JP5807323B2 - 光学シート、及び映像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、プラズマディスプレイのような映像表示装置に備えられる光学シート、及び該シートを備える映像表示装置に関する。

プラズマテレビ等のような、映像を観察者に出射する映像表示装置には、映像源と、該映像源からの映像光の質を高めて観察者に透過する各種機能を有する層が積層される光学シートと、が備えられている。

このような光学シートを構成する層の中に、コントラストを向上させる機能を有する層がある。これは観察者側からのいわゆる外光の一部を吸収し、映像光に対する外光の影響を抑えることによりコントラストを向上させるものである。しかし、外光を吸収する一方で、映像源からの映像光は適切に透過させなければならない。

コントラストを向上させる層を含む光学シートについて特許文献１のような技術が開示されている。これには、光透過性の部材に設けられた所定断面を有するストライプ状の光吸収部が具備されている。そして、映像源からの光をある一定以上の明るさに維持しつつ出射するとともに、コントラストを向上させることができる旨が記載されている。また、ここにはストライプ状の光吸収部の断面形状についてその取り得る範囲が説明されている。

特表２００９−５３９１３９号公報

上記のように、特許文献１にはストライプ状の光吸収部の断面形状に関する規定が所定の範囲で記載されている。しかしながら、実際に光学シートを形成するに際しては、これらの範囲であっても必ずしもその効果を奏するとは限らなかった。また、高性能化の観点からさらに映像光を明るくし、コントラストを向上させることについて要望もあった。

そこで本発明は、より効果的に映像光の明るさを維持しつつコントラストを向上させることのできる光学シートを提供することを課題とする。また、該光学シートを備える映像表示装置を提供する。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

請求項１に記載の発明は、基材層（１１）と、光を透過可能に基材層の表面に沿って並列される光硬化型樹脂からなる光透過部（１３）、及び並列された光透過部間に形成され、三方を光硬化型樹脂により囲まれた凹部に光を吸収可能に設けられる光吸収部（１４）と、を備える光学シート（１０）であって、シート厚さ方向断面において、光透過部は台形であり、光吸収部は、光透過部の長い下底側に短い上底を有し、前記光透過部の短い上底側に長い下底を有する台形とされ、断面において、隣り合う光吸収部の対向する線の端部同士を結ぶ線のうち光透過部の対角線に相当する線と、シート面法線と、のなす角を見込み角（ａ）としたとき、見込み角が１５度以上３０度以下であるとともに、隣り合う光透過部間のピッチをｐとし、光吸収部のうちピッチの方向で最も大きい部位の幅をｃとしたとき、
（ｐ−ｃ）／ｐ
で表わされる開口率が０．７以上０．８５以下である、光学シートである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光学シート（１０）において、光吸収部の幅ｃが５μｍ以上１５μｍ以下であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光学シート（１０）において、光透過部間のピッチｐが３０μｍ以上５０μｍ未満であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、観察者側に映像を出射可能に形成された映像表示装置（１）であって、映像光源（５）と、該映像光源より観察者側に備えられる光学シート（１０）とを備え、光学シートは、基材層（１１）と、光を透過可能に基材層の表面に沿って並列される光硬化型樹脂からなる光透過部（１３）、及び並列された光透過部間に形成され、三方を光硬化型樹脂により囲まれた凹部に光を吸収可能に設けられる光吸収部（１４）と、を具備し、光透過部は、光学シートの厚さ方向断面において、台形であり、光吸収部は、光透過部の長い下底側に短い上底を有し、光透過部の短い上底側に長い下底を有する台形とされ、断面において、隣り合う光吸収部の対向する線の端部同士を結ぶ線のうち光透過部の対角線に相当する線と、シート面法線と、のなす角を見込み角（ａ）としたとき、見込み角が１５度以上３０度以下であるとともに、隣り合う光透過部間のピッチをｐとし、光吸収部のうちピッチの方向で最も大きい部位の幅をｃとしたとき、
（ｐ−ｃ）／ｐ
で表わされる開口率（Ｒ）が０．７０以上０．８５以下である、映像表示装置である。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の映像表示装置（１）において、光吸収部（１４）の幅ｃが５μｍ以上１５μｍ以下であることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の映像表示装置（１）において、光透過部（１３）間のピッチｐが３０μｍ以上５０μｍ未満であることを特徴とする。

本発明の光学シート、映像表示装置によれば、効果的に映像光の明るさを維持しつつもコントラストを向上させることができる。

１つの実施形態にかかる光学シートの断面の一部を概略的に示した図である。 図１の一部を拡大した図である。 光学シートを製造する方法を説明する図である。 映像表示装置の概略を示す分解斜視図である。 映像表示装置における層構成を説明する図である。

本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。

図１は、１つの実施形態にかかる光学シート１０の断面の一部を示し、その層構成を模式的に表した図である。図１では、見易さのため繰り返しとなる符号は一部省略している（以降に示す各図において同じ。）。

光学シート１０は、基材層１１と、該基材層１１上に形成された光学機能層１２とを有している。以下に基材層１１及び光学機能層１２について説明する。

基材層１１は、後で詳しく説明する光学機能層１２を形成するための基材となる層である。基材層１１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を主成分とした材料で構成されることが好ましい。基材層１１がＰＥＴを主成分とする場合、基材層１１には、他の樹脂が含まれてもよい。また、各種添加剤を適宜添加してもよい。一般的な添加剤としては、フェノール系等の酸化防止剤、ラクトン系等の安定剤等を挙げることができる。ここで「主成分」とは、基材層を形成する材料全体に対して上記ＰＥＴが５０質量％以上含有されていることを意味する（以下、同様とする。）。

ただし、基材層１１を構成する材料の主成分は、必ずしもＰＥＴであることは必要なく、その他の材料でもよい。これには例えば、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、テレフタル酸−イソフタル酸−エチレングリコール共重合体、テレフタル酸−シクロヘキサンジメタノール−エチレングリコール共重合体などのポリエステル系樹脂、ナイロン６などのポリアミド系樹脂、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体などのスチレン系樹脂、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、イミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂等を挙げることができる。また、これら樹脂中には、必要に応じて適宜、紫外線吸収剤、充填剤、可塑剤、帯電防止剤などの添加剤を加えても良い。
なお、本実施形態では、性能に加え、量産性、価格、入手可能性等の観点から、好ましい態様としてＰＥＴを主成分とする樹脂によって基材層１１を構成した。

光学機能層１２は、映像光源側からの映像光の光路を制御するとともに、迷光や外光を適切に吸収する機能を有する層である。光学機能層１２は、図１に示した断面を有して紙面奥／手前側に延在する形状を備える。すなわち、図１に表れる断面において、略台形である光透過部１３、１３、…と、該光透過部１３、１３、…の間に形成された断面が略台形の凹部１３ａ（図２参照）に形成される光吸収部１４、１４、…とを備えている。図２には、図１に示した光学シート１０のうち、３つの光吸収部１４、１４、…とこれに隣接する光透過部１３、１３、…を拡大して示した。

光透過部１３、１３、…は光を透過させる機能を有する部位であり、図１、図２に表れる断面において、略平行である一対の辺のうち、一方側のシート面側に短い辺、他方側（基材層１１側）に長い辺を有する略台形の断面を有する要素である。そして、光透過部１３、１３、…は、シート面に沿った方向に所定の間隔で並列されるとともに、その間には、略台形断面を有する溝状の凹部１３ａが形成されている。凹部１３ａは、略平行である一対の辺のうち、光透過部１３の短い辺側に長い辺に相当する開口部分を有し、光透過部１３の長い辺側に短い辺を有する台形断面を有している。そして、ここに後述する必要な材料が充填されることにより光吸収部１４が形成される。

光透過部１３、１３、…は屈折率がＮｐであり、光透過性を有する。このような光透過部１３、１３、…は、光透過部構成組成物を硬化させることにより形成することができる。詳しくは後で説明する。屈折率Ｎｐの値は特に限定されることはないが、適用する材料の入手性の観点等から１．４９〜１．５６であることが好ましい。

光吸収部１４、１４、…は、上記した光透過部１３、１３、…間の凹部１３ａ、１３ａ、…に形成され、全体として光を吸収することができるように構成されている。従って、その断面形状は概ね凹部１３ａ、１３ａ、…と同様に略台形となっている。

光吸収部１４、１４、…は、光透過部１３、１３、…の屈折率Ｎｐと同じ、又はこれより小さい屈折率Ｎｂを有する所定の材料により構成される。光透過部１３、１３…の屈折率Ｎｐと光吸収部１４、１４、…の屈折率ＮｂとをＮｐ＞Ｎｂとすることにより、スネルの法則に基づいて、光透過部１３、１３、…に入射した映像光源からの映像光を光吸収部１４、１４、…と光透過部１３、１３、…との界面で適切に反射させて観察者に明るい映像を提供することができる。また、スネルの法則に基づいて反射することなく光吸収部に入射した外光や迷光は光吸収部で吸収され、映像の質の向上が図られる。ＮｐとＮｂとの屈折率の差は特に限定されるものではないが、０以上０．０６以下であることが好ましい。

本実施形態では、光吸収部１４、１４、…は、光吸収粒子１６、１６、…を含有することにより光吸収性能を有するものとされている。すなわち、光吸収粒子１６、１６、…を分散させたバインダ（光吸収部構成組成物）１５、１５、…が凹部１３ａ、１３ａ、…に充填されている。光吸収部１４、１４、…を形成する材料や形成方法などは後で詳しく説明する。

なお、光を吸収させるための手段は本実施形態のように光吸収粒子による方法に限定されるものではない。他には例えば、顔料や染料により光吸収部全体を着色することもできる。

光学機能層１２は、光透過部１３、１３、…及び光吸収部１４、１４、…において、さらに次のような特徴を有する。

図２にａで示した見込み角ａは、１５°以上３０°以下とする。これにより後述する開口率Ｒと相まって映像光の明るさを維持しつつも、コントラストを向上させることが可能となる。ここで、見込み角ａは、隣り合う光吸収部１４、１４の対向する線（辺）の端部同士を結ぶ線のうち、光透過部１３の対角線に相当する線（ａ１）が、シート面法線（ａ２）と成す角度である。さらに好ましくは２０°以上３０°以下である。２０°以上とすることにより視野角も良好とすることが可能である。

また、図２にｐで示したピッチと、ｃで表わした光吸収部１４の当該ピッチ方向の大きさのうち最も大きい部位の幅との関係で、（ｐ−ｃ）／ｐで表される開口率Ｒは、０．７以上０．８５以下とする。

かかる見込み角ａ及び開口率Ｒのいずれの条件も満たすことにより、映像源からの光を明るく観察者側に透過可能であるとともに、コントラストを向上させることができる。開口率が大きければ、より多くの映像光を観察者に提供することができるが、一方でコントラストが低下する傾向にある。そこで、見込み角ａを上記の範囲とすることにより、コントラストを向上させることが可能なる。見込角ａは、３０°より大きくなれば外光が映像光源パネル内に入り、反射するため、コントラストを上げることができない。すなわち、開口率を大きくしたときのコントラスト低下と相まってさらにコントラストを低下させてしまう。一方、見込み角ａを１５°未満にすると開口率Ｒを大きくしても逆に映像光が吸収されすぎて、明るい映像を提供できなくなってしまう。

また、図２にｐで示したピッチは３０μｍ以上５０μｍ未満であることが好ましい。これによりモアレマージンを改善することが可能である。モアレマージンとは、映像光源（例えばプラズマディスプレイパネル、ＰＤＰ）と電磁波を遮断する層における金属のメッシュとの関係に起因するモアレ干渉縞、及び映像光源と光吸収部との関係に起因するモアレ干渉縞が発生しない範囲をいう。すなわち、モアレマージンが大きいとモアレ干渉縞が発生し難く、これが小さいとモアレ干渉縞が発生し易くなる。
また、光吸収部のピッチを小さくすることにより、モアレマージンを大きくすることができる。しかし、ピッチが３０μｍより小さいと、光吸収部を形成するための金型の製造が困難となる。そしてピッチが５０μｍ以上になるとモアレマージンが小さくなってしまう。

図２にｃで示した光吸収部の長い辺の幅は５μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。これによってもモアレマージンを改善することができる。光吸収部の幅が小さいことによりモアレマージンを大きくすることができる。しかしながら、この幅が５μｍより小さいと、溝内に光吸収粒子を分散したバインダーを充填することが困難となる。そしてこの幅が１５μｍより大きくなるとモアレマージンが小さくなってしまう。

また、図２にｄで示した光吸収部の短い辺の幅については、３μｍ以上であるとともに、図２にｃで示した光吸収部幅以下であることが好ましい。短い辺の幅が３μｍより小さくなると、金型ロールを作製するに際し切削が困難となり、金型ロール及びこれにより製造した光学シートにおいて外観不良が発生しやすくなる。ただし、これに限定されるものではなく、３μｍ未満であってもよい。ｄが０であるときには、光吸収部の断面が三角形となる。

図２にｅで示した光吸収部の傾斜角度は、０°以上８°以下が好ましい。さらに好ましくは１°以上６°以下である。１°より小さくなると光吸収部のバインダーに分散された光吸収粒子の充填がしにくくなる。また、６°より大きいと透過率を高くする設計がし難くなる。また傾斜角度を０°とした時には、光透過部及び光吸収部が矩形断面を有するものとなる。

図１に、光学シート１０に入射した外光の光路例を概略的に示した。この説明に際しては図１の紙面右を観察者側とする。すなわち、図１に示すように、所定の角度をもって光学シート１０に入射した外光Ｌ１は、光学シート１０を透過中に、光吸収部１４の光吸収粒子１６によって吸収される。これによりこの外光Ｌ１は映像光に影響を与えなくなり、コントラストを向上させることができる。
一方、映像光は光透過部１３、１３、…を透過して観察者側に提供される。このとき、光吸収部１４、１４、…に触れることなく光透過部１３、１３、…を透過する光や、光透過部１３、１３、…と光吸収部１４、１４、…との界面で反射して観察者側に透過する光もある。

光学シート１０では、上記したように見込み角ａと開口率Ｒとの関係があるので、映像光を透過することができる量を大きく維持しつつ、外光を効率良く吸収することができる。従って、確実に、明るい映像光を提供しつつもコントラストも向上させることが可能となる。

また、ピッチｐや光吸収部幅ｃを上記したような大きさにすれば、モアレマージンを大きくすることが可能となる。

次に、光学シート１０を製造する方法を説明する。図３に概要図を示した。はじめに基材１１上に光透過部１３、１３、…を形成する。すなわち、図３からわかるように金型ロール２０とこれに対向するように配置されたニップロール４１との間に、基材層１１となる基材１１’を挿入する。このとき、基材１１’と金型ロール２０との間に光透過部構成組成物１３’を供給しながら図３に矢印で示したように金型ロール２０及びニップロール４１を回転させる。これにより金型ロール２０の表面に形成された光透過部に対応する溝（光透過部を反転した形状）に光透過部構成組成物１３’が充填され、該光透過部構成組成物１３’が金型ロール２０の表面形状に沿ったものとなる。

ここで、光透過部構成組成物１３’としては、例えば、光硬化型プレポリマー（Ｐ１）に、反応性希釈モノマー（Ｍ１）及び光重合開始剤（Ｓ１）を配合した光硬化型樹脂組成物が好ましく用いられる。

上記光硬化型プレポリマー（Ｐ１）としては、例えば、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリチオール系等のプレポリマーを挙げることができる。

また、上記反応性希釈モノマー（Ｍ１）としては、例えば、ビニルピロリドン、２−エチルヘキシルアクリレート、β−ヒドロキシアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート等を挙げることができる。

また、上記光重合開始剤（Ｓ１）としては、例えば、ヒドロキシベンゾイル化合物（２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインアルキルエーテル等）、ベンゾイルホルメート化合物（メチルベンゾイルホルメート等）、チオキサントン化合物（イソプロピルチオキサントン等）、ベンゾフェノン（ベンゾフェノン等）、アシルホスフィンオキシド化合物（２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド等）、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。これらの中から、光硬化型樹脂組成物を硬化させるための照射装置及び光硬化型樹脂組成物の硬化性から任意に選択することができる。なお、光透過部１３、１３、…の着色防止の観点から好ましいのは、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン及びビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイドである。

光硬化型樹脂組成物に含まれる光重合開始剤（Ｓ１）の量は、光硬化型樹脂組成物の硬化性及びコストの観点から、光透過部構成組成物全量を基準（１００質量％）として、０．５質量％以上５．０質量％以下であることが好ましい。一般に、光重合開始剤は少なくとも部分的に可溶性（例えば、樹脂の処理温度で）であり、重合された後、実質的に無色である。光重合開始剤が着色（例えば、黄色に着色）されていてもよいが、光透過部構成組成物を硬化させて光透過部を形成したときに実質的に無色になることを条件とする。

これらの光硬化型プレポリマー（Ｐ１）、反応性希釈モノマー（Ｍ１）及び光重合開始剤（Ｓ１）は、それぞれ、１種類で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。

また必要に応じて、光透過部構成組成物中に、塗膜の改質や塗布適性、金型ロールからの離型性を改善させるため、種々の添加剤としてシリコーン系添加剤、レオロジーコントロール剤、脱泡剤、離型剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、等を添加することも可能である。

金型ロール２０と基材１１’との間に挟まれ、ここに充填された光透過部構成組成物１３’に対し、基材１１’側から光照射装置４２により硬化させるための光を照射する。これにより、光透過部構成組成物１３’を硬化させ、その形状を固定させることができる。そして、離型ロール４３により金型ロール２０から基材層１１及び成形された光透過部１３、１３、…を離型する。

次に、光吸収部１４、１４、…を形成する。光吸収部１４、１４、…を形成するには、まず、凹部１３ａ、１３ａ、…に光吸収部構成組成物を充填する。その後、余剰分の光吸収部構成組成物をドクターブレード等で掻き落とす。そして、凹部１３ａ、１３ａ、…に残った光吸収部構成組成物に光透過部側から紫外線を照射することによって、光吸収部構成組成物に含まれるバインダを硬化させ、光吸収部１４、１４、…を形成することができる。

バインダとして用いられるものは特に限定されないが、これには例えば、光硬化型プレポリマー（Ｐ２）に、反応性希釈モノマー（Ｍ２）及び光重合開始剤（Ｓ２）を配合した光硬化型樹脂組成物が好ましく用いられる。

光硬化型プレポリマー（Ｐ２）としては、例えば、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、及びブタジエン（メタ）アクリレート等を挙げることができる。

また、反応性希釈モノマー（Ｍ２）としては、例えば、単官能モノマーとして、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクトン、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン、スチレン等のビニルモノマー、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシジプロピレングリコール（メタ）アクリレート、パラクミルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレ−ト、ベンジルメタクリレ−ト、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルホリン等の（メタ）アクリル酸エステルモノマー、（メタ）アクリルアミド誘導体が挙げられる。また、多官能モノマーとして、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、３−メチル−１，５−ペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡポリプロポキシジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレ−ト、グリセリルトリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化グリセリルトリ（メタ）アクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレ−ト、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレ−ト、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレ−ト、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレ−ト等が挙げられる。

また、光重合開始剤（Ｓ２）としては、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド等が挙げられる。

なお、光硬化型樹脂組成物に含まれる光重合開始剤（Ｓ２）の量は、光硬化型樹脂組成物の硬化性及びコストの観点から、光硬化型樹脂組成物全量を基準（１００質量％）として、０．５質量％以上１０．０質量％以下であることが好ましい。

これらの光硬化型プレポリマー（Ｐ２）、反応性希釈モノマー（Ｍ２）及び光重合開始剤（Ｓ２）は、それぞれ、１種類で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

具体的には、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート及びメトキシトリエチレングリコールアクリレートからなる光重合性成分（詳しくは、光硬化型プレポリマー（Ｐ２）及び反応性希釈モノマー（Ｍ２））の屈折率、粘度、あるいは光学機能層１２の性能への影響等を考慮して任意に配合して用いる。

また必要に応じて、添加剤として、シリコーン、消泡剤、レベリング剤及び溶剤等を光吸収部構成組成物に添加してもよい。

光吸収粒子１６、１６、…としては、カーボンブラック等の光吸収性の着色粒子が好ましく用いられるが、これらに限定されるものではなく、映像光の特性に合わせて特定の波長を選択的に吸収する着色粒子を使用してもよい。具体的には、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩、染料、顔料等で着色した有機微粒子や着色したガラスビーズ等を挙げることができる。特に、着色した有機微粒子が、コスト面、品質面、入手の容易さ等の観点から好ましく用いられる。より具体的には、カーボンブラックを含有したアクリル架橋微粒子や、カーボンブラックを含有したウレタン架橋微粒子等が好ましく用いられる。こうした着色粒子は、通常、上記の光吸収部構成組成物中に３質量％以上３０質量％以下の範囲で含まれる。着色粒子の平均粒子径は１．０μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。上記のように、光吸収部１４、１４、…を形成する際には、着色粒子を含有する光吸収部構成組成物を光透過部１３、１３、…間の凹部１３ａ、１３ａ、…に充填した後にドクターブレードを用いて余剰分の光吸収部構成組成物を掻き落とす工程が含まれる。このとき、平均粒子径が１．０μｍ以上の着色粒子を用いることによって、着色粒子がドクターブレードと光透過部１３、１３、…の上部との間の隙間を抜け難くなり、光透過部１３、１３、…の上部に着色粒子が残留することを防止できる。

以上により、基材層１１上に光透過部１３、１３、…及び光吸収部１４、１４、…を形成することによって光学シート１０を得ることができる。

光学シート１０には、さらに必要に応じて他の機能を有する層が積層されて光学フィルターを形成することができる。具体的には、例えば電磁波シールド層、波長フィルタ層、防眩層、反射防止層、ハードコート層、調色層等を、粘着層、調色機能を有する粘着層を用いて光学シート１０に貼合することで構成することができる。これらの層の積層順、及び積層数は、光学フィルターの用途等に応じて適宜決定される。以下に各層について説明する。

電磁波シールド層は、電磁波を遮断する機能を有する層である。当該機能を有する層であれば、電磁波を遮断する手段は特に限定されるものではない。これには、例えばエッチング方式、印刷方式、蒸着方式、スパッタ方式等によりで形成される金属メッシュを挙げることができ、遮断すべき電磁波により適宜設計される。

波長フィルタ層は、所定の波長の光をフィルタリングする機能を有する層である。フィルタリングされるべき波長は必要に応じて適宜選択することができるが、映像光源がプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）であるときには、ここから出射されるネオン線をカットしたり、赤外線、近赤外線や紫外線をカットしたりする層を挙げることができる。

防眩層は、いわゆるぎらつきを抑制する機能を有する層であり、アンチグレア層、ＡＧ層と呼ばれることもある。このような防眩層としては市販のものを用いることができる。

反射防止層は外光の反射を防止する機能を有する層である。これによれば、外光が反射して観察者側へ戻ることによる映り込みを抑制することができる。このような反射防止層は、市販の反射防止フィルムを用いる等して構成することが可能である。

ハードコート層は、ＨＣ層と呼ばれることもある。これは、画像表示面に傷がつくことを抑えるために耐擦傷性を付与する機能を有するフィルムが配置された層である。

調色層は、Ｔｉｎｔ層と呼ばれることもあり、映像光源からの映像光の色を補正する層である。従って目的とする色補正が行えるように染料や顔料が含有されている。また、この層に上記した波長フィルタ層の機能を合わせて持たせてもよい。

粘着層は、粘着剤が配置される層である。該粘着剤としてアクリル系粘着剤を挙げることができる。ただし、必要な光透過性、粘着性、耐候性を得ることができれば粘着剤はこれに限定されるものではない。また、層構成によっては、色素の劣化を防止するために、紫外線を吸収する効果のあるＵＶ吸収剤（ベンゾトリアゾール系など）を粘着剤に含めることが望ましい。また、接着層にはＵＶ吸収剤、近赤外吸収剤、Ｎｅカット吸収剤（ネオン線を吸収するもの）、及び調色色素などを粘着剤に含める場合もある。

次に光学シート１０が備えられる映像表示装置の一例であるプラズマテレビ１について説明する。図４は１つの実施形態にかかる映像表示装置であるプラズマテレビ１を模式的に示した分解斜視図である。図４では紙面右上が観察者側、紙面左下が背面側を示している。図４からわかるように、プラズマテレビ１は、前面側筐体２と背面側筐体３とにより形成される筐体の内側に、映像源ユニットであるプラズマディスプレイパネルユニット４（ＰＤＰユニット４）を備えている。

プラズマテレビ１にはその筐体内にＰＤＰユニット４の他にもプラズマテレビに備えられる通常の各装置が具備される。これには例えば、各種電気回路や冷却手段等を挙げることができる。

図５は、ＰＤＰユニット４の層構成を模式的に表わした図である。ＰＤＰユニット４は、映像光源としてのプラズマディスプレイパネル５（ＰＤＰ５）と、ＰＤＰ５より観察者側に配置された光学フィルター２０とを備えている。光学フィルター２０を構成する層は、ＰＤＰ５側から、粘着剤層２１、電磁波シールド層２２、粘着剤層２３、光学シート１０、粘着剤層２４、調色層２５、及び反射防止層２６である。各層については上記説明した通りである。このとき、光学シート１０の基材層１１は観察者側に配置されている。

このような映像表示装置によっても効果的に映像光の明るさを維持しつつもコントラストを向上させることができる。

以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。ただし本発明は実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
実施例１では、見込み角及び開口率を変更した場合の光学シートの性能について調べた。見込み角及び開口率を変更した具体的形状を表１に示した。表１において「高さ」は図２にｈで示したように、光吸収部のシート厚さ方向大きさである。「光吸収部幅」は図２のｃ、「光吸収部傾斜角」は図２のｅに相当する。また図２にｐで表したピッチは４５μｍ、ｄで表した光吸収部の短い辺の幅は３μｍとした。

光学シートは、概ね次のように製造した。すなわち、硬化後の屈折率が１．５５のウレタン系紫外線硬化型樹脂を用いて基材層（東洋紡製ＰＥＴ、Ａ４３００、膜厚１００μｍ）上に光透過部と該光透過部間に並列される凹部を形成した。光透過部及び凹部は、ロール金型表面に形成された形状を転写することで行った。その後、凹部が形成された側の面に光吸収粒子として平均粒径４μｍの黒色ビーズを分散させたバインダー（紫外線硬化型バインダー１００質量部に対し、２０質量部の光吸収粒子を分散させたもの。バインダーの硬化後の屈折率は１．５４７）を供給して凹部に該バインダーを充填した。余剰分は金属製のドクターブレードで掻き落とし、紫外線を照射して凹部に充填されたバインダーを硬化させた。

光学シートの評価は、「コントラスト」、「視野角」、「明るさ」でおこなった。製造した光学シートを４２インチのパナソニックプラズマテレビ（ＴＨ−Ｐ４２Ｇ２）に実装して評価した。いずれも明室で目視評価を行い、良好なものが○、不良であるものを×とした。結果を表１に示した。

表１からわかるように、コントラスト及び明るさが良好であるのは見込み角が１５°以上３０°以下であるとともに、開口率が０．７０以上０．８５以下のときであった。さらに、見込み角が２０°以上３０°以下であるとともに、開口率が０．７０以上０．８５以下であるときには、視野角も良好であった。

（実施例２）
実施例２では、見込み角を３０°とし、表２に表した形状で実施例１と同様に光学シートを製作し、モアレ干渉縞に関する評価をおこなった。表２に形状及び結果を示した。表２において、「ピッチ」は図２にｐで表した大きさである。評価は、４２インチのパナソニックプラズマテレビ（ＴＨ−Ｐ４２Ｇ２）に光学シートを実装し、モアレ干渉縞が発生しないバイアス角の角度範囲が２°以上あるものを「○」、１°以下を「△」、モアレ干渉縞が消える角度がない場合を「×」とした。ここでバイアス角とは、垂直にされた画面において光吸収部が延びる長手方向が水平方向となす角である。表中の「モアレ評価」の欄に記載した角度はモアレ干渉縞が発生しなかった角度範囲を具体的に示した。例えば表２のＮｏ．２６では、３°のバイアス角を中心に±２°、すなわちバイアス角が１°以上５°以下の範囲でモアレ干渉縞が発生しなかったことを意味する。バイアス角はできるだけ小さくすることが好ましく、かつモアレが発生しない範囲が大きいことがよい。

表２からわかるように、ピッチが３０μｍと４５μｍの場合には、他の場合に比べてモアレ干渉縞の出ない角度が小さく、その範囲も広くなっていた。

（実施例３）
実施例３では、見込み角を３０°、光吸収部底面幅を４μｍ、ピッチを４５μｍで一定とし、図２にｃで示した光吸収部幅を変更したときのモアレ干渉縞の発生について評価した。また、製造時における光吸収部を構成する光吸収粒子が分散されたバインダーの充填に関する評価もおこなった。表３に形状、及び結果を示す。ここで、モアレ干渉縞の評価は実施例２と同様である。光吸収部充填の評価は、光吸収部内部にエア（空気）が多数混入しているものを×、光吸収部内部又は光吸収部上面が未充填状態となっているが、実用上問題ないレベルを△、十分にバインダーが充填されている状態を○とした。

表３からわかるように、モアレ干渉縞の発生回避とバインダー充填を良好にする観点からは光吸収部幅は５μｍ以上１５μｍ以下であることが良いことがわかった。また、Ｎｏ．３３〜Ｎｏ．３５の例ではモアレ評価、及び光吸収部充填の評価がいずれも良好であった。

１０ 光学シート
１１ 基材層
１２ 光学機能層
１３ 光透過部
１４ 光吸収部
１５ バインダ
１６ 光吸収粒子

Claims (6)

1. 基材層と、
   光を透過可能に前記基材層の表面に沿って並列される光硬化型樹脂からなる光透過部、及び並列された前記光透過部間に形成され、三方を前記光硬化型樹脂により囲まれた凹部に光を吸収可能に設けられる光吸収部と、を備える光学シートであって、
   シート厚さ方向断面において、前記光透過部は台形であり、前記光吸収部は前記光透過部の長い下底側に短い上底を有し、前記光透過部の短い上底側に長い下底を有する台形とされ、
   前記断面において、隣り合う前記光吸収部の対向する線の端部同士を結ぶ線のうち前記光透過部の対角線に相当する線と、シート面法線と、のなす角を見込み角としたとき、前記見込み角が１５度以上３０度以下であるとともに、
   隣り合う前記光透過部間のピッチをｐとし、前記光吸収部のうち前記ピッチの方向で最も大きい部位の幅をｃとしたとき、
   （ｐ−ｃ）／ｐ
   で表わされる開口率が０．７０以上０．８５以下である、光学シート。
2. 前記光吸収部の幅ｃが５μｍ以上１５μｍ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。
3. 前記光透過部間のピッチｐが３０μｍ以上５０μｍ未満であ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. 観察者側に映像を出射可能に形成された映像表示装置であって、
   映像光源と、該映像光源より観察者側に備えられる光学シートとを備え、
   前記光学シートは、基材層と、光を透過可能に前記基材層の表面に沿って並列される光硬化型樹脂からなる光透過部、及び並列された前記光透過部間に形成され、三方を前記光硬化型樹脂により囲まれた凹部に光を吸収可能に設けられる光吸収部と、を具備し、
   前記光透過部は、前記光学シートの厚さ方向断面において、台形であり、前記光吸収部は、前記光透過部の長い下底側に短い上底を有し、前記光透過部の短い上底側に長い下底を有する台形とされ、
   前記断面において、隣り合う前記光吸収部の対向する線の端部同士を結ぶ線のうち前記光透過部の対角線に相当する線と、シート面法線と、のなす角を見込み角としたとき、前記見込み角が１５度以上３０度以下であるとともに、
   隣り合う前記光透過部間のピッチをｐとし、前記光吸収部のうち前記ピッチの方向で最も大きい部位の幅をｃとしたとき、
   （ｐ−ｃ）／ｐ
   で表わされる開口率が０．７０以上０．８５以下である、映像表示装置。
5. 前記光吸収部の幅ｃが５μｍ以上１５μｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の映像表示装置。
6. 前記光透過部間のピッチｐが３０μｍ以上５０μｍ未満であることを特徴とする請求項４又は５に記載の映像表示装置。

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