CN102308232A - 光学部件、照明装置及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供光学部件、照明装置及显示装置。课题在于提高射出光的亮度且抑制旁瓣和莫尔干涉条纹。光学部件(8)在基材(13)的第一主面(13a)具备近似半球状的微透镜(14)和截面三角形的棱镜(15)。棱镜(15)沿一个方向排列有多个。以第一主面(13a)为基准，将棱镜(15)的高度与微透镜(14)的高度的纵横比(TL2/TM1)设定为10％～90％。在俯视观察的情况下，微透镜(14)的面积相对于第一主面(13a)的面积率(Mb/Ma)为25％～88％。在基材(13)的第二主面(13b)中，随机设置由微透镜构成的第三凸部(18)，以提高入射的光的扩散性。

Description

光学部件、照明装置及显示装置

技术领域

本发明涉及多被用于照明光路控制中而对光进行聚光以及/或者扩散的光学部件，主要涉及使用该光学部件的照明装置、具备该照明装置的液晶电视等显示装置。

背景技术

在最近的大型液晶电视、平板显示器面板等中，主要采用直下型方式的照明装置、侧光方式的照明装置。对于直下型方式的照明装置，作为光源的多个冷阴极管、LED(Light Emitting Diode)被规则地配置在面板的背面。在液晶面板等的图像显示部件与光源之间使用光散射性强的扩散板，使得作为光源的冷阴极管、LED不被看到。

另一方面，对于侧光方式的照明装置，多个冷阴极管、LED配置在被称作导光板的透光性的板的端面。通常情况下，在导光板的射出面(与图像显示部件对置的面)的相反侧的面形成有高效地将从该导光板的端面入射的入射光引导向射出面的光偏转面，作为光偏转面，为了高效地向射出面引导光而提出有各种光偏转面，例如印刷有白色的点图案、或被施以透镜形状等的光偏转面。

以往，在直下型方式与侧光方式的照明装置中，为了提高显示装置的观察者方向的亮度，配置有单个或者多个光学薄膜。

作为提高液晶显示屏幕的亮度的方法，美国3M公司的注册商标亦即亮度提高薄膜(Brightness Enhancement Film：BEF)作为透镜片被广泛使用。

图15～图17示出下述专利文献1、2所记载的亮度提高薄膜。图15所示的液晶显示装置100大体配置有光源101、供从光源101射出的光入射的作为亮度提高薄膜的BEF 102、以及液晶面板103。如图16所示，BEF 102是在透明基材104上单向地周期性排列截面三角形状的单位棱镜105而成的光学薄膜。该单位棱镜105构成为比光的波长大的尺寸(间距)。

BEF 102能够对来自“轴外(off-axis)”的光进行聚光，使该光朝向观察者转换方向(redirect)而将其方向转换到“轴上(on-axis)”、或者使该光朝向观察者“循环(recycle)”。即，在液晶显示装置100被使用时(观察时)，BEF 102能够通过降低轴外亮度来增大轴上亮度。在此提及的“轴上”是与图15中观察者的视场方向F′一致的方向，通常为相对于液晶面板103的显示屏幕的法线方向侧。

另外，在专利文献2所记载的显示装置中，通过在单向地排列棱镜而成的透镜片与液晶面板之间配置光扩散薄膜，并且在透镜片的光入射面形成透明的凸状点，能够增强亮度，并且能够防止在规则地排列的棱镜与液晶像素之间产生的莫尔干涉条纹。

作为将上述BEF 102所代表的具有棱镜的反复的阵列构造的亮度控制部件配设在光源与液晶面板之间的显示装置，如下述专利文献1及2所例示的那样已知有多种显示装置。通过采用BEF 102，显示器设计者能够降低电力消耗，并且实现所希望的轴上亮度。在使用BEF 102作为亮度控制部件的光学片中，能够以下述方式进行控制，即：利用折射作用使来自光源的光最终以受控的角度从射出面射出，由此来提高观察者的视觉方向的光的强度。

另一方面，最近，如专利文献3所示的、微透镜片的采用开始增多。如图18所示，专利文献3中示出的微透镜片是在透明基材上不规则地配置有近似半球状的微透镜的片，不会产生如上述那样在棱镜片产生的旁瓣(side lobe)、莫尔干涉条纹的问题。其视觉特性接近表面扩散片的视觉特性，且正面亮度比表面扩散片更高。

专利文献1：日本特表平10-506500号公报

专利文献2：日本特开平6-102506号公报

专利文献3：日本特开2006-301582号公报

然而，当使用专利文献1以及2所记载的BEF 102的情况下，同时存在基于反射/折射作用的光成分不沿观察者的视觉方向F′行进而沿从光路偏离的方向无效地射出的情况。在图17所示的相对于与观察者的视场方向所成的角度的光强度分布图中，虚线B表示BEF 105的光强度分布。在该情况下，在相对于视场方向F′的角度为0°(相当于轴上方向)的方向的光强度最高，而在相对于视场方向F′的角度为±90°附近产生小的光强度峰值(旁瓣)。该旁瓣从视场方向的光路偏离而无效地朝横方向射出。具有这样的旁瓣的光强度峰值的亮度分布并不是期望的，期望获得在角度±90°附近无光强度峰值的图17中以实线A示出的平滑的亮度分布。

另外，当只有轴上亮度过度提高时，亮度分布的曲线的峰值宽度将明显变窄，视域被极端限定，因此为了适度地扩宽峰值宽度，或为了消除在周期构造的棱镜与像素之间产生的莫尔干涉条纹，需要如上述那样新增使用与棱镜片为不同部件的光扩散薄膜，存在伴随着部件数量增加的问题。而且，由于BEF 105所代表的棱镜片的末端尖锐，故存在因显示装置的组装工序或与光扩散薄膜之间的摩擦等而受损的问题，这类问题以前也被指出过。

另外，由于专利文献3所记载的微透镜片与棱镜片相比亮度低，故难以在要求高亮度的背光组件、显示器装置中使用。

发明内容

本发明正是鉴于上述的课题而完成的，其目的在于，提供不会大幅损害亮度而能够提高耐磨性的光学部件，能够几乎不生成旁瓣地提高朝向观察者侧的亮度的光学部件，具备该光学部件的照明装置，以及具备该照明装置的显示装置。

基于第一方面的光学部件的特征在于，上述光学部件具备第一主面以及第二主面，在上述第一主面设置有二维地配置的多个第一凸部、和高度比上述第一凸部的高度低的多个第二凸部，上述第一凸部是分别独立的呈近似半球状、近似椭圆半球状、或者末端带圆弧的非球面形状的微透镜，上述第二凸部是通过在一个方向或者两个方向配置沿一维方向延伸的透镜而成的。

基于第二方面的光学部件的特征在于，上述第二凸部的高度设定在上述第一凸部的高度的10％～90％的范围。

基于第三方面的光学部件的特征在于，上述第二凸部的与上述第一主面接触的宽度设定在上述第一凸部的与上述第一主面接触的宽度的1.1倍～10倍的范围。

基于第四方面的光学部件的特征在于，上述第一凸部不规则地配置在上述第一主面，并且，该第一主面的单位面积所含的、该第一凸部的与该第一主面接触的面积的总和大致恒定，而与在该第一主面的位置无关。

基于第五方面的光学部件的特征在于，在上述第二主面呈二维地不规则地配置有多个第三凸部，并且，该第二主面的单位面积所含的、该第三凸部的与该第二主面接触的面积的总和大致恒定，而与在该第二主面的位置无关。

基于第六方面的光学部件的特征在于，上述第三凸部由微透镜构成，当俯视观察上述第二主面时，第三凸部所占的面积相对于该第二主面的面积的比例设定在3％以上10％以下的范围，当设定该第三凸部的高度为TM3、该第三凸部的直径为PM3时，该第三凸部的纵横比TM3/PM3设定在10％以上40％以下的范围。

基于第七方面的光学部件的特征在于，当俯视观察上述第一主面时，上述第一凸部所占的面积相对于该第一主面的面积的比例设定在3％以上35％以下的范围。

基于第八方面的光学部件的特征在于，当俯视观察上述第一主面时，上述第一凸部所占的面积相对于该第一主面的面积的比例设定在25％以上88％以下的范围。

基于第九方面的光学部件的特征在于，当设定上述第一凸部的高度为TM1、该第一凸部的直径为PM1时，该第一凸部的纵横比TM1/PM1设定在10％以上100％以下的范围。

基于第十方面的光学部件的特征在于，当设定上述第一凸部的高度为TM1、该第一凸部的直径为PM1时，该第一凸部的纵横比TM1/PM1设定在40％以上90％以下的范围。

第十一方面提供一种照明装置，其特征在于，具备：第一～第十方面的任一方面所述的光学部件；和从上述第二主面侧照明上述光学部件的光源。

第十二方面提供一种显示装置，其特征在于，具备：根据按像素单位的透光/遮光来规定显示图像的图像显示部件；和基于第十一方面的照明装置。

根据基于本发明的光学部件，在第一主面配置有微透镜，并以填埋多个微透镜的间隙的方式在一个方向或两个方向形成沿一维方向延伸的透镜，由此能够得到聚光性高的一维方向透镜的效果、和兼顾聚光性与扩散性的微透镜的效果，因此能够得到几乎不产生旁瓣的光学部件。

由于一维方向透镜的高度设定得低，为微透镜的高度的10％～90％的范围，因此例如即便一维方向透镜为尖锐的形状，仍能得到耐磨性高的光学部件。

而且，由于微透镜的宽度设定在一维方向透镜的宽度的1.1倍～10倍的范围，因此成为必然有两个以上的一维方向透镜与微透镜重叠的形状。通过两个以上的一维方向透镜与微透镜重叠，一维方向透镜的聚光性能、微透镜的聚光性能、以及扩散性能容易均匀化，能够得到不产生局部的亮度不均的光学部件。

并且，由于在第二主面上也相对于第二主面的面积以3％～10％的范围形成有纵横比设定为10％～50％的范围的微透镜，因此能够调节本发明的光学部件的光学特性。即，当设定第二主面为平坦面的情况下，从第二主面入射的光在光学部件的内部行进的角度范围由光学部件的折射率限制。然而，通过在第二主面形成微透镜，能够扩大光在光学部件的内部行进的角度范围，能够得到原本无法获得的光学特性。

而且，由于形成在第一主面的微透镜和形成在第二主面的微透镜不规则地配置，因此不会与一维方向透镜之间产生莫尔干涉条纹。

通过具备能够获得上述的效果的光学部件，能够提供亮度高、且几乎不产生局部的亮度不均的照明装置。

而且，通过将这种照明装置用作照亮图像显示部件的面光源，能够提供亮度高、无亮度不均、且高精细的显示装置。

附图说明

图1是基于本发明的第一实施方式的显示装置的剖视示意图。

图2是在图1所示的显示装置中使用的基于本发明的第一实施方式的光学部件的主要部分立体图。

图3是形成本发明的光学部件的第一凸部的俯视图及剖视图。

图4是形成本发明的光学部件的第二凸部的立体图。

图5是表示第一凸部的纵横比及第一凸部与第二凸部的高度比和本发明的光学部件的亮度之间的关系的图。

图6是表示第一凸部的纵横比及第一凸部与第二凸部的高度比和本发明的光学部件的亮度之间的关系的图。

图7是表示第一凸部的面积率与旁瓣减少率的关系的图。

图8是表示第一凸部的面积率及第一凸部与第二凸部的高度比和本发明的光学部件的亮度之间的关系的图。

图9是表示基于第三凸部的光线的动向的图。

图10是表示基于第三凸部的旁瓣减少率与亮度降低之间的关系的表。

图11是基于本发明的第二实施方式的显示装置的剖视示意图。

图12是表示本发明的第二实施方式的第一凸部的面积率与亮度之间的关系的图。

图13是表示基于本实施例的亮度与旁瓣减少率的图。

图14是表示基于本实施例的亮度与旁瓣减少率的图。

图15是表示使用了基于以往例的BEF的显示器装置的剖视示意图。

图16是BEF的立体图。

图17是表示光强度与相对于视场方向的角度之间的关系的曲线图。

图18是基于以往例的微透镜片的立体图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示具备基于本发明的第一实施方式的光学部件的照明装置及显示装置的一例的纵剖示意图。

作为本发明的一个实施方式的显示装置1由作为图像显示部件的液晶面板2与照明装置3构成。液晶面板2通过在偏光板(偏光膜)9、10间夹持液晶元件11而构成。

液晶元件11例如通过在2张玻璃基板之间填充液晶层而构成。

从背光组件3射出的光K经由偏光板9入射到液晶元件11，再经由偏光板10朝向观察者侧方向F射出。

液晶面板2的液晶元件11是根据按像素单位的透光/遮光来显示图像的代表性的元件，与其他显示元件相比能够提高图像品位，并且能够削减制造成本。

作为本发明的实施方式的照明装置3构成为，在具有反射板5a的灯罩5内排列多个光源6，并在来自光源6的光射出方向(观察者侧方向F)配置有使从光源6入射的光扩散后射出的扩散板7、和作为本发明的第一实施方式的光学部件8。

从光源6射出的光H在扩散板7扩散，由配置在扩散板7的上方的光学部件8聚光以及/或者扩散后射出的光K入射到液晶面板2，并朝观察者侧方向F射出。

作为光源6，能够使用例如多个线状光源或者点光源。作为多个线状光源，例如可使用多个荧光灯、冷阴极管(CCFL)或外部电极荧光灯(EEFL)之类的灯光源，而作为点光源可使用LED等。

灯罩5相对于多个光源6配置在与观察者侧方向F相反的一侧，该灯罩5具备反射板5a，该反射板5a使从光源6向所有方向射出的光中的、朝与观察者侧方向F相反的一侧的方向射出的光反射后朝向观察者侧方向F射出。结果，朝观察者侧方向F射出的光H几乎是从光源6向所有方向射出的光。作为反射板5a，只要是能够高效地反射光的部件即可，例如可使用普通的反射薄膜、反射板等。

接下来，使用图2对作为第一实施方式的光学部件8进行说明。例如在呈片状的透光性的基材13的一面(第一主面)13a，在部分区域分散地形成多个例如近似半球形状的微透镜14来作为第一凸部。并以填埋微透镜14的间隙的方式，在表面13a的整个区域沿相同方向排列形成多条例如截面三棱柱状的棱镜15作为在一维方向延伸的近似柱状的第二凸部，微透镜14形成为与棱镜15的一部分重叠。进而在第三主面13b形成例如微透镜18作为第三凸部。

当设定微透镜14的高度为TM1，棱镜15的高度为TL2时，优选TL2/TM1为10％以上90％以下。当棱镜15的高度TL2超过微透镜14的高度TM1的90％时，棱镜15的光学特性的影响变强，会产生旁瓣，因此不理想。而且，微透镜14与棱镜15的高低差减小，棱镜15容易与液晶面板2摩擦，因此耐磨性下降。

在此，优选为微透镜14的直径PM1为10μm以上200μm以下的范围。当微透镜14的直径PM1不足10μm时，直径过小，因此将难以制成精度高的微透镜14。另一方面，当直径PM1超出200μm时，微透镜14过大，容易从画面上看到。因此，在TL2/TM1不足10％的情况下，棱镜15最小将会不足1μm，衍射的影响无法忽略，因此不理想。

进而微透镜14的直径PM1与棱镜的间距PL2之比即PM1/PL2优选为1.1～10的范围。当小于1.1，即微透镜14的直径PM1与棱镜的间距PL2几乎相等、或者棱镜15的间距PL2比微透镜14的直径PM1大时，棱镜15的高度TL2将比微透镜14的高度TM1高或者基本相等，故不理想。这是因为耐磨性会下降。另一方面，通过使微透镜14的直径PM1一定大于棱镜15的间距PL2，即便微透镜14配置在第一主面13a上的适当位置，也必然与2个以上的棱镜15重叠。通过微透镜14与2个以上的棱镜15重叠，能够减少光学上的不均。特别是当微透镜14与棱镜15以1∶1重叠时，在第一主面13a中重叠的区域将成为光学特别点，容易作为点缺陷(局部的亮度不均)被看到。理想情况为，优选一个微透镜14与3个以上的棱镜15重叠。

另外，作为第一凸部的微透镜14所占的面积相对于第一主面13a的面积比例优选为至少在3％以上。当低于3％时，微透镜14过少，目视观察时会被看做缺陷，故不理想。另外，为了提高本发明的光学部件8的耐磨性，也需要3％以上的微透镜14。

作为第一凸部，除了图3(a)所示的近似半球形状的微透镜外，还可举出图3(b)所示的、截面呈近似椭圆半球形状的微透镜。或者举出图3(c)所示的末端带圆弧的非球面形状的微透镜。通过将这样的微透镜的形状形成为近似椭圆半球形状或非球面形状，与近似半球形状的情况相比能够提高聚光性能。另外，亦可为图3(d)、(e)所示的、俯视观察呈近似椭圆形状的微透镜等。特别是通过使椭圆的长轴或短轴方向一致，能够调节射出光的指向性。如图3(d)所示，当使椭圆的长轴与水平方向一致时，能够增强垂直方向的指向性，并且如图3(e)所示，当使椭圆的长轴与垂直方向一致时，能够增强水平方向的指向性。

另外，作为第二凸部15，举出图4(a)所示的、截面呈三角形状的棱镜，若其顶角为70度～110度则聚光性能高，较为理想。更优选为80度～100度。还举出图4(b)、(c)所示的截面为球面或者非球面形状的双凸透镜。与棱镜与相比，聚光性能虽差，但扩散性能提高，因此能够增大视场范围，所以较为理想。作为聚光性能高，且扩散性能也高的双凸透镜的形状，优选为由下式(1)所定义的形状：

$z=\frac{\frac{r^2}{R}}{1+\sqrt{1-(1+k){\left(\frac{r}{R}\right)}^2}}+A{r}^2+B{r}^4+C{r}^6\·\·\·\left(1\right)$

在此，z为双凸透镜的高度方向的位置函数，r为双凸透镜的宽度方向位置变量，当将双凸透镜的间距标准化为1时，对于式(1)的各系数1/R、A、B、C而言，优选为-10＜1/R＜10、-5＜A＜5、-10＜B＜10、-30＜C＜30的范围内。

式(1)中，更优选为k＝-1，此时，对于式(1)的各系数(1/(2R)+A)、B、C而言，优选为-5＜(1/(2R)+A)＜5、-10＜B＜10、-30＜C＜30的范围内。

这是由于，超出上述范围的双凸透镜，其聚光性能低，难以实现本发明的目的即提高照明装置的亮度，故不理想。

另外，作为第二凸部15，优选为图4(d)所示的、具有弯曲侧面的棱镜。三棱镜存在聚光性能高，扩散性能低的问题。因此，优选为兼顾了聚光性能与扩散性能的弯曲棱镜。

作为弯曲棱镜，是通过式(1)所规定的双凸透镜形状的弯曲侧面的一部分来定义的。此时，弯曲棱镜的顶部处的切线与第一主面13a所成的夹角优选设定为25度以上50度以下的范围。这是由于，当低于25度时，聚光性能会降低。另一方面，当超过50度时，不仅聚光性能仍会下降，而且旁瓣也会非常大。

在此，式(1)的各系数1/R、A、B、C优选为-10＜1/R＜10，-5＜A＜5，-10＜B＜10，-30＜C＜30的范围内，进而，各系数k、(1/(2R)+A)、B、C优选为k＝-1、-5＜(1/(2R)+A)＜5、-10＜B＜10、-30＜C＜30的范围内。

作为第二凸部，能够是上述的透镜的单一的形状，或者是将上述的透镜复合多个的形状。作为复合的形状，可举出以单位透镜间距排列的方法，或者形成如图4(e)所示的、以单位透镜间距以下的间距偏移的复合形状的方法。像这样以单位透镜间距以下的间距偏移的复合形状，不会降低亮度，能够降低在单位透镜的情况下所产生的旁瓣。或者，为了提高亮度，可举出使第二凸部交叉的方法等。当使第二凸部交叉的情况下，例如优选为大致正交。作为大致正交的透镜，可举出例如棱锥形状或者倒棱锥形状的透镜等。

图2中，对于微透镜14，将该微透镜14与基材13的表面13a相接的直径设为PM1，将该微透镜14的以第一主面13a为基准的高度设为TM1，优选高度TM1与直径(宽度)PM1的纵横比TM1/PM1设定在10％以上100％以下的范围。这是由于，当纵横比TM1/PM1低于10％时，作为透镜的聚光或扩散的效果将变得极弱。另一方面，纵横比超出100％的微透镜14的旁瓣光会增多，结果导致聚光性能降低。因此，优选为纵横比TM1/PM1为10％以上100％以下的范围，更优选为40％以上90％以下的范围。

图5是对于纵横比TM1/PM1为35％～50％情况下的、以坐标图描绘本发明的光学部件8的亮度的图，图6是对于纵横比TM1/PM1为50％～100％的情况下的、以坐标图描绘本发明的光学部件8的亮度的图。在此，坐标图中的横轴即TL2/TM1是第一凸部即微透镜14的高度TM1与第二凸部即棱镜15的高度TL2之比。纵轴为亮度比，在此，亮度比1.0为图18所示的微透镜片的亮度值。图18所示的微透镜片是在透光性的基材的一面以相对于基材的一面占据约70～80％的面积的方式配置直径为大约30μm～100μm的微透镜的部件。

依据图5可知，当微透镜14的高度TM1与直径PM1的纵横比TM1/PM1处于35％～50％之间时，纵横比TM1/PM1越大亮度越高。另外，当微透镜14的高度TM1与棱镜15的高度TL1的纵横比TL2/TM1处于0.5以下的范围的情况下，如果微透镜14的高度TM1与直径PM1的纵横比TM1/PM1不在40％以上，则得不到图18所示的微透镜片的亮度以上的亮度。因此，优选为微透镜14的高度TM1与直径PM1的纵横比TM1/PM1为0.4以上。

另一方面，依据图6可知，微透镜14的高度TM1与直径PM1的纵横比TM1/PM1为60％～70％时亮度最高，当纵横比TM1/PM1进一步变大时，亮度反而下降。当微透镜14的高度TM1与直径PM1的纵横比TM1/PM1为90％时，在微透镜14的高度TM1与棱镜15的高度TL2的纵横比TL2/TM1处于0.4～0.5的范围的情况下，与纵横比TM1/PM1为50％(半球形状)的情况相比亮度高，但在纵横比TL2/TM1处于不足0.4的范围的情况下，与纵横比TM1/PM1为50％的情况相比亮度低。因此，优选为微透镜14的高度TM1与直径PM1的纵横比TM1/PM1为40％以上90％以下，而获得最高亮度的纵横比TM/PM为60％～70％。

在此，本实施方式中示出的棱镜15形成为三棱镜形状，由此朝向观察者侧方向F的聚光效果升高，可得到高亮度的显示装置1。为了得到高亮度的显示装置1，优选为将棱镜15的顶角θ设定为70度～110度，更优选为80度～100度的范围。

然而，尽管三角形状的棱镜15对于朝向观察者侧方向F的聚光效果高，却存在会产生旁瓣的问题。因此，优选第一主面13a的面积Ma与微透镜14的总面积Mb之比即面积率Mb/Ma设定为35％以上88％以下。以下对其理由进行说明。

图7是表示将棱镜15的顶角θ设定为90度，微透镜14的高度TM1与棱镜15的高度TL2的纵横比TL2/TM1在0.1～0.9区间以0.2的变化值设定有多个比值的情况下的、面积率Mb/Ma与旁瓣减少率之间的关系的坐标图。

在此，旁瓣减少率是通过下述方法计算的：假定光学部件8的配光亮度分布呈由使用图16所示的BEF 102的以往的普通显示装置100产生的在图17中以虚线B所示的亮度分布，由旁瓣的峰值亮度p和在正面峰值亮度r与旁瓣的峰值亮度p之间产生的谷间的底部亮度q的比值q/p计算。即，旁瓣减少率q/p越小，则产生越大的旁瓣与谷间，观察者将看到旁瓣。相反如果旁瓣减少率q/p为100％，则可判断为不存在旁瓣。

实际上，将基于本实施方式的光学部件8装入显示装置1而进行目视确认，结果，对于旁瓣减少率(q/p)在80％以上的情况，因基于显示装置1的扩散、广视场角光的衰减等的效果，旁瓣的影响小至不能目视确认的程度，因此将旁瓣减少率(q/p)的下限值设定为80％。

结果，当微透镜14的总面积Mb与第一主面13a的面积Ma之比即面积率Mb/Ma不足35％的情况下，由于基于棱镜15的旁瓣的影响过强，因此对于全部的纵横比TL2/TM1的光学部件8，都无法使旁瓣减少率达到80％以上。

另一方面，在将微透镜14最密地以三角形(delta)排列方式排列在第一主面13a的情况下的面积率Mb/Ma在理论上为大约91％，但在制造方面难以实现无微米级的误差的排列，故本发明人经过锐意研究，结果判断88％为实际中的上限。此外，在图7中，当面积率Mb/Ma为55％以上时，则无论棱镜15与微透镜14的高度的纵横比TL2/TM1的值为何值，都将使旁瓣减少率达到80％以上。

图8是表示基于本第一实施方式的光学部件8的面积比Mb/Ma与亮度比之间的关系的坐标图。在此，亮度比是将图18所示的微透镜片的亮度设为100％时的值。另外，如上所述，如果面积率Mb/Ma达到35％以上，则无论纵横比TL2/TM1为何值都将产生旁瓣，因此在此针对面积率Mb/Ma为35％以上的情况，并且在高度的纵横比TL2/TM1在0.1～0.9范围内进行评价。

依据图8可知，纵横比TL2/TM1越大，本发明的光学部件8的亮度越低。特别是在纵横比TL2/TM1＝0.9时，仅在面积率为35％～50％的范围，得到超过图18的微透镜片的亮度的亮度。

在此，由图7可知，在纵横比TL2/TM1＝0.9时，如果面积率Mb/Ma超出45％，则旁瓣减少率达不到80％以上。因此，如果考虑图8所示的亮度比与图7所示的旁瓣减少率，可知仅在面积率Mb/Ma为45％～50％的非常狭小的范围能够得到100％以上的亮度比与80％以上的旁瓣减少率(q/p)。

从该结果出发，更优选为设定在除去了纵横比TL2/TM1＝0.9以上的范围的TL2/TM1＜0.9。

此外，在纵横比TL2/TM1＝0.7的情况下，当面积率Mb/Ma超过60％时，亮度比不足100％。但是，由于在面积率Mb/Ma为35％～60％期间能得到100％以上的亮度比，因此在制成光学部件8时具有足够的允许值的范围，从而没有问题。而且，全部的亮度比均达到100％以上的最佳的高度的纵横比TL2/TM1为0.5以下。

另外，由图8可知，关于本发明的光学部件8，微透镜14的面积率Mb/Ma越小则亮度越高。进而，为了得到高亮度的显示装置1，本发明人得出了不会大幅损害朝向正面方向的聚光性能地提高旁瓣减少率的方法。

即，在图2的第二主面13b配设多个透明而具有透光性的第三凸部18。这些第三凸部18例如随机配设，更优选为具有倾斜的侧面。在本实施方式中，第三凸部18构成形成为近似半球状的微透镜。而且，当设定俯视观察的情况下的第二主面13b的面积为Ma，多个第三凸部18的总面积为Mc时，第三凸部的面积率设定为Mc/Ma。由此，能够不损害朝向正面方向的聚光性能地提高旁瓣减少率。图9示出在将微透镜18配置于第二主面13b的情况下的入射到第二主面13b的光线的动向。在第二主面13b为平坦面的情况下，当从扩散板7朝第二主面13b摄入大致在由朗伯定义的180度方向上具有强度的扩散光时，因空气与基材13的折射率差，该扩散光被聚光。

在此，当将基材13的折射率暂时设定成普通的玻璃、塑料材料的折射率即1.5时，在180度方向具有强度的扩散光被会聚成大约90度。当将基材13的法线方向设为0度时，在形成于第一主面13a的微透镜14、以及棱镜15上入射有±45度的范围的光，通过折射、反射、透射等的作用，光被朝向观察者侧方向F射出。在此，通过在第二主面13b形成微透镜18，超出上述的±45度的范围的光朝微透镜14以及棱镜15入射。本发明人发现，该超出±45度的范围的光(图中L)具有减少本发明的光学部件8的旁瓣的效果。换句话说，通过使角度比由空气与基材13的折射率差限定的光的角度更大的光L入射，能够减少旁瓣。

当将形成在第二主面13b的微透镜18的高度设为TM3、将其直径设为PM3、将第三凸部18的面积相对于第二主面的面积的面积率为Mc/Ma时，优选为第三凸部18的纵横比TM3/PM3与面积率Mc/Ma之积在0.5％以上4.5％以下的范围。图10所示的表中，横轴为第三凸部18的面积率Mc/Ma，纵轴为第三凸部18的纵横比TM3/PM3，表的数值中，上侧为正面亮度的降低率，下侧为旁瓣减少率。可见，第三凸部18的纵横比TM3/PM3越大，在低面积率Mc/Ma时旁瓣减少率及正面亮度的降低率越大。换言之，旁瓣减少率越大，正面亮度的降低也越大。因此，需要设置实用的阈值，本发明人设定了正面亮度的降低率在5％以内的阈值。这是由于本发明光学部件8的特征之一是亮度比图18的微透镜片的亮度高。因此，若亮度下降5％以上则脱离了本发明的目的。另一方面，将旁瓣减少率的下限值设定为5％。这是由于，当旁瓣减少率在5％以下时，效果小，失去了在第二主面13b形成第三凸部18的意义。

另一方面，当在第二主面13b设置有第三凸部18的情况下，不只需要考虑其光学特性，还需要考虑第三凸部18的成形性、外观的观点等。当第三凸部18的纵横比TM3/PM3低于10％的情况下，第三凸部18的高度TM3极小，因此容易产生直径、高度的偏差。另外，在光学特性方面，第三凸部18的侧面的倾斜小，产生几乎与平坦面差不多的效果。因此朝向形成在第一主面13a的微透镜14及棱镜15入射的光L不会形成太大的角度，因此，为了增大旁瓣减少率，不得不使面积率Mc/Ma非常大。另一方面，如果纵横比TM3/PM3过高，则光L的角度变大，并且其光量增大，因此朝向正面方向的聚光性能降低。因此需要减小面积率Mc/Ma，但如果面积率Mc/Ma过小，则产生容易被看做不均匀的问题。本发明人以目视确认各种面积率Mc/Ma的第三凸部18，结果得出3％以上10％以下的范围是适宜的范围的结论。依据这样的结果，优选第三凸部18的纵横比TM3/PM3的范围是10％以上40％以下的范围。通过设定在该范围，能够将亮度降低抑制在5％以下，并且使旁瓣减少率提高5％～20％。

因此，本发明的光学部件8中，在第一主面13a形成有微透镜14与棱镜15，在第二主面13b以面积率为3％～10％的范围配置有用于抑制旁瓣的、纵横比为0.1～0.4的范围的第三凸部18。由于通过形成在第二主面13b的第三凸部18能够使旁瓣减少率上升最大20％，因此形成在第一主面13a的微透镜14的面积率Mb/Ma优选为25％以上。

在本发明的光学部件8中，优选为形成于第一主面13a的第一凸部14和形成在第二主面的第三凸部18是近似半球形状的微透镜。而且第一凸部14与第三凸部18亦可规则地排列在第一主面13a以及第二主面13b上。但是，如果将第一凸部14及第三凸部18进行规则排列，则会与规则地排列的第二凸部15之间产生莫尔干涉条纹。因此，第一凸部14及第三凸部18优选为不规则地排列。然而，即便是不规则地排列的情况下，当在第一主面13a以及第二主面13b的单位面积中的、第一凸部14以及第三凸部18所接触的面的总面积产生偏差时，仍将作为不均匀被观察者看到。因此，优选为第一凸部14以及第三凸部18不规则地配置，并且，使第一主面13a以及第二主面13b的单位面积中的、第一凸部14以及第三凸部18所接触的面的总面积在第一主面13a以及第二主面13b的任何位置都大致恒定。在此，单位面积是指将第一主面13a及第二主面13b的表面积大致分为10～100程度时的面积，大致恒定是指第一凸部14及第三凸部18与第一主面13a及第二主面13b接触的面积的、每该单位面积的总和大体收敛于平均值±5％以下的范围。

接下来，对于基于本实施方式的照明装置3以及显示装置1，对其他结构进一步进行说明。

扩散板7是通过在透明树脂分散光扩散区域而形成的。

作为透明树脂，可使用热塑性树脂、热固性树脂等，可使用例如聚碳酸酯树脂、丙烯酸系树脂、氟系丙烯酸树脂、聚硅氧烷系丙烯酸树脂、环氧丙烯酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、环烯烃聚合物、甲基苯乙烯树脂、芴树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-聚苯乙烯共聚物等。

在扩散板7中，优选为分散在透明树脂中的光扩散区域由光扩散粒子构成。这是由于能够容易地得到恰当的扩散性能的缘故。

作为光扩散粒子，可使用由无机氧化物或者树脂构成的透明粒子。作为由无机氧化物构成的透明粒子，可使用例如二氧化硅、氧化铝等。另外，作为由树脂构成的透明粒子，可使用丙烯酸粒子，苯乙烯粒子，苯乙烯丙烯酸粒子及其交联物，三聚氰胺-甲醛缩合物的粒子，PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(全氟烷氧基树脂)、FEP(四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)、PVDF(聚偏氟乙烯)、以及ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)等氟聚合物粒子，聚硅氧烷树脂粒子等。

另外，对于上述的透明粒子，亦可组合两种以上的透明粒子而使用。而且透明粒子的大小、形状不受特殊限定。

当作为光扩散区域使用光扩散粒子的情况下，优选扩散板7的厚度为0.1～5mm的范围。当扩散板7的厚度为0.1～5mm的情况下，能够得到最佳的扩散性能与亮度。相反，当不足0.1mm的情况下，扩散性能不足，而当超过5mm的情况下，树脂量变多，由此吸收所导致的亮度降低增大，因此不理想。

此外，当作为透明树脂使用热塑性树脂的情况下，作为光扩散区域亦可使用气泡。形成在热塑性树脂的内部的气泡的内部表面使光产生漫反射，能够呈现等于或优于分散光扩散粒子的情况下的光扩散功能。因此，能够进一步减薄扩散板7的膜厚。

作为这样的扩散板7，可举出白色PET、白色PP等。白色PET是通过下述方法形成的：将不与PET相溶的树脂、氧化钛(TiO2)，硫氧化钡(BaSO4)，碳酸钙之类的填充物分散于PET后，利用2轴延伸法使PET延伸，由此使填充物的周围产生气泡。

此外，由热塑性树脂构成的扩散板7只要至少沿1轴方向延伸即可。这是由于，只要至少沿1轴方向延伸就能够使填充物周围产生气泡。

作为热塑性树脂，可使用例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯(ポリエチレン-2、6-ナフレ一ト)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、环己烷二甲醇共聚聚酯树脂、间苯二甲酸共聚聚酯树脂、螺环二醇(スポログリコ一ル)共聚聚酯树脂、芴共聚聚酯树脂等聚酯系树脂，聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、脂环式烯烃共聚树脂等聚烯烃系树脂，聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸树脂树脂，聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚醚、聚酯酰胺、聚醚酯、聚氯乙烯、环烯烃聚合物、以及以这些为成分的共聚物，这些树脂的混合物等，没有特殊的限制。

当作为光扩散区域使用气泡的情况下，优选扩散板7的厚度为25～500μm。当扩散板7的厚度不足25μm的情况下，片的硬挺度不足，容易在制造工序或在显示器内产生褶皱，故不理想。而当扩散板7的厚度超过500μm的情况下，虽然光学性能方面没有问题，但刚性增强，因此难以加工成辊状且无法容易地加工出狭缝等，与以往的扩散板相比，所得到的较薄厚度的优点变少，故不理想。

关于本发明的光学部件8的厚度，与其说是由对光学特性的影响决定的，不如说是由制造工序或所要求的光学部件8的物理特性等决定的。

例如，当通过UV成形在基材13的第一主面13a及第二主面13b形成微透镜14及棱镜15和作为第三凸部18的微透镜18的情况下，形成该基材13的支承基材薄膜的基材厚度T如果在50um以下将出现褶皱，因此需要设定为50μm＜T。

进而，基材13的厚度根据所使用的照明装置3、显示装置1的尺寸而变化。例如，在对角37英寸尺寸以上的显示装置1中，优选基材13的厚度T为0.05mm～3mm。

接下来，对本发明的光学部件8的制造方法进行说明。

设置在构成光学部件8的基材13的第一主面13a的微透镜14以及棱镜15、和设置在第二主面13b的第三凸部18，是在透光性的基材13上使用UV树脂、放射线固化树脂而成形的。作为透光性的基材13，使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、COP(环烯烃聚合物)、PAN(聚丙烯腈共聚物)、AS(丙烯腈-苯乙烯共聚物)等而成形。另一方面，可用1种以上的材料通过本技术领域中所熟知的挤压成型法、注塑成型法或者热压成型法来形成基材13、形成于第一主面13a的微透镜14以及棱镜15，形成在第二主面13b的第三凸部18。作为使用的材料，可举出PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、COP(环烯烃聚合物)、PAN(聚丙烯腈共聚物)、AS(丙烯腈-苯乙烯共聚物)等。

并且，在本发明的光学部件8中，亦可对突起部18的表面赋予例如由白色颜料构成的光反射层。在此，作为白色颜料，举出氧化钛、氧化铝、硫酸钡等，可通过印刷法等形成。

接着对具有基于本实施方式的光学部件8的显示装置1的作用进行说明。

图1中，来自光源6的光入射到扩散板7而作为扩散光射出。其后，从扩散板7的射出面扩散后的光入射到光学部件8。在光学部件8中，入射到基材13的第二主面13b的光的一部分从第三凸部18的倾斜的侧面入射，由此，与未设置第三凸部18的情况相比，能够在内部更广地进行折射、反射，从而能够使光以更广的角度扩散而后射出。因此，利用该第三凸部18也能够减少旁瓣。在此，亦可不形成第三凸部18，而利用例如通常公知的喷砂机等使第二主面13b粗糙化。或者，还可使第二主面13b粗糙化并且形成第三凸部18。

之后，透过光学部件8后的光，透过棱镜15并作为朝正面方向聚光的光射出，同时透过与棱镜15重叠且随机配设的多个微透镜14并作为朝正面方向聚光的光射出，上述棱镜15呈截面三角形且形成为柱状，并且在基材13的第一主面13a沿相同方向配置有多个。

在此，光学部件8中，棱镜15的高度TL2与微透镜14的高度TM1的纵横比TL2/TM1设定在10～90％的范围。当将棱镜15形成为顶角θ为70度～110度的范围的三角形截面形状时，聚光效果高，由此能够得到高亮度，但相反也出现了容易产生旁瓣的缺陷。但是，只要纵横比TL2/TM1在上述的范围内，则对于射出光而言即可确保高亮度并能够抑制棱镜15的旁瓣的产生。

另外，由于微透镜14的直径(宽度)PM1与高度TM1的纵横比TM1/PM1设定在0.4以上0.9以下，故能够确保高亮度。

进而，由于光学部件8的基材13的第一主面13a的面积Ma与微透镜14的总面积Mb之比即面积率Mb/Ma设定为35％～88％，因此旁瓣减少率约为80％～100％，旁瓣不会被看到。另外，由于在基材13的第二主面形成有第三凸部18，第二主面13a的面积Ma与第三凸部18的总面积Mc之比即面积率Mc/Ma设定为3％～10％，且第三凸部18的纵横比TM3/PM3设定为10％～40％，因此为了确保更高亮度，能够将形成在第一主面13a的微透镜14的面积率Mb/Ma设定为25％以上。而且，通过随机地配设微透镜14，不会在与棱镜15之间产生莫尔干涉条纹。

然后，透过光学部件8后的光K作为高亮度的光被聚光，进而到达液晶面板2的由偏光板9、10夹着的液晶元件11，透过该液晶元件11后的光在聚光后呈扩散光向外部射出，以广视场角被观察者看到。此时，不会在光学部件8的微透镜14以及棱镜15与液晶元件11的像素之间产生莫尔干涉条纹。

而且，通过光学部件8与扩散板7减少光源6的灯影像，使得亮度整体较高且光强度在视觉方向的分布平滑，并且降低了光强度的观察角度依赖性，观察者能以广视场角看到无旁瓣的清晰的图像。

另外，即便在光学部件8上重叠有其它的光学薄膜，也能够防止因摩擦而使棱镜15受损。另外，利用第三凸部18也能够提高耐磨性，并且即便在第二主面13b侧配设用于提高光学特性的其它光学薄膜，凭借第三凸部18也不会使第二主面13b因摩擦而受损。因此，无需在光学部件8的第一主面13a、第二主面13b粘贴保护膜，削减了材料成本，并且装配于照明装置3时的操作性良好。

另外，即便在光学部件8的第二主面13b具备多个第三凸部18，并且配设光学薄膜或者具有平坦的射出面的扩散板7，也不会生成因光学密合而产生的牛顿环。

另外，根据具备基于本实施方式的光学部件8的照明装置3以及显示装置1，对于从照明装置3射出的光K，上述的光学部件8提高了光K的聚光/扩散特性，且上述光K透过根据按像素单位的透光/遮光来规定显示图像的液晶面板2并扩散，由此在提高亮度的同时减少了光强度的观察角度依赖性，能使视角方向的分布平滑。

因此，关于显示装置1所显示的观察图像，可得到高亮度、视觉方向的分布平滑、能够抑制旁瓣而减少灯影像的、液晶面板2的清晰的图像。并且，不会在液晶面板2的各像素之间产生莫尔干涉条纹。

至此，对于将本发明的光学部件8用于液晶显示器装置的情况进行了说明，但并不局限于此，也可以用于背面投射型屏幕、太阳电池、有机或者无机EL、照明装置等，只要是进行光路控制的装置就能够使用。例如本发明的光学部件8可作为有机EL照明装置的光取出薄膜使用。作为有机EL照明装置的光取出薄膜，棱镜、棱锥透镜、倒棱锥透镜等存在虽增强了朝向正面方向的光强度，但容易引起色调分离的课题。另一方面，如果使用涂覆了扩散填充物的扩散膜作为有机EL照明装置的光取出薄膜，则与棱镜相比存在朝向正面方向的光强度减弱的课题。本发明的光学部件8具有如下特征：线状透镜15能够增强朝向正面方向的光强度，且由于因微透镜14的扩散效果而产生的混色，故不会引起色调分离。特别是，通过将线状透镜15沿2个方向以大致正交的方式配置，可得到在上下左右具有均匀的配光特性的有机EL照明装置。本发明的光学部件8能够任意选择线状透镜15与微透镜14的比例，因此，在意欲提高光强度的情况下减少微透镜14，在意欲增强混色的情况下增加微透镜15，由此可简单地得到所希望的特性的光取出薄膜。

另外，还可在基于本第一实施方式的显示器装置1中追加配置扩散薄膜、棱镜片、偏光分离反射片等。由此，能使图像品位进一步提高。

在本第一实施方式中，使用通常被称作直下型的照明装置3进行了说明，但并不局限于此，还可应用在被称作侧光型的照明装置3中。在侧光型的照明装置3中，使用被称作导光板的透明的板，而不是上述的扩散板7。通常导光板的光射出面、即与本发明的光学部件8的第二主面13b侧接触的面多为平滑面。因此利用形成在光学部件8的第二主面13b的第三凸部18能够防止导光板与光学部件8之间的光学密合。

接着对本发明的第二实施方式进行说明。图11是表示具备基于本发明的第二实施方式的光学部件的照明装置3以及显示装置1的一例的纵截面示意图。在此对于与上述的第一实施方式中相同或同样的部件、构件使用相同的标号并省略说明。

在本发明的光学部件8与液晶面板2之间具备扩散性的光学片28。在此，作为扩散性的光学片28，举出通常被称作上扩散薄膜的光学片、扩散性偏光反射分离片(3M公司制：DBEF-D)、透镜片等。作为透镜片，例如可以是微透镜片、棱镜片、双凸透镜片，甚至亦可具备本发明的光学部件8。

进而，亦可在光学部件8与扩散板7之间适宜选择配置下扩散薄膜、微透镜片等。

在第二实施方式中，由于在光学部件8之上配置光学片28，故光学部件8的第一主面13a侧与光学片28的光学部件8侧的面28b将会接触，因此对光学部件8要求耐受与光学片28间的摩擦的耐磨性。

在此，优选构成本发明的光学部件8的微透镜14的面积相对于第一主面13a的面积所占的比例Mb/Ma设定在3％以上，更优选设定在3％以上25％以下的范围。面积率Mb/Ma的上限设定为25％，如果超过25％则与普通的棱镜片(3M公司制：BEF)相比亮度降低5％以上，故不理想。图12是描绘在作为本发明的第二实施方式的显示装置1中使形成于本发明的光学部件8的第一主面13a的微透镜14的面积率变化时的正面亮度值的图。照明装置3的结构如下：作为光源6使用CCFL(冷阴极管)，在扩散板7之上配置下扩散薄膜，在下扩散薄膜之上配置本发明的光学部件8，且作为光学片28配设扩散性偏光分离反射片(3M制：DBEF-D)。图12的横轴为微透镜14的面积率Mb/Ma，纵轴为亮度比。亮度比1.0是微透镜14的面积率Mb/Ma＝0时的亮度，当第二凸部15为顶角呈90度的棱镜15时，与棱镜片同义。随着微透镜14增加(Mb/Ma变大)，微透镜14的扩散性的效果增强，因此正面亮度降低。当面积率Mb/Ma超过25％时，与Mb/Ma为0％的情况相比、即与棱镜片相比亮度降低5％以上。本发明的光学部件8的目的在于提高朝向正面方向的亮度，故不理想。

另一方面，在3％～25％的范围中，在构成光学部件8的第二凸部为棱镜15的情况下、特别是为聚光性能高且顶角θ呈90度的棱镜15的情况下，本发明的光学部件8如上所述将产生旁瓣，但由于在光学部件8与液晶面板2之间配置有扩散性的光学片28，故观察者不会透过液晶面板2看到旁瓣。

以上对本发明的光学部件8的光学特性及物理特性进行了说明。本发明的光学部件8在第一主面13a作为第一凸部14配置有微透镜14，故能够兼顾聚光性与扩散性。而且，普通的微透镜片即便进行六方的最密配置时也会产生约10％的平坦面，而为了防止莫尔干涉条纹使微透镜随机化时，则会产生约20～30％的平坦面。平坦面既不发挥聚光性又不发挥扩散性。本发明的光学部件8在配设微透镜14后的间隙中作为第二凸部15例如形成有棱镜15，不会产生平坦面。因此能够100％地利用光学部件8的第一主面13a，能够赋予扩散性或者聚光性。

此外，微透镜14的高度TM1设定得比棱镜15的高度TL2高，由此能够提高组装工序的操作性能、与其他的光学薄膜28之间的耐磨性。特别是当微透镜14的面积率Mb/Ma为20％以上的情况下，由于无需作为普通透镜片而必须需要的保护薄膜，故不仅在成本方面有所下降，而且还省略了组装工序中的用于剥离保护薄膜的作业，另外，废弃物的减少之类的环境方面的优点也大。

实施例

以下，对基于本发明的实施例的光学部件8进行详细说明。其中，本发明当然并不局限于这些实施例。

(实施例1)

在实施例的光学部件8中，以厚度250μm的PET薄膜形成基材13，在基材13的第一主面13a形成微透镜14和由顶角90度的三棱镜构成的棱镜15。微透镜14的直径PM1为100μm，高度TM1为48μm。

将该微透镜14随机配置在基材13的第一主面13a的面内，并制作面积率Mb/Ma在0％～50％范围内以5％的变化量变化的样本。另一方面，顶角90度的棱镜15构成为，棱镜间距PL2为30μm、高度TL2为15μm，且沿一个方向平行地排列有多个。结果，棱镜14与微透镜15的高度的纵横比TL2/TM1为31.3％。

(实施例2)

作为其它的实施例，使用聚碳酸酯为材料通过挤压成形制作光学部件8。

在第一主面13a形成微透镜14和由顶角90度的三棱镜构成的棱镜15。微透镜14的直径PM1为100μm，高度TM1为48μm。

将该微透镜14在第一主面13a的面内随机配置，制作面积率Mb/Ma在0％～50％的范围内以5％的变化量变化的样本。另一方面，顶角90度的棱镜15构成为，棱镜间距PL2为30μm、高度TL2为15μm，且沿一个方向平行地排列有多个。结果，棱镜14与微透镜15的高度的纵横比TL2/TM1为31.3％。

另一方面，在第二主面，作为第三凸部18形成有直径PM3为100μm、高度20μm的微透镜18。将微透镜18随机配置在第二主面13b的面内，其面积率Mc/Ma为5％。

将如上制成的实施例的光学部件8配置于32英寸液晶电视1。在液晶电视的背光灯仅配置聚苯乙烯制的扩散板7、实施例的光学部件8。

在液晶面板2中显示白画面，利用分光放射亮度计(TOPCON制：SR-3A)测定液晶面板2的画面中心的亮度。另一方面，对于旁瓣减少率，为了消除基于液晶面板2的扩散、广视场角光的衰减等的影响，以照明装置3的状态进行测定。该测定使用配光分布测定器(ELDIM制：EZContrast)，测定照明装置中心的配光分布，计算出旁瓣减少率。其结果示于图13中。

在实施例1与实施例2中，由于树脂的折射率不同(实施例1所使用的UV固化树脂为1.53，实施例2所使用的聚碳酸酯树脂为1.58)，故在评价上需要注意。由图13能够确认相对于微透镜14的面积率Mb/Ma的亮度与旁瓣减少率，实施例1中，在Mb/Ma为35％以上时，旁瓣减少率超过80％。

另一方面，在实施例2中，由于在第二主面13b形成第三凸部18，故与实施例1相比亮度降低，但当面积率Mb/Ma在25％以上时旁瓣减少率超过80％。而且与实施例1的面积率Mb/Ma＝35％相比，实施例2的面积率Mb/Ma＝25％更能得到高亮度的显示装置1。

接着将以实施例制作的光学部件8配置在32英寸液晶电视1中。在液晶电视的背光灯中，在聚苯乙烯制的扩散板7之上配置下扩散薄膜，且在下扩散薄膜之上配置实施例的光学部件8。之后在光学部件8之上作为光学片28配置3M公司制的DBEF-D，实施与上述的测定相同的测定。其结果示于图14中。

无论是在实施例1的光学部件8中还是在实施例2的光学部件8中，因DBEF-D的扩散性，使得即便是在微透镜14的面积率Mb/Ma低至0～35％的光学部件8中都能够使旁瓣减少率超过80％，能够得到不存在旁瓣的问题的显示装置1。

在此，实施本实施例的光学部件8与DBEF-D之间的耐磨性的测定。

评价装置使用RUBBING TESTER(TESTER产业制)。

作为评价方法，在工作台设置本发明的光学部件8，在其上搭载DBEF-D并加重，使工作台以120mm/s的速度往复10次。加重以150g与450g实施。

其结果，关于微透镜14的面积率Mb/Ma为5％以上的光学部件8，无论加重为150g还是450g时，均不产生摩擦损伤。另一方面，对于微透镜14的面积率Mb/Ma为0％的光学部件8，在加重为150g的阶段，棱镜15的末端即被削掉。

以上，根据本实施例，能够得到高亮度且不产生旁瓣，且即便在其上配置有光学片8也不会产生摩擦损伤的光学部件8，配设有该光学部件的照明装置3，以及具备该照明装置3的显示装置1。

标号说明

1：显示装置；2：液晶面板；3：照明装置；5：反射板；6：光源；7：扩散板；8：光学部件；13：基材；13a：第一主面；13b：第二主面；14：第一凸部(微透镜)；15：第二凸部(棱镜)；18：第三凸部(微透镜)；28：光学片；100：液晶显示装置；101：光源；102：BEF；103：液晶面板；104：透明基材；105：单位棱镜；113：微透镜；117：基材；A、B：配光分布；F：观察者侧方向；H、K：光；L：斜向入射光；p：旁瓣光；q：谷间；r：正面光。

Claims (12)

1.一种光学部件，其特征在于，

上述光学部件具备第一主面以及第二主面，

在上述第一主面设置有二维地配置的多个第一凸部、和高度比上述第一凸部的高度低的多个第二凸部，

上述第一凸部是分别独立的呈近似半球状、近似椭圆半球状、或者末端带圆弧的非球面形状的微透镜，

上述第二凸部是通过在一个方向或者两个方向配置沿一维方向延伸的透镜而成的。

2.根据权利要求1所述的光学部件，其特征在于，

上述第二凸部的高度设定在上述第一凸部的高度的10％～90％的范围。

3.根据权利要求1或2所述的光学部件，其特征在于，

上述第二凸部的与上述第一主面接触的宽度设定在上述第一凸部的与上述第一主面接触的宽度的1.1倍～10倍的范围。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的光学部件，其特征在于，

上述第一凸部不规则地配置在上述第一主面，并且，该第一主面的单位面积所含的、该第一凸部的与该第一主面接触的面积的总和大致恒定，而与在该第一主面的位置无关。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的光学部件，其特征在于，

在上述第二主面呈二维地不规则地配置有多个第三凸部，并且，该第二主面的单位面积所含的、该第三凸部的与该第二主面接触的面积的总和大致恒定，而与在该第二主面的位置无关。

6.根据权利要求5所述的光学部件，其特征在于，

上述第三凸部由微透镜构成，

当俯视观察上述第二主面时，第三凸部所占的面积相对于该第二主面的面积的比例设定在3％以上10％以下的范围，

当设定该第三凸部的高度为TM3、该第三凸部的直径为PM3时，该第三凸部的纵横比TM3/PM3设定在10％以上40％以下的范围。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的光学部件，其特征在于，

当俯视观察上述第一主面时，上述第一凸部所占的面积相对于该第一主面的面积的比例设定在3％以上35％以下的范围。

8.根据权利要求1～6中任意一项所述的光学部件，其特征在于，

当俯视观察上述第一主面时，上述第一凸部所占的面积相对于该第一主面的面积的比例设定在25％以上88％以下的范围。

9.根据权利要求1～8中任意一项所述的光学部件，其特征在于，

当设定上述第一凸部的高度为TM1、该第一凸部的直径为PM1时，该第一凸部的纵横比TM1/PM1设定在10％以上100％以下的范围。

10.根据权利要求1～9中任意一项所述的光学部件，其特征在于，

当设定上述第一凸部的高度为TM1、该第一凸部的直径为PM1时，该第一凸部的纵横比TM1/PM1设定在40％以上90％以下的范围。

11.一种照明装置，其特征在于，上述照明装置具备：

权利要求1～10中任意一项所述的光学部件；和

从上述第二主面侧照明上述光学部件的光源。

12.一种显示装置，其特征在于，上述显示装置具备：

根据按像素单位的透光/遮光来规定显示图像的图像显示部件；和

权利要求11所述的照明装置。

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