JP5482114B2 - 光学シート、バックライトユニット及びディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、 画素単位での透過／非透過のレンズシート及びディスプレイ用光学シート、あるいは透明状態／散乱状態に応じて表示パターンが規定される表示素子が配置された液晶パネルを背面側から照明するバックライトユニット、ディスプレイ装置に関する。

近年、ＴＦＴ型液晶パネルやＳＴＮ型液晶パネルを使用したディスプレイ装置は、主としてＯＡ分野でカラーノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）を中心に商品化されている。
このようなディスプレイ装置においては、液晶パネルの背面側（観察者から見て反対側）に光源を配置し、この光源からの光で液晶パネルを照明する、いわゆるバックライト方式が採用されている。

この種のバックライト方式に採用されているバックライトユニットを大別すると、冷陰極管（ＣＣＦＬ）などの光源ランプを光透過性に優れたアクリル樹脂などからなる平板状の導光板内で多重反射させる「導光板ライトガイド方式」（いわゆるエッジライト方式）と、導光板を用いない「直下型方式」との二種類の方式がある。

導光板ライトガイド方式のバックライトユニットが搭載されたディスプレイ装置としては、例えば、図６に示すものが一般に知られている。
この種のディスプレイ装置においては、表裏両面を偏光板７１、７３で挟んでなる液晶パネル７２が上部に位置するように配設されており、液晶パネル７２の下面側に、略長方形の板状を呈するＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）やアクリル等の透明な基材からなる導光板７９が配置され、さらに、この導光板７９の上面（光射出側）に拡散フィルム（拡散層）７８が設けられている。さらに、導光板７９の下面には該導光板７９に導入された光を効率よく液晶パネル７２に向け均一となるように散乱して反射されるための散乱反射パターン部（図示せず）が印刷などによって設けられるとともに、散乱反射パターン部の下方に反射フィルム（反射層）７７が設けられている。

また、上記導光板７９には、側端部に光源ランプ７６が取り付けられており、さらに、光源ランプ７６の光を効率良く導光板７９中に入射させるべく、光源ランプ７６の背面側を覆うようにして高反射率のランプリフレクター８１が設けられている。上記散乱反射パターン部は、白色である二酸化チタン（ＴｉＯ_２）粉末を透明な接着剤等の溶液に混合した混合物を、所定パターン、例えばドットパターンにて印刷し乾燥、形成したものであり、導光板７９内に入射した光に指向性を付与して光射出面側へと導くようになっており、高輝度化を図るための工夫とされている。

さらに、最近では、光利用効率を向上させて高輝度化を図るべく、例えば図７に示すように、拡散フィルム７８と液晶パネル７２との間に、光集光機能を備えたプリズムフィルム（プリズム層）７４，７５を設けることが提案されている。このプリズムフィルム７４，７５は導光板７９の光射出面から射出され、拡散フィルム７８で拡散された光を、高効率で液晶パネル７２の有効表示エリアに集光させるものである。

一方、直下型方式のバックライトは、導光板の利用が困難な大型の液晶ＴＶなどのディスプレイ装置に用いられている。
直下型バックライト方式のディスプレイ装置としては、図８に示す液晶ディスプレイ装置が一般的に知られている。この液晶ディスプレイ装置は、表裏両面を偏光板７１、７３に挟んでなる液晶パネル７２が上部に位置して配設され、液晶パネル７２の下面側に蛍光管等からなる光源５１が配置される。さらに、光源５１の上面側に拡散フィルム８２のような光学シートが設けられている。また、光源５１の背面には、光源５１から液晶パネル７２と反対の方向に向かう光を液晶パネル７２側へ反射させるリフレター５２が配置されている。よって、光源５１から射出される光は拡散フィルム８２で拡散され、この拡散光を高効率で液晶パネル７２の有効表示エリアに集光させる。

しかしながら、図６及び図８に示すディスプレイ装置においては、視野角の制御が拡散フィルム１８２の拡散性のみに依存するため、その制御は難しく、ディスプレイの正面方向の中心部は明るく、周辺部に行くほど暗くなるという現象が避けられない。そのため、液晶画面を横から見たときの輝度の低下が大きく、光の利用効率の低下を招くという問題があった。

また、図７に例示したプリズムフィルム７４，７５を用いたディスプレイ装置では、プリズムフィルム７４，７５の枚数が２枚必要であるため、フィルムの吸収による光量の低下が大きいだけでなく、部材数の増加によりコストが上昇する原因にもなっていた。
さら、図８に励磁したプリズムフィルム７４，７５では、光源５１間の間隔が広すぎると画面上に輝度ムラが生じ易くなってしまうため、光源５１の数を減らせず、消費電力の増加及びコストの増加を招く原因となっていた。

ここで、上記のようなディスプレイ装置では、軽量、低消費電力、高輝度、薄型化であることが市場ニーズとして強く要請されており、それに伴って、ディスプレイ装置に搭載されるバックライトユニットも、軽量、低消費電力、高輝度であることが要求されている。

特に、最近、目覚しい発展をみるカラーディスプレイ表示装置においては、液晶パネルのパネル透過率がモノクロ対応の液晶パネルに比べ格段に低く、そのため、これに搭載されるバックライトユニットの輝度向上を図ることがディスプレイ自体の低消費電力を得るために必須となっている。
しかしながら、上述した従来のバックライトユニットでは、高輝度、低消費電力の要請に充分に応えられているとは言いがたく、ユーザからは、低価格、高輝度、高表示品位で、かつ低消費電力の液晶表示装置を実現できるバックライトユニットの開発が待ち望まれている。

なお光学シートに光学的な機能に加え、他の機能を付与する試みとしては特許文献１に示すような例があるが、光学シートがロール状に巻き取られた場合に限定され、様々な工程への応用ができるものではない。
一方、光学シートの性能向上を目的として、従来使用されてきたプリズム、レンチキュラーレンズ、マイクロレンズ、多角錘の他にも下記特許文献に示すような様々な光学形状の提案があり、今後も新たな形状が増えていくと考えられる。

特開２００８−２０３７７６号公報 特表２００８−５１５０２６号公報 特開２００７−３５７１号公報 特開２００７−３０４５６５号公報 特開２００８−１０２４９７号公報

ところで、ディスプレイ装置のバックライトユニットに用いる光学シートにおいては、その光学性能によってディスプレイ装置の外観、すなわち商品価値に大きな影響を与える。一般的には輝度が高いものが望まれる一方で、微小な欠陥を隠すためや光源の影を消すために拡散性能も必要とされる。ところが、この拡散性能は輝度を落とす原因にもなるため、両立は非常に難しい。

本発明はこのような課題を鑑みてなされたものであり、良好な輝度と隠蔽性能を両立することができる光学シート、並びに、この光学シートを用いたバックライトユニット、ディスプレイ装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る光学シートは、光源から入射された光の光路を制御して出射する照明光路制御に使用される光学シートであって、光出射面に、光を集光又は拡散させる光学形状を有し、該光学形状は、略半球状をなすマイクロレンズと、シリンドリカルレンズもしくはプリズムとの組み合わせからなり、前記光学形状の表面に粗面化処理が施され、かつ、光入射面である略平坦面上に突起形状が形成されていることを特徴とする。

このような構成によれば、光学形状がマイクロレンズとシリンドリカルレンズもしくはプリズムとの組み合わせからなることにより、一枚で集光と拡散の機能を併せ持つことができる。また、光学形状の表面に粗面化処理が施されているため、欠陥及び光源の影の隠蔽性能を向上させることができる。さらに、シリンドリカルレンズシート又はプリズムシートに粗面化処理を施した場合には輝度低下が著しいが、本発明においては粗面化処理による輝度低下が生じにくいマイクロレンズを有しているため、光学シート全体として、良好な輝度と隠蔽性能を両立することができる。
また、これによって、光学シートの光入射面側における耐擦傷性を向上させることができる。

本発明に係る光学シートにおいては、前記粗面化処理が施されて形成された凹凸の高低差が、０．０１μｍ〜５μｍの範囲内に設定されていることを特徴とする。
これにより、輝度低下を最小限に抑えつつ、隠蔽性能を向上させた光学シートを実現することができる。

本発明に係る光学シートにおいては、前記粗面化処理が、前記マイクロレンズの頂部と、前記光学形状の谷部とに施されていることを特徴とする。
これにより、輝度及び隠蔽性能のバランスを取って、高輝度かつ高拡散を実現するｋとおができる。

本発明に係る光学シートは、前記光入射面に粗面化処理が施されていることが好ましい。
これによって、光入射面において光を拡散させ、隠蔽性能を向上させることができる。

本発明に係る光学シートにおいては、前期粗面化処理が施された前記光入射面の十点平均粗さＲｚが０．１μｍ〜５μｍの範囲内に設定されていることを特徴とする。
これによって、光輝度とのバランスを取った範囲で、入射面による光拡散効果を付与することができる。

本発明に係る光学シートにおいては、前記突起形状の高さが前記光入射面からの高さが１０μｍ〜１００μｍの範囲に設定されていることを特徴とする。
これによって、光入射面における耐擦傷性を確実に発揮することができる。

本発明に係るバックライトユニットは、上記いずれかの光学シートと、該光学シートに光を照射する前記光源とを備えることを特徴とする。
このようなバックライトユニットによれば、上記光学シートを用いているため、高輝度及び高隠蔽性能の両立化を図ることができる。

本発明に係るディスプレイ装置は、上記バックライトユニットと、画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定し、前記バックライトユニットからの光照射によって画像表示を行う画像表示部とを備えたことを特徴とする。
このようなディスプレイ装置によれば、上記バックライトユニットを備えているため、高輝度及び高隠蔽性能の両立化を図った画像を提供することが可能となる。

本発明に係る光学シート、バックライトユニット及びディスプレイ装置によれば、マイクロレンズとシリンドリカルレンズもしくはプリズムとを組み合わせた光学形状に粗面化処理を施したことによって、良好な輝度と隠蔽性能を両立することができる。したがって、高輝度及び拡散性能を両立した良好な出射光を発することが可能となる。

実施形態に係るディスプレイ装置の縦断面図である。 光学シートの（ａ）斜視図、（ｂ）一部拡大図である。 （ａ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ’断面図、（ｂ）は図２（ｂ）のＢ−Ｂ’断面図である。 光学シートの光入射面を説明する縦断面図である。 実施形態に係るディスプレイ装置の他の構成を示す縦断面図である。 エッジライト方式のディスプレイ装置の一例を示す縦断面図である。 プリズムフィルムを備えたエッジライト方式のディスプレイ装置の一例を示す縦断面図である。 直下型バックライト方式のディスプレイ装置の一例を示す縦断面図である。 マイクロレンズとプリズムとの粗面化形状について説明する図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本実施形態のディスプレイ装置の縦断面図である。なお、図１において各構成要素の縮図は実際とは一致しない。

図１に示すように、本発明の実施形態にかかるディスプレイ装置２７は、観察者側へ光を照射するバックライトユニット１３の上に、表示部（画面表示部）２０を重ねて設けることで構成される液晶表示装置であり、表示部２０から観察者側に向けて画像信号によって表示制御された表示光Ｓを出射することで、平面状の画像を表示するものである。尚、以下では、図１の上方向を観察者側あるいは正面側とし、下方向を背面側と称する。

表示部２０は、２枚の偏光板（偏光フィルム）２１，２１と、その間に狭持された液晶パネル１９とからなる。液晶パネル１９は、たとえば、２枚のガラス基板の間に液晶層が充填されて構成されている。
バックライトユニット１３から出射された光Ｌは、背面側の偏光板１９を介して液晶パネル１９に入射され、観察者側の偏光板２１を介して観察者側に出射される。

表示部２０は、画素単位で光を透過／遮光して画像を表示する素子であることが好ましい。画素単位で光を透過／遮光して画像を表示するものであれば、光学シート１により、観察者側への輝度が向上されるとともに光強度の視角度依存性が低減され、さらに、ランプイメージが低減された光を有効に利用して、画像品位の高い画像を表示させることができる。

また、表示部２０は、液晶表示素子であることが好ましい。液晶表示素子は、画素単位で光を透過／遮光して画像を表示する代表的な素子であり、他の表示素子に比べて、画像品位を高くすることができるとともに、製造コストを低減することができる。

なお、ディスプレイ装置２７は、上記のような表示部２０を備える液晶表示装置としているが、少なくともバックライトユニット１３を含んだ構成であれば、投射スクリーン装置、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ等のように、バックライトユニット１３からの光を表示光として画像表示を行う画像表示部の種類は問わない。

バックライトユニット１３は、表示部２０の光入射側に臨ませて配置された照明光路制御用の光学シート１、反射型偏光分離シート２、拡散シート３及び光源部４を備えており、背面側から順に、光源部４、拡散シート３、光学シート１及び反射型偏光分離シート２が積層されることで構成されている。

光源部４は、正面側へと向かって光を発光させるものであり、本実施形態においてはエッジライト方式が採用されている。この光源部４は、透明材料から成形された平板状をなす導光板５と、導光板５の側方に配置された一対の光源１５，１５とを備えている。これにより光源１５，１５から放射された光は、導光板５内での反射を繰り返して正面方向に向かって平行な光として出射される。

拡散シート３は、透明樹脂に光拡散領域が分散されて形成された略板状をなす部材であって、光源部４からの光に拡散効果を付与して正面側へと出射するものである。

以下、図２を参照して本実施形態の光学シート１の構成について説明する。図２（ａ）は光学シート１の斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）の部分拡大図である。
図２（ａ）に示すように、光学シート１はシート状をなしており、その平面視形状は所定のバックライトに組み込めるようにサイズ及び形状が調整されたものとされている。

図２（ｂ）に示すように、光学シート１の光出射面には、略半球状のマイクロレンズ３２とプリズム３３とが組み合わされてなる光学形状が構成されている。即ち、プリズム３３の配列の中にマイクロレンズ３２が離散的に配置されている。また、この光学シート１は、所定の厚みを有する基材３１を備えており、この基材３１における観察者側の面が上記表面形成が構成された光出射面とされ、反対側の面が光入射面３１ａとされている。なお、基材３１、マイクロレンズ３２及びプリズム３３は異種素材で構成されていても良いし、同一素材で一体に構成されていても良い。

なお、光学シート１においてはプリズム３３に代えてシリンドリカルレンズを備えていてもよい。以下では、プリズム３３を備えた場合についてのみ説明するが、シリンドリカルレンズを備えた場合であってもプリズム３３を備えた場合と同様の作用効果を生じる。

マイクロレンズ３２の直径は、１０μｍ〜２００μｍの範囲に設定されていることが好適である。直径が１０μｍより小さいと製造が困難となってしまい、２００μｍより大きいとマイクロレンズ３２そのものが点欠陥のように視認されてしまうからである。また、マイクロレンズ３２の配列は規則的でも、不規則的でも良い。

プリズム３３のピッチは１０μｍ〜２００μｍの範囲に設定されていることが好適である。ピッチが１０μｍより小さいと入射光の回折が大きくなるため輝度が低下し、２００μｍより大きいとプリズム３３が液晶パネルと干渉してモアレが発生してしまうからである。また、プリズム３３の頂角θは６０°〜１５０°の範囲に設定されていることが好適である。６０°より小さいと製造が困難であり、１５０°より大きいと輝度が得られないからである。

そして、本実施形態においては、光学シート１の光学形状には粗面化処理が施されている。この粗面化処理は光学形状全体になされていても良いし、部分的になされていても良い。

図３（ａ）に図２（ａ）のＡ−Ａ’断面図を示す。光学シート１の光学形状に施す部分的な粗面化処理の一例としては、マイクロレンズ３２の頂部と、マイクロレンズ３２及びプリズム３３の谷部（光学形状の谷部）とに粗面化処理が施されて粗面化部分３４が形成されている態様が挙げられる。詳細は後述するが、この方法であれば輝度低下を防ぎ、隠蔽性能を得るのに効果が高い。

図３（ｂ）に図２（ａ）のＢ−Ｂ’断面図を示す。図３（ｂ）はプリズム３３の谷部における断面を示したものである。粗面化処理により形成された粗面の粗さは通常Ｒａ、Ｒｚ等の定められた方法で粗さ測定を行い数値化するが、通常の方法ではマイクロレンズ３２やプリズム３３の高さ自体も粗さとして捉えられてしまう。

そこで、本実施形態の粗面化処理の粗さの意味するところについて、詳しく説明する本実施形態における粗面化処理の粗さとは、粗面化処理前の光学形状に比べて粗面化処理後の形状がどれだけ凹凸しているかを意味しているいる。ただし、この定義の場合、特にマイクロレンズ３２の部分的粗面化の粗さはどの程度なのかが非常に分かりにくくなってしまう。従って、プリズム３３の谷や山の稜線、平坦部分で粗さを測定することが簡便である。

図３（ｂ）で一例を説明すると、プリズム３３の谷部分の凹凸の高さの差△ｈをこの光学シートの粗さとする。なお、本実施形態においては△ｈが０．０１μｍ〜５μｍの範囲に設定されていることが好適である。０．０１μｍより小さいと隠蔽性能が全く観察されず、５μｍより大きいと輝度が低下する。

ここで、マイクロレンズ３２とプリズム３３との粗面化についてさらに詳細に説明する。マイクロレンズ３２の粗面化形状は、図９（ａ）に示すように、球面の一部が緩やかに連続した形状をなしている。この緩やかさの指標としては、マイクロレンズ３２の高さの１／１０以下の凹凸を有し、粗面化を施す前のマイクロレンズ３２の球面形状を保っている程度である。一方、プリズム３３の谷の粗面化形状は、図９（ｂ）のように、谷の角を潰したような形状をなしている。当該潰れた谷部分の幅は１ｍｍ以上とされていることが好ましい。

このようなマイクロレンズ３２とプリズム３３とが同一面に混在した場合について図９（ｃ）を参照して説明する。まず、プリズム３３谷部で入射光が強く拡散させられる。次に、拡散した光はプリズム３３の谷部よりも高い位置にあるマイクロレンズ３３に入射し、該マイクロレンズ３２の緩やかな拡散と集光機能とによって、光分布を整えられる。即ち、光の拡散（混合）と集光が効果的に行なわれており、優れた隠蔽性と輝度とを両立することができる。なお、図９（ｃ）で入射面側に拡散した光は、入射面や他の部材、ランプハウス等で反射し、再び入射光となって再利用される。

図４（ａ）〜（ｄ）は光学シート１の光入射面３１ａの形状の種類を断面図で示したものである。なお、図５の各図において光学形状の粗面化は図では省略してある。
図４（ａ）は光入射面３１ａが略平坦面状の場合を示している。また、図４（ｃ）は光入射面３１ａに突起部３５を有している場合を示す。この突起部３５は擦れ傷防止を目的として付与され、その形状は略半球状や台形形状等の種々の形状があげられる。突起部３５の高さは１０μｍ〜１００μｍの範囲に設定されていることが望ましい。１０μｍより小さいと擦れ傷防止効果がほとんど得られず、１００μｍより大きいと光学シートが撓んでしまい好ましくないからである。また、突起部３５の最大径は１０μｍ〜３００μｍの範囲に設定されていることが望ましい。１０μｍより小さいと製造が困難となり、３００μｍより大きいと点欠陥として視認されてしまうからである。ただし、光入射面は光出射面の光学形状に比べ視認されにくいので、該光学形状よりは大きな形状を選択することができる。

図４（ｂ）（ｄ）は光入射面３１ａに粗面化処理した場合を示す。光入射面３１ａは基本的に平坦面状に構成されているため、この部分を測定すれば通常の粗さで表現することができる。粗さはＲｚ０．１μｍ〜１０μｍの範囲に設定されていることが好適である。０．１μｍより小さいと隠蔽性能が発揮されず、１０μｍより大きいと輝度低下が著しい。また、１０μｍより大きい粗さが必要な場合は、部分的に突起を設けた方が好ましい。

このような光学シート１の主となる材質としては、例えば、ポリカーボネート、アクリル−スチレン共重合体、ポリスチレン、スチレン・ブタジエン・アクリロニトリル共重合体、シクロオレフィンポリマー等を使用することができる。また、主となる材質の中に透明粒子が分散されていてもよい。この場合、主となる材質の屈折率と透明粒子の屈折率が異なるものとされ、主となる材質の屈折率と透明粒子の屈折率の差は０．０１以上とされていることが望ましい。屈折率の差がこれより小さいと十分な光散乱性能が得ることができない。また、当該屈折率差は０．５以下で十分である。さらに、透明粒子の平均粒径は０．５〜３０．０μｍであることが望ましい。

透明粒子としては、無機酸化物からなる透明粒子又は樹脂からなる透明粒子が使用できる。例えば、無機酸化物からなる透明粒子としてはシリカやアルミナ等からなる粒子を挙げることができる。また、樹脂からなる透明粒子としては、アクリル粒子、スチレン粒子、スチレンアクリル粒子及びその架橋体；メラミン−ホルマリン縮合物の粒子、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシ樹脂）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフルオロビニリデン）、及びＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体）等の含フッ素ポリマー粒子、シリコーン樹脂粒子等を挙げることができる。これら透明粒子は、２種類以上を混合して使用してもよい。または、板状の部材は主となる材質中に空気を含む微細な空洞を有した構造をしており、主となる材質と空気の屈折率差で拡散性能を得ても良い。

光学シート１において、基材３１は単層構造でも複層構造でもよく、透明層を含んでいても良い。
また、光学シート１は押し出し法、キャスト法、インジェクション法等で製造することができ、その厚みは１２μｍ〜１ｍｍとすることができる。厚み１２μｍを下回ると加工に耐えうる剛性が不足し、１ｍｍを超えると加工に耐えうる柔軟性が不足するため好ましくない。

また、上記方法の他、光学シート１をＵＶ硬化法で製造してもよい。ＵＶ硬化法で作成される場合、基材上にＵＶ硬化性の樹脂を塗布し、所望の形状の金型を押し当て、ＵＶ照射し光学層を得る。基材３１としては、当該分野でよく知られたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート、アクリル、ポリプロピレンのフィルムなどを使用することができる。

反射型偏光分離シート２は、例えば偏光層と２層以上の光学層を積層した構成をなしており、適宜市販されているものを用いることが可能である。

次に、上記のような構成の光学シート１を備えたバックライトユニット１３、ディスプレイ装置２７の作用について説明する。
光源部４の光源１５から出射された光は、導光板５を通過して正面側に進行した後、拡散板シート３に入射する。そして、拡散シート３によって光散乱効果を付与されて十分に拡散させられた後、正面側へと射出される。そして、拡散シート３シートを通過した光は、光学シート１及び反射型偏光分離シート２を通過し、さらに、表示部２０を通過することにより、画像表示として観察者に視認される。

以上説明した光学シート１によれば、光学形状がマイクロレンズ３２とプリズム３３との組み合わせからなることにより、一枚で集光と拡散の機能を併せ持つことができる。また、光学形状の表面に粗面化処理が施されているため、欠陥及び光源の影の隠蔽性能を向上させることができる。
さらに、例えばプリズムシートに粗面化処理を施した場合には輝度低下が著しいが、本実施形態においては粗面化処理による輝度低下が生じにくいマイクロレンズ３２を有しているため、光学シート１全体として、良好な輝度と隠蔽性能を両立することができる。
なお、このような作用効果は、プリズム３３に代えてシリンドリカルレンズを採用した場合であっても同様である。

また、本実施形態のバックライトユニット１３及びディスプレイ装置２７は上記構成の光学シート１を用いているため、良好な輝度と隠蔽性能を両立を図った出射光及び画像表示を実現することができる。

以上、本実施形態での実施形態について詳細に説明したが、本実施形態の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく多少の設計変更等も可能である。
例えば、変形例として図５に示すようなディスプレイ装置２８であってもよい。このディスプレイ装置２８は、バックライトユニット１４の構成において実施形態とは相違する。

即ち、このバックライトユニット１４は、出射面に平行に配列された複数の光源１５とこれら光源１５の背面側及び側方を囲うランプハウス１７とから構成された光源部４を備えており、該光源部４の正面側に、拡散シート３及び光学シート１が積層されて構成されている。この変形例においても、実施形態と同様光学シート１を用いているため、良好な輝度と隠蔽性能を両立を図った出射光及び画像表示を実現することができる。

（光学シートの製造方法）
まず、種々の粗面化処理が施された半球状のマイクロレンズとプリズムの逆形状をなす金型ロール、及び、突起部の逆形状を有する金型ロール、突起部の逆形状を有さない金型ロールを準備した。
これら金型ロールを押出し機に近接して配置し、熱可塑性ポリカーボネート樹脂シートを溶融して押出し機により成型し、成形物が冷却、硬化する上記金型ロールによって成形して、表面に光学形状を有する光学シートを得た。なお、光学シートの厚みは３２０μｍとし、熱可塑性ポリカーボネートとしては、は帝人化成（株）のＭ１２０１を使用した。
また、比較のために粗面化処理有無の頂角９０°プリズムシート、マイクロレンズシートを同様の手法で準備した。
これら作成したシートを７３０ｍｍ×３１０ｍｍの真四角に切り取り、評価に使用した。

（光学シートの輝度測定、および隠蔽性評価）
得られた光学シート１をディスプレイに組み込み、白画面を表示し、トプコン製ＳＲ−３Ａで画面の法線方向、５０ｃｍの距離から中心の輝度を測定した。バックライトユニットの構成は帝人化成製拡散板６５ＨＬＷと光学シートを用いたものとした。
隠蔽性の評価は直下型バックライトを使用し、光源の隠蔽性の評価で行った。輝度測定と同様の構成で光学シートをディスプレイに組み込み、白画面を表示して目視観察した。この目視評価は個人差があるため、被験者３名以上で実施した。

結果を表１に示す。なお、表１中、（山）（谷）は光学形状のプリズムの粗面化部分を示している。なお、光学形状の表面の粗面化はマイクロレンズの頂部にも施した。

表１から、Ｎｏ．０〜Ｎｏ．６を比較すると、表面粗さが０．０１μｍから５μｍまでは輝度、隠蔽性ともに良好であることがわかる。また、Ｎｏ．６については、輝度が０．９５を下回ってしまう。
さらに、Ｎｏ．２とＮｏ．７を比較すると、いずれも輝度、隠蔽性ともに良好であるが、粗面化部分がプリズムの山よりも谷に配置された方が輝度低下が抑えられることが分かる。
また、Ｎｏ．２及びＮｏ．８〜Ｎｏ．１０の比較で、裏面（光入射面）いずれの形状であっても輝度、隠蔽性ともに良好であった。
さらに、Ｎｏ．１１とＮｏ．１２により、プリズムシートは輝度が高いものの隠蔽性が悪く、粗面化で輝度が著しく下がることが分かった。これに対して、マイクロレンズシートは粗面化有無によらず、輝度が低いことが分かった。
なお、実施例においては、最も単純な比較のためバックライトの構成は帝人化成製拡散板６５ＨＬＷと光学シートとを用いたものとしたが、本実施形態の光学シートは他の光学シートと合わせて用いたとしても、その性能が損なわれることは無い。

１ 光学シート
２ 反射型偏光分離シート
３ 拡散シート
４ 光源部
５ 導光板
１５ 光源
２０ 表示部（画像表示部）
３２ マイクロレンズ
３３ プリズム
３４ 粗面化部分
３５ 突起部

Claims (8)

1. 光源から入射された光の光路を制御して出射する照明光路制御に使用される光学シートであって、
   光出射面に、光を集光又は拡散させる光学形状を有し、
   該光学形状は、略半球状をなすマイクロレンズと、シリンドリカルレンズもしくはプリズムとの組み合わせからなり、
   前記光学形状の表面に粗面化処理が施され、
   かつ、光入射面である略平坦面上に突起形状が形成されていることを特徴とする光学シート。
2. 前記粗面化処理が施されて形成された凹凸の高低差が、０．０１μｍ〜５μｍの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の光学シート。
3. 前記粗面化処理が、前記マイクロレンズの頂部と、前記光学形状の谷部とに施されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学シート。
4. 前記光入射面に粗面化処理が施されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光学シート。
5. 前記粗面化処理が施された前記光入射面の十点平均粗さＲｚが０．１μｍ〜５μｍの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項４に記載の光学シート。
6. 前記突起形状の高さが前記光入射面からの高さが１０μｍ〜１００μｍの範囲に設定されていることを特徴とする請求項５に記載の光学シート。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の光学シートと、
   該光学シートに光を照射する前記光源とを備えることを特徴とするバックライトユニット。
8. 請求項７に記載のバックライトユニットと、
   画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定し、前記バックライトユニットからの光照射によって画像表示を行う画像表示部とを備えたことを特徴とするディスプレイ装置。

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