。その後、光拡散シート２４から出射された光線は、プリズムシート２５に入射し、表面に形成されたプリズム部２５ａによって、略真上方向にピークを示す分布の光線として出射される。このように、ランプ２１から出射された光線が、光学シート２３によって拡散され、略真上方向にピークを示すように屈折され、さらに上方の図示していない液晶層全面を照明するものである。
【０００４】
また図示していないが、上述の導光板２２の導光特性や光学シート２３の光学的機能などを考慮し、光拡散シートやプリズムシートなどの光学シートをさらに多く配設したバックライトユニットもある。
【０００５】
上記従来の光拡散シート２４としては、一般的には図４（ｂ）に示すように、透明な合成樹脂製の基材層２６と、この基材層２６の表面に積層されかつ光拡散性を有する光拡散層２７とを備えている（例えば特開２０００−８９００７公報等参照）。この光拡散層２７は、一般的にはバインダー２８中に樹脂ビーズ２９を有している。この樹脂ビーズ２９の存在によって光拡散シート２４の表面にレンズ状の微細凹凸が形成される。光拡散シート２４は、このレンズ状の微細凹凸や樹脂ビーズ２９の界面での屈折により拡散、集光、法線方向側への屈折（変角）等の光学的機能が奏される。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−８９００７公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の光拡散シート２４は、樹脂ビーズ２９表面にバインダー２８が覆うため、樹脂ビーズ２９が十分に突出し難く、意図する形状のマイクロレンズの形成が困難である。そのため、光拡散シート２４は、集光、拡散、変角等の光学的機能の向上には一定の限界がある。従って、従来のバックライトユニット２０では、高価でかつ取扱いが困難であるにも関わらず、１枚又は２枚のプリズムシート２５を備える必要がある。
【０００８】
また、上記従来の光拡散シート２４は、樹脂ビーズ２９の粒子径、配合量及び塗工量を変化させることで集光等の光学的機能の制御が可能であるが、樹脂ビーズ２９の均一分散ひいては均一塗工が凝集等により困難であるため、光学的機能の正確な制御は不可能である。
【０００９】
また、上記従来の光拡散シート２４は、光拡散層２７中の樹脂ビーズ２９によって光拡散機能を発揮することから、シート全面にかつ全方向に均一な光拡散機能を有している。一方、導光板２２表面から出射する光線は、ランプ２１と垂直方向と平行方向とで異なる輝度分布を有している。そのため、光拡散シート２４の光拡散機能を、ランプ２１と垂直方向の輝度分布又は平行方向の輝度分布のどちらかに適合させ、一方向の輝度分布における法線方向の出光量が大きくなるように設定すると、他方向の輝度分布においては法線方向の出光量を効率よく増大させることができない。つまり、上記従来の光拡散シート２４では、導光板２２表面から出射する光線の異方性を考慮し、法線方向の出光量を効率よく増大させることができない。
【００１０】
さらに、上記従来の光拡散シート２４は、光拡散層２７中の樹脂ビーズ２９により表面に形成される微細凹凸の高さがランダムになる。そのため、光拡散シート２４は、重ね合わされる他の光学部材に対し、応力集中により傷を付けてしまうおそれがある。
【００１１】
本発明はこれらの不都合に鑑みてなされたものであり、集光、拡散、変角等の光学的機能が格段に高く、その光学的機能に異方性及び高い制御性を有し、さらに重ね合わされる他部材への傷付けが抑制される光学シート及びこれを用いて正面方向の高輝度化、輝度の均一化、視野角の適正化、薄型化等の品質の向上が促進されるバックライトユニットの提供を目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた発明は、複数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイを表面に備え、このマイクロレンズが楕円面の部分的形状を有し、この楕円面の長軸が所定の平面方向と略平行に位置している光学シートである。
【００１３】
当該光学シートは、レンズ的屈折作用を奏する複数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイを表面に備えていることから、優れた光学的機能（集光機能、拡散機能、法線方向側への変角機能等）を有し、その光学的機能が容易かつ確実に制御される。また当該光学シートは、マイクロレンズが楕円面の部分的形状を有し、この楕円面の長軸が所定の平面方向と略平行に位置しているため、上記光学的機能に異方性を有し、具体的にはマイクロレンズの長軸と平行方向の光学的機能より長軸と垂直方向の光学的機能が大きくなる。さらに、当該光学シートは、マイクロレンズの高さを一定に調整することで、応力集中が抑制され、重ね合わされる他部材への傷付けが防止される。
【００１４】
当該光学シートにおいて、マイクロレンズの高さ（Ｈ）の楕円面の長軸半径（Ｒ_Ｌ）に対する高さ比（Ｈ／Ｒ_Ｌ）としては３／４以上１以下、マイクロレンズの長軸半径（Ｒ_Ｌ）としては１０μｍ以上１０００μｍ以下、マイクロレンズの充填率としては４０％以上、マイクロレンズの表面粗さ（Ｒａ）としては２μｍ以下、マイクロレンズアレイを構成する素材の屈折率としては１．３以上１．８以下が好ましい。マイクロレンズの高さ比（Ｈ／Ｒ_Ｌ）、長軸半径（Ｒ_Ｌ）、充填率、表面粗さ（Ｒａ）及び素材の屈折率を上記範囲とすることで、集光、拡散、法線方向側への屈折等の光学的機能がさらに高められる。
【００１５】
当該光学シートにおいて、上記楕円面の長軸半径（Ｒ_Ｌ）の平面方向と略平行な短軸半径（Ｒ_Ｓ１）に対する扁平比（Ｒ_Ｌ／Ｒ_Ｓ１）としては１．０５以上１．７以下が好ましい。マイクロレンズの扁平比（Ｒ_Ｌ／Ｒ_Ｓ１）を上記範囲とすることで、光学的機能を高く維持しつつ、光学的機能の異方性を発現し、その結果異方性を有する導光板表面からの出射光線を効率よく法線方向に向けることができる。
【００１６】
上記マイクロレンズアレイにおけるマイクロレンズの配設パターンとしては菱格子パターン又はランダムパターンが好ましい。この菱格子パターンは平面形状が楕円の当該マイクロレンズをより密に配設することができるため、当該光学シートのマイクロレンズの充填率が容易に高められ、集光、拡散等の光学的機能が格段に向上される。またランダムパターンでマイクロレンズを配設することで、当該光学シートを他の光学部材と重ね合わせた際にモアレの発生が低減される。
【００１７】
上記マイクロレンズアレイを構成する素材としては放射線硬化型樹脂又は熱可塑性樹脂を用いるとよい。かかる放射線硬化型樹脂又は熱可塑性樹脂によれば、上記形状のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイを容易かつ確実に形成することができる。
【００１８】
当該光学シートは、裏面にバインダー中にビーズが分散したスティッキング防止層を備えるとよい。このように裏面にスティッキング防止層を備えることで、当該光学シートと裏面側に配設される導光板、プリズムシート等とのスティッキングが防止される。
【００１９】
従って、ランプから発せられる光線を分散させて表面側に導く液晶表示装置用のバックライトユニットにおいて、当該光学シートを備えるよい。当該バックライトユニットは、集光、拡散、変角等の光学的機能が高い当該光学シートによって、エネルギー効率が向上し、正面方向の高輝度化、輝度の均一化、視野角の適正化等により品質が高められ、さらに光学シート枚数の低減による薄型化が促進される。また、当該バックライトユニットは、光学的機能に異方性を有する当該光学シートによって、異方性を有する導光板表面からの出射光線を効率よく法線方向に向けることができる。
【００２０】
ここで、「マイクロレンズ」とは、凸レンズ及び凹レンズを含む概念である。「高さ（Ｈ）」とは、マイクロレンズが凸レンズの場合にはマイクロレンズの基底面から最頂部までの垂直距離、マイクロレンズが凹レンズの場合にはマイクロレンズの開口面から最底部までの垂直距離を意味する。「充填率」とは、当該光学シートの表面投影形状における単位面積当たりのマイクロレンズの占有比率を意味する。「菱格子パターン」とは、表面に菱格子を仮定し、その菱格子の交点にマイクロレンズを配設するパターンを意味する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しつつ本発明の実施の形態を詳説する。図１（ａ）は本発明の一実施形態に係る光学シートを示す模式的部分平面図、図１（ｂ）及び（ｃ）は図１（ａ）の光学シートの模式的Ａ−Ａ断面図及び模式的Ｂ−Ｂ断面図、図２は図１の光学シートを備えるバックライトユニットを示す模式的断面図、図３は図１の光学シートとは異なる形態の光学シートを示す模式的部分断面図である。
【００２２】
図１（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の光学シート１は、基材層２と、この基材層２の表面に有するマイクロレンズアレイ３とを備えている。
【００２３】
基材層２は、光線を透過させる必要があるので透明、特に無色透明の合成樹脂から形成されている。かかる基材層２に用いられる合成樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば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、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリオレフィン、セルロースアセテート、耐候性塩化ビニル、放射線硬化型樹脂等が挙げられる。中でも、マイクロレンズアレイ３の成形性に優れる紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂等の放射線硬化型樹脂やポリカーボネート、ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂が好ましい。また、基材層２としてポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム又はポリカーボネートフィルムを用い、その上に紫外線硬化性樹脂などでマイクロレンズ４を形成することもできる。
【００２４】
基材層２の厚み（平均厚み）は、特には限定されないが、例えば１０μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは３５μｍ以上２５０μｍ以下、特に好ましくは５０μｍ以上１８８μｍ以下とされる。基材層２の厚みが上記範囲未満であると、バックライトユニット等において熱に曝された際にカールが発生しやすくなってしまう、取扱いが困難になる等の不都合が発生する。逆に、基材層２の厚みが上記範囲を超えると、液晶表示装置の輝度が低下してしまうことがあり、またバックライトユニットの厚みが大きくなって液晶表示装置の薄型化の要求に反することにもなる。
【００２５】
マイクロレンズアレイ３は、基材層２の表面に突設される多数の凸状のマイクロレンズ４から構成されている。マイクロレンズアレイ３は、基材層２と一体成形されてもよく、基材層２と別体に成形されてもよい。マイクロレンズアレイ３は、光線を透過させる必要があるので透明、特に無色透明の合成樹脂から形成されており、具体的には上記基材層２と同様の合成樹脂が用いられている。
【００２６】
なお、基材層２及びマイクロレンズ４には、上記の合成樹脂の他、例えばフィラー、可塑剤、安定化剤、劣化防止剤、分散剤等が配合されてもよい。
【００２７】
マイクロレンズ４は、楕円面５の部分的形状、具体的には楕円面５を長軸６と平行な面で分割した一形状を有している。この楕円面５の長軸６は、当該光学シート１の所定の平面方向と略平行に位置している。楕円面５の短軸７は長軸６と垂直かつ平面方向と略平行に位置し、短軸８は長軸６と垂直かつ法線方向と略平行に位置している。長軸半径（Ｒ_Ｌ）は長軸６の半径、短軸半径（Ｒ_Ｓ１）は短軸７の半径、短軸半径（Ｒ_Ｓ２）は短軸８の半径である。
【００２８】
マイクロレンズ４は、基材層２の表面に比較的密にかつ幾何学的に配設されている。具体的には、マイクロレンズ４は、基材層２の表面において菱格子パターンで配設され、ピッチ及びレンズ間距離が一定である。この配設パターンは、平面形状が楕円のマイクロレンズ４を最も密に配設することができ、当該光学シート１の集光機能、拡散機能、変角機能等の光学的機能を向上することができる。
【００２９】
マイクロレンズ４の高さ（Ｈ）の楕円面５の長軸半径（Ｒ_Ｌ）に対する高さ比（Ｈ／Ｒ_Ｌ）としては３／４以上１以下が好ましい。マイクロレンズ４の高さ比（Ｈ／Ｒ_Ｌ）を上記範囲とすることで、マイクロレンズ４におけるレンズ的屈折作用が効果的に奏され、当該光学シート１の集光、拡散、変角等の光学的機能が格段に向上される。
【００３０】
マイクロレンズ４の楕円面５における長軸半径（Ｒ_Ｌ）の短軸半径（Ｒ_Ｓ１）に対する平面方向の扁平比（Ｒ_Ｌ／Ｒ_Ｓ１）の下限としては１．０５が好ましい。一方、この扁平比（Ｒ_Ｌ／Ｒ_Ｓ１）の上限としては１．７が好ましく、１．５が特に好ましい。マイクロレンズ４を平面方向の扁平比（Ｒ_Ｌ／Ｒ_Ｓ１）が上記範囲となる楕円面５から構成することで、当該光学シート１の優れた光学的機能を有しつつ、マイクロレンズ４の長軸６と平行方向及び垂直方向で光学的機能の差異（異方性）を効果的に発現することができる。
【００３１】
マイクロレンズ４の楕円面５における長軸半径（Ｒ_Ｌ）の下限としては１０μｍが好ましく、３０μｍが特に好ましい。一方、この長軸半径（Ｒ_Ｌ）の上限としては１０００μｍが好ましく、４００μｍが特に好ましい。マイクロレンズ４を構成する楕円面５の長軸半径（Ｒ_Ｌ）が上記範囲より小さいと、回析の影響が大きくなり、光学的性能の低下や色分解が起こり易く、品質の低下を招来する。一方、楕円面５の長軸半径（Ｒ_Ｌ）が上記範囲を超えると、輝度ムラが生じやすく、同様に品質の低下を招来する。
【００３２】
マイクロレンズ４の充填率の下限としては、４０％、特に６０％、さらに特に７０％が好ましい。このようにマイクロレンズ４の充填率を上記下限以上とすることで、当該光学シート１表面におけるマイクロレンズ４の占有面積を高め、当該光学シート１の集光、拡散等の光学的機能が格段に向上される。
【００３３】
マイクロレンズ４の表面粗さ（Ｒａ）の上限としては、２μｍ、特に０．５μｍ、さらに特に０．１μｍが好ましい。一方、マイクロレンズ４の表面粗さ（Ｒａ）の下限としては、０．００５μｍ、特に０．０１μｍが好ましい。マイクロレンズ４の表面粗さ（Ｒａ）を上記範囲とすることで、マイクロレンズ４の表面での乱反射や乱屈折によるレンズ的光学作用の低下が低減され、当該光学シート１の集光、拡散、変角等の光学的機能が有効に発揮される。このマイクロレンズ４の表面粗さ（Ｒａ）を上記範囲内で比較的小さくすると、当該光学シート１の集光、変角等の光学的機能が大きくなる。一方、マイクロレンズ４の表面粗さ（Ｒａ）を上記範囲内で大きくすると、当該光学シート１の光拡散機能が大きくなる。
【００３４】
マイクロレンズアレイ３を構成する素材の屈折率の下限としては１．３が好ましく、１．４５が特に好ましい。一方、この素材の屈折率の上限としては１．８が好ましく、１．６が特に好ましい。この範囲の中でも、マイクロレンズアレイ３を構成する素材の屈折率としては１．５が最も好ましい。このようにマイクロレンズアレイ３を構成する素材の屈折率を上記範囲とすることで、マイクロレンズ４におけるレンズ的屈折作用が効果的に奏され、当該光学シート１の集光、拡散等の光学的機能がさらに高められる。
【００３５】
マイクロレンズ４の楕円面５における法線方向の短軸半径（Ｒ_Ｓ２）は、長軸半径（Ｒ_Ｌ）とほぼ等しいか、若干小さくするとよい。この短軸半径（Ｒ_Ｓ２）の短軸半径（Ｒ_Ｓ１）に対する扁平比（Ｒ_Ｓ２／Ｒ_Ｓ１）、つまり長軸６と垂直方向の扁平比としては上記平面方向の扁平比（Ｒ_Ｌ／Ｒ_Ｓ１）と同程度が好ましい。短軸半径の扁平比（Ｒ_Ｓ２／Ｒ_Ｓ１）を上記範囲とすることで、マイクロレンズ４の長軸６と垂直方向成分の球面収差が低減され、透過光線に対する正面側への集光機能、法線方向側への変角機能等の光学的機能が高められる。
【００３６】
当該光学シート１は、マイクロレンズ４からなるマイクロレンズアレイ３によって優れた集光、拡散、変角等の光学的機能を有する。また、当該光学シート１は、マイクロレンズアレイ３を構成するマイクロレンズ４の高さ比（Ｈ／Ｒ_Ｌ）、扁平比（Ｒ_Ｌ／Ｒ_Ｓ１）、長軸半径（Ｒ_Ｌ）、充填率等を調整することで、光学的機能が容易かつ確実に制御される。また、当該光学シート１は、楕円面５の部分的形状を有するマイクロレンズ４によって光学的機能の異方性を有し、マイクロレンズ４の長軸６と平行方向の光学的機能より長軸６と垂直方向の光学的機能が大きくなる。さらに、当該光学シート１は、マイクロレンズ４の高さ（Ｈ）を一定に調整することで、応力集中が抑制され、重ねられる他部材への傷付けが防止される。
【００３７】
当該光学シート１の製造方法としては、上記構造のものが形成できれば特に限定されるものではなく、種々の方法が採用される。当該光学シート１の製造方法としては、基材層２を作成した後にマイクロレンズアレイ３を別に形成する方法と、基材層２とマイクロレンズアレイ３とを一体成形する方法とが可能であり、具体的には、
（ａ）マイクロレンズアレイ３の表面の反転形状を有するシート型に合成樹脂を積層し、そのシート型を剥がすこと当該光学シート１を形成する方法、
（ｂ）マイクロレンズアレイ３の表面の反転形状を有する金型に溶融樹脂を注入する射出成型法、
（ｃ）シート化された樹脂を再加熱して前記と同様の金型と金属板との間にはさんでプレスして形状を転写する方法、
（ｄ）マイクロレンズアレイ３の表面の反転形状を周面に有するロール型と他のロールとのニップに溶融状態の樹脂を通し、上記形状を転写する押出しシート成形法、
（ｅ）基材層に紫外線硬化型樹脂を塗布し、上記と同様の反転形状を有するシート型、金型又はロール型に押さえ付けて未硬化の紫外線硬化型樹脂に形状を転写し、紫外線をあてて紫外線硬化型樹脂を硬化させる方法、
（ｆ）上記と同様の反転形状を有する金型又はロール型に未硬化の紫外線硬化性樹脂を充填塗布し、基材層で押さえ付けて均し、紫外線をあてて紫外線硬化型樹脂を硬化させる方法、
（ｇ）未硬化（液状）の紫外線硬化型樹脂等を微細なノズルからシート基材上に射出又は吐出し、硬化させる方法、
（ｈ）紫外線硬化型樹脂の代わりに電子線硬化型樹脂を使用する方法
などがある。
【００３８】
上記マイクロレンズアレイ３の反転形状を有する型（モールド）の製造方法としては、例えば基材上にフォトレジスト材料により斑点状の立体パターンを形成し、この立体パターンを加熱流動化により曲面化することで、マイクロレンズアレイ模型を作製し、このマイクロレンズアレイ模型の表面に電鋳法により金属層を積層し、この金属層を剥離することで製造することができる。また、上記マイクロレンズアレイ模型の作製方法としては、上記（ｇ）に記載の方法を採用することも可能である。
【００３９】
上記製造方法によれば、上記形状のマイクロレンズアレイ３が容易かつ確実に形成される。そのため、マイクロレンズアレイ３を構成するマイクロレンズ４の高さ比（Ｈ／Ｒ_Ｌ）、扁平比（Ｒ_Ｌ／Ｒ_Ｓ１）、短軸半径（Ｒ_Ｓ１、Ｒ_Ｓ２）及び長軸半径（Ｒ_Ｌ）の長さ、充填率、配設パターン等が容易かつ確実に調整され、その結果当該光学シート１の光学的機能が容易かつ確実に制御される。
【００４０】
図２に示すエッジライト型バックライトユニットは、導光板９と、この導光板９の対偶辺に配設される一対の線状ランプ１０と、導光板９の表面側に重ねて配設される光学シート１とを備えている。この光学シート１は、マイクロレンズ４の長軸６がランプ１０と平行になるよう配設されている。エッジライト型バックライトユニットにおいて、ランプ１０から発せられ、導光板９表面から出射される光線の輝度分布は、ランプ１０と垂直方向では法線方向に対して所定角度傾斜した比較的強いピークを有し、ランプ１０と平行方向では顕著なピークを有していない。そのため、当該バックライトユニットは、正面側への集光機能、光拡散機能、法線方向側への変角機能等の光学的機能が格段に高く、かつマイクロレンズ４の長軸６と垂直方向の光学的機能が長軸６と平行方向の光学的機能より大きい当該光学シート１によって、効率よく法線方向側へ向けられ、高い正面輝度及び適当な視野角を有している。従って、当該バックライトユニットは、従来必要であった光学シート（光拡散シート等）の装備枚数の低減化が図られ、薄型化、高品質化及び低コスト化が促進される。
【００４１】
図３の光学シート１１は、基材層２と、この基材層２の表面に有するマイクロレンズアレイ３と、基材層２の裏面に積層されるスティッキング防止層１２とを備えている。この基材層２及びマイクロレンズアレイ３は、上記図１の光学シート１と同様であるため、同一番号を付して説明を省略する。従って、当該光学シート１１も、上記光学シート１と同様に、集光、拡散、変角等の光学的機能が格段に高く、その光学的機能に異方性及び高い制御性を有し、さらに重ね合わされる他部材への傷付けが抑制される。
【００４２】
スティッキング防止層１２は、バインダー１３と、このバインダー１３中に分散するビーズ１４とから構成されている。このバインダー１３は、基材ポリマーを含むポリマー組成物を硬化させることで形成される。このバインダー１３によって、基材層２の裏面にビーズ１４が略等密度に配置固定される。なお、このスティッキング防止層１２の厚み（ビーズ１４を除いたバインダー１３部分の厚み）は特には限定されないが、例えば１μｍ以上１０μｍ以下程度とされている。
【００４３】
上記基材ポリマーとしては、特に限定されるものではなく、例えばアクリル系樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、紫外線硬化型樹脂等が挙げられ、これらのポリマーを１種又は２種以上混合して使用することができる。特に、上記基材ポリマーとしては、加工性が高く、塗工等の手段で容易にスティッキング防止層１２を形成することができるポリオールが好ましい。また、バインダー１３に用いられる基材ポリマーは光線を透過させる必要があるので透明とされており、特に無色透明が好ましい。
【００４４】
上記ポリオールとしては、例えば（ａ）水酸基過剰の条件で得られるポリエステルポリオールと、（ｂ）水酸基含有不飽和単量体を含む単量体成分を重合して得られ、かつ、（メタ）アクリル単位等を有するアクリルポリオールとが好ましい。かかるポリエステルポリオール又はアクリルポリオールを基材ポリマーとするバインダー１３は耐候性が高く、スティッキング防止層１２の黄変等を抑制することができる。なお、このポリエステルポリオールとアクリルポリオールのいずれか一方を使用してもよく、両方を使用してもよい。
【００４５】
なお、バインダー１３を形成するためのポリマー組成物は、基材ポリマー以外に、例えば微小無機充填剤、硬化剤、可塑剤、分散剤、各種レベリング剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、粘性改質剤、潤滑剤、光安定化剤等が適宜配合されてもよい。
【００４６】
ビーズ１４の材料としては、無機フィラーと有機フィラーに大別される。無機フィラーとしては、具体的には、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫化バリウム、マグネシウムシリケート、又はこれらの混合物を用いることができる。有機フィラーの具体的な材料としては、アクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド等を用いることができる。中でも、透明性が高く、光線の透過を阻害しないアクリル樹脂が好ましく、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が特に好ましい。
【００４７】
ビーズ１４の平均粒子径の下限としては１μｍ、特に２μｍ、さらに特に５μｍが好ましく、この平均粒子径の上限としては５０μｍ、特に２０μｍ、さらに特に１５μｍが好ましい。ビーズ１４の平均粒子径が上記下限より小さいと、ビーズ１４によって形成されるスティッキング防止層１２の裏面の凸部が小さくなり、十分なスティッキング防止効果が得られないおそれがある。逆に、ビーズ１４の平均粒子径が上記上限を越えると、光学シート１１の厚さが増大し、かつ、裏面側に重ね合わされる他の光学部材に傷を付けるおそれがある。
【００４８】
このビーズ１４の配合量は比較的少量とされ、ビーズ１４は互いに離間してバインダー１３中に分散し、ビーズ１４の多くはその下端がバインダー１３からごく少量突出している。そのため、この光学シート１１を導光板と積層すると、突出したビーズ１４の下端が導光板等の表面に当接し、光学シート１１の裏面の全面が導光板等と当接することがない。これにより、光学シート１１と導光板等とのスティッキングが防止され、液晶表示装置の画面の輝度ムラが抑えられる。
【００４９】
当該スティッキング防止層１２の形成方法としては、例えば（ａ）バインダー１３を構成するポリマー組成物にビーズ１４を混合することでスティッキング防止層用塗工液を製造する工程と、（ｂ）このスティッキング防止層用塗工液を基材層２の裏面に塗工することでスティッキング防止層１２を積層する工程とを有する。
【００５０】
なお、本発明の光学シートは上記実施形態に限定されるものではなく、例えば凹レンズのマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイも可能である。かかる凹レンズのマイクロレンズも、上記凸レンズのマイクロレンズと同様に優れた光学的機能を有する。また、マイクロレンズの配設パターンとしては、稠密充填可能な上記菱格子パターンに限定されず、正方形格子パターンやランダムパターンも可能である。ランダムパターンによれば、当該光学シートを他の光学部材と重ね合わせた際にモアレの発生が低減される。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光学シートによれば、集光、拡散、変角等の光学的機能が格段に高くかつ異方性を有し、その光学的機能の制御が容易かつ確実であり、重ね合わされる他部材への傷付けが抑制される。また、当該光学シートを用いたバックライトユニットは、正面方向の高輝度化、輝度の均一化、視野角の適正化、薄型化等の品質の向上及び低コスト化が促進される。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は本発明の一実施形態に係る光学シートを示す模式的部分平面図、模式的Ａ−Ａ断面図及び模式的Ｂ−Ｂ断面図である。
【図２】図１の光学シートを備えるエッジライト型バックライトユニットを示す模式的断面図である。
【図３】図１の光学シートとは異なる形態に係る光学シートを示す模式的部分断面図である。
【図４】（ａ）は従来の一般的なエッジライト型バックライトユニットを示す模式的斜視図、（ｂ）は従来の光拡散シートを示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１ 光学シート
２ 基材層
３ マイクロレンズアレイ
４ マイクロレンズ
５ 楕円面
６ 長軸
７ 短軸
８ 短軸
９ 導光板
１０ ランプ
１１ 光学シート
１２ スティッキング防止層
１３ バインダー
１４ ビーズ

Claims (11)

1. 複数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイを表面に備え、
   このマイクロレンズが楕円面の部分的形状を有し、
   この楕円面の長軸が所定の平面方向と略平行に位置している光学シート。
2. 上記マイクロレンズの高さ（Ｈ）の楕円面の長軸半径（Ｒ_Ｌ）に対する高さ比（Ｈ／Ｒ_Ｌ）が３／４以上１以下である請求項１に記載の光学シート。
3. 上記楕円面の長軸半径（Ｒ_Ｌ）の平面方向と略平行な短軸半径（Ｒ_Ｓ１）に対する扁平比（Ｒ_Ｌ／Ｒ_Ｓ１）が１．０５以上１．７以下である請求項１又は請求項２に記載の光学シート。
4. 上記マイクロレンズの長軸半径（Ｒ_Ｌ）が１０μｍ以上１０００μｍ以下である請求項１、請求項２又は請求項３に記載の光学シート。
5. 上記マイクロレンズの充填率が４０％以上である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光学シート。
6. 上記マイクロレンズの表面粗さ（Ｒａ）が２μｍ以下である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光学シート。
7. 上記マイクロレンズアレイを構成する素材の屈折率が１．３以上１．８以下である請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光学シート。
8. 上記マイクロレンズアレイにおけるマイクロレンズの配設パターンが菱格子パターン又はランダムパターンである請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光学シート。
9. 上記マイクロレンズアレイを構成する素材として放射線硬化型樹脂又は熱可塑性樹脂が用いられている請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の光学シート。
10. 裏面にバインダー中にビーズが分散したスティッキング防止層を備えている請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の光学シート。
11. ランプから発せられる光線を分散させて表面側に導く液晶表示装置用のバックライトユニットにおいて、
    請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の光学シートを備えていることを特徴とする液晶表示装置用のバックライトユニット。

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