JPWO2008069324A1 - 光拡散性光学フィルム及びその製造方法、プリズムシート、並びに面光源装置 - Google Patents

光拡散性光学フィルム及びその製造方法、プリズムシート、並びに面光源装置 Download PDF

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Abstract

透光性基材（４３）とその上面に付された透光性薄膜（４５）とからなる光拡散性光学フィルムの透光性基材（４３）の下面に、複数のプリズム列（４１１）を互いに並列に配列したプリズム構造を付してなるプリズムシート。透光性薄膜（４５）は、下面が透光性基材（４３）に接合されており、上面が規則的/周期的な凹凸の構造単位（４５１）を備えている。透光性薄膜（４５）は、上面の傾斜角が４〜20度である部分の面積占有率が25％以上であり、さらに、上面の算術平均傾斜角ＲΔａが1.0〜15度である。

Description

本発明は、光拡散性光学フィルム、それを用いたプリズムシート、及びこれらを用いた面光源装置に関するものである。特に、本発明は、液晶表示装置のバックライトとして使用され得る面光源装置、該面光源装置を構成するのに好適なプリズムシート、及び前記面光源装置またはプリズムシートを構成するのに好適な光拡散性光学フィルムに関するものである。
近年、カラー液晶表示装置は、携帯用ノートパソコン、デスクトップパソコンのモニター、携帯用テレビあるいはビデオ一体型テレビ等の画像表示手段として種々の分野で広く使用されてきている。この液晶表示装置で使用される液晶表示素子（液晶パネル）は、それ自体で発光するものではなく、光シャッターの役割を果たすものである。かくして、液晶表示装置の画像表示性能の向上のためには、液晶パネルの背後にバックライトと呼ばれるの面光源装置を配置して、該面光源装置から発せられる光により液晶パネルを背面から照明することが、一般的に行われている。
このようなバックライトは、例えば特開平２−８４６１８号公報（特許文献１）や実開平３−６９１８４号公報（特許文献２）に記載されているように、一次光源としての蛍光管、導光体、反射シート、及び光偏向素子としてのプリズムシート等から構成される。このうち、プリズムシートは、導光体の光出射面上に配置され、バックライトの光学的な効率を改善して輝度を向上させるためのものであり、例えば、透光性シートの一方の表面に頂角６０°〜１００°の断面二等辺三角形状のプリズム列をピッチ５０μｍで並列配置してなるプリズムシートである。
プリズムシートとしては、特開平６−３２４２０５号公報（特許文献３）、特開平１０−１６０９１４号公報（特許文献４）及び特開２０００−３５３４１３号公報（特許文献５）に記載されているように、光拡散シートまたは光拡散フィルムの機能を持たせるべく、プリズム列を形成した面と反対側の面に光拡散機能を有する表面構造を形成することが提案されている。特許文献３のプリズムシートでは、光拡散機能を有し高さが光源光の波長以上で１００μｍ以下の突起群を形成することで、面光源装置の輝度向上及び輝度ばらつきの低減をはかっている。特許文献４のプリズムシートでは、コーティングタイプ、エンボスタイプまたはサンドブラストタイプの光拡散層を形成することで、面光源装置の輝度向上及び視野角拡大をはかっている。特許文献５のプリズムシートでは、透明ビーズなどの光拡散性微粒子層を塗布することで、輝度向上及び視野角拡大をはかっている。
また、特許第２８５５５１０号公報（特許文献６）には、プリズムシート（レンズシート）のプリズム列（レンズ）配列面と反対側の裏面に、多角柱状の微小突起を多数ランダムな二次元分布にて配列してなる微小突起群を形成することにより、プリズムシートに隣接して配置される導光体との密着がなく、干渉縞の発生が防止され、所望の方向への出射光量を増加させ輝度を向上させることが開示されている。更に、特開平９−２１９０７号公報（特許文献７）には、プリズムシートのプリズム構造形成面と反対側の裏面に、円柱形状、多角柱形状または半球形状の突起部を複数形成することにより、該プリズムシートに隣接して配置される拡散シートとの間に僅かな隙間が形成されないようにし、ニュートンリングの発生を防止することが開示されている。
特開平２−８４６１８号公報 実開平３−６９１８４号公報 特開平６−３２４２０５号公報 特開平１０−１６０９１４号公報 特開２０００−３５３４１３号公報 特許第２８５５５１０号公報 特開平９−２１９０７号公報
以上のように、プリズムシートの裏面に形成される表面構造の機能としては、所要の光拡散機能に加えて、隣接して配置される部材に対する密着及びこれによる干渉縞発生の防止がある。
更に、プリズムシートの表面構造の更に別の機能として、プリズム列等のレンズの表面構造欠陥の視認性を低減したり導光体の光出射面またはその反対側の裏面に形成したマット構造やレンズ列配列構造等の表面構造欠陥の視認性を低減したりする、いわゆる欠陥隠蔽が挙げられる。この欠陥隠蔽は、とくに一次光源として高輝度の光源が使用される場合、更にプリズムシートのレンズ形成面が導光体の方を向いて配置される場合に、重要性が増大する。
而して、プリズムシートのプリズム形成面と反対側の面に光拡散機能を有する表面構造を形成すると、導光体から出射されプリズムシートのプリズムで内面反射された非常に指向性の強い光が光拡散機能を有する表面構造と干渉し、塗膜内部の微粒子や表面の凹凸が非常にぎらつくスペックルやスパークリングと呼ばれるぎらつき現象が発生することがある。この場合、表示画像が非常に見づらくなるので、近年、このぎらつき現象を解決することが強く要求されている。上記特許文献３〜７には、このようなぎらつき現象を解消または低減するという技術的課題の示唆はない。
以上のような光拡散機能を有する表面構造に起因するぎらつき現象を抑制する為には、表面構造を形成する塗膜への微粒子の添加量を増加させることにより光拡散性を高めることが考えられる。これによって、ぎらつき現象をある程度減少させることができるが、微粒子の添加量を増加させ過ぎると、面光源装置または液晶表示装置の輝度が大幅に低下してしまうことがある。
そこで、本発明は、面光源装置または液晶表示装置の輝度の大幅な低下を招くことなく、液晶表示装置におけるぎらつき現象を低減することが可能で欠陥隠蔽性の良好なプリズムシートを提供することを目的とするものである。
また、本発明の他の目的は、そのようなプリズムシートの作製に好適な光拡散性光学フィルム、及び上記プリズムシートを用いて構成される面光源装置を提供することにある。
本発明によれば、上記いずれかの課題を解決するものとして、
透光性基材と該透光性基材の少なくとも一方の主面に付された透光性薄膜とからなり、
該透光性薄膜は、第１の主面が前記透光性基材に接合されており、第２の主面が規則的/周期的な凹凸の構造単位を備えており、
前記第2主面の傾斜角が４〜20度である部分の面積占有率が25％以上であり、さらに、前記第2主面の算術平均傾斜角ＲΔａが、1.0〜15度であることを特徴とする光拡散性光学フィルム、
が提供される。
本発明の一態様においては、前記構造単位の外径は2〜60μｍである。本発明の一態様においては、前記構造単位の基底面積は3.0〜3000μｍ２である。本発明の一態様においては、前記構造単位の高低差は0.5〜10μｍである。本発明の一態様においては、前記構造単位の配列ピッチは2〜８０μｍである。本発明の一態様においては、前記構造単位の配列ピッチが10μｍ以上で、少なくとも該構造単位の表面に該表面からの微細凹凸変化量として０．１〜5μｍの不規則な微細凹凸形状を付与したものである。本発明の一態様においては、前記構造単位の付与された凹凸構造の表面粗さにおける局部山頂の平均間隔Sが5〜50μｍである。本発明の一態様においては、前記構造単位は略六方最密に配列されている。本発明の一態様においては、前記構造単位は、外径及び／または形状の異なるものが２種類以上混在している。
本発明の一態様においては、前記第２の主面の算術平均粗さＲａは0.10〜1.00μｍである。本発明の一態様においては、前記第２の主面の十点平均粗さＲｚは0.5〜5.0μｍである。本発明の一態様においては、前記透光性薄膜の厚さが１０〜30μｍである。
本発明の一態様においては、前記透光性基材は内部に光拡散材を含んでいる。本発明の一態様においては、前記透光性薄膜は内部に光拡散材を含んでいる。本発明の一態様においては、前記光拡散材の平均粒径は２〜10μｍである。本発明の一態様においては、前記光拡散材の粒径分布における標準偏差が５μｍ以内である。本発明の一態様においては、前記光拡散材と前記透光性薄膜のバインダーとの屈折率差が０．０２〜０．０９である。本発明の一態様においては、前記透光性薄膜に対する前記光拡散材の重量割合が４０％以下である。
本発明の一態様においては、前記光拡散性光学フィルムは、平行光を入射したときの出射光分布の半値全幅が0.7〜２０度である。本発明の一態様においては、光拡散性光学フィルムは、ヘイズ値が5〜82％である。本発明の一態様においては、前記光拡散性光学フィルムは、隠蔽度が１１ｌｐ／ｍｍ以下である。
また、本発明によれば、上記いずれかの課題を解決するものとして、上記の光拡散性光学フィルムの前記透光性基材の他方の主面に、レンズ構造を具備してなることを特徴とするレンズシート、が提供される。
本発明の一態様においては、前記レンズ構造は、複数のプリズム列を互いに並列に配列した構造である。
また、本発明によれば、上記いずれかの課題を解決するものとして、
一次光源と、該一次光源から発せられる光が導入され導光され出射する導光体と、該導光体からの出射光が入光するように配置された光偏向素子を備えたエッジライト方式の面光源装置であって、該面光源装置における光偏向素子と液晶表示パネルの間に拡散シ−ト部材が介在せず、前記光偏向素子から出射した光が前記液晶表示パネルへ直接入射する機構を有する、上記の光拡散性光学フィルムを用いた、液晶表示装置及び該表示装置に用いる面光源装置、
が提供される。
本発明の一態様においては、前記液晶表示装置及び該表示装置に用いる面光源装置は、前記光拡散性光学フィルムの透光性薄膜に対する前記光拡散材の重量割合が４０％以下である光拡散性光学フィルムを用いた光偏向素子から構成される。本発明の一態様においては、前記液晶表示装置及び該表示装置に用いる面光源装置は、平行光を入射したときの出射光分布の半値全幅が１．５〜２０度であることを特徴とする光拡散性光学フィルムを用いた光偏向素子から構成される。本発明の一態様においては、前記液晶表示装置及び該表示装置に用いる面光源装置は、ヘイズ値が１２〜82％であることを特徴とする光拡散性光学フィルムを用いた光偏向素子から構成される。
また、本発明によれば、上記いずれかの課題を解決するものとして、
一次光源と、該一次光源から発せられる光が導入され導光され出射する導光体と、該導光体からの出射光が入光するように配置された光偏向素子と、該光偏向素子から出光する光が入射するように配置された光拡散素子とを備えたエッジライト方式の面光源装置であって、上記の光拡散性光学フィルムを用いた光偏向素子から構成される面光源装置、
が提供される。
本発明の一態様においては、前記透光性薄膜に対する前記光拡散材の重量割合が２０％以下である。本発明の一態様においては、前記光拡散性光学フィルムは、平行光を入射したときの出射光分布の半値全幅が０．７〜１０度である。本発明の一態様においては、前記光拡散性光学フィルムは、ヘイズ値が５〜５０％である。本発明の一態様においては、前記面光源装置からの出射光分布の半値全幅が１５〜２３度である。
本発明の一態様においては、前記光拡散性光学フィルムの前記第２の主面において、前記導光体の光入射端面に対応する位置から前記導光体の前記光入射端面における厚さの２〜３０倍の距離までの領域では、20度以上の凹凸構造の面積占有率が変化している。本発明の一態様においては、前記凹凸構造は、凸部または凹部からなる構造単位を離散的に複数配列してなるものであり、前記構造単位が規則性をもって配置されており、前記構造単位の外径を変化させることで、前記面積占有率を変化させている。本発明の一態様においては、前記凹凸構造は、凸部または凹部からなる構造単位を離散的に複数配列してなるものであり、前記構造単位が規則性をもって配置されており、前記構造単位の配置密度を変化させることで、前記面積占有率を変化させている。
また、本発明によれば、上記いずれかの課題を解決するものとして、
光入射面及びその反対側の光出射面を有する光拡散素子と、該光拡散素子の光入射面に隣接して配置された一次光源とを備えている直下方式の面光源装置であって、
前記光拡散素子が少なくとも１枚の上記の光拡散性光学フィルムからなることを特徴とする面光源装置、
が提供される。
また、本発明によれば、上記いずれかの課題を解決するものとして、
上記の光拡散性光学フィルムを製造する方法であって、
金属部材の表面に形成されたレジスト膜のパターニングを行うことで該レジスト膜に前記構造単位の配列に対応するパターンにて配列された複数の開口部を形成し、前記金属部材を前記開口部を介してエッチング処理することで成形用型素材を作製し、該成形用型素材またはそれに対して表面加工を施したものからなる成形用型部材を用いて前記透光性基材の少なくとも一方の主面上にて光硬化性樹脂に対する転写賦形を行って、前記凹凸構造を備えた透光性薄膜を形成することを特徴とする、光拡散性光学フィルムの製造方法、
が提供される。
本発明の一態様においては、前記金属部材の表面は平滑面である。本発明の一態様においては、前記金属部材の表面の算術平均粗さＲａが0.5μｍ以下（好ましくは0.3μｍ以下、さらに好ましくは0.1μｍ以下）である。本発明の一態様においては、前記金属部材の表面の十点平均粗さＲｚが1.0μｍ以下（好ましくは0.5μｍ以下、さらに好ましくは0.3μｍ以下）である。
本発明の一態様においては、前記レジスト膜のパターニングは、前記レジスト膜に対する前記パターンまたはそれ以外の部分に対応する部分的レーザー光照射及びこれに続く前記パターンまたはそれを除く部分での前記レジスト膜の部分的溶出（現像プロセス）によりなされる。本発明の一態様においては、前記レジスト膜のパターニングは、前記レジスト膜に対する前記パターンまたはそれ以外の部分での部分的レーザー光照射による前記レジスト膜の部分的除去によりなされる。本発明の一態様においては、前記レーザー光としてＹＡＧレーザー光を用いる。本発明の一態様においては、前記開口部またはそれ以外の部分の外径が2〜80μｍである。本発明の一態様においては、前記エッチング処理は薬液
（ウエット）エッチングによる。本発明の一態様においては、前記エッチング処理によって前記金属部材に、表面方向が０．１〜１５μｍで、深さ方向が０．３〜３０μｍである凹部が形成される。本発明の一態様においては、前記エッチング処理はブラスト処理による。本発明の一態様においては、前記エッチング処理は電解研磨による。本発明の一態様においては、前記エッチング処理によって形成される前記金属部材の凹部の深さが、０．１〜２０μｍである。
本発明の一態様においては、前記成形用型素材の前記エッチング処理を受けなかった表層部を切削処理により除去して、前記成形用型部材を作製する。本発明の一態様においては、前記成形用型素材にめっき処理を行って、金型表面に傾斜角が４〜20度である部分の面積占有率が25％以上である前記成形用型部材を作製する。本発明の一態様においては、前記めっき処
理により形成されるめっき膜の厚さが5〜１００μｍである。
本発明の一態様においては前記めっき処理は硬度の異なる２種類以上のめっきからなり、その最表面におけるめっきの硬度（ビッカース硬度）は２００〜４００H.V.（好ましくは３００〜４００H.V.）である。めっき処理の後にブラスト処理を行う場合、最表面の硬度が高いとブラスト効果を得ることが出来ない。また、硬度の低いめっきとして銅、軟質ニッケル等があるが、銅は空気酸化されるので最表面に向かない。一方、軟質ニッケルには微小凹凸があり、光拡散性光学フィルムとしての特性が悪くなる。内側の層に硬質ニッケルを用いて最表面の軟質ニッケルめっきの厚さを薄くすることにより、最表面の微小凹凸が少なくかつ硬度の低いめっきを得ることが出来る。また、最表面におけるめっきの硬度が高すぎるとブラスト効果を得ることが出来ない。低すぎると微小凹凸が大きくなり、光拡散性光学フィルムとしての特性が悪くなる。本発明の一態様においては前記最表面におけるめっきの厚さは１〜１５μｍ（好ましくは２〜１０μｍ、さらに好ましくは３〜５μｍ）である。最表面におけるめっきの厚さが厚すぎると微小凹凸が大きくなり、光拡散性光学フィルムとしての特性が悪くなる。薄すぎると内側のめっき硬度の影響が出てしまい、最表面めっきの硬度を下げる効果がなくなる。なお、本明細書において、軟質ニッケルめっきとは、ホウ素等の軟質成分が添加された硬度４００Ｈ．Ｖ以下のものを指す。
本発明の一態様においては、前記エッチング処理、及び/または切削処理、及び／またはめっき処理の後に、前記成形用型素材の表面を、さらに中心粒径5〜45μｍ（好ましくは10〜30μｍ、さらに好ましくは10〜25μｍ）の略球形研削材微粒子を用いてブラスト処理することで、不規則で微細な凹凸形状を追加付与し、前記成形用型部材を作製する。本発明の一態様においては、前記研削材微粒子の上限粒径（1％以下混入）が45μｍ以下（好ましくは30μｍ、さらに好ましくは25μｍ以下）の略球形研削材微粒子を用いる。本発明の一態様においては、前記エッチング処理、切削処理、及び／またはめっき処理の後に、前記成形用型素材の表面にダイヤモンドライクカーボンのコーティングを施し、前記成形用型部材を作製する。
以上のような本発明によれば、光拡散性光学フィルムにおいて透光性薄膜の第２の主面が規則的/周期的な凹凸の構造単位を備えており、前記第2主面の傾斜角が４〜20度である
部分の面積占有率が25％以上であり、さらに、前記第2主面の算術平均傾斜角ＲΔａが、1.0〜15度であるので、この光拡散性光学フィルムを用いてプリズムシート等のレンズシート更には面光源装置を形成することで、面光源装置または液晶表示装置の輝度の大幅な低下を招くことなく、液晶表示装置におけるぎらつき現象を低減することが可能となり且つ陥隠蔽性が良好である。
本発明による光拡散性光学フィルムの一実施形態、該光拡散性光学フィルムを用いた本発明によるプリズムシートの一実施形態、及び該プリズムシートを用いた本発明による面光源装置の一実施形態、及び該面光源装置を用いた液晶表示装置の一実施形態を示す模式的斜視図である。 図１の模式的部分断面図である。 プリズムシート及び導光体の模式的部分拡大断面図である。 構造単位の模式的縦断面図である。 ＸＹ面内での構造単位の配列形態を示す模式図である。 プリズムシートを構成する光拡散性光学フィルムの製造の一実施形態を示す模式図である。 光拡散性光学フィルムの製造に用いられるロール型を示す模式的斜視図である。 光拡散性光学フィルムの製造に用いられるロール型を示す模式的分解斜視図である。 プリズムシートの製造に用いられるロール型を示す模式的斜視図である。 本発明による光拡散性光学フィルムを用いた本発明によるプリズムシートの一実施形態、及び該プリズムシートを用いた本発明による面光源装置の一実施形態、及び該面光源装置を用いた液晶表示装置の一実施形態を示す模式的部分断面図である。 本発明による光拡散性光学フィルムを光拡散素子として用いた直下方式の面光源装置の一実施形態を示す模式的断面図である。 型部材の作製方法の一例を示す模式的断面による工程図である。 成形用型部材の作製における切削処理を説明する模式図である。 成形用型部材の作製におけるめっき処理を説明する模式図である。 光拡散性光学フィルムの凹凸構造面の傾斜角の説明図である。 本発明による光拡散性光学フィルムを含む透過型スクリーンの一実施形態を示す模式的断面図である。 本発明による光拡散性光学フィルムを含む透過型スクリーンの一実施形態を示す模式的断面図である。 光学隠蔽性発現の原理を示す図である。
符号の説明
１ 一次光源
２ 光源リフレクタ
３ 導光体
３１ 光入射端面
３２ 側端面
３３ 光出射面
３４ 裏面
４ プリズムシート
４１ 入光面
４１１ プリズム列
４１１ａ，４１１ｂ プリズム面
４２ 出光面
４３ 透光性基材
４４ プリズム列形成層
４５ 透光性薄膜
４５１ 構造単位
５ 光反射素子
６ 光拡散素子
７ 型部材（ロール型）
８ 液晶パネル
８１ 入射面
８２ 観察面
９ 透光性基材
１０ 活性エネルギー線硬化性組成物
１１ 圧力機構
１２ 樹脂タンク
１３ ノズル
１４ 活性エネルギー線照射装置
１５ 薄板状型部材
１６ 円筒状ロール
１７ 構造単位転写部
１８ 多数のプリズム列転写部
２８ ニップロール
１５１ 薄板状金属部材
１５２ レジスト膜
１５３ 開口部
１５４ 構造単位転写部
１５５ めっき膜
１５６ 構造単位転写部
２０１ 接着層
２０２ 偏光フィルム
２０３ 防眩処理層
２０４ フレネルレンズシート
２０５ 両面レンチキュラーレンズシート
２４０ 光拡散性光学フィルム
２４３ 透光性基材
２４５ 透光性薄膜
２４５１ 構造単位
ｄＳ 微小領域
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明による光拡散性光学フィルムの一実施形態、該光拡散性光学フィルムを用いた本発明によるプリズムシートの一実施形態、及び該プリズムシートを用いた本発明による面光源装置の一実施形態、及び該面光源装置を用いた液晶表示装置の一実施形態を示す模式的斜視図であり、図２はその模式的部分断面図である。本実施形態においては、面光源装置は、少なくとも一つの側端面を光入射端面３１とし、これと略直交する一つの表面を光出射面３３とする導光体３と、この導光体３の光入射端面３１に対向して配置され光源リフレクタ２で覆われた線状の一次光源１と、導光体３の光出射面上に配置された光偏向素子としてのレンズシートたるプリズムシート４と、導光体３の光出射面３３とは反対側の裏面３４に対向して配置された光反射素子５とを含んで構成されている。また、本実施形態においては、液晶表示装置は、面光源装置のプリズムシート４の出光面４２上に配置された液晶パネル（液晶表示素子）８とを含んでなる。
導光体３は、ＸＹ面と平行に配置されており、全体として矩形板状をなしている。導光体３は４つの側端面を有しており、そのうちＹＺ面と平行な１対の側端面のうちの少なくとも一つの側端面を光入射端面３１とする。光入射端面３１は一次光源１と対向して配置されており、一次光源１から発せられた光は光入射端面３１に入射し導光体３内へと導入される。本発明においては、例えば、光入射端面３１とは反対側の側端面３２等の他の側端面にも光源を対向配置してもよい。
導光体３の光入射端面３１に略直交した２つの主面は、それぞれＸＹ面と略平行に位置しており、いずれか一方の面（図では上面）が光出射面３３となる。この光出射面３３に粗面やレンズ列からなる指向性光出射機構を付与することによって、光入射端面３１から入射した光を導光体３中を導光させながら光出射面３３から光入射端面３１および光出射面３３に直交する面（ＸＺ面）内において指向性のある光を出射させる。このＸＺ面内分布における出射光光度分布のピークの方向（ピーク光）が光出射面３３となす角度をαとする。角度αは例えば１０〜４０度であり、出射光光度分布の半値全幅は例えば１０〜４０度である。
導光体３の表面に形成する粗面やレンズ列は、ＩＳＯ４２８７／１−１９８４による平均傾斜角θａが０．５〜１５度の範囲のものとすることが、光出射面３３内での輝度の均斉度を図る点から好ましい。平均傾斜角θａは、さらに好ましくは１〜１２度の範囲であり、より好ましくは１．５〜１１度の範囲である。この平均傾斜角θａは、導光体３の厚さ（ｄ）と入射光が伝搬する方向の長さ（Ｌ）との比（Ｌ／ｄ）によって最適範囲が設定されることが好ましい。すなわち、導光体３としてＬ／ｄが２０〜２００程度のものを使用する場合は、平均傾斜角θａを０．５〜７．５度とすることが好ましく、さらに好ましくは１〜５度の範囲であり、より好ましくは１．５〜４度の範囲である。また、導光体３としてＬ／ｄが２０以下程度のものを使用する場合は、平均傾斜角θａを７〜１２度とすることが好ましく、さらに好ましくは８〜１１度の範囲である。
導光体３に形成される粗面の平均傾斜角θａは、ＩＳＯ４２８７／１−１９８４に従って、触針式表面粗さ計を用いて粗面形状を測定し、測定方向の座標をｘとして、得られた傾斜関数ｆ（ｘ）から次の式（１）および式（２）
Δａ＝（１／Ｌ）∫０ Ｌ｜（ｄ／ｄｘ）ｆ（ｘ）｜ｄｘ ・・・ （１）
θａ＝ｔａｎ−１（Δａ） ・・・ （２）
を用いて求めることができる。ここで、Ｌは測定長さであり、Δａは平均傾斜角θａの正接である。
さらに、導光体３としては、その光出射率が０．５〜５％の範囲にあるものが好ましく、より好ましくは１〜３％の範囲である。光出射率を０．５％以上とすることにより、導光体３から出射する光量が多くなり十分な輝度が得られる傾向にある。また、光出射率を５％以下とすることにより、一次光源１の近傍での多量の光の出射が防止され、光出射面３３内でのＸ方向における出射光の減衰が小さくなり、光出射面３３での輝度の均斉度が向上する傾向にある。このように導光体３の光出射率を０．５〜５％とすることにより、光出射面から出射する光の出射光光度分布（ＸＺ面内）におけるピーク光の角度が光出射面の法線に対し５０〜８０度の範囲にあり、光入射端面と光出射面との双方に垂直なＸＺ面における出射光光度分布（ＸＺ面内）の半値全幅が１０〜４０度であるような指向性の高い出射特性の光を導光体３から出射させることができ、その出射方向をプリズムシート４で効率的に偏向させることができ、高い輝度を有する面光源装置を提供することができる。
本発明において、導光体３からの光出射率は次のように定義される。光出射面３３の光入射端面３１側の端縁での出射光の光強度（Ｉ０）と光入射端面３１側の端縁から距離Ｌの位置での出射光強度（Ｉ）との関係は、導光体３の厚さ（Ｚ方向寸法）をｄとすると、次の式（３）
Ｉ＝Ｉ０（Ａ／１００）［１−（Ａ／１００）］Ｌ／ｄ ・・・ （３）
のような関係を満足する。ここで、定数Ａが光出射率であり、光出射面３３における光入射端面３１と直交するＸ方向での単位長さ（導光体厚さｄに相当する長さ）当たりの導光体３から光が出射する割合（百分率：％）である。この光出射率Ａは、縦軸に光出射面２３からの出射光の光強度の対数をとり、横軸に（Ｌ／ｄ）をとり、これらの関係をプロットすることで、その勾配から求めることができる。
なお、本発明では、上記のようにして光出射面３３に光出射機構を形成する代わりに或いはこれと併用して、導光体内部に光拡散性微粒子を混入分散することで指向性光出射機構を付与してもよい。
また、指向性光出射機構が付与されていない主面である裏面３４は、導光体３からの出射光の一次光源１と平行な面（ＹＺ面）での指向性を制御するために、光入射端面３１を横切る方向に、より具体的には光入射端面３１に対して略垂直の方向（Ｘ方向）に、延びる多数のプリズム列を配列したプリズム列形成面とされている。この導光体３の裏面３４のプリズム列は、配列ピッチをたとえば１０〜１００μｍの範囲、好ましくは３０〜６０μｍの範囲とすることができる。また、この導光体３の裏面３４のプリズム列は、頂角をたとえば８５〜１１０度の範囲とすることができる。これは、頂角をこの範囲とすることによって導光体３からの出射光を適度に集光させることができ、面光源装置としての輝度の向上を図ることができるためであり、頂角はより好ましくは９０〜１００度の範囲である。
導光体３としては、図１に示したような形状に限定されるものではなく、光入射端面の方が厚いくさび状等の種々の形状のものが使用できる。
導光体３は、光透過率の高い合成樹脂から構成することができる。このような合成樹脂としては、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂が例示できる。特に、メタクリル樹脂が、光透過率の高さ、耐熱性、力学的特性、成形加工性に優れており、最適である。このようなメタクリル樹脂としては、メタクリル酸メチルを主成分とする樹脂であり、メタクリル酸メチルが８０重量％以上であるものが好ましい。導光体３の粗面等の表面構造やプリズム列又はレンチキュラーレンズ列等の表面構造を形成するに際しては、透明合成樹脂板を所望の表面構造を有する型部材を用いて熱プレスすることで形成してもよいし、スクリーン印刷、押出成形や射出成形等によって成形と同時に形状付与してもよい。また、熱あるいは光硬化性樹脂等を用いて構造面を形成することもできる。更に、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等からなる透明フィルムあるいはシート等の透光性基材の表面に、活性エネルギー線硬化型樹脂からなる粗面構造またレンズ列配列構造を形成してもよいし、このようなシートを接着、融着等の方法によって別個の透光性基材上に接合一体化させてもよい。活性エネルギー線硬化型樹脂としては、多官能（メタ）アクリル化合物、ビニル化合物、（メタ）アクリル酸エステル類、アリル化合物、（メタ）アクリル酸の金属塩等を使用することができる。
プリズムシート４は、導光体３の光出射面３３上に配置されている。プリズムシート４はシート状透光性部材からなり、その２つの主面である第１面４１及び第２面４２は全体として互いに平行に配列されており、それぞれ全体としてＸＹ面と平行に位置する。一方の主面である第１面４１（導光体３の光出射面３３に対向して位置する主面）が入光面とされており、他方の主面４２が出光面とされている。入光面４１は、複数のＹ方向に延在するプリズム列が互いに平行に配列されたプリズム列形成面とされている。出光面４２は、後述の凹凸構造を備えている。
図３に、プリズムシート４及び導光体３の模式的部分拡大断面図を示す。プリズムシート４は、透光性基材４３と透光性レンズ形成層たる透光性プリズム列形成層４４と透光性薄膜４５とからなる。
透光性基材４３及び透光性薄膜４５の接合体が、本発明の光拡散性光学フィルムを構成する。即ち、光拡散性光学フィルムは、互いに平行な２つの主面をもつ透光性基材４３と該透光性基材の一方の主面（上面）に付された透光性薄膜４５とからなる。光拡散性光学フィルムにレンズ構造を具備しない場合には、透光性基材４３の他方の主面（下面）にスティッキング防止のための凹凸構造を付与することが好ましい。それらの目的を達成するために、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４による凹凸構造の算術平均傾斜角ＲΔａは０．７度以上である。透光性薄膜４５は、第１の主面（下面）が透光性基材４３の上面に接合されており、第２の主面（上面）が凹凸構造を備えている。
該凹凸構造は、構造単位４５１をＸＹ面内で規則性をもって離散的に複数配列してなるものとする。ここでいう「規則性」とは、個々の構造単位４５１の形状や大きさによらず、構造単位４５１の位置が一定の周期構造に従って２ｍｍ×２ｍｍ以上の領域で配列している状態のことをいう。例えば、構造単位４５１が単純格子や最密六方格子などの配列をしている際に、外径が異なる構造単位４５１が混在していてもよい。また、透光性薄膜４５の第２の主面の一部の領域にのみ規則性を有していてもよいし、分割されたそれぞれの領域において互いに異なる規則性を有していてもよい。例えば、第２の主面を多数の細長い長方形の領域に分割し、各領域ごとの構造単位４５１の配列に異なる配列間隔を持たせ、結果的に一次元方向に構造単位４５１の数密度を変化させることも出来る。
この凹凸構造の表面の傾斜角が４〜２０度、好ましくは８〜２０度、さらに好ましくは１０〜１８度、最も好ましくは10〜15度である部分が全表面の２５％以上、好ましくは３５％以上、さらに好ましくは６０％以上を占めている。ここで、凹凸構造の表面の傾斜角は、図１５に示されるようにして定義される。即ち、図１５には、Ｚ方向を含む断面における出光面４２の一部と入光面４１の一部とが示されている。この断面において、出光面４２の微小領域ｄＳをとり、その両端を結ぶ直線が入光面４１となす角βを微小領域ｄＳの傾斜角とする。微小領域ｄＳとしては、例えば長さ１μｍの領域をとることができる。以上、簡単のために、１つの断面における微小領域の傾斜角の定義につき説明したが、実際には、断面のとり方は無数にある。本発明においては、出光面４２をＸＹ面内で上記微小領域に対応する大きさの微小面領域をとり、該微小面領域の断面のうち最も大きな傾斜角を示すものを当該微小面領域の傾斜角として採用する。微小面領域のとり方としては、例えば、出光面４２にてＸＹ面内で縦横それぞれ１μｍピッチで配置された碁盤目の各位置を中心とする直径１μｍの円形領域をとることができる。以上のような各微小面領域の傾斜角βの測定は、たとえば超深度形状測定顕微鏡（例えばキーエンス社製のＶＫ−８５００［商品名］）を用いて測定される出射面６２の表面形状に基づき、行うことができる。
凹凸構造の表面の傾斜角は、面光源装置の輝度、ぎらつき現象（スペックル）及び欠陥隠蔽性に関与する度合いが高い。この傾斜角が４〜２０度である部分の面積占有率（例えば、前記2ｍｍX2ｍｍの面積の光拡散フィルムの部分を抽出して評価を行う）を出来るだけ大きくすることで、液晶表示装置の輝度の大幅な低下を招くことなく、液晶表示装置におけるぎらつき現象を低減することが可能で欠陥隠蔽性の良好な面光源装置が得られる。即ち、凹凸構造の表面の傾斜角が４〜２０度である部分が全表面に占める面積占有率は、小さすぎると、欠陥隠蔽性が低下したり、光拡散性が低下したりする。凹凸構造の表面の傾斜角が上記範囲であることが好ましい理由は以下のように推測される。図１８のように観察者Ｏと光学欠陥Ｐとの間にマット表面があると、そこで光の一部は屈折する。観察者Ｏには、光学欠陥Ｐから発せられマット表面を直進したＯＰ方向の直進光と、光学欠陥Ｐから発せられマット表面で屈折してＯＰ’方向に進行する屈折光との両方が到達する。これは、観察者にとっては光学欠陥ＰがＰ’にも存在するように認識されることを意味する。したがってマット表面での屈折角αが大きいほど欠陥隠蔽性が高い。しかしながら、人の目の受光角から外れる角度の光は認識されることないため、無駄になる。本出願人は、人の目の受光角内でなるべく屈折角を大きくするためには、屈折角が３〜８度となることが最適であること、およびこのためにはマット傾斜角（凹凸構造の表面の傾斜角）は４〜２０度が好ましいことを見出した。なお、本明細書において、傾斜角が４〜２０度である部分の面積占有率とは、傾斜角が４〜２０度である領域の出光面（但し、ここでは凹凸構造がないと仮定した場合の平坦面）４２へ投影した領域の面積が、出光面４２に占める割合をいう。これは、出光面上の構造単位４５１の基本格子における、傾斜角４〜２０度の領域の投影面積の比として算出する。
また、この表面におけるＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４による算術平均傾斜角ＲΔａは１〜１５度、好ましくは１．５〜１０度さらに好ましくは２〜８度である。ＲΔａが小さすぎると散乱効率が小さく光学欠陥の隠蔽性が不充分であり、一方、大きすぎると過剰な散乱や戻り光を誘発し、著しい輝度の低下やスペックルを引き起こす傾向にある。
尚、本発明においては、プリズムシート４の一部の領域においては、以上のような凹凸構造に関する面積占有率の条件から外れていてもよい。例えば、一次光源１に近いプリズムシート４の領域においては、この領域に導光体３を経て到来する光の振る舞いが他の領域とは異なることがある。これに対処するために、この領域の光学的特性を他の領域とは異なるようにしてもよい。この場合には、本発明における光拡散性光学フィルム及びプリズムシートが当該領域を除く他の領域のみからなるものとみなすことで、面光源装置は本発明によるものとなる。
例えば、光拡散性光学フィルムの凹凸構造面（第２の主面）において、導光体３の光入射端面３１に対応する位置から導光体の光入射端面における厚さｄの２〜３０倍の距離までの帯状の領域では、表面の傾斜角が２０度以上である部分の面積占有率が変化しているものとすることができる。これは、例えば、後述の構造単位の外径を変化させたり構造単位の配置密度を変化させたりすることで実現することができる。
図４に、構造単位４５１の模式的縦断面図を示す。構造単位４５１の形状は、略円錐、略円錐台、略楕円錐または略楕円錐台とするのが好ましいが、略多角錐または略多角錐台、更には球または楕円体の一部のような形状であってもよい。これらの場合、構造単位４５１の基底面の形状は、略円、略楕円または略多角形となる。多角錐（台）の場合には、側面または底面の辺の数が多く、円錐に近いほど好ましい。側面または底面の辺の数が少ないと、光拡散性や欠陥隠蔽性の方向依存性が生じてしまう。また、構造単位４５１の縦断面の形状は略三角形、略台形または弓形となる。図４では構造単位４５１が略円錐台である場合が示されている。ただし、この場合を例にすると、該円錐台における傾斜角の極めて小さい略平坦部（例えば円錐台の上面部）の面積は前述の所望の傾斜角の占有面積の充分な確保の点からすると、より小さい方が好ましい。
尚、本発明においては、構造単位は図３及び図４に示されているような凸部からなるものに限定されず、凹部からなるものであってもよい。以下において、凸部からなる構造単位につき説明するが、その内容は凹部からなるものにも当てはまる。
構造単位４５１の表面は、最大傾斜角φをもつ。この最大傾斜角φは、構造単位の側面と基底面とのなす角のうちの最大角として現れる。図示されるような略円錐台形状の構造単位４５１の場合には側面全体において基底面とのなす角がほぼ一定値φであるが、縦断面形状において側面が曲線状である場合には側面と基底面とのなす角のうちの最大角を最大傾斜角φとする。最大傾斜角φは、４〜２０度、好ましくは８〜２０度、さらに好ましくは１０〜１８度、最も好ましくは１０〜１５度である。最大傾斜角φは、小さ過ぎると欠陥隠蔽性や光拡散性が低下しやすくなり、大き過ぎると返り光によりロスが大きくなり輝度が低下しやすくなる。
構造単位４５１の外径Ｄは、例えば２〜６０μｍ、好ましくは６〜４０μｍ、より好ましくは１０〜３０μｍである。外径Ｄは、小さ過ぎると外径むらが発生しやすいなど光拡散性光学フィルムの製造が困難になりやすく、大き過ぎると面光源装置において構造単位が視認されやすくなり、液晶パネルやプリズム列とのモアレが発生しやすくなる。尚、構造単位４５１の平面形状（ＸＹ面内の形状）が円形でない場合には、外径Ｄとして該平面形状を含有し得る円のうちの最小のものの直径をとる。また、構造単位４５１の境界が明確でない場合は、構造単位４５１の平坦部近傍の斜面における接線と平坦部の延長線との交点を構造単位４５１の境界とする。凹凸構造による斜面が長く続き、平坦部が存在しないような場合には傾斜角が反転する点を構造単位４５１の境界とする。構造単位４５１の基底面積は、例えば３〜３０００μｍ２、好ましくは３０〜１０００μｍ２、より好ましくは８０〜７００μｍ２である。構造単位６５１の高低差Ｈは、例えば０．５〜１０μｍ、好ましくは０．８〜６μｍ、より好ましくは１．５〜４μｍである。高低差Ｈは、大きすぎると傾斜角が付きすぎることにより前述のような問題が生じ、小さ過ぎるとスティッキングが生じやすくなる。
図５に、ＸＹ面内での構造単位４５１の配列形態を示す。図５（ａ）は構造単位４５１が略六方最密に配列された形態を示しており、図５（ｂ）は構造単位４５１が略正方格子に配列された形態を示している。プリズムシート４による欠陥隠蔽性を高めるためには、出光面４２における構造単位４５１の占有率を高めるのが好ましい。この観点から、構造単位４５１は略六方最密に配列するのがよい。出光面４２即ち透光性薄膜４５の上面において構造単位４５１が占める面積割合は、例えば２５％以上、好ましくは３５％以上、より好ましくは６０％以上である。この面積割合は、小さ過ぎると欠陥隠蔽性や光拡散性が低下しやすくなる。構造単位４５１の配列間隔（配列ピッチ）Ｔは、例えば２〜８０μｍ、好ましくは６〜６０μｍ、より好ましくは９〜４０μｍである。配列間隔Ｔは、小さ過ぎると光拡散性光学フィルムの製造が困難になりやすく、大き過ぎると液晶パネルやプリズム列とのモアレが発生しやすくなる。
配列ピッチＴが１０μｍ以上の場合には、少なくとも構造単位４５１の表面に該表面からの微細凹凸変化量として０．１〜５μｍ、好ましくは０．５〜５μｍ、さらに好ましくは０．５〜３μｍ、最も好ましくは０．５〜２μｍの不規則な微細凹凸形状を付与することも出来る。これにより、欠陥隠蔽性や光拡散性を向上させたり、それらの性能の方向依存性を軽減させたりすることが出来る。高さが大きすぎると過剰な散乱や戻り光を誘発し、著しい輝度の低下やスペックルを引き起こす傾向にあり、小さすぎると前述のような効果が出にくい。
出射面４２即ち透光性薄膜４５の上面のＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４による局部山頂の平均間隔Ｓは、例えば５〜５０μｍ、好ましくは１０〜４０μｍ、より好ましくは１５〜３０μｍである。Ｓは小さ過ぎると欠陥隠蔽性や光拡散性が低下しやすくなり、大きすぎるとスペックルを引き起こしやすい。ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４による算術平均粗さＲａは、例えば０．１〜１μｍ、好ましくは０．１３〜０．７μｍ、より好ましくは０．１５〜０．５μｍである。Ｒａは、小さ過ぎると欠陥隠蔽性や光拡散性が低下しやすくなったり、スティッキングを生じやすくなったりする。大きすぎると過剰な散乱や戻り光を誘発し、著しい輝度の低下やスペックルを引き起こしやすい。出射面４２即ち透光性薄膜４５の上面のＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４による十点平均粗さＲｚは、例えば０．５〜５μｍ、好ましくは０．８〜４μｍ、より好ましくは１．０〜２．５μｍである。Ｒｚは、小さ過ぎると欠陥隠蔽性や光拡散性が低下しやすくなり、スティッキングを生じやすくなったりする。大きすぎると過剰な散乱や戻り光を誘発し、著しい輝度の低下やスペックルを引き起こしやすい。
構造単位４５１も含めた透光性薄膜４５の厚さは、例えば１０〜３０μｍ、好ましくは１５〜２７μｍ、より好ましくは２０〜２５μｍである。透光性薄膜４５の厚さは、小さ過ぎる僅かな膜厚むらによって光学特性が不安定になりやすく、大き過ぎるとそりが発生しやすくなり、柔軟性が低下しやすくなり、材料コストが上昇しやすくなる。
透光性薄膜４５は、例えばプリズム列形成層４４と同様な後述の活性エネルギー線硬化樹脂からなるものとすることができる。プリズム形成層４４の厚さとバランスをとることにより、そりを低減することが出来る。また、レンズ構造を具備しない場合には、入光面４1に前記と類似のエネルギ−線硬化樹脂組成物を用いて、前記スティッキング防止機能
とかねて、所望の厚さの薄膜を付与することはそり低減効果もあり好ましい。
透光性薄膜４５は内部に光拡散材を含んでいてもよい。光拡散材としては、シリカ、アルミナ、ガラスなどの無機系微粒子や、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリウレタン、アクリル−スチレン共重合体、ベンゾグアナミン、メラミンなどの架橋有機微粒子や、シリコーン系微粒子などを適宜選択して使用することができる。なお、２種類以上の光拡散材を目的に応じて併用しても良い。光拡散材の平均粒径は、例えば２〜１０μｍ、好ましくは３〜８μｍ、さらに好ましくは３〜５μｍである。光拡散材の平均粒径は、小さ過ぎると光の干渉により色分かれを生じさせやすく、大き過ぎるとスペックルが発生しやすくなる。光拡散材の粒径分布における標準偏差は、例えば５μｍ以内である。この標準偏差が大き過ぎると小さ過ぎる粒子や大き過ぎる粒子を含むことになるので、上記の色分かれやスペックルが生じやすくなる。光拡散材とそれが分散される透光性薄膜バインダーとの屈折率差は、例えば０．０２〜０．０９である。この屈折率差が大き過ぎると輝度が低下しやすくなり、小さ過ぎると光拡散性や欠陥隠蔽性が低下しやすくなる。
前記透光性薄膜に対する前記光拡散材の重量割合は、例えば４０％以下、好ましくは２０％以下、より好ましくは１０％以下である。この重量割合が高すぎると輝度低下が生じやすい。重量割合変化させることにより、用途に応じて拡散性光学フィルムの拡散性を調整することが出来る。透光性基材４３の主面に垂直の方向に平行光を入射したときの出射光分布の半値全幅は、例えば０．７〜２０度、好ましくは１．５〜１５度、さらに好ましくは２〜１０度である。また、ヘイズ値は、例えば５〜８２％、好ましくは１０〜８０％、さらに好ましくは１５〜７５％である。
また、光拡散性光学フィルムの隠蔽性を以下のような方法で評価する。即ち、冷陰極管を側面に配置した１５インチサイズのアクリル樹脂製導光体の光出射面上に、図１及び図２に示されているように、該透光性薄膜の付与されていないプリズムシートをプリズム列形成面が下向きとなるように載置し、導光体の側面および裏面を反射シートで覆い、面光源装置を得る。このプリズムシートのプリズム列形成面とは反対側の平坦面即ち透光性基材の主面の上に、種々の空間周波数を有する縞模様パターンの形成されたチャート（厚さ１.5ｍｍ）を、縞模様が形成されている面を下向きにして乗せ、さらにその上に上記の光拡散性光学フィルムを凹凸構造を備えている面を上向きにして乗せる。ここで縞模様パターンは、白ラインと黒ラインとの組み合わせを１ラインペアとし、このラインペアが１ｍｍの幅の中に何組設けてあるかを空間周波数として示すものである。光拡散性光学フィルムの上からチャートの縞模様を見た際に、何ラインペア以上の縞模様が目視で識別できなくなるかを調べ、そのラインペア数をその光拡散性光学フィルムの隠蔽度と定義する。単位としてはlp/mmを用い、この値が小さいほど光学フィルムの隠蔽性は高いことを示している。実用上、該数値が11 lp/mm以下であれば隠蔽性としての機能はおおよそ確保していると言えるが輝度が低減しないかぎり該値はより小さい方が好ましい。この定義に従うと、隠蔽度は１１lp/mm以下が好ましく、９lp/mm以下がより好ましく、８lp/mm以下がさらに好ましい。
以上のような光拡散性光学フィルムの凹凸構造を備えている面の反対の面に、様々なレンズ構造を具備することが出来る。前記レンズ構造は例えばフレネルレンズやレンチキュラーレンズであっても良いし、複数のプリズム列を互いに並列に配列してもよい。
透光性基材４３の材料は、紫外線、電子線等の活性エネルギー線を透過するものが好ましく、このようなものとして、柔軟な硝子板等を使用することもできるが、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ジアセチルセルロース及びトリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリスチレン及びアクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン及びエチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系樹脂、ナイロン及び芳香族ポリアミド等のポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等の透明樹脂シートやフィルムが好ましい。透光性基材４３の厚さは、強度や取り扱い性等の作業性などの点から、例えば１０〜５００μｍが好ましく、２０〜４００μｍがより好ましく、３０〜３００μｍが特に好ましい。なお、透光性基材４３には、活性エネルギー線硬化樹脂からなる透光性薄膜４５やプリズム列形成層４４と透光性基材４３との密着性を向上させるために、その表面にアンカーコート処理等の密着性向上処理を施したものが好ましい。
透光性基材４３は内部に光拡散材を含んでいてもよい。光拡散材としては、透光性薄膜４５に関し述べたものを使用することができる。
プリズム列形成層４４の上面は、平坦面とされており、上記透光性基材４３の下面と接合されている。プリズム列形成層４４の下面即ち入光面４１は、プリズム列形成面とされており、Ｙ方向に延在する複数のプリズム列４１１が互いに平行に配列されている。プリズム列形成層４４の厚さは例えば１０〜５００μｍである。プリズム列４１１の配列ピッチＰは例えば１０μｍ〜５００μｍである。
プリズム列４１１は、２つのプリズム面４１１ａ，４１１ｂからなる。これらのプリズム面は光学的に十分に平滑な面（鏡面）とされていてもよいし、或いは粗面とされていてもよい。本発明においては、プリズムシートによる所望の光学特性を維持する点から、プリズム面は鏡面とすることが好ましい。上記実施形態のようにプリズムシート４をプリズム列形成面が導光体３に対向するように配置する場合には、プリズム列４１１の頂角θは４０〜７５゜程度の範囲であり、好ましくは４５〜７０゜の範囲である。
プリズム列形成層４４は、例えば活性エネルギー線硬化樹脂からなり、液晶表示装置の表示画像の輝度を向上させる等の点から、高い屈折率を有するものが好ましく、具体的には、その屈折率が１．49以上、さらに好ましくは１．5以上、さらに好ましくは1.6以上である。プリズム列形成層４４を形成する活性エネルギー線硬化樹脂としては、紫外線、電子線等の活性エネルギー線で硬化させたものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ポリエステル類、エポキシ系樹脂、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、ウレタン（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート系樹脂等が挙げられる。中でも、（メタ）アクリレート系樹脂がその光学特性等の観点から特に好ましい。このような硬化樹脂に使用される活性エネルギー線硬化性組成物としては、取扱い性や硬化性等の点で、多官能アクリレートおよび／または多官能メタクリレート（以下、多官能（メタ）アクリレートとも記載）、単官能のアクリレートおよび／またはメタクリレート（以下、モノ（メタ）アクリレートとも記載）、および活性エネルギー線による光重合開始剤を主成分とするものが好ましい。代表的な多官能（メタ）アクリレートとしては、ポリオールポリ（メタ）アクリレート、ポリエステルポリ（メタ）アクリレート、エポキシポリ（メタ）アクリレート、ウレタンポリ（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらは、単独あるいは２種以上の混合物として使用される。また、モノ（メタ）アクリレートとしては、モノアルコールの（メタ）アクリル酸エステル、ポリオールの（メタ）アクリル酸エステル等が挙げられる。特に、プリズム列形成層４４は多官能アクリレートを主成分とする合成樹脂からなるのが好ましい。また、防汚性を付与するためには、親水性またはフッ素系の活性エネルギ−線硬化性樹脂を用いるのが好ましい。
図３には、プリズムシート４によるＸＺ面内での光偏向の様子が模式的に示されている。この図では、ＸＺ面内での導光体３からのピーク光（出射光分布のピークに対応する光）の進行方向の一例が示されている。導光体３の光出射面３３から角度αで斜めに出射されるピーク光の大部分は、プリズム列４１１の第１のプリズム面４１１ａへ入射し第２のプリズム面４１１ｂによりほぼ内面全反射されてほぼ出光面４２の法線の方向に進行し、光拡散層４５の主として凹凸構造の表面により拡散されて出射する。また、ＹＺ面内では、上記のような導光体裏面３４のプリズム列の作用もあって、広範囲の領域において出光面４２の法線の方向の輝度の十分な向上を図ることができる。
尚、プリズムシート４のプリズム列４１１のプリズム面４１１ａ，４１１ｂの形状は、単一平面に限られず、例えば断面凸多角形状または凸曲面形状とすることができ、これにより、一層の高輝度化や狭視野化を図ることができる。
プリズムシート４においては、所望のプリズム列形状を精確に作製し、安定した光学性能を得るとともに、組立作業時や光源装置の使用時におけるプリズム列頂部の摩耗や変形を抑止する目的で、プリズム列の頂部に頂部平坦部あるいは頂部曲面部を形成してもよい。この場合、頂部平坦部あるいは頂部曲面部の幅は、３μｍ以下とすることが、面光源装置としての輝度の低下やスティキング現象による輝度の不均一パターンの発生を抑止する観点から好ましく、より好ましくは頂部平坦部あるいは頂部曲面部の幅は２μｍ以下であり、さらに好ましくは１μｍ以下である。
図６は、以上のようなプリズムシート４を構成する光拡散性光学フィルムの製造の一実施形態を示す模式図である。
図６中、符号７は、プリズムシート４の出光面として機能する透光性薄膜４５の上面（凹凸構造面）を転写形成する形状転写面を円筒状外周面に形成してなる型部材（ロール型）である。このロール型７は、クロム、ニッケル、銅、ステンレス（ＳＵＳ）、アルミニウム、黄銅、鋼等の金属からなるものとすることができる。図７は、ロール型７の模式的斜視図である。円筒状ロール１６の外周面は、凹凸構造面の多数の構造単位４５１に対応する多数の構造単位転写部１７を有する形状転写面とされている。図８は、ロール型７の変形例を示す模式的分解斜視図である。この変形例においては、円筒状ロール１６の外周面に薄板状の型部材１５を巻き付けて固定している。この薄板状型部材１５は、外側の面に形状転写面が形成されている。
図６に示されているように、ロール型７には、その外周面即ち形状転写面に沿って透光性基材９（４３）が供給されており、ロール型７と透光性基材９との間に活性エネルギー線硬化性組成物１０が樹脂タンク１２からノズル１３を経て連続的に供給される。透光性基材９の外側には、供給された活性エネルギー線硬化性組成物１０の厚さを均一にさせるためのニップロール２８が設置されている。ニップロール２８としては、金属製ロール、ゴム製ロール等が使用される。また、活性エネルギー線硬化性組成物１０の厚さを均一にさせるためには、ニップロール２８の真円度、表面粗さ等について高い精度で加工されたものが好ましく、ゴム製ロールの場合にはゴム硬度が６０度以上の高い硬度のものが好ましい。このニップロール２８は、活性エネルギー線硬化性組成物１０の厚さを正確に調整することが必要であり、圧力機構１１によって操作されるようになっている。この圧力機構１１としては、油圧シリンダー、空気圧シリンダー、各種ネジ機構等が使用できるが、機構の簡便さ等の観点から空気圧シリンダーが好ましい。空気圧は、圧力調整弁等によって制御される。
ロール型７と透光性基材９との間に供給される活性エネルギー線硬化性組成物１０は、得られる透光性薄膜（４５）の厚さを一定にするために一定の粘度に保持することが好ましい。粘度範囲は、一般的には、２０〜３０００ｍＰａ・Ｓの範囲の粘度とすることが好ましく、さらに好ましくは１００〜１０００ｍＰａ・Ｓの範囲である。活性エネルギー線硬化性組成物１０の粘度を２０ｍＰａ・Ｓ以上とすることにより、透光性薄膜の厚さを一定にするためにニップ圧を極めて低く設定したり成形スピードを極端に速くしたりする必要がなくなる。ニップ圧を極めて低くすると、圧力機構１１の安定作動ができなくなる傾向にあり、透光性薄膜（４５）の厚さが一定しなくなる。また、成形スピードを極端に速くすると、活性エネルギー線の照射量が不足し活性エネルギー線硬化性組成物の硬化が不十分となる傾向にある。一方、活性エネルギー線硬化性組成物１０の粘度を３０００ｍＰａ・Ｓ以下とすることにより、ロール型の形状転写面構造の細部まで十分に硬化性組成物１０を行き渡らせることができ、凹凸構造の精確な転写が困難となったり気泡の混入による欠陥が発生しやすくなったり成形速度の極端な低下による生産性の悪化をもたらしたりすることがなくなる。このため、活性エネルギー線硬化性組成物１０の粘度を一定に保持させるためには、硬化性組成物１０の温度制御が行えるように、樹脂タンク１２の外部や内部にシーズヒーター、温水ジャケット等の熱源設備を設置しておくことが好ましい。
活性エネルギー線硬化性組成物１０をロール型７と透光性基材９との間に供給した後、活性エネルギー線硬化性組成物１０がロール型７と透光性基材９との間に挟まれた状態で、活性エネルギー線照射装置１４から活性エネルギー線を透光性基材９を通して照射して、活性エネルギー線硬化性組成物１０を重合硬化し、ロール型７に形成された形状転写面の転写を行う。活性エネルギー線照射装置１４としては、化学反応用ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、可視光ハロゲンランプ等が使用される。活性エネルギー線の照射量としては、２００〜６００ｎｍの波長の積算エネルギーが０．１〜５０Ｊ／ｃｍ2 となる程度とすることが好ましい。また、活性エネルギー線の照射雰囲気としては、空気中でもよいし、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下でもよい。次いで、透光性基材９（４３）と活性エネルギー線硬化樹脂で形成された透光性薄膜（４５）とからなる光拡散性光学フィルム（４）をロール型７から離型する。
以上のようにして製造された光拡散性光学フィルムを用いて、同様にしてプリズムシート４を製造することができる。その際には、上記図６に関し説明した透光性基材として上記光拡散性光学フィルムを使用し、その透光性薄膜を形成したのと反対側の面に上記プリズム列形成層４４を形成する。その際には、ロール型７として、図９に示されているように、円筒状ロール１６の外周面に、プリズム列形成面の多数のプリズム列４１１に対応する多数のプリズム列転写部１８を設けたものを使用する。
以上のような光拡散性光学フィルムの製造と、それにより得られた光拡散性光学フィルムを用いたプリズムシートの製造とは、連続して行うことができる。その場合、図６に示される光拡散性光学フィルム製造装置とそれと同様な構成をもつプリズムシート製造装置とを用意し、これらを１ラインに構成すればよい。
以上のような光拡散性光学フィルムの製造に使用されるロール状の型部材７または薄板状の型部材１５の作製方法につき、以下、説明する。
図１２は、薄板状型部材１５の作製方法の一例を示す模式的断面による工程図である。
先ず、図１２（ａ）に示されるように、薄板状金属部材１５１の表面にレジスト膜１５２を形成する。この薄板状金属部材１５１の表面は平滑面であることが望ましい。平滑面でないと、レジスト膜１５２の膜厚むらが生じ、後述する開口部１５３の外径むらの原因となる。薄板状金属部材１５１の表面のＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４による算術平均粗さＲａは例えば０．５μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下、さらに好ましくは０．０２μｍ以下であることが望ましい。Ｒａが大きいと、レジスト膜１５２の膜厚むらが生じ、後述する開口部１５３の外径むらの原因となる。ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４による十点平均粗さＲｚは例えば１．０μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下、さらに好ましくは０．２μｍ以下であることが望ましい。Ｒｚが大きいと、レジスト膜１５２の膜厚むらが生じ、後述する開口部１５３の外径むらの原因となる。
次いで、図１２（ｂ）に示されるように、レジスト膜１５２のパターニングを行うことで、該レジスト膜１５２に上記構造単位４５１の配列に対応するパターンにて配列された複数の開口部１５３を形成する。該開口部１５３の開口形状は構造単位４５１の基底面の形状に対応したものとする。開口部１５３の外径Ｄ’は、例えば２〜８０μｍ、好ましくは６〜６０μｍ、より好ましくは１０〜４０μｍである。外径Ｄ’は、小さ過ぎると外径むらが発生しやすくなるなど開口部の形成が困難になりやすく、大き過ぎると構造単位４５１に対応する形状の構造単位転写部の所望の表面最大傾斜角を得るために要する後述のめっき処理を行う際にも大きなめっき膜厚が必要になり製造コストが上昇やすい。また、最終的に得られる構造単位４５１の外径や配列ピッチが大きくなり、前述のような問題が生じる。
レジスト膜１５２のパターニングに関しては、所望のパタ−ンを描画されたフィルムフォトマスクを該レジスト膜上に載置して、エネルギ−線（UVやレ−ザ−）露光を行いついで、前記フォトマスクを除去し、該露光されたレジスト膜を現像するなど従来からある手法を用いても良い。
また他の方法として、レジスト膜１５２のパターニングの際には、上記パターンに対応する部分的レーザー光照射がなされる。このレーザー光としては、例えばＹＡＧレーザー光を用いることができる。このレーザー光のパワーを高くして、レーザー光照射部分のレジスト膜１５２を部分的に昇華させて除去することで、開口部１５３を形成することができる。これによれば、レジスト膜１５２の膜厚にむらがあったとしても、その影響が開口部１５３の面積むらに現れにくくなる。一方、レーザー光のパワーを低くして、レーザー光照射部分のレジスト膜１５２を部分的に変質させ、続いて該変質部分のレジスト膜を溶出液により溶出することで、開口部１５３を形成することもできる。
次いで、図１２（ｃ）及びその部分拡大図である図１２（ｄ）に示されるように、残留レジスト膜１５２をエッチングマスクとして金属部材１５１を開口部１５２を介して薬液エッチング処理（ウエットエッチング）する。このエッチング処理によって金属部材１５１が侵食され、金属部材１５１の材質とエッチング液の組成との組み合わせを選択することで、表面方向にＤ”（例えば０．１〜１５μｍ、好ましくは０．４〜１０μｍ、より好ましくは０．７〜５μｍ）で、深さ方向にＨ’（例えば０．３〜３０μｍ、好ましくは０．９〜２０μｍ、より好ましくは１．５〜９μｍ）の凹部を形成することができる。金属部材１５１の侵食は、浅過ぎると所望の傾斜角を得ることができず、深過ぎると構造単位転写部の外径が大きくなり過ぎ、これを修正すべく後述のめっき処理を行う際にも大きなめっき膜厚が必要になり製造コストが上昇しやすい。また、最終的に得られる構造単位４５１の外径や配列ピッチが大きくなり、前述のような問題が生じる。
これにより、構造単位４５１に対応する形状の構造単位転写部１５４をもつ成形用型素材が得られる。この成形用型素材を、そのまま成形用型部材として使用することができる。この場合、Ｈ’＝Ｈであり、Ｄ’＋２Ｄ”＝Ｄである。
なお、エッチングの手段としてブラスト加工や電解研磨によるドライエッチングを用いてもよい。その際の加工深さは例えば０．４〜９μｍ、好ましくは０．７〜５μｍ、より好ましくは１．５〜３μｍである。加工が深すぎると構造単位転写部の傾斜角が大きすぎ、加工が浅すぎると構造単位転写部の傾斜角が小さすぎる。
また、エッチングの手段の如何によらず、レーザー光によるレジスト膜１５２のパターニングは構造単位４５１に対応するパターン以外の部分に対して行ってもよい。この場合、構造単位４５１に対応するパターンに対して行う場合と比べて、多くの面積で所望の傾斜角を得ることが出来る利点がある。さらに、レジスト膜１５２の変質部分を溶出させる際に溶出液の交換がスムーズに進みやすく、溶出残りによるむらが発生しにくい利点もある。薬液エッチングの場合には、同様の理由でエッチングむらが発生しにくい利点がある。
以上のようにして得られた成形用型素材に対して表面加工を施して成形用型部材とすることも可能である。例えば、図１３に示されるように、成形用型素材の作製の際にエッチング処理を受けなかった当該型素材の表層部を面Ｃまで厚さＨ’−Ｈだけ切削処理により除去することで、成形用型部材を作製することができる。これにより、所望深さ及び所望外径の構造単位転写部１５４を得ることができる。また、構造単位転写部１５４の表面の最大傾斜角φ”は、成形用素材のものとは異なるものとなり、この切削処理により所望の最大傾斜角とすることができる。
また、図１４に示されるように、以上のようにして得られた成形用型素材またはそれに以上のような切削処理を行って得られた型素材にめっき処理を行って、めっき膜１５５を形成し、金型表面に傾斜角が４〜２０度、好ましくは８〜２０度、さらに好ましくは１０〜１８度、最も好ましくは１０〜１５度である部分が２５％以上、好ましくは３５％以上、さらに好ましくは６０％以上の面積占有率を有する成形用型部材を作製することができる。このめっき膜１５５の厚さは、例えば５〜１００μｍ、好ましくは８〜７０μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍである。このめっき膜１５５の厚さを調節することで、得られる構造単位転写部１５６の深さ、外形及び表面最大傾斜角を適宜調節することができる。めっき膜１５５の厚さは、大き過ぎると構造単位転写部１５６の傾斜角や外径が小さくなり過ぎやすく、更に構造単位転写部が占める面積割合が小さくなり過ぎやすい。
前記エッチング処理、及び／または切削処理、及び／またはめっき処理の後に、前記成形用型素材の表面を、さらに中心粒径５〜４５μｍ、好ましくは１０〜３０μｍ、さらに好ましくは１０〜２５μｍの略球形研削材微粒子を用いてブラスト処理することで、不規則で微細な凹凸形状を追加付与してもよい。研削材微粒子の中心粒径が小さすぎると、ブラストのエネルギーが弱く、金属部材の表面の加工が困難であり、均一で充分な欠陥隠蔽性や光拡散性を発現するための微細凹凸構造を得ることができなくなる傾向にある。また、研削材微粒子の中心粒径が大きすぎると、微細凹凸構造面の表面粗さが大きくなりすぎて、過剰な散乱や戻り光による過剰な輝度の低下を引き起こす傾向にあり、また、微細凹凸構造が粗く強いぎらつきが発生する傾向にある。
また、ブラスト処理におけるブラスト粒子は、上限粒径が45μｍ以下の研削材微粒子であるのが好ましい。上限粒径は、更に好ましくは30μｍ以下であり、特に好ましくは25μｍ以下である。研削材微粒子の上限粒径が大きすぎると、輝点や局所的ぎらつきが発生しやすくなる傾向にある。ここで述べる上限粒径とは該粒子径以上の研削材の混入割合が1質量％以下となる値と定義する。
前記不規則で微細な凹凸形状の好ましい態様としては、前記構造単位の配列ピッチが10μｍ以上で、少なくとも該構造単位の表面に、該表面からの微細凹凸変化量として0.5〜5μｍ程度の不規則な微細凹凸形状を追加付与することが好ましい。これにより、上述のように、所望の傾斜角は規則性の凹凸形状で形成しているので、追加付与する不規則な微細構造は極軽微でよく、過剰な傾斜成分を発生させることがなく、効果的な欠陥隠蔽性や光拡散性を追加付与でき、それら性能の方向依存性、スペックル発生や輝度低下の抑制が図れる。
更に、以上のようにしてエッチング処理で得られた成形用型素材、またはそれに以上のようにして切削処理及び／またはめっき処理を施して得られた型素材の表面に、ダイヤモンドライクカーボンのコーティングを施して、成形用型部材を作製することも可能である。このようにして得られる成形用型部材は、それを用いた成形時に合成樹脂の剥離性（離型性）が良好であり、型部材の耐久性が向上する。
ロール状の型部材７も、本質的には同様にして作製することができる。尚、このロール状型部材の作製には、特開２００４−３０６５５４号公報において図１〜７を参照して段落［００１５］〜［００２６］で記載されている凹凸表面構造シート転写用の円筒状型部材の製造方法を適用することも可能である。
さて、図１に戻って、一次光源１はＹ方向に延在する線状の光源であり、該一次光源１としては例えば蛍光ランプや冷陰極管を用いることができる。この場合、一次光源１は、図１に示したように、導光体３の一方の側端面に対向して設置する場合だけでなく、必要に応じて反対側の側端面にもさらに設置することもできる。
光源リフレクタ２は一次光源１の光をロスを少なく導光体３へ導くものである。その材質としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックフィルムを用いることができる。図示されているように、光源リフレクタ２は、プリズムシート４を避けて、光反射素子５の端縁部外面から一次光源１の外面を経て導光体３の光出射面端縁部へと巻きつけられている。他方、光源リフレクタ２は、光反射素子５の端縁部外面から一次光源１の外面を経てプリズムシート４の出光面端縁部へと巻きつけることも可能である。このような光源リフレクタ２と同様な反射部材を、導光体３の光入射端面３１以外の側端面に付することも可能である。
光反射素子５としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックシートを用いることができる。本発明においては、光反射素子５として反射シートに代えて、導光体３の裏面３４に金属蒸着等により形成された光反射層等を用いることも可能である。
以上のような一次光源１、光源リフレクタ２、導光体３、プリズムシート４及び光反射素子５を含んでなる面光源装置の発光面（プリズムシート４の出光面４２）上に、光拡散シートを介在させずに透過型の液晶パネル（液晶表示素子）８を配置することにより、本発明の面光源装置をバックライトとした液晶表示装置が構成される。液晶表示装置は、上方から観察者により観察される。
尚、以上のような構成の面光源装置においては、構成するプリズムシートに用いられる光拡散性光学フィルム中の透光性薄膜４５に対する光拡散材の重量割合は、例えば４０％以下、好ましくは１．５〜２０％、より好ましくは３〜１０％である面光源装置が望ましい。この重量割合は、低過ぎると光拡散性及び欠陥隠蔽性が低下しやすく、高過ぎると輝度低下が生じやすい。また、透光性基材４３の主面に垂直の方向に平行光を入射したときの出射光分布の半値全幅は、例えば１．５〜２０度、好ましくは３〜１５度、さらに好ましくは４〜１０度である面光源装置が望ましい。また、ヘイズ値は、例えば１２〜８２％、好ましくは２５〜８０％、さらに好ましくは４０〜７５％である面光源装置が望ましい。
本実施形態の面光源装置のプリズムシート４からの出射光のＸＺ面内の分布における半値全幅は、例えば１５〜２３度である。
本実施形態においては、プリズムシート４の特に透光性薄膜４５が上記のような特徴を持つので、面光源装置または液晶表示装置の輝度の大幅な低下を招くことなく、液晶表示装置におけるぎらつき現象を低減することが可能になる。更に、欠陥隠蔽性を高めることが可能になる。
以上の実施形態においては、プリズムシート４上に別個の光拡散素子を配置しなくとも、プリズムシート４の透光性薄膜４５が光拡散機能を発揮するので、ぎらつき現象を低減し、良好な光拡散特性及び欠陥隠蔽性を得ることができる。
但し、本発明においては、別個の光拡散素子を併用することにより、更に、ぎらつき現象を低減しつつ光拡散性を向上させて輝度を向上させることができる。このような実施形態による液晶表示装置の模式的斜視図を、図１０に示す。
併用される別個の光拡散素子６は、プリズムシート４の出光面から出射する光が入射するようにプリズムシート４と液晶パネル８との間に配置される。光拡散素子６は、例えば、少なくとも一方の面が凹凸形状面とされており、該凹凸形状面の平均間隔Ｓｍ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４）が１２０μｍ以下、好ましくは１００μｍ以下、さらに好ましくは８０μｍ以下で且つ十点平均粗さＲｚが４μｍ以下、好ましくは３μｍ以下、さらに好ましくは２μｍ以下であることが望ましい。凹凸形状面をこのように形成することにより、ぎらつき現象が一層良好に抑制される。
また、光拡散素子６としては、透光性基材の一方の面に光拡散機能層を付してなるものが例示される。ここで、光拡散機能層は透光性樹脂中に透光性光拡散材を含有させてなるものであり、凹凸形状面は透光性樹脂の表面から光拡散材が突出することで形成される。透光性樹脂及び光拡散材としては、プリズムシートの透光性薄膜４５の場合と同様なものを使用することができる。光拡散機能層のヘーズＨｚは好ましくは２０〜７０％であり、より好ましくは２５〜６５％であり、さらに好ましくは３０〜６０％である。これは、ヘーズＨｚが２０％以下の場合には視野角が低下したりぎらつきが強くなったりし、ヘーズＨｚが７０％を超えると輝度が低下する為である。
凹凸形状面の光拡散材は重量平均粒子径Ｄ１が１〜８μｍであるのが好ましく、１〜６μｍであるのがより好ましく、１〜５μｍであるのが特に好ましい。この光拡散材の重量平均粒子径Ｄ１が１μｍよりも小さくなると、光拡散機能層を通過した光線が着色して面光源装置の色温度を低下させたり、欠陥隠蔽性が低下したりすることがあり、光拡散材の重量平均粒子径Ｄ１が８μｍよりも大きくなるとぎらつき現象が強く発生することがある。
この実施形態の面光源装置においては、構成するプリズムシートに用いられる光拡散性光学フィルム中の透光性薄膜４５に対する光拡散材の重量割合は、２０％以下、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下である面光源装置が望ましい。この重量割合は、高過ぎると輝度低下が生じやすい。また、透光性基材４３の主面に垂直の方向に平行光を入射したときの出射光分布の半値全幅は、例えば０．７〜１０度、好ましくは１．５〜８度、さらに好ましくは２〜５度である面光源装置が望ましい。また、ヘイズ値は、例えば５〜５０％、好ましくは１０〜４７％、さらに好ましくは１５〜４４％である面光源装置が望ましい。
本実施形態の面光源装置の光拡散素子６からの出射光のＸＺ面内の分布における半値全幅は、例えば１５〜２３度である。
図１１は本発明による光拡散性光学フィルムを光拡散素子として用いた直下方式の面光源装置の一実施形態を示す模式的断面図である。本実施形態においては、透光性基材４３及び透光性薄膜４５の接合体からなる光拡散性光学フィルムを光拡散素子として用いており、その下方に隣接して一次光源１が配置されている。光拡散素子は２枚重ねて使用することも可能である。
このような光拡散素子を、図１０に示されるような構成のエッジライト方式面光源装置の光拡散素子６として使用することも可能である。この場合、透光性基材４３をプリズムシート４の出光面に対向するように配置することができる。このようなエッジライト方式面光源装置では、プリズムシート４としては、透光性薄膜４５のないものを使用することができる。
図１６は本発明による光拡散性光学フィルムを含む透過型スクリーンの一実施形態を示す模式的断面図である。
本実施形態のスクリーンは、光源側から観察側に向かって、光拡散性光学フィルム２４０、接着層２０１、偏光フィルム２０２及び外光反射防止のための防眩処理層２０３を配置してなる。光拡散性光学フィルム２４０は、透光性基材２４３及び透光性薄膜２４５からなり、透光性薄膜の表面は凹凸構造面とされており、該凹凸構造面は多数の凸部からなる構造単位２４５１を離散的に規則性をもって複数配列してなるものである。本実施形態においては、特に、透光性薄膜２４５が光拡散層として機能している。
図１７は本発明による光拡散性光学フィルムを含む透過型スクリーンの一実施形態を示す模式的断面図である。
本実施形態のスクリーンは、光源側から観察側に向かって、フレネルレンズシート２０４、両面レンチキュラーレンズシート２０５及び光拡散性光学フィルム２４０を配置してなる。光拡散性光学フィルム２４０は、透光性基材２４３及び透光性薄膜２４５からなり、透光性薄膜の表面は凹凸構造面とされており、該凹凸構造面は多数の凸部からなる構造単位２４５１を離散的に規則性をもって複数配列してなるものである。本実施形態においては、光拡散性光学フィルム２４０が前面保護層として機能している。
以上の実施形態では透光性基材４３，２４３の一方の主面にのみ透光性薄膜４５，２４５を接合して光拡散性光学フィルムを形成しているが、本発明においては、透光性基材４３，２４３の双方の主面に透光性薄膜４５，２４５を接合して光拡散性光学フィルムを形成してもよい。その場合、一方の主面側の透光性薄膜における凹凸構造の構造単位の配列と他方の主面側の透光性薄膜における凹凸構造の構造単位の配列とを互いにずれた関係となるようにすることができる。また、この場合、各主面側の透光性薄膜における凹凸構造の構造単位の配列密度を低減して同等の効果を得ることができる。また、前述したごとく付加的効果としては、そりの低減にもつながる。
更に、以上の実施形態では光拡散性光学フィルムの透光性薄膜４５，２４５における凹凸構造の構造単位が凸形状をなしているが、本発明においては、凹凸構造の構造単位が凹形状をなしていてもよい。本発明の光拡散性光学フィルムの機能は、主として構造単位の傾斜した側面によるものであるので、凹凸構造の構造単位が凹形状をなす場合も、同様な作用効果が得られる。
尚、このような凹形状構造単位の凹凸構造をもつ光拡散性光学フィルムの製造に使用される成形用型部材としては、上記のようにして作製された成形用型部材１５の転写面を適宜の手法により転写形成して得られる凹凸構造表面をもつものが挙げられる。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明する。
［実施例１］
以下のようにして、図１〜図５に関し説明した光拡散性光学フィルム、該光拡散性光学フィルムを用いたプリズムシート、及び該プリズムシートを用いた面光源装置、及び該面光源装置を用いた液晶表示装置を製造した。
図１２及び図１４に関し説明したようにして成形用型部材を作製した。即ち、直径２００ｍｍ、長さ３２０ｍｍで表面に銅めっきが施してある円柱状金型の表面にレジスト膜を形成し、該レジスト膜をパターニングして一辺が６μｍである正方形（外径８．５μｍ）の開口部を多数形成した。この開口部の形成は、レーザー光を構造単位の配列に対応するパターンにて照射し、レーザー光照射部分のレジスト膜を部分的に変質させ、続いて該変質部分のレジスト膜を溶出液により溶出することで行った。次いで、残留レジスト膜をエッチングマスクとして円柱状金型の表面をエッチング処理し、構造単位に対応する形状の構造単位転写部をもつ成形用型素材を得た。このエッチング処理による円柱状金型の浸食は表面方向に１μｍであり深さ方向に２μｍであった。この整形用型素材に銅めっき処理を行って、成形用型部材を得た。めっき膜の厚さは７μｍ、硬度は２２０Ｈ．Ｖ．であった。
この成形用型部材における凹凸構造は、次のような凹凸構造
表面の傾斜角が４〜２０度の面積占有率（以下、占有率ともいう）：４０％
表面の傾斜角が８〜２０度の占有率：３４％
表面の傾斜角が１０〜１８度の占有率：３１％
表面の傾斜角が１０〜１5度の占有率：28％
構造単位の外径：６．９μｍ
構造単位の基底面積：３４μｍ２
構造単位の高低差：１．１μｍ
構造単位の形状：略円錐
構造単位の基底面形状：略円
構造単位の縦断面形状：略三角形
構造単位の配列ピッチ：１０μｍ
構造単位の配列規則：略六方最密
凹凸構造面の算術平均粗さＲａ：０．１９２μｍ
凹凸構造面の十点平均粗さＲｚ：１．０１μｍ
凹凸構造面の算術平均傾斜角ＲΔａ：５．５６度
凹凸構造面の局部山頂の平均間隔Ｓ：１２．３μｍ
をもつ透光性薄膜の表面を転写形成するものであった。
以上のようにして得られた成形用型部材即ちロール型７とゴムロール２８との間に厚さ１８８μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡績社製、商品名Ａ４３００）からなる透光性基材９をロール型に沿って供給し、ゴムロールに接続した空気圧シリンダー１１により、ゴムロールとロール型との間で透光性基材をニップした。
一方、以下の紫外線硬化性組成物
フェノキシエチルアクリレート（大阪有機化学工業社製ビスコート＃１９２）：５０重量部
ビスフェノールＡ−ジエポキシ−アクリレート（共栄社油脂化学工業社製エポキシエステル３０００Ａ）：５０重量部
２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン（チバガイギー社製ダロキュア１１７３）：１．５重量部
を、粘度３００ｍＰａ・Ｓ／２５℃に調整した。
この紫外線硬化性組成物に、
平均粒径：７．３μｍ
粒径分布における標準偏差：２．７μｍ
透光性薄膜のバインダーとの屈折率差：０．０４
である光拡散材を
５重量％
含有させたものを、ゴムロールによりロール型へとニップされている透光性基材の一方の表面に供給した。ロール型を回転させながら、紫外線硬化性組成物がロール型と透光性基材との間に挟まれた状態で、紫外線照射装置から紫外線を照射し、紫外線硬化性組成物を重合硬化させロール型の形状転写面の凹凸構造を転写させた。その後、ロール型より離型し、光拡散性光学フィルムを得た。
得られた光拡散性光学フィルムにおける透光性薄膜の膜厚は２３μｍであった。また、光拡散性光学フィルムにおいて、透光性基材の側から該透光性基材に対して垂直に平行光を入射したときの透光性薄膜からの側への出射光分布の半値全幅は４．１°であり、ヘイズ値は７３％であった。
また、光拡散性光学フィルムの隠蔽性を以下のような方法で評価した。即ち、冷陰極管を側面に配置した１５インチサイズのアクリル樹脂製導光体の光出射面上に、図１及び図２に示されているように、該透光性薄膜の付与されていないプリズムシートをプリズム列形成面が下向きとなるように載置し、導光体の側面および裏面を反射シートで覆い、面光源装置を得た。このプリズムシートのプリズム列形成面とは反対側の平坦面即ち透光性基材の主面の上に、種々の空間周波数を有する縞模様パターンの形成されたチャート（厚さ１．５ｍｍ）を、縞模様が形成されている面を下向きにして乗せ、さらにその上に上記の光拡散性光学フィルムを凹凸構造を備えている面を上向きにして乗せた。ここで縞模様パターンは、白ラインと黒ラインとの組み合わせを１ラインペアとし、このラインペアが１ｍｍの幅の中に何組設けてあるかを空間周波数として示すものである。光拡散性光学フィルムの上からチャートの縞模様を見た際に、何ラインペア以上の縞模様が目視で識別できなくなるかを調べ、そのラインペア数をその光拡散性光学フィルムの隠蔽度と定義する。単位としてはlp/mmを用い、この値が小さいほど光学フィルムの隠蔽性は高いことを示している。実用上、該数値が11 lp/mm以下であれば隠蔽性としての機能はおおよそ確保していると言えるが輝度が低減しないかぎり該値はより小さい方が好ましい。この定義に従うと、本実施例における隠蔽度は７．１lp/mmであった。
この光拡散性光学フィルムを用い、該光拡散性光学フィルムの製造の場合と同様な構成の製造装置を用いて以下のようにして、プリズムシートを製造した。
まず、表面にプリズム列形成面の形状に対応した形状の形状転写面が形成されているロール型を作製した。ここで、目的とするプリズム列形成面の形状は、ピッチＰ＝５０μｍ、頂角θ＝６８゜のプリズム列４１１が多数並列して配置されたものであった。次いで、このロール型とゴムロールとの間に前記透光性薄膜付きの透光性基材をロール型に沿って供給し、ゴムロールに接続した空気圧シリンダーにより、ゴムロールとロール型との間で透光性基材をニップした。
上記光拡散性光学フィルムの製造の場合と同様なアクリル系紫外線硬化性組成物を、ゴムロールによりロール型へとニップされている透光性基材の前記透光性薄膜の付与された面とは反対側の面に供給した。ロール型を回転させながら、紫外線硬化性組成物がロール型と透光性基材との間に挟まれた状態で、紫外線照射装置から紫外線を照射し、紫外線硬化性組成物を重合硬化させロール型の形状転写面のプリズム列パターンを転写させた。その後、ロール型より離型し、プリズムシートを得た。
以上のようにして得られたプリズムシートを１５インチサイズに切り出し、これを冷陰極管を側面に配置した１５インチサイズのアクリル樹脂製導光体の光出射面上に、図１及び図２に示されているように、プリズム列形成面が下向きとなるように載置し、導光体の側面および裏面を反射シートで覆い、面光源装置を得た。
この面光源装置において、冷陰極管を点灯させ、輝度計（トプコン社製、商品名ＢＭ−７）を用いてＸＺ面内での輝度分布における半値全幅を測定した。その結果、
半値全幅：１９．６度
であった。
以上のようにして得られた面光源装置のプリズムシート上に、透過型液晶パネルを載置した。この液晶表示装置において、面光源装置を発光させ、液晶パネルにより白画像を表示して、観察したところ、ぎらつき現象は殆どなく、面光源装置の欠陥は視認されず、モアレの発生もなく、非常に滑らかな質感を有した見易い画質が得られた。
＜特性測定の方法＞
（１）ヘイズ値（Ｈｚ）、全光線透過率（Ｔｔ）及び拡散透過率（Ｄｆｓ）は、ヘイズメーターNDH2000（日本電色工業製）を用い、JIS K7361-1、K7105、K7136に従って測定を行った。
（２）局部山頂の平均間隔（Ｓ）、算術平均粗さ（Ｒａ）、十点平均粗さ（Ｒｚ）及び算術平均傾斜角（RΔa）は、触針粗さ計SURFCOM1400LCD（東京精密製）を用い、JIS B0601：’94 及び、B0031：’94に従って測定を行った。
［実施例２］
実施例１と同様にして、光拡散性光学フィルムの製造のための成形用型部材を作製した。但し、円柱状金型の表面に形成されたレジスト膜のパターニングにより外径１４μｍの開口部を多数形成した。また、エッチング処理による円柱状金型の浸食は、実施例１と同様に、表面方向に１μｍであり深さ方向に２μｍであった。この成形用型素材に銅めっき処理を行って、成形用型部材を得た。めっき膜の厚さは、１２μｍ、硬度は２２０Ｈ．Ｖ．であった。
この成形用型部材における凹凸構造は、次のような凹凸構造
表面の傾斜角が４〜20度の占有率：３６％
表面の傾斜角が8〜20度の占有率：３０％
表面の傾斜角が10〜18度の占有率：２７％
表面の傾斜角が10〜15度の占有率：25％
構造単位の外径：１１μｍ
構造単位の基底面積：８６μｍ２
構造単位の高低差：１．７μｍ
構造単位の形状：略円錐
構造単位の基底面形状：略円
構造単位の縦断面形状：略三角形
構造単位の配列ピッチ：１６μｍ
構造単位の配列規則：略六方最密
凹凸構造面の算術平均粗さＲａ：０．３４４μｍ
凹凸構造面の十点平均粗さＲｚ：１．１６μｍ
凹凸構造面の算術平均傾斜ＲΔａ：６．０１度
凹凸構造面の局部山頂の平均間隔Ｓ：１９．５μｍ
をもつ透光性薄膜の表面を転写形成するものであった。
得られた成形用型部材を用いて、実施例１と同様にして光拡散性光学フィルムを得た。得られた光拡散性光学フィルムにおける透光性薄膜の膜厚は２３μｍであった。また、光拡散性光学フィルムにおいて、透光性基材の側から該透光性基材に対して垂直に平行光を入射したときの透光性薄膜からの側への出射光分布の半値全幅は４．６°であり、ヘイズ値は７２％であった。
以上のようにして得られた光拡散性光学フィルムを用いて、実施例１と同様にしてプリズムシートを得、更に該プリズムシートを用いて面光源装置を得た。この面光源装置において、冷陰極管を点灯させ、実施例１と同様にしてＸＺ面内での輝度分布における半値全幅を測定した。その結果、
半値全幅：２０．０度
であった。また、実施例１と同様にして光拡散性光学フィルムの隠蔽性を評価したところ、隠蔽度は８lp/mmであった。
以上のようにして得られた面光源装置のプリズムシート上に、透過型液晶パネルを載置した。この液晶表示装置において、面光源装置を発光させ、液晶パネルにより白画像を表示して、観察したところ、ぎらつき現象は殆どなく、面光源装置の欠陥は視認されず、モアレの発生もなく、非常に滑らかな質感を有した見易い画質が得られた。
［実施例３］
実施例１と同様にして、光拡散性光学フィルムの製造のための成形用型部材を作製した。但し、円柱状金型の表面に形成されたレジスト膜のパターニングにより１辺が１１．５μｍの正六角形（外径２３μｍ）の開口部を多数形成した。また、エッチング処理による円柱状金型の浸食は、表面方向に３．３μｍであり深さ方向に６．６μｍであった。この成形用型素材に銅めっき処理を行って、型部材を得た。めっき膜の厚さは、２９μｍ、硬度は２２０Ｈ．Ｖ．であった。
この型部材を、０．７２度ステップで回転させながら都度ブラスト加工を行った。ブラスト加工は、ロ−ル表面から220ｍｍの距離に8φのブラストノズルを配置し、該ロ−ル金型の回転中心に向かって吐出圧0.2MPaで、中心粒径が10〜25μｍ99％の、球形セラミックビ−ズパウダ−を吹き付け、前記型部材に微細な不規則凹凸構造を付与し最終の成形用型部材を得た。
この成形用型部材における凹凸構造は、次のような凹凸構造
表面の傾斜角が４〜20度の占有率：５０％
表面の傾斜角が8〜20度の占有率：４２％
表面の傾斜角が10〜18度の占有率：３８％
表面の傾斜角が10〜15度の占有率：35％
構造単位の外径：２３μｍ
構造単位の基底面積：４１５μｍ２
構造単位の高低差：２．８μｍ
構造単位の形状：略円錐
構造単位の基底面形状：略円
構造単位の縦断面形状：略三角形
構造単位の配列ピッチ：３０μｍ
構造単位の配列規則：略六方最密
凹凸構造面の算術平均粗さＲａ：０．４９５μｍ
凹凸構造面の十点平均粗さＲｚ：２．４１μｍ
凹凸構造面の算術平均傾斜ＲΔａ：５．２７度
凹凸構造面の局部山頂の平均間隔Ｓ：３３．４４μｍ
凹凸構造面からの微細凹凸変化量：1μｍ
をもつ透光性薄膜の表面を転写形成するものであった。
得られた成形用型部材を用いて、実施例１と同様にして光拡散性光学フィルムを得た。得られた光拡散性光学フィルムにおける透光性薄膜の膜厚は２３μｍであった。また、光拡散性光学フィルムにおいて、透光性基材の側から該透光性基材に対して垂直に平行光を入射したときの透光性薄膜からの側への出射光分布の半値全幅は４．０°であり、ヘイズ値は７１％であった。
以上のようにして得られた光拡散性光学フィルムを用いて、実施例１と同様にしてプリズムシートを得、更に該プリズムシートを用いて面光源装置を得た。この面光源装置において、冷陰極管を点灯させ、実施例１と同様にしてＸＺ面内での輝度分布における半値全幅を測定した。その結果、
半値全幅：１８．８度
であった。また、実施例１と同様にして光拡散性光学フィルムの隠蔽性を評価したところ、隠蔽度は６．３lp/mmであった。
以上のようにして得られた面光源装置のプリズムシートに、透過型液晶パネルを載置した。この液晶表示装置において、面光源装置を発光させ、液晶パネルにより白画像を表示して、観察したところ、ぎらつき現象は殆どなく、面光源装置の欠陥は視認されず、モアレの発生もなく、非常に滑らかな質感を有した見易い画質が得られた。
［実施例４］
実施例３と同様の成型用型部材を用いて、拡散材を用いないこと以外は実施例１と同様にして光拡散性光学フィルムを得た。得られた光拡散性光学フィルムにおける透光性薄膜の膜厚は２３μｍであった。また、光拡散性光学フィルムにおいて、透光性基材の側から該透光性基材に対して垂直に平行光を入射したときの透光性薄膜からの側への出射光分布の半値全幅は３．５°であり、ヘイズ値は４３％であった。
以上のようにして得られた光拡散性光学フィルムを用いて、実施例１と同様にしてプリズムシートを得、更に該プリズムシートおよび光拡散素子（ツジデン製拡散シートＤ１３２［商品名］）を用いて面光源装置を得た。
この面光源装置において、冷陰極管を点灯させ、実施例１と同様にしてＸＺ面内での輝度分布における半値全幅を測定した。その結果、
半値全幅：２１．０度
であった。
また、実施例１と同様にして光拡散性光学フィルムの隠蔽性を評価したところ、隠蔽度は８lp/mmであった。
以上のようにして得られた面光源装置の光拡散素子上に、透過型液晶パネルを載置した。この液晶表示装置において、面光源装置を発光させ、液晶パネルにより白画像を表示して、観察したところ、ぎらつき現象は殆どなく、面光源装置の欠陥は視認されず、モアレの発生もなく、非常に滑らかな質感を有した見易い画質が得られた。
［実施例５］
サイズ３００Ｘ２００ｍｍの長方形金型基材（ＳＵＳ３０４）に３５μｍのドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）ＡＰＤ４０２（旭化成製）をラミネートし、その上に所望のマスクパターンを配置し、水銀ランプにてパターン露光を行った（露光強度２００ｍＪで７４秒）。その後、前記露光後の本金型を３．３％、３０℃のＮａ２ＣＯ３現像液にて現像し、ブラスト前の金型を作製した。これに２０００番のＳｉＣ研削材を０．２ＭＰａの吐出圧力で前記ＤＦＲを付与した金型基材に向けて１０ｍｍの高さから吹き付けブラストエッチング加工を行った。該金型を用いて前記光硬化性樹脂を用いてＰＥＴ基材上に光硬化により規則性マットを有する光学フィルム用基材を作製した。
この成形用型部材における凹凸構造は、次のような凹凸構造
表面の傾斜角が４〜20度の占有率：３８％
表面の傾斜角が8〜20度の占有率：３２％
表面の傾斜角が10〜18度の占有率：２９％
表面の傾斜角が10〜15度の占有率：２６％
構造単位の外径：３０μｍ
構造単位の基底面積：７０７μｍ２
構造単位の高低差：２．４μｍ
構造単位の形状：略円錐
構造単位の基底面形状：略円
構造単位の縦断面形状：略三角形
構造単位の配列ピッチ：４５μｍ
構造単位の配列規則：略六方最密
凹凸構造面の算術平均粗さＲａ：０．３１９μｍ
凹凸構造面の十点平均粗さＲｚ：０．７９０μｍ
凹凸構造面の算術平均傾斜ＲΔａ：３．３４度
凹凸構造面の局部山頂の平均間隔Ｓ：３８．１μｍ
凹凸構造面からの微細凹凸変化量：０．９μｍ
をもつ透光性薄膜の表面を転写形成するものであった。
得られた成形用型部材を用いて、実施例１と同様にして光拡散性光学フィルムを得た。得られた光拡散性光学フィルムにおける透光性薄膜の膜厚は２３μｍであった。また、光拡散性光学フィルムにおいて、透光性基材の側から該透光性基材に対して垂直に平行光を入射したときの透光性薄膜からの側への出射光分布の半値全幅は３．９°であり、ヘイズ値は７０％、隠蔽度は８lp/mmであった。
以上のようにして得られた光拡散性光学フィルムを用いて、実施例１と同様にしてプリズムシートを得、更に該プリズムシートを用いて面光源装置を得た。
この面光源装置において、冷陰極管を点灯させ、実施例１と同様にしてＸＺ面内での輝度分布における半値全幅を測定した。その結果、
半値全幅：１９．０度
であった。
以上のようにして得られた面光源装置のプリズムシート上に、透過型液晶パネルを載置した。この液晶表示装置において、面光源装置を発光させ、液晶パネルにより白画像を表示して、観察したところ、ぎらつき現象は殆どなく、面光源装置の欠陥は視認されず、モアレの発生もなく、非常に滑らかな質感を有した見易い画質が得られた。
［実施例６］
実施例１と同様にして、光拡散性光学フィルムの製造のための成形用型部材を作製した。但し、円柱状金型の表面に形成されたレジスト膜のパターニングにより１辺が１１．５μｍの正六角形（外径２３μｍ）の開口部を多数形成した。また、エッチング処理による円柱状金型の浸食は、表面方向に３．３μｍであり深さ方向に６．６μｍであった。この成形用型素材に軟質ニッケルめっき処理を行って、成形用型部材を得た。めっき膜の厚さは、２５μｍ、硬度は３８０Ｈ．Ｖ．であった。この成形用型部材における凹凸構造は、次のような凹凸構造
表面の傾斜角が４〜20度の占有率：６８％
表面の傾斜角が8〜20度の占有率：５７％
表面の傾斜角が10〜18度の占有率：３９％
表面の傾斜角が10〜15度の占有率：３４％
構造単位の外径：２３μｍ
構造単位の基底面積：４１５μｍ２
構造単位の高低差：３．５μｍ
構造単位の形状：略円錐
構造単位の基底面形状：略円
構造単位の縦断面形状：略三角形
構造単位の配列ピッチ：３４μｍ
構造単位の配列規則：略六方最密
凹凸構造面の算術平均粗さＲａ：０．３７２μｍ
凹凸構造面の十点平均粗さＲｚ：１．６３９μｍ
凹凸構造面の算術平均傾斜ＲΔａ：３．４９度
凹凸構造面の局部山頂の平均間隔Ｓ：３８．２９μｍ
をもつ透光性薄膜の表面を転写形成するものであった。
得られた成形用型部材を用いて、拡散材を用いないこと以外は実施例１と同様にして光拡散性光学フィルムを得た。得られた光拡散性光学フィルムにおける透光性薄膜の膜厚は２３μｍであった。また、光拡散性光学フィルムにおいて、透光性基材の側から該透光性基材に対して垂直に平行光を入射したときの透光性薄膜からの側への出射光分布の半値全幅は３．９°であり、ヘイズ値は５５％であった。
以上のようにして得られた光拡散性光学フィルムを用いて、実施例１と同様にしてプリズムシートを得、更に該プリズムシートおよび光拡散素子（ツジデン製拡散シートＤ１３２［商品名］）を用いて面光源装置を得た。この面光源装置において、冷陰極管を点灯させ、実施例１と同様にしてＸＺ面内での輝度分布における半値全幅を測定した。その結果、
半値全幅：２２．２度
であった。また、実施例１と同様にして光拡散性光学フィルムの隠蔽性を評価したところ、隠蔽度は１６lp/mmであった。
以上のようにして得られた面光源装置の光拡散素子上に、透過型液晶パネルを載置した。この液晶表示装置において、面光源装置を発光させ、液晶パネルにより白画像を表示して、観察したところ、ぎらつき現象は殆どなく、面光源装置の欠陥は視認されず、モアレの発生もなく、非常に滑らかな質感を有した見易い画質が得られた。
［実施例７］
実施例６と同様の成型用型部材に対して実施例３と同様のブラスト加工を行い、前記金型に微細な不規則凹凸構造を付与し最終整形用部材を得た。ただし、回転ステップは２度、吐出圧は０．５ＭＰaとした。この成形用型部材における凹凸構造は、次のような凹凸構造
表面の傾斜角が４〜20度の占有率：８８％
表面の傾斜角が8〜20度の占有率：８７％
表面の傾斜角が10〜18度の占有率：８１％
表面の傾斜角が10〜15度の占有率：６９％
構造単位の外径：２３μｍ
構造単位の基底面積：４１５μｍ２
構造単位の高低差：２．８μｍ
構造単位の形状：略円錐
構造単位の基底面形状：略円
構造単位の縦断面形状：略三角形
構造単位の配列ピッチ：３４μｍ
構造単位の配列規則：略六方最密
凹凸構造面の算術平均粗さＲａ：０．５０９μｍ
凹凸構造面の十点平均粗さＲｚ：２．２６１μｍ
凹凸構造面の算術平均傾斜ＲΔａ：６．４０度
凹凸構造面の局部山頂の平均間隔Ｓ：２４．６０μｍ
凹凸構造面からの微細凹凸変化量： ０．６μｍ
をもつ透光性薄膜の表面を転写形成するものであった。
得られた成形用型部材を用いて、拡散材を用いないこと以外は実施例１と同様にして光拡散性光学フィルムを得た。得られた光拡散性光学フィルムにおける透光性薄膜の膜厚は２３μｍであった。また、光拡散性光学フィルムにおいて、透光性基材の側から該透光性基材に対して垂直に平行光を入射したときの透光性薄膜からの側への出射光分布の半値全幅は４．３°であり、ヘイズ値は６９％であった。
以上のようにして得られた光拡散性光学フィルムを用いて、実施例１と同様にしてプリズムシートを得、更に該プリズムシートを用いて面光源装置を得た。この面光源装置において、冷陰極管を点灯させ、実施例１と同様にしてＸＺ面内での輝度分布における半値全幅を測定した。その結果、
半値全幅：１９．６度
であった。また、実施例１と同様にして光拡散性光学フィルムの隠蔽性を評価したところ、隠蔽度は７．５５lp/mmであった。
以上のようにして得られた面光源装置のプリズムシート上に、透過型液晶パネルを載置した。この液晶表示装置において、面光源装置を発光させ、液晶パネルにより白画像を表示して、観察したところ、ぎらつき現象は殆どなく、面光源装置の欠陥は視認されず、モアレの発生もなく、非常に滑らかな質感を有した見易い画質が得られた。
［実施例８］
実施例１と同様にして、光拡散性光学フィルムの製造のための成形用型部材を作製した。但し、円柱状金型の表面に形成されたレジスト膜のパターニングにより１辺が１１．５μｍの正六角形（外径２３μｍ）の開口部を多数形成した。また、エッチング処理による円柱状金型の浸食は、表面方向に３．３μｍであり深さ方向に６．６μｍであった。この成形用型素材に軟質ニッケルめっき処理を行い、さらに硬質ニッケルめっき処理を行って、成形用型部材を得た。軟質ニッケルめっき膜の厚さは２０μｍ、硬度は３８０Ｈ．Ｖ．であり、硬質ニッケルめっき膜の厚さは５μｍ、硬度は５００Ｈ．Ｖ．であった。この成形用型部材における凹凸構造は、次のような凹凸構造
表面の傾斜角が４〜20度の占有率：７７％
表面の傾斜角が8〜20度の占有率：２６％
表面の傾斜角が10〜18度の占有率：０％
表面の傾斜角が10〜15度の占有率：０％
構造単位の外径：２３μｍ
構造単位の基底面積：４１５μｍ２
構造単位の高低差：１．５μｍ
構造単位の形状：略円錐
構造単位の基底面形状：略円
構造単位の縦断面形状：略三角形
構造単位の配列ピッチ：３４μｍ
構造単位の配列規則：略六方最密
凹凸構造面の算術平均粗さＲａ：０．３２９μｍ
凹凸構造面の十点平均粗さＲｚ：１．２４７μｍ
凹凸構造面の算術平均傾斜ＲΔａ：３．００度
凹凸構造面の局部山頂の平均間隔Ｓ：５２．３２μｍ
をもつ透光性薄膜の表面を転写形成するものであった。
得られた成形用型部材を用いて、拡散材を用いないこと以外は実施例１と同様にして光拡散性光学フィルムを得た。得られた光拡散性光学フィルムにおける透光性薄膜の膜厚は２３μｍであった。また、光拡散性光学フィルムにおいて、透光性基材の側から該透光性基材に対して垂直に平行光を入射したときの透光性薄膜からの側への出射光分布の半値全幅は３．７°であり、ヘイズ値は３２％であった。
以上のようにして得られた光拡散性光学フィルムを用いて、実施例１と同様にしてプリズムシートを得、更に該プリズムシートおよび光拡散素子（ツジデン製拡散シートＤ１３２［商品名］）を用いて面光源装置を得た。この面光源装置において、冷陰極管を点灯させ、実施例１と同様にしてＸＺ面内での輝度分布における半値全幅を測定した。その結果、
半値全幅：２０．８度
であった。また、実施例１と同様にして光拡散性光学フィルムの隠蔽性を評価したところ、隠蔽度は１５lp/mmであった。
以上のようにして得られた面光源装置の光拡散素子上に、透過型液晶パネルを載置した。この液晶表示装置において、面光源装置を発光させ、液晶パネルにより白画像を表示して、観察したところ、ぎらつき現象は殆どなく、面光源装置の欠陥は視認されず、モアレの発生もなく、非常に滑らかな質感を有した見易い画質が得られた。
［実施例９］
実施例８と同様の成型用型部材に対して実施例３と同様のブラスト加工を行い、前記金型に微細な不規則凹凸構造を付与し最終整形用部材を得た。ただし、回転ステップは０．７２度、吐出圧は０．４ＭＰaとした。この成形用型部材における凹凸構造は、次のような凹凸構造
表面の傾斜角が４〜20度の占有率：８１％
表面の傾斜角が8〜20度の占有率：４２％
表面の傾斜角が10〜18度の占有率：１１％
表面の傾斜角が10〜15度の占有率：１１％
構造単位の外径：２３μｍ
構造単位の基底面積：４１５μｍ２
構造単位の高低差：１．４μｍ
構造単位の形状：略円錐
構造単位の基底面形状：略円
構造単位の縦断面形状：略三角形
構造単位の配列ピッチ：３４μｍ
構造単位の配列規則：略六方最密
凹凸構造面の算術平均粗さＲａ：０．３１９μｍ
凹凸構造面の十点平均粗さＲｚ：１．３５２μｍ
凹凸構造面の算術平均傾斜ＲΔａ：４．３１度
凹凸構造面の局部山頂の平均間隔Ｓ：２１．９６μｍ
凹凸構造面からの微細凹凸変化量： ０．４μｍ
をもつ透光性薄膜の表面を転写形成するものであった。
得られた成形用型部材を用いて、拡散材を用いないこと以外は実施例１と同様にして光拡散性光学フィルムを得た。得られた光拡散性光学フィルムにおける透光性薄膜の膜厚は２３μｍであった。また、光拡散性光学フィルムにおいて、透光性基材の側から該透光性基材に対して垂直に平行光を入射したときの透光性薄膜からの側への出射光分布の半値全幅は３．８°であり、ヘイズ値は５９％であった。
以上のようにして得られた光拡散性光学フィルムを用いて、実施例１と同様にしてプリズムシートを得、更に該プリズムシートを用いて面光源装置を得た。この面光源装置において、冷陰極管を点灯させ、実施例１と同様にしてＸＺ面内での輝度分布における半値全幅を測定した。その結果、
半値全幅：１７．３度
であった。また、実施例１と同様にして光拡散性光学フィルムの隠蔽性を評価したところ、隠蔽度は１０．５lp/mmであった。
以上のようにして得られた面光源装置のプリズムシート上に、透過型液晶パネルを載置した。この液晶表示装置において、面光源装置を発光させ、液晶パネルにより白画像を表示して、観察したところ、ぎらつき現象は殆どなく、面光源装置の欠陥は視認されず、モアレの発生もなく、非常に滑らかな質感を有した見易い画質が得られた。
［比較例］
実施例６と同様にして、光拡散性光学フィルムの製造のための成形用型部材を作製した。ただし、エッチング処理後の軟質ニッケルめっきは行わなかった。この成形用型部材における凹凸構造は、次のような凹凸構造
表面の傾斜角が４〜20度の占有率：１３％
表面の傾斜角が8〜20度の占有率：１２％
表面の傾斜角が10〜18度の占有率：６％
表面の傾斜角が10〜15度の占有率：３％
構造単位の外径：２９．７μｍ
構造単位の基底面積：６０９μｍ２
構造単位の高低差：６．７μｍ
構造単位の形状：略六角柱
構造単位の基底面形状：略六角形
構造単位の縦断面形状：略四角形
構造単位の配列ピッチ：３４μｍ
構造単位の配列規則：略六方最密
凹凸構造面の算術平均粗さＲａ：１．９２５μｍ
凹凸構造面の十点平均粗さＲｚ：６．５４９μｍ
凹凸構造面の算術平均傾斜ＲΔａ：１７．０１度
凹凸構造面の局部山頂の平均間隔Ｓ：４２．４５μｍ
をもつ透光性薄膜の表面を転写形成するものであった。
得られた成形用型部材を用いて、拡散材を用いないこと以外は実施例１と同様にして光拡散性光学フィルムを得た。得られた光拡散性光学フィルムにおける透光性薄膜の膜厚は２３μｍであった。また、光拡散性光学フィルムにおいて、透光性基材の側から該透光性基材に対して垂直に平行光を入射したときの透光性薄膜からの出射光分布の半値全幅は３．７°であり、ヘイズ値は５５％であった。
以上のようにして得られた光拡散性光学フィルムを用いて、実施例１と同様にしてプリズムシートを得、更に該プリズムシートを用いて面光源装置を得た。この面光源装置において、冷陰極管を点灯させ、実施例１と同様にしてＸＺ面内での輝度分布における半値全幅を測定した。その結果、
半値全幅：１７．０度
であった。また、実施例１と同様にして光拡散性光学フィルムの隠蔽性を評価したところ、隠蔽度は１２．５lp/mmであった。
以上のようにして得られた面光源装置のプリズムシート上に、透過型液晶パネルを載置した。この液晶表示装置において、面光源装置を発光させ、液晶パネルにより白画像を表示して、観察したところ、面光源装置の欠陥が視認された。
以上の結果を表１にまとめて示す。
Figure 2008069324

Claims (26)

  1. 透光性基材と該透光性基材の少なくとも一方の主面に付された透光性薄膜とからなり、
    該透光性薄膜は、第１の主面が前記透光性基材に接合されており、第２の主面が規則的/周期的な凹凸の構造単位を備えており、
    前記第2主面の傾斜角が４〜20度である部分の面積占有率が25％以上であり、さらに、前記第2主面の算術平均傾斜角ＲΔａが、1.0〜15度であることを特徴とする光拡散性光学フィルム。
  2. 前記構造単位の外径は2〜60μｍであることを特徴とする、請求項1に記載の光拡散性光学フィルム。
  3. 前記構造単位の基底面積は3.0〜3000μｍ２であることを特徴とする、請求項1に記載の光拡散性光学フィルム。
  4. 前記構造単位の高低差は0.5〜10μｍであることを特徴とする、請求項1に記載の光拡散性光学フィルム。
  5. 前記構造単位の配列ピッチは2〜８０μｍであることを特徴とする、請求項1に記載の光拡散性光学フィルム。
  6. 前記構造単位の配列ピッチが10μｍ以上で、少なくとも該構造単位の表面に該表面からの微細凹凸変化量として０．１〜5μｍの不規則な微細凹凸形状を付与したことを特徴とする、請求項1に記載の光拡散性光学フィルム。
  7. 前記構造単位の付与された凹凸構造の表面粗さにおける局部山頂の平均間隔Sが5〜50μｍであることを特徴とする、請求項1に記載の光拡散性光学フィルム。
  8. 前記第２の主面の算術平均粗さＲａは0.10〜1.00μｍであり、十点平均粗さＲｚは0.5〜5.0μｍであることを特徴とする、請求項１記載の光拡散性光学フィルム。
  9. 請求項１に記載の光拡散性光学フィルムの前記透光性基材の他方の主面に、レンズ構造を具備してなることを特徴とするレンズシート。
  10. 一次光源と、該一次光源から発せられる光が導入され導光され出射する導光体と、該導光体からの出射光が入光するように配置された光偏向素子と、該光偏向素子から出光する光が入射するように配置された光拡散素子とを備えたエッジライト方式の面光源装置であって、前記光偏向素子が請求項1に記載の光拡散性光学フィルムからなることを特徴とする面光源装置。
  11. 光入射面及びその反対側の光出射面を有する光拡散素子と、該光拡散素子の光入射面に隣接して配置された一次光源とを備えている直下方式の面光源装置であって、前記光拡散素子が少なくとも１枚の請求項１に記載の光拡散性光学フィルムからなることを特徴とする面光源装置。
  12. 請求項１に記載の光拡散性光学フィルムを製造する方法であって、
    金属部材の表面に形成されたレジスト膜のパターニングを行うことで該レジスト膜に前記構造単位の配列に対応するパターンにて配列された複数の開口部を形成し、前記金属部材を前記開口部を介してエッチング処理することで成形用型素材を作製し、該成形用型素材またはそれに対して表面加工を施したものからなる成形用型部材を用いて前記透光性基材の少なくとも一方の主面上にて光硬化性樹脂に対する転写賦形を行って、前記凹凸構造を備えた透光性薄膜を形成することを特徴とする、光拡散性光学フィルムの製造方法。
  13. 前記金属部材の表面は平滑面であることを特徴とする、請求項１２に記載の光拡散性光学フィルムの製造方法。
  14. 前記金属部材の表面の算術平均粗さＲａが0.5μｍ以下（好ましくは0.3μｍ以下、さらに好ましくは0.1μｍ以下）であることを特徴とする、請求項１２に記載の光拡散性光学フィルムの製造方法。
  15. 前記金属部材の表面の十点平均粗さＲｚが1.0μｍ以下であることを特徴とする、請求項１２に記載の光拡散性光学フィルムの製造方法。
  16. 前記レジスト膜のパターニングは、前記レジスト膜に対する前記パターンまたはそれ以外の部分に対応する部分的レーザー光照射及びこれに続く前記パターンまたはそれを除く部分での前記レジスト膜の部分的溶出によりなされることを特徴とする、請求項１２に記載の光拡散性光学フィルムの製造方法。
  17. 前記レジスト膜のパターニングは、前記レジスト膜に対する前記パターンまたはそれ以外の部分での部分的レーザー光照射による前記レジスト膜の部分的除去によりなされることを特徴とする、請求項１２に記載の光拡散性光学フィルムの製造方法。
  18. 前記開口部またはそれ以外の部分の外径が2〜80μｍであることを特徴とする、請求項１２に記載の光拡散性光学フィルムの製造方法。
  19. 前記エッチング処理によって前記金属部材に、表面方向が０．１〜１５μｍで、深さ方向が０．３〜３０μｍである凹部が形成されていることを特徴とする、請求項１２に記載の光拡散性光学フィルムの製造方法。
  20. 前記成形用型素材の前記エッチング処理を受けなかった表層部を切削処理により除去して、前記成形用型部材を作製することを特徴とする、請求項１２に記載の光拡散性光学フィルムの製造方法。
  21. 前記成形用型素材にめっき処理を行って、金型表面に傾斜角が４〜20度である部分の面積占有率が25％以上である前記成形用型部材を作製することを特徴とする、請求項１２に記載の光拡散性光学フィルムの製造方法。
  22. 前記めっき処理は硬度の異なる２種類以上のめっきからなり、その最表面におけるめっきの硬度は２００〜４００H.V.であることを特徴とする、請求項１２に記載の光拡散性光学フィルムの製造方法。
  23. 前記最表面におけるめっきの厚さは１〜１５μｍであることを特徴とする、請求項２２に記載の光拡散性光学フィルムの製造方法。
  24. 前記エッチング処理、及び/または、前記成形用型素材の前記エッチング処理を受けなかった表層部を除去する切削処理、及び/または、前記成形用型素材に対し行われるめっき処理の後に、前記成形用型素材の表面を、さらに中心粒径5〜45μｍの略球形研削材微粒子を用いてブラスト処理することで、不規則で微細な凹凸形状を追加付与し、前記成形用型部材を作製することを特徴とする、請求項１２に記載の光拡散性光学フィルムの製造方法。
  25. 前記研削材微粒子の上限粒径が45μｍ以下の略球形研削材微粒子を用いることを特徴とする、請求項２４に記載の光拡散性光学フィルムの製造方法。
  26. 前記エッチング処理、及び/または、前記成形用型素材の前記エッチング処理を受けなかった表層部を除去する切削処理、及び/または、前記成形用型素材に対し行われるめっき処理の後に、前記成形用型素材の表面にダイヤモンドライクカーボンのコーティングを施し、前記成形用型部材を作製することを特徴とする、請求項１２に記載の光拡散性光学フィルムの製造方法。
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