JP2008241889A - プリズムシート及び光学シート - Google Patents

Abstract

【課題】反射偏光機能フィルムのいずれの面に積層された場合であっても、十分な輝度を実現し得るプリズムシートを提供する。
【解決手段】横断面が略三角形状の複数のレンズ単位７ａが、一方面に略平行に並べられており、レンズ単位の横断面の略三角形状の先端部が丸みを帯びているプリズムシートであって、該略三角形状の先端部が丸みを帯びていない形状を原型とし、前記先端部が丸みを帯びている三角形状における頂点から底辺に下ろした垂線の長さの、前記原型における頂点から底辺に下ろした垂線の長さに対する割合を賦型率としたときに、賦型率が８０％超、９５％以下の範囲とされており、かつ複屈折位相差が１５ｎｍ以下であるプリズムシート７。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば液晶表示装置のバックライトに用いられるプリズムシート、より詳細には、横断面が略三角形状の複数のレンズ単位が並設された構造を有するプリズムシート及び該プリズムシートを有する光学シートに関する。

近年、カラー液晶表示装置が、ノート型パソコンもしくはデスクトップ型パソコンなどのモニターまたは液晶テレビジョン（ＴＶ）などの様々な分野で用いられている。この種の液晶表示装置は、液晶セルとバックライトとを備えている。バックライトの構造としては、光源を液晶セルの直下に設けた直下型の構造、あるいは光源を導光体の側面に設けたエッジライト方式の構造などが知られている。

カラー液晶表示装置は、ＰＤＰ、ＣＲＴあるいは有機ＥＬ表示装置に比べて、消費電力が小さいという点において優れている。しかしながら、カラー液晶表示装置では、正面輝度が低くなりがちであった。そこで、上記バックライトを用いて光学的な効率を高めることにより、小さな消費電力で正面輝度を高くすることが求められている。

液晶表示装置は、一般に、バックライトと、複数枚の光学シートと、液晶セルとを有する。

上記光学シートとしては、従来、液晶表示パネルとバックライトの間において、液晶表示パネル側から順に、反射偏光シート、プリズムシート及び拡散シートをこの順序で配置した光学シート群が用いられていた。しかしながら、このような光学シート群では、製造段階で複数枚のシートを取り扱い、積層しなければならず、コストが高くつくという問題があった。

一般に、プリズムシートのレンズ単位としては、横断面形状が二等辺三角形であり、かつその頂角、即ち、斜辺同士で形成される角度を９０°としたものが、輝度を高める上で最適であると考えられていた。なお、レンズ単位の頂部の曲率半径は０であること、すなわち頂部は先鋭な形状とされていることが望ましいと考えられていた。

このような形状のレンズ単位を有するプリズムシートは、バックライトからの入射光を屈折作用により正面に集光してレンズ面から出射する機能と、再帰反射機能とにおいて優れている。再帰反射機能とは、バックライトからの出射光の一部が屈折作用によりバックライトに戻されるが、再帰された光を利用することにより、正面輝度の向上に寄与していなかった光を循環再利用させる機能である。しかしながら、半値幅、すなわち正面輝度の５０％の輝度が得られる視角範囲が狭くなり、視野角特性が低下するという問題があった。

すなわち、プリズムシートのレンズ単位の頂部の曲率半径を０、すなわち頂部を先鋭にした場合、頂部においてバックライトからの出射光が正面方向以外に拡散し得ないため、視野角特性が低下しがちであった。

更に、上記従来の光学系においては、プリズムシートから出射された光は液晶セルに入射する際、偏光板の吸収作用により透過光量が半減する上、液晶セルを通過した光の半量が観察者の視覚に寄与するのみであるため、全体として約４分の３量が光学的なロスになるのが現実であった。

このような光学ロスを改善し光の一層の効率化を目的として、集光機能を有するプリズムシートと反射偏光機能フィルムとを一体化することにより正面輝度を高めた構成が下記の特許文献１に開示されている。同文献によれば、上記ロスとなる約４分の３量の光成分は、明るさ増進型反射偏光子（反射偏光機能フィルム）によりバックライト側へ戻されるとともに偏光状態がランダム化された上で再循環に供されるため、この再循環によって光量が約７０％上昇するとされている。
特許第３４４８６２６号公報

ところで、上記特許文献１に開示された光学系の構造において、反射偏光機能フィルムに対するプリズムシートの位置関係については、上側（液晶セル側、同文献第１０図）であってもよく、下側（バックライト側、同文献第１３図）であってもよいとされている。しかしながら、下側に構成する場合には反射偏光機能フィルムと一体化することは難しく、別部品を積層する作業工程を採用せざるを得ないのに対し、上側に構成する場合は予めプリズムシートの非プリズム面と反射偏光機能フィルムとを一体に接着しておくことにより、アッセンブル工程の簡略化を図るメリットがある。ところが、上側に構成する場合に次のような問題点があることが判明した。即ち、従来のプリズムシートは、プリズム型上に電離性放射線硬化型アクリルをキャストし、更に基材としてのポリエチレンテレフタレートを積層一体化して硬化せしめた構造とされているため、下側構成では問題にならなかったポリエチレンテレフタレート基材の影響並びにプリズムシートの大き過ぎる集光機能の協働により、正面輝度の低下と、正面輝度の５０％が得られる視野角度を示す半値幅の低下が明らかとなった。特に、後者の問題は、最近の液晶画面の大型化により、視覚範囲が画面正面方向から離れる場合に顕在化することとなった。

本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、反射偏光機能フィルムの上側に一体化された状態においても、高輝度及び広い視野角特性を実現することを可能とするプリズムシート、並びに該プリズムシートを用いた光学シートを提供することにある。

本発明によれば、横断面が略三角形状であり、該横断面と直交する方向に延びる稜線を有する複数のレンズ単位が一方の面に並べられているプリズムシートにおいて、前記レンズ単位の横断面の略三角形状の先端部は丸みを帯びており、該略三角形状の先端が丸みを帯びていない形状を原型とし、前記先端部が丸みを帯びている三角形状における頂点から底辺に下ろした垂線の長さの、前記原型における頂点から底辺に下ろした垂線の長さに対する割合を賦型率としたとき、前記賦型率が８０％超、９５％以下の範囲とされており、かつ複屈折位相差が１５ｎｍ以下であることを特徴とするプリズムシートが提供される。

本発明に係るプリズムシートでは、好ましくは、反射偏光機能フィルムと前記プリズムシートとが一体に積層されてなる光学シートの下方に光源が配置され、光学シートの上面を観察面とする構成において、前記反射偏光機能フィルムの下方に、厚さが２８０μｍ、レンズ単位の頂角が９０°、レンズ単位のピッチが５０μｍの標準プリズムシートが前記複数のレンズ単位が配置されている面が前記反射偏光機能フィルムに対向するように積層されている場合の前記光学シートの光源とは反対側の面から観察した正面輝度Ａに対し、上記とは逆に反射偏光フィルムの上方に、プリズムシートが、前記プリズムシートの前記複数のレンズ単位が設けられていない側の面が該反射偏光機能フィルムに対向するように積層配置されている場合の前記光学シートの光源と反対側の面から観察した正面輝度を正面輝度Ｂとしたときに、正面輝度比Ｃ＝（Ｂ／Ａ）×１００（％）が９５％以上とされている。この場合には、反射偏光機能フィルムの上方にプリズムシートを積層し、一体化して光学シートを得た場合であっても、反射偏光機能フィルムの下方にレンズ単位が設けられている側の面が反射偏光機能フィルムに対向するようにプリズムシートを配置した場合と同等の高い正面輝度を実現することが可能となる。

本発明に係るプリズムシートでは、好ましくは、反射偏光機能フィルムと前記プリズムシートとが一体に積層されてなる光学シートの下方に光源が配置され、光学シートの上面を観察面とする構成において、前記反射偏光機能フィルムの下方に、厚さが２８０μｍ、レンズ単位の頂角が９０°、レンズ単位のピッチが５０μｍの標準プリズムシートが前記複数のレンズ単位が配置されている面が前記反射偏光機能フィルムに対向するように積層されている場合の前記光学シートの光源とは反対側の面から観察した正面輝度を正面輝度Ａとし、前記正面輝度Ｂに代えて、プリズムシートのレンズ単位稜線に直交しかつ光学シート面に対する法線から５５°傾斜した方向から前記光学シートを観察した場合の輝度を５５°輝度Ｘとし、かつ該５５°輝度Ｘの前記正面輝度Ａに対する割合である５５°輝度比Ｚ＝（Ｘ／Ａ）×１００（％）が３０％以上とされている。

本発明に係る光学シートは、本発明に従って構成されたプリズムシートと反射偏光機能フィルムとが、該プリズムシートの複数のレンズ単位が並べられた面とは反対側の非プリズム面が反射偏光機能フィルムに対向するように積層されてなることを特徴とする。

本発明に係るプリズムシートでは、横断面が略三角形状であり、該横断面と直交する方向に延びる稜線を有する複数のレンズ単位が、一方の面に並べられているプリズムシートにおいて、上記賦型率が８０％超、９５％以下の範囲かつ複屈折位相差が１５ｎｍ以下とされているので、プリズムシートのレンズ単位が形成されている面とは反対側の平坦な面側において反射偏光機能フィルムに積層され一体化された場合であっても、正面輝度を十分にかつ確実に高くすることができる。よって、あらかじめ接着等により反射偏光機能フィルムに上記プリズムシートを接合し一体化し、それによって、光学シートの取扱い及び光学シートを用いた液晶表示装置などの組立て工程を簡略化することができ、しかも十分良好な光学特性を得ることができる。

また、本発明に係る光学シートは、本発明のプリズムシートと反射偏光機能フィルムとが、プリズムシートの非プリズム面が反射偏光機能フィルムに対向するように積層されて構成されているため、予め反射偏光機能フィルム及びプリズムシートを一体化しておくことにより、光学シートを用いた液晶表示装置などの組み立て工程の簡略化を図ることができる。しかも、本発明のプリズムシートを用いて構成されているので、プリズムシートの複数のレンズ単位が形成されている面を観察面とした場合、正面輝度を十分にかつ確実に高めることが可能となる。

以下、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明の詳細を説明する。

本発明のプリズムシートが用いられる液晶表示装置の基本構成を図１に分解斜視図で示す。図１に示す液晶表示装置は、液晶セル１と、直下型のバックライト２とを備える。液晶セル１の上面及び下面には、それぞれ、偏光板１ａ及び１ｂが貼着されている。バックライト２は、光源３を有する。光源３の上面には、光源３からの光を拡散させる拡散板４が固定されている。拡散板４上には、同じく光拡散機能を有する拡散シート５が積層されている。そして、拡散シート５上に本発明の一実施形態としての光学シート１０が積層されている。

光学シート１０は、反射偏光機能フィルム６の上面に本発明の一実施形態としてのプリズムシート７を積層し、一体化した構成を有する。この積層・一体化は、接着もしくは融着等の適宜の方法により行われ得る。

上記反射偏光機能フィルム６は、入射してきた光のうち、特定の方向の偏光のみを通過し、残りの向きの偏光を反射する適宜のフィルムにより形成されている。このような反射偏光機能フィルム６としては、例えば、入射してきた光のうち、Ｐ波を透過し、Ｓ波を反射させる、従来より公知の反射偏光機能フィルムを適宜用いることができる。

なお、反射偏光機能フィルムの下面に光を拡散する作用を有する拡散層がさらに形成されていてもよい。

バックライト２では、光源３からの光が拡散板４で拡散され、拡散シート５に入射する。拡散シート５に入射した光は、拡散シート５の上面の全面から拡散放出される。拡散シート５から放出された光線は、一体化された反射偏光機能フィルム６に入射する。この場合、入射した光線のうちＰ波は透過し、更にプリズムシート７に入射する。

他方、反射偏光機能フィルム６に入射した光のうちＳ波は反射され、バックライト２側に戻されることになる。プリズムシート７に入射した光は、プリズムシート７の上面から略真上方向にピークを示す強度分布で出射され、液晶セル１の全面を照明する。

なお、反射偏光機能フィルム６で反射された上記Ｓ波は、バックライト２側に戻されるが、反射偏光機能フィルム２よりもバックライト２側に反射層を設け、該反射層で反射させ、再度反射偏光機能フィルム６に入射させるのが望ましい。このような反射層は、反射偏光機能フィルム６よりもバックライト２側であれば任意の位置に設けられ得る。例えば、図１のバックライト２の光源３の下面側に反射層を形成しておけばよい。

プリズムシート７は、シート状体の上面に、一方向に延びる凸状の複数のレンズ単位７ａを並列に設けた構造を有する。複数のレンズ単位７ａが設けられている面、すなわち上面を、以下プリズム面という。具体的には、図２（ａ）、（ｂ）に部分切欠斜視図及び略図的部分横断面で示すように、各レンズ単位７ａは、横断面が略三角形、好ましくは略二等辺三角形の形状とされており、横断面に直交する方向に延びる稜線を有する。隣り合うレンズ単位７ａ間はＶ溝７ｂとされている。

本実施形態の光学シート１０の上記プリズムシート７では、レンズ単位７ａの横断面の三角形状において、先端部は丸みを帯びている。すなわち、図２に示すレンズ単位７ａの横断面において頂角７ｃは、好ましくは、７０〜１１０°の範囲とされている。この範囲を外れると十分な輝度を確保できないことがある。

また、好ましくは、隣り合うレンズ単位７ａ，７ａ間の頂部間の距離、すなわちピッチＰは、好ましくは２０〜１００μｍの範囲に設定される。２０μｍ未満で現実的に製造が困難であり、１００μｍを超えると、液晶セルやカラーフィルタの画素と干渉を起こしてモアレを生じ、外観不良を生じることがある。

上記のように、プリズムシート７の複数のレンズ単位７ａが設けられている面と反対側の面すなわち、非プリズム面は平坦面である。該非プリズム面側が反射偏光機能フィルム６に対向するように、プリズムシート７が反射偏光機能フィルム６に積層され、一体化されている。従って、あらかじめ接着もしくは融着等により反射偏光機能フィルム６の上面にプリズムシート７を一体化して光学シート１０を形成した場合、液晶表示装置の組立てに際し、光学シート１０を容易に取り扱うことができる。よって、製造工程の簡略化及びコストの低減を果たすことができる。

本実施形態の特徴は、上記プリズムシート７の以下のように定義される賦型率が８０％超、９５％以下とされていることにある。プリズムシート７では、レンズ単位７ａの横断面は略三角形の形状を有している。該略三角形の形状の頂点に位置する先端部が丸みを帯びている。そして、上記賦型率とは、レンズ単位７ａの横断面の略三角形状の先端が丸みを帯びていない場合の形状を原型とし、該先端部が丸みを帯びている三角形状における頂点から底辺に下ろした垂線の長さＨの、前記原型における頂点から底辺に下ろした垂線の長さに対する割合をいうものとする。より具体的には、上記プリズムシート７におけるレンズ単位のピッチをＰ、上記レンズ単位７ａの底角をθ、レンズ単位７ａの横断面における頂角が位置している部分の曲率半径をｒとしたとき、下記の式（１）で表される。

上記賦型率が、８０％以下の場合には、正面輝度を十分に高めることができず、賦型率が９５％を超えると、正面輝度は高められるものの、後述する５５°輝度Ｚが十分に高まらない。

また、上記プリズムシート７の複屈折位相差は、１５ｎｍ以下であることが必要である。複屈折位相差が１５ｎｍを超えると、旋光や迷光による正面輝度の低下が大きくなり、例えば液晶表示装置に実装したときに、十分な正面輝度が得られない。複屈折位相差は、より好ましくは１０ｎｍ以下とされる。

また、一般に正面輝度を高めるために、レンズ単位７ａの稜線の両側に位置する斜面部分の表面粗さが小さいことが望ましい。好ましくは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１の平均粗さＲａ値で０．１〜５μｍ以下の範囲で表面粗さが付与される。なお、表面粗さＲａが２μｍを超えると、正面輝度を高める効果は若干低下するが、視野角は広がることとなる。従って、表面粗さＲａを０．１〜２μｍの範囲とした場合には、正面輝度と、視野角とのバランスを図ることができ、より好ましい。さらに好ましくは、表面粗さＲａは０．１〜１μｍの範囲とされ、それによって正面輝度をさらに高くすることができる。

好ましくは、上記実施形態のプリズムシート７では、これを用いて以下のようにして定義される光学シートの正面輝度比Ｃが９５％以上であることが望ましく、それによって、正面輝度を効果的に高めることができる。

すなわち、正面輝度比Ｃとは、プリズムシートと反射偏光機能フィルムとが積層されてなる光学シートの下方に光源が配置されている構造が以下の第１，２の態様で構成された場合の正面輝度の比率をいうものとする。なお、第１の態様が従来の構成に相当し、第２の態様が本実施形態のプリズムシート７を用いた構成に相当する。光学シートは、プリズムシート７と反射偏光機能フィルム６とを有する。

第１の態様では、反射偏光機能フィルムの下方に、厚さ２８０μｍ、レンズ単位の頂角が９０°、レンズ単位のピッチが５０μｍである標準プリズムシートがレンズ単位が形成されている面が反射偏光機能フィルムに対向するように積層されている。この場合の光学シートの正面、すなわち反射偏光機能フィルムの前面から観察した輝度を正面輝度Ａとする。

第２の態様では、反射偏光機能フィルム６の上方に上記実施形態に従うプリズムシート７が、非プリズム面が反射偏光機能フィルム６に対向するように積層されている。この場合の光学シートの正面、すなわちプリズムシート７のレンズ単位７ａが設けられている面の正面から観察した輝度を正面輝度Ｂとする。

上記正面輝度比Ｃは、Ｃ＝（Ｂ／Ａ）×１００（％）により求められる割合である。なお、図１に示した構造は、上記正面輝度Ｂが得られる積層構造を示している。

上記正面輝度比Ｃが９５％以上とされている場合には、図１に示した積層構造の光学シート１０を用いた場合であっても、正面輝度を十分高くすることができる。しかも、予めプリズムシート７と反射偏光機能フィルム６とが積層一体化されているので、光学シート１０として容易に取り扱うことができ、液晶表示装置の製造工程の簡略化を図ることができる。ひいては、光学シート１０を用いることにより、液晶表示装置等の製造コストの低減を図ることができる。

また、５５°輝度比Ｚは、以下のようにして測定される値であり、該５５°輝度比Ｚは３０％以上であることが望ましい。その場合には、広い視野角範囲に渡り、十分な輝度を得ることができる。

５５°輝度比Ｚとは、前記光学シートにおいて、前記反射偏光機能フィルムが下方の前記光源側に配置されており、前記プリズムシート７の前記レンズ単位７ａが設けられている側の面と反対側の非プリズム面が該反射偏光機能フィルム６に対向されている上記第２の態様において、プリズムシートの稜線に直交しかつ前記光学シート面に対する法線から５５°傾斜した方向から観察した場合の輝度を５５°輝度Ｘとしたときに、かつ該５５°輝度Ｘの前記正面輝度Ａに対する割合であり、５５°輝度比Ｚ＝（Ｘ／Ａ）×１００（％）で求められる。なお、Ａは、前述したように正面輝度比Ｃを求める際の正面輝度Ａである。

５５°輝度比Ｚが３０％以上とされていることにより、図１に示したようにプリズムシート７を反射偏光機能フィルム６の光源３とは反対側に配置した構成において、広い視野角範囲に渡り十分な輝度を得ることができる。

なお、プリズムシート原反の厚みは、５０〜２５０μｍ、好ましくは１００〜２５０μｍとされる。厚みが５０μｍ未満となると、レンズ単位７ａを形成している面側にカールし易くなり、また、厚みが３００μｍを超えると、転写法により製造するに際し、プリズムシート原反（樹脂シート）へのプリズム面の形状の転写率が低下し、輝度が低下するおそれがある。

なお、上記プリズムシート７を構成する材料は特に限定されないが、様々な合成樹脂により形成することができる。プリズムシートを構成する材料である上記樹脂としては、好ましくは、透明性及び成形性に優れた光学用透明樹脂、例えばポリカーボネート系樹脂、飽和ノルボルネン系樹脂、アクリル樹脂などを挙げることができる。このような合成樹脂は１種類であってもよく、複数種の樹脂の混合物であってもよい。

上記プリズムシート７は、例えば溶融押出法、溶液流延法(キャスト法)により作製することができるが、プレス型表面に略プリズム形状と逆の模様を彫刻したものを用いて賦型する方法や射出成形により成形する方法等により作製することができる。

上記溶融押出法では、例えば、図３または図４に概略構成図で示すように、先ずＴ型ダイ１１，２１より溶融した樹脂をシート状に押出した後に、賦型ロール１２，２２とスリーブベルト１３または金属ロール２３とで挟圧する。挟圧後に、プリズムシート原反Ｒを速やかに冷却してガラス転移温度Ｔｇ以下にする。次に、プリズムシート原反Ｒを表面が鏡面でかつ温度調節機能を有する第１、第２のアニールロール１４，２４，１５，２５を通過させて冷却する。それによって、カールを防止し、熱応力による残留歪を除去する。しかる後、プリズムシート原反Ｒを巻き取り機１６，２６に巻き取る。

なお、挟圧ロールとして、図３に示す製造装置ではスリーブベルト１３が用いられているのに対し、図４に示す製造装置では金属ロール２３が用いられている。図４のその他の構成は図３の場合と同様とされている。上記賦型ロール１２，２２は、プリズムシートを賦型するための転写版として機能する。

図５は、ダイロール法によるプリズムシートの製造方法を説明するための模式的正面図である。ここでは、ダイ３１から溶融樹脂が吐出され、プリズムシートを賦型するための転写版が形成された賦型ロール３２の表面に塗工され、原反Ｒが形成される。賦型ロール３２に続いて、原反Ｒは図示の矢印の向きに回転されるロール３３〜３５を通過する。このように、ダイ３１及び賦型ロール３２並びにロール３３〜３５用いたダイロール法を用いてもよい。それによって、賦型時の押圧に起因する歪みを小さくすることができ、かつ賦型率を高めることができる。

以下、本発明の具体的な実施例を説明することにより本発明の効果を明らかにする。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
プリズムシート用樹脂として、ポリカーボネート樹脂（帝人化成社製、品番：パンライト１２２５ＬＬ）を用意した。図３に示す製造装置を用い、以下の条件でプリズムシート７を製造した。

Ｔ型ダイ１１は面長７００ｍｍとし、スリーブベルト１３は直径３００ｍｍの表面が鏡面のベルトとし、第１アニールロール１４及び第２アニールロール１５は直径２５０ｍｍで、表面が鏡面のロールとした。また、転写版として用いる賦型ロール１２は、直径２５０ｍｍであり、横断面が略直角二等辺三角形状の複数のＶ溝が略平行に並べられている。

巻き取り機１６により巻き取ったプリズムシート原反の寸法は、幅６５０ｍｍで厚み１００μｍであった。

Ｔ型ダイ１１より押出量１００ｋｇ／ｈで溶融した樹脂をシート状に押出した後に、賦型ロール１２とスリーブベルト１３とで挟圧し、プリズムシート原反の温度をガラス転移温度Ｔｇ以下にした後に、１３５℃の第１アニ−ルロール１４を通過させ、その直後に９５℃の第２アニ−ルロール１５を通過させ、巻き取り機１６により巻き取り、片面に頂点が丸みを帯びた複数のレンズ単位が形成されたプリズムシートを得た。このとき、巻き取り機１６のロールの速度２６ｍ／分で、各ロール間の速度比を１．０とした。

次に、上記のようにして得たプリズムシート７を所定の長さに切断した。切断されたプリズムシート７のレンズ単位が形成されている側と反対側の面である非プリズム面に、粘着材を用い、反射偏光機能フィルム（ミネソタ・マイニング＆マニュファクチャリング社製、ＤＢＥＦ（Ｄｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）、厚み１３０μｍ）を積層し、さらに反射偏光機能フィルムの反対面に、拡散シート（きもと社製、２５０ＧＭ２）をプリズムシートと同様に粘着材を用いて積層し、光学シートを得た。

（実施例２〜４及び比較例１〜３）
プリズムシートのレンズ単位のピッチ、頂角θ及び横断面三角形状の斜面の表面粗さを、上記賦型ロール１２を変更することにより種々変更し、実施例２〜４及び比較例１〜３のプリズムシートを作製し、実施例１と同様にして該プリズムシートを用いて光学シートを製造した。

（実施例及び比較例の評価）
上記実施例１〜４及び比較例１〜３の各光学シートにおけるプリズムシートの仕様と、賦型率、複屈折率、並びに光学シートにおける正面輝度及び５５°輝度を以下の要領で測定した。結果を下記の表１に示す。

（１）複屈折位相差
東京電色株式会社製の全自動ヘーズメータ（ＭＯＤＥＬ ＴＣ−ＨIIIＤＰＫ）を用い、波長５９０ｎｍに対応する透過光量から複屈折位相差を算出した。測定手順は以下の通りとした。

５０ｍｍ角の偏光板2枚の光軸を横向きに合わせ透過光量を測定し、透過光量（ｘ）を得た。上記２枚の偏光板に於いてヘイズメータ側の偏光板の光軸を縦向きにしそれとプリズム稜線を平行にプリズム面でない方をヘイズメータ側に挟んだものの透過光量を測定し、透過光量（ｙ）を得た。次に、複屈折位相差をフレネルの式より、Ａｒｃｓｉｎ｛√（ｙ／ｘ）×５９０／Ａｒｃｃｏｓ（−１）｝で算出した。

（２）斜面部分の表面粗さ
プリズム形状をレーザーテック社製の走査型レーザー顕微鏡（１ＬＭ２１Ｗ）で測定し、データ解析ソフトで斜面部分の表面粗さ（Ｒａ）を算出した。１００μｍピッチは２山平均、５０μｍピッチは５山平均で算出した。

（３）正面輝度比Ｃ
市販の２０インチ液晶テレビジョンに備えられている直下型バックライトに、縦３００ｍｍ、横４００ｍｍに裁断した測定対象となる光学シートをレンズの稜線方向が画面の左右方向（水平方向）となるように組み込み、液晶セルを通してコニカミノルタ社製の輝度計ＬＳ−１００で正面輝度Ｂを測定した。他方、別途、厚さが２８０μｍ、レンズ単位の頂角が９０°、レンズ単位のピッチが５０μｍである標準プリズムシートを用意した。この標準プリズムシートと反射偏光機能フィルム（ＤＢＥＦ）とを、標準プリズムシートのレンズ単位が形成されている面が反射偏光機能フィルム側に対向するようにかつ標準プリズムシートが光源側に積層された構成において、同様に正面輝度を測定し、正面輝度Ａとした。上記正面輝度Ａと正面輝度Ｂとから正面輝度比Ｃを、Ｃ＝（Ｂ／Ａ）×１００（％）により求めた。

（４）５５°輝度比Ｚ
視野角の指標として実施。上記、正面輝度測定と同様に輝度計で行うが、プリズム稜線方向に対して垂直方向且つ光学シート面に対する法線からの角度が５５°となるように輝度計をセットして同様に、輝度を測定した。なお、５５°輝度比Ｚは、測定された輝度の上記の標準構成の正面輝度Ａに対する割合（％）として求めた。

表１に示すように、所望の光学品質である、正面輝度比９５％以上かつ５５°輝度比３０％以上を実現するには、複屈折位相差が１５ｎｍ以下且つ、賦型率８０〜９５％が必要であることが分かる。

また、実施例１のように、レンズ単位のピッチが２５μｍと小さくても、実施例２のように、斜面粗度が若干荒れても、実施例３の様に長ピッチになっても上記所望の特性が得られることがわかる。

比較例１のように複屈折位相差が高くなると、光学品質が低下し、賦型率が本発明の範囲内であっても、５５°輝度は低くなる。また、比較例２，３のように複屈折位相差が本発明の範囲内であっても、賦型率が本発明の範囲外であると、正面輝度が低くなったり、５５°輝度が低くなったりする。また、５５°輝度比Ｚが３０％未満では、パネルを通した観察で暗黒領域が認められた。

本発明の一実施形態に係るプリズムシートの製造方法により得られたプリズムシートを用いた液晶表示装置を模式的に示す分解斜視図。 （ａ）本発明の一実施形態に係るプリズムシートの製造方法により得られたプリズムシートの一部を示す部分切欠拡大斜視図であり、（ｂ）は該プリズムシートの横断面形状を示す部分横断面図。 図２に示したプリズムシートの製造に用いられる製造装置の一例を示す概略構成図。 図２に示したプリズムシートの製造に用いられる製造装置の他の例を示す概略構成図。 図２に示したプリズムシートの製造に用いられる製造装置のさらに他の例を示す概略構成図。

符号の説明

１…液晶セル
１ａ，１ｂ…偏光板
２…バックライト
３…光源
４…拡散板
５…拡散シート
６…反射偏光機能フィルム
７…プリズムシート
７ａ…レンズ単位
７ｂ…Ｖ溝
７ｃ…頂角
１１，２１…Ｔ型ダイ
１２，２２，３２…賦型ロール
１３…スリーブベルト

Claims (4)

1. 横断面が略三角形状であり、該横断面と直交する方向に延びる稜線を有する複数のレンズ単位が一方の面に並べられているプリズムシートにおいて、前記レンズ単位の横断面の略三角形状の先端部は丸みを帯びており、該略三角形状の先端が丸みを帯びていない形状を原型とし、前記先端部が丸みを帯びている三角形状における頂点から底辺に下ろした垂線の長さの、前記原型における頂点から底辺に下ろした垂線の長さに対する割合を賦型率としたとき、前記賦型率が８０％超、９５％以下の範囲とされており、かつ複屈折位相差が１５ｎｍ以下であることを特徴とするプリズムシート。
2. 反射偏光機能フィルムと前記プリズムシートとが一体に積層されてなる光学シートの下方に光源が配置され、光学シートの上面を観察面とする構成において、前記反射偏光機能フィルムの下方に、厚さが２８０μｍ、レンズ単位の頂角が９０°、レンズ単位のピッチが５０μｍの標準プリズムシートが前記複数のレンズ単位が配置されている面が前記反射偏光機能フィルムに対向するように積層されている場合の前記光学シートの光源とは反対側の面から観察した正面輝度Ａに対し、上記とは逆に反射偏光フィルムの上方に、プリズムシートが、前記プリズムシートの前記複数のレンズ単位が設けられていない側の面が該反射偏光機能フィルムに対向するように積層配置されている場合の前記光学シートの光源と反対側の面から観察した正面輝度を正面輝度Ｂとしたときに、正面輝度比Ｃ＝（Ｂ／Ａ）×１００（％）が９５％以上である、請求項１に記載のプリズムシート。
3. 反射偏光機能フィルムと前記プリズムシートとが一体に積層されてなる光学シートの下方に光源が配置され、光学シートの上面を観察面とする構成において、前記反射偏光機能フィルムの下方に、厚さが２８０μｍ、レンズ単位の頂角が９０°、レンズ単位のピッチが５０μｍの標準プリズムシートが前記複数のレンズ単位が配置されている面が前記反射偏光機能フィルムに対向するように積層されている場合の前記光学シートの光源とは反対側の面から観察した正面輝度を正面輝度Ａとし、
   前記正面輝度Ｂに代えて、プリズムシートのレンズ単位稜線に直交しかつ光学シート面に対する法線から５５°傾斜した方向から前記光学シートを観察した場合の輝度を５５°輝度Ｘとし、かつ該５５°輝度Ｘの前記正面輝度Ａに対する割合である５５°輝度比Ｚ＝（Ｘ／Ａ）×１００（％）が３０％以上である請求項２に記載のプリズムシート。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のプリズムシートと、前記プリズムシートの前記レンズ単位が形成されている面と反対側の面に積層され、かつ一体化されている反射偏光機能フィルムとを備える、光学シート。

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