JP2009109556A - 光学シート - Google Patents

Abstract

【課題】遮光部の遮光性が高く、かつ明暗の筋斑が目立ちにくい光学シートを提供する。
【解決手段】 プリズム列１１と遮光部２０が交互に配列した視野角制御層２を有する光学シート１であって、遮光部２０は、その配列方向の断面形状が略Ｖ字形状であり、略Ｖ字形状の断面において、高さをＨ（μｍ）、最大幅をＷ（μｍ）、Ｖ字先端部から０．１Ｈ（μｍ）の距離における遮光部の幅をＷ_0.1（μｍ）とした場合に、粒径Ｗ_0.1以上の第１の遮光性粒子Ｃ₁ 重量％と粒径Ｗ_0.1未満の第２の遮光性粒子Ｃ₂ 重量％を含み、
（１） １０≦Ｃ₁×Ｗ≦１０００
（２） １≦Ｃ₂×Ｗ_0.1≦１００
を満たす。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディスプレイ用フィルター、視野角制御シート、光拡散シート等の光学シートに関する。

外光反射を抑制して画像のコントラストを改善したり、視野角を制御したりするディスプレイ用フィルター等の光学シートとして、プリズム列と遮光部を交互に配列した光学シートであって、その遮光部の配列方向の断面を略Ｖ字形状にしたものが使用されている（特許文献１、特許文献２）。

このような光学シートでは、映像の高精細化に対応して、プリズム列と遮光部の配列ピッチは１ｍｍ以下、特に０．３ｍｍ以下にすることが望まれる。また、視野角制御効果を大きくする場合に、プリズム列の幅に対する高さ（以下、アスペクト比という）を高くすることが望まれる場合がある。

一方、その製造方法としては、断面略Ｖ字形状の溝を片面に並列させた光透過層を、成形用金型と紫外線硬化樹脂を用いた２Ｐ成形法（Photo Polymerization）で成形し、そのプリズム列同士の間略Ｖ字形状の溝に遮光材料を充填する方法が知られている。

特開2006-343711号公報 特開2006-189867号公報

断面にＶ字形状の溝を有する光学シートの成形時には、樹脂の流動性や樹脂の充填条件のわずかな変動で溝形状が変化し、シート面内に成形ムラが生じる。特に、Ｖ字先端部分の成形ムラが顕著である。

そのような成形ムラが生じると、光学特性や外観に問題が生じる。例えば、図１０に示すように、プリズム列１１と遮光部２０が交互に配列した視野角制御層２を有する光学シート１ｘにおいて、遮光部２０の肩部２４とＶ字先端部２２を結ぶ直線よりも傾いた角度で映像光線が入射すると、その映像光線が観察者に到達しないカットオフと呼ばれる現象が生じる。そのため、Ｖ字先端部２２に成形ムラがあると映像光が到達する角度が変化することにより、最大視野角付近で明暗の筋斑が目立つこととなる。

これに対しては、遮光部２０における遮光材料濃度を低くすることでＶ字先端部２２付近の遮光性を小さくし、明暗の筋斑を目立ちにくくすることが考えられる。しかしながら、遮光部２０における遮光材料濃度を低くすると、遮光部２０全体の遮光性が低下するため、外光反射を充分に抑制することができず、画像のコントラストの改善が不十分となる。

そこで、本発明は、断面略Ｖ字形状の遮光部とプリズム列を交互に配列した視野角制御層を有する光学シートにおいて、遮光部の遮光性が高く、かつ明暗の筋斑が目立ちにくい光学シートを提供することを目的とする。

本発明者は、遮光部を構成する遮光性粒子として、Ｖ字先端部には充填されにくい大きい粒径の粒子と、遮光部のＶ字先端部にまで容易に充填される小さい粒径の粒子とを組み合わせるか、あるいは大きい粒径の粒子と染料とを組み合わせて使用すると、Ｖ字先端部は専ら小さい粒径の遮光性粒子あるいは染料により遮光されるので、遮光性が比較的低くなることにより急激なカットオフが生じにくくなり、一方、これ以外の遮光部は、小さい粒径の遮光性粒子又は染料と大きい粒径の遮光性粒子との双方によって遮光されるので、充分に高い遮光性を得られることを見出した。

即ち、第１の本発明は、プリズム列と遮光部が交互に配列した視野角制御層を有する光学シートであって、
遮光部は、その配列方向の断面形状が略Ｖ字形状であり、
略Ｖ字形状の断面において、高さをＨ（μｍ）、最大幅をＷ（μｍ）、Ｖ字先端部から０．１Ｈ（μｍ）の距離における遮光部の幅をＷ_0.1（μｍ）とした場合に、粒径Ｗ_0.1以上の第１の遮光性粒子Ｃ₁ 重量％と粒径Ｗ_0.1未満の第２の遮光性粒子Ｃ₂ 重量％を含み、
（１） １０≦Ｃ₁×Ｗ≦１０００
（２） １≦Ｃ₂×Ｗ_0.1≦１００
を満たす光学シートを提供し、この光学シートの製造方法として、プリズム列と断面略Ｖ字形状の溝が交互に配列されている光透過層を成形し、その溝に、粒径Ｗ_0.1以上の第１の遮光性粒子と粒径Ｗ_0.1未満の第２の遮光性粒子を前記（１）又は（２）が満たされる濃度で含む遮光材料を充填し、遮光部を形成する光学シートの製造方法を提供する。

また、第２の本発明は、プリズム列と遮光部が交互に配列した視野角制御層を有する光学シートであって、
遮光部は、その配列方向の断面形状が略Ｖ字形状であり、
略Ｖ字形状の断面において、高さをＨ（μｍ）、Ｖ字先端部から０．１Ｈ（μｍ）の距離における遮光部の幅をＷ（μｍ）とした場合に、粒径Ｗ_0.1以上の第１の遮光性粒子Ｃ₁ 重量％と染料を含み、
（１） １０≦Ｃ₁×Ｗ≦１０００
（３） 遮光部を構成する染料とバインダーからなる遮光材料の厚さ１０μｍの波長５００〜６００ｎｍにおける透過率が５〜８０％
を満たす光学シートを提供し、その製造方法として、プリズム列同士の間に断面形状が略Ｖ字形状の溝が形成されている光透過層を成形し、その溝に、粒径Ｗ_0.1以上の第１の遮光性粒子と染料を前記（１）及び（３）が満たされる濃度で含む遮光材料を充填し、遮光部を形成する光学シートの製造方法を提供する。

第１及び第２の本発明の光学シートは、プリズム列と遮光部が交互に配列された視野角制御層を有し、その遮光部は、配列方向の断面形状が略Ｖ字形状であるが、第１の本発明の光学シートでは、遮光部が、粒径が特定値以上の第１の遮光性粒子と特定値未満の第２の遮光性粒子を含有し、第２の本発明の光学シートでは、粒径が特定値以上の第１の遮光性粒子と染料を含有するので、第１、第２のいずれの光学シートにおいても遮光部のＶ字先端部には第１の遮光性粒子が含有されず、この部分の遮光性はそれ以外の部分に比して小さくなり、カットオフが生じにくくなる。したがって、成形ムラによる明暗の筋斑が目立ちにくくなる。また、遮光部全体としての遮光性は、第１の本発明の光学シートでは第１の遮光性粒子と第２の遮光性粒子の双方によって、また、第２の本発明の光学シートでは第１の遮光性粒子と染料の双方によって、高くすることができるので、外光反射を抑制し、良好なコントラストを得ることが可能となる。

以下、図面を参照しつつ本発明を詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表している。

図１は、第１の本発明の光学シート１Ａの一態様の斜視図である。この光学シート１Ａは、ディスプレイ用フィルター、視野角制御シート、光拡散シート等として使用できる光学シート１Ａであって、柱状のプリズム列１１と柱状の遮光部２０が交互に配列した視野角制御層２を有している。図２は、この光学シート１Ａの、プリズム列１１と遮光部２０の配列方向の断面図である。

図示したように、この光学シート１Ａでは、並列したプリズム列１１は光透過層１０の片面の突出部として形成されており、その突出部の基部の幅Ｌ1 に対し、突出端となっているプリズム列上面１２の幅Ｌ3 が狭くなっている。

一方、遮光部２０は、その幅が上面２１に向かって漸次広くなる略Ｖ字形状を有している。この略Ｖ字形状の断面において、高さをＨ（μｍ）、最大幅即ち上面２１の幅をＷ（μｍ）、Ｖ字先端部２２から０．１Ｈ（μｍ）の距離における遮光部２０の幅をＷ_0.1（μｍ）とした場合に、遮光部２０は、粒径Ｗ_0.1以上の第１の遮光性粒子と粒径Ｗ_0.1未満の第２の遮光性粒子をバインダー中に含んでいる。

ここで、遮光性粒子としては、カーボン粒子、着色顔料、樹脂微粒子、ガラス微粒子、金属酸化物微粒子等を使用することができる。

また、本発明において、遮光性粒子の粒径は、遮光部の断面を遮光部の幅と同程度〜数倍の厚みとして透過型光学顕微鏡で拡大撮影し、複数の遮光性粒子の直径を計測することにより得られる数値をいい、平均粒径はその粒径分布から求められる数平均粒径である。遮光性粒子がより微細な粒子が凝集した２次粒子を形成している場合、本発明では２次粒子の径を粒子径とする。

図３は、粒径範囲の異なる第１の遮光性粒子２５と第２の遮光性粒子２６を含有する第１の本発明の遮光部２０の作用の説明図である。同図に示すように、遮光部２０が、遮光性粒子として粒径の大きい第１の遮光性粒子２５と粒径の小さい第２の遮光性粒子２６を含有することにより、Ｖ字先端部２２近傍には第１の遮光性粒子２５が充填されにくくなり、専ら第２の遮光性粒子２６によって遮光されるので、Ｖ字先端部２２近傍における遮光性を、それ以外の遮光部２０の遮光性に対して低くすることができ、急激なカットオフを生じにくくし、多少の成形ムラがあっても、明暗の筋を目立たないようにすることができる。一方、これ以外の遮光部２０は、第１の遮光性粒子２５と第２の遮光性粒子２６の双方によって遮光されるので、充分に高い遮光性を得られる。

これに対し、遮光部２０が粒径の大きい第１の遮光性粒子２５のみからなる場合には、遮光部２０のＶ字先端部２２近傍に遮光性粒子を充填する事ができず、Ｖ字先端部２２近傍における遮光性とそれ以外の遮光部２０の遮光性との差が過度に大きくなり、明暗の斑が目立つようになる。反対に、遮光部２０が、粒径が小さい第２の遮光性粒子２６のみからなる場合には、遮光能力が不足し、充分な遮光性能あるいは視野角制御性能を発揮できない。

第１の遮光性粒子２５と第２の遮光性粒子２６とを画する粒径の数値は遮光部２０の最大幅である上面２１の幅Ｗや遮光部２０の断面形状に応じて定まるが、本発明者は経験的に、略Ｖ字形状の遮光部２０の断面において、高さをＨ（μｍ）とした場合に、Ｖ字先端部２２から０．１Ｈ（μｍ）の距離における遮光部２０の幅Ｗ_0.1（μｍ）以上の粒径を有するものを第１の遮光性粒子２５とし、Ｗ_0.1 未満の粒径を有するものを第２の遮光性粒子２６とすればよいことを見出した。

第２の遮光性粒子２６の好ましい平均粒径は、過度に小さいと遮光能力が不足し、充分な遮光性能あるいは視野角制御性能を発揮できない場合があることから、１μｍ以上とする事が好ましい。同様の理由で、第１の遮光性粒子２５と第２の遮光性粒子２６がそれぞれ粒径分布にピークを有する場合に、第１の遮光性粒子２５のピーク粒径は第２の遮光性粒子２６のピーク粒径の２倍以上１０倍以下である事が好ましい。

第１の遮光性粒子２５の平均粒径は、過度に大きくすると遮光部２０に充分な量を充填する事ができず、遮光能力が不足する場合があるため、遮光部２０の幅の最大値Ｗの５０％以下にする事が好ましい。また、遮光部２０の作製上の理由から、第１の遮光性粒子２５の平均粒径は３０μｍ以下とする事が好ましい。即ち、第１の遮光性粒子２５の平均粒径が３０μｍより大きいと、後述する遮光部の形成で、遮光材料を塗布する工程やプリズム列の上面上の遮光材料を掻き取る工程において、遮光性粒子自身が異物のように作用し、塗布ノズルなどの塗布手段が詰まったり、掻き取りブレードなどの掻き取り手段に挟まって筋状の印刷欠陥を生じたりする場合がある。

この光学シート１Ａでは、第１の遮光性粒子２５の濃度Ｃ₁（重量％）及び第２の遮光性粒子２６の濃度Ｃ₂ （重量％）に関し、次の（１）及び（２）の条件が満みたされるようにする。
（１） １０≦Ｃ₁×Ｗ≦１０００
（２） １≦Ｃ₂×Ｗ_0.1≦１００
（１）及び（２）の条件は、各種カーボン粒子の粒径と濃度、遮光部形状の組み合わせ評価により見出されたもので、第１の遮光性粒子２５の濃度Ｃ₁ （重量％）が１０/Ｗより小さいと十分な遮光性能や視野角制御性能を得られず、一方、１０００/Ｗより大きいとＶ字先端部２２近傍における遮光性とそれ以外の遮光部２０の遮光性との差が過度に大きくなり、明暗の斑が目立つようになる。また、第２の遮光性粒子２６の濃度Ｃ₂ （重量％）が１/Ｗ_0.1より小さいと遮光部２０全体としての遮光性が不十分となり、一方、１００/Ｗ_0.1より大きいとＶ字先端部２２近傍での遮光性をそれ以外の遮光部に対して有効に低下させることができない。

さらに、遮光性粒子全体の濃度について、少なすぎると遮光部２０に遮光効果を充分に発揮させることができず、多すぎると遮光性粒子をバインダーに分散させた遮光材料を硬化させた後にも遮光部２０の中心部で硬化不足が生じる場合があることから、
３０≦（Ｃ₁ ＋Ｃ₂ ）Ｗ≦２０００
が満たされるようにすることがより好ましく、特に、
４０≦（Ｃ₁ ＋Ｃ₂ ）Ｗ≦１５００
とすることが好ましい。

なお、遮光部２０に含まれる遮光性粒子全体の粒径分布としては、その粒径が幅Ｗ_0.1より小さい粒径から、例えば幅Ｗの２０％より大きい粒径まで、連続的に分布していても良いし、２つ以上のピークを持つ分布であっても良い。

本発明の目的は、プリズム列１１と遮光部２０が交互に配列した視野角制御層２を有する上述と同様の光学シートにおいて、遮光部２０に、特定の粒径範囲からなる第１の遮光性粒子と共に染料を含有させた第２の本発明の光学シートによっても達せられる。図４は、かかる光学シート１Ｂの遮光部２０の作用の説明図である。

この光学シート１Ｂにおいても、第１の遮光性粒子２５としては、カーボン粒子、着色顔料、樹脂微粒子、ガラス微粒子、金属酸化物微粒子等を使用することができる。そして、この第１の遮光性粒子２５は、遮光部２０の略Ｖ字形状の断面において最大幅をＷ（μｍ）、Ｖ字先端部から０．１Ｈ（μｍ）の距離における遮光部の幅をＷ_0.1（μｍ）とした場合に、粒径がＷ_0.1以上であり、濃度Ｃ₁ （重量％）が
（１） １０≦Ｃ₁×Ｗ≦１０００
の条件を満たし、これにより光学シート１Ｂに遮光性能を確保させる。

一方、この光学シート１Ｂでは、遮光部２０中に染料を含むことにより、Ｖ字先端部２２にまで適度の遮光性を与えることができる。したがって、染料濃度を調節する事によりＶ字先端部２２近傍における遮光性とそれ以外の遮光部２０の遮光性との差が過度に大きくなることを防ぎ、明暗の斑を目立ちにくくする事ができる。

染料としては、アゾ系色素、キノン系色素等の染料を１種類もしくは複数種類混合したものを使用することができる。

染料の好ましい濃度は、当該染料の吸光係数によって異なるが、遮光部２０を構成するバインダーと染料からなる遮光材料（即ち、遮光部２０を構成する遮光材料から遮光性粒子を除いたもの）を１０μｍの厚みにした時の波長５００〜６００ｎｍにおける透過率を５％〜８０％とする染料濃度とし（条件（３））、好ましくは、同透過率を１０％〜５０％とする染料濃度とする。これに対し、遮光部２０に染料を含めず、第１の遮光性粒子２５のみで遮光を行うと、前述したように、遮光性能と明暗の斑を目立ちにくくすることの両立が困難である。一方、染料のみで遮光を行うと、遮光性能と光利用効率の向上及び明暗の斑を目立ちにくくすることの同時達成が困難となる。即ち、光利用効率を向上させるため、および明暗の斑を目立ちにくくするために染料濃度を減ずると遮光性能が劣る。一方、遮光性能を向上させるため染料濃度を増すと、光利用効率が低下する。

この光利用効率の低下は、遮光部２０のバインダーとプリズム列１１の屈折率が異なる場合、特に遮光部２０のバインダーの屈折率がプリズム列１１の屈折率より低い場合に顕著となる。これは、遮光部２０とプリズム列１１の界面で光が反射し、特に遮光部２０のバインダーの屈折率がプリズム列１１の屈折率より低い場合に臨界角以上で全反射するが、この反射時に遮光部２０の吸光材料が反射光に対して影響を及ぼすからである。即ち、微視的には全反射は界面で生じるのではなく、光が界面の低屈折率側媒体にわずかに侵入した点で生じる（この光はエバネッセント光と呼ばれる）。そのため、遮光部２０に染料が高濃度で存在すると遮光部２０の界面で全反射光が減衰し、光利用効率が低下することとなる。なお、遮光性粒子２５は必ずしも遮光部２０とプリズム列１１の界面に接して存在するわけではないため、この現象は該当しない。

本発明の光学シートとしては、遮光部に第１の遮光性粒子と第２の遮光性粒子を含める第１の光学シートにおいて、第２の遮光性粒子による遮光性を補うため、第２の光学シートに準じて遮光部に染料を含有させてもよい。この場合、染料濃度は、第２の光学シートの条件（３）より低濃度にすることができる。

同様に、遮光部に第１の遮光性粒子と染料を含める第２の光学シートにおいて、染料による遮光性を補うため、第１の光学シートと同様に粒径の小さい第２の遮光性粒子を含有させてもよい。この場合、第２の遮光性粒子の濃度は、第１の光学シートの条件（２）より低濃度にすることができる。

第１及び第２の本発明の光学シートにおいて、遮光部２０の断面の略Ｖ字形状は、図５Ａに示すように、Ｖ字先端部２２を平坦にしてもよく、図５Ｂに示すように、丸めてもよい。これにより、光透過層１０の成形用金型の耐久性を向上させることができる。
また、略Ｖ字形状の斜面２３を、図５Ｃに示すように、屈曲させたり、曲線にしてもよく、図５Ｄに示すように、階段状にしてもよい。

遮光部２０の高さＨと遮光部２０の幅Ｗ は、制御したい視野角や成形の容易さの点から適宜設定するが、通常、これらの比Ｈ/Ｗ（アスペクト比） は１以上が好ましい。高アスペクト比とすることにより、視野角制御効果を大きくすることができる。また、光透過層１０を成形する金型の成形性や耐久性の点から、アスペクト比は１０以下が好ましい。

遮光部２０の斜面２３と光学シート１の厚み方向とのなす角度θは、１°〜３０°とすることが好ましい。１°未満であると、光透過層１０の成形性や離型性に問題が生じる場合があり、３０°を超えると視野角制御効果や光透過効率に問題が生じる場合がある。

配列ピッチＰは、光学シート１を映像表示装置にディスプレイ用フィルター等として用いる場合、映像の高精細化に対応するため３００μｍ以下とすることが好ましい。一方、金型製作精度や成型加工精度の点から、３０μｍ以上とすることが好ましい。

遮光部２０の幅Ｗ とピッチＰの比は、所望の光拡散性能に応じて選択すればよく、通常、０．１〜０．７程度が好ましい。

光透過層１０の層厚Ｌ6 は、押出成形によりそのプリズム列１１を高アスペクト比に成形する場合に、プリズム列１１の転写性能に影響する重要な要素となる。そのため、層厚Ｌ6 は、遮光部２０の高さＨ の約１．５〜３．５倍が好ましい。

第１及び第２の本発明の光学シート１の製造方法としては、まず、光透過層１０を、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂の押出成形により製造し、次いで、成形した光透過層１０のプリズム列１１同士の間に遮光部２０を形成することにより製造することができる。また、光透過層１０の成形には、透明シートと成型用金型との間に紫外線硬化樹脂を充填し、転写成形する方法（２Ｐ成形法（Photo Polymerization））を用いることもできるが、紫外線硬化樹脂が高価であることから、熱可塑性樹脂の押出成形によることが好ましい。さらに、熱プレス成形を用いることもできる。

この他、透明シートと、成形用金型との間に遮光材料を混合した紫外線硬化樹脂を充填して、透明シート上にＶ字形状の遮光部を先に形成し、その後、遮光部を形成した面に透光性材料を充填することにより光学シートを製造してもよい。

光透過層１０の成形用金型としては、プリズム列１１の配列と逆形状に凹凸を配列した金型を使用する。

光透過層１０の成形用金型は、平板状としてもよいが、図６に示すように、プリズム列１１を形成する溝３１をロールの周方向に形成した押出成形用のロール成形金型３０とすることが好ましい。これにより、熱可塑性樹脂を用いて効率よく光透過層１０を成形することができる。

光透過層１０を成形した後の遮光部２０の形成方法としては、光透過層１０のプリズム列１１側に遮光材料を塗布し、プリズム列１１の上面上の遮光材料を掻き取ることによりプリズム列同士の間の溝に遮光材料を充填し、遮光材料を固定して遮光部とする。

プリズム列同士の間の溝に充填する遮光材料としては、第１の本発明の光学シートの場合、第１の遮光性粒子と第２の遮光性粒子を含んだものを使用するが、前述のようにこれらの粒径分布はＷ_0.1より小さい粒径から遮光部の最大幅Ｗの２０％より大きい粒径まで連続的な分布でも良いし、２つ以上のピークを持つ分布でも良い。例えば、粒径分布に２つのピークを持つ遮光材料の調製に使用する具体的な粒子素材としては、第１の本発明の光学シートの条件（１）及び（２）が満たされるようにしつつ、平均粒径が幅Ｗの１５％〜５０％であり、粒径分布の標準偏差が平均粒径の４０％程度である粒子群Ａと、平均粒径が例えば幅Ｗ_0.1の３０％〜８０％であり、粒径分布の標準偏差が平均粒径の４０％程度である粒子群Ｂとを混合して使用することができる。また、第２の本発明の光学シートに使用する遮光材料としては、条件（１）が満たされるようにしつつ、例えば、粒径分布が幅Ｗの１５％〜５０％である粒子を使用することができる。

なお、第１及び第２の本発明の光学シートにおいて、粒径が幅Ｗ以上となる遮光性粒子は実質的に含有しないことが好ましい。遮光材料に粒径が幅Ｗ以上となる遮光性粒子が含まれていても、上述の掻き取り工程によって幅Ｗ以上の遮光性粒子が遮光部となる溝に充填される事は無いが、遮光材料を塗布するノズルなどの塗布手段が詰まったり、掻き取りブレードなどの掻き取り手段に挟まって筋状の印刷欠陥を生じさせたりする場合がある。

遮光性粒子の色は、光学シートの用途に応じて白色、黒色等とすることができ、例えば、外光コントラストの改善を目的としない場合には、白色であってよい。

遮光性粒子ないし染料を分散させるバインダーとしては、紫外線硬化樹脂、樹脂を溶剤で溶解した接着剤組成物、熱硬化性樹脂等を使用することができ、遮光部２０に付与する屈折率等に応じて適宜選択する。

即ち、遮光部２０の屈折率を光透過層１０の屈折率より低くすることにより、図７Ａに示すように、遮光部２０とプリズム列１１との界面の全反射を利用して、視野角制御効果を高めることができ、また、図７Ｂに示すように、光拡散効果を向上させることができる。したがって、光学シート１の用途に応じて、光透過層１０に対する遮光部２０の屈折率を適宜定める。

遮光材料をプリズム列１１同士の間の溝に充填する具体的な方法としては、例えば、光透過層１０のプリズム列１１側に遮光材料を塗布後、プリズム列１１同士の間の溝に遮光材料が残るように、プリズム列１１の上面１２上の余分な遮光材料をゴム製ヘラ、金属製ブレード、金属製ローラー等を用いて掻き取る。次いで、遮光材料を紫外線照射等により固定する。

この他、遮光部２０の形成方法としては、接着材を兼ねた遮光材料をプリズム列１１の並列面側に塗布した後、その塗布面に光透過性シートを重ね合わせ、プリズム列の頂部が光透過性シートと略接する状態に圧して貼り合わせてもよい。

光透過層１０の遮光部２０側、その反対側、又は双方には、必要に応じて光拡散性粒子を分散させた光拡散シート、着色シート、防眩シート等を配置してもよい。

図８に示すように、第１及び第２の本発明の光学シート１は、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ等のディスプレイパネル４０の前面に装着して、あるいは背面投写型スクリーンとして用いることができる。その場合、光学シートの装着方向は、外光コントラストの向上、視野角制御などの目的に応じて、プリズム列を観察者側に向けたり映像光源側に向けたりすればよい。

実施例１（視野角制御シートの製造）
図９に示すような、断面略台形の溝３１が並列したロール成形金型３０ｂを製造した。このロール成形金型３０ｂの寸法は、これから成形する光透過層、あるいは遮光部の寸法の凹凸を逆転させたものであり、次の通りとした。

遮光部の高さＨ：１２８μｍ
遮光部の上面の幅Ｗ：３２μｍ
プリズム列上面の幅Ｌ3 ：７４μｍ
ピッチＰ：１０６μｍ
斜面角度θ：６°
遮光部先端幅Ｌ2 ：５μｍ

次に、このロール成形金型３０ｂを用いて、メタクリル・スチレン共重合体樹脂を押出成形し、光透過層を成形した。この光透過層の層厚は２３０μｍであった。

次いで、平均粒径２μｍのカーボン粒子を１重量％及び平均粒径１０μｍのカーボン粒子を５重量％含有するアクリル系紫外線硬化樹脂からなる黒インクを光透過層のプリズム列側の全面に塗布し、その後、金属製ロールを用いてプリズム列同士の間の略Ｖ字形状の溝に充填されているもの以外の黒インクを掻き取った。その後、紫外線を照射して黒インクを硬化させることにより断面略Ｖ字形状の遮光部を形成し、視野角制御シートを得た。

比較例１
平均粒径１０μｍのカーボン粒子を６重量％含有するアクリル系紫外線硬化樹脂からなる黒インクを使用した以外は実施例１と同様にして視野角制御シートを製造した。

比較例２
平均粒径２μｍのカーボン粒子を６重量％含有するアクリル系紫外線硬化樹脂からなる黒インクを使用した以外は実施例１と同様にして視野角制御シートを製造した。

評価
５０インチのプラズマディスプレイ前面に実施例１及び比較例１、２の視野角制御シートを装着し、室内光の照明の下で映像を観察した。この場合、視野角制御シートの装着方向は、そのプリズム列が水平方向に延在する向きとし、黒インクを塗布した側を観察者側に向けた。結果を表１に示す。

表１の通り、実施例１の視野角制御シートをプラズマディスプレイに装着した場合には、外観、外光コントラスト共に良好であった。これに対し、比較例１では外光コントラストは良好であったが、特に、上下斜め方向から観察した時に白黒ランダムな筋状のムラが非常に目立ち、外観に問題があった。比較例２は、外光コントラストがやや不良であり、また、上下斜め方向から観察した時に白黒筋状のムラが目立ち、外観に問題があった。

本発明は、ディスプレイ用フィルター、視野角制御シート、光拡散シート等の光学シート及びその製造技術として有用である。

光学シートの斜視図である。 光学シートの断面図である。 第１の本発明の光学シートにおいて、急激なカットオフを防止する作用の説明図である。 第２の本発明の光学シートにおいて、急激なカットオフを防止する作用の説明図である。 光学シートの断面図である。 光学シートの断面図である。 光学シートの断面図である。 光学シートの断面図である。 ロール成形金型の斜視図である。 視野角制御シートとして使用する場合の光線図である。 光拡散シートとして使用する場合の光線図である。 光学シートの使用方法の説明図である。 実施例のロール成形金型の断面図である。 カットオフの説明図である。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ 光学シート
２ 視野角制御層
１０ 光透過層
１１ プリズム列
１２ プリズム列の上面
２０ 遮光部
２１ 遮光部上面
２２ Ｖ字先端部
２３ 遮光部の斜面
２４ 遮光部の肩部
２５ 第１の遮光性粒子
２６ 第２の遮光性粒子
３０ ロール成形金型
３１ 溝
４０ ディスプレイパネル
Ｈ 遮光部の高さ
Ｗ 遮光部の上面の幅
Ｗ_0.1 Ｖ字先端部から０．１Ｈ（μｍ）の距離における遮光部の幅

Claims (9)

1. プリズム列と遮光部が交互に配列した視野角制御層を有する光学シートであって、
   遮光部は、その配列方向の断面形状が略Ｖ字形状であり、
   略Ｖ字形状の断面において、高さをＨ（μｍ）、最大幅をＷ（μｍ）、Ｖ字先端部から０．１Ｈ（μｍ）の距離における遮光部の幅をＷ_0.1（μｍ）とした場合に、粒径Ｗ_0.1以上の第１の遮光性粒子Ｃ₁ 重量％と粒径Ｗ_0.1未満の第２の遮光性粒子Ｃ₂ 重量％を含み、
   （１） １０≦Ｃ₁×Ｗ≦１０００
   （２） １≦Ｃ₂×Ｗ_0.1≦１００
   を満たす光学シート。
2. ３０≦（Ｃ₁ ＋Ｃ₂ ）Ｗ≦２０００
   を満たす請求項１記載の光学シート。
3. 第１の遮光性粒子の平均粒径が、遮光部の断面における最大幅Ｗ（μｍ）の５０％以下である請求項１又は２記載の光学シート。
4. 第２の遮光性粒子の平均粒径が１μｍ以上である請求項１〜３のいずれかに記載の光学シート。
5. 遮光部が、さらに染料を含有する請求項１〜４のいずれかに記載の光学シート。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の光学シートの製造方法であって、プリズム列同士の間に断面形状が略Ｖ字形状の溝が形成されている光透過層を成形し、その溝に、粒径Ｗ_0.1以上の第１の遮光性粒子と粒径Ｗ_0.1未満の第２の遮光性粒子を前記（１）及び（２）が満たされる濃度で含む遮光材料を充填し、遮光部を形成する光学シートの製造方法。
7. プリズム列と遮光部が交互に配列した視野角制御層を有する光学シートであって、
   遮光部は、その配列方向の断面形状が略Ｖ字形状であり、
   略Ｖ字形状の断面において、高さをＨ（μｍ）、最大幅をＷ（μｍ）、Ｖ字先端部から０．１Ｈ（μｍ）の距離における遮光部の幅をＷ_0.1（μｍ）とした場合に、粒径Ｗ_0.1以上の第１の遮光性粒子Ｃ₁ 重量％と染料を含み、
   （１） １０≦Ｃ₁×Ｗ≦１０００
   （３） 遮光部を構成する染料とバインダーからなる遮光材料の厚さ１０μｍの波長５００〜６００ｎｍにおける透過率が５〜８０％
   を満たす光学シート。
8. 遮光部が、さらに粒径Ｗ_0.1未満の第２の遮光性粒子を含有する請求項７記載の光学シート。
9. 請求項７又は８記載の光学シートの製造方法であって、プリズム列同士の間に断面形状が略Ｖ字形状の溝が形成されている光透過層を成形し、その溝に、粒径Ｗ_0.1以上の第１の遮光性粒子と染料を前記（１）及び（３）が満たされる濃度で含む遮光材料を充填し、遮光部を形成する光学シートの製造方法。

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