JP4597390B2 - 光学シート、照明装置及び液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば液晶表示装置の照明装置で使用されるのに適した光学シート及び照明装置並びに光学部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置の照明装置はバックライトと呼ばれる。サイドライト式バックライトと直下ライト式バックライトとがある。サイドライト式バックライトは、導光板と、導光板のサイドに配置された光源とを含み、薄型の液晶表示装置を実現することができるという利点がある。直下ライト式バックライトは、液晶表示装置に向かって光を照射する光源を含み、高輝度の液晶表示装置を実現できるという利点がある。ただし、直下ライト式バックライトは、薄型で低消費電力の液晶表示装置を実現することは難しく、また、輝度むらがでやすい問題があるため、最近ではサイドライト式バックライトが多く使用されている。
【０００３】
サイドライト式バックライトは、上記導光板及び光源とともに、導光板の下側（液晶パネルから遠い側）に配置される反射ミラー（反射膜）と、導光板の上側（液晶パネルに近い側）に配置される光学シートとを含む。光源から出射した光は導光板に入射し、導光板内を伝播しながら一部の光が反射ミラーで反射され、導光板から出射されて光学シートを通って液晶パネルに入射する。
【０００４】
光学シートは、導光板から出射された光の輝度分布を調整する。すなわち、導光板から出射された光は導光板への法線に対して大きな角度をなす光線を多く含むので、光学シートは、主として、導光板への法線に対して大きな角度をなす光線を導光板への法線に対して小さな角度をなす光線に変換する。
図８は光学シートの一つであるプリズムシートを示す図である。プリズムシート１は多数のプリズム２を形成した透明なシートである。プリズムシート１への法線に対して大きな角度でプリズムシート１へ入射した光線Ｘは、プリズムシート１への法線に対して小さな角度でプリズムシート１から出射する。従って、プリズムシート１の先にある液晶パネルの観視者は液晶パネルを正面からよく見ることができる。一方、プリズムシート１への法線に沿ってプリズムシート１へ入射した光線Ｙは、プリズム２で反射されて戻る。
【０００５】
なお、プリズムシート及び散乱シートの例として、特開平６−２７３７６２号公報、特開平８−１４６２０７号公報、特開平９−１５４０４号公報、特開平１０−９７１９９号公報、特開平１０−２４６８０５号公報、特開２０００−５６１０５号公報に記載されたものがある。また、平面光源の例として、特開平１１−３２９０４２号公報に記載されたものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、プリズムシート１は、斜め方向の角度で入射する光線を正面方向及び正面に近い方向の角度で出射するようにするために、微細なプリズム２をシート表面に形成したものである。プリズムシート１では、プリズム２の形状によって決定される出射角度範囲以内で出射する光線の量が多く、出射角度範囲以外の光線の量は急激に低下する。つまり、液晶パネルに入射する光の輝度分布が急激に変化する。そこで、従来は、プリズムシート１と散乱材を含む散乱シートとを組み合わせて、法線方向の角度で出射する光線が最も多く、そして、法線方向から角度が大きくなるにつれて出射する光線が漸減するようにブロードな輝度分布をもつようにしている。また、プリズムシート１への法線に沿ってプリズムシート１へ入射した光線Ｙは導光板側に戻されるために、光線Ｙの利用効率が低下する。さらに、導光板の一端部付近からは一方に傾斜した光線Ｘが出射し、導光板の他端部付近からは他方に傾斜した光線Ｚが出射する。この傾向は光がプリズムシート１を透過した後も残る。
【０００７】
プリズムシート１は、微細なレンズ２を精度よく作る必要があることから、プリズムシート１の製造コストが高い。また、プリズムシート１自体には光吸収性はないが、導光板方向に戻された光線は、反射ミラーや、光源や、筐体フレーム等により吸収され、光の利用効率が低下する。そして、プリズムシートと散乱材を含む散乱シートとを組み合わせて使用すると、シート自体のコストアップ及び組立工数増によるコストアップがあり、プリズムシートと散乱シートとの間へのゴミ混入による歩留り低下の問題もある。
【０００８】
さらに、液晶表示装置はますます薄型化を要求され、そのために導光板はますます薄くなる傾向がある。しかし、導光板を薄くすると、導光板のサイドからの光の取り込み量が少なくなってしまうため、サイドエッジ式バックライトでは薄型化が制限されるという問題があった。
導光板の薄型化に対処するものとして、導光板の上面又は下面から光を取り込む方法が提案されている（例えば、特開平１１−３２９０４２号公報参照）。この構造は、可撓性フィルムの一部を丸くして円筒状部分を形成し、光源をこの円筒状部分に配置し、この円筒状部分からとりこんだ光を可撓性フィルムの他の部分に導光している。散乱反射層が円筒状部分のまわりに配置されている。しかし、この構造では、光源から円筒状部分に照射された光の一部は可撓性フィルムの他の部分に導光されるが、光の他の一部は可撓性フィルムの他の側へ進み、かつ光源から円筒状部分に照射された光の他の一部は散乱反射層で反射されて光源に向かって戻り、光の利用効率が低いという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、適切な輝度分布を備え且つ製造コストの低い光学シート及び照明装置を提供することである。
本発明の他の目的は、薄い板状の光学部材でも多くの光を取り込むことのできる光学部材を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による光学シートは、間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の散乱性を有する突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を備え、該谷部分から出射した光の一部が該谷部分に隣接する突起に接触することなく進み、該谷部分から出射した光の他の一部が隣接する突起に入射して該突起で散乱され、該突起の内部を通る光が該突起で散乱されて該突起から出射するようにした。
【００１１】
この構成によれば、谷部分から出射した光の一部は隣接する突起に接触することなく法線方向に対して所定の角度範囲内で進む。谷部分から出射して隣接する突起に入射した他の一部の光は、突起の内部に入って散乱されあるいは突起の表面で散乱され、散乱光として突起から出射する。突起から出射した散乱光の一部は隣接する突起に接触することなく法線方向に対して所定の角度範囲内で進み、突起から出射した散乱光の他の一部はさらに他の突起に入射してさらに散乱される。従って、突起に入射して散乱されて出射する光のうち、法線方向に対して大きな角度をなす光の成分は、法線方向に対して小さな角度をなす光の成分となり、出射光は次第に指向性を与えられる。よって、法線方向の角度で出射する光線が最も多く、そして、法線方向に対しての角度が大きくなるにつれて出射する光線が漸減するようにブロードな輝度分布を得ることができる。
【００１２】
このような特徴は、以下に示す構成によって達成されることができる。間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を備え、該突起の表面には散乱性を有する層が設けられていることを特徴とする光学シート。
【００１３】
間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の散乱性を有する突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を備え、該突起の各々は集合した複数の微小な散乱材の塊からなることを特徴とする光学シート。
間隔をあけて配置された複数の屈折率が非一様な部分と該屈折率が非一様な部分の間に位置する屈折率が一様な部分とを有する拡散部分を備えたことを特徴とする光学シート。
【００１４】
間隔をあけて配置された複数の散乱性を有する壁部材及び該壁部材の間に形成される開口部を有する拡散部分を備え、該壁部材は対向する第１の側面及び第２の側面を有し、該壁部材は光が実質的に該第１の側面及び該第２の側面において散乱反射するように形成されていることを特徴とする光学シート。
間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の散乱性を有する突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分と、該拡散部分の前記一方の側とは反対側に設けられる反射ミラーとを備えた光学シート。
【００１５】
複数の屈折率が非一様な部分と該屈折率が非一様な部分の間に位置する屈折率が一様な部分とを有する拡散部分を備え、前記拡散部分はフィラメントを含むメッシュと、樹脂を含むインクとからなり、該メッシュは該インク内に埋設されていることを特徴とする光学シート。
さらに、本発明は、光源と、該光源の光が入射される導光板と、該導光板の一方の側に配置され、上記した特徴を含む光学シートとからなる照明装置を提供する。
【００１６】
さらに、本発明は、光源と、該光源の光が入射される導光板と、該導光板の一方の側に配置され、上記した特徴を含む光学シートと、液晶パネルとからなる液晶表示装置を提供する。さらに、間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の散乱性を有する突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を備えた光学シートの製造方法であって、交差する線状部材を含むメッシュを用いてインクをスクリーン印刷し、突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を形成する工程を含む光学シートの製造方法を提供する。
【００１７】
さらに、光線方向変換領域と、該光線方向変換領域に連続する導光領域とを備えた板状の本体からなり、該光線方向変換領域は間隔をあけて配置された複数の屈折率が非一様な部分と該屈折率が非一様な部分の間に位置する屈折率が一様な部分とを有し、該導光領域は概ね透明な領域である光学部材を提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施例に係わる光学シート及び照明装置を含む液晶表示装置を示す図である。図１において、液晶表示装置１０は、照明装置（バックライト）１２と、液晶パネル１４とを含む。バックライト１２は、導光板１６と、導光板１６のサイドに配置された光源１８と、導光板１６の下側（液晶パネル１４から遠い側）に配置される反射板２０と、導光板１６の上側（液晶パネル１４に近い側）に配置される光学シート２２とを含む。光源１８は、冷陰極蛍光管、熱陰極蛍光管、ＥＬ素子、ＬＥＤ素子等の発光管と、リフレクタとからなる。さらに、導光板１６の下面には散乱ドット２４が形成されている。光源１８から出射した光は導光板１６に入射し、導光板１６内を全反射して伝播する。一部の光が散乱ドット２４で散乱して反射板２０で反射され、導光板１６から出射する。導光板１６から出射した光は光学シート２２を通って液晶パネル１４に入射する。
【００１９】
図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は図１の光学シート２２の例を示す断面図である。図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は光学シート２２の例を示す平面図である。
図２（Ａ）において、光学シート２２は、散乱材２６を含むベースシート部分２８と、ベースシート部分２８と一体的に接合された（光学的に密着された）拡散部分３０とを備える。拡散部分３０は、間隔をあけて配置され且つ散乱材３２を含む複数の突起３４を有する。さらに、谷部分３６が隣接する突起３４の間に形成される。突起３４は一平面上に一方の側に向いて周期的に配置される。Ｐは突起３４の周期を示し、Ｈは突起３４の高さを示す。
【００２０】
図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）においても、光学シート２２は、散乱材２６を含むベースシート部分２８と、ベースシート部分２８と一体的に接合された拡散部分３０とを備える。拡散部分３０は、間隔をあけて配置され且つ散乱材３２を含む複数の突起３４を有する。さらに、谷部分３６が隣接する突起３４の間に形成される。
【００２１】
図２（Ａ）においては、突起３４は矩形断面形状をもつ。図２（Ｂ）においては、突起３４はでこぼこした表面を有するほぼ矩形断面形状をもつ。図２（Ｃ）においては、突起３４はでこぼこした表面を有するほぼ矩形断面形状をもつが、突起３４の各々は複数の微小な散乱材３２の塊からなる。つまり、散乱材３２はバインダによって互いに密着しているが、樹脂等の母材に分散しているのではない。このように、突起３４は種々の形状をもつことができ、突起３４の表面は精密に規定されるものである必要はない。従って、従来のプリズムシートのプリズムのように精密に製造される必要はない。
【００２２】
図３（Ａ）は、突起３４がドット状に形成されている光学シート２２の例を示す。図３（Ｂ）は、突起３４がドット状に形成されている例を示すが、列方向で見た隣接する突起３４の間の谷部分３４の深さが、行方向で見た隣接する突起３４の間の谷部分３５の深さとは変えてある。例えば、谷部分３４の深さが１であり（突起３４の高さが１であり）、谷部分３５の深さが０．５である（突起３４の高さが０．５である）。こうすれば、列方向と行方向とで、光の角度の分布に異方性をもたせることができる。図３（Ｃ）は、突起３４が長い峰状に形成されている例を示す。
【００２３】
図４は光学シート２２の構成及び作用を説明する図である。光学シート２２は次のような特徴をもつように形成されている。これは透過型光学シートの例であり、入射光が図１の導光板１６から光学シート２２のベースシート部分２８に入射するようになっている。入射光はベースシート部分２８の散乱材２６に衝突して散乱される。光学シート２２への入射光は、導光板１６を出射した散乱光であるが、光学シート２２への法線（法線方向Ｎという）に対して大きな角度をなす光線を多く含む（図７の曲線Ａ）。ベースシート部分２８は、散乱性の入射光をより散乱性の高い光に変換する（図７の曲線Ｂ）。
【００２４】
ベースシート部分２８から拡散部分３０に入射した光は突起３４の散乱材３２に衝突して散乱される。まず、拡散部分３０の２つの突起３４の間の谷部分３６から出射する光ａ、ｂについて説明する。光ａは谷部分３６から出射して隣接する突起３４に接触することなく所定の角度範囲α内を進む。光ｂは谷部分３６から出射して突起３４の側面に入射する。突起３４の側面に入射した光ｂは突起３４の内部及び表面（側面）の散乱材３２に衝突して散乱される。
【００２５】
すなわち、突起３４の側面に入射した光ｂは、突起３４の内部に入って散乱されあるいは突起３４の側面で散乱され、散乱光として突起３４から出射する。突起３４から出射する散乱光は多くの方向の光の成分を含む。従って、突起３４から出射する光の一部は隣接する突起３４に接触することなく法線方向Ｎに対して比較的に小さな角度で進む。一方、突起３４から出射した光の他の一部は、法線方向Ｎに対して比較的に大きな角度で進み、他の突起３４に入射してさらに散乱される。そして、他の突起３４で散乱された光の一部が隣接する突起３４に接触することなく法線方向Ｎに対して比較的に小さな角度で進み、他の突起３４から出射した光の他の一部は法線方向Ｎに対して比較的に大きな角度で進み、他の突起３４に入射してさらに散乱される。従って、ある突起３４に入射して散乱されて出射する光のうち、法線方向Ｎに対して比較的に大きな角度をなす光の成分は、次第に法線方向Ｎに対して比較的に小さな角度をなす光の成分に変換され、出射光は次第に指向性を与えられる。よって、法線方向Ｎに対して比較的に小さな角度で出射する光量が多くなり、そして、法線方向Ｎに対する角度が大きくなるにつれて光量が漸減するようにブロードな輝度分布を得ることができる。
【００２６】
さらに、ベースシート部分２８から拡散部分３０の突起３４に直接に入射した光ｃは、散乱材３２に衝突して散乱される。散乱光として突起３４から出射する。この場合にも、突起３４から出射する光の一部は隣接する突起３４に接触することなく法線方向Ｎに対して比較的に小さな角度で進み、突起３４から出射した光の他の一部は、法線方向Ｎに対して比較的に大きな角度で進み、他の突起３４に入射してさらに散乱される。従って、光ｂの場合と同様に、光ｃについても、ある突起３４から出射する光のうち、法線方向Ｎに対して比較的に大きな角度をなす光の成分は、次第に法線方向Ｎに対して比較的に小さな角度をなす光の成分に変換され、出射光は次第に指向性を与えられる。
【００２７】
図６は光学シート２２から出射する光の輝度分布を示す図である。図６において、曲線Ｃは谷部分３６から隣接する突起３４に接触することなく出射する光ａの輝度分布を示す。図４の所定の角度範囲αは例えば±４５度に選択されている。曲線Ｃによれば、液晶パネル１４を正面方向（法線方向Ｎ）から見る場合に明るい表示を見ることができる。
【００２８】
曲線Ｄは、突起３４の根元に近い部分から出射して隣接の突起３４に接触しない光の輝度分布を示す。この光は、突起３４の根元に近い部分から出射する光のうち、隣接の突起３４に接触する光（法線方向Ｎに対して比較的に大きな角度をなす光）を除いたものであるから、ベースシート部分２８から出射する光（曲線Ｂ）よりも法線方向Ｎへの指向性が高くなっている。
【００２９】
曲線Ｅは、突起３４の先端に近い部分から出射した光の輝度分布を示す。この光は、もはや隣接の突起３４に接触する確率は低いので、散乱材３２の散乱作用を受けるだけであり、図７の曲線Ｂに類似した輝度分布となる。曲線Ｆは、曲線Ｃ、曲線Ｄ、及び曲線Ｅを加えた光の輝度分布を示し、これが光学シート２２から出射する光の輝度分布となる。曲線Ｆは、正面方向に対して比較的に小さな角度で出射する光量が最も多く、そして、正面方向から角度が大きくなるにつれて出射する光線が漸減するようにブロードな輝度分布となっている。
【００３０】
そして、本発明では、突起３４の側面において散乱反射が生じるので、例えば図８の光Ｘのようにある傾斜で光学シート２２に入射した光は、突起３４の側面における散乱反射により最初の入射時の傾斜とは反対方向の傾斜で光学シート２２から出射する光の成分をもつことになる。このために、入射光の履歴を解消する効果をもつ。
【００３１】
上記した作用は、突起３４の高さＨとピッチＰの比（Ｈ／Ｐ）、及び突起３４の散乱材３２の散乱能に依存するところが大きい。従って、本発明では、比（Ｈ／Ｐ）、及び散乱材３２の散乱能が上記した作用を満足するようにする。比（Ｈ／Ｐ）は、図４の所定の角度範囲αを設定する上で重要である。
また、図６の曲線Ｅで示されるように、突起３４の先端に近い部分から出射した光は法線方向Ｎへの指向性に寄与しなくなるので、突起３４の先端に近い部分から出射した光の光量はできるだけ小さい方がよい。このために、本発明では、突起３４の内部及び表面での散乱能が大きい方がよい。突起３４での散乱は後方散乱が生じるようにし、かつ、突起３４の内部を進む光が散乱材３２に衝突する確率を高くし、光がそのままで突起３４を突き抜けにくくするとよい。
【００３２】
図５は光学シート２２の突起３４及び谷部分３６を説明する図である。本発明では、突起３４は種々の形状のものとすることができる。図５においては、突起３４は基部及び先端部分並びに谷部分３６が明瞭に区分されているが、突起３４Ａは曲線のプロフィルで形成されており、突起３４Ａの基部及び谷部分３６を明瞭に区分することができない。そこで、ここでは、突起３４Ａの基部及び谷部分３６を次のように定義する。突起３４、３４Ａの高さＨに対してＨ／２となる位置を突起３４、３４Ａの基部とし、Ｈ／２よりも下の部分を谷部分３６とする。また、突起３４、３４Ａの先端部分は突起３４、３４Ａの先端から高さＨの１０パーセントの値だけ下の位置とする。
【００３３】
突起３４の散乱材３２の散乱能を示すファクターとして、突起３４の基部に入射した光の光量に対する突起３４の先端部分から出射する光の光量の比が３０％以下であると好ましい。この関係は、突起３４、３４Ａの基部の面積をＳ１とし、ベースシート部分２８から突起３４、３４Ａの基部に入射する光の光量をＴ１とし、谷部分３６の面積をＳ２とし、ベースシート部分２８から谷部分３６に入射する光の光量をＴ０とした場合、Ｓ１＋Ｓ２＝１、Ｓ１×Ｔ０／Ｓ２＜０．３であらわされる。これを書き換えると、Ｔ０＜０．３×（１−Ｓ１）／Ｓ１となる。さらに、谷部分３６の中心及び２つの突起３４、３４Ａの先端の中心を通る２つの直線で形成される角度をβとし、比（Ｈ／Ｐ）は、所定の角度範囲βの最小値が±６０度以下にするのが好ましい。
【００３４】
図９は本発明の他の実施例の光学シート２２を示す図である。図９の光学シート２２は図１の液晶表示装置１０のバックライト１２の光学シート２２として使用されることができる。このことは以下の実施例の光学シート２２においても同様である。
光学シート２２は、散乱材２６を含むベースシート部分２８と、ベースシート部分２８と一体的に接合され、周期的に配置され（間隔をあけて）且つ散乱材３２を含む突起３４を有する拡散部分３０とからなる。図９の光学シート２２は、ＰＥＴ基板３８上に散乱材２６を含むベースシート部分２８を形成し、ベースシート部分２８の上に散乱材３２を含む拡散部分３０をメッシュを使用して形成している。
【００３５】
拡散部分３０の突起３４は周期的に配置されているが、各突起３４は全体的に丸みのある形状に形成され、表面に微小な凹凸構造がある。つまり、突起３４はプリズムシートのプリズムのように正確に形成された側面又は斜面をもつ必要はなく、よって、光学シート２２は比較的簡単に製造されることができる。
図１１は、図９の光学シート２２の作用を説明する図である。ＰＥＴ基板３８は透明であるので図１１では省略されている。図１１（Ａ）は、入射光がベースシート部分２８において散乱されることを示す。図１１（Ｂ）は、光が２つの突起３４の間の谷部分３６から出射するところを示す図である。図１１（Ｃ）は、突起３４の側面から出射する光が隣接する突起３４に接触することなく進むところを示す図である。図９及び図１１の光学シート２２の作用は図４の光学シート２２の作用とほぼ同様である。
【００３６】
図１２は、突起３４の側面及び谷部分３６のいくつかの点から隣接する突起３４に接触することなく出射する光を示す。図９では、突起３４の側面と谷部分３６との間には明瞭な境界はなく、突起３４の側面と谷部分３６とは連続している。そのため、突起３４の側面及び谷部分３６の多くの点から出射する光はより多様な角度で出射するようになる。
【００３７】
図１２（Ａ）は光が谷部分３６の中心点から出射するところを示す。図１２（Ｂ）は光が谷部分３６と突起３４の側面との間の境界付近の一点から出射するところを示す。図１２（Ｃ）は光が谷部分３６と突起３４の側面との間の境界付近の一点から出射するところを示す。図１２（Ｄ）は光が突起３４の先端付近の一点から出射するところを示す。図１２（Ｅ）は光が突起３４の先端から出射するところを示す。
【００３８】
図１０は図９の光学シート２２の出射光の輝度ゲインを示す図である。光学シート２２の出射光の輝度ゲインは、正面方向の角度で出射する光量が最も多く、そして、正面方向から角度が大きくなるにつれて出射する光量が漸減するようにブロードな輝度分布となっている。ただし、正面方向の角度での輝度ゲインが１．５程度であり、これが満足できない場合には、突起３４の高さをもっと高くすればよい。
【００３９】
図９の光学シート２２の製造についてさらに説明する。ベースシート部分２８は、屈折率１．５のアクリル系樹脂からなり、散乱材２６として粒径１μｍで屈折率２．５のＴｉＯ2 ビーズを１２．５体積パーセントこのアクリル系樹脂に分散させている。このようにしてＴｉＯ2 ビーズを分散させたアクリル系樹脂と、有機系溶剤とを１対３の割合で混合し、インクを作成した。このインクをＰＥＴ基板３８上に塗布し、乾燥させた。有機系溶剤は乾燥後には残らないので、塗布しやすい粘度となるように割合を決定している。特に、塗布後、インクの表面張力により、平坦な表面となるように調整した。ベースシート部分２８の層厚さは２０μｍであった。
【００４０】
拡散部分３０は、ベースシート部分２８と同様のインクで形成した。つまり、拡散部分３０は、散乱材３２として粒径１μｍで屈折率２．５のＴｉＯ2 ビーズを１２．５体積パーセント分散させた屈折率１．５のアクリル系樹脂と、有機系溶剤とを混合し、インクを作成した。メッシュを用いたスクリーン印刷で、突起３４を有する拡散部分３０を形成した。ただし、この場合には、溶剤と樹脂の割合を１対１とし、インクの粘度を高くして、再現性よくメッシュ形状の転写ができるようにした。
【００４１】
図１３はメッシュを用いたスクリーン印刷で光学シート２２を製造する例を示す図である。図１４は図１３で使用するメッシュの例を示す図である。メッシュ（シルク印刷用シルクスクリーン）４０は、縦横に織物状に交絡して配置されたポリエステルフィラメント４０Ａ、４０Ｂからなる。この例では、１２０メッシュ／インチのポリエステルメッシュ（線径４６μｍ、開口１４９μｍ角、厚さ８０μｍ）を使用した。２つのポリエステルフィラメント４０Ａ又は４０Ｂ間の間隔はポリエステルフィラメント４０Ａ又は４０Ｂの線径よりも大きい。
【００４２】
図１３（Ａ）に示されるように、上記インクをＰＥＴ基板３８上に塗布し、乾燥させてベースシート部分２８を形成した後、メッシュ４０をベースシート部分２８の上にのせ、上記インク４２を塗布した。それから、図１３（Ｂ）に示されるように、メッシュ４０を取り外し、拡散部分３０を形成した。この場合、上記したように、インクの粘度を高くして、再現性よくメッシュ形状の転写ができるようにしている。
【００４３】
ここで形成された突起３４は、大きさが１４９μｍ角、高さが８０μｍ、ピッチが１９５μｍで形成される。上記インク４２を乾燥した後では、突起３４は、大きさが１１３μｍ角、高さが６０μｍであった（乾燥、固化する過程で凝縮すること、接着剤の表面張力により形状が鈍ることから）。拡散部分３０はベースシート部分２８と同じ材料のため、光学的に一体となっている（屈折率界面はできない）。
【００４４】
図１５はメッシュを用いて光学シート２２を製造する他の例を示す図である。図１５（Ａ）に示されるように、インクをＰＥＴ基板３８上に塗布し、乾燥させてベースシート部分２８を形成した後、インク４２を塗布した。それから、図１５（Ｂ）に示されるように、メッシュ４０をインク４２に押しつけ、その後、図１５（Ｃ）に示されるように、メッシュ４０を取り外して拡散部分３０を形成した。
【００４５】
図１６はメッシュを用いて光学シート２２を製造する他の例を示す図である。図１６（Ａ）に示されるように、メッシュ４０は縦横に織物状に交絡して配置されたフィラメント４０Ａ、４０Ｂからなる。フィラメント４０Ａの線径はフィラメント４０Ｂの線径とは変えてある。図１６（Ｂ）は図１６（Ａ）のメッシュ４０を使用して製造した光学シート２２の図１６（Ａ）の線XVIB−XVIBに沿った断面図、図１６（Ｃ）は図１６（Ａ）のメッシュ４０を使用して製造した光学シート２２の図１６（Ａ）の線XVIC−XVICに沿った断面図である。
【００４６】
図１７は図１６のメッシュ４０を使用して製造した光学シート２２の輝度分布を示す図である。曲線Ｆは図１６（Ｂ）の断面で見た場合の輝度を示し、曲線Ｇは図１６（Ｃ）の断面で見た場合の輝度を示す。
図１８はメッシュを用いて光学シート２２を製造する他の例を示す図である。メッシュパターン付きローラ４０Ｒを使用し、ベースシート部分２８を走行させながら突起３４を形成するようになっている。４４はインク塗布装置である。
【００４７】
図１９はマスクを用いて光学シート２２を製造する場合のマスク４６の例を示す図である。マスク４６は例えば金属板にエッチングにより穴４６ａを形成してある。穴４６ａは正方配列で配置されている。このマスク４６を図１３及び図１５のメッシュ４０の代わりに使用して、図１３及び図１５に示されるようにして光学シート２２を製造する。
【００４８】
図２０はマスクを用いて光学シート２２を製造する場合のマスク４６の例を示す図である。マスク４６は例えば金属板にエッチングにより穴４６ａを形成してある。穴４６ａは列方向には周期的に配置されているが、縦方向には千鳥状に配置されている。このマスク４６を使用して、図１９と同様に光学シート２２を製造する。
【００４９】
図２１は図１９又は図２０のマスク４６を使用して製造した光学シート２２の例を示す。メッシュ４０を使用する場合には、市販のメッシュ４０を使用することができる可能性があるが、突起３４の高さがフィラメント４０Ａ、４０Ｂの直径に依存するので、高い突起３４を作りにくい。マスク４６を使用すれば、高い突起３４を作ることができる。
【００５０】
マスク４６を使用して製造した光学シート２２の製造の例を説明する。ベースシート部分２８及び拡散部分３０のために、散乱材２６、３２として粒径２μｍで屈折率２．５のＴｉＯ2 ビーズを１２．５体積パーセント分散させた屈折率１．５のアクリル系樹脂と、有機系溶剤とを混合し、インクを作成した。マスク４６の厚さは１８５μｍ、穴４６ａの大きさは２８０μｍ角、穴４６ａのピッチは３５０μｍピッチであった。この場合の穴４６ａは図１９に示されるように正方配列で配置されている。ＰＥＰ基板３８上に厚さは５０μｍのベースシート部分２８を形成し、その上にマスク４６を使用して拡散部分３０を形成した。ビーズの大きさは図９の例のビーズの大きさよりも大きいが、それに合わせて、穴４６ａのピッチ（突起３４のピッチ）も変えている。
【００５１】
印刷直後の突起３４の大きさは２８０μｍ角、高さ１８５μｍ、ピッチは３５０μｍピッチである。乾燥後の突起３４の大きさは２２１μｍ角、高さ１４５μｍ、ピッチは３５０μｍピッチとなった（乾燥、固化する過程で凝縮すること、接着剤の表面張力により形状が鈍ることから）。このようにして、高い突起３４を作ることができ、輝度ゲイン２．１を実現できた。
【００５２】
次にさらに高い突起３４を有する光学シート２２の製造の例について説明する。ベースシート部分２８及び拡散部分３０のためのインクは前の例と同じである。マスク４６の厚さは８００μｍ、穴４６ａの大きさは２８０μｍ角、穴４６ａのピッチは３５０μｍピッチであった。この場合の穴４６ａは図２０に示されるように千鳥状の配列で配置されている。印刷、乾燥後の突起３４の大きさは２２１μｍ角、高さ６００μｍ、ピッチは３５０μｍピッチである。このようにして、高い突起３４を作ることができ、輝度ゲイン２．５を実現できた。突起３４を千鳥状の配列とすることにより、ピッチの均一性が低下するため、液晶パネル等の均一なピッチをもつものと組み合わせても、モアレが発生しにくくなる。
【００５３】
図２２は金属型ロールを用いて光学シートを製造する例を示す図である。図２２（Ａ）は、例えば図１５のＰＥＰ基板３８にベースシート部分２８を塗布乾燥し、さらにインク４２を形成した状態のシート４５を、金属型ロール４８とロール４９との間を走行させているところを示す図である。図２２（Ｂ）は、金属型ロール４８の一部を示し、図２２（Ｃ）は、インク４２により形成された突起３４を有する拡散部分３０を示す。
【００５４】
図２３は図９の光学シート２２の応用例を示す図である。図２３においては、光学シート５０は、第１の光学シート２２と第２の光学シート５２とを重ねてなる。第１の光学シート２２は図９の光学シート２２に相当する。第２の光学シート５２は、透明なＰＥＴ樹脂層５２ａと、散乱材を含む突起３４ａを有する拡散部分５２ｂとからなる。拡散部分５２ｂは図９の光学シート２２の拡散部分３０と同様の構成である。
【００５５】
第１の光学シート２２は指向性の高い輝度分布を実現しているので、第２の光学シート５２は第１の光学シート２２のベースシート部分２８に相当する散乱層は必要ではなく、透明な樹脂層５２ａがあればよい。ただし、透明な樹脂層５２ａの代わりに薄い散乱層、あるいは、散乱材の屈折率と母材樹脂の屈折率との差の小さい散乱層、あるいは、少量の散乱材を含む散乱層としてもよい。
【００５６】
このようにして、図９の光学シート２２の輝度ゲインが所望値よりも低い場合には、図２３の光学シート５０のように第１の光学シート２２と第２の光学シート５２とを重ねて配置することにより、所望の輝度ゲイン（例えば２）を実現することができる。この場合、図１の液晶表示装置１０においては、光学シート５０が図１の光学シート２２の代わりに使用される。
【００５７】
図２４は図９の光学シート２２の応用例を示す図である。図９の光学シート２２では、ベースシート部分２８がＰＥＴ基板３８の上に形成されていた。図２３においては、ベースシート部分２８が導光板１６の上に直接に形成されている。この場合の光学シート２２の作用は前の例と同様である。この光学シート２２は次のようにして製造された。ベースシート部分２８及び拡散部分３０のために、散乱材２６、３２として粒径２μｍで屈折率２．５のＴｉＯ2 ビーズを４２．２体積パーセント分散させた屈折率１．５のアクリル系樹脂と、有機系溶剤とを混合し、インクを作成した。
【００５８】
マスク４６の厚さは１８５μｍ、穴４６ａの大きさは２８０μｍ角、穴４６ａのピッチは３５０μｍピッチであった。この場合の穴４６ａは図２０に示されるように千鳥状の配列で配置されている。導光板１６の上に厚さは２０μｍのベースシート部分２８を形成し、その上にマスク４６を使用して拡散部分３０を形成した。突起３４の大きさは２２１μｍ角、高さ１４５μｍ、ピッチは３５０μｍピッチとなった。また、導光板１６の下面には図１に示される散乱ドット２４を形成した。このようにして、指向性の優れた光学シート２２を実現できた。この光学シート２２は導光板１６と一体化されているので、別の部品を付加する必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００５９】
これまで説明した光学シートは、光源と、導光板と、液晶パネルとともに、液晶表示装置を構成する。同様に、これから説明する光学シートも液晶表示装置を構成する。
図２５は図９の光学シート２２の応用例を示す図である。この例は直下型バックライト５４の例を示す。直下型バックライト５４は、液晶パネル１４の直下に配置され、一平面内に配置された複数のランプ５６と、リフレクタ５８とを含む。光学シート２２は複数のランプ５６と液晶パネル１４との間に配置されている。直下型バックライト５４では、ランプ５６の近くの位置Ｇと、ランプ５６から遠い位置Ｈとでは、光の分布が異なる。従って、そのような光が液晶パネル１４に入射すると、液晶パネル１４で輝度むらが生じる。上記したように、光学シート２２は、ベースシート部分２８と拡散部分３０とを備えていて、斜め方向の入射光を散乱させ、さらに正面方向に指向させる作用を有するので、正面方向を中心として分布の優れた光が液晶パネル１４に入射することになり、液晶パネル１４で輝度むらが生じない。
【００６０】
上記したように、散乱材３２の散乱能が大きいほど、光が突起３４において激しく散乱され、指向性が高くなる。上記においては、突起３４の散乱材３２の散乱能は、突起３４の基部に入射した光の光量に対する突起３４の先端部分から出射する光の光量の比で表された。ここでは、突起３４の散乱材３２の散乱能は、拡散部分３０を構成する樹脂の屈折率（ｎ０）と散乱材３２の屈折率（ｎ１）との屈折率差（Δｎ）（Δｎは（ｎ０−ｎ１）の絶対値）、並びに、拡散部分３０を構成する樹脂中での散乱材３２の密度（または体積パーセント）で表される。散乱材３２の大きさは１μｍ以下になると干渉、ミー散乱効果が出始め、意図しない散乱状態となるため、散乱材３２の大きさは１μｍ以上であるのが好ましい。
【００６１】
下記の表１は、透過型の光学シート２２について、突起３４の高さとピッチの比（Ｈ／Ｐ）、屈折率差Δｎ、及び散乱材３２の密度をパラメータとして、輝度ゲインを求めたシミュレーション結果を示す。輝度ゲインが１．５以上になった場合を良好な結果と判断した。なお、Δｎ＝１の例は散乱材３２としてＴｉＯ２を使用した場合に相当し、Δｎ＝０．１の例は散乱材３２としてポリカーボネートを使用した場合に相当し、Δｎ＝０．０５は散乱材３２としてシリカを使用した場合に相当する。また、散乱材３２の密度については、散乱材３２の直径が０．５パーセントＰの場合を基準にした。すなわち、散乱材３２の直径が２μｍで、ピッチＰが４００μｍの場合に、密度は５０コ／ピッチになる。同様に、散乱材３２の直径が１μｍで、ピッチＰが２００μｍの場合にも、密度は５０コ／ピッチになる。さらに、５０コ／ピッチは１．５６体積パーセントに相当し、１００コ／ピッチは１２．５体積パーセントに相当し、１５０コ／ピッチは４２．２体積パーセントに相当する。
【００６２】
【表１】
【００６３】
表１から、突起３４の高さと突起３４のピッチの比（Ｈ／Ｐ）は０．３以上であるのが好ましく、拡散部分３０のベース材料の屈折率（ｎ０）と散乱材３２の屈折率（ｎ１）との屈折率差Δｎ（Δｎは（ｎ０−ｎ１）の絶対値）は０．０５以上であるのが好ましく、拡散部分３０中の散乱材３２の密度は５０コ／ピッチ以上であるのが好ましいことが分かった。散乱材３２の大きさが変わったら、これと同等の散乱能をもつようにそれぞれのファクターの値を選択することができる。
【００６４】
表２は、透過型の光学シート２２について、図２４に示されるように光学シート２２を導光板１６と一体的に形成した場合の、突起３４の高さとピッチの比（Ｈ／Ｐ）、屈折率差Δｎ、及び散乱材３２の密度をパラメータとして、輝度ゲインを求めたシミュレーション結果を示す。
【００６５】
【表２】
【００６６】
表２から、突起３４の高さと突起３４のピッチの比（Ｈ／Ｐ）は１．０以上であるのが好ましく、屈折率差Δｎは０．０５以上であるのが好ましく、拡散部分３０中の散乱材３２の密度は１００コ／ピッチ以上であるのが好ましいことが分かった。散乱材３２の大きさが変わったら、これと同等の散乱能をもつようにそれぞれのファクターの値を選択することができる。
【００６７】
図２６は、光学シート２２を反射型光学シートとして使用する例を示す図である。この場合、反射ミラー６０がベースシート部分２８に設けられる。ベースシート部分２８及び拡散部分３０は、屈折率１．５のアクリル系樹脂からなり、散乱材２６として粒径２μｍで屈折率１．５５のＳｉＯ2 ビーズを４２．４体積パーセントをこのアクリル系樹脂に分散させている。このようにしてＳｉＯ2 ビーズを分散させたアクリル系樹脂と、有機系溶剤とを混合し、インクを作成した。
屈折率差Δｎは０．０５であった。
【００６８】
このインクをＰＥＴ基板３８上に３００μｍの厚さ塗布し、さらに、図２２の金属型ロール４８を使用して突起３４を形成した。金属型ロール４８は、ピッチが２００μｍで、深さが３５０μｍのディスク状の複数の刃を有し、その刃を回転させながらインクに押しつけることにより、３００μｍの厚さのインクは１００μｍの厚さのベースシート部分２８と３５０μｍの厚さの拡散部分３０となった。さらに、インクを乾燥した後、反射ミラー６０をＰＥＴ基板３８の反対側の表面に配置した。
【００６９】
反射型光学シート２２では、光は、拡散部分３０から光学シート２２に入射し、拡散部分３０及びベースシート部分２８を通って反射ミラー６０で反射し、再度ベースシート部分２８及び拡散部分３０を通って拡散部分３０から出射する。光は最終的にベースシート部分２８及び拡散部分３０を通って拡散部分３０から出射するので、反射型光学シート２２の作用は上記した透過型光学シート２２と同様である。
【００７０】
しかし、反射型光学シート２２では、角度のついた多くの光の成分が突起３４に入射する。反射型光学シート２２では、突起３４に入射した光は散乱されながら突起３４及びベースシート部分２８を通って反射ミラー６０に到達しなければならない。そのため、突起３４の散乱能が高いほどよいとは言えない。突起３４は、光が反射ミラー６０に到達できるように散乱能が低く、かつ反射ミラー６０で反射された光は上記した指向性を提供できるような散乱能を有することが必要である。そのためには、散乱能力の小さなビーズを使用して光が透過しやすくし、反射した光が所定の散乱の効果を上げるように長い距離を進むようにするのが好ましい。従って、透過型の光学シート２２と比べて、反射型の光学シート２２では高い突起３４とするのが好ましい。なお、反射ミラー６０は鏡面反射ミラーでも、散乱反射ミラーでもよい。反射ミラー６０はＰＥＴ基板３８にＡｌ、Ａｇ等を蒸着して形成してもよい。また、ＰＥＴ基板３８を省略して、反射ミラー（シート）６０の上にベースシート部分２８を形成してもよい。
【００７１】
表３は、反射型の光学シート２２について、突起３４の高さとピッチの比（Ｈ／Ｐ）、屈折率差Δｎ、及び散乱材３２の密度をパラメータとして、輝度ゲインを求めたシミュレーション結果を示す。
【００７２】
【表３】
【００７３】
表３から、突起３４の高さと突起３４のピッチの比（Ｈ／Ｐ）は１．１以上であるのが好ましく、拡散部分３０のベース材料の屈折率（ｎ０）と散乱材３２の屈折率（ｎ１）との屈折率差Δｎ（Δｎは（ｎ０−ｎ１）の絶対値）は０．１以下であるのが好ましく、拡散部分３０中の散乱材３２の密度は５０コ／ピッチ以上であるのが好ましいことが分かった。散乱材３２の大きさが変わったら、これと同等の散乱能をもつようにそれぞれのファクターの値を選択することができる。
【００７４】
図２７は反射型光学シートを導光板の下側に配置した液晶表示装置の例を示す図である。導光板１６は液晶パネル１４の下側に配置され、ランプとリフレクタとからなる光源１８が導光板１６の両サイドに配置される。反射型の光学シート２２は導光板１６の下側（液晶パネル１４の反対側）に配置され、導光板１６の下面には散乱ドット２４が形成されている。散乱性の光が導光板１６から散乱ドット２４を介して反射型の光学シート２２に入射し、反射型の光学シート２２で反射した指向性の光が導光板１６を通って液晶パネル１４に入射するようになっている。導光板１６と液晶パネル１４との間には従来のように光学シートを配置する必要はない。ただし、導光板１６と液晶パネル１４との間に、散乱シート又は透過型の光学シートをさらに配置することもできる。
【００７５】
図２８は図２７の液晶表示装置の変形例を示す図である。この例では、図２７の散乱ドット２４が形成された導光板１６の代わりに、突起２４ａが形成された導光板１６が使用されている。突起２４ａは導光板１６の成形時に同時に形成される。図２８（Ｂ）は突起２４ａの１つを拡大して示す図である。突起２４ａは側面２４ｂを有し、側面２４ｂは導光板１６の下面に対して傾斜している。側面２４ｂの傾斜角度を適切に設定することにより、導光板１６の内部を全反射して伝播してくる光の一部を反射型の光学シート２２に向かって出射させることができる。
【００７６】
側面２４ｂの傾斜角度は１０度以下であるのが好ましく、望ましくは５度以下とするのがよい。側面２４ｂの傾斜角度をこのように定めることにより、光を効率よく導光板１６から突起２４ａを介して反射型の光学シート２２に向かって出射させることができる。一方、図２７の散乱ドット２４が形成された導光板１６の場合には、散乱ドット２４において後方散乱する光の成分が生じ、後方散乱する光の成分が所定の角度範囲外の角度で導光板１６から出射するので損失となることがある。
【００７７】
図２９は図２８の導光板１６の変形例を示す図である。図２９（Ａ）は、突起２４ａの高さが異なっている導光板１６を示す。図２９（Ｂ）は、突起２４ａのピッチが異なっている導光板１６を示す。このように、反射型の光学シート２２への出射手段としての導光板１６の突起２４ａは一定の形状及びピッチとする必要はなく、突起２４ａの形状及び／又はピッチに変化をつけることで、配光特性に変化をつけることができる。
【００７８】
図３０は図２６の反射型光学シート２２の応用例を示す図である。この例は直下型バックライト６２の例を示す。直下型バックライト６２は、液晶パネル１４の直下に配置され、一平面内に配置された複数のランプ５６と、リフレクタ５８とを含む。光学シート２２はランプ５６に関して液晶パネル１４の反対側に配置されている。直下型バックライト６２では、ランプ５６の近くの位置と、ランプ５６から遠い位置とでは、光の分布が異なる。従って、そのような光が液晶パネル１４に入射すると、液晶パネル１４で輝度むらが生じる。上記したように、光学シート２２は、ベースシート部分２８と拡散部分３０とを備えていて、指向性のある光が液晶パネル１４に入射することになり、液晶パネル１４で輝度むらが生じない。
【００７９】
図３１は図２６の反射型光学シート２２の応用例を示す図である。この例では、反射型光学シート２２が透明な樹脂層６４を介して導光板１６に光学的に密着せしめられている。透明な樹脂層６４は反射型光学シート２２のベース材料であるアクリル樹脂と同じ屈折率１．５のアクリル樹脂とした。さらに、導光板１６は光源１８の近くでは大きく中央にいくほど小さくなるように面積の異なる銀の反射膜６６を有する。従って、導光板１６内部を伝播する光のうちで反射膜６６で反射した光は導光板１６内部を進み続け、反射膜６６の間を通って透明な樹脂層６４に入射した光が反射型光学シート２２に入射する。この例では、導光板１６中の光量の多い光源近くでは入射する光の割合を少なくし、導光板１６中の光量の少ない中央部では入射する光の割合を多くするように、反射膜６６で光の透過量を調節し、調節された光が反射型光学シート２２に入射し、反射型光学シート２２の上記したとの同様な作用を受ける。反射型光学シート２２は導光板１６と一体化されているので、組立工数を低減することができ、不良率の低減を図ることができる。
【００８０】
図３２は図２６の反射型光学シート２２の応用例を示す図である。この例では、反射型光学シート２２のベース材料であるアクリル樹脂と同じ透明な樹脂層６５が反射型光学シート２２の突起３４上に塗布され（光学的に密着され）、平坦になった状態で硬化されている。透明な樹脂層６５は透明な樹脂（光学接着剤）６８により導光板１６に接着されている。接着剤６８は光源１８の近くでは小さく中央にいくほど大きくなるように面積の異なるドットとして形成されており、入射量が調節された光が反射型光学シート２２に入射する。光は反射型光学シート２２の上記したとの同様な作用を受ける。
【００８１】
図３３は光学シートの例を示す図である。図３３（Ａ）は図２の光学シート２２と同様の光学シート２２を示す図である。すなわち、光学シート２２は、散乱材２６を含むベースシート部分２８と、ベースシート部分２８と一体的に接合された拡散部分３０とを備え、拡散部分３０は、散乱材３２を含む複数の突起３４と隣接する突起３４の間に形成される谷部分３６とを有する。
【００８２】
図３３（Ｂ）においては、光学シート２２は、透明なベースシート部分２８Ａと、ベースシート部分２８Ｂと一体的に接合された拡散部分３０とを備え、拡散部分３０は、散乱材３２を含む複数の突起３４と隣接する突起３４の間に形成される谷部分３６とを有する。例えば、光学シート２２への入射光が図７の曲線Ａで示されるものよりも散乱性のよい散乱光である場合には、散乱材２６を含むベースシート部分２８の代わりに透明なベースシート部分２８Ａとすることができる。
【００８３】
本発明においては、光の指向性を高くするために拡散部分３０の構成が重要であって、散乱材２６を含むベースシート部分２８は必ずしも拡散部分３０と一体的に接合されている必要はない。散乱材２６を含むベースシート部分２８の散乱作用が必要な場合には、ベースシート部分２８と拡散部分３０とを一体的に接合していなくても、別に形成した散乱シートと拡散部分３０とを重ねて使用すればよい。
【００８４】
図３３（Ｃ）においては、光学シート２２は、間隔をあけて配置され且つ散乱材３２を含む複数の突起３４と隣接する突起３４の間に形成される谷部分３６とを有する拡散部分３０を備えたものである。すなわち、この光学シート２２は、図３３（Ａ）のベースシート部分２８または図３３（Ｂ）のベースシート部分２８Ａを含まない。拡散部分３０は他のあらゆる支持構造９０に支持されることができる。
【００８５】
図３３（Ｄ）においては、光学シート２２は、透明なベースシート部分２８Ａと、ベースシート部分２８Ａと一体的に接合された拡散部分３０とを備え、拡散部分３０は、散乱材３２を含む複数の突起３４と隣接する突起３４の間に形成される谷部分３６とを有する。突起３４は図２（Ｃ）の場合と同様に複数の微小な散乱材３２の塊からなる。つまり、散乱材３２はバインダによって互いに密着しているが、樹脂等の母材に分散しているのではない。
【００８６】
図３４は光学シートの例を示す図である。図３４（Ａ）に示す光学シート２２Ａは図３３（Ａ）の光学シート２２に、さらに透明な材料の層９２が拡散部分３０の一方の側に谷部分３６を実質的に埋めるように設けられる。すなわち、光学シート２２Ａは、散乱材２６を含むベースシート部分２８と、ベースシート部分２８と一体的に接合され且つ散乱材３２を含む複数の突起３４と隣接する突起３４の間に形成される谷部分３６とを有する拡散部分３０と、谷部分３６を実質的に埋める透明な材料の層９２とを備える。図３４（Ａ）においては、透明な材料の層９２は突起３４の先端と同じ高さで形成されているが、透明な材料の層９２の厚さを突起３４の高さよりも大きくし、透明な材料の層９２が突起３４の先端を完全に覆うようにしてもよい。透明な材料の層９２は、図３１及び図３２の透明な樹脂層６４、６５と類似している。透明な材料の層９２を設けることによって、突起３４が透明な材料の層９２によって埋められ、上下面が平坦な光学シート２２Ａを得ることができる。
【００８７】
突起３４はベース材料である樹脂に散乱材３２を分散させてなるものであり、透明な材料の層９２は樹脂からなる。ここで、突起３４のベース材料の屈折率を（ｎ０）とし、透明な材料の層９２の屈折率を（ｎ２）とすると、ｎ０＝ｎ２となるように材料を選択することができる。こうすれば、突起３４と透明な材料の層９２との間の界面において全反射が生じなくなり、散乱光が突起３４から透明な材料の層９２に出射しやすくなる。さらに、ｎ０＜ｎ２となるように材料を選択することができる。こうすれば、透明な材料の層９２から突起３４へ向かう光のうちで法線方向Ｎに対して比較的に小さな角度をなすものが、突起３４の表面で全反射する確率が増え、指向性が高くなる。
【００８８】
図３４（Ｂ）に示す光学シート２２Ａは、散乱材２６を含むベースシート部分２８が透明なベースシート部分２８Ａと変わっている点を除くと、図３４（Ａ）に示す光学シート２２Ａと同様である。この光学シート２２Ａの作用は図３４（Ａ）に示す光学シート２２Ａの作用と同様である。
図３４（Ｃ）に示す光学シート２２Ａは、間隔をあけて配置され且つ散乱材３２を含む複数の突起３４と隣接する突起３４の間に形成される谷部分３６とを有する拡散部分３０と、谷部分３６を実質的に埋める透明な材料の層９２とを備えたものである。この光学シート２２Ａでは、透明な材料の層９２が突起３４の支持構造となる。従って、この光学シート２２Ａは、図３３（Ｃ）と同様にベースシート部分２８または２８Ａを省略することができる。この光学シート２２Ａの作用は図３４（Ａ）に示す光学シート２２Ａの作用と同様である。
【００８９】
図３４（Ｄ）に示す光学シート２２Ａは、突起３４が複数の微小な散乱材３２の塊からなる点を除くと図３４（Ｃ）の光学シート２２Ａと同様である。
図３４（Ｅ）に示す光学シート２２Ａは、突起３４の形状が傾斜した側面をもつ点を除くと図３４（Ｃ）又は図３４（Ｄ）の光学シート２２Ａと同様である。こうすれば、ｎ０＜ｎ２となるように材料を選択した場合に、矢印Ｇで示されるように、突起３４の表面で全反射する光の全反射する度に法線方向Ｎに対する角度が小さくなり、指向性が高くなる。
【００９０】
図３５は光学シートの例を示す図である。図３５（Ａ）に示す光学シート２２Ｂは、間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の突起３４Ｂ及び突起３４Ｂの間に位置する谷部分３６を有する拡散部分３０を備え、突起３４Ｂの表面には散乱性を有する層９４が設けられている。散乱性を有する層９４は散乱材３２Ａを含む。突起３４Ｂは透明なベースシート部分２８Ｂと一体的に設けられている。この例の突起３４Ｂはこれまで説明した突起３４の散乱材３２のように散乱材を含むものではないが、突起３４Ｂ及び突起３４Ｂの表面に設けられた散乱性を有する層９４が、これまで説明した例の散乱材３２を含む突起３４と同様の作用を行う。
【００９１】
図３５（Ｂ）に示す光学シート２２Ｂは、散乱性を有する層９４が突起３４Ｂ及び谷部分３６の全表面を覆って設けられている。この光学シート２２Ｂの作用は図３５（Ａ）に示す光学シート２２Ｂの作用と同様である。図３５（Ａ）及び図３５（Ｂ）の光学シート２２Ｂは、突起３４Ｂ及び谷部分３６を有する拡散部分３０を散乱材を含まない樹脂等で成形し、突起３４Ｂの上に散乱性を有する層９４を塗布したり、散乱シートを貼り合わせたりして製造できるので、製造が容易である。
【００９２】
図３５（Ｃ）に示す光学シート２２Ｂは、図３５（Ｂ）に示す光学シート２２Ｂの谷部分３６を埋める透明な材料の層９２が設けられているものである。この光学シート２２Ｂは、図３５（Ｂ）に示す光学シート２２Ｂと同様な作用を行うとともに、図３４を参照して説明した透明な材料の層９２の特徴をもつものである。
【００９３】
図３５（Ｄ）に示す光学シート２２Ｂは、図３３（Ｃ）に示す光学シート２２の突起３４と同様にベースシート部分２８なしに形成された突起３４Ｂの上に散乱性を有する層９４が設けられているものである。この光学シート２２Ｂは、図３５（Ｂ）に示す光学シート２２Ｂと同様な作用を行う。
図３５（Ｅ）に示す光学シート２２Ｂは、散乱材３２なしに形成された突起３４Ｂの上に散乱性を有する層９４が設けられているものである。散乱性を有する層９４は散乱材３２Ａを含み、この散乱材３２Ａは図３３（Ａ）の突起３４の散乱材３２と同様に、複数の互いに密着した微小な散乱材の塊からなる。
【００９４】
図３６はメッシュを用いてを製造した光学シート２２の例を示す図である。光学シート２２の製造においては、アクリル基板３８の上にベースシート部分２８を形成し、メッシュ４０（メッシュ３００番）を使用してベースシート部分２８の上に拡散部分３０を形成している。この場合、ベースシート部分２８の上にメッシュ４０を配置した状態でインク４２を塗布し、インク４２が乾燥硬化した後でも、メッシュ４０はベースシート部分２８の上に残される。インク４２はアクリルを主成分とする透明なインクであって、散乱材３２として数μｍ径のビーズを含む。メッシュ４０のフィラメントは散乱材を含まない。インク４２は、メッシュ４０の屈折率とは異なる屈折率を有する材料を用いる。メッシュ４０のフィラメントの間に位置するインク４２の部分が図４の突起３４と同様に作用し、メッシュ４０のフィラメントは図３４（Ａ）の透明な材料の層９２と同様に作用する。
【００９５】
なお、図３６の光学シート２２の変形例として、インク４２は散乱材３２を含まず、メッシュ４０のフィラメントが散乱材３２を含むようにすることができる。この場合には、メッシュ４０のフィラメントが突起３４として作用し、メッシュ４０のフィラメントの間に位置するインク４２の部分が図３４（Ａ）の透明な材料の層９２と同様に作用する。
【００９６】
図３６の例において、メッシュ４０のフィラメントの線幅とメッシュ４０の厚さの関係は、開口幅／（線幅＋開口幅）≧１０パーセントで、かつ、メッシュ４０の厚さ／（線幅＋開口幅）≧４０パーセントであるのが好ましい。図３７は光学シート２２の他の実施例を示す図である。この光学シート２２は、散乱材３２（図４参照）を含む突起３４及び谷部分３６を有する拡散部分３０を備えている。光学シート２２の製造プロセスが図３７（Ａ）、（Ｂ）に示されている。図３７（Ａ）において、突起３４を有する拡散部分３０の上にインク４２Ａを塗布する。インク４２Ａは、分散母材に散乱材４２Ｂを含有させてなる。散乱材４２Ｂは突起３４の散乱材３２と同じものである。分散母材は接着力のあるバインダと溶剤とからなり、バインダの量は散乱材３２Ａを互いに固着させることができる程度にかなり少ない。散乱材４２Ｂは溶剤よりも重いので突起３４及び谷部分３６の表面に沿って分布している。
【００９７】
図３７（Ｂ）において、塗布されたインク４２Ａが拡散部分３０の下側にくるように光学シート２２を逆さまにして、溶剤を蒸発させる。谷部分３６に位置していた散乱材４２Ｂは谷部分３６の表面に沿って動き、突起３４の下方へ移動する。溶剤が蒸発するにつれて、インク４２Ａの表面は拡散部分３０の表面に近づいてくる。その結果、散乱材４２Ｂは突起３４の下で塊になる。こうして、散乱材３２を有する突起３４の高さが高くなったのと同様の効果が得られる。
【００９８】
図３８は光学シートの他の実施例を示す図である。これまで説明した例の光学シート２２、２２Ａは、突起３４が散乱材３２を含む、あるいはあるいは散乱性を有する層９４が突起３４Ｂに設けられているものであった。散乱材３２、３２Ａは突起３４、３４Ｂの屈折率を非一様にして、光を散乱させるものである。従って、散乱材３２、３２Ａを含む突起３４、３４Ｂは屈折率が非一様な部分と表現することができる。さらに、屈折率が非一様な部分という場合には、必ずしも散乱材３２、３２Ａを含むものである必要はない。
【００９９】
図３８（Ａ）に示す光学シート２２Ｂは、間隔をあけてあるいは周期的に配置された複数の屈折率が非一様な部分３４Ｃと、この屈折率が非一様な部分３４Ｃの間に位置する屈折率が一様な部分９６とを有する拡散部分３０を備えている。屈折率が非一様な部分３４Ｃは前の実施例の突起３４、３４Ｂと同様な配置とされることができ、部分３４Ｃ内の屈折率は非一様であるので、屈折率が非一様な部分３４Ｃは前の実施例の散乱材３２、３２Ａを含む突起３４、３４Ｂと同様の作用を行う。従って、図３８（Ａ）に示す光学シートＢの作用は前に説明した光学シート２２、２２Ａの作用と同様である。透明シート９８Ａ、９８Ｂが光学シート２２Ｂの上下に配置されている。
【０１００】
図３８（Ｂ）は、図３８（Ａ）の光学シートＢの製造の一例を示す図である。透明なＵＶ硬化樹脂９６Ａを透明シート９８Ａ、９８Ｂで挟み込み、マスク１００を用いてＵＶ光を照射する。ＵＶ硬化樹脂９６ＡはＵＶ光の照射によって硬化されるが、マスク１００の開口部の位置において強く照射された部分３４Ｃでは屈折率が非一様になり、その他の部分では屈折率が一様になる。
【０１０１】
図３８（Ｃ）は、図３８（Ａ）の光学シートＢの製造の他の例を示す図である。透明なＵＶ硬化樹脂９６Ａを透明シート９８Ａ、９８Ｂで挟み込み、針状の突起１０２Ａを持った板１０２で透明シート９８Ｂを押してＵＶ硬化樹脂９６Ａに応力をかけながら、透明シート９８Ａ側からＵＶ光を照射する。ＵＶ硬化樹脂９６ＡはＵＶ光の照射によって硬化されるが、応力をかけて照射された部分３４Ｃでは屈折率が非一様になり、その他の部分では屈折率が一様になる。
【０１０２】
図３９は光学シートの他の実施例を示す図である。図４０は図３９の光学シートの部分拡大断面図である。光学シート２２Ｃは、間隔をあけて配置された複数の散乱性を有する壁部材１０４及び壁部材１０４の間に形成される開口部１０６を有する拡散部分３０を備える。散乱性を有する壁部材１０４は散乱材３２を含む。２つの壁部材１０４は互いに平行に垂直に延び且つ互いに同じ高さを有し、各開口部１０６は２つの壁部材１０４の間に貫通して形成されている。図３９においては、拡散部分３０はハニカム構造に形成され、各開口部１０６は４つの壁部材１０４（２組の対向する壁部材１０４）の間に形成されている。この光学シート２２Ｃは、それに限定されるものではないが、例えば導光板１６の上に置いて使用されるのに適したものである。
【０１０３】
各壁部材１０４は対向する第１の側面１０４ａ及び第２の側面１０４ｂを有し、壁部材１０４は光が実質的に第１の側面１０４ａ及び第２の側面１０４ｂにおいて散乱反射するように形成されている。図４０においては、導光板１６から出射した光ｄは図４を参照して説明した光ａと同様に壁部材１０４に衝突することなく所定の角度範囲αで光学シート２２Ｃから出射する。導光板１６から出射した光ｅは図４を参照して説明した光ｂと同様に壁部材１０４に入射し、壁部材１０４に入射した光は第１の側面１０４ａ及び第２の側面１０４ｂにおいて散乱反射する。散乱反射した光の一部は法線方向Ｎに対して比較的に小さな角度で光学シート２２Ｃから出射し、残りの光は法線方向Ｎに対して比較的に大きな角度で他の壁部材１０４に入射し、さらに散乱反射されて、出射と散乱反射を繰り返す。このようにして、光学シート２２Ｃから出射する光は法線方向Ｎに強い指向性を与えられる。
【０１０４】
法線方向Ｎに対して比較的に大きな角度をなす光が壁部材１０４を横切って透過すると、指向性の効果が低いので、壁部材１０４は光が壁部材１０４を横切って実質的に透過しないようにするのがよい。このために、壁部材１０４の散乱材３２はできるだけ高い密度で配置され、光が実質的に第１の側面１０４ａ及び第２の側面１０４ｂにおいて後方散乱するようにするのが好ましい。また、壁部材１０４の中心に光を透過させない部材や光を反射させる芯部材を配置し、芯部材の両側に散乱材３２を配置するとよい。
【０１０５】
図４１は図３９の光学シートの変形例を示す図である。光学シート２２Ｃは、間隔をあけて配置された複数の散乱性を有する壁部材１０４及び壁部材１０４の間に形成される開口部１０６を有する拡散部分３０を備える。拡散部分３０は、屏風状に折り曲げられた複数の折り曲げシート１１０を含み、各折り曲げシート１１０の折り曲げ位置間に位置する各セクションが各壁部材１０４となっている。折り曲げシート１１０は互いに平行に配置され、２つの折り曲げシート１１０の壁部材１０４間に開口部１０６が形成される。
【０１０６】
この光学シート２２Ｃの作用は図３９の光学シートの２２Ｃの作用と同様である。図４１の光学シート２２Ｃにおいては、対向する２つの壁部材１０４間の間隔が、Ｘ方向とＹ方向とで異なっているので、出射光の輝度分布に異方性をもたせることができる。なお、これと同様に、前に説明した全ての実施例において、２つの突起３４間の間隔をＸ方向とＹ方向（又は縦方向と横方向）とで異ならせることができる。また、メイズ構造になっていても、本発明の原理から、同じ効果が得られることは明らかである。
【０１０７】
図４２は図３９の光学シートの他の例及びその製造方法を示す図である。図４２（Ａ）においては、散乱材３２を含む散乱シート１１２を準備し、エンボスローラ１１４を使用して散乱シート１１２を波形シート１１２Ａに成形する。図４２（Ｂ）においては、平坦な散乱シート１１２と波形シート１１２Ａとを貼り合わせ、積層体１１２Ｂとする。図４２（Ｃ）においては、さらに多数の積層体１１２Ｂを積層し、積層体１１２Ｃとする。図４２（Ｄ）においては、積層体１１２Ｃを図４２（Ｃ）の状態から９０度回転し、厚さＨの寸法で紙面に垂直な平面に沿って切断し、光学シート２２Ｃとする。厚さＨは、図３９の状態で見た光学シート２２Ｃの高さに相当する。図４２（Ｄ）の光学シート２２Ｃを矢印Ｋの方向から見ると、図４２（Ｃ）のように見える。光学シート２２Ｃが壁部材１０４と開口部１０６とを有する。
【０１０８】
図４３はバックライト（照明装置）を示す断面図である。図４３において、バックライト７０は導光板（光学部材）７２を備える。図４３は薄い導光板７２を含むバックライトの例を示し、導光板７２が薄くても多くの光を取り込むことができるようになっている。導光板７２は、導光領域７４と、光線方向変換領域７６とを有する平板状の本体からなる。導光領域７４と光線方向変換領域７６とは光学的に連続的に形成されている。導光領域７４は所定波長の光に対して概ね透明な領域であり、光線方向変換領域７４は屈折率が不均一な領域である。光線方向変換領域７４は平板状の本体に対して非平行な第１の線に沿って間隔をあけて配置された複数の屈折率が非一様な部分と該屈折率が非一様な部分の間に位置する屈折率が一様な部分とを有する。
【０１０９】
導光領域７４は従来の導光板と同様にアクリル等の透明な樹脂で作られる。光線方向変換領域７６は、図２から図３８を参照して説明した光学シート２２と同様の構成を有する。すなわち、光線方向変換領域７６は、ベースシート部分２８Ｘと、拡散部分３０Ｘとを有し、拡散部分３０Ｘは散乱材３２を含む突起３４Ｘ（又は屈折率が非一様な部分３４Ｃ）を有する。図４３では、散乱材３２は省略されている。突起３４Ｘは平板状の本体に対して平行な第１の線に沿って間隔をあけて配置され、この第１の線に対してある角度傾斜して配置されている。なお、上記した光学シート２２の例と同様に、この例からベースシート部分２８Ｘを省略した構成とすることができる。
【０１１０】
さらに、バックライト７０は、冷陰極蛍光管、熱陰極蛍光管等のランプ７８Ａとリフレクタ７８Ｂとからなる光源７８を備える。光源７８は導光板７２の光線方向変換領域７６の上又は近傍に配置されており、リフレクタ７８Ｂは実質的にランプ７８Ａ及び光線方向変換領域７６を取り囲む。ランプ７８Ａから出射した光及びリフレクタ７８Ｂで反射した光が光線方向変換領域７６に入射する。前の実施例の光学シート２２と同様に、散乱材３２を含む突起３４Ｘを含む構造では、２つの突起３４Ｘの間の谷部分から出射した光の一部は、隣接する突起３４Ｘに接触することなく出射し、光の他の一部は隣接する突起３４Ｘに入射して散乱される。突起３４Ｘから出射する散乱光の一部は隣接する突起３４Ｘに接触することなく出射し、散乱光の他の一部は隣接する突起３４Ｘに再入射して散乱される。このようにして、光は突起３４Ｘの延びる方向に指向性を有するようになり、光は光線方向変換領域７６から導光領域７４へと進んでいく。このようにして、光源７８は導光板７２のサイドに配置される必要はなく、導光板７２がかなり薄いものであっても、光は光源７８から導光板７２へ効率よく取り込まれる。
【０１１１】
図４４はバックライト７０の変形例を示す図である。この例では、光源７８がＬＥＤ素子７８Ａからなる点が図４３の例と異なっている。図４３及び図４４においては、ベースシート部分２８Ｘと拡散部分３０Ｘとがユニットとして形成され、このユニットを光線方向変換領域７６において導光板７２の表面に光学的に密着することにより製造することができる。あるいは、ベースシート部分２８Ｘと拡散部分３０Ｘと透明な樹脂層（図３１の樹脂層６４、６５参照）がユニットとして形成され、このユニットを導光板７２の導光領域７４の端部に光学的に密着することにより光線方向変換領域７６とする。
【０１１２】
図４５及び図４６はバックライト７０の変形例を示す図である。この例では、光線方向変換領域７６は、散乱材３２を含む突起３４Ｘを有する拡散部分３０からなり、突起３４Ｘは平板状の本体に垂直な第１の線に沿って間隔をあけて配置され、その第１の線に垂直に配置される。反射ミラー８０が導光領域７４とは反対側の光線方向変換領域７６の端部に配置される。突起３４Ｘは比較的に長く延びる幅の広い層として形成され、隣接する層の間には透明な樹脂の層が入り込んでいる。この例の作用は前の例の作用と同様である。図４５の例では光源７８がランプ７８Ａからなる。図４６の例は、光源７８がＬＥＤ素子７８Ａからなる点を除くと図４５の例と同様である。
【０１１３】
図４７はバックライト７０の変形例を示す図である。この例では、ベースシート部分２８Ｘが光源７８に近い側に配置されている点を除くと図４３の例と同様である。この例の作用は前の例の作用と同様である。
図４８はバックライト７０の変形例を示す図である。光源７８が導光板７２のサイドに配置され、すなわち、光線方向変換領域７６のサイドに配置されている。ランプ７８Ａの出射する光及びリフレクタ７８Ｂで反射した光が光線方向変換領域７６のサイド及び上面及び下面に入射するようになっている。この例の作用は前の例の作用と同様である。
【０１１４】
図４３から図４８においては、光源７８は導光板７２の一方の端部側にのみ配置されているが、光源７８は導光板７２の両方の端部側に配置されるようにすることもできる。また、平板状の本体に載っているリフレクタ７８Ｂの端部をおおって光吸収材を設け、平板状の本体とリフレクタ７８Ｂとの間のギャップからの光の洩れを防止することができる。
【０１１５】
以上の実施例の説明には、下記の特徴が含まれている。
（付記１）間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の散乱性を有する突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を備え、該谷部分から出射した光の一部が該谷部分に隣接する突起に接触することなく進み、該谷部分から出射した光の他の一部が隣接する突起に入射して該突起で散乱され、該突起の内部を通る光が該突起で散乱されて該突起から出射するようにしたことを特徴とする光学シート。
【０１１６】
（付記２）該突起は基部と先端部分とを有し、該突起の基部に入射した光の光量に対する該突起の先端部分から出射する光の光量の比が３０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の光学シート。
（付記３）該突起は複数の微小な散乱材を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光学シート。
【０１１７】
（付記４）ベースシート層が該拡散部分の前記一方の側とは反対側に設けられ、該ベースシート層が複数の微小な散乱材を含み、該ベースシート層の散乱材は該突起の散乱材と実質的に同じ材料のものであり且つ実質的に同じ密度で分布していることを特徴とする請求項３に記載の光学シート。
（付記５）間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を備え、該突起の表面には散乱性を有する層が設けられていることを特徴とする光学シート。
【０１１８】
（付記６）該散乱性を有する層は複数の微小な散乱材を含むことを特徴とする請求項５に記載の光学シート。
（付記７）ベースシート層が該拡散部分の前記一方の側とは反対側に設けられることを特徴とする請求項１又は５に記載の光学シート。
（付記８）ベースシート層は複数の微小な散乱材を含むことを特徴とする請求項７に記載の光学シート。
【０１１９】
（付記９）間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の散乱性を有する突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を備え、該突起の各々は集合した複数の微小な散乱材の塊からなることを特徴とする光学シート。
（付記１０）間隔をあけて配置された複数の屈折率が非一様な部分と該屈折率が非一様な部分の間に位置する屈折率が一様な部分とを有する拡散部分を備えたことを特徴とする光学シート。
【０１２０】
（付記１１）間隔をあけて配置された複数の散乱性を有する壁部材及び該壁部材の間に形成される開口部を有する拡散部分を備え、該壁部材は対向する第１の側面及び第２の側面を有し、該壁部材は光が実質的に該第１の側面及び該第２の側面において散乱反射するように形成されていることを特徴とする光学シート。
（付記１２）間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の散乱性を有する突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分と、該拡散部分の前記一方の側とは反対側に設けられる反射ミラーとを備えた光学シート。
【０１２１】
（付記１３）ベースシート層が該拡散部分と該反射ミラーとの間に設けられることを特徴とする請求項１２に記載の光学シート。
（付記１４）透明な材料の層が該拡散部分の前記一方の側に該谷部分を実質的に埋めるように設けられることを特徴とする請求項１，５，８，１２に記載の光学シート。
【０１２２】
（付記１５）複数の屈折率が非一様な部分と該屈折率が非一様な部分の間に位置する屈折率が一様な部分とを有する拡散部分を備え、前記拡散部分はフィラメントを含むメッシュと、樹脂を含むインクとからなり、該メッシュは該インク内に埋設されていることを特徴とする光学シート。
（付記１６）光源と、該光源の光が入射される導光板と、該導光板の一方の側に配置され、請求項１から１５のいずれかに記載の光学シートとからなる照明装置。
【０１２３】
（付記１７）光源と、該光源の光が入射される導光板と、該導光板の一方の側に配置され、請求項１から１５のいずれかに記載の光学シートと、液晶パネルとからなる液晶表示装置。
（付記１８）間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の散乱性を有する突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を備えた光学シートの製造方法であって、
交差する線状部材を含むメッシュを用いてインクをスクリーン印刷し、突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を形成する工程を含む光学シートの製造方法。
【０１２４】
（付記１９）該スクリーン印刷工程は、（ａ）インクを支持面上に塗布し、該メッシュを塗布されたインクにあてがう工程、および（ｂ）該メッシュを支持面上に載せ、該メッシュの上からインクを塗布する工程の一方からなることを特徴とする請求項１８に記載の光学シートの製造方法。
（付記２０）該メッシュを用いてインクをスクリーン印刷する工程の後で、（ａ）該メッシュを該インクから除去する工程、および（ｂ）該メッシュを該インクの中に埋め込んだままにする工程の一方を含むことを特徴とする請求項１９に記載の光学シートの製造方法。
【０１２５】
（付記２１）該スクリーン印刷工程の前に、散乱材を含むベースシート部分を形成する工程を含み、該スクリーン印刷工程は該ベースシート部分の上にインクを塗布する工程を含むことを特徴とする請求項１９に記載の光学シートの製造方法。
（付記２２）光線方向変換領域と、該光線方向変換領域に連続する導光領域とを備えた板状の本体からなり、該光線方向変換領域は間隔をあけて配置された複数の屈折率が非一様な部分と該屈折率が非一様な部分の間に位置する屈折率が一様な部分とを有し、該導光領域は概ね透明な領域である光学部材。
【０１２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、輝度が法線方向で高くかつ法線方向から角度が大きくなるにつれて漸減する適切な輝度分布を備え且つ製造コストの低い光学シート及び照明装置を得ることができる。さらに、本発明によれば、薄い導光板でも多くの光を取り込むことのできる光学部材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係わる光学シート及び照明装置を含む液晶表示装置を示す図である。
【図２】図１の光学シートの例を示す断面図である。
【図３】光学シートの突起の配置の例を示す平面図である。
【図４】光学シートの構成及び作用を説明する図である。
【図５】光学シートの突起及び谷部分を説明する図である。
【図６】光学シートから出射する光の輝度分布を示す図である。
【図７】光学シートの突起から出射する光の輝度分布を示す図である。
【図８】プリズムシートを示す図である。
【図９】本発明の他の実施例の光学シートを示す図である。
【図１０】図９の光学シートの出射光の輝度ゲインを示す図である。
【図１１】図９の光学シートの作用を説明する図である。
【図１２】図９の光学シートの作用を説明する図であり、突起の側面及び谷部分のいくつかの点から隣接する突起に接触することなく出射する光を示す図である。
【図１３】メッシュを用いたスクリーン印刷で光学シートを製造する例を示す図である。
【図１４】図１３で使用するメッシュの例を示す図である。
【図１５】メッシュを用いて光学シートを製造する他の例を示す図である。
【図１６】メッシュを用いて光学シートを製造する他の例を示す図である。
【図１７】図１６の方法で製造された光学シートの輝度分布を示す図である。
【図１８】メッシュを用いて光学シートを製造する他の例を示す図である。
【図１９】マスクを用いて光学シートを製造する場合のマスクの例を示す図である。
【図２０】マスクの他の例を示す図である。
【図２１】図１９の方法で形成された突起を示す図である。
【図２２】彫刻ロールを用いて光学シートを製造する例を示す図である。
【図２３】図９の光学シートの応用例を示す図である。
【図２４】図９の光学シートの応用例を示す図である。
【図２５】図９の光学シートの応用例を示す図である。
【図２６】反射型光学シートとして使用する例を示す図である。
【図２７】反射型光学シートを導光板の下側に配置した液晶表示装置の例を示す図である。
【図２８】図２７の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図２９】図２８の導光板の変形例を示す図である。
【図３０】図２６の反射型光学シートの応用例を示す図である。
【図３１】図２６の反射型光学シートの応用例を示す図である。
【図３２】図２６の反射型光学シートの応用例を示す図である。
【図３３】光学シートの例を示す図である。
【図３４】光学シートの例を示す図である。
【図３５】光学シートの例を示す図である。
【図３６】メッシュを用いて製造した光学シートの例を示す図である。
【図３７】光学シートの他の実施例を示す図である。
【図３８】光学シートの他の実施例を示す図である。
【図３９】光学シートの他の実施例を示す図である。
【図４０】図３９の光学シートの部分拡大断面図である。
【図４１】図３９の光学シートの他の例を示す図である。
【図４２】図３９の光学シートの他の例を示す図である。
【図４３】 バックライトを示す断面図である。
【図４４】図３３のバックライトの変形例を示す図である。
【図４５】図３３のバックライトの変形例を示す図である。
【図４６】図４３のバックライトの変形例を示す図である。
【図４７】図４３のバックライトの変形例を示す図である。
【図４８】図４３のバックライトの変形例を示す図である。
【符号の説明】
１０…液晶表示装置
１２…バックライト
１４…液晶パネル
１６…導光板
１８…ランプ
２０…反射板
２２…光学シート
２４…散乱ドット
２６…散乱材
２８…ベースシート部分
３０…拡散部分
３２…散乱材
３４…突起
３４Ｃ…屈折率が非一様な部分
３６…谷部分
４０…メッシュ
４２…インク
４６…マスク
４８…金属型ロール
５４…直下型バックライト
６２…バックライト
６４…反射膜
７０…バックライト
７２…導光板
７４…導光領域
７６…光線方向変換領域
９２…透明な材料の層
９４…散乱性を有する層
９６…屈折率が一様な部分
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば液晶表示装置の照明装置で使用されるのに適した光学シート及び照明装置並びに光学部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置の照明装置はバックライトと呼ばれる。サイドライト式バックライトと直下ライト式バックライトとがある。サイドライト式バックライトは、導光板と、導光板のサイドに配置された光源とを含み、薄型の液晶表示装置を実現することができるという利点がある。直下ライト式バックライトは、液晶表示装置に向かって光を照射する光源を含み、高輝度の液晶表示装置を実現できるという利点がある。ただし、直下ライト式バックライトは、薄型で低消費電力の液晶表示装置を実現することは難しく、また、輝度むらがでやすい問題があるため、最近ではサイドライト式バックライトが多く使用されている。
【０００３】
サイドライト式バックライトは、上記導光板及び光源とともに、導光板の下側（液晶パネルから遠い側）に配置される反射ミラー（反射膜）と、導光板の上側（液晶パネルに近い側）に配置される光学シートとを含む。光源から出射した光は導光板に入射し、導光板内を伝播しながら一部の光が反射ミラーで反射され、導光板から出射されて光学シートを通って液晶パネルに入射する。
【０００４】
光学シートは、導光板から出射された光の輝度分布を調整する。すなわち、導光板から出射された光は導光板への法線に対して大きな角度をなす光線を多く含むので、光学シートは、主として、導光板への法線に対して大きな角度をなす光線を導光板への法線に対して小さな角度をなす光線に変換する。
図８は光学シートの一つであるプリズムシートを示す図である。プリズムシート１は多数のプリズム２を形成した透明なシートである。プリズムシート１への法線に対して大きな角度でプリズムシート１へ入射した光線Ｘは、プリズムシート１への法線に対して小さな角度でプリズムシート１から出射する。従って、プリズムシート１の先にある液晶パネルの観視者は液晶パネルを正面からよく見ることができる。一方、プリズムシート１への法線に沿ってプリズムシート１へ入射した光線Ｙは、プリズム２で反射されて戻る。
【０００５】
なお、プリズムシート及び散乱シートの例として、特開平６−２７３７６２号公報、特開平８−１４６２０７号公報、特開平９−１５４０４号公報、特開平１０−９７１９９号公報、特開平１０−２４６８０５号公報、特開２０００−５６１０５号公報に記載されたものがある。また、平面光源の例として、特開平１１−３２９０４２号公報に記載されたものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、プリズムシート１は、斜め方向の角度で入射する光線を正面方向及び正面に近い方向の角度で出射するようにするために、微細なプリズム２をシート表面に形成したものである。プリズムシート１では、プリズム２の形状によって決定される出射角度範囲以内で出射する光線の量が多く、出射角度範囲以外の光線の量は急激に低下する。つまり、液晶パネルに入射する光の輝度分布が急激に変化する。そこで、従来は、プリズムシート１と散乱材を含む散乱シートとを組み合わせて、法線方向の角度で出射する光線が最も多く、そして、法線方向から角度が大きくなるにつれて出射する光線が漸減するようにブロードな輝度分布をもつようにしている。また、プリズムシート１への法線に沿ってプリズムシート１へ入射した光線Ｙは導光板側に戻されるために、光線Ｙの利用効率が低下する。さらに、導光板の一端部付近からは一方に傾斜した光線Ｘが出射し、導光板の他端部付近からは他方に傾斜した光線Ｚが出射する。この傾向は光がプリズムシート１を透過した後も残る。
【０００７】
プリズムシート１は、微細なレンズ２を精度よく作る必要があることから、プリズムシート１の製造コストが高い。また、プリズムシート１自体には光吸収性はないが、導光板方向に戻された光線は、反射ミラーや、光源や、筐体フレーム等により吸収され、光の利用効率が低下する。そして、プリズムシートと散乱材を含む散乱シートとを組み合わせて使用すると、シート自体のコストアップ及び組立工数増によるコストアップがあり、プリズムシートと散乱シートとの間へのゴミ混入による歩留り低下の問題もある。
【０００８】
さらに、液晶表示装置はますます薄型化を要求され、そのために導光板はますます薄くなる傾向がある。しかし、導光板を薄くすると、導光板のサイドからの光の取り込み量が少なくなってしまうため、サイドエッジ式バックライトでは薄型化が制限されるという問題があった。
導光板の薄型化に対処するものとして、導光板の上面又は下面から光を取り込む方法が提案されている（例えば、特開平１１−３２９０４２号公報参照）。この構造は、可撓性フィルムの一部を丸くして円筒状部分を形成し、光源をこの円筒状部分に配置し、この円筒状部分からとりこんだ光を可撓性フィルムの他の部分に導光している。散乱反射層が円筒状部分のまわりに配置されている。しかし、この構造では、光源から円筒状部分に照射された光の一部は可撓性フィルムの他の部分に導光されるが、光の他の一部は可撓性フィルムの他の側へ進み、かつ光源から円筒状部分に照射された光の他の一部は散乱反射層で反射されて光源に向かって戻り、光の利用効率が低いという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、適切な輝度分布を備え且つ製造コストの低い光学シート及び照明装置を提供することである。
本発明の他の目的は、薄い板状の光学部材でも多くの光を取り込むことのできる光学部材を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による光学シートは、間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の散乱性を有する突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を備え、該谷部分から出射した光の一部が該谷部分に隣接する突起に接触することなく進み、該谷部分から出射した光の他の一部が隣接する突起に入射して該突起で散乱され、該突起の内部を通る光が該突起で散乱されて該突起から出射するようにした。
【００１１】
この構成によれば、谷部分から出射した光の一部は隣接する突起に接触することなく法線方向に対して所定の角度範囲内で進む。谷部分から出射して隣接する突起に入射した他の一部の光は、突起の内部に入って散乱されあるいは突起の表面で散乱され、散乱光として突起から出射する。突起から出射した散乱光の一部は隣接する突起に接触することなく法線方向に対して所定の角度範囲内で進み、突起から出射した散乱光の他の一部はさらに他の突起に入射してさらに散乱される。従って、突起に入射して散乱されて出射する光のうち、法線方向に対して大きな角度をなす光の成分は、法線方向に対して小さな角度をなす光の成分となり、出射光は次第に指向性を与えられる。よって、法線方向の角度で出射する光線が最も多く、そして、法線方向に対しての角度が大きくなるにつれて出射する光線が漸減するようにブロードな輝度分布を得ることができる。
【００１２】
このような特徴は、以下に示す構成によって達成されることができる。間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を備え、該突起の表面には散乱性を有する層が設けられていることを特徴とする光学シート。
【００１３】
間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の散乱性を有する突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を備え、該突起の各々は集合した複数の微小な散乱材の塊からなることを特徴とする光学シート。
間隔をあけて配置された複数の屈折率が非一様な部分と該屈折率が非一様な部分の間に位置する屈折率が一様な部分とを有する拡散部分を備えたことを特徴とする光学シート。
【００１４】
間隔をあけて配置された複数の散乱性を有する壁部材及び該壁部材の間に形成される開口部を有する拡散部分を備え、該壁部材は対向する第１の側面及び第２の側面を有し、該壁部材は光が実質的に該第１の側面及び該第２の側面において散乱反射するように形成されていることを特徴とする光学シート。
間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の散乱性を有する突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分と、該拡散部分の前記一方の側とは反対側に設けられる反射ミラーとを備えた光学シート。
【００１５】
複数の屈折率が非一様な部分と該屈折率が非一様な部分の間に位置する屈折率が一様な部分とを有する拡散部分を備え、前記拡散部分はフィラメントを含むメッシュと、樹脂を含むインクとからなり、該メッシュは該インク内に埋設されていることを特徴とする光学シート。
さらに、本発明は、光源と、該光源の光が入射される導光板と、該導光板の一方の側に配置され、上記した特徴を含む光学シートとからなる照明装置を提供する。
【００１６】
さらに、本発明は、光源と、該光源の光が入射される導光板と、該導光板の一方の側に配置され、上記した特徴を含む光学シートと、液晶パネルとからなる液晶表示装置を提供する。さらに、間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の散乱性を有する突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を備えた光学シートの製造方法であって、交差する線状部材を含むメッシュを用いてインクをスクリーン印刷し、突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を形成する工程を含む光学シートの製造方法を提供する。
【００１７】
さらに、光線方向変換領域と、該光線方向変換領域に連続する導光領域とを備えた板状の本体からなり、該光線方向変換領域は間隔をあけて配置された複数の屈折率が非一様な部分と該屈折率が非一様な部分の間に位置する屈折率が一様な部分とを有し、該導光領域は概ね透明な領域である光学部材を提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施例に係わる光学シート及び照明装置を含む液晶表示装置を示す図である。図１において、液晶表示装置１０は、照明装置（バックライト）１２と、液晶パネル１４とを含む。バックライト１２は、導光板１６と、導光板１６のサイドに配置された光源１８と、導光板１６の下側（液晶パネル１４から遠い側）に配置される反射板２０と、導光板１６の上側（液晶パネル１４に近い側）に配置される光学シート２２とを含む。光源１８は、冷陰極蛍光管、熱陰極蛍光管、ＥＬ素子、ＬＥＤ素子等の発光管と、リフレクタとからなる。さらに、導光板１６の下面には散乱ドット２４が形成されている。光源１８から出射した光は導光板１６に入射し、導光板１６内を全反射して伝播する。一部の光が散乱ドット２４で散乱して反射板２０で反射され、導光板１６から出射する。導光板１６から出射した光は光学シート２２を通って液晶パネル１４に入射する。
【００１９】
図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は図１の光学シート２２の例を示す断面図である。図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は光学シート２２の例を示す平面図である。
図２（Ａ）において、光学シート２２は、散乱材２６を含むベースシート部分２８と、ベースシート部分２８と一体的に接合された（光学的に密着された）拡散部分３０とを備える。拡散部分３０は、間隔をあけて配置され且つ散乱材３２を含む複数の突起３４を有する。さらに、谷部分３６が隣接する突起３４の間に形成される。突起３４は一平面上に一方の側に向いて周期的に配置される。Ｐは突起３４の周期を示し、Ｈは突起３４の高さを示す。
【００２０】
図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）においても、光学シート２２は、散乱材２６を含むベースシート部分２８と、ベースシート部分２８と一体的に接合された拡散部分３０とを備える。拡散部分３０は、間隔をあけて配置され且つ散乱材３２を含む複数の突起３４を有する。さらに、谷部分３６が隣接する突起３４の間に形成される。
【００２１】
図２（Ａ）においては、突起３４は矩形断面形状をもつ。図２（Ｂ）においては、突起３４はでこぼこした表面を有するほぼ矩形断面形状をもつ。図２（Ｃ）においては、突起３４はでこぼこした表面を有するほぼ矩形断面形状をもつが、突起３４の各々は複数の微小な散乱材３２の塊からなる。つまり、散乱材３２はバインダによって互いに密着しているが、樹脂等の母材に分散しているのではない。このように、突起３４は種々の形状をもつことができ、突起３４の表面は精密に規定されるものである必要はない。従って、従来のプリズムシートのプリズムのように精密に製造される必要はない。
【００２２】
図３（Ａ）は、突起３４がドット状に形成されている光学シート２２の例を示す。図３（Ｂ）は、突起３４がドット状に形成されている例を示すが、列方向で見た隣接する突起３４の間の谷部分３４の深さが、行方向で見た隣接する突起３４の間の谷部分３５の深さとは変えてある。例えば、谷部分３４の深さが１であり（突起３４の高さが１であり）、谷部分３５の深さが０．５である（突起３４の高さが０．５である）。こうすれば、列方向と行方向とで、光の角度の分布に異方性をもたせることができる。図３（Ｃ）は、突起３４が長い峰状に形成されている例を示す。
【００２３】
図４は光学シート２２の構成及び作用を説明する図である。光学シート２２は次のような特徴をもつように形成されている。これは透過型光学シートの例であり、入射光が図１の導光板１６から光学シート２２のベースシート部分２８に入射するようになっている。入射光はベースシート部分２８の散乱材２６に衝突して散乱される。光学シート２２への入射光は、導光板１６を出射した散乱光であるが、光学シート２２への法線（法線方向Ｎという）に対して大きな角度をなす光線を多く含む（図７の曲線Ａ）。ベースシート部分２８は、散乱性の入射光をより散乱性の高い光に変換する（図７の曲線Ｂ）。
【００２４】
ベースシート部分２８から拡散部分３０に入射した光は突起３４の散乱材３２に衝突して散乱される。まず、拡散部分３０の２つの突起３４の間の谷部分３６から出射する光ａ、ｂについて説明する。光ａは谷部分３６から出射して隣接する突起３４に接触することなく所定の角度範囲α内を進む。光ｂは谷部分３６から出射して突起３４の側面に入射する。突起３４の側面に入射した光ｂは突起３４の内部及び表面（側面）の散乱材３２に衝突して散乱される。
【００２５】
すなわち、突起３４の側面に入射した光ｂは、突起３４の内部に入って散乱されあるいは突起３４の側面で散乱され、散乱光として突起３４から出射する。突起３４から出射する散乱光は多くの方向の光の成分を含む。従って、突起３４から出射する光の一部は隣接する突起３４に接触することなく法線方向Ｎに対して比較的に小さな角度で進む。一方、突起３４から出射した光の他の一部は、法線方向Ｎに対して比較的に大きな角度で進み、他の突起３４に入射してさらに散乱される。そして、他の突起３４で散乱された光の一部が隣接する突起３４に接触することなく法線方向Ｎに対して比較的に小さな角度で進み、他の突起３４から出射した光の他の一部は法線方向Ｎに対して比較的に大きな角度で進み、他の突起３４に入射してさらに散乱される。従って、ある突起３４に入射して散乱されて出射する光のうち、法線方向Ｎに対して比較的に大きな角度をなす光の成分は、次第に法線方向Ｎに対して比較的に小さな角度をなす光の成分に変換され、出射光は次第に指向性を与えられる。よって、法線方向Ｎに対して比較的に小さな角度で出射する光量が多くなり、そして、法線方向Ｎに対する角度が大きくなるにつれて光量が漸減するようにブロードな輝度分布を得ることができる。
【００２６】
さらに、ベースシート部分２８から拡散部分３０の突起３４に直接に入射した光ｃは、散乱材３２に衝突して散乱される。散乱光として突起３４から出射する。この場合にも、突起３４から出射する光の一部は隣接する突起３４に接触することなく法線方向Ｎに対して比較的に小さな角度で進み、突起３４から出射した光の他の一部は、法線方向Ｎに対して比較的に大きな角度で進み、他の突起３４に入射してさらに散乱される。従って、光ｂの場合と同様に、光ｃについても、ある突起３４から出射する光のうち、法線方向Ｎに対して比較的に大きな角度をなす光の成分は、次第に法線方向Ｎに対して比較的に小さな角度をなす光の成分に変換され、出射光は次第に指向性を与えられる。
【００２７】
図６は光学シート２２から出射する光の輝度分布を示す図である。図６において、曲線Ｃは谷部分３６から隣接する突起３４に接触することなく出射する光ａの輝度分布を示す。図４の所定の角度範囲αは例えば±４５度に選択されている。曲線Ｃによれば、液晶パネル１４を正面方向（法線方向Ｎ）から見る場合に明るい表示を見ることができる。
【００２８】
曲線Ｄは、突起３４の根元に近い部分から出射して隣接の突起３４に接触しない光の輝度分布を示す。この光は、突起３４の根元に近い部分から出射する光のうち、隣接の突起３４に接触する光（法線方向Ｎに対して比較的に大きな角度をなす光）を除いたものであるから、ベースシート部分２８から出射する光（曲線Ｂ）よりも法線方向Ｎへの指向性が高くなっている。
【００２９】
曲線Ｅは、突起３４の先端に近い部分から出射した光の輝度分布を示す。この光は、もはや隣接の突起３４に接触する確率は低いので、散乱材３２の散乱作用を受けるだけであり、図７の曲線Ｂに類似した輝度分布となる。曲線Ｆは、曲線Ｃ、曲線Ｄ、及び曲線Ｅを加えた光の輝度分布を示し、これが光学シート２２から出射する光の輝度分布となる。曲線Ｆは、正面方向に対して比較的に小さな角度で出射する光量が最も多く、そして、正面方向から角度が大きくなるにつれて出射する光線が漸減するようにブロードな輝度分布となっている。
【００３０】
そして、本発明では、突起３４の側面において散乱反射が生じるので、例えば図８の光Ｘのようにある傾斜で光学シート２２に入射した光は、突起３４の側面における散乱反射により最初の入射時の傾斜とは反対方向の傾斜で光学シート２２から出射する光の成分をもつことになる。このために、入射光の履歴を解消する効果をもつ。
【００３１】
上記した作用は、突起３４の高さＨとピッチＰの比（Ｈ／Ｐ）、及び突起３４の散乱材３２の散乱能に依存するところが大きい。従って、本発明では、比（Ｈ／Ｐ）、及び散乱材３２の散乱能が上記した作用を満足するようにする。比（Ｈ／Ｐ）は、図４の所定の角度範囲αを設定する上で重要である。
また、図６の曲線Ｅで示されるように、突起３４の先端に近い部分から出射した光は法線方向Ｎへの指向性に寄与しなくなるので、突起３４の先端に近い部分から出射した光の光量はできるだけ小さい方がよい。このために、本発明では、突起３４の内部及び表面での散乱能が大きい方がよい。突起３４での散乱は後方散乱が生じるようにし、かつ、突起３４の内部を進む光が散乱材３２に衝突する確率を高くし、光がそのままで突起３４を突き抜けにくくするとよい。
【００３２】
図５は光学シート２２の突起３４及び谷部分３６を説明する図である。本発明では、突起３４は種々の形状のものとすることができる。図５においては、突起３４は基部及び先端部分並びに谷部分３６が明瞭に区分されているが、突起３４Ａは曲線のプロフィルで形成されており、突起３４Ａの基部及び谷部分３６を明瞭に区分することができない。そこで、ここでは、突起３４Ａの基部及び谷部分３６を次のように定義する。突起３４、３４Ａの高さＨに対してＨ／２となる位置を突起３４、３４Ａの基部とし、Ｈ／２よりも下の部分を谷部分３６とする。また、突起３４、３４Ａの先端部分は突起３４、３４Ａの先端から高さＨの１０パーセントの値だけ下の位置とする。
【００３３】
突起３４の散乱材３２の散乱能を示すファクターとして、突起３４の基部に入射した光の光量に対する突起３４の先端部分から出射する光の光量の比が３０％以下であると好ましい。この関係は、突起３４、３４Ａの基部の面積をＳ１とし、ベースシート部分２８から突起３４、３４Ａの基部に入射する光の光量をＴ１とし、谷部分３６の面積をＳ２とし、ベースシート部分２８から谷部分３６に入射する光の光量をＴ０とした場合、Ｓ１＋Ｓ２＝１、Ｓ１×Ｔ０／Ｓ２＜０．３であらわされる。これを書き換えると、Ｔ０＜０．３×（１−Ｓ１）／Ｓ１となる。さらに、谷部分３６の中心及び２つの突起３４、３４Ａの先端の中心を通る２つの直線で形成される角度をβとし、比（Ｈ／Ｐ）は、所定の角度範囲βの最小値が±６０度以下にするのが好ましい。
【００３４】
図９は本発明の他の実施例の光学シート２２を示す図である。図９の光学シート２２は図１の液晶表示装置１０のバックライト１２の光学シート２２として使用されることができる。このことは以下の実施例の光学シート２２においても同様である。
光学シート２２は、散乱材２６を含むベースシート部分２８と、ベースシート部分２８と一体的に接合され、周期的に配置され（間隔をあけて）且つ散乱材３２を含む突起３４を有する拡散部分３０とからなる。図９の光学シート２２は、ＰＥＴ基板３８上に散乱材２６を含むベースシート部分２８を形成し、ベースシート部分２８の上に散乱材３２を含む拡散部分３０をメッシュを使用して形成している。
【００３５】
拡散部分３０の突起３４は周期的に配置されているが、各突起３４は全体的に丸みのある形状に形成され、表面に微小な凹凸構造がある。つまり、突起３４はプリズムシートのプリズムのように正確に形成された側面又は斜面をもつ必要はなく、よって、光学シート２２は比較的簡単に製造されることができる。
図１１は、図９の光学シート２２の作用を説明する図である。ＰＥＴ基板３８は透明であるので図１１では省略されている。図１１（Ａ）は、入射光がベースシート部分２８において散乱されることを示す。図１１（Ｂ）は、光が２つの突起３４の間の谷部分３６から出射するところを示す図である。図１１（Ｃ）は、突起３４の側面から出射する光が隣接する突起３４に接触することなく進むところを示す図である。図９及び図１１の光学シート２２の作用は図４の光学シート２２の作用とほぼ同様である。
【００３６】
図１２は、突起３４の側面及び谷部分３６のいくつかの点から隣接する突起３４に接触することなく出射する光を示す。図９では、突起３４の側面と谷部分３６との間には明瞭な境界はなく、突起３４の側面と谷部分３６とは連続している。そのため、突起３４の側面及び谷部分３６の多くの点から出射する光はより多様な角度で出射するようになる。
【００３７】
図１２（Ａ）は光が谷部分３６の中心点から出射するところを示す。図１２（Ｂ）は光が谷部分３６と突起３４の側面との間の境界付近の一点から出射するところを示す。図１２（Ｃ）は光が谷部分３６と突起３４の側面との間の境界付近の一点から出射するところを示す。図１２（Ｄ）は光が突起３４の先端付近の一点から出射するところを示す。図１２（Ｅ）は光が突起３４の先端から出射するところを示す。
【００３８】
図１０は図９の光学シート２２の出射光の輝度ゲインを示す図である。光学シート２２の出射光の輝度ゲインは、正面方向の角度で出射する光量が最も多く、そして、正面方向から角度が大きくなるにつれて出射する光量が漸減するようにブロードな輝度分布となっている。ただし、正面方向の角度での輝度ゲインが１．５程度であり、これが満足できない場合には、突起３４の高さをもっと高くすればよい。
【００３９】
図９の光学シート２２の製造についてさらに説明する。ベースシート部分２８は、屈折率１．５のアクリル系樹脂からなり、散乱材２６として粒径１μｍで屈折率２．５のＴｉＯ2 ビーズを１２．５体積パーセントこのアクリル系樹脂に分散させている。このようにしてＴｉＯ2 ビーズを分散させたアクリル系樹脂と、有機系溶剤とを１対３の割合で混合し、インクを作成した。このインクをＰＥＴ基板３８上に塗布し、乾燥させた。有機系溶剤は乾燥後には残らないので、塗布しやすい粘度となるように割合を決定している。特に、塗布後、インクの表面張力により、平坦な表面となるように調整した。ベースシート部分２８の層厚さは２０μｍであった。
【００４０】
拡散部分３０は、ベースシート部分２８と同様のインクで形成した。つまり、拡散部分３０は、散乱材３２として粒径１μｍで屈折率２．５のＴｉＯ2 ビーズを１２．５体積パーセント分散させた屈折率１．５のアクリル系樹脂と、有機系溶剤とを混合し、インクを作成した。メッシュを用いたスクリーン印刷で、突起３４を有する拡散部分３０を形成した。ただし、この場合には、溶剤と樹脂の割合を１対１とし、インクの粘度を高くして、再現性よくメッシュ形状の転写ができるようにした。
【００４１】
図１３はメッシュを用いたスクリーン印刷で光学シート２２を製造する例を示す図である。図１４は図１３で使用するメッシュの例を示す図である。メッシュ（シルク印刷用シルクスクリーン）４０は、縦横に織物状に交絡して配置されたポリエステルフィラメント４０Ａ、４０Ｂからなる。この例では、１２０メッシュ／インチのポリエステルメッシュ（線径４６μｍ、開口１４９μｍ角、厚さ８０μｍ）を使用した。２つのポリエステルフィラメント４０Ａ又は４０Ｂ間の間隔はポリエステルフィラメント４０Ａ又は４０Ｂの線径よりも大きい。
【００４２】
図１３（Ａ）に示されるように、上記インクをＰＥＴ基板３８上に塗布し、乾燥させてベースシート部分２８を形成した後、メッシュ４０をベースシート部分２８の上にのせ、上記インク４２を塗布した。それから、図１３（Ｂ）に示されるように、メッシュ４０を取り外し、拡散部分３０を形成した。この場合、上記したように、インクの粘度を高くして、再現性よくメッシュ形状の転写ができるようにしている。
【００４３】
ここで形成された突起３４は、大きさが１４９μｍ角、高さが８０μｍ、ピッチが１９５μｍで形成される。上記インク４２を乾燥した後では、突起３４は、大きさが１１３μｍ角、高さが６０μｍであった（乾燥、固化する過程で凝縮すること、接着剤の表面張力により形状が鈍ることから）。拡散部分３０はベースシート部分２８と同じ材料のため、光学的に一体となっている（屈折率界面はできない）。
【００４４】
図１５はメッシュを用いて光学シート２２を製造する他の例を示す図である。図１５（Ａ）に示されるように、インクをＰＥＴ基板３８上に塗布し、乾燥させてベースシート部分２８を形成した後、インク４２を塗布した。それから、図１５（Ｂ）に示されるように、メッシュ４０をインク４２に押しつけ、その後、図１５（Ｃ）に示されるように、メッシュ４０を取り外して拡散部分３０を形成した。
【００４５】
図１６はメッシュを用いて光学シート２２を製造する他の例を示す図である。図１６（Ａ）に示されるように、メッシュ４０は縦横に織物状に交絡して配置されたフィラメント４０Ａ、４０Ｂからなる。フィラメント４０Ａの線径はフィラメント４０Ｂの線径とは変えてある。図１６（Ｂ）は図１６（Ａ）のメッシュ４０を使用して製造した光学シート２２の図１６（Ａ）の線XVIB−XVIBに沿った断面図、図１６（Ｃ）は図１６（Ａ）のメッシュ４０を使用して製造した光学シート２２の図１６（Ａ）の線XVIC−XVICに沿った断面図である。
【００４６】
図１７は図１６のメッシュ４０を使用して製造した光学シート２２の輝度分布を示す図である。曲線Ｆは図１６（Ｂ）の断面で見た場合の輝度を示し、曲線Ｇは図１６（Ｃ）の断面で見た場合の輝度を示す。
図１８はメッシュを用いて光学シート２２を製造する他の例を示す図である。メッシュパターン付きローラ４０Ｒを使用し、ベースシート部分２８を走行させながら突起３４を形成するようになっている。４４はインク塗布装置である。
【００４７】
図１９はマスクを用いて光学シート２２を製造する場合のマスク４６の例を示す図である。マスク４６は例えば金属板にエッチングにより穴４６ａを形成してある。穴４６ａは正方配列で配置されている。このマスク４６を図１３及び図１５のメッシュ４０の代わりに使用して、図１３及び図１５に示されるようにして光学シート２２を製造する。
【００４８】
図２０はマスクを用いて光学シート２２を製造する場合のマスク４６の例を示す図である。マスク４６は例えば金属板にエッチングにより穴４６ａを形成してある。穴４６ａは列方向には周期的に配置されているが、縦方向には千鳥状に配置されている。このマスク４６を使用して、図１９と同様に光学シート２２を製造する。
【００４９】
図２１は図１９又は図２０のマスク４６を使用して製造した光学シート２２の例を示す。メッシュ４０を使用する場合には、市販のメッシュ４０を使用することができる可能性があるが、突起３４の高さがフィラメント４０Ａ、４０Ｂの直径に依存するので、高い突起３４を作りにくい。マスク４６を使用すれば、高い突起３４を作ることができる。
【００５０】
マスク４６を使用して製造した光学シート２２の製造の例を説明する。ベースシート部分２８及び拡散部分３０のために、散乱材２６、３２として粒径２μｍで屈折率２．５のＴｉＯ2 ビーズを１２．５体積パーセント分散させた屈折率１．５のアクリル系樹脂と、有機系溶剤とを混合し、インクを作成した。マスク４６の厚さは１８５μｍ、穴４６ａの大きさは２８０μｍ角、穴４６ａのピッチは３５０μｍピッチであった。この場合の穴４６ａは図１９に示されるように正方配列で配置されている。ＰＥＰ基板３８上に厚さは５０μｍのベースシート部分２８を形成し、その上にマスク４６を使用して拡散部分３０を形成した。ビーズの大きさは図９の例のビーズの大きさよりも大きいが、それに合わせて、穴４６ａのピッチ（突起３４のピッチ）も変えている。
【００５１】
印刷直後の突起３４の大きさは２８０μｍ角、高さ１８５μｍ、ピッチは３５０μｍピッチである。乾燥後の突起３４の大きさは２２１μｍ角、高さ１４５μｍ、ピッチは３５０μｍピッチとなった（乾燥、固化する過程で凝縮すること、接着剤の表面張力により形状が鈍ることから）。このようにして、高い突起３４を作ることができ、輝度ゲイン２．１を実現できた。
【００５２】
次にさらに高い突起３４を有する光学シート２２の製造の例について説明する。ベースシート部分２８及び拡散部分３０のためのインクは前の例と同じである。マスク４６の厚さは８００μｍ、穴４６ａの大きさは２８０μｍ角、穴４６ａのピッチは３５０μｍピッチであった。この場合の穴４６ａは図２０に示されるように千鳥状の配列で配置されている。印刷、乾燥後の突起３４の大きさは２２１μｍ角、高さ６００μｍ、ピッチは３５０μｍピッチである。このようにして、高い突起３４を作ることができ、輝度ゲイン２．５を実現できた。突起３４を千鳥状の配列とすることにより、ピッチの均一性が低下するため、液晶パネル等の均一なピッチをもつものと組み合わせても、モアレが発生しにくくなる。
【００５３】
図２２は金属型ロールを用いて光学シートを製造する例を示す図である。図２２（Ａ）は、例えば図１５のＰＥＰ基板３８にベースシート部分２８を塗布乾燥し、さらにインク４２を形成した状態のシート４５を、金属型ロール４８とロール４９との間を走行させているところを示す図である。図２２（Ｂ）は、金属型ロール４８の一部を示し、図２２（Ｃ）は、インク４２により形成された突起３４を有する拡散部分３０を示す。
【００５４】
図２３は図９の光学シート２２の応用例を示す図である。図２３においては、光学シート５０は、第１の光学シート２２と第２の光学シート５２とを重ねてなる。第１の光学シート２２は図９の光学シート２２に相当する。第２の光学シート５２は、透明なＰＥＴ樹脂層５２ａと、散乱材を含む突起３４ａを有する拡散部分５２ｂとからなる。拡散部分５２ｂは図９の光学シート２２の拡散部分３０と同様の構成である。
【００５５】
第１の光学シート２２は指向性の高い輝度分布を実現しているので、第２の光学シート５２は第１の光学シート２２のベースシート部分２８に相当する散乱層は必要ではなく、透明な樹脂層５２ａがあればよい。ただし、透明な樹脂層５２ａの代わりに薄い散乱層、あるいは、散乱材の屈折率と母材樹脂の屈折率との差の小さい散乱層、あるいは、少量の散乱材を含む散乱層としてもよい。
【００５６】
このようにして、図９の光学シート２２の輝度ゲインが所望値よりも低い場合には、図２３の光学シート５０のように第１の光学シート２２と第２の光学シート５２とを重ねて配置することにより、所望の輝度ゲイン（例えば２）を実現することができる。この場合、図１の液晶表示装置１０においては、光学シート５０が図１の光学シート２２の代わりに使用される。
【００５７】
図２４は図９の光学シート２２の応用例を示す図である。図９の光学シート２２では、ベースシート部分２８がＰＥＴ基板３８の上に形成されていた。図２３においては、ベースシート部分２８が導光板１６の上に直接に形成されている。この場合の光学シート２２の作用は前の例と同様である。この光学シート２２は次のようにして製造された。ベースシート部分２８及び拡散部分３０のために、散乱材２６、３２として粒径２μｍで屈折率２．５のＴｉＯ2 ビーズを４２．２体積パーセント分散させた屈折率１．５のアクリル系樹脂と、有機系溶剤とを混合し、インクを作成した。
【００５８】
マスク４６の厚さは１８５μｍ、穴４６ａの大きさは２８０μｍ角、穴４６ａのピッチは３５０μｍピッチであった。この場合の穴４６ａは図２０に示されるように千鳥状の配列で配置されている。導光板１６の上に厚さは２０μｍのベースシート部分２８を形成し、その上にマスク４６を使用して拡散部分３０を形成した。突起３４の大きさは２２１μｍ角、高さ１４５μｍ、ピッチは３５０μｍピッチとなった。また、導光板１６の下面には図１に示される散乱ドット２４を形成した。このようにして、指向性の優れた光学シート２２を実現できた。この光学シート２２は導光板１６と一体化されているので、別の部品を付加する必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００５９】
これまで説明した光学シートは、光源と、導光板と、液晶パネルとともに、液晶表示装置を構成する。同様に、これから説明する光学シートも液晶表示装置を構成する。
図２５は図９の光学シート２２の応用例を示す図である。この例は直下型バックライト５４の例を示す。直下型バックライト５４は、液晶パネル１４の直下に配置され、一平面内に配置された複数のランプ５６と、リフレクタ５８とを含む。光学シート２２は複数のランプ５６と液晶パネル１４との間に配置されている。直下型バックライト５４では、ランプ５６の近くの位置Ｇと、ランプ５６から遠い位置Ｈとでは、光の分布が異なる。従って、そのような光が液晶パネル１４に入射すると、液晶パネル１４で輝度むらが生じる。上記したように、光学シート２２は、ベースシート部分２８と拡散部分３０とを備えていて、斜め方向の入射光を散乱させ、さらに正面方向に指向させる作用を有するので、正面方向を中心として分布の優れた光が液晶パネル１４に入射することになり、液晶パネル１４で輝度むらが生じない。
【００６０】
上記したように、散乱材３２の散乱能が大きいほど、光が突起３４において激しく散乱され、指向性が高くなる。上記においては、突起３４の散乱材３２の散乱能は、突起３４の基部に入射した光の光量に対する突起３４の先端部分から出射する光の光量の比で表された。ここでは、突起３４の散乱材３２の散乱能は、拡散部分３０を構成する樹脂の屈折率（ｎ０）と散乱材３２の屈折率（ｎ１）との屈折率差（Δｎ）（Δｎは（ｎ０−ｎ１）の絶対値）、並びに、拡散部分３０を構成する樹脂中での散乱材３２の密度（または体積パーセント）で表される。散乱材３２の大きさは１μｍ以下になると干渉、ミー散乱効果が出始め、意図しない散乱状態となるため、散乱材３２の大きさは１μｍ以上であるのが好ましい。
【００６１】
下記の表１は、透過型の光学シート２２について、突起３４の高さとピッチの比（Ｈ／Ｐ）、屈折率差Δｎ、及び散乱材３２の密度をパラメータとして、輝度ゲインを求めたシミュレーション結果を示す。輝度ゲインが１．５以上になった場合を良好な結果と判断した。なお、Δｎ＝１の例は散乱材３２としてＴｉＯ２を使用した場合に相当し、Δｎ＝０．１の例は散乱材３２としてポリカーボネートを使用した場合に相当し、Δｎ＝０．０５は散乱材３２としてシリカを使用した場合に相当する。また、散乱材３２の密度については、散乱材３２の直径が０．５パーセントＰの場合を基準にした。すなわち、散乱材３２の直径が２μｍで、ピッチＰが４００μｍの場合に、密度は５０コ／ピッチになる。同様に、散乱材３２の直径が１μｍで、ピッチＰが２００μｍの場合にも、密度は５０コ／ピッチになる。さらに、５０コ／ピッチは１．５６体積パーセントに相当し、１００コ／ピッチは１２．５体積パーセントに相当し、１５０コ／ピッチは４２．２体積パーセントに相当する。
【００６２】
【表１】
表１から、突起３４の高さと突起３４のピッチの比（Ｈ／Ｐ）は０．３以上であるのが好ましく、拡散部分３０のベース材料の屈折率（ｎ０）と散乱材３２の屈折率（ｎ１）との屈折率差Δｎ（Δｎは（ｎ０−ｎ１）の絶対値）は０．０５以上であるのが好ましく、拡散部分３０中の散乱材３２の密度は５０コ／ピッチ以上であるのが好ましいことが分かった。散乱材３２の大きさが変わったら、これと同等の散乱能をもつようにそれぞれのファクターの値を選択することができる。
【００６４】
表２は、透過型の光学シート２２について、図２４に示されるように光学シート２２を導光板１６と一体的に形成した場合の、突起３４の高さとピッチの比（Ｈ／Ｐ）、屈折率差Δｎ、及び散乱材３２の密度をパラメータとして、輝度ゲインを求めたシミュレーション結果を示す。
【００６５】
【表２】
表２から、突起３４の高さと突起３４のピッチの比（Ｈ／Ｐ）は１．０以上であるのが好ましく、屈折率差Δｎは０．０５以上であるのが好ましく、拡散部分３０中の散乱材３２の密度は１００コ／ピッチ以上であるのが好ましいことが分かった。散乱材３２の大きさが変わったら、これと同等の散乱能をもつようにそれぞれのファクターの値を選択することができる。
【００６７】
図２６は、光学シート２２を反射型光学シートとして使用する例を示す図である。この場合、反射ミラー６０がベースシート部分２８に設けられる。ベースシート部分２８及び拡散部分３０は、屈折率１．５のアクリル系樹脂からなり、散乱材２６として粒径２μｍで屈折率１．５５のＳｉＯ2 ビーズを４２．４体積パーセントをこのアクリル系樹脂に分散させている。このようにしてＳｉＯ2 ビーズを分散させたアクリル系樹脂と、有機系溶剤とを混合し、インクを作成した。
屈折率差Δｎは０．０５であった。
【００６８】
このインクをＰＥＴ基板３８上に３００μｍの厚さ塗布し、さらに、図２２の金属型ロール４８を使用して突起３４を形成した。金属型ロール４８は、ピッチが２００μｍで、深さが３５０μｍのディスク状の複数の刃を有し、その刃を回転させながらインクに押しつけることにより、３００μｍの厚さのインクは１００μｍの厚さのベースシート部分２８と３５０μｍの厚さの拡散部分３０となった。さらに、インクを乾燥した後、反射ミラー６０をＰＥＴ基板３８の反対側の表面に配置した。
【００６９】
反射型光学シート２２では、光は、拡散部分３０から光学シート２２に入射し、拡散部分３０及びベースシート部分２８を通って反射ミラー６０で反射し、再度ベースシート部分２８及び拡散部分３０を通って拡散部分３０から出射する。光は最終的にベースシート部分２８及び拡散部分３０を通って拡散部分３０から出射するので、反射型光学シート２２の作用は上記した透過型光学シート２２と同様である。
【００７０】
しかし、反射型光学シート２２では、角度のついた多くの光の成分が突起３４に入射する。反射型光学シート２２では、突起３４に入射した光は散乱されながら突起３４及びベースシート部分２８を通って反射ミラー６０に到達しなければならない。そのため、突起３４の散乱能が高いほどよいとは言えない。突起３４は、光が反射ミラー６０に到達できるように散乱能が低く、かつ反射ミラー６０で反射された光は上記した指向性を提供できるような散乱能を有することが必要である。そのためには、散乱能力の小さなビーズを使用して光が透過しやすくし、反射した光が所定の散乱の効果を上げるように長い距離を進むようにするのが好ましい。従って、透過型の光学シート２２と比べて、反射型の光学シート２２では高い突起３４とするのが好ましい。なお、反射ミラー６０は鏡面反射ミラーでも、散乱反射ミラーでもよい。反射ミラー６０はＰＥＴ基板３８にＡｌ、Ａｇ等を蒸着して形成してもよい。また、ＰＥＴ基板３８を省略して、反射ミラー（シート）６０の上にベースシート部分２８を形成してもよい。
【００７１】
表３は、反射型の光学シート２２について、突起３４の高さとピッチの比（Ｈ／Ｐ）、屈折率差Δｎ、及び散乱材３２の密度をパラメータとして、輝度ゲインを求めたシミュレーション結果を示す。
【００７２】
【表３】
表３から、突起３４の高さと突起３４のピッチの比（Ｈ／Ｐ）は１．１以上であるのが好ましく、拡散部分３０のベース材料の屈折率（ｎ０）と散乱材３２の屈折率（ｎ１）との屈折率差Δｎ（Δｎは（ｎ０−ｎ１）の絶対値）は０．１以下であるのが好ましく、拡散部分３０中の散乱材３２の密度は５０コ／ピッチ以上であるのが好ましいことが分かった。散乱材３２の大きさが変わったら、これと同等の散乱能をもつようにそれぞれのファクターの値を選択することができる。
【００７４】
図２７は反射型光学シートを導光板の下側に配置した液晶表示装置の例を示す図である。導光板１６は液晶パネル１４の下側に配置され、ランプとリフレクタとからなる光源１８が導光板１６の両サイドに配置される。反射型の光学シート２２は導光板１６の下側（液晶パネル１４の反対側）に配置され、導光板１６の下面には散乱ドット２４が形成されている。散乱性の光が導光板１６から散乱ドット２４を介して反射型の光学シート２２に入射し、反射型の光学シート２２で反射した指向性の光が導光板１６を通って液晶パネル１４に入射するようになっている。導光板１６と液晶パネル１４との間には従来のように光学シートを配置する必要はない。ただし、導光板１６と液晶パネル１４との間に、散乱シート又は透過型の光学シートをさらに配置することもできる。
【００７５】
図２８は図２７の液晶表示装置の変形例を示す図である。この例では、図２７の散乱ドット２４が形成された導光板１６の代わりに、突起２４ａが形成された導光板１６が使用されている。突起２４ａは導光板１６の成形時に同時に形成される。図２８（Ｂ）は突起２４ａの１つを拡大して示す図である。突起２４ａは側面２４ｂを有し、側面２４ｂは導光板１６の下面に対して傾斜している。側面２４ｂの傾斜角度を適切に設定することにより、導光板１６の内部を全反射して伝播してくる光の一部を反射型の光学シート２２に向かって出射させることができる。
【００７６】
側面２４ｂの傾斜角度は１０度以下であるのが好ましく、望ましくは５度以下とするのがよい。側面２４ｂの傾斜角度をこのように定めることにより、光を効率よく導光板１６から突起２４ａを介して反射型の光学シート２２に向かって出射させることができる。一方、図２７の散乱ドット２４が形成された導光板１６の場合には、散乱ドット２４において後方散乱する光の成分が生じ、後方散乱する光の成分が所定の角度範囲外の角度で導光板１６から出射するので損失となることがある。
【００７７】
図２９は図２８の導光板１６の変形例を示す図である。図２９（Ａ）は、突起２４ａの高さが異なっている導光板１６を示す。図２９（Ｂ）は、突起２４ａのピッチが異なっている導光板１６を示す。このように、反射型の光学シート２２への出射手段としての導光板１６の突起２４ａは一定の形状及びピッチとする必要はなく、突起２４ａの形状及び／又はピッチに変化をつけることで、配光特性に変化をつけることができる。
【００７８】
図３０は図２６の反射型光学シート２２の応用例を示す図である。この例は直下型バックライト６２の例を示す。直下型バックライト６２は、液晶パネル１４の直下に配置され、一平面内に配置された複数のランプ５６と、リフレクタ５８とを含む。光学シート２２はランプ５６に関して液晶パネル１４の反対側に配置されている。直下型バックライト６２では、ランプ５６の近くの位置と、ランプ５６から遠い位置とでは、光の分布が異なる。従って、そのような光が液晶パネル１４に入射すると、液晶パネル１４で輝度むらが生じる。上記したように、光学シート２２は、ベースシート部分２８と拡散部分３０とを備えていて、指向性のある光が液晶パネル１４に入射することになり、液晶パネル１４で輝度むらが生じない。
【００７９】
図３１は図２６の反射型光学シート２２の応用例を示す図である。この例では、反射型光学シート２２が透明な樹脂層６４を介して導光板１６に光学的に密着せしめられている。透明な樹脂層６４は反射型光学シート２２のベース材料であるアクリル樹脂と同じ屈折率１．５のアクリル樹脂とした。さらに、導光板１６は光源１８の近くでは大きく中央にいくほど小さくなるように面積の異なる銀の反射膜６６を有する。従って、導光板１６内部を伝播する光のうちで反射膜６６で反射した光は導光板１６内部を進み続け、反射膜６６の間を通って透明な樹脂層６４に入射した光が反射型光学シート２２に入射する。この例では、導光板１６中の光量の多い光源近くでは入射する光の割合を少なくし、導光板１６中の光量の少ない中央部では入射する光の割合を多くするように、反射膜６６で光の透過量を調節し、調節された光が反射型光学シート２２に入射し、反射型光学シート２２の上記したとの同様な作用を受ける。反射型光学シート２２は導光板１６と一体化されているので、組立工数を低減することができ、不良率の低減を図ることができる。
【００８０】
図３２は図２６の反射型光学シート２２の応用例を示す図である。この例では、反射型光学シート２２のベース材料であるアクリル樹脂と同じ透明な樹脂層６５が反射型光学シート２２の突起３４上に塗布され（光学的に密着され）、平坦になった状態で硬化されている。透明な樹脂層６５は透明な樹脂（光学接着剤）６８により導光板１６に接着されている。接着剤６８は光源１８の近くでは小さく中央にいくほど大きくなるように面積の異なるドットとして形成されており、入射量が調節された光が反射型光学シート２２に入射する。光は反射型光学シート２２の上記したとの同様な作用を受ける。
【００８１】
図３３は光学シートの例を示す図である。図３３（Ａ）は図２の光学シート２２と同様の光学シート２２を示す図である。すなわち、光学シート２２は、散乱材２６を含むベースシート部分２８と、ベースシート部分２８と一体的に接合された拡散部分３０とを備え、拡散部分３０は、散乱材３２を含む複数の突起３４と隣接する突起３４の間に形成される谷部分３６とを有する。
【００８２】
図３３（Ｂ）においては、光学シート２２は、透明なベースシート部分２８Ａと、ベースシート部分２８Ｂと一体的に接合された拡散部分３０とを備え、拡散部分３０は、散乱材３２を含む複数の突起３４と隣接する突起３４の間に形成される谷部分３６とを有する。例えば、光学シート２２への入射光が図７の曲線Ａで示されるものよりも散乱性のよい散乱光である場合には、散乱材２６を含むベースシート部分２８の代わりに透明なベースシート部分２８Ａとすることができる。
【００８３】
本発明においては、光の指向性を高くするために拡散部分３０の構成が重要であって、散乱材２６を含むベースシート部分２８は必ずしも拡散部分３０と一体的に接合されている必要はない。散乱材２６を含むベースシート部分２８の散乱作用が必要な場合には、ベースシート部分２８と拡散部分３０とを一体的に接合していなくても、別に形成した散乱シートと拡散部分３０とを重ねて使用すればよい。
【００８４】
図３３（Ｃ）においては、光学シート２２は、間隔をあけて配置され且つ散乱材３２を含む複数の突起３４と隣接する突起３４の間に形成される谷部分３６とを有する拡散部分３０を備えたものである。すなわち、この光学シート２２は、図３３（Ａ）のベースシート部分２８または図３３（Ｂ）のベースシート部分２８Ａを含まない。拡散部分３０は他のあらゆる支持構造９０に支持されることができる。
【００８５】
図３３（Ｄ）においては、光学シート２２は、透明なベースシート部分２８Ａと、ベースシート部分２８Ａと一体的に接合された拡散部分３０とを備え、拡散部分３０は、散乱材３２を含む複数の突起３４と隣接する突起３４の間に形成される谷部分３６とを有する。突起３４は図２（Ｃ）の場合と同様に複数の微小な散乱材３２の塊からなる。つまり、散乱材３２はバインダによって互いに密着しているが、樹脂等の母材に分散しているのではない。
【００８６】
図３４は光学シートの例を示す図である。図３４（Ａ）に示す光学シート２２Ａは図３３（Ａ）の光学シート２２に、さらに透明な材料の層９２が拡散部分３０の一方の側に谷部分３６を実質的に埋めるように設けられる。すなわち、光学シート２２Ａは、散乱材２６を含むベースシート部分２８と、ベースシート部分２８と一体的に接合され且つ散乱材３２を含む複数の突起３４と隣接する突起３４の間に形成される谷部分３６とを有する拡散部分３０と、谷部分３６を実質的に埋める透明な材料の層９２とを備える。図３４（Ａ）においては、透明な材料の層９２は突起３４の先端と同じ高さで形成されているが、透明な材料の層９２の厚さを突起３４の高さよりも大きくし、透明な材料の層９２が突起３４の先端を完全に覆うようにしてもよい。透明な材料の層９２は、図３１及び図３２の透明な樹脂層６４、６５と類似している。透明な材料の層９２を設けることによって、突起３４が透明な材料の層９２によって埋められ、上下面が平坦な光学シート２２Ａを得ることができる。
【００８７】
突起３４はベース材料である樹脂に散乱材３２を分散させてなるものであり、透明な材料の層９２は樹脂からなる。ここで、突起３４のベース材料の屈折率を（ｎ０）とし、透明な材料の層９２の屈折率を（ｎ２）とすると、ｎ０＝ｎ２となるように材料を選択することができる。こうすれば、突起３４と透明な材料の層９２との間の界面において全反射が生じなくなり、散乱光が突起３４から透明な材料の層９２に出射しやすくなる。さらに、ｎ０＜ｎ２となるように材料を選択することができる。こうすれば、透明な材料の層９２から突起３４へ向かう光のうちで法線方向Ｎに対して比較的に小さな角度をなすものが、突起３４の表面で全反射する確率が増え、指向性が高くなる。
【００８８】
図３４（Ｂ）に示す光学シート２２Ａは、散乱材２６を含むベースシート部分２８が透明なベースシート部分２８Ａと変わっている点を除くと、図３４（Ａ）に示す光学シート２２Ａと同様である。この光学シート２２Ａの作用は図３４（Ａ）に示す光学シート２２Ａの作用と同様である。
図３４（Ｃ）に示す光学シート２２Ａは、間隔をあけて配置され且つ散乱材３２を含む複数の突起３４と隣接する突起３４の間に形成される谷部分３６とを有する拡散部分３０と、谷部分３６を実質的に埋める透明な材料の層９２とを備えたものである。この光学シート２２Ａでは、透明な材料の層９２が突起３４の支持構造となる。従って、この光学シート２２Ａは、図３３（Ｃ）と同様にベースシート部分２８または２８Ａを省略することができる。この光学シート２２Ａの作用は図３４（Ａ）に示す光学シート２２Ａの作用と同様である。
【００８９】
図３４（Ｄ）に示す光学シート２２Ａは、突起３４が複数の微小な散乱材３２の塊からなる点を除くと図３４（Ｃ）の光学シート２２Ａと同様である。
図３４（Ｅ）に示す光学シート２２Ａは、突起３４の形状が傾斜した側面をもつ点を除くと図３４（Ｃ）又は図３４（Ｄ）の光学シート２２Ａと同様である。こうすれば、ｎ０＜ｎ２となるように材料を選択した場合に、矢印Ｇで示されるように、突起３４の表面で全反射する光の全反射する度に法線方向Ｎに対する角度が小さくなり、指向性が高くなる。
【００９０】
図３５は光学シートの例を示す図である。図３５（Ａ）に示す光学シート２２Ｂは、間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の突起３４Ｂ及び突起３４Ｂの間に位置する谷部分３６を有する拡散部分３０を備え、突起３４Ｂの表面には散乱性を有する層９４が設けられている。散乱性を有する層９４は散乱材３２Ａを含む。突起３４Ｂは透明なベースシート部分２８Ｂと一体的に設けられている。この例の突起３４Ｂはこれまで説明した突起３４の散乱材３２のように散乱材を含むものではないが、突起３４Ｂ及び突起３４Ｂの表面に設けられた散乱性を有する層９４が、これまで説明した例の散乱材３２を含む突起３４と同様の作用を行う。
【００９１】
図３５（Ｂ）に示す光学シート２２Ｂは、散乱性を有する層９４が突起３４Ｂ及び谷部分３６の全表面を覆って設けられている。この光学シート２２Ｂの作用は図３５（Ａ）に示す光学シート２２Ｂの作用と同様である。図３５（Ａ）及び図３５（Ｂ）の光学シート２２Ｂは、突起３４Ｂ及び谷部分３６を有する拡散部分３０を散乱材を含まない樹脂等で成形し、突起３４Ｂの上に散乱性を有する層９４を塗布したり、散乱シートを貼り合わせたりして製造できるので、製造が容易である。
【００９２】
図３５（Ｃ）に示す光学シート２２Ｂは、図３５（Ｂ）に示す光学シート２２Ｂの谷部分３６を埋める透明な材料の層９２が設けられているものである。この光学シート２２Ｂは、図３５（Ｂ）に示す光学シート２２Ｂと同様な作用を行うとともに、図３４を参照して説明した透明な材料の層９２の特徴をもつものである。
【００９３】
図３５（Ｄ）に示す光学シート２２Ｂは、図３３（Ｃ）に示す光学シート２２の突起３４と同様にベースシート部分２８なしに形成された突起３４Ｂの上に散乱性を有する層９４が設けられているものである。この光学シート２２Ｂは、図３５（Ｂ）に示す光学シート２２Ｂと同様な作用を行う。
図３５（Ｅ）に示す光学シート２２Ｂは、散乱材３２なしに形成された突起３４Ｂの上に散乱性を有する層９４が設けられているものである。散乱性を有する層９４は散乱材３２Ａを含み、この散乱材３２Ａは図３３（Ａ）の突起３４の散乱材３２と同様に、複数の互いに密着した微小な散乱材の塊からなる。
【００９４】
図３６はメッシュを用いてを製造した光学シート２２の例を示す図である。光学シート２２の製造においては、アクリル基板３８の上にベースシート部分２８を形成し、メッシュ４０（メッシュ３００番）を使用してベースシート部分２８の上に拡散部分３０を形成している。この場合、ベースシート部分２８の上にメッシュ４０を配置した状態でインク４２を塗布し、インク４２が乾燥硬化した後でも、メッシュ４０はベースシート部分２８の上に残される。インク４２はアクリルを主成分とする透明なインクであって、散乱材３２として数μｍ径のビーズを含む。メッシュ４０のフィラメントは散乱材を含まない。インク４２は、メッシュ４０の屈折率とは異なる屈折率を有する材料を用いる。メッシュ４０のフィラメントの間に位置するインク４２の部分が図４の突起３４と同様に作用し、メッシュ４０のフィラメントは図３４（Ａ）の透明な材料の層９２と同様に作用する。
【００９５】
なお、図３６の光学シート２２の変形例として、インク４２は散乱材３２を含まず、メッシュ４０のフィラメントが散乱材３２を含むようにすることができる。この場合には、メッシュ４０のフィラメントが突起３４として作用し、メッシュ４０のフィラメントの間に位置するインク４２の部分が図３４（Ａ）の透明な材料の層９２と同様に作用する。
【００９６】
図３６の例において、メッシュ４０のフィラメントの線幅とメッシュ４０の厚さの関係は、開口幅／（線幅＋開口幅）≧１０パーセントで、かつ、メッシュ４０の厚さ／（線幅＋開口幅）≧４０パーセントであるのが好ましい。図３７は光学シート２２の他の実施例を示す図である。この光学シート２２は、散乱材３２（図４参照）を含む突起３４及び谷部分３６を有する拡散部分３０を備えている。光学シート２２の製造プロセスが図３７（Ａ）、（Ｂ）に示されている。図３７（Ａ）において、突起３４を有する拡散部分３０の上にインク４２Ａを塗布する。インク４２Ａは、分散母材に散乱材４２Ｂを含有させてなる。散乱材４２Ｂは突起３４の散乱材３２と同じものである。分散母材は接着力のあるバインダと溶剤とからなり、バインダの量は散乱材３２Ａを互いに固着させることができる程度にかなり少ない。散乱材４２Ｂは溶剤よりも重いので突起３４及び谷部分３６の表面に沿って分布している。
【００９７】
図３７（Ｂ）において、塗布されたインク４２Ａが拡散部分３０の下側にくるように光学シート２２を逆さまにして、溶剤を蒸発させる。谷部分３６に位置していた散乱材４２Ｂは谷部分３６の表面に沿って動き、突起３４の下方へ移動する。溶剤が蒸発するにつれて、インク４２Ａの表面は拡散部分３０の表面に近づいてくる。その結果、散乱材４２Ｂは突起３４の下で塊になる。こうして、散乱材３２を有する突起３４の高さが高くなったのと同様の効果が得られる。
【００９８】
図３８は光学シートの他の実施例を示す図である。これまで説明した例の光学シート２２、２２Ａは、突起３４が散乱材３２を含む、あるいはあるいは散乱性を有する層９４が突起３４Ｂに設けられているものであった。散乱材３２、３２Ａは突起３４、３４Ｂの屈折率を非一様にして、光を散乱させるものである。従って、散乱材３２、３２Ａを含む突起３４、３４Ｂは屈折率が非一様な部分と表現することができる。さらに、屈折率が非一様な部分という場合には、必ずしも散乱材３２、３２Ａを含むものである必要はない。
【００９９】
図３８（Ａ）に示す光学シート２２Ｂは、間隔をあけてあるいは周期的に配置された複数の屈折率が非一様な部分３４Ｃと、この屈折率が非一様な部分３４Ｃの間に位置する屈折率が一様な部分９６とを有する拡散部分３０を備えている。屈折率が非一様な部分３４Ｃは前の実施例の突起３４、３４Ｂと同様な配置とされることができ、部分３４Ｃ内の屈折率は非一様であるので、屈折率が非一様な部分３４Ｃは前の実施例の散乱材３２、３２Ａを含む突起３４、３４Ｂと同様の作用を行う。従って、図３８（Ａ）に示す光学シートＢの作用は前に説明した光学シート２２、２２Ａの作用と同様である。透明シート９８Ａ、９８Ｂが光学シート２２Ｂの上下に配置されている。
【０１００】
図３８（Ｂ）は、図３８（Ａ）の光学シートＢの製造の一例を示す図である。透明なＵＶ硬化樹脂９６Ａを透明シート９８Ａ、９８Ｂで挟み込み、マスク１００を用いてＵＶ光を照射する。ＵＶ硬化樹脂９６ＡはＵＶ光の照射によって硬化されるが、マスク１００の開口部の位置において強く照射された部分３４Ｃでは屈折率が非一様になり、その他の部分では屈折率が一様になる。
【０１０１】
図３８（Ｃ）は、図３８（Ａ）の光学シートＢの製造の他の例を示す図である。透明なＵＶ硬化樹脂９６Ａを透明シート９８Ａ、９８Ｂで挟み込み、針状の突起１０２Ａを持った板１０２で透明シート９８Ｂを押してＵＶ硬化樹脂９６Ａに応力をかけながら、透明シート９８Ａ側からＵＶ光を照射する。ＵＶ硬化樹脂９６ＡはＵＶ光の照射によって硬化されるが、応力をかけて照射された部分３４Ｃでは屈折率が非一様になり、その他の部分では屈折率が一様になる。
【０１０２】
図３９は光学シートの他の実施例を示す図である。図４０は図３９の光学シートの部分拡大断面図である。光学シート２２Ｃは、間隔をあけて配置された複数の散乱性を有する壁部材１０４及び壁部材１０４の間に形成される開口部１０６を有する拡散部分３０を備える。散乱性を有する壁部材１０４は散乱材３２を含む。２つの壁部材１０４は互いに平行に垂直に延び且つ互いに同じ高さを有し、各開口部１０６は２つの壁部材１０４の間に貫通して形成されている。図３９においては、拡散部分３０はハニカム構造に形成され、各開口部１０６は４つの壁部材１０４（２組の対向する壁部材１０４）の間に形成されている。この光学シート２２Ｃは、それに限定されるものではないが、例えば導光板１６の上に置いて使用されるのに適したものである。
【０１０３】
各壁部材１０４は対向する第１の側面１０４ａ及び第２の側面１０４ｂを有し、壁部材１０４は光が実質的に第１の側面１０４ａ及び第２の側面１０４ｂにおいて散乱反射するように形成されている。図４０においては、導光板１６から出射した光ｄは図４を参照して説明した光ａと同様に壁部材１０４に衝突することなく所定の角度範囲αで光学シート２２Ｃから出射する。導光板１６から出射した光ｅは図４を参照して説明した光ｂと同様に壁部材１０４に入射し、壁部材１０４に入射した光は第１の側面１０４ａ及び第２の側面１０４ｂにおいて散乱反射する。散乱反射した光の一部は法線方向Ｎに対して比較的に小さな角度で光学シート２２Ｃから出射し、残りの光は法線方向Ｎに対して比較的に大きな角度で他の壁部材１０４に入射し、さらに散乱反射されて、出射と散乱反射を繰り返す。このようにして、光学シート２２Ｃから出射する光は法線方向Ｎに強い指向性を与えられる。
【０１０４】
法線方向Ｎに対して比較的に大きな角度をなす光が壁部材１０４を横切って透過すると、指向性の効果が低いので、壁部材１０４は光が壁部材１０４を横切って実質的に透過しないようにするのがよい。このために、壁部材１０４の散乱材３２はできるだけ高い密度で配置され、光が実質的に第１の側面１０４ａ及び第２の側面１０４ｂにおいて後方散乱するようにするのが好ましい。また、壁部材１０４の中心に光を透過させない部材や光を反射させる芯部材を配置し、芯部材の両側に散乱材３２を配置するとよい。
【０１０５】
図４１は図３９の光学シートの変形例を示す図である。光学シート２２Ｃは、間隔をあけて配置された複数の散乱性を有する壁部材１０４及び壁部材１０４の間に形成される開口部１０６を有する拡散部分３０を備える。拡散部分３０は、屏風状に折り曲げられた複数の折り曲げシート１１０を含み、各折り曲げシート１１０の折り曲げ位置間に位置する各セクションが各壁部材１０４となっている。折り曲げシート１１０は互いに平行に配置され、２つの折り曲げシート１１０の壁部材１０４間に開口部１０６が形成される。
【０１０６】
この光学シート２２Ｃの作用は図３９の光学シートの２２Ｃの作用と同様である。図４１の光学シート２２Ｃにおいては、対向する２つの壁部材１０４間の間隔が、Ｘ方向とＹ方向とで異なっているので、出射光の輝度分布に異方性をもたせることができる。なお、これと同様に、前に説明した全ての実施例において、２つの突起３４間の間隔をＸ方向とＹ方向（又は縦方向と横方向）とで異ならせることができる。また、メイズ構造になっていても、本発明の原理から、同じ効果が得られることは明らかである。
【０１０７】
図４２は図３９の光学シートの他の例及びその製造方法を示す図である。図４２（Ａ）においては、散乱材３２を含む散乱シート１１２を準備し、エンボスローラ１１４を使用して散乱シート１１２を波形シート１１２Ａに成形する。図４２（Ｂ）においては、平坦な散乱シート１１２と波形シート１１２Ａとを貼り合わせ、積層体１１２Ｂとする。図４２（Ｃ）においては、さらに多数の積層体１１２Ｂを積層し、積層体１１２Ｃとする。図４２（Ｄ）においては、積層体１１２Ｃを図４２（Ｃ）の状態から９０度回転し、厚さＨの寸法で紙面に垂直な平面に沿って切断し、光学シート２２Ｃとする。厚さＨは、図３９の状態で見た光学シート２２Ｃの高さに相当する。図４２（Ｄ）の光学シート２２Ｃを矢印Ｋの方向から見ると、図４２（Ｃ）のように見える。光学シート２２Ｃが壁部材１０４と開口部１０６とを有する。
【０１０８】
図４３はバックライト（照明装置）を示す断面図である。図４３において、バックライト７０は導光板（光学部材）７２を備える。図４３は薄い導光板７２を含むバックライトの例を示し、導光板７２が薄くても多くの光を取り込むことができるようになっている。導光板７２は、導光領域７４と、光線方向変換領域７６とを有する平板状の本体からなる。導光領域７４と光線方向変換領域７６とは光学的に連続的に形成されている。導光領域７４は所定波長の光に対して概ね透明な領域であり、光線方向変換領域７４は屈折率が不均一な領域である。光線方向変換領域７４は平板状の本体に対して非平行な第１の線に沿って間隔をあけて配置された複数の屈折率が非一様な部分と該屈折率が非一様な部分の間に位置する屈折率が一様な部分とを有する。
【０１０９】
導光領域７４は従来の導光板と同様にアクリル等の透明な樹脂で作られる。光線方向変換領域７６は、図２から図３８を参照して説明した光学シート２２と同様の構成を有する。すなわち、光線方向変換領域７６は、ベースシート部分２８Ｘと、拡散部分３０Ｘとを有し、拡散部分３０Ｘは散乱材３２を含む突起３４Ｘ（又は屈折率が非一様な部分３４Ｃ）を有する。図４３では、散乱材３２は省略されている。突起３４Ｘは平板状の本体に対して平行な第１の線に沿って間隔をあけて配置され、この第１の線に対してある角度傾斜して配置されている。なお、上記した光学シート２２の例と同様に、この例からベースシート部分２８Ｘを省略した構成とすることができる。
【０１１０】
さらに、バックライト７０は、冷陰極蛍光管、熱陰極蛍光管等のランプ７８Ａとリフレクタ７８Ｂとからなる光源７８を備える。光源７８は導光板７２の光線方向変換領域７６の上又は近傍に配置されており、リフレクタ７８Ｂは実質的にランプ７８Ａ及び光線方向変換領域７６を取り囲む。ランプ７８Ａから出射した光及びリフレクタ７８Ｂで反射した光が光線方向変換領域７６に入射する。前の実施例の光学シート２２と同様に、散乱材３２を含む突起３４Ｘを含む構造では、２つの突起３４Ｘの間の谷部分から出射した光の一部は、隣接する突起３４Ｘに接触することなく出射し、光の他の一部は隣接する突起３４Ｘに入射して散乱される。突起３４Ｘから出射する散乱光の一部は隣接する突起３４Ｘに接触することなく出射し、散乱光の他の一部は隣接する突起３４Ｘに再入射して散乱される。このようにして、光は突起３４Ｘの延びる方向に指向性を有するようになり、光は光線方向変換領域７６から導光領域７４へと進んでいく。このようにして、光源７８は導光板７２のサイドに配置される必要はなく、導光板７２がかなり薄いものであっても、光は光源７８から導光板７２へ効率よく取り込まれる。
【０１１１】
図４４はバックライト７０の変形例を示す図である。この例では、光源７８がＬＥＤ素子７８Ａからなる点が図４３の例と異なっている。図４３及び図４４においては、ベースシート部分２８Ｘと拡散部分３０Ｘとがユニットとして形成され、このユニットを光線方向変換領域７６において導光板７２の表面に光学的に密着することにより製造することができる。あるいは、ベースシート部分２８Ｘと拡散部分３０Ｘと透明な樹脂層（図３１の樹脂層６４、６５参照）がユニットとして形成され、このユニットを導光板７２の導光領域７４の端部に光学的に密着することにより光線方向変換領域７６とする。
【０１１２】
図４５及び図４６はバックライト７０の変形例を示す図である。この例では、光線方向変換領域７６は、散乱材３２を含む突起３４Ｘを有する拡散部分３０からなり、突起３４Ｘは平板状の本体に垂直な第１の線に沿って間隔をあけて配置され、その第１の線に垂直に配置される。反射ミラー８０が導光領域７４とは反対側の光線方向変換領域７６の端部に配置される。突起３４Ｘは比較的に長く延びる幅の広い層として形成され、隣接する層の間には透明な樹脂の層が入り込んでいる。この例の作用は前の例の作用と同様である。図４５の例では光源７８がランプ７８Ａからなる。図４６の例は、光源７８がＬＥＤ素子７８Ａからなる点を除くと図４５の例と同様である。
【０１１３】
図４７はバックライト７０の変形例を示す図である。この例では、ベースシート部分２８Ｘが光源７８に近い側に配置されている点を除くと図４３の例と同様である。この例の作用は前の例の作用と同様である。
図４８はバックライト７０の変形例を示す図である。光源７８が導光板７２のサイドに配置され、すなわち、光線方向変換領域７６のサイドに配置されている。ランプ７８Ａの出射する光及びリフレクタ７８Ｂで反射した光が光線方向変換領域７６のサイド及び上面及び下面に入射するようになっている。この例の作用は前の例の作用と同様である。
【０１１４】
図４３から図４８においては、光源７８は導光板７２の一方の端部側にのみ配置されているが、光源７８は導光板７２の両方の端部側に配置されるようにすることもできる。また、平板状の本体に載っているリフレクタ７８Ｂの端部をおおって光吸収材を設け、平板状の本体とリフレクタ７８Ｂとの間のギャップからの光の洩れを防止することができる。
【０１１５】
以上の実施例の説明には、下記の特徴が含まれている。
（付記１）間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の散乱性を有する突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を備え、該谷部分から出射した光の一部が該谷部分に隣接する突起に接触することなく進み、該谷部分から出射した光の他の一部が隣接する突起に入射して該突起で散乱され、該突起の内部を通る光が該突起で散乱されて該突起から出射するようにしたことを特徴とする光学シート。
【０１１６】
（付記２）該突起は基部と先端部分とを有し、該突起の基部に入射した光の光量に対する該突起の先端部分から出射する光の光量の比が３０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の光学シート。
（付記３）該突起は複数の微小な散乱材を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光学シート。
【０１１７】
（付記４）ベースシート層が該拡散部分の前記一方の側とは反対側に設けられ、該ベースシート層が複数の微小な散乱材を含み、該ベースシート層の散乱材は該突起の散乱材と実質的に同じ材料のものであり且つ実質的に同じ密度で分布していることを特徴とする請求項３に記載の光学シート。
（付記５）間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を備え、該突起の表面には散乱性を有する層が設けられていることを特徴とする光学シート。
【０１１８】
（付記６）該散乱性を有する層は複数の微小な散乱材を含むことを特徴とする請求項５に記載の光学シート。
（付記７）ベースシート層が該拡散部分の前記一方の側とは反対側に設けられることを特徴とする請求項１又は５に記載の光学シート。
（付記８）ベースシート層は複数の微小な散乱材を含むことを特徴とする請求項７に記載の光学シート。
【０１１９】
（付記９）間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の散乱性を有する突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を備え、該突起の各々は集合した複数の微小な散乱材の塊からなることを特徴とする光学シート。
（付記１０）間隔をあけて配置された複数の屈折率が非一様な部分と該屈折率が非一様な部分の間に位置する屈折率が一様な部分とを有する拡散部分を備えたことを特徴とする光学シート。
【０１２０】
（付記１１）間隔をあけて配置された複数の散乱性を有する壁部材及び該壁部材の間に形成される開口部を有する拡散部分を備え、該壁部材は対向する第１の側面及び第２の側面を有し、該壁部材は光が実質的に該第１の側面及び該第２の側面において散乱反射するように形成されていることを特徴とする光学シート。
（付記１２）間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の散乱性を有する突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分と、該拡散部分の前記一方の側とは反対側に設けられる反射ミラーとを備えた光学シート。
【０１２１】
（付記１３）ベースシート層が該拡散部分と該反射ミラーとの間に設けられることを特徴とする請求項１２に記載の光学シート。
（付記１４）透明な材料の層が該拡散部分の前記一方の側に該谷部分を実質的に埋めるように設けられることを特徴とする請求項１，５，８，１２に記載の光学シート。
【０１２２】
（付記１５）複数の屈折率が非一様な部分と該屈折率が非一様な部分の間に位置する屈折率が一様な部分とを有する拡散部分を備え、前記拡散部分はフィラメントを含むメッシュと、樹脂を含むインクとからなり、該メッシュは該インク内に埋設されていることを特徴とする光学シート。
（付記１６）光源と、該光源の光が入射される導光板と、該導光板の一方の側に配置され、請求項１から１５のいずれかに記載の光学シートとからなる照明装置。
【０１２３】
（付記１７）光源と、該光源の光が入射される導光板と、該導光板の一方の側に配置され、請求項１から１５のいずれかに記載の光学シートと、液晶パネルとからなる液晶表示装置。
（付記１８）間隔をあけて配置され且つ一方の側に向いた複数の散乱性を有する突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を備えた光学シートの製造方法であって、
交差する線状部材を含むメッシュを用いてインクをスクリーン印刷し、突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を形成する工程を含む光学シートの製造方法。
【０１２４】
（付記１９）該スクリーン印刷工程は、（ａ）インクを支持面上に塗布し、該メッシュを塗布されたインクにあてがう工程、および（ｂ）該メッシュを支持面上に載せ、該メッシュの上からインクを塗布する工程の一方からなることを特徴とする請求項１８に記載の光学シートの製造方法。
（付記２０）該メッシュを用いてインクをスクリーン印刷する工程の後で、（ａ）該メッシュを該インクから除去する工程、および（ｂ）該メッシュを該インクの中に埋め込んだままにする工程の一方を含むことを特徴とする請求項１９に記載の光学シートの製造方法。
【０１２５】
（付記２１）該スクリーン印刷工程の前に、散乱材を含むベースシート部分を形成する工程を含み、該スクリーン印刷工程は該ベースシート部分の上にインクを塗布する工程を含むことを特徴とする請求項１９に記載の光学シートの製造方法。
（付記２２）光線方向変換領域と、該光線方向変換領域に連続する導光領域とを備えた板状の本体からなり、該光線方向変換領域は間隔をあけて配置された複数の屈折率が非一様な部分と該屈折率が非一様な部分の間に位置する屈折率が一様な部分とを有し、該導光領域は概ね透明な領域である光学部材。
【０１２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、輝度が法線方向で高くかつ法線方向から角度が大きくなるにつれて漸減する適切な輝度分布を備え且つ製造コストの低い光学シート及び照明装置を得ることができる。さらに、本発明によれば、薄い導光板でも多くの光を取り込むことのできる光学部材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係わる光学シート及び照明装置を含む液晶表示装置を示す図である。
【図２】図１の光学シートの例を示す断面図である。
【図３】光学シートの突起の配置の例を示す平面図である。
【図４】光学シートの構成及び作用を説明する図である。
【図５】光学シートの突起及び谷部分を説明する図である。
【図６】光学シートから出射する光の輝度分布を示す図である。
【図７】光学シートの突起から出射する光の輝度分布を示す図である。
【図８】プリズムシートを示す図である。
【図９】本発明の他の実施例の光学シートを示す図である。
【図１０】図９の光学シートの出射光の輝度ゲインを示す図である。
【図１１】図９の光学シートの作用を説明する図である。
【図１２】図９の光学シートの作用を説明する図であり、突起の側面及び谷部分のいくつかの点から隣接する突起に接触することなく出射する光を示す図である。
【図１３】メッシュを用いたスクリーン印刷で光学シートを製造する例を示す図である。
【図１４】図１３で使用するメッシュの例を示す図である。
【図１５】メッシュを用いて光学シートを製造する他の例を示す図である。
【図１６】メッシュを用いて光学シートを製造する他の例を示す図である。
【図１７】図１６の方法で製造された光学シートの輝度分布を示す図である。
【図１８】メッシュを用いて光学シートを製造する他の例を示す図である。
【図１９】マスクを用いて光学シートを製造する場合のマスクの例を示す図である。
【図２０】マスクの他の例を示す図である。
【図２１】図１９の方法で形成された突起を示す図である。
【図２２】彫刻ロールを用いて光学シートを製造する例を示す図である。
【図２３】図９の光学シートの応用例を示す図である。
【図２４】図９の光学シートの応用例を示す図である。
【図２５】図９の光学シートの応用例を示す図である。
【図２６】反射型光学シートとして使用する例を示す図である。
【図２７】反射型光学シートを導光板の下側に配置した液晶表示装置の例を示す図である。
【図２８】図２７の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図２９】図２８の導光板の変形例を示す図である。
【図３０】図２６の反射型光学シートの応用例を示す図である。
【図３１】図２６の反射型光学シートの応用例を示す図である。
【図３２】図２６の反射型光学シートの応用例を示す図である。
【図３３】光学シートの例を示す図である。
【図３４】光学シートの例を示す図である。
【図３５】光学シートの例を示す図である。
【図３６】メッシュを用いて製造した光学シートの例を示す図である。
【図３７】光学シートの他の実施例を示す図である。
【図３８】光学シートの他の実施例を示す図である。
【図３９】光学シートの他の実施例を示す図である。
【図４０】図３９の光学シートの部分拡大断面図である。
【図４１】図３９の光学シートの他の例を示す図である。
【図４２】図３９の光学シートの他の例を示す図である。
【図４３】 バックライトを示す断面図である。
【図４４】図３３のバックライトの変形例を示す図である。
【図４５】図３３のバックライトの変形例を示す図である。
【図４６】図４３のバックライトの変形例を示す図である。
【図４７】図４３のバックライトの変形例を示す図である。
【図４８】図４３のバックライトの変形例を示す図である。
【符号の説明】
１０…液晶表示装置
１２…バックライト
１４…液晶パネル
１６…導光板
１８…ランプ
２０…反射板
２２…光学シート
２４…散乱ドット
２６…散乱材
２８…ベースシート部分
３０…拡散部分
３２…散乱材
３４…突起
３４Ｃ…屈折率が非一様な部分
３６…谷部分
４０…メッシュ
４２…インク
４６…マスク
４８…金属型ロール
５４…直下型バックライト
６２…バックライト
６４…反射膜
７０…バックライト
７２…導光板
７４…導光領域
７６…光線方向変換領域
９２…透明な材料の層
９４…散乱性を有する層
９６…屈折率が一様な部分
Claims (7)
- 間隔をあけて配置され且つ一方の側に向き、且つ散乱材を含む複数の突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を備え、
前記突起の高さとピッチとの比は０．３以上、１．５以下であり、
前記拡散部分を構成する樹脂の屈折率と前記散乱材の屈折率との屈折率差は０．０５以上、１．０以下であり、
前記拡散部分中の散乱材の密度は１．５６体積パーセント以上、４２．２体積パーセント以下であり、
透明な材料の層が前記拡散部分の前記一方の側に前記谷部分を実質的に埋めるように設けられ、
前記透明な材料の層の屈折率は、前記拡散部分を構成する樹脂の屈折率以上であることを特徴とする光学シート。 - 間隔をあけて配置され且つ一方の側に向き、且つ散乱材を含む複数の突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を備えた光学シートを、光源の光が入射される導光板の一方の側に一体的に配置する場合においては、
前記突起の高さとピッチとの比は１．０以上、１．５以下であり、
前記拡散部分を構成する樹脂の屈折率と前記散乱材の屈折率との屈折率差は０．０５以上、１．０以下であり、
前記拡散部分中の散乱材の密度は１２．５体積パーセント以上、４２．２体積パーセント以下であり、
透明な材料の層が前記拡散部分の前記一方の側に前記谷部分を実質的に埋めるように設けられ、
前記透明な材料の層の屈折率は、前記拡散部分を構成する樹脂の屈折率以上であることを特徴とする光学シート。 - 間隔をあけて配置され且つ一方の側に向き、且つ散乱材を含む複数の突起及び該突起の間に位置する谷部分を有する拡散部分を備えた光学シートに対して、前記拡散部分を通ってきた光を反射する反射ミラーを前記一方の側とは反対側に設ける場合においては、
前記突起の高さとピッチとの比は１．１以上、１１．５以下であり、
前記拡散部分を構成する樹脂の屈折率と前記散乱材の屈折率との屈折率差は０．０５以上、０．１以下であり、
前記拡散部分中の散乱材の密度は１．５６体積パーセント以上、４２．２体積パーセント以下であり、
透明な材料の層が前記拡散部分の前記一方の側に前記谷部分を実質的に埋めるように設けられ、
前記透明な材料の層の屈折率は、前記拡散部分を構成する樹脂の屈折率以上であることを特徴とする光学シート。 - ベースシート層が前記拡散部分の前記一方の側とは反対側に設けられることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光学シート。
- 前記拡散部分の前記一方の側とは反対側に設けられたベースシート層が該拡散部分と前記反射ミラーとの間に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の光学シート。
- 光源と、該光源の光が入射される導光板と、該導光板の一方の側に配置された請求項１から５のいずれかに記載の光学シートとからなる照明装置。
- 光源と、該光源の光が入射される導光板と、該導光板の一方の側に配置された請求項１から５のいずれかに記載の光学シートと、液晶パネルとからなる液晶表示装置。
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