JP2010039091A - 光学シートおよびそれを用いた光拡散板 - Google Patents

Abstract

【課題】光入射面に対して平行に近い斜め方向（極端な斜め方向）から入射する光がそのまま透過するのを抑制しつつこのような極端な斜め方向からの光の少なくとも一部を光出射面から略正面方向に向けて出射させることのできる光学シートを提供する。
【解決手段】この発明の光学シート３は、光入射面３ａに複数個の反射用凸部４が突設されてなる光透過板からなり、反射用凸部４の少なくとも一部は拡散反射面に形成され、反射用凸部４の高さを「Ｔ」とし、反射用凸部４の基端幅を「Ｗ」とし、隣り合う反射用凸部４の離間間隔を「Ｌ」としたとき、
ｔａｎθ＝｛（Ｗ／２）＋Ｌ｝÷Ｔ …（１）
上記式（１）で求められるθの値に対して、５°≦θ≦８１°の関係式が成立するものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、光入射面に対して極端な斜め方向から入射する光がそのまま透過するのを抑制しつつこのような極端な斜め方向からの光の少なくとも一部を光出射面から略正面方向に向けて出射させることのできる光学シート及び光拡散板に関する。

液晶表示装置としては、例えば液晶セルを備えた液晶パネル（画像表示部）の背面側に面光源装置がバックライトとして配置された構成のものが公知である。前記バックライト用の面光源装置としては、ランプボックス（筐体）内に複数の光源が配置されると共にこれら光源の前面側に光拡散板が配置された構成の面光源装置が知られている。

かかるバックライト用面光源装置としては、例えば、光源からの光を十分に拡散させると共にこの拡散光を略前面方向に制御して出射できることが求められており、このような要求に応えるために、前記面光源装置における光拡散板の前面側にレンチキュラーシートが配置され、該レンチキュラーシートの背面における、レンズ部の非集光面を含む領域に光反射部を有し、該光反射部以外の領域（集光面）に光透過部を有した構成の面光源装置が公知である（特許文献１参照）。

上記面光源装置では、レンチキュラーシートに入射した光のうち、レンズ部の集光面に入射した光はそのまま透過して集光されて略前面方向に出射する一方、レンズ部の非集光面に入射した光は反射されるので、非集光面に入射した光がそのまま非集光面を透過して略前面方向以外の無駄な方向（横方向）に出射するのを十分に防止することができる。
特開２００７−１４８４１９号公報

しかしながら、上記面光源装置では、レンズ部の集光面に対して平行に近い斜め方向（極端な斜め方向）から入射した光は、略前面方向に向けて十分に集光することはできないという問題があった。即ち、光学シートの光入射面に対して極端な斜め方向から入射する光に関して何らかの対策が講じられた構成ではなかった。このような極端な斜め方向から入射した光を略前面方向に集光して出射することができない場合にはその分だけ液晶表示装置等における略前面方向の輝度が低下することとなる。

この発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、光入射面に対して平行に近い斜め方向（極端な斜め方向）から入射する光がそのまま透過するのを抑制しつつこのような極端な斜め方向からの光の少なくとも一部を光出射面から略正面方向（略法線方向）に向けて出射させることのできる光学シート及び光拡散板を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。

［１］光入射面に複数個の反射用凸部が突設されてなる光透過板からなり、
前記反射用凸部の少なくとも一部は、拡散反射面に形成され、
前記反射用凸部の高さを「Ｔ」とし、前記反射用凸部の基端幅を「Ｗ」とし、隣り合う反射用凸部の離間間隔を「Ｌ」としたとき、
ｔａｎθ＝｛（Ｗ／２）＋Ｌ｝÷Ｔ …（１）
上記式（１）で求められるθの値に対して
５°≦θ≦８１°
の関係式が成立することを特徴とする光学シート。

［２］透明樹脂を含有してなる光出射側樹脂層と、
該光出射側樹脂層に積層された、透明樹脂を含有してなる光入射側樹脂層と、を備えた光透過板からなり、
前記光入射側樹脂層の光入射面に複数個の反射用凸部が突設され、該反射用凸部の少なくとも一部は、拡散反射面に形成され、
前記反射用凸部の高さを「Ｔ」とし、前記反射用凸部の基端幅を「Ｗ」とし、隣り合う反射用凸部の離間間隔を「Ｌ」としたとき、
ｔａｎθ＝｛（Ｗ／２）＋Ｌ｝÷Ｔ …（１）
上記式（１）で求められるθの値に対して
５°≦θ≦８１°
の関係式が成立することを特徴とする光学シート。

［３］前記光入射側樹脂層は、透明樹脂及び光拡散剤を含有してなる樹脂組成物からなり、該樹脂組成物における光拡散剤の含有率が０．１〜７０質量％であることを特徴とする前項２に記載の光学シート。

［４］前記光透過板は、ポリスチレン、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリカーボネート、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、ポリプロピレン、ポリエチレン、環状オレフィン重合体及び環状オレフィン共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種の透明樹脂を含有してなることを特徴とする前項１〜３のいずれか１項に記載の光学シート。

［５］前記反射用凸部の断面形状は、楕円形の一部分、三角形及び台形からなる群より選ばれる１種または２種以上の形状である前項１〜４のいずれか１項に記載の光学シート。

［６］前記光透過板の光出射面に、レンチキュラーレンズ及びマイクロレンズからなる群より選ばれる少なくとも１種のレンズが複数個突設されていることを特徴とする前項１〜５のいずれか１項に記載の光学シート。

［７］隣り合う反射用凸部のピッチ間隔は、隣り合うレンズのピッチ間隔よりも大きいことを特徴とする前項６に記載の光学シート。

［８］前記光透過板の光出射面にプリズムが複数個突設されていることを特徴とする前項１〜５のいずれか１項に記載の光学シート。

［９］隣り合う反射用凸部のピッチ間隔は、隣り合うプリズムのピッチ間隔よりも大きいことを特徴とする前項８に記載の光学シート。

［１０］前項１〜９のいずれか１項に記載の光学シートの光入射面側に光拡散性基板が積層されてなることを特徴とする光拡散板。

［１１］前項１〜９のいずれか１項に記載の光学シートを備えたことを特徴とする面光源装置。

［１２］前項１０に記載の光拡散板を備えたことを特徴とする面光源装置。

［１３］画像表示部の背面側に前項１１または１２に記載の面光源装置が配置されたことを特徴とする液晶表示装置。

［１］の発明（光学シート）は、光入射面に複数個の反射用凸部が突設されてなる光透過板からなり、反射用凸部の少なくとも一部は、拡散反射面に形成され、反射用凸部の高さを「Ｔ」とし、反射用凸部の基端幅を「Ｗ」とし、隣り合う反射用凸部の離間間隔を「Ｌ」としたとき、
ｔａｎθ＝｛（Ｗ／２）＋Ｌ｝÷Ｔ …（１）
上記式（１）で求められるθの値に対して
５°≦θ≦８１°
の関係式が成立する構成であるから、光入射面に対して平行に近い斜め方向（極端な斜め方向）から入射する光は反射用凸部に到達してこの反射用凸部で拡散反射されるので、極端な斜め方向からの入射光がそのまま透過するのを抑制することができると共に、反射用凸部で拡散反射された拡散反射光のうち少なくとも一部は、光出射面から略正面方向（略法線方向）に向けて出射させることができる。従って、この光学シートを用いれば、光入射面に対して略正面方向に入射した光はそのまま透過させる一方、光入射面に対して極端な斜め方向から入射した光は、反射用凸部で拡散反射され、この反射用凸部で拡散反射された拡散反射光を効率良く略正面方向に向けて出射させることができるので、光出射面から略正面方向に向けて高輝度光を出射させることができる（略正面方向に向けて出射する光を増大させることができる）。

［２］の発明（光学シート）は、透明樹脂を含有してなる光出射側樹脂層と、該光出射側樹脂層に積層された、透明樹脂を含有してなる光入射側樹脂層と、を備えた光透過板からなり、光入射側樹脂層の光入射面に複数個の反射用凸部が突設され、該反射用凸部の少なくとも一部は、拡散反射面に形成され、反射用凸部の高さを「Ｔ」とし、反射用凸部の基端幅を「Ｗ」とし、隣り合う反射用凸部の離間間隔を「Ｌ」としたとき、
ｔａｎθ＝｛（Ｗ／２）＋Ｌ｝÷Ｔ …（１）
上記式（１）で求められるθの値に対して
５°≦θ≦８１°
の関係式が成立する構成であるから、光入射面に対して平行に近い斜め方向（極端な斜め方向）から入射する光は反射用凸部に到達してこの反射用凸部で拡散反射されるので、極端な斜め方向からの入射光がそのまま透過するのを抑制することができると共に、反射用凸部で拡散反射された拡散反射光のうち少なくとも一部は、光出射面から略正面方向（略法線方向）に向けて出射させることができる。従って、この光学シートを用いれば、光入射面に対して略正面方向に入射した光はそのまま透過させる一方、光入射面に対して極端な斜め方向から入射した光は、反射用凸部で拡散反射され、この反射用凸部で拡散反射された拡散反射光を効率良く略正面方向に向けて出射させることができるので、光出射面から略正面方向に向けて高輝度光を出射させることができる（略正面方向に向けて出射する光を増大させることができる）。

［３］の発明では、光入射側樹脂層は、透明樹脂及び光拡散剤を含有してなる樹脂組成物からなり、該樹脂組成物における光拡散剤の含有率が０．１〜７０質量％であるから、反射用凸部において拡散反射性能を発現させることができると共に、光入射側樹脂層における平坦部領域（反射用凸部が形成されていない領域）における光透過性能を十分に確保することができ、光入射側樹脂層に光拡散剤を含有せしめるという簡単な構成でもって、より高輝度の光を略正面方向に向けて出射させることができる。

［４］の発明では、光透過板は、前記特定の樹脂を含有してなる構成であり、これら樹脂は光透過性に優れているので、拡散反射光の強度低下を抑制することができ、これにより略正面方向の輝度をより向上させることができる利点がある。

［５］の発明では、反射用凸部の断面形状は、楕円形の一部分、三角形及び台形からなる群より選ばれる１種または２種以上の形状であるから、押出成形性に優れたものとなる。

［６］の発明では、光透過板の光出射面に、レンチキュラーレンズ及びマイクロレンズからなる群より選ばれる少なくとも１種のレンズが複数個突設されているから、レンズの焦点距離を調整して設定することにより、光出射分布を制御することができる。

［７］の発明では、隣り合う反射用凸部のピッチ間隔は、隣り合うレンズのピッチ間隔よりも大きいので、反射用凸部のピッチ間隔と、隣り合うレンズのピッチ間隔とのアライメントを要することなく、光出射分布を容易に制御できる。

［８］の発明では、光透過板の光出射面にプリズムが複数個突設されているから、反射用凸部で拡散反射された拡散反射光を更に略正面方向へ集光できる。

［９］の発明では、隣り合う反射用凸部のピッチ間隔は、隣り合うプリズムのピッチ間隔よりも大きいので、反射用凸部のピッチ間隔と、隣り合うプリズムのピッチ間隔とのアライメントを要することなく、光出射分布を容易に制御できる。

［１０］の発明（光拡散板）では、前記［１］〜［９］のいずれか１項に記載の光学シートの光入射面側に光拡散性基板が積層されているから、光拡散性基板で拡散された拡散光を効率良く略正面方向に向けて出射させることができる、即ち拡散光を高輝度で略正面方向に向けて出射させることができる。

［１１］の発明（面光源装置）では、光学シートの光入射面に対して平行に近い斜め方向（極端な斜め方向）から入射する光がそのまま透過するのを抑制することができると共に、このような極端な斜め方向からの光が反射用凸部に入射した際にその少なくとも一部を光出射面から略正面方向に向けて出射させることができて、このように極端な斜め方向からの光も無駄にすることなく略正面方向に向けて出射させ得るから、より高い輝度の光を出射できる面光源装置が提供される。

［１２］の発明（面光源装置）では、前記［１０］の光拡散板を備えているから、略正面方向に向けて輝度ムラの少ない均一な光を高い輝度で出射できる面光源装置が提供される。

［１３］の発明（液晶表示装置）では、画像表示部の背面側に前記［１１］または［１２］の面光源装置が配置されているから、略正面方向に向けて輝度ムラの少ない高品質の画像を高輝度で表示できる液晶表示装置が提供される。

この発明に係る光学シート（３）の実施形態（第１〜９実施形態）を図１〜９にそれぞれ示す。

本発明の光学シート（３）は、光入射面（３ａ）に複数個の反射用凸部（４）が突設されてなる光透過板からなり、前記反射用凸部（４）の少なくとも一部が、拡散反射面に形成されている。第１〜９実施形態では、前記反射用凸部（４）における光入射面（３ａ）位置よりも外方に突き出た部位の表面の全面が拡散反射面に形成されている。

また、第１〜９実施形態では、光学シート（３）は、透明樹脂を含有してなる光出射側樹脂層（８）に透明樹脂を含有してなる光入射側樹脂層（７）が積層一体化された光透過板からなり、前記光入射側樹脂層（７）の光入射面（３ａ）に複数個の反射用凸部（４）が突設され、該反射用凸部（４）の少なくとも一部が拡散反射面に形成された構成（積層体構成）が採用されているが、特にこのような積層体構成に限定されるものではなく、光入射面（３ａ）に複数個の反射用凸部（４）が突設された光透過板からなる構成であれば、単層からなる構成であっても良い。また、第１〜９実施形態では、光出射側樹脂層（８）と光入射側樹脂層（７）とが共押出により積層一体化されている。

更に、本発明の光学シート（３）では、前記反射用凸部（４）の高さを「Ｔ」とし、前記反射用凸部（４）の基端幅を「Ｗ」とし、隣り合う反射用凸部（４）の基端位置での離間間隔を「Ｌ」としたとき（図１〜９参照）、
ｔａｎθ＝｛（Ｗ／２）＋Ｌ｝÷Ｔ …（１）
上記式（１）で求められるθの値に対して
５°≦θ≦８１°
の関係式が成立するように構成されている。このような関係式が成立するように構成された場合、光入射面（３ａ）に対して平行に近い斜め方向（極端な斜め方向）から入射する光は反射用凸部（４）に到達してこの反射用凸部（４）で拡散反射されるので、極端な斜め方向からの入射光がそのまま透過するのを抑制することができると共に、前記反射用凸部（４）で拡散反射された拡散反射光のうち少なくとも一部は、光出射面（３ｂ）から略正面方向（略法線方向）に向けて出射させることができる。また、前記反射用凸部（４）で拡散反射された拡散反射光のうち光入射面（３ａ）とは逆側（図面では下方側）に向けて反射された光は、例えば面光源装置（１）の底部の拡散反射板（６）によって反射されることによって、光出射面（３ｂ）から略正面方向（略法線方向）に向けて出射させることができる（図１１参照）。従って、本発明の光学シート（３）を用いれば、光入射面（３ａ）に対して略正面方向に入射した光はそのまま透過させる一方、光入射面（３ａ）に対して平行に近い斜め方向（極端な斜め方向）から入射した光は、反射用凸部（４）で拡散反射され、この反射用凸部（４）で拡散反射された拡散反射光を効率良く略正面方向に向けて出射させることができるので、光出射面（３ｂ）から高輝度光を出射させることができる。

以下、各実施形態毎の構成について詳細に説明する。

［第１実施形態］
図１に示すように、光学シート（３）の反射用凸部（４）の断面形状は、楕円形の一部分の形状である。即ち、図１に示すように、前記反射用凸部（４）の断面形状は、楕円形状がその長軸方向の二等分中間位置を通る平面で二等分されたうちの一方の形状（半楕円形状）である。この反射用凸部（４）の二等分面が光入射面（３ａ）に連接される態様で突設されている。また、前記反射用凸部（４）における光入射面（３ａ）位置よりも外方に突き出た部位の表面の全面が拡散反射面に形成されている。
また、光学シート（３）の光出射面（３ｂ）にレンチキュラーレンズ（３３）が多数個突設され、隣り合うレンチキュラーレンズ（３３）は相互間に隙間（平坦溝）がない態様で配置されている（図１参照）。

［第２実施形態］
図２に示すように、光学シート（３）の反射用凸部（４）の断面形状は、楕円形の一部分の形状である。即ち、図２に示すように、前記反射用凸部（４）の断面形状は、楕円形状がその長軸方向の二等分中間位置を通る平面で二等分されたうちの一方の形状（半楕円形状）である。この反射用凸部（４）の二等分面が光入射面（３ａ）に連接される態様で突設されている。また、前記反射用凸部（４）における光入射面（３ａ）位置よりも外方に突き出た部位の表面の全面が拡散反射面に形成されている。
また、光学シート（３）の光出射面（３ｂ）にレンチキュラーレンズ（３３）が多数個突設され、隣り合うレンチキュラーレンズ（３３）は相互間に隙間（溝）（３６）が存在する態様で配置されている（図２参照）。

［第３実施形態］
図３に示すように、光学シート（３）の反射用凸部（４）の断面形状は、楕円形の一部分の形状である。即ち、図３に示すように、前記反射用凸部（４）の断面形状は、楕円形状がその長軸方向の二等分中間位置を通る平面で二等分されたうちの一方の形状（半楕円形状）である。この反射用凸部（４）の二等分面が光入射面（３ａ）に連接される態様で突設されている。また、前記反射用凸部（４）における光入射面（３ａ）位置よりも外方に突き出た部位の表面の全面が拡散反射面に形成されている。
また、光学シート（３）の光出射面（３ｂ）にプリズム（３４）が多数個突設され、隣り合うプリズム（３４）は相互間に隙間（平坦溝）がない態様で配置されている（図３参照）。

［第４実施形態］
図４に示すように、光学シート（３）の反射用凸部（４）の断面形状は、台形形状である。即ち、図４に示すように、前記反射用凸部（４）は、台形形状の下底（長い方の底辺）が光入射面（３ａ）に連接される態様で突設されている。また、前記反射用凸部（４）における光入射面（３ａ）位置よりも外方に突き出た部位の表面の全面が拡散反射面に形成されている。
また、光学シート（３）の光出射面（３ｂ）にレンチキュラーレンズ（３３）が多数個突設され、隣り合うレンチキュラーレンズ（３３）は相互間に隙間（平坦溝）がない態様で配置されている（図４参照）。

［第５実施形態］
図５に示すように、光学シート（３）の反射用凸部（４）の断面形状は、台形形状である。即ち、図５に示すように、前記反射用凸部（４）は、台形形状の下底（長い方の底辺）が光入射面（３ａ）に連接される態様で突設されている。また、前記反射用凸部（４）における光入射面（３ａ）位置よりも外方に突き出た部位の表面の全面が拡散反射面に形成されている。
また、光学シート（３）の光出射面（３ｂ）にレンチキュラーレンズ（３３）が多数個突設され、隣り合うレンチキュラーレンズ（３３）は相互間に隙間（溝）（３６）が存在する態様で配置されている（図５参照）。

［第６実施形態］
図６に示すように、光学シート（３）の反射用凸部（４）の断面形状は、台形形状である。即ち、図６に示すように、前記反射用凸部（４）は、台形形状の下底（長い方の底辺）が光入射面（３ａ）に連接される態様で突設されている。また、前記反射用凸部（４）における光入射面（３ａ）位置よりも外方に突き出た部位の表面の全面が拡散反射面に形成されている。
また、光学シート（３）の光出射面（３ｂ）にプリズム（３４）が多数個突設され、隣り合うプリズム（３４）は相互間に隙間（平坦溝）がない態様で配置されている（図６参照）。

［第７実施形態］
図７に示すように、光学シート（３）の反射用凸部（４）の断面形状は、三角形形状である。即ち、図７に示すように、前記反射用凸部（４）は、二等辺三角形形状の底辺が光入射面（３ａ）に連接される態様で突設されている。また、前記反射用凸部（４）における光入射面（３ａ）位置よりも外方に突き出た部位の表面の全面が拡散反射面に形成されている。
また、光学シート（３）の光出射面（３ｂ）にレンチキュラーレンズ（３３）が多数個突設され、隣り合うレンチキュラーレンズ（３３）は相互間に隙間（平坦溝）がない態様で配置されている（図７参照）。

［第８実施形態］
図８に示すように、光学シート（３）の反射用凸部（４）の断面形状は、三角形形状である。即ち、図８に示すように、前記反射用凸部（４）は、二等辺三角形形状の底辺が光入射面（３ａ）に連接される態様で突設されている。また、前記反射用凸部（４）における光入射面（３ａ）位置よりも外方に突き出た部位の表面の全面が拡散反射面に形成されている。
また、光学シート（３）の光出射面（３ｂ）にレンチキュラーレンズ（３３）が多数個突設され、隣り合うレンチキュラーレンズ（３３）は相互間に隙間（溝）（３６）が存在する態様で配置されている（図８参照）。

［第９実施形態］
図９に示すように、光学シート（３）の反射用凸部（４）の断面形状は、三角形形状である。即ち、図９に示すように、前記反射用凸部（４）は、二等辺三角形形状の底辺が光入射面（３ａ）に連接される態様で突設されている。また、前記反射用凸部（４）における光入射面（３ａ）位置よりも外方に突き出た部位の表面の全面が拡散反射面に形成されている。
また、光学シート（３）の光出射面（３ｂ）にプリズム（３４）が多数個突設され、隣り合うプリズム（３４）は相互間に隙間（平坦溝）がない態様で配置されている（図９参照）。

この発明の光学シート（３）では、前述したとおり、上記式（１）で求められるθの値に対して、５°≦θ≦８１°の関係式が成立するように構成される必要がある。θが５°未満では、出射光の指向性が強くなり過ぎて、例えばこの光学シート（３）を用いて構成された液晶表示装置としてその適用範囲が限定されるという問題を生じる。また、θが８１°を超えると、光入射面（３ａ）に対して平行に近い斜め方向（極端な斜め方向）から入射する光がそのまま光学シート（３）を透過するのを十分に防止することができない。中でも、上記式（１）で求められるθの値に対して、３０°≦θ≦７５°の関係式が成立するように構成されるのが好ましい。θのより好ましい下限値は４５°であり、θのより好ましい上限値は６５°である。

前記反射用凸部（４）の基端幅（Ｗ）は３０〜３００μｍの範囲に設定されるのが好ましい（図１〜９参照）。３０μｍ以上であることで反射用凸部（４）のパターン形成が成形上容易になるし、３００μｍ以下であることで反射用凸部（４）の凹凸形状が目視で観察されるのを十分に防止できる。中でも、前記反射用凸部（４）の基端幅（Ｗ）は５０〜１５０μｍの範囲に設定されるのがより好ましい。

また、隣り合う反射用凸部（４）の基端位置での離間間隔（Ｌ）は３０〜５００μｍの範囲に設定されるのが好ましい（図１〜９参照）。３０μｍ以上であることで反射用凸部（４）のパターン形成が成形上容易になるし、５００μｍ以下であることで反射用凸部（４）の凹凸形状が目視で観察されるのを十分に防止できる。中でも、隣り合う反射用凸部（４）の基端位置での離間間隔（Ｌ）は５０〜２５０μｍの範囲に設定されるのがより好ましい。

前記反射用凸部（４）の高さ（Ｔ）は６０〜６００μｍの範囲に設定されるのが好ましい（図１〜９参照）。６０μｍ以上であることで、例えばこの光学シート（３）と光拡散性基板（４１）を積層してなる光拡散板（４０）を構成する際に、光学シート（３）と光拡散性基板（４１）との密着配置を回避することができて両者（３）（４１）間に十分な空気層を確保できて輝度をより向上させることができると共に、６００μｍ以下であることで例えば液晶表示装置（３０）として必要な視野角を十分に確保することができる。中でも、前記反射用凸部（４）の高さ（Ｔ）は８０〜２５０μｍの範囲に設定されるのがより好ましい。

隣り合う反射用凸部（４）のピッチ間隔（Ｐ１）は１００〜４００μｍの範囲に設定されるのが好ましい（図１〜９参照）。また、隣り合うレンズ（３３）のピッチ間隔（Ｐ２）は３０〜２００μｍの範囲に設定されるのが好ましく、隣り合うプリズム（３４）のピッチ間隔（Ｐ２）は３０〜２００μｍの範囲に設定されるのが好ましい（図１〜９参照）。

また、隣り合う反射用凸部（４）のピッチ間隔（Ｐ１）は、隣り合うレンズ（３３）のピッチ間隔（Ｐ２）よりも大きく設定されているのが好ましい（図１、２、４、５、７、８参照）。これにより、反射用凸部（４）のピッチ間隔（Ｐ１）と、隣り合うレンズ（３３）のピッチ間隔（Ｐ２）とのアライメントを要することなく、光出射分布を容易に制御できる。中でも、隣り合う反射用凸部（４）のピッチ間隔（Ｐ１）は、隣り合うレンズ（３３）のピッチ間隔（Ｐ２）の２〜１４倍に設定されるのがより好ましく、特に好ましいのは３〜８倍である。

また、隣り合う反射用凸部（４）のピッチ間隔（Ｐ１）は、隣り合うプリズム（３４）のピッチ間隔（Ｐ２）よりも大きく設定されているのが好ましい（図３、６、９参照）。これにより、反射用凸部（４）のピッチ間隔（Ｐ１）と、隣り合うプリズム（３４）のピッチ間隔（Ｐ２）とのアライメントを要することなく、光出射分布を容易に制御できる。中でも、隣り合う反射用凸部（４）のピッチ間隔（Ｐ１）は、隣り合うプリズム（３４）のピッチ間隔（Ｐ２）の２〜１４倍に設定されるのがより好ましく、特に好ましいのは３〜８倍である。

前記光入射側樹脂層（７）を構成する透明樹脂としては、特に限定されるものではないが、ポリスチレン（ＰＳ）、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリプロピレン、ポリエチレン、環状オレフィン重合体（重合成分が環状オレフィンであるもの、単独重合体であっても良いし共重合体であっても良い）及び環状オレフィン共重合体（環状オレフィンとこれ以外の他の共重合成分との共重合体）からなる群より選ばれる少なくとも１種の透明樹脂を用いるのが、拡散反射光の強度低下を十分に抑制できる点で、好ましい。これらの中でも、ポリカーボネート、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、ポリプロピレン、ポリエチレン、環状オレフィン重合体及び環状オレフィン共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種の透明樹脂を用いるのがより好ましい。さらには、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート及びポリプロピレンからなる群より選ばれる少なくとも１種の透明樹脂を用いるのが特に好ましい。

前記光出射側樹脂層（８）を構成する透明樹脂としては、特に限定されるものではないが、ポリスチレン（ＰＳ）、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリプロピレン、ポリエチレン、環状オレフィン重合体（重合成分が環状オレフィンであるもの、単独重合体であっても良いし共重合体であっても良い）及び環状オレフィン共重合体（環状オレフィンとこれ以外の他の共重合成分との共重合体）からなる群より選ばれる少なくとも１種の透明樹脂を用いるのが、光透過性を向上できて輝度をより向上させることができる点で、好ましい。これらの中でも、ポリカーボネート、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、ポリプロピレン、ポリエチレン、環状オレフィン重合体及び環状オレフィン共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種の透明樹脂を用いるのがより好ましい。さらには、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート及びポリプロピレンからなる群より選ばれる少なくとも１種の透明樹脂を用いるのが特に好ましい。

なお、前記光学シート（３）が単層の光透過板からなる構成である場合にも、上記光入射側樹脂層（７）を構成する樹脂として例示したものと同様の透明樹脂を用いるのが良い。

上記実施形態では、反射用凸部（４）の断面形状として、楕円形の一部分（図１〜３参照）、台形（図４〜６参照）、三角形（図７〜９参照）が採用されていたが、特にこのような形状に限定されるものではなく、例えば半円形、円形の一部分（半円形を除く）等の他の形状であっても良い。

また、上記実施形態では、光入射側樹脂層（７）が、透明樹脂及び光拡散剤を含有した樹脂組成物からなる構成とすることによって、前記反射用凸部（４）の表面の全面が拡散反射面になっていたのであるが、前記反射用凸部（４）の少なくとも一部を拡散反射面に形成する手段としては、これ以外に例えば反射用凸部（４）の表面の少なくとも一部に拡散反射材をコーティングする等の手段が挙げられる。

また、光入射側樹脂層（７）が、透明樹脂及び光拡散剤を含有した樹脂組成物からなる構成を採用する場合において、該樹脂組成物における光拡散剤の含有率は０．１〜７０質量％であるのが好ましい。０．１質量％以上であることで前記反射用凸部（４）において拡散反射性能を発現させることができると共に、７０質量％以下であることで前記光入射側樹脂層（７）における平坦部領域（反射用凸部が形成されていない領域）における光透過性能を十分に確保することができる。中でも、前記光入射側樹脂層（７）を構成する樹脂組成物における光拡散剤の含有率は２〜５０質量％であるのが特に好ましい。この光拡散剤としては、光入射側樹脂層（７）を構成する（マトリックス）樹脂との屈折率差を十分に確保する観点から、屈折率ｎが１．６以上であるものを用いるのが好ましい。また、前記光入射側樹脂層（７）における平坦部領域の厚さ（Ｓ）は０．１〜３０μｍの範囲に設定されるのが好ましい（図１〜９参照）。３０μｍ以下とすることで前記光入射側樹脂層（７）における平坦部領域（反射用凸部が形成されていない領域）における光透過性能を十分に確保することができる。

前記光入射側樹脂層（７）に含有せしめる光拡散剤としては、前記透明樹脂に対して非相溶性で、該透明樹脂とは異なる屈折率を示し、光拡散板を透過する透過光を拡散させる機能を有する粒子（粉末を含む）であれば特に限定されない。例えば、ガラス粒子、ガラス繊維、シリカ粒子、水酸化アルミニウム粒子、炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒子、酸化チタン粒子、タルク等の無機粒子であっても良いし、スチレン系重合体粒子、アクリル系重合体粒子、シロキサン系重合体粒子等の有機粒子であっても良い。

また、上記実施形態では、光学シート（３）の光出射面（３ｂ）にレンチキュラーレンズ（３３）又はプリズム（３４）が多数個突設されていたが、特にこのような構成に限定されるものではなく、例えば前記光学シート（３）の光出射面（３ｂ）は平坦面に形成されていても良いし、或いは前記光学シート（３）の光出射面（３ｂ）にマイクロレンズが多数個突設された構成であっても良い。

また、前記レンチキュラーレンズ（３３）としては、例えば、畝状のレンチキュラーレンズが並列状に配置された１次元タイプであっても良いし、或いは複数個の畝状のレンチキュラーレンズが縦方向と横方向に交差配置されたクロスレンチキュラーレンズ（２次元タイプ）であっても良い。また、前記プリズム（３４）としては、例えば、畝状のプリズムが並列状に配置された１次元タイプであっても良いし、或いは複数個の畝状のプリズムが縦方向と横方向に交差配置されたクロスプリズム（２次元タイプ）であっても良い。なお、光源（２）として線光源を採用する場合には１次元タイプ（ストライプ状のレンチキュラーレンズ、ストライプ状のプリズム等）を用いるのが好ましく、光源（２）として点光源を採用する場合には２次元タイプ（クロスレンチキュラーレンズ、クロスプリズム等）を用いるのが好ましい。

また、前記反射用凸部（４）としては、光源（２）として線光源を採用する場合には１次元タイプ（ストライプ状等）を用いるのが好ましく、光源（２）として点光源を採用する場合には２次元タイプ（縦方向と横方向に交差配置されたクロス状等）を用いるのが好ましい。

なお、図２、５、８に示すように、隣り合うレンズ（３３）の間に、隙間（溝）（３６）が存在した構成が採用された場合において、この溝幅（Ｅ）は１〜３０μｍに設定されるのが好ましい。

また、同様に、隣り合うプリズム（３４）の間に、隙間（溝）（３６）が存在した構成を採用しても良く、この場合において溝幅（Ｅ）は１〜３０μｍに設定されるのが好ましい。

次に、この発明に係る光拡散板（４０）の一実施形態を図１０に示す。この光拡散板（４０）は、上述した第１実施形態の光学シート（３）の光入射面（３ａ）側に接着剤層（４２）を介して光拡散性基板（４１）が積層一体化されてなる。即ち、図１の光学シート（３）の光入射面（３ａ）側に光拡散性基板（４１）が貼合されたものからなる。前記光拡散性基板（４１）は、透明樹脂及び光拡散剤を含有してなる。

上記構成の光拡散板（４０）によれば、光源（２）から前記光拡散性基板（４１）に入射した光は、ここで拡散されて光学シート（３）の側に到達するのであるが、ここで、光入射面（３ａ）に対して略正面方向に入射した光はそのまま透過する一方、光入射面（３ａ）に対して平行に近い斜め方向（極端な斜め方向）から入射した光は、反射用凸部（４）で拡散反射され、この反射用凸部（４）で拡散反射された拡散反射光を効率良く略正面方向に向けて出射させることができるので、光出射面（３ｂ）から略正面方向に向けて高輝度光を出射させることができる（略正面方向に向けて出射する光を増大させることができる）。

この発明の光拡散板（４０）は、図１０の構成に特に限定されるものではなく、例えば上述した第２〜９実施形態のいずれかの光学シート（３）の光入射面（３ａ）側に接着剤層（４２）を介して前記光拡散性基板（４１）が積層一体化された構成を採用しても良い。

前記光拡散性基板（４１）に含有せしめる光拡散剤としては、前記透明樹脂に対して非相溶性で、該透明樹脂とは異なる屈折率を示し、光拡散板を透過する透過光を拡散させる機能を有する粒子（粉末を含む）であれば特に限定されない。例えば、ガラス粒子、ガラス繊維、シリカ粒子、水酸化アルミニウム粒子、炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒子、酸化チタン粒子、タルク等の無機粒子であっても良いし、スチレン系重合体粒子、アクリル系重合体粒子、シロキサン系重合体粒子等の有機粒子であっても良い。

なお、上記実施形態では、前記光拡散性基板（４１）は、光拡散剤を含有することによって、光拡散機能が付与されているが、特にこのような手法で光拡散機能が付与されるものに限定されるものではない。

また、前記接着剤層（４２）の素材としては、特に限定されるものではないが、例えばアクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤等の粘着剤のほか、該粘着剤以外のその他の接着剤等が挙げられる。これらの中でも、無色透明の粘着剤を用いるのが、より高品質の表示画像を形成できる点で、好ましい。前記接着剤層（４２）としては感圧型接着剤が好適に用いられる。

前記接着剤層（４２）の厚さ（Ｍ）は、１〜３０μｍの範囲に設定されるのが好ましい。１μｍ以上であることで十分な貼合強度を確保することができると共に、３０μｍ以下であることで光学シート（３）の光入射面（３ａ）にこの接着剤層（４２）が接触することを十分に防止できる（図１０参照）。

なお、上記実施形態では、光学シート（３）と光拡散性基板（４１）とが接着剤層（４２）により貼合されていたが、特にこのような貼合形態に限定されるものではなく、例えば熱溶融によって光学シート（３）と光拡散性基板（４１）とが直接に貼合された構成であっても良い。勿論、光学シート（３）と光拡散性基板（４１）とが上記配置関係で貼合されることなく単に重ね合わされた構成であっても良いが、面光源装置（１）や液晶表示装置（３０）の製作時の各構成部材のハンドリング性（組み付けのし易さ）向上の観点から、貼合された構成を採用するのが望ましい。

上記構成の光拡散板（４０）は、例えば、光拡散性基板（４１）の貼合面に全面にわたって均一に接着剤層（４２）を設けて積層フィルムを得、この接着剤層（４２）を光学シート（３）の光入射面（３ａ）に向けた態様で光拡散性基板（４１）と光学シート（３）とを重ね合わせ、押圧することにより製造できる（図１０参照）。

上記光拡散板（４０）を用いて構成された液晶表示装置（３０）の一実施形態を図１１に示す。図１１において、（３０）は液晶表示装置、（１１）は液晶セル、（１２）（１３）は偏光板、（１）は面光源装置（バックライト）である。前記液晶セル（１１）の上下両側にそれぞれ偏光板（１２）（１３）が配置され、これら構成部材（１１）（１２）（１３）によって画像表示部としての液晶パネル（２０）が構成されている。なお、前記液晶セル（１１）としては、カラー画像を表示可能なものが好ましく用いられる。

前記面光源装置（１）は、前記液晶パネル（２０）の下側の偏光板（１３）の下面側（背面側）に配置されている。即ち、この液晶表示装置（３０）は、直下型液晶表示（ディスプレイ）装置である。

前記面光源装置（１）は、平面視矩形状で上面側（前面側）が開放された薄箱型形状のランプボックス（５）と、該ランプボックス（５）内に相互に離間して配置された複数の線状光源（２）と、これら複数の線状光源（２）の上方側（前面側）に配置された光拡散板（４０）とを備えている。前記光拡散板（４０）は、前記ランプボックス（５）に対してその開放面を塞ぐように載置されて固定されている。また、前記光拡散板（４０）における光学シート（３）が前面側に位置するように（液晶パネル側になるように）配置されている（図１１参照）。即ち、前記光拡散板（４０）における光拡散性基板（４１）が背面側に位置するように（光源側になるように）配置されている（図１１参照）。また、前記ランプボックス（５）の底壁（背面壁）は拡散反射板（６）で構成されている、即ち前記ランプボックス（５）の底壁の内面は拡散反射面になっている。前記光源（２）としては、特に限定されるものではないが、例えば、冷陰極管、熱陰極管、ＥＥＦＬ（外部電極蛍光ランプ）等の線状光源の他、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の点状光源などが用いられる。

上記光拡散板（４０）は、上述したとおり、略正面方向に向けて出射する光を増大させることができるので、前記面光源装置（１）において略正面方向に向けて輝度ムラの少ない均一な光を高い輝度で照明することができるし、前記液晶表示装置（３０）において略正面方向に向けて輝度ムラの少ない高品質の画像を高輝度で表示することができる。

上記実施形態に係る面光源装置（１）、液晶表示装置（３０）では、光拡散板（４０）の背面側に光源（２）が配置された直下型が採用されていたが、特にこのような直下型のものに限定されるものではなく、例えば、導光板を用いたエッジライト型の構成が採用されても良い。即ち、本願発明の面光源装置（１）及び液晶表示装置（３０）は、直下型、エッジライト型のいずれに構成されても良く、これら装置（１）（３０）に関する特許請求の範囲は、直下型及びエッジライト型のいずれをも含む意味で解釈されなければならない。

前記光学シート（３）や前記光拡散板（４０）の大きさ（面積）は、特に限定されるものではなく、例えば目的とする面光源装置（１）や液晶表示装置（３０）の大きさに応じて適宜設定されるものであるが、通常は、２０ｃｍ×３０ｃｍ〜１５０ｃｍ×２００ｃｍの大きさに設計される。

この発明に係る光学シート（３）、光拡散板（４０）、面光源装置（１）および液晶表示装置（３０）は、上記実施形態のものに特に限定されるものではなく、請求の範囲内であれば、その精神を逸脱するものでない限りいかなる設計的変更をも許容するものである。

この発明の光学シートは、面光源装置用の光学部材として好適に用いられるが、特にこのような用途に限定されるものではない。また、この発明の光拡散板は、面光源装置用の光拡散板として好適に用いられるが、特にこのような用途に限定されるものではない。また、この発明の面光源装置は、液晶表示装置用のバックライトとして好適に用いられるが、特にこのような用途に限定されるものではない。

この発明に係る光学シートの第１実施形態を示す断面図である。 この発明に係る光学シートの第２実施形態を示す断面図である。 この発明に係る光学シートの第３実施形態を示す断面図である。 この発明に係る光学シートの第４実施形態を示す断面図である。 この発明に係る光学シートの第５実施形態を示す断面図である。 この発明に係る光学シートの第６実施形態を示す断面図である。 この発明に係る光学シートの第７実施形態を示す断面図である。 この発明に係る光学シートの第８実施形態を示す断面図である。 この発明に係る光学シートの第９実施形態を示す断面図である。 この発明に係る光拡散板の一実施形態を示す模式図である。 この発明に係る液晶表示装置の一実施形態を示す模式図である。

符号の説明

１…面光源装置
２…光源
３…光学シート
３ａ…光入射面
３ｂ…光出射面
４…反射用凸部
７…光入射側樹脂層
８…光出射側樹脂層
２０…液晶パネル
３０…液晶表示装置
３３…レンチキュラーレンズ
３４…プリズム
４０…光拡散板
４１…光拡散性基板
Ｌ…隣り合う反射用凸部の離間間隔
Ｗ…反射用凸部の基端幅
Ｔ…反射用凸部の高さ

Claims (13)

1. 光入射面に複数個の反射用凸部が突設されてなる光透過板からなり、
   前記反射用凸部の少なくとも一部は、拡散反射面に形成され、
   前記反射用凸部の高さを「Ｔ」とし、前記反射用凸部の基端幅を「Ｗ」とし、隣り合う反射用凸部の離間間隔を「Ｌ」としたとき、
   ｔａｎθ＝｛（Ｗ／２）＋Ｌ｝÷Ｔ …（１）
   上記式（１）で求められるθの値に対して
   ５°≦θ≦８１°
   の関係式が成立することを特徴とする光学シート。
2. 透明樹脂を含有してなる光出射側樹脂層と、
   該光出射側樹脂層に積層された、透明樹脂を含有してなる光入射側樹脂層と、を備えた光透過板からなり、
   前記光入射側樹脂層の光入射面に複数個の反射用凸部が突設され、該反射用凸部の少なくとも一部は、拡散反射面に形成され、
   前記反射用凸部の高さを「Ｔ」とし、前記反射用凸部の基端幅を「Ｗ」とし、隣り合う反射用凸部の離間間隔を「Ｌ」としたとき、
   ｔａｎθ＝｛（Ｗ／２）＋Ｌ｝÷Ｔ …（１）
   上記式（１）で求められるθの値に対して
   ５°≦θ≦８１°
   の関係式が成立することを特徴とする光学シート。
3. 前記光入射側樹脂層は、透明樹脂及び光拡散剤を含有してなる樹脂組成物からなり、該樹脂組成物における光拡散剤の含有率が０．１〜７０質量％であることを特徴とする請求項２に記載の光学シート。
4. 前記光透過板は、ポリスチレン、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリカーボネート、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、ポリプロピレン、ポリエチレン、環状オレフィン重合体及び環状オレフィン共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種の透明樹脂を含有してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学シート。
5. 前記反射用凸部の断面形状は、楕円形の一部分、三角形及び台形からなる群より選ばれる１種または２種以上の形状である請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学シート。
6. 前記光透過板の光出射面に、レンチキュラーレンズ及びマイクロレンズからなる群より選ばれる少なくとも１種のレンズが複数個突設されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学シート。
7. 隣り合う反射用凸部のピッチ間隔は、隣り合うレンズのピッチ間隔よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の光学シート。
8. 前記光透過板の光出射面にプリズムが複数個突設されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学シート。
9. 隣り合う反射用凸部のピッチ間隔は、隣り合うプリズムのピッチ間隔よりも大きいことを特徴とする請求項８に記載の光学シート。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の光学シートの光入射面側に光拡散性基板が積層されてなることを特徴とする光拡散板。
11. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の光学シートを備えたことを特徴とする面光源装置。
12. 請求項１０に記載の光拡散板を備えたことを特徴とする面光源装置。
13. 画像表示部の背面側に請求項１１または１２に記載の面光源装置が配置されたことを特徴とする液晶表示装置。

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