JP2008241936A - ディスプレイ、ディスプレイ用バックライトユニット、光学シート、及び光学シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】単位レンズまたは単位プリズムの反復的アレイ構造を有する光学シートにおいて、低コストで高精度な光学シートを提供すること。
【解決手段】ディスプレイ用バックライトユニットにおける照明光路制御に使用される光学シート３８において、薄膜形状からなる透明基材３９と、透明基材３９の一方の面３９ｂに、ストライプ状に並列に配置された複数の単位レンズ４４と、透明基材３９の他方の面３９ａに配置され、白色顔料を含有した光分解性樹脂からなり、光反射機能を有する光反射層４８とを備える。そして、光反射層４８は、複数の単位レンズ４４のそれぞれに１：１に対応し、ストライプ状に並列に配置された複数の開口部４６を有している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶表示素子を組み込んだ画像表示装置である液晶ディスプレイに代表されるディスプレイに、輝度向上機能を提供する光学シートの改良、この光学シートの製造方法、この光学シートを適用したディスプレイ及びディスプレイ用バックライトユニットに関する。

液晶ディスプレイは、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイ、電界放出ディスプレイ等のような他の画像表示装置とは異なり自発光型ではないために、光源２３を含むバックライトユニット４０（図４参照）を必要とする場合がほとんどである。その場合には、バックライトユニット４０の消費電力が液晶表示素子４２を駆動させるのに必要な消費電力に上乗せされることになる。

そこで、バックライトユニット４０の消費電力を可能な限り低減させるために、輝度向上機能を有する光学シートを用いることで、ディスプレイの総消費電力の低減が試みられている。

バックライトユニット４０の消費電力を低減させるための輝度向上シートとしては、米国３Ｍ社が開発した輝度強調フィルム（ＢＥＦ：Brightness Enhancement Film）が公知である（特許文献１）。

ＢＥＦのように透光性フィルムの一方の面にプリズム形状が形成され、かつ他方の面に透明な凸状ドットが形成された光学シートに、さらに導光板および拡散フィルムなどで組み合わされた液晶ディスプレイ装置は、輝度が高くかつモアレ現象の生じない液晶ディスプレイ装置として提供される。

ＢＥＦは、図５に示すように、部材７０上に、断面三角形状の単位プリズム７２が一方向に周期的に配列されたフィルムである。このプリズム７２は光の波長に比較して大きいサイズ（ピッチ）である。ＢＥＦは、“軸外（off-axis）”からの光を集光し、この光を視聴者に向けて“軸上（on-axis）”に方向転換（redirect）または“リサイクル（recycle）”する。

ディスプレイの使用時（観察時）に、ＢＥＦは、軸外輝度を低下させることによって軸上輝度を増大させる。ここで言う「軸上」とは、視聴者の視覚方向に一致する方向であり、一般的にはディスプレイ画面に対する法線方向（図５中に示す方向Ｆ）側である。

プリズム７２の反復的アレイ構造が１方向のみの並列では、その並列方向での方向転換またはリサイクルのみが可能であり、水平および垂直方向での表示光の輝度制御を行なうために、プリズム群の並列方向が互いに略直交するように、２枚のシートを重ねて組み合わせて用いられる。

ＢＥＦの採用により、ディスプレイ設計者が電力消費を低減しながら所望の軸上輝度を達成することができるようになった。

ＢＥＦに代表されるプリズム７２の反復的アレイ構造を有する輝度制御部材をディスプレイに採用する旨が開示されている特許文献としては、特許文献１乃至３に例示されるように多数のものが知られている。

上記のようなＢＥＦを輝度制御部材として用いた光学シートでは、図６に示すように、屈折作用Ｘによって、光源２３からの光２３ａが、最終的には、制御された角度φで出射されることによって、視聴者の視覚方向Ｆの光の強度を高めるように制御することができる。

しかしながら、同時に反射／屈折作用Ｙによる光成分が、視聴者の視覚方向Ｆに進むことなく横方向に無駄に出射されてしまう。

したがって、図５，図６に示すようなＢＥＦを用いた光学シートから出射される光強度分布は、視聴者の視覚方向Ｆにおける光強度が最も高められるものの、横方向から無駄に出射される光も増えてしまうという問題がある
このような欠点を克服するために、図７に示すように、プリズムではなく単位レンズ４４の反復的アレイ構造を有する光学シートを用いたバックライトユニットもある（特許文献４）。

この光学シート３８の透明基材３９の液晶表示素子４２側の面には、光学シート３８内を進行した光を液晶表示素子４２へ導くレンズ４４が設けられている。このレンズ４４は、図８の斜視図に示すように、複数の単位レンズ４４が反復的にアレイ構造をなしている。

さらに、他方の面には、各単位レンズ４４の焦点面近傍にそれぞれ開口部４６を持つことによりストライプ状のパターンを有する光反射層４８が設けられている。

この光反射層４８は、白色である二酸化チタン（ＴｉＯ_２）粉末を透明な接着剤等の溶液に混合した混合物を、所定のパターン（単位レンズが半円柱状凸シリンドリカルレンズ群の場合、単位レンズ４４それぞれに１：１で対応して開口部４６を有するストライプ状となる）で印刷形成（あるいは、転写形成）したものである。

図９は、図７，図８の光学シートをバックライトユニットに適用した場合のバックライトの光路制御特性を示す説明図である。

拡散フィルム３２から出射した光のうち、開口部４６を通過した光のみが、レンズ４４に入射し、レンズ４４によってある一定方向に集光された後に出射される。そして、偏光板４９に入射し、所定の偏光成分の光のみが液晶表示素子４２に導かれる。

一方、開口部４６を通ることができなかった光は、光反射層４８で反射され、拡散板２６側に戻され、更に、光源２３を収納するランプハウス２１の底部に設けられた反射板２７へ導かれる。そして、反射板２７によって反射されることによって再び拡散板２６に入射し、拡散板２６において再び拡散された後に、いずれは入射角度が絞られた光となった後に開口部４６を通ってレンズ４４に入射し、レンズ４４によって、図９に示すように、所定角度φ内に絞られて出射される。

このような光学シート３８を用いたバックライトユニット４０では、光学シート３８の開口部４６の大きさ及び位置を調節することによって、光の利用効率を高めながら、レンズ４４から正面方向Ｆに出射される光の割合を高めるように制御することができる。
特開平６−１０２５０６号公報 特公平１−３７８０１号公報 特表平１０−５０６５００号公報 特開２０００−２８４２６８号公報 特許第３２４３１６６号

しかしながら、特許文献４で開示されているバックライトユニットでは、バックライト光源の利用効率の点で優位であるが、レンズ４４の作製に加えて光反射層４８のストライプパターンの位置及び形状を高精度に形成する必要がある。

特許文献４では、光反射層４８のストライプパターンの形成方法として印刷方式が記載されているが、印刷方式ではレンズピッチの微細化が進んだ場合、光反射層４８のストライプパターンの位置及び形状を高精度に行なうのは困難であるとういう課題があった。

また、光学シート３８の反レンズ面に形成した感光性樹脂層に対するレンズ４４自身の集光特性を利用して、正確に個々の単位レンズ４４の非集光部にあたる位置を規定する、所謂セルフアライメント方式が、正確に単位レンズ４４の集光部を開口する（正確に単位レンズ４４の非集光部を遮光する）上で有効である。

従来技術として、特許文献５に開示されている方式を利用して、光学シート３８の平坦面に電離放射線硬化型樹脂層を形成し、光源２３と光学シート３８とを、シリンドリカル状のレンズ４４の並設方向に相対移動させながら、レンズ４４の長手方向（図８中に示すＬ方向）に延びた帯状の光線（スリット光）を、レンズ４４側から光学シート３８の平坦面に対して垂直に照射して、各単位レンズ４４によって集光された部分の未硬化状態の前記樹脂を硬化させ、硬化した部分以外の前記樹脂表面（粘性の残る非集光部）に光反射層４８を転写して、前記平坦面に光反射層４８のストライプパターンを形成する提案がある。

しかしながら、光反射層４８の形成手段として、セルフアライメント方式を用いた転写方法を実施する場合には、転写箔のインキ層の切れ性が悪く剥離方向に対する方向性が発生し、剥離時の尾引きやギザツキ現象が起こり、精細なパターンが形成できないという問題が生じる。

また、特許文献５に開示されている方式では、感光性樹脂層（光反射層４８のパターンの形成箇所を規定するため）と転写箔（光反射層４８のパターンを形成するため）の二つの材料が必要であり、かつ剥離フィルムなどの副資材も発生し、コスト高の要因となる。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、単位レンズまたは単位プリズムの反復的アレイ構造を有する光学シートにおいて、低コストで高精度な光学シート、その製造方法、該光学シートを用いたバックライトユニットおよびディスプレイを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。

すなわち、請求項１の発明は、ディスプレイ用バックライトユニットにおける照明光路制御に使用される光学シートにおいて、薄膜形状からなる透明支持体と、透明支持体の一方の面に、ストライプ状に並列に配置された複数の単位レンズ又は単位プリズムと、透明支持体の他方の面に配置され、白色顔料を含有した光分解性樹脂からなり、光反射機能を有する光反射層とを備えている。そして、光反射層は、複数の単位レンズ又は単位プリズムのそれぞれに１：１に対応し、ストライプ状に並列に配置された複数の開口部を有している。

請求項２の発明は、単位レンズ又は単位プリズムの配置ピッチが０．３×１０^−３ｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の光学シートである。

請求項３の発明は、透明支持体の厚さが３０×１０^−６ｍ以上２００×１０^−６ｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の光学シートである。

請求項４の発明は、光反射層の厚さが５×１０^−６ｍ以上３０×１０^−６ｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光学シートである。

請求項５の発明は、光反射層の透過率が１５％以下であることを特徴とする請求項１、請求項２及び５のうち何れか１項の発明の光学シートである。

請求項６の発明は、透明支持体は、光分解性樹脂溶媒及び現像液に不溶であることを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか１項の発明の光学シートである。

請求項７の発明は、表示画像を規定する画像表示素子の非表示面側に、非表示面側から、少なくとも、請求項１乃至６のうち何れか１項の発明の光学シートと、光学シートに照明用の光を供給する直下型光源とを順に配置して備えたことを特徴とするディスプレイ用バックライトユニットである。

請求項８の発明は、画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定する液晶からなる画像表示素子と、画像表示素子の非表示面側に配置された請求項１乃至６のうち何れか１項の発明の光学シートと、光学シートに光を供給する冷陰極線管あるいはＬＥＤである光源とを備えたことを特徴とするディスプレイである。

請求項９の発明は、ディスプレイ用バックライトユニットにおける照明光路制御に使用される請求項１乃至６のうち何れか１項の光学シートを製造する方法であって、光反射層を形成する場合、透明支持体の他方の面に、白色顔料を含有した光分解性樹脂を均一に形成する工程と、透明支持体の一方の面側から、光分解を発生させる光を照射し、他方の面上の領域であって、この光が単位レンズ又は単位プリズムによって集光される集光領域にある光分解性樹脂を露光処理によって除去する工程と、他方の面における集光領域以外の領域にある光分解性樹脂を露光せずに、残存するようにパターニングする工程とを含む。

請求項１０の発明は、透明支持体は、光分解性樹脂溶媒及び現像液に不溶であることを特徴とする請求項９記載の光学シートの製造方法である。

本発明によれば、単位レンズまたは単位プリズムの反復的アレイ構造を有する光学シートにおいて、光反射層のストライプに白色顔料を含有した光分解性樹脂を用いることによって、低コストで高精度な光学シート、その製造方法、該光学シートを用いたバックライトユニットおよびディスプレイを実現することができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。

なお、以下の各実施の形態の説明に用いる図中の符号は、図４乃至図９と同一部分については同一符号を付して示すことにする。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る光学シート３８は、図８を用いて既に説明したように、薄膜形状からなる透明な支持体である透明基材３９の一方の面（図中上側の面）に、ストライプ状に並列に配置された複数の単位レンズ４４を備え、透明基材３９の他方の面（図中下側の面）に、単位レンズ４４のストライプに対応してストライプ状に並列に配置された光反射機能を有する複数の光反射層４８を備えている。

透明基材３９は、光分解性樹脂溶媒及び現像液に不溶な材料とする。また、光反射層４８は、白色顔料を含有した光分解性樹脂からなり、光透過率は１５％以下である。各光反射層４８の間には、開口部４６が設けられている。開口部４６の配置位置は、各単位レンズ４４の焦点面近傍に対応する。

すなわち、光反射層４８は、複数の単位レンズ４４のそれぞれに１：１に対応し、同じく開口部４６も、複数の単位レンズ４４のそれぞれに１：１に対応し、光反射層４８と開口部４６とが交互に配置することにより、ストライプ状のパターンを有する光反射層４８が設けられている。

単位レンズ４４の配置ピッチは、０．３×１０^−３ｍ以下であり、透明基材３９の厚さは、３０×１０^−６ｍ以上２００×１０^−６ｍ以下である。また、光反射層４８の厚さは５×１０^−６ｍ〜３０×１０^−６ｍである。

このような光学シート３８は、図７に示すように、ディスプレイ用のバックライトユニット４０における照明光路制御に使用される。つまり、画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子である液晶表示素子４２の非表示面側（図中下側）に配置された光学シート３８と、その下側に更に配置され、光学シート３８に光を供給する陰極線管あるいはＬＥＤからなる直下型の光源２３とによってバックライトユニット４０が構成される。更に、このバックライトユニット４０に液晶表示素子４２を組み合わせることによってディスプレイが構成される。光源２３から供給された光は、既に述べたように光学シート３８によってある一定方向に集光された後に出射される。そして、偏光板４９に入射し、所定の偏光成分の光のみが液晶表示素子４２に導かれる。

次に、以上のように構成した本実施の形態に係る光学シート３８の製造方法について図１（ａ）〜図１（ｃ）を用いて説明する。

まず、図１（ａ）に示すように、透明基材３９の非レンズ面３９ａに白色顔料を含有した光分解性樹脂４８ａからなる層を形成する。透明基材３９には、ＰＥＴフィルム（東洋紡製：Ａ４３００）を使用し、その厚みは７５×１０^−６ｍとした。また、光分解性樹脂４８ａには、ポジ型フォトレジスト（ローム・アンド・ハース社製ＬＣ−１２０）を使用し、白色顔料にはＴｉＯ_２（酸化チタン）を使用した。白色顔料を含有した光分解性樹脂４８ａの混合比は下記の通りである。
光分解性樹脂：９５重量％
白色顔料：５重量％
また光分解性樹脂４８ａの溶媒は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとした。

このような白色顔料を含有した光分解性樹脂４８ａを、公知のコーティング方法、すなわち、ロールコーティング、グラビアコーティング、カーテンフローコーティング、スピンコーティング等によって、透明基材３９の非レンズ面３９ａに均一に塗布し、光分解性樹脂４８ａからなる層を形成した。なお、光分解性樹脂４８ａの溶媒による透明基材３９の溶解は発生しなかった。

このようなウェット方式の形成方法だけでなく、光分解性樹脂４８ａをドライフィルム化して透明基材３９とラミネートすることによって、光分解性樹脂４８ａからなる層を形成することも可能である。

一方、透明基材３９のレンズ面３９ｂには、ＵＶ硬化型樹脂（材質；エポキシアクリレート系）の硬化物からなるシリンドリカル形状のレンズ４４群を形成した。

レンズ４４は、図２に示すように、透明基材３９に紫外線硬化樹脂を塗布して紫外線硬貨樹脂からなる層を形成し、レンズ成型用ロール６２に通し、レンズ成型用ロール形状を転写すると同時に、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の紫外線露光装置６０から紫外線６１を照射することにより、前記紫外線硬化樹脂からなる層を硬化させることによりレンズ４４を成形した。レンズピッチＰは、０．１４×１０^−３ｍであった。この他にも、熱可塑性樹脂を使用した押出し成形でレンズ４４を形成するようにしてもよい。

図１（ｂ）は、非レンズ面３９ａに光分解性樹脂４８ａからなる層を形成された光学シート３８に対して、レンズ面３９ｂ側から光分解反応を発生させる光を照射し、露光する工程を示した図である。

光分解性樹脂４８ａからなる層の形成後、透明基材３９のレンズ面３９ｂ側から光分解性樹脂の光分解を発生させる光５０を、光学シート３８に対して垂直に照射し露光した。露光に使用した光は、紫外光（波長：３６５ｎｍ（３６５×１０^−９ｍ））であった。

光分解性樹脂４８ａのうち、単位レンズ４４のレンズ機能によって集光された部分４８ａ_１では光分解が発生し、レンズ機能によって集光されない部分４８ａ_２では光分解が発生しない。

図１（ｃ）は露光後に、現像処理を施し、光分解性樹脂４８ａのうち光分解された部分４８ａ_１を除去する工程を示した図である。

露光後、現像処理を行い、光分解された部分４８ａ_１を除去した。現像液として、ローム・アンド・ハース社製マイクロポジット ３０３Ａデベロッパーを使用した。現像液は水酸化ナトリウム水溶液であった。このとき、現像液による光学シート３８の溶解は発生しなかった。現像により除去された部分４８ａ_１は、開口部４６となる。また、現像後の残存した部分４８ａ_２は、光反射層４８となり、その厚みは、１５×１０^−６ｍであり、光透過率は１０％であった。

このように、光分解性樹脂４８ａを使用して、レンズパターンと光反射性ストライプパターンを有する光学シート３８を製造することができる。

上述したように、本実施の形態に係る光学シートの製造方法においては、上記のような作用により、光学シート３８のレンズ４４の集光機能を使用してパターニングを実施し、かつ光反射層４８に白色顔料を含有する光分解性樹脂４８ａを用いるため、ストライプパターン作成において、ストライプの位置及び形状を高精度に作成することができる。

また光反射層４８の材料は、白色顔料を含有することにより光反射機能を具備するようになった光分解性樹脂４８ａのみであり、かつ剥離フィルムなどの副資材を減少させることも可能であるので、材料費を削減することができ、もって、低コストでの作成が可能となる。このような光反射層４８の厚さは５×１０^−６ｍ以上３０×１０^−６ｍであり、所望の光反射率を得ることができる。また、光反射層４８の透過率は１５％以下であり、光反射層４８と透過した光による、透過光の横抜けの問題は発生しない。

更に、従来の感光性樹脂層と転写箔方式の多層構造とでは、感光性樹脂層形成工程、露光工程、転写箔ラミネート工程、転写箔剥離工程の４工程であるのと比較して、本実施の形態に係る製造方法では、光反射層４８は、光分解性樹脂４８ａによる単層構造になるため、図１（ａ）に示すような光分解性樹脂層形成工程と、図１（ｂ）に示すような露光工程と、図１（ｃ）に示すようなパターニング工程との３工程で作成することができるので、工程数を削減することが可能である。このような工程数の削減により、収率の向上、ランニングコストの低下が可能となり、もって、より低コストでの作成が可能となる。

また、単位レンズ４４の配置ピッチＰを０．３×１０^−３ｍ以下にすることで、ディスプレイの高解像化に対応することができ、透明基材３９の厚さは３０×１０^−６ｍ以上２００×１０^−６ｍ以下であり、透明基材３９の強度を維持することが可能となる。

更に、透明基材３９は、光分解性樹脂溶媒および現像液に不溶であるために、図１（ａ）に示すように光分解性樹脂４８ａを均一に形成する工程、および図１（ｃ）に示すようなパターニング工程において、透明基材３９へのレンズ４４の形状変化、透明基材３９の歪などのダメージが無いため、輝度分布などの光学特性の変化の発生を阻止することが可能となる。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、単位レンズ４４を有する光学シート３８を例にとって説明したが、本実施の形態では、単位レンズ４４の代わりに単位プリズム７２を有する光学シートについて説明する。

すなわち、本実施の形態に係る光学シートは、図８に示す光学シート３８において、単位レンズ４４の代わりに単位プリズム７２を配置した点のみが異なり、その他の構成は同じであることから、その構成の説明を省略し、製造方法のみについて図３（ａ）〜図３（ｃ）を用いて説明する。

まず、図３（ａ）に示すように、透明基材３９の非プリズム面３９ａ（第１の実施の形態における非レンズ面と同じ面）に白色顔料を含有した光分解性樹脂４８ａからなる層を形成する。透明基材３９には、第１の実施の形態と同様にＰＥＴフィルム（東洋紡製：Ａ４３００）を使用し、その厚みは７５×１０^−６ｍとした。また、光分解性樹脂４８ａには、ポジ型フォトレジスト（ローム・アンド・ハース社製ＬＣ−１２０）を使用し、白色顔料にはＴｉＯ_２（酸化チタン）を使用した。白色顔料を含有した光分解性樹脂４８ａの混合比、及び溶媒ともに第１の実施の形態と同様である。

このような白色顔料を含有した光分解性樹脂４８ａを、公知のコーティング方法、すなわち、ロールコーティング、グラビアコーティング、カーテンフローコーティング、スピンコーティング等によって、透明基材３９の非プリズム面３９ａに均一に塗布し、光分解性樹脂４８ａからなる層を形成した。なお、光分解性樹脂４８ａの溶媒による透明基材３９の溶解は発生しなかった。

このようなウェット方式の形成方法だけでなく、光分解性樹脂４８ａをドライフィルム化して透明基材３９とラミネートすることによって、光分解性樹脂４８ａからなる層を形成することも可能である。

一方、透明基材３９のプリズム面３９ｂ（第１の実施の携帯におけるレンズ面と同じ面）には、単位プリズム７２を配置した。

プリズム７２は、レンズを形成する場合と同様に、透明基材３９に紫外線硬化樹脂を塗布して紫外線硬貨樹脂からなる層を形成し、プリズム成型用ロール（図示せず）に通し、プリズム成型用ロール形状を転写すると同時に、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の紫外線露光装置６０から紫外線６１を照射することにより、前記紫外線硬化樹脂からなる層を硬化させることによりプリズム７２を成形した。配置ピッチＰは０．１４×１０^−３ｍであった。この他にも、熱可塑性樹脂を使用した押出し成形でプリズム７２を形成するようにしてもよい。

図３（ｂ）は、非プリズム面３９ａに光分解性樹脂４８ａからなる層を形成された光学シート３８に対して、プリズム面３９ｂ側から光分解反応を発生させる光５０を照射し、露光する工程を示した図である。

光分解性樹脂４８ａからなる層の形成後、透明基材３９のプリズム面３９ｂ側から光分解性樹脂の光分解を発生させる光５０を、光学シート３８に対して垂直に照射し露光した。露光に使用した光は、紫外光（波長：３６５ｎｍ（３６５×１０^−９ｍ））であった。

光分解性樹脂４８ａのうち、単位プリズム７２の屈折機能によって屈折された光があたる部分４８ａ_１では光分解が発生し、光があたらない部分４８ａ_２では光分解が発生しない。

図１（ｃ）は露光後に、現像処理を施し、光分解性樹脂４８ａのうち光分解された部分４８ａ_１を除去する工程を示した図である。

露光後、現像処理を行い、光分解された部分４８ａ_１を除去した。現像液として、ローム・アンド・ハース社製マイクロポジット ３０３Ａデベロッパーを使用した。現像液は水酸化ナトリウム水溶液であった。このとき、現像液による光学シート３８の溶解は発生しなかった。現像により除去された部分４８ａ_１は、開口部４６となる。また、現像後の残存した部分４８ａ_２は、光反射層４８となり、その厚みは、１５×１０^−６ｍであり、光透過率は１０％であった。

このように、本実施の形態のように単位プリズム７２を用いた場合であっても、第１の実施の形態のように単位レンズ４４を用いた場合と同様に、光分解性樹脂４８ａを使用して、レンズパターンと光反射性ストライプパターンを有する光学シート３８を製造することができる。

上述したように、本実施の形態に係る光学シートの製造方法においては、上記のような作用により、光学シート３８のプリズム７２の屈折機能を使用してパターニングを実施し、かつ光反射層４８に白色顔料を含有する光分解性樹脂４８ａを用いるため、ストライプパターン作成において、ストライプの位置及び形状を高精度に作成することができる。

また光反射層４８の材料は、白色顔料を含有することにより光反射機能を具備するようになった光分解性樹脂４８ａのみであり、かつ剥離フィルムなどの副資材を減少させることも可能であるので、材料費を削減することができ、もって、低コストでの作成が可能となる。このような光反射層４８の厚さは５×１０^−６ｍ以上３０×１０^−６ｍであり、所望の光反射率を得ることができる。

更に、従来の感光性樹脂層と転写箔方式の多層構造とでは、感光性樹脂層形成工程、露光工程、転写箔ラミネート工程、転写箔剥離工程の４工程であるのと比較して、本実施の形態に係る製造方法では、光反射層４８は、光分解性樹脂４８ａによる単層構造になるため、図３（ａ）に示すような光分解性樹脂層形成工程と、図３（ｂ）に示すような露光工程と、図３（ｃ）に示すようなパターニング工程との３工程で作成することができるので、工程数を削減することが可能である。このような工程数の削減により、収率の向上、ランニングコストの低下が可能となり、もって、より低コストでの作成が可能となる。

また、単位プリズム７２の配置ピッチＰを０．３×１０^−３ｍ以下にすることで、ディスプレイの高解像化に対応することができ、透明基材３９の厚さは３０×１０^−６ｍ以上２００×１０^−６ｍ以下であり、透明基材３９の強度を維持することが可能となる。

更に、透明基材３９は、光分解性樹脂溶媒および現像液に不溶であるために、図３（ａ）に示すように光分解性樹脂４８ａを均一に形成する工程、および図３（ｃ）に示すようなパターニング工程において、透明基材３９へのプリズム７２の形状変化、透明基材３９の歪などのダメージが無いため、輝度分布などの光学特性の変化の発生を阻止することが可能となる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

第１の実施の形態に係る光学シートの製造方法を示す説明図。 第１の実施の形態に係る光学シートにおいて単位レンズを形成する方法を説明する図。 第２の実施の形態に係る光学シートの製造方法を示す説明図。 一般的なディスプレイの構成例を示す概略断面図。 従来技術の光学シートである「ＢＥＦ」の構成例を示す斜視図。 ＢＥＦを用いたバックライトによる光路制御特性を示す概念図。 反復配置された単位レンズを備えた光学シートを用いたディスプレイの構成例を示す概念図。 反復配置された単位レンズを備えた光学シートの構成例を示す斜視図。 反復配置された単位レンズを備えた光学シートを用いたバックライトの光路制御特性を示す概念図。

符号の説明

２１…ランプハウス、２３…光源、２３ａ…光、２６…拡散板、２７…反射板、３２…拡散フィルム、３８…光学シート、３９…透明基材、３９ａ…非レンズ面、３９ｂ…レンズ面、４０…バックライトユニット、４２…液晶表示素子、４４…レンズ、４６…開口部、４８…光反射層、４８ａ…光分解性樹脂、４９…偏光板、５０…光、６０…紫外線露光装置、６１…紫外線、６２…レンズ成形用ロール、７０…部材、７２…プリズム

Claims (10)

1. ディスプレイ用バックライトユニットにおける照明光路制御に使用される光学シートにおいて、
   薄膜形状からなる透明支持体と、
   前記透明支持体の一方の面に、ストライプ状に並列に配置された複数の単位レンズ又は単位プリズムと、
   前記透明支持体の他方の面に配置され、白色顔料を含有した光分解性樹脂からなり、光反射機能を有する光反射層とを備え、
   前記光反射層は、前記複数の単位レンズ又は単位プリズムのそれぞれに１：１に対応し、ストライプ状に並列に配置された複数の開口部を有していることを特徴とする光学シート。
2. 前記単位レンズ又は単位プリズムの配置ピッチが０．３×１０^−３ｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の光学シート。
3. 前記透明支持体の厚さが３０×１０^−６ｍ以上２００×１０^−６ｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学シート。
4. 前記光反射層の厚さが５×１０^−６ｍ以上３０×１０^−６ｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の光学シート。
5. 前記光反射層の透過率が１５％以下であることを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の光学シート。
6. 前記透明支持体は、光分解性樹脂溶媒及び現像液に不溶であることを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の光学シート。
7. 表示画像を規定する画像表示素子の非表示面側に、前記非表示面側から、少なくとも、
   請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の光学シートと、
   前記光学シートに照明用の光を供給する直下型光源と
   を順に配置して備えたことを特徴とするディスプレイ用バックライトユニット。
8. 画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定する液晶からなる画像表示素子と、
   前記画像表示素子の非表示面側に配置された請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の光学シートと、
   前記光学シートに光を供給する冷陰極線管あるいはＬＥＤである光源と
   を備えたことを特徴とするディスプレイ。
9. ディスプレイ用バックライトユニットにおける照明光路制御に使用される光学シートを製造する方法であって、
   前記光学シートは、
   薄膜形状からなる透明支持体と、
   前記透明支持体の一方の面に、ストライプ状に並列に配置された複数の単位レンズ又は単位プリズムと、
   前記透明支持体の他方の面に配置され、白色顔料を含有した光分解性樹脂からなり、光反射機能を有する光反射層とを備え、
   前記光反射層は、前記複数の単位レンズ又は単位プリズムのそれぞれに１：１に対応し、ストライプ状に並列に配置された複数の開口部を有しており、
   前記方法は、前記光反射層を形成する場合、
   前記透明支持体の他方の面に、白色顔料を含有した前記光分解性樹脂を均一に形成する工程と、
   前記透明支持体の一方の面側から、光分解を発生させる光を照射し、前記他方の面上の領域であって、この光が前記単位レンズ又は単位プリズムによって集光される集光領域にある前記光分解性樹脂を露光処理によって除去する工程と、
   前記他方の面における前記集光領域以外の領域にある前記光分解性樹脂を露光せずに、残存するようにパターニングする工程と
   を含む光学シートの製造方法。
10. 前記透明支持体は、光分解性樹脂溶媒及び現像液に不溶であることを特徴とする請求項９記載の光学シートの製造方法。

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