JPWO2006036032A1 - 光学シート、バックライトおよび液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

光学シートの一主面には、照明光の出射側に一つの有限な焦点距離を有し、且つ、断面形状が左右対称な非球面のシリンドリカルレンズ体が多数連続して配列されている。光学シートの法線方向に平行にＺ軸をとり、シリンドリカルレンズ体の列方向にＸ軸を取ったとき、シリンドリカルレンズ体の断面形状は、Ｚ＝Ｘ２／（Ｒ＋√（Ｒ２−（１＋Ｋ）Ｘ２））＋ＡＸ４＋ＢＸ５＋ＣＸ６＋・・・・（Ｒは先端頂点の曲率半径であり、Ｋはコーニック定数であり、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・は非球面係数である。）を満たす。

Description

この発明は、光の指向性を高めることができる光学シート、それを備えたバックライトおよび液晶表示装置に関する。

近年、液晶パネルを備えた液晶表示装置では、消費電力の低減と共に表示輝度を向上することが、液晶表示装置の商品価値を高めるために重要な課題となっている。このような状況下にあって、バックライト側の光学的な利得性を改良することが強く望まれている。そこで、この要望に応える方法として、照明光の出射側にプリズム列を備えたプリズムシートを液晶表示装置に備えることが提案されている（例えば、特許第３１４７２０５号公報参照）。
第１図に、従来のプリズムシートの外観を示す。第２図に、従来のプリズムシートのＸＺ断面の形状を示す。このプリズムシートにおいては、入射した光線は、その入射角によって、直接プリズム斜面を透過する第１次透過光成分Ｔ１と、一方のプリズム斜面で反射された後に他方のプリズム斜面で再度反射されて入射側に戻される戻り光成分Ｒと、一方のプリズム斜面で反射された後に他方のプリズム斜面を透過してプリズムシート前面に射出される第２次透過光成分Ｔ２とに分けることができる。
第１次透過光成分Ｔ１は、正面方向に射出する光を含む有効活用される光束成分である。戻り光成分Ｒは、発光面（面光源）とみなされる拡散シートに入射して、拡散反射されて、発光面の輝度を増加させるのに有効な光束成分である。第２次透過光成分Ｔ２は、液晶パネルの有効視野角外の広角側に射出される光束成分であり、輝度の向上に寄与しない光束成分である。
このように、従来のプリズムシートにおいては、入射光が屈折透過することにより正面方向に集光され、正面輝度を増加するように指向特性が改善される。また、反射光が発光面（面光源）とみなされる拡散シートで拡散散乱され、発光面の輝度を増加させる結果、正面輝度が増加する。
上述したように、従来のプリズムシートにおいて、入射した光線は、その入射角によって第１次透過光成分Ｔ１、第２次透過光成分Ｔ２、戻り光成分Ｒに分けることができる。
従来のプリズムシートにおいては、第２図に示すように、軸外の仮想光源から出射した光束の一部は、プリズムシートの一方の斜面で全反射して他方の斜面に再入射し、シート内部を進行し、戻り光成分Ｒとして再利用される。あるいは、多重反射の後に、第１次透過光成分Ｔ１や光源側への戻り光成分Ｒとして有効活用される。
しかしながら、軸外の仮想光源から出射した光束には、プリズムシートの一方の斜面で全反射し他方の斜面で屈折、透過し、液晶パネルの有効視野角外の広角側に射出される第２次透過光成分Ｔ２となるものがある。第２次透過光成分Ｔ２は、上述したように、輝度の向上に無効な光束成分である。
また、後段に配置される偏光分離シートなどの角度依存特性によっては、入射の指向性により、偏光分離特性の極端な劣化を招くことがあり、液晶パネル側への有効な輝度向上を損ねる。
また、上述のプリズムシートを拡散シートと液晶パネルとの間に備えた場合には、外観にじみが発生してしまう。このため、外観にじみの発生を抑制することが望まれている。
したがって、この発明の第１の目的は、所定の視野角内において高い輝度分布を実現し、かつ、第２次透過光成分Ｔ２の発生を抑制して輝度を向上できる光学シート、それを備えたバックライトおよび液晶表示装置を提供することにある。
また、この発明の第２の目的は、所定の視野角内において高い輝度分布を実現し、かつ、第２次透過光成分Ｔ２の発生を抑制して輝度を向上できるとともに、プリズムシートを拡散板と液晶パネルとの間に備えた場合には、外観にじみの発生を抑制できる光学シート、それを備えたバックライトおよび液晶表示装置を提供することにある。

本発明者は、従来技術が有する上述の課題を解決すべく、鋭意検討を行った。以下にその概要を説明する。
本発明者の知見によれば、従来のプリズムシートでは、第２次透過光には、隣接プリズムに再入射して再びシート内部に入って、戻り光に加算されて再利用されるものがある。また、多重反射の後に、第１次透過光や光源側への戻り光として有効活用されるものもある。これに対して、有効に活用されていない第２次透過光、所謂サイドローブ光がある。これらの第２次透過光の多くは、プリズムシートの主面に対して斜めの方向から入射する光が、プリズムの一方の面にて全反射した後、他方の面にて屈折透過することにより発生する。
また、本発明者の知見によれば、プリズムシートの主面に対して垂直な方向からプリズムの頂点近傍に入射する光は、全反射されてしまうため、第１次透過光が減少してしまう。
そこで、本発明者は、プリズムシートの主面に対して垂直な方向からプリズムの頂点近傍に入射する光を、前方に屈折透過させて一次透過光を増加させるとともに、プリズムシートの主面に対して斜めの方向から入射する光を一方の面にて全反射した後、他方の面にて全反射または屈折透過させて戻り光を増加させることができる境界面について鋭意検討を行った。その結果、高次の非球面形状を有するシリンドリカルレンズ体が、その母線と垂直方向に多数並べられてなる境界面を想起するに到った。
この発明は以上の検討に基づいて案出されたものである。
上述の課題を解決するために、第１の発明は、高次の非球面を有するシリンドリカルレンズ体が一主面に連続して列をなすように設けられた光学シートにおいて、
光学シートの法線方向に平行にＺ軸をとり、シリンドリカルレンズ体の列の方向にＸ軸を取ったとき、シリンドリカルレンズの断面形状が、以下の式を満たすことを特徴とする光学シートである。
Ｚ＝Ｘ^２／（Ｒ＋√（Ｒ^２−（１＋Ｋ）Ｘ^２））＋ＡＸ^４＋ＢＸ^５＋ＣＸ^６＋・・・・
（但し、Ｒは先端頂点の曲率半径であり、Ｋはコーニック定数であり、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・は非球面係数である。）
第２の発明は、照明光を出射する光源と、
光源から出射された照明光の指向性を高める光学シートと
を備え、
光学シートの照明光の出射側には、
高次の非球面を有するシリンドリカルレンズ体が連続して列をなすように設けられ、
光学シートの法線方向に平行にＺ軸をとり、シリンドリカルレンズ体の列の方向にＸ軸を取ったとき、シリンドリカルレンズの断面形状が、以下の式を満たすことを特徴とするバックライトである。
Ｚ＝Ｘ^２／（Ｒ十√（Ｒ^２−（１＋Ｋ）Ｘ^２））＋ＡＸ^４＋ＢＸ^５＋ＣＸ^６＋・・・・
（但し、Ｒは先端頂点の曲率半径であり、Ｋはコーニック定数であり、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・は非球面係数である。）
第３の発明は、照明光を出射する光源と、
バックライトから出射された照明光の指向性を高める光学シートと、
光学シートから出射された照明光に基づき映像を表示する液晶パネルと
を備え、
光学シートの照明光の出射側には、
高次の非球面を有するシリンドリカルレンズ体が連続して列をなすように設けられ、
光学シートの法線方向に平行にＺ軸をとり、シリンドリカルレンズ体の列の方向にＸ軸を取ったとき、シリンドリカルレンズの断面形状が、以下の式を満たすことを特徴とする液晶表示装置である。
Ｚ＝Ｘ^２／（Ｒ＋√（Ｒ^２−（１＋Ｋ）Ｘ^２））＋ＡＸ^４＋ＢＸ^５＋ＣＸ^６＋・・・・
（但し、Ｒは先端頂点の曲率半径であり、Ｋはコーニック定数であり、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・は非球面係数である。）
第１、第２および第３の発明において、曲率半径Ｒ、コーニック定数Ｋおよび非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ・・・が以下の数値範囲を満たすことが好ましい。
Ｒ≧０
Ｋ＜−１
０＜Ａ＜１０^−３
０≦Ｂ、Ｃ・・・＜１０^−３
第１、第２および第３の発明において、曲率半径Ｒ、コーニック定数Ｋおよび非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ・・・が以下の数値範囲を満たすことが好ましい。
０＜Ｒ≦７２
−１５＜Ｋ≦−１
Ｒ−Ｋ≧５
０＜Ａ、Ｂ、Ｃ・・・＜１０^−３
４．上記曲率半径Ｒ、コーニック定数Ｋおよび非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ・・・が以下の数値範囲を満たすことを特徴とする請求の範囲１記載の光学シート。
０＜Ｒ≦３０
−１５＜Ｋ≦−１
Ｒ−Ｋ≧５
０＜Ａ、Ｂ、Ｃ・・・＜１０^−３
第１、第２および第３の発明において、シリンドリカルレンズ体が設けられた一主面とは反対側の他主面には、平均中心面からの０．２０μｍ以上の高さを有する凸部がさらに設けられ、
凸部の密度が７０個／ｍｍ^２以上５００個／ｍｍ^２以下であることが好ましい。
第１、第２および第３の発明において、シリンドリカルレンズ体が設けられた一主面とは反対側の他主面には、平均中心面からの０．２０μｍ以上の高さを有する凸部がさらに設けられ、
凸部の平均間隔が５０μｍ以上１２０μｍ以下であることが好ましい。
第１、第２および第３の発明において、シリンドリカルレンズ体が設けられた一主面とは反対側の他主面には、凸部がさらに設けられ、
凸部は、シリンドリカルレンズ体を形成しない状態において光学シートの曇り度が６０％以下となるように設けられていることが好ましい。
第１、第２および第３の発明において、シリンドリカルレンズ体が設けられた一主面とは反対側の他主面には、凸部がさらに設けられ、
凸部は、シリンドリカルレンズ体を形成しない状態において光学シートの曇り度が２０％以下となるように設けられていることが好ましい。
第１、第２および第３の発明において、シリンドリカルレンズ体が設けられた一主面とは反対側の他主面には、凸部がさらに設けられ、
凸部の十点平均粗さＳＲｚが、１μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。
第１、第２および第３の発明において、シリンドリカルレンズ体が設けられた一主面とは反対側の他主面には、凸部がさらに設けられ、
凸部面積の凸部１％時の高さが１μｍ以上７μｍ以下であることが好ましい。
第１、第２および第３の発明において、シリンドリカルレンズ体が設けられた一主面とは反対側の他主面には、凸部がさらに設けられ、
凸部が設けられた側の面の平均傾斜勾配が、０．２５以下であることが好ましい。
第１、第２および第３の発明では、光学シートは、その主面に対して垂直な方向から入射する光をより多く前方に屈折透過させることができ、且つ、その主面に対して斜め方向から入射する光を一方の面にて全反射した後、他方の主面にて全反射または屈折透過させて戻り光とすることができる。
また、シリンドリカルレンズ体が設けられた一主面とは反対側の他主面に凸部を設けることで、光学シートを拡散板上に備えた場合にも、光学シートが拡散板に対して貼り付くことを防止することができる。
以上説明したように、この発明によれば、指向性を改良し、正面輝度を向上させて、後段の偏光分離シートによる特性向上に寄与することができ、消費電力の低減と共に液晶パネルの表示輝度を向上することができる。
また、広角側に射出される第２次透過光束成分Ｔ２を低減することにより、正面輝度を向上させて、後段の偏光分離シートによる特性向上に寄与することができ、消費電力の低減と共に液晶パネルの表示輝度を向上することができる。
また、液晶パネル自体への照明光束の入射角度を法線方向に制御することが可能となり、広角側における色分離（色のにじみ）を制御することができる。
また、シリンドリカルレンズ体が設けられた一主面とは反対側の他主面に凸部を設けることで、光学シートを液晶表示装置に備えた場合に、外観にじみの発生を抑制することができる。また、摺動特性を向上することができるので、レンシートの裏面およびこの裏面に対向して配置されるその他のシートに傷などが発生することを抑制できる。

第１図は、プリズムシートの外観を示す斜視図、第２図は、プリズムシートのＸＺ断面を示す模式図、第３図は、この発明の一実施形態による液晶表示装置の一構成例を示す断面図、第４図は、この発明の一実施形態によるレンズシートの一形状例を示す斜視図、第５図は、この発明の一実施形態によるレンズシートの製造方法に用いられる押出シート精密成形装置の一構成例を示す模式図、第６図は、従来例のプリズムシートのＸＺ断面を一部拡大して示す模式図、第７図は、従来例のプリズムシートの配光特性を示す分布図、第８図は、従来例のプリズムシートの視野特性を示す分布図、第９図は、実施例１のレンズシートのＸＺ断面を一部拡大して示す模式図、第１０図は、実施例１のレンズシートの配光特性を示す分布図、第１１図は、実施例２のレンズシートのＸＺ断面を一部拡大して示す模式図、第１２図は、実施例２のレンズシートの配光特性を示す分布図、第１３図は、実施例３のレンズシートのＸＺ断面を一部拡大して示す模式図、第１４図は、実施例３のレンズシートの配光特性を表した分布図、第１５図は、実施例４のレンズシートのＸＺ断面を一部拡大して示す模式図、第１６図は、実施例４のレンズシートの配光特性を示す分布図、第１７図は、実施例５のレンズシートのＸＺ断面を一部拡大して示す模式図、第１８図は、実施例５のレンズシートの視野特性を示す模式図、第１９図は、実施例６のレンズシートのＸＺ断面を一部拡大して示す模式図、第２０図は、実施例６のレンズシートの視野特性を示す分布図、第２１図は、実施例７のレンズシートのＸＺ断面を一部拡大して示す模式図、第２２図は、実施例７のレンズシートの配向特性を示す分布図、第２３図は、Ｋ＝−１の場合のピーク輝度分布を示すグラフ、第２４図は、Ｋ＝−１．５の場合のピーク輝度分布を示すグラフ、第２５図は、Ｋ＝−２の場合のピーク輝度分布を示すグラフ、第２６図は、Ｋ＝−５の場合のピーク輝度分布を示すグラフ、第２７図は、Ｋ＝−１０の場合のピーク輝度分布を示すグラフ、第２８図は、Ｋ＝−１５の場合のピーク輝度分布を示すグラフ、第２９図は、Ｋ＝−２０の場合のピーク輝度分布を示すグラフ、第３０図は、レンズシートの評価結果を示す表、第３１図は、レンズシートの評価結果を示す表、第３２図は、０．２μｍ以上の凸部の個数と輝度相対値との関係を示すグラフ、第３３図は、０．２μｍ以上の凸部の個数と外観にじみとの関係を示すグラフ、第３４図は、０．２μｍ以上の凸部の間隔と輝度相対値との関係を示すグラフ、第３５図は、０．２μｍ以上の凸部の間隔と摺動試験結果との関係を示すグラフ、第３６図は、０．２μｍ以上の凸部の間隔と外観にじみとの関係を示すグラフ、第３７図は、十点平均粗さＳＲｚと輝度相対値との関係を示すグラフ、第３８図は、十点平均粗さＳＲｚと摺動試験結果との関係を示すグラフ、第３９図は、凸面積１％時の高さと輝度相対値との関係を示すグラフ、第４０図は、凸面積１％時の高さと摺動試験結果との関係を示すグラフ、第４１図は、ヘイズと輝度相対値との関係を示すグラフ、第４２図は、平均傾斜勾配と輝度相対値との関係を示すグラフである。

符号の説明

１ バックライト
２ 液晶パネル
１１ 反射板
１２ 光源
１３ 拡散板
１４ レンズシート
１５ シリンドリカルレンズ体
１６ 凸部

以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
液晶表示装置の構成
第３図は、この発明の一実施形態による液晶表示装置の一構成例を示す断面図である。第３図に示すように、この液晶表示装置は、バックライト１および液晶パネル２を備える。ここでは、バックライト１が直下型である場合を説明するが、バックライト１をエッジ・ライト型（サイド・ライト型）としてもよい。
バックライト１は、液晶パネル２に対して光を供給するためのものであり、液晶パネル２の直下に配置されている。液晶パネル２は、バックライト１から供給された光を時間的空間的に変調して情報を表示するためのものである。この液晶パネル２の両面には、偏光板２ａ、２ｂが設けられる。偏光板２ａおよび偏光板２ｂは、入射する光のうち直交する偏光成分の一方のみを通過させ、他方を吸収により遮へいするものである。偏光板２ａと偏光板２ｂとは、例えば、透過軸が互いに直交するように設けられる。
第３図に示すように、バックライト１は、例えば、反射板１１、１または複数の光源１２、拡散板１３、拡散シート１７、レンズシート１４および反射型偏光子１８を備える。１または光源１２は、光を液晶パネル２に供給するためのものであり、例えば、蛍光ランプ（ＦＬ）、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）またはＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）である。
反射板１１は、１または複数の光源１２の下方および側方を覆うように設けられ、１または複数の光源１２から下方および側方などに出射された光を反射して、液晶パネル２の方向に向けるためのものである。なお、反射板１１に代えてシャーシを備えるようにしてもよい。
拡散板１３は、１または複数の光源１２の上方に設けられ、１または複数の光源１２からの出射光および反射板１１による反射光を拡散させて輝度を均一にするためのものである。
拡散シート１７は、拡散板１３上に設けられ、拡散板１７にて拡散された光を少なくとも拡散するためのものである。また、拡散シート１７に、光を集光させる機能をさらに持たせるようにしてもよい。
光学シートの一例であるレンズシート１４は、拡散シート１３の上方に設けられ、照射光の指向性等を向上させるためのものである。
反射型偏光板１８は、レンズシート１４上に設けられ、レンズシート１４により指向性を高められた光のうち、直交する偏光成分の一方のみを通過させ、他方を反射するものである。
以下に、上述のレンズシート１４の構成について詳しく説明する。
レンズシートの構成
第４図は、この発明の一実施形態によるレンズシート１４の一形状例を示す斜視図である。第４図に示すように、このレンズシート１４は、シート状を有し、その主面側からレンズシート１４を見ると、例えば四角形状を有する。この明細書では、シートには、フィルムのみならず、柔軟性またはある程度の硬度を有する種々の薄板状のものが含まれる。
以下では、光源１２からの光が入射する側の一主面を裏面と称し、光源１２からの光を出射する側の他主面を表面と称する。
レンズシート１４の裏面側には複数の凸部１６が設けられ、レンズシート１４の表面側には左右対称な高次の非球面のシリンドリカルレンズ体１５がその非球面の母線と垂直方向に多数連続して設けられている。このシリンドリカルレンズ体１５は、光源１２からの光を出射する側に焦点距離ｆａを有する。なお、第４図に示すように、シリンドリカルレンズ体１５の列方向と平行にＸ軸をとり、シリンドリカルレンズ体１５の母線方向と平行にＹ軸をとり、レンズシート１４の法線方向と平行にＺ軸をとる。
レンズシート１４の表面側に設けられたシリンドリカルレンズ体１５の幅、すなわち構成単位幅（ピッチ）Ｄは、１０〜１２０μｍの範囲から選ばれ、好ましくは液晶パネルの画素に応じて選ばれる。例えば、液晶テレビやパーソナルコンピュータ用の液晶モニタにレンズシート１４を用いる場合には、構成単位幅Ｄは、好ましくは５０〜１００μｍの範囲から選ばれる。また、携帯機器用のモニタにレンズシート１４を用いる場合には、構成単位幅Ｄは、好ましくは１０〜８０μｍの範囲から選ばれる。
なお、レンズシート１４は、複数のシリンドリカルレンズ体１５が設けられている側が液晶パネル２に対向するようにして、拡散シート１３と液晶パネル２との間に設けられる。
また、シリンドリカルレンズ体１５のＸＺ断面形状は、以下の式（１）を満たすようになっている。
Ｚ＝Ｘ^２／（Ｒ＋√（Ｒ^２−（１＋Ｋ）Ｘ^２））＋ＡＸ^４＋ＢＸ^５＋ＣＸ^６＋・・・ （１）
但し、Ｒはシリンドリカルレンズ体１５の先端頂点の曲率半径、Ｋはコーニック定数、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・は非球面係数である。なお、この明細書中において、“√”はそれ以降に続く数式で求められる値の平方根を意味する。
式（１）において、先端頂点の曲率半径Ｒ、コーニック定数Ｋ、非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ・・・を、０＜Ｒ≦７２、−１５＜Ｋ≦−１、Ｒ−Ｋ≧５、０＜Ａ、Ｂ、Ｃ・・・＜１０^−３の数値範囲とすることが好ましい。このような数値範囲に規定することにより、照明光の指向性を高めることができる。
また、構成単位幅Ｄが５０μｍの場合には、式（１）において、先端頂点の曲率半径Ｒ、コーニック定数Ｋ、非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ・・・を、０＜Ｒ≦３０、−１５＜Ｋ≦−１、Ｒ−Ｋ≧５、０＜Ａ、Ｂ、Ｃ・・・＜１０^−３の数値範囲とすることが好ましい。このような数値範囲に規定することにより、照明光の指向性を高めることができる。
また、式（１）において、先端頂点の曲率半径Ｒ、コーニック定数Ｋ、非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ・・・を、Ｒ≧０、Ｋ＜−１、０＜Ａ＜１０^−３、０≦Ｂ、Ｃ・・・＜１０^−３の数値範囲とすることが好ましい。このような数値範囲にすることにより、照明光の指向性および視野角を高めることができる。
構成単位幅Ｄが２０μｍである場合には、先端頂点の曲率半径Ｒ、コーニック定数Ｋを、０＜Ｒ≦１２μｍ、−１５＜Ｋ≦−１、Ｒ−Ｋ≧５、０＜Ａ、Ｂ、Ｃ・・・＜１０^−３の数値範囲とすることが好ましい。
構成単位幅Ｄが８０μｍである場合には、先端頂点の曲率半径Ｒ、コーニック定数Ｋを、０＜Ｒ≦４８μｍ、−１５＜Ｋ≦−１、Ｒ−Ｋ≧５、０＜Ａ、Ｂ、Ｃ・・・＜１０^−３の数値範囲とすることが好ましい。
レンズシート１４の裏面に設けられた凸部１６の高さは、平均中心面（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４）から０．２０μｍ以上とすることが好ましい。また、平均中心面から０．２０μｍ以上の高さを有する凸部１６の密度は、７０個／ｍｍ^２以上５００個／ｍｍ^２以下の範囲とすることが好ましい。また、平均中心面から０．２０μｍの高さを有する凸部１６の平均間隔は、５０μｍ以上１２０μｍ以下の範囲とすることが好ましい。
また、レンズシート１４の裏面に設けられた凸部１６は、シリンドリカルレンズ体１５を形成しない状態においてレンズシート１４の曇り度が６０％以下となるように設けられていることが好ましく、レンズシート１４の曇り度が２０％以下となるように設けられていることがより好ましい。
また、レンズシート１４の裏面に設けられた凸部１６は、十点平均粗さＳＲｚが１μｍ以上１５μｍ以下の範囲となるように設けられていることが好ましい。また、レンズシート１４の一主面側の凸部１６は、凸部面積の凸部１％時の高さが１μｍ以上７μｍ以下となるように設けられていることが好ましい。
次に、この発明の一実施形態によるレンズシートの製造方法について説明する。
まず、第５図を参照しながら、この発明の一実施形態によるレンズシートの製造方法に用いられる押出シート精密成形装置について説明する。
押出シート精密成形装置の構成
第５図に示すように、この押出シート精密成形装置は、押出機２１、Ｔダイ２２、成形ロール２３、弾性ロール２４および冷却ロール２５を備える。
レンズシート１４の成形には、少なくとも１種類の透明性熱可塑性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂としては、光の出射方向を制御するという機能を考慮すると、屈折率１．４以上のものを用いることが好ましい。このような樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂に代表されるアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステル樹脂や非晶性共重合ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などが挙げられる。
また、溶融押出法によるレンズパターンの転写性を考慮すると、成形温度付近においての溶融粘度が１０００Ｐａ以上１００００Ｐａ以下であることが好ましい。
さらに、熱可塑性樹脂に対して、少なくとも１種類の離型剤を含有させることが好ましい。このように離型剤を含有させることで、成形ロール２３からシートを剥離するときの成形ロール２３とシートとの密着性を調整して、レンズシート１４に剥離線が入ることを防止できる。
熱可塑性樹脂に対する離型剤の添加量は、０．０２ｗｔ％以上０．４ｗｔ％以下の範囲とすることが好ましい。０．０２ｗｔ％未満であると、離型性が悪化し、レンズシート１４に剥離線が入ってしまう。一方、０．４ｗｔ％を越えると、離型性が良くなりすぎ、透明性熱効果性樹脂が固化する前に成形ロール２３上で剥離してしまい、シリンドリカルレンズ体１５の形状が崩れてしまう不具合が発生してしまう。
また、熱可塑性樹脂に対して、少なくとも１種類の紫外線吸収剤または光安定剤を含有させることが好ましい。このように紫外線吸収剤または光安定剤を含有させることで、光源からの光照射による色相変化を抑えることができる。
熱可塑性樹脂に対する紫外線吸収剤または光安定剤の添加量は、０．０２ｗｔ％以上０．４ｗｔ％以下にすることが好ましい。０．０２ｗｔ％未満の場合には、色相変化を抑えることができなくなってしまう。一方０．４ｗｔ％を越えると、レンズシート１４が黄味を帯びてしまう。
紫外線吸収剤としては、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系などの紫外線吸収剤が拳げられ、具体的には例えば、アデカスタブＬＡ−３１、アデカスタブＬＡ−３２（旭電化工業（株）製）、Ｃｙａｓｏｒｂ ＵＶ−５４１１（サンケミカル（株）製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ Ｐ、Ｔｉｎｕｖｉｎ２３４、Ｔｉｎｕｖｉｎ３２０、Ｔｉｎｕｖｉｎ３２７、Ｔｉｎｕｖｉｎ３２７（チバガイギー社製）、Ｓｕｍｉｓｏｒｂ１１０、Ｓｕｍｉｓｏｒｂ１４０（住友化学工業（株）製）、Ｋｅｍｉｓｏｒｂ１１０、Ｋｅｍｉｓｏｒｂ１４０、Ｋｅｍｉｓｏｒｂ１２、Ｋｅｍｉｓｏｒｂ１３（ケミプロ化成（株）社製）、Ｕｖｉｎｕｌ Ｘ−１９、Ｕｖｉｎｕｌ Ｍｓ−４０（ＢＡＳＦ社製）、トミソーブ１００、トミソーブ６００（吉富製薬（株）製）、Ｖｉｏｓｏｒｂ−８０、Ｖｉｏｓｏｒｂ−９０（共同薬品（株）製）などが挙げられる。また、光安定剤としてはヒンダードアミン系などが挙げられ、具体的には例えば、アデカスタブＬＡ−５２（旭電化工業（株）製）、サノールＬＳ−７７０、サノールＬＳ−７６５、サノールＬＳ７７４（三共（株）製）、ＳｕｍｉｓｏｒｂＴＭ−０６１（住友化学工業（株）製）などが挙げられる。
さらに、上述の離型剤および紫外線吸収剤以外にも、酸化防止剤、帯電防止剤、着色剤、可塑剤、相溶化剤、難燃剤などの添加剤を添加することも可能である。但し、ほとんどの添加剤はＴダイ２２などの溶融押出しの加熱時にガスを発生させる要因になり、製膜性の悪化や作業環境性を悪化させるため、添加剤の総量は少ない方がこのましく、熱可塑性樹脂に対する添加量は２ｗｔ％以下にすることが好ましい。
押出機２１は、図示を省略したホッパーから供給された樹脂材料を溶融し、Ｔダイ２２に供給する。Ｔダイ２２は一の字状の開口を有するダイスであり、押出機２１から供給された樹脂材料を、成形しようとするシート幅まで広げて吐出する。
成形ロール２３は、円柱状の形状を有し、その中心軸を回転軸として回転駆動可能に構成されている。また、成形ロール２３は、冷却可能に構成されている。具体的には、成形ロール２３は、その内部に冷却媒体を流すための１または２以上の流路を有する。冷却媒体としては、例えば油媒体を使用し、この油媒体を例えば１２０℃から２３０℃の間で変化させる。
成形ロール２３の円柱面には、Ｔダイ２２から吐出されるシートに微細パターンを転写するための彫刻形状が設けられている。この彫刻形状は、例えば、シリンドリカルレンズ体１５をシートに転写するための微細な凹凸形状である。この凹凸形状は、例えば、ダイヤモンドバイトによる精密切削により形成される。また、彫刻形状は、円柱形状を有する成形ロール２３の周方向または幅方向（高さ方向）に向けて形成されている。
弾性ロール２４は、円柱状の形状を有し、その中心軸を回転軸として回転駆動可能に構成されている。また、弾性ロール２４の表面は弾性変形可能に構成され、成形ロール２３と弾性ロール２４とによりシートをニップした場合には、成形ロール２３と接触する面が押し潰れるようになっている。
弾性ロール２４は、例えばＮｉメッキなどからなるシームレスの筒により覆われ、その内部には、弾性ロール２４の表面を弾性変形可能とするための弾性体が備えられている。弾性ロール２４は、成形ロール２３と所定の圧力をもって接するときに表面が弾性変形するものであれば、その構成および材料は限定されるものではない。材料としては、例えばゴム材、金属または複合材などを用いることができる。また、弾性ロール２４としては、ロール状のものに限定されず、ベルト状のものを用いることもできる。
レンズシート１４の裏面に凸部１６を設ける場合には、弾性ロール２４の円柱面には、レンズシート１４の裏面側に凸部１６を形成するための凹部が設けられる。弾性ロール２４は、冷却可能に構成されている。具体的には、弾性ロール２４は、その内部に冷却媒体を流すための１または２以上の流路を有する。冷却媒体としては、例えば水を用いることができる。そして、図示を省略した加圧温水型の温度調節器を使用して、例えば基本温度を８０℃と１３０℃に設定する。なお、温度調節器としては、油の温度調節器を用いても良い。
冷却ロール２５は、円柱状の形状を有し、その中心軸を回転軸として回転駆動可能に構成されている。冷却ロール２５は、冷却可能に構成されている。具体的には、冷却ロール２５は、その内部に冷却媒体を流すための１または２以上の流路を有する。冷却媒体としては、例えば水を用いることができる。そして、図示を省略した加圧温水型の温度調節器を使用して、例えば基本温度を１１５℃に設定する。なお、温度調節器としては、油の温度調節器を用いても良い。
レンズシートの製造方法
次に、この発明の一実施形態によるレンズシートの製造方法について説明する。
まず、樹脂材料を押出機２１により溶融してＴダイ２２に順次供給し、Ｔダイ２２からシートを連続的に吐出させる。
次に、Ｔダイ２２から吐出されたシートを成形ロール２３と弾性ロール２４とによりニップする。これにより、シートの表面に対して成形ロール２３の彫刻形状が転写され、シートの裏面に対して弾性ロール２４の凹凸形状が転写される。この際、成形ロール２３の表面温度は、Ｔｇ＋２０℃〜Ｔｇ＋４５℃の温度範囲に保持され、弾性ロール２４の表面温度は、２０℃〜Ｔｇ℃の温度範囲に保持される。ここで、Ｔｇは、樹脂材料のガラス転移温度である。成形ロール２３および弾性ロール２４の表面温度を上述の温度範囲に保持することにより、シートに彫刻形状を良好に転写することができる。また、彫刻形状を転写するときの樹脂材料の温度は、Ｔｇ＋５０℃〜Ｔｇ＋２３０℃であることが好ましく、Ｔｇ＋８０℃〜Ｔｇ＋２００℃であることがより好ましい。樹脂の温度を上述の温度範囲に保持することにより、シートに彫刻形状を良好に転写することができる。
そして、成形ロール２３と冷却ロール２５とによりシートをニップしてばたつきを抑えながら、冷却ロール２５により成形ロール２３からシートを剥離する。この際、冷却ロール２５の表面温度は、Ｔｇ以下の温度範囲に保持される。冷却ロール２５の表面温度をこのような温度範囲に保持するとともに、成形ロール２３と冷却ロール２５とによりシートをニップしてばたつきを抑えることで、シートを成形ロール２３から良好に剥離することができる。また、剥離するときの樹脂材料の温度は、Ｔｇ以上であることが好ましく、Ｔｇ＋２０℃〜Ｔｇ＋８５℃であることがより好ましく、Ｔｇ＋３０℃〜Ｔｇ＋６０℃であることが更により好ましい。樹脂の温度を上述の温度範囲に保持するとともに、成形ロール２３と冷却ロール２５とによりシートをニップしてばたつきを抑えることで、シートを成形ロール２３から良好に剥離することができる。以上により、目的とするレンズシートを得ることができる。
この発明の一実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
従来のレンズシートの製造方法では、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのフィルム基板にＵＶ（紫外線）硬化性樹脂（例えばＵＶ硬化性アクリル樹脂など）でレンズ形状を形成したものが主であり、この製造方法は、ＵＶ硬化性樹脂が高価であったり、工程上、樹脂硬化のために十分にＵＶ硬化樹脂にＵＶ照射を行う必要があるため生産速度が遅くなるという問題点を有している。さらには、シートとレンズ層との２層構造のため、熱や湿度による膨張係数の違いにより、反りが発生しやすくなり、アセンブリ工程が煩雑になるなどの問題も有している。
これらの問題点に対して、この一実施形態によるレンズシート製造方法では、熱可塑性樹脂の熱転写による一体成型品を用いることにより、材料を安価にできる、レンズシートの生産性を向上できる、レンズシートの反りの発生も抑制することができる、という格別な効果を得ることができる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
本発明者は、上述の式（１）における曲率半径Ｒ、コーニック定数Ｋ、非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ・・・の数値範囲を規定するために、曲率半径Ｒ、コーニック定数Ｋ、非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ・・・の数値を変化させてシミュレーションにより検討を行った。以下、その検討内容について説明する。
従来例
第６図に、従来例のプリズムシートのＸＺ断面を一部拡大して示す。このプリズムシートの表面には、微小なプリズムが複数連続して設けられている。なお、第６図中にて、点Ａは、プリズムの頂点を示し、点Ｂおよび点Ｃは、隣接するプリズムとの接合点を示し、点Ｏは、頂点Ａの直下の仮想光起点を示し、点Ｐは、接合点Ｂの直下の仮想光起点を示す。また、以下では、頂点Ａと接合点Ｂとの間の面をＡＢ面と称し、頂点Ａと接合点Ｃとの間の面をＡＣ面と称する。
また、第６図中には、仮想光起点ＯからＡＢ面に入射する光束Ωの軌跡と、仮想光起点ＰからＡＢ面およびＡＣ面に入射する光束Ψの軌跡とを示す。これらの光束Ωおよび光束Ψの軌跡は、シミュレーションにより求められたものである。なお、以下に説明する実施例においても、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
第７図に、従来例のプリズムシートの配光特性を示す。第８図に、従来例のプリズムシートの視野特性を示す。なお、第７図および第８図中にて、枠ｔ１にて囲まれる分布は、第１次透過光に対応するものであり、枠ｔ２にて囲まれる分布は、第２次透過光に対応するものである。また、第７図の分布図は、中心を０°とし、中心から第１の円が１０°、第２の円が２０°・・・と順に大きな角度を示し、最外周円が９０°を示す。また、第７図および第８図の分布図は、コンピュータシミュレーションで描いたものである。以下に説明する実施例の分布図も同様にシミュレーションによるものである。
第７図から、プリズムシートより出射した光がどのような角度で広がっているのかを確認することができる。また、中心の上方および下方の７０°付近に第２次透過光Ｔ２に対応する分布が現れているのがわかる。さらに、第８図から、正面輝度に対する半値幅による視野角が約１００°であることが分かる。
次に、上述の三角形状のプリズムをシートの一主面に溶融押出法により作製して、その形状を評価した。
以下、この溶融押出法によるレンズシートの製造方法について具体的に説明する。
まず、弾性ロールを以下のようにして作製した。Ｎｉメッキによりシームレスの筒を形成し、この表面にＣｒメッキ処理を施した後、０．２Ｓまで研磨することにより、厚さ３４０ミクロンを有するシームレスの筒（以下、フレキシブルスリーブ）を作製した。
次に、冷却媒体を通せるロール上に弾性体を貼り付け、その上にフレキシブルスリーブを被せて、弾性体とフレキシブルスリーブとの間に冷却水を流せる構成を有する弾性ロールを得た。なお、弾性体としては、硬度８５度を有するニトリルゴム（ＮＢＲ）を用い、その厚さは２０ｍｍとした。また、弾性ロールの直径Φは２６０ｍｍ、面長（成形ロールの幅）は４５０ｍｍとした。
次に、成形ロールとして、内部に冷却媒体を複数の流路で流し、温度分布を少なくできる構造を有するものを準備した。なお、材質はＳ４５Ｃで焼入れ、焼き戻しをし、鏡面仕上げ（０．５Ｓ以下）を行った後に、無電解ＮｉＰ（ニッケル・リン）メッキ（厚み１００ミクロン）処理を行った。
この成形ロールの円柱面に彫刻形状を以下のようにして形成した。まず、成形ロールを、恒温、恒湿の部屋（温度２３℃、湿度５０％）に置いた超精密旋盤に所定の形状を有するダイヤモンドバイトをセットした。そして、成形ロールの円周方向に、上述の三角形状のプリズムのレンズパターンを形成した。なお、この成形ロールは直径Φ３００、面長４６０ｍｍとし、溝加工幅は３００ｍｍとした。
成形ロールの冷却媒体としては油媒体を使用した。弾性ロールおよび冷却ロールの冷却媒体としては水を使用し、加圧温水型の温度調節器を用いて冷却媒体の温度を調節した。
押出機は、ベント付きのスクリューで直径Φ５０ｍｍ、ギヤポンプ無しのものを用いた。また、Ｔダイとしては、コーチハンガータイプダイを用い、そのリップ幅は５５０ｍｍ、リップギャップは１．５ｍｍとした。また、エアギャップは１０５ｍｍとした。
上述の構成を有する押出シート精密成形装置を用いてレンズシートの成形を行った。
まず、ポリカーボネートＥ２０００Ｒ（三菱エンジニアリングプラスチック社製）をＴダイから未乾燥で押し出した。そして、成形ロールおよび弾性ロールによりニップした後、成形ロールに巻きつかせた。なお、成形ロールの表面温度はＴｇ＋３５℃に保持し、弾性ロールの表面温度は７５℃に保持した。ここで、Ｔｇは、ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度である。
その後、冷却ロールにより成形ロールからシートを剥離した。なお、冷却ロールの表面温度は、１１５℃に保持した。また、引き取り機の速度は７ｍ／ｍｉｎとした。以上により、一主面に溝が転写された厚み２２０μｍのレンズシートを得た。
上述の成形ロールおよび弾性ロールの表面温度は、これらのロール表面にセンサを接触させ、樹脂の熱の影響を受けにくいニップ直前の位置で測定したものである。また、冷却ロールの表面温度は、冷却ロールの表面にセンサを接触させ、この冷却ロールと成形ロールとによりフィルムをニップする位置で測定したものである。なお、温度計としては、ハンディタイプディジタル温度計（チノー社製、商品名：ＮＤ５１１−ＫＨＮ）を用い、センサとしては、表面温度測定用センサ（安立計器社製、商品名Ｕ−１６１Ｋ−００−Ｄ０−１）を用いた。
次に、上述のようにしてプリズムシートの一主面に形成されたプリズムレンズと、上述の第６図に示されるプリズムレンズとの形状を比較した。その結果、熱可塑性樹脂を、三角形状のプリズムのレンズパターンの頂角部分まで入り込ませることができないため、所望とするレンズ形状が得られないことが分かった。

実施例１
（Ｒ＝３、Ｋ＝−２、Ａ＝１０^−５、Ｂ、Ｃ・・・＝０の場合）
第９図に、実施例１のレンズシートのＸＺ断面を一部拡大して示す。このレンズシートは、照明光の出射側に一つの有限な焦点距離を有し、且つ左右対称な高次の非球面のシリンドリカルレンズ体が多数連続して配列されたレンズシートである。非球面な断面形状は、式（１）を満たすＺ＝Ｘ^２／（３＋√（９＋Ｘ^２））＋１０^−５Ｘ^４で表される。
以下、第９図を参照しながら、垂直方向から入射する光束Ωおよび側方向から入射する光束Ψに対する、実施例１のレンズシートの作用効果について説明する。
垂直方向から入射する光束Ω
まず、垂直方向から入射する光束Ωに対するレンズシートの作用効果について説明する。第９図に示すように、高次の非球面であるシリンドリカルレンズ体が多数連続的に配列されているので、レンズシートの前方へ光束Ωを屈折透過させることができ、従来のプリズムシートより正面方位の輝度向上に寄与する。
側方向から入射する光束Ψ
次に、側方向から入射する光束Ψに対するレンズシートの作用効果について説明する。第９図に示すように、非球面同士の接合点Ｂ直下の仮想光起点Ｐから出射してＡＢ面に入射する光束Ψは、大部分がＡＢ面で全反射し、ＡＣ面で屈折または全反射して戻り光成分Ｒとなるので、第２次透過光成分Ｔ２としてのサイドローブ光の発生に奇与する確率を減少できるとともに正面方位の輝度向上に寄与できる。
さらに、また、ＡＣ間側の頂点Ａ近傍の面においても、第１の全反射面（ＡＢ面）からの反射光束に対して法線角度がＺ軸に対して浅い角度を形成するので、全反射して戻り光Ｒとなる効果を生み出す。
さらに、また、ＡＣ面に入射する光束Ψの一部は、曲面形状とすることによる屈折効果によって、前方へ配光される。
さらに、また、頂点付近の曲面においても、ＡＢ面からの反射光束は、従来のプリズム形状よりも屈折透過効果が高く、全反射効果まで奏する。
第１０図は、実施例１のレンズシートの配光特性を示す。第１０図に示すように、実施例１のレンズシートでは、上述の従来例のプリズムシートと比較して、第２次透過光成分Ｔ２が低減されている。
このように、この実施例１のレンズシートにおいては、上述した垂直成分方向からの全面的な前方への屈折透過効果と、側面方向からの入射光束に対する屈折能力と全反射能力とを改良することにより、第１次透過光を増加させて配光分布を前方方向に維持したまま正面輝度を高めることができる。また、第２次透過光成分Ｔ２を抑制して戻り光成分Ｒへの奇与を増加させて光を有効に利用することができるので、光の利得特性を高めることができる。
次に、上述のようにしてレンズシートの一主面に形成されたトロイダルレンズ体と、上述のＺ＝Ｘ^２／（３＋√（９＋Ｘ^２））＋１０^−５Ｘ^４で表されるトロイダルレンズ体との形状を比較した。その結果、両者がほぼ同一の形状を有することが分かった。すなわち、熱可塑性樹脂を、トロイダルレンズ体のレンズパターンの頂点部分まで入り込ませることができ、所望とするトロイダルレンズ形状が得られることが分かった。
実施例２
（Ｒ＝５、Ｋ＝−１０、Ａ＝５×１０^−５、Ｂ、Ｃ・・・＝０の場合）
第１１図に、実施例２のレンズシートのＸＺ断面を一部拡大して示す。このレンズシートは、照明光の出射側に一つの有限な焦点距離を有し、且つ左右対称な高次の非球面のシリンドリカルレンズ体が連続的に配列されている。この非球面は、式（１）を満たすＺ＝Ｘ^２／（５＋√（２５＋９Ｘ^２））＋５×１０^−５Ｘ^４で表される。
以下、第１１図を参照しながら、垂直方向から入射する光束Ωおよび側方向から入射する光束Ψに対する、実施例２のレンズシートの作用効果について説明する。
第１１図が示すように断面形状は、第９図のレンズシートの断面形状と比較すると、曲率の大きな曲面となり光束Ωの屈折透過光の広がりは変化を受けるが、前方へ配光する。また、ＡＢ面とＡＣ面との全反射効果が増加するので第２次透過光成分Ｔ２を低減することができる。ＡＣ面の透過方向は、法線方向の変化が大きくなり、入射光束の入射角が浅くなるので、屈折効果は低下するが、前方への配光を損ねていない。
第１２図に、実施例２のレンズシートの配光特性を示す。第１２図に示すように、実施例２のレンズシートでは、上述の従来例のプリズムシートと比較して、第２次透過光成分Ｔ２が低減されている。
次に、上述の実施例１と同様にしてレンズシートを作製し、このレンズシートの一主面に形成されたトロイダルレンズ体と、上述のＺ＝Ｘ^２／（５＋√（２５＋９Ｘ^２））＋５×１０^−５Ｘ^４で表されるトロイダルレンズ体との形状を比較した。その結果、両者がほぼ同一の形状を有することが分かった。
実施例３
（Ｒ＝１、Ｋ＝−２、Ａ＝１０^−５、Ｂ、Ｃ・・・＝０の場合）
第１３図に、実施例３のレンズシートのＸＺ断面を一部拡大して示す。このレンズシートは照明光の出射側に一つの有限な焦点距離を有し、左右対称な高次の非球面のシリンドリカルレンズ体を連続的に配列されている。この非球面形状は、式（１）を満たすＺ＝Ｘ^２／（１＋√（１＋Ｘ^２））＋１０^−５Ｘ^４で表される。
以下、第１３図を参照しながら、垂直方向から入射する光束Ωおよび側方向から入射する光束Ψに対する、実施例３のレンズシートの作用効果について説明する。
第１３図に示すように、仮想光起点Ｏから出射する光束Ωの一部はＡ近傍の面では全反射して、戻り光成分Ｒとして、正面輝度を補助的に向上することができる。また、仮想光起点Ｐから出射する光束Ψに対する全反射と屈折能力により戻り光成分Ｒとして利用できる効率を高めて第２次透過光束成分Ｔ２の発生を緩和する。
第１４図は、実施例３のレンズシートの配光特性を表した分布図である。第１４図に示すように、実施例３のレンズシートでは、上述の従来例のプリムシートと比較して、第２次透過光成分Ｔ２が低減されている。
次に、上述の実施例１と同様にしてレンズシートを作製し、このレンズシートの一主面に形成されたトロイダルレンズ体と、上述のＺ＝Ｘ^２／（１＋√（１＋Ｘ^２））＋１０^−５Ｘ^４で表されるトロイダルレンズ体との形状を比較した。その結果、両者がほぼ同一の形状を有することが分かった。
実施例４
（Ｒ＝１、Ｋ＝−２、Ａ＝１０^−５、Ｂ＝０、Ｃ＝２×１０^−５、Ｄ、Ｅ・・・＝０の場合）
第１５図に、実施例４のレンズシートのＸＺ断面を一部拡大して示す。このレンズシートは、照明光の出射側に一つの有限な焦点距離を有し、且つ左右対称な高次の非球面のシリンドリカルレンズ体が連続的に配列されている。この非球面は、式（１）を満たすＺ＝Ｘ^２／（１＋√（１＋Ｘ^２））＋１０^−５Ｘ^４＋２×１０^−５Ｘ^６で表される。
以下、第１５図を参照しながら、垂直方向から入射する光束Ωおよび側方向から入射する光束Ψに対する、実施例４のレンズシートの作用効果について説明する。
第１５図に示すように、仮想光起点Ｏから出射する光束Ωの一部はＡ近傍の面では全反射して、戻り光成分Ｒとして、正面輝度を補助的に向上することができる。また、仮想光起点Ｐから出射する光束Ψに対する全反射と屈折能力により、戻り光成分Ｒに利用する効率を高めて第２次透過光束成分Ｔ２の発生を緩和できる。
第１６図に、実施例４のレンズシートの配光特性を示す。第１６図に示すように、実施例４のレンズシートでは、上述の従来例のプリズムシートと比較して、第２次透過光成分Ｔ２が低減されている。
次に、上述の実施例１と同様にしてレンズシートを作製し、このレンズシートの一主面に形成されたトロイダルレンズ体と、上述のＺ＝Ｘ^２／（１＋√（１＋Ｘ^２））＋１０^−５Ｘ^４＋２×１０^−５Ｘ^６で表されるトロイダルレンズ体との形状を比較した。その結果、両者がほぼ同一の形状を有することが分かった。
実施例５
（Ｒ＝２５、Ｋ＝−２、Ａ＝５×１０^−５、Ｂ、Ｃ・・・＝０の場合）
第１７図に、実施例５のレンズシートのＸＺ断面を一部拡大して示す。第２０図に、実施例５のレンズシートの視野特性を示す。光を出射する側の面に設けられたシリンドリカルレンズ体の断面は、第１７図に示すように、照明光の出射側に一つの有限な焦点距離を有する非球面断面形状である。その断面形状は、Ｒ＝２５、Ｋ＝−２、Ａ＝５×１０^−５、Ｂ，Ｃ・・・＝０を式（１）に代入して得られる以下の式により表される。
Ｚ＝Ｘ^２／（２５＋√（６２５＋１０Ｘ^２））＋５×１０^−５Ｘ^４
以下、第１７図を参照しながら、垂直方向から入射する光束Ωおよび側方向から入射する光束Ψに対する、実施例５のレンズシートの作用効果について説明する。
垂直方向から入射する光束Ω
まず、垂直方向から入射する光束Ωに対するレンズシートの作用効果について説明する。実施例５のレンズシートでは、入射光束Ωの全てがレンズシートの前方に屈折透過する。これにより、シート正面方位への配光比率を増加させることができるという効果を奏することができる。すなわち、実施例５のレンズシートでは、その一主面に設けられた非球面形状によって第１次透過光の全てを前方へ屈折透過させることができるので、第１次透過光の特性を改良することができるという効果を奏することができる。
これに対して、上述の従来例のプリズムシートでは、光束Ωのうち頂角近傍に入射する光束Ωの一部は、入射角が臨界角θｃ＝ｓｉｎ^−１（１／ｎ）を超えるために、全反射して戻り光になる。例えば、シート材がポリカーボネート（ｎ＝１．５９）の場合、臨界角θｃ＝３８．９７°を越える光束Ωは、全反射して戻り光となる。なお、この戻り光のうち一部分は、拡散板などにより再度プリズムシートに再入射して活用されることとなる。
側方向から入射する光束Ψ
次に、側方向から入射する光束Ψに対するレンズシートの作用効果について説明する。光束Ψのうち一部分がＡＢ面により全反射し、この全反射された光束Ψが、第２次透過光としてサイドローブ光の発生に寄与する確率を減少するようにして、ＡＣ面にて屈折または全反射して戻り光となる。一方、ＡＢ面に入射する光束Ψのうち他の部分が、サイドロープ光に影響せずに視野角を拡大する透過光となるように屈折透過する。
ここで、ＡＣ面の頂点近傍に着目すると、実施例５のレンズシートでは、ＡＣ面の頂点近傍では法線がＺ軸に対して浅い角度を形成している。したがって、ＡＢ面からの反射光束Ψを、ＡＣ面の頂点近傍にて全反射して戻り光とすることができるという効果を奏することができる。すなわち、従来例のプリズムシートでは、ＡＢ面に反射された後にＡＣ面に入射する光束Ψのうち、頂点Ａ近傍に入射する光束Ψは、サイドローブ光になっていたのに対して、実施例５のレンズシートでは、ＡＢ面にて反射された後にＡＣ面に入射する光束Ψのうち、頂点Ａ近傍に入射する光束Ψを、全反射して戻り光とすることができる。
また、仮想起点ＰからＡＣ面に入射する光束Ψのうち、接合点Ｃの近傍までの光束Ψは、曲面の屈折効果により前方配光されるので、視野角の拡大効果を奏することができる。また、本来サイドローブ光になり得る側方向への光束である接合点Ｃ近傍の光束Ψは、ＡＣ面を屈折透過して隣接非球面側へ再入射して戻り光となるので、サイドローブ光を抑制することができるという効果を奏することができる。
以上に述べたように、垂直方向からの入射光束Ωの全面的な前方への屈折透過効果と、側方向からの入射光束Ψに対する屈折能力、全反射能力および側面配光の戻し光効果とを向上することができる。これにより、第１次透過光を増加して配光分布を前方方向に維持したままで正面輝度を高めることができ、また、第２次透過光を抑制して視野角の拡大効果を生み出すことができ、さらに、戻り光への寄与を増して、光の有効活用を実現することができる（第１８図参照）。
次に、上述の実施例１と同様にしてレンズシートを作製し、このレンズシートの一主面に形成されたトロイダルレンズ体と、上述のＺ＝Ｘ^２／（２５＋√（６２５＋１０Ｘ^２））＋５×１０^−５Ｘ^４で表されるトロイダルレンズ体との形状を比較した。その結果、両者がほぼ同一の形状を有することが分かった。
実施例６
（Ｒ＝１０、Ｋ＝−４１、Ａ＝６×１０^−５、Ｂ、Ｃ・・・＝０の場合）
第１９図に、実施例６のレンズシートのＸＺ断面を一部拡大して示す。第２０図は、実施例６のレンズシートの視野特性を示す。光を出射する側の面に設けられたシリンドリカルレンズ体の断面は、第１９図に示すように、有限な焦点距離を有する非球面断面形状である。その断面形状は、Ｒ＝１０、Ｋ＝−４１、Ａ＝６×１０^−５、Ｂ、Ｃ・・・＝０を式（１）に代入して得られる以下の式により表される。
Ｚ＝Ｘ^２／（１０＋√（１００＋４０Ｘ^２））＋６×１０^−５Ｘ^４
第１９図および第２０図から、実施例６のレンズシートでは、垂直方向から入射する光束Ωおよび側方向から入射する光束Ψに対して、上述の実施例５のレンズシートとほぼ同様の作用効果を奏することができることが分かる。
次に、上述の実施例１と同様にしてレンズシートを作製し、このレンズシートの一主面に形成されたトロイダルレンズ体と、上述のＺ＝Ｘ^２／（１０＋√（１００＋４０Ｘ^２））＋６×１０^−５Ｘ^４で表されるトロイダルレンズ体との形状を比較した。その結果、両者がほぼ同一の形状を有することが分かった。
実施例７
（Ｒ＝４０、Ｋ＝−２０１、Ａ＝６×１０^−５、Ｂ、Ｃ・・・＝０の場合）
第２１図に、実施例７のレンズシートのＸＺ断面を一部拡大して示す。第２２図は、実施例７のレンズシートの配向特性を示す。光を出射する側の面に設けられたシリンドリカルレンズ体の断面は、第２１図に示すように、有限な焦点距離を有する非球面断面形状である。その断面形状は、Ｒ＝４０、Ｋ＝−２０１、Ａ＝６×１０^−５、Ｂ、Ｃ・・・＝０を式（１）に代入して得られる以下の式により表される。
Ｚ＝Ｘ^２／（４０＋√（１６００＋２００Ｘ^２））＋６×１０^−５Ｘ^４
第２１図および第２２図から、実施例６のレンズシートでは、垂直方向から入射する光束Ωおよび側方向から入射する光束Ψに対して、上述の実施例５のレンズシートとほぼ同様の作用効果を奏することができることが分かる。
次に、上述の実施例１と同様にしてレンズシートを作製し、このレンズシートの一主面に形成されたトロイダルレンズ体と、上述のＺ＝Ｘ^２／（４０＋√（１６００＋２００Ｘ^２））＋６×１０^−５Ｘ^４で表されるトロイダルレンズ体との形状を比較した。その結果、両者がほぼ同一の形状を有することが分かった。
また、図８、図１８、図２０および図２２に示すように、従来例および実施例５〜７において、正面輝度に対する半値幅による視野角は以下のようになる。
従来例：１００°
実施例５：１４５°
実施例６：１４５°
実施例７：１５０°
したがって、従来のプリズムシートでは、視野角が１００°程度であり、視野角が狭いという問題を有していたのに対して、実施例５〜７のレンズシートでは、視野角が１５０°程度であり、視野角が広いという利点を有している。すなわち、実施例５〜７のレンズシートでは、従来のプリズムシートに比して視野角を大きく向上することができるという、優れた効果を奏することができる。
上述した実施例１〜４より、式（１）において、０＜Ｒ≦３０、Ｒ−Ｋ≧５、−１５＜Ｋ≦−１、０＜Ａ、Ｂ、Ｃ・・・＜１０^−３とすることにより、以下の効果が得られることが分かる。すなわち、（１）正面方向に最も高い輝度とすることができる、（２）所定の視野角内の方向において高い輝度分布を実現できる、（３）第２次透過光を抑制できる、ということが分かる。
また、上述した実施例５〜７より、式（１）において、Ｒ≧０、Ｋ＜−１、０＜Ａ＜１０^−３、０≦Ｂ、Ｃ・・・＜１０^−３とすることにより以下の効果が得られることが分かる。すなわち、（１）正面方向に最も高い輝度とすることができる、（２）所定の視野角内の方向において高い輝度分布を実現できる、（３）第２次透過光を抑制できる、（４）視野角を拡大できる、ということが分かる。
次に、ピーク輝度分布に基づく、先端頂点の曲率半径Ｒ、コーニック定数Ｋ、非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ・・・の数値範囲に関する検討結果について説明する。
実施例８
（Ｋ＝−１の場合）
コーニック定数Ｋ＝−１を代入した上述の式（１）について、先端頂点の曲率半径Ｒと非球面係数Ａとの変化に応じたピーク輝度分布を求めた。第２３図は、コーニック定数Ｋ＝−１の場合のピーク輝度分布を示す。
実施例９
（Ｋ＝−１．５の場合）
コーニック定数Ｋ＝−１．５を代入した上述の式（１）について、先端頂点の曲率半径Ｒと非球面係数Ａとの変化に応じたピーク輝度分布を求めた。第２４図は、コーニック定数Ｋ＝−１．５の場合のピーク輝度分布を示す。
実施例１０
（Ｋ＝−２の場合）
コーニック定数Ｋ＝−２を代入した上述の式（１）について、先端頂点の曲率半径Ｒと非球面係数Ａとの変化に応じたピーク輝度分布を求めた。第２５図は、Ｋ＝−２の場合のピーク輝度分布を示す。
実施例１１
（Ｋ＝−５の場合）
コーニック定数Ｋ＝−５を代入した上述の式（１）について、先端頂点の曲率半径Ｒと非球面係数Ａとの変化に応じたピーク輝度分布を求めた。第２６図は、Ｋ＝−５の場合のピーク輝度分布を示す。
実施例１２
（Ｋ＝−１０の場合）
コーニック定数Ｋ＝−１０を代入した上述の式（１）について、先端頂点の曲率半径Ｒと非球面係数Ａとの変化に応じたピーク輝度分布を求めた。第２７図は、Ｋ＝−１０の場合のピーク輝度分布を示す。
実施例１３
（Ｋ＝−１５の場合）
コーニック定数Ｋ＝−１５を代入した上述の式（１）について、先端頂点の曲率半径Ｒと非球面係数Ａとの変化に応じたピーク輝度分布を求めた。第２８図は、Ｋ＝−１５の場合のピーク輝度分布を示す。
実施例１４
（Ｋ＝−２０の場合）
コーニック定数Ｋ＝−２０を代入した上述の式（１）について、先端頂点の曲率半径Ｒと非球面係数Ａとの変化に応じたピーク輝度分布を求めた。第２９図は、Ｋ＝−２０の場合のピーク輝度分布を示す。
次に、レンズシートの裏面側に設けられた凸部に関する検討結果について説明する。
実施例１５
まず、弾性ロールを以下のようにして作製した。Ｎｉメッキによりシームレスの筒を形成し、この表面にＣｒメッキ処理を施した後、０．２Ｓまで研磨することにより、厚さ３４０ミクロンを有するシームレスの筒（以下、フレキシブルスリーブ）を作製した。そして、このフレキシブルスリーブの外周面をステンレス材（ＳＵＳ材）により処理した。
次に、不二製作所製のビーズブラスト処理機により、所定の粒径（直径）を有するガラスビーズをフレキシブルスリーブに対して打ち込んで、フレキシブルスリーブの外周面に対して凹凸形状を形成した。なお、打ち込みの角度は、フレキシブルスリーブの外周面の垂線に対して約３０°とした。
次に、冷却媒体を通せるロール上に弾性体を貼り付け、その上にフレキシブルスリーブを被せて、弾性体とフレキシブルスリーブとの間に冷却水を流せる構成を有する弾性ロールを得た。なお、弾性体としては、硬度８５度を有するニトリルゴム（ＮＢＲ）を用い、その厚さは２０ｍｍとした。また、弾性ロールの直径Φは２６０ｍｍ、面長（成形ロールの幅）は４５０ｍｍとした。
そして、上述のようにして得られた弾性ロールを押出シート精密成形装置に取り付け、以下のようにしてレンズシートを作製した。
まず、ポリカーボネートＥ２０００Ｒ（三菱エンジニアリングプラスチック社製）をＴダイから連続吐出させて、成形ロールおよび弾性ロールによりニップした後、成形ロールに巻きつかせた。なお、成形ロールの表面温度はＴｇ＋３５℃に保持し、弾性ロール１４の表面温度は７５℃に保持した。ここで、Ｔｇは、ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度である。
その後、冷却ロールにより成形ロールからシートを剥離した。なお、冷却ロールの表面温度は１１５℃に保持した。また、引き取り機の速度は７ｍ／ｍｉｎとした。以上により、表面にシリンドリカルレンズ体が設けられ、裏面に凸部が設けられた厚み２２０μｍのレンズシートを得た。
上述の成形ロールおよび弾性ロールの表面温度は、これらのロール表面にセンサを接触させ、樹脂の熱の影響を受けにくいニップ直前の位置で測定したものである。また、冷却ロールの表面温度は、冷却ロールの表面にセンサを接触させ、この冷却ロールと成形ロールとによりシートをニップする位置で測定したものである。なお、温度計としては、ハンディタイプディジタル温度計（チノー社製、商品名：ＮＤ５１１−ＫＨＮ）を用い、センサとしては、表面温度測定用センサ（安立計器社製、商品名Ｕ−１６１Ｋ−００−Ｄ０−１）を用いた。
実施例１６〜２５
各実施例毎に粒径（直径）の異なるガラスビーズを用いてフレキシブルスリーブの外周面に対して凹凸形状を形成し、このフレキシブルスリーブを備えた弾性ロールによりシートの裏面側を成形する以外のことは、上述の実施例１とすべて同様にしてレンズシートを得た。
次に、上述のようにして得られた実施例１５〜２５のレンズシートの裏面側に設けられた凸部の個数、凸部の間隔、十点平均粗さ、１％面積に達する凸部の高さ、動摩擦係数、正面輝度相対値、摺動試験、および外観にじみの評価を行った。
凸部の個数の評価
レンズシートの裏面を３次元形状測定機（小坂製作所製、商品名：Ｅ４１００）にて測定した。そして、測定された表面形状を、最小二乗法により測定斜面の斜め演算・補正を行って平均中心面（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４）を得た。その後、この平均中心面から０．２０μｍ以上の高さを有する凸部の個数を算出した。
凸部の間隔の評価
上述の平均中心面から０．２μｍの高さを有する凸部の平均間隔を求めた。
十点平均粗さの評価
また、上述の平均中心面からの最大高さ５点と最大谷高さ５点との差分を平均化し、十点平均粗さＳＲｚを算出した。
１％面積に達する凸部の高さの評価
ある中心面の法線方向からの投影範囲において、凸部を中心面と平行に切断した断面の総面積の割合が、投影面積に対して１％である時の中心面から切断面までの高さを求めた。１０００μｍ×５００μｍの範囲において、断面積が面積比１％（５０００μｍ^２）に達するときの高さを求めた。
動摩擦係数の評価
表面測定機（新東科学（株）製、商品名：Ｔｙｐｅ−２２）を用いて、荷重２００ｇにて摺動対象としての恵和製の拡散シートＢＳ７０２に対するレンズシート裏面側の摩擦を測定した。
正面輝度相対値の評価
実機特性を評価するために、ソニー製の市販の１９インチＴＶ（ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）にレンズシートを装着した。具体的には、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）を格納したユニット上に、光の混合・ムラ消しを目的とする拡散板、実施例のレンズシートを順次装着してバックライトシステムとし、このバックライトシステム上に液晶パネルを装着して液晶表示装置を得た。そして、この液晶表示装置の正面輝度をコニカミノルタ社製のＣＳ−１０００により測定した。
そして、裏面側に対する凸部の形成を省略する以外のことは実施例と同様にして作製されたレンズシートを同様にソニー製の市販の１９インチＴＶに装着して液晶表示装置を得て、この液晶表示装置の正面輝度をコニカミノルタ社製のＣＳ−１０００により測定した。
そして、後者の液晶表示装置の正面輝度を基準にして、前者の液晶表示装置の正面輝度の相対値を求めた。
摺動試験による評価
表面測定機（新東科学（株）製、商品名：Ｈｅｉｄｏｎ Ｔｙｐｅ−２２）を用いて、レンズシートの裏面と拡散板（ＭＳ樹脂）との摺動試験を行った。なお、荷重は２００ｇ、摺動回数は１００回往復とした。そして、市販の写真ネガ観察用のバックライトユニット越しに摺動面の傷の跡を観察し、その傷の程度を、（１）傷が僅かにある、（２）傷が一部分にある、（３）傷が全体的にある、の３段階により評価した。
外観にじみの評価
上述の正面輝度相対値の評価の場合と同様にして、ソニー製の市販の１９インチＴＶにレンズシートを装着して液晶パネルを観察した際に、外観状にじみ状態（輝度ムラ）が観察されるかどうかを目視にて観察方向を変えながら確認した。
実施例２６〜３６
成形面が鏡面状の成形ロールを準備し、この成形ロールを用いてレンズシートを作製する以外のことは上述の実施例１５〜２５とすべて同様にして、表面側にレンズが設けられず、裏面側に凹凸形状が設けられたレンズシートを得た。
ヘイズの評価
そして、上述のようにして得られた実施例２６〜３６のレンズシートのヘイズ（曇り度）を、ヘイズメータ（村上色彩社製、商品名：ＨＭ−１５０）を用いて測定した。
平均傾斜勾配の評価
また、上述のようにして得られた実施例２２〜３２のレンズシートの平均傾斜勾配を求めた。
平均傾斜勾配は、粗さ曲線の中心上に直行座標軸Ｘ、Ｙ軸を置き中心面に直行する軸をＺ軸とし、粗さ曲面をｆ（ｘ、ｙ）、基準面の大きさＬｘ、Ｌｙとしたとき、以下の式で与えられる。

第３０図および第３１図に、上述のようにして得られた評価結果を示す。なお、摺動試験の判定結果欄の数字は以下の判定結果を示す。
１：傷が全体的にある ２：傷が一部分にある ３：傷が僅かにある
第３２図は、０．２μｍ以上の凸部の個数と輝度相対値との関係を示すグラフである。第３３図は、０．２μｍ以上の凸部の個数と外観にじみとの関係を示すグラフである。第３４図は、０．２μｍ以上の凸部の間隔と輝度相対値との関係を示すグラフである。第３５図は、０．２μｍ以上の凸部の間隔と摺動試験結果との関係を示すグラフである。第３６図は、０．２μｍ以上の凸部の間隔と外観にじみとの関係を示すグラフである。第３７図は、十点平均粗さＳＲｚと輝度相対値との関係を示すグラフである。第３８図は、十点平均粗さＳＲｚと摺動試験結果との関係を示すグラフである。第３９図は、凸面積１％時の高さと輝度相対値との関係を示すグラフである。第４０図は、凸面積１％時の高さと摺動試験結果との関係を示すグラフである。第４１図は、ヘイズと輝度相対値との関係を示すグラフである。第４２図は、平均傾斜勾配と輝度相対値との関係を示すグラフである。
第３０図〜第４１図の評価結果より以下のことが下のことが分かる。
凸部の個数の評価結果
外観にじみの評価結果から（第３３図参照）、凸部の密度を７０個／ｍｍ^２以上にすることにより、レンズシートの裏面側に設けられた拡散板の平面部分との干渉による外観にじみを改善できることが分かる。
また、正面輝度相対値の評価結果から（第３２図参照）、凸部の密度を４００個／ｍｍ^２以下にすることにより、レンズシートの裏面側に凸部を設けることによる液晶表示装置の輝度低下を抑制できることが分かる。
凸部の間隔の評価結果
正面輝度相対値の評価結果から（第３４図参照）、凸部の平均間隔を５０μｍ以上にすることにより、レンズシートの裏面側に凸部を設けることによる液晶表示装置の輝度低下を抑制できることが分かる。
また、摺動試験の評価結果および外観にじみの評価結果から（第３５図および第３６図参照）、凸部の平均間隔を１２０μｍ以下にすることにより、レンズシートの裏面により拡散板表面に傷が発生することを防止でき、且つ、レンズシートの裏面側に設けられた拡散板の平面部分との干渉による外観にじみを改善できることが分かる。
十点平均粗さの評価
摺動試験の評価結果および外観にじみの評価結果から（第３０図および第３８図参照）、凸部の十点平均粗さＳＲｚ値を１μｍ以上にすることにより、レンズシートの裏面により拡散板表面に傷が発生することを防止でき、且つ、レンズシートの裏面側に設けられた拡散板の平面部分との干渉による外観にじみを改善できることが分かる。
また、正面輝度相対値の評価結果から（第３７図参照）、凸部の十点平均粗さＳＲｚを１５μｍ以下にすることにより、レンズシートの裏面側に凸部を設けることによる液晶表示装置の輝度低下を抑制できることが分かる。
１％面積に達する凸部の高さの評価結果
摺動試験の評価結果および外観にじみの評価結果から（第３０図および第４０図参照）、凸部面積の凸部１％時の高さを１μｍ以上にすることにより、レンズシートの裏面により拡散板表面に傷が発生することを防止でき、且つ、レンズシートの裏面側に設けられた拡散板の平面部分との干渉による外観にじみを改善できることが分かる。
また、正面輝度相対値の評価結果から（第３９図参照）、凸部面積の凸部１％時の高さを７μｍ以下にすることにより、レンズシートの裏面側に凸部を設けることによる液晶表示装置の輝度低下を抑制できることが分かる。
ヘイズの評価結果
正面輝度相対値の評価結果から（第４１図参照）、レンズパターンを形成しない状態においてレンズシートの曇り度を６０％以下とすることにより、レンズシートの裏面側に凸部を設けることによる液晶表示装置の輝度低下を抑制することができ、レンズパターンを形成しない状態においてレンズシートの曇り度を２０％以下とすることにより、レンズシートの裏面側に凸部を設けることによる液晶表示装置の輝度低下をさらに抑制できることが分かる。
平均傾斜勾配の評価結果
正面輝度の評価結果から（第４２図参照）、レンズパターンを形成しない状態において平均傾斜勾配δａを０．２５（ｒａｄ）以下にすることにより、レンズシートの輝度低下を抑制できることが分かる。
上述のように、レンズシートの裏面に凸部を設けることにより、輝度を損なわずに、外観にじみの改善や摺動特性などの機械特性の改善をすることができる。外観にじみの軽減は、凸部による拡散板への貼り付きが防止されたためと考えられる。また、摺動試験特性の改善は、凸成分により摺動時の摩擦が低減されたためと考えられる。
この発明は、上述したこの発明の実施形態に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、導光板の上部に配置して同様の正面輝度の向上効果を得ることができる。
また、例えば、液晶を利用するディスプレイ内で、バックライトの導光板からの出射側面にレンズシートを配置しても、あるいは液晶パネルの入射側前部にレンズシートを配置しても同様の効果を奏することができる。
また、上述の一実施形態では、１枚のレンズシートをバックライトおよび液晶表示装置に備える場合を例として説明したが、複数枚のレンズシートを備えるようにしてもよい。
また、バックライト１は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、導光板、またはＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）発光面、面発光ＣＣＦＬ（冷陰極蛍光管）、その他の光源の上方に、レンズシート１４を備えた構成としてもよい。この場合にも、上述の一実施形態と同様の正面輝度向上効果を得ることができる。
上述の一実施形態では、溶融押出法により、レンズシートを作製する場合について説明したが、熱プレス法によりレンズシートを作製するようにしてもよい。例えば、プレス板の裏面を成形する面に対して、市販のビーズブラスト、サンドブラスト機を用いるとともに、粒の種類、粒径およびショット速度を変化させることにより凹凸形状を作製する。このようにして得られたプレス板と、シリンドリカルレンズ体を成形するための凹凸形状が設けられたプレス板とを用いて、熱可塑性の樹脂を真空熱プレスすることで、レンズシートを得ることができる。
溶融押出法によるレンズシートの製造方法を以下により具体的に示す。
まず、不二製作所製のビーズブラスト処理機により、例えば厚さｔ＝１ｍｍを有する市販のＳＵＳ材板にガラスビーズの粒径を打ち込み、レンズシートの裏面側を成形するためのプレスプレートを作製する。この際、打ち込み角度は、例えばＳＵＳ材板の垂直方向より約３０°の角度に設定される。
次に、例えばポリカーボネートなどからなる厚さｔ＝２００μｍのなるシートを、上述のようにして得られたプレスシートと、レンズパターンが設けられた金型とにて挟み込み、例えば真空熱プレス機にて１７０℃×１０ｋｇ／ｃｍ^２にて１０分間プレス成形し、常温まで冷却する。これにより、目的とするレンズシートが得られる。
また、上述の一実施形態では、弾性ロール２４の円柱面に凸部１６を設けて、レンズシート１４の裏面に凸部１６を形成する場合を例として示したが、弾性ロール２４の円柱面の形状はこれに限定されるものではない。例えば、レンズシート１４の裏面を平面状とする場合には、弾性ロール２４の円柱面を鏡面状としてもよい。
また、上述の一実施形態において、レンズシート１４への傷つきを防止するためにプロテクトシートを液晶表示装置にさらに備えるようにしてもよい。このプロテクトシートの一主面は平面状とされ、他主面はレンズシート１４の裏面と同様に凸部が設けられた凹凸状とされる。プロテクトシートの片面にのみ凸部を形成する場合には、この凸部が設けられた側の面が光源１２と対向するようにしてプロテクトシートは液晶表示装置に設けられる。なお、プロテクトシートの両面に凸部を設けるようにしてもよい。
このプロテクトシートは、例えば、レンズシート１４と反射型偏光板１８のとの間に設けることができる。また、反射型偏光板１８に代えてプロテクトシートを備えるようにしてもよい。

Claims (13)

1. 高次の非球面を有するシリンドリカルレンズ体が一主面に連続して列をなすように設けられた光学シートにおいて、
   上記光学シートの法線方向に平行にＺ軸をとり、上記シリンドリカルレンズ体の列の方向にＸ軸を取ったとき、上記シリンドリカルレンズの断面形状が、以下の式を満たすことを特徴とする光学シート。
   Ｚ＝Ｘ^２／（Ｒ＋√（Ｒ^２−（１＋Ｋ）Ｘ^２））＋ＡＸ^４＋ＢＸ^５＋ＣＸ^６＋・・・・
   （但し、Ｒは先端頂点の曲率半径であり、Ｋはコーニック定数であり、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・は非球面係数である。）
2. 上記曲率半径Ｒ、コーニック定数Ｋおよび非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ・・・が以下の数値範囲を満たすことを特徴とする請求の範囲１記載の光学シート。
   Ｒ≧０
   Ｋ＜−１
   ０＜Ａ＜１０^−３
   ０≦Ｂ、Ｃ・・・＜１０^−３
3. 上記曲率半径Ｒ、コーニック定数Ｋおよび非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ・・・が以下の数値範囲を満たすことを特徴とする請求の範囲１記載の光学シート。
   ０＜Ｒ≦７２
   −１５＜Ｋ≦−１
   Ｒ−Ｋ≧５
   ０＜Ａ、Ｂ、Ｃ・・・＜１０^−３
4. 上記曲率半径Ｒ、コーニック定数Ｋおよび非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ・・・が以下の数値範囲を満たすことを特徴とする請求の範囲１記載の光学シート。
   ０＜Ｒ≦３０
   −１５＜Ｋ≦−１
   Ｒ−Ｋ≧５
   ０＜Ａ、Ｂ、Ｃ・・・＜１０^−３
5. 上記シリンドリカルレンズ体が設けられた一主面とは反対側の他主面には、平均中心面からの０．２０μｍ以上の高さを有する凸部がさらに設けられ、
   上記凸部の密度が７０個／ｍｍ^２以上５００個／ｍｍ^２以下であることを特徴とする請求の範囲１記載の光学シート。
6. 上記シリンドリカルレンズ体が設けられた一主面とは反対側の他主面には、平均中心面からの０．２０μｍ以上の高さを有する凸部がさらに設けられ、
   上記凸部の平均間隔が５０μｍ以上１２０μｍ以下であることを特徴とする請求の範囲１記載の光学シート。
7. 上記シリンドリカルレンズ体が設けられた一主面とは反対側の他主面には、凸部がさらに設けられ、
   上記凸部は、上記シリンドリカルレンズ体を形成しない状態において上記光学シートの曇り度が６０％以下となるように設けられていることを特徴とする請求の範囲１記載の光学シート。
8. 上記シリンドリカルレンズ体が設けられた一主面とは反対側の他主面には、凸部がさらに設けられ、
   上記凸部は、上記シリンドリカルレンズ体を形成しない状態において上記光学シートの曇り度が２０％以下となるように設けられていることを特徴とする請求の範囲１記載の光学シート。
9. 上記シリンドリカルレンズ体が設けられた一主面とは反対側の他主面には、凸部がさらに設けられ、
   上記凸部の十点平均粗さＳＲｚが、１μｍ以上１５μｍ以下であることを特徴とする請求の範囲１記載の光学シート。
10. 上記シリンドリカルレンズ体が設けられた一主面とは反対側の他主面には、凸部がさらに設けられ、
    上記凸部面積の凸部１％時の高さが１μｍ以上７μｍ以下であることを特徴とする請求の範囲１記載の光学シート。
11. 上記シリンドリカルレンズ体が設けられた一主面とは反対側の他主面には、凸部がさらに設けられ、
    上記凸部が設けられた側の面の平均傾斜勾配が、０．２５以下であることを特徴とする請求の範囲１記載の光学シート。
12. 照明光を出射する光源と、
    上記光源から出射された照明光の指向性を高める光学シートと
    を備え、
    上記光学シートの照明光の出射側には、
    高次の非球面を有するシリンドリカルレンズ体が連続して列をなすように設けられ、
    上記光学シートの法線方向に平行にＺ軸をとり、上記シリンドリカルレンズ体の列の方向にＸ軸を取ったとき、上記シリンドリカルレンズの断面形状が、以下の式を満たすことを特徴とするバックライト。
    Ｚ＝Ｘ^２／（Ｒ＋√（Ｒ^２−（１＋Ｋ）Ｘ^２））＋ＡＸ^４＋ＢＸ^５＋ＣＸ^６＋・・・・
    （但し、Ｒは先端頂点の曲率半径であり、Ｋはコーニック定数であり、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・は非球面係数である。）
13. 照明光を出射する光源と、
    上記バックライトから出射された照明光の指向性を高める光学シートと、
    上記光学シートから出射された照明光に基づき映像を表示する液晶パネルと
    を備え、
    上記光学シートの照明光の出射側には、
    高次の非球面を有するシリンドリカルレンズ体が連続して列をなすように設けられ、
    上記光学シートの法線方向に平行にＺ軸をとり、上記シリンドリカルレンズ体の列の方向にＸ軸を取ったとき、上記シリンドリカルレンズの断面形状が、以下の式を満たすことを特徴とする液晶表示装置。
    Ｚ＝Ｘ^２／（Ｒ＋√（Ｒ^２−（１＋Ｋ）Ｘ^２））＋ＡＸ^４＋ＢＸ^５＋ＣＸ^６＋・・・・
    （但し、Ｒは先端頂点の曲率半径であり、Ｋはコーニック定数であり、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・は非球面係数である。）

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