JP2011242633A - 光学シート、光学シート積層体、バックライトユニット及びディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】隠蔽性能の向上及び高い正面輝度を得ることが可能な光学シートと、この光学シートを備えたバックライトユニット及びディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】光入射面及び光出射面のうち少なくとも一方に、同一方向に延在する複数の凸レンズ４が平行に配列された光学シート１であって、隣り合う凸レンズ４同士の境界を、複数の凸レンズ４の配列方向から見て、曲率が凸レンズ４の延在方向に沿って連続的に変化する曲線状に形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明光路制御に用いられる、凹凸形状を有する光学シート、光源ユニット及びディスプレイ装置に関するものであって、特に、フラットパネルディスプレイに代表される画像表示装置における、照明光路制御に使用される光学シート、光学シート積層体、バックライトユニット及びディスプレイ装置に関するものである。

近年、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型液晶パネルや、ＳＴＮ(Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ)型液晶パネルを使用した液晶ディスプレイ装置は、主に、ＯＡ分野において、カラーノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）を中心に商品化されている。
このような液晶ディスプレイ装置においては、液晶パネルの背面側（観察者側とは反対側）に光源を配置し、この光源からの光で液晶パネルを照明する方式、いわゆる、バックライト方式が採用されている。

この種のバックライト方式に採用されているバックライトユニットとしては、大別して、「導光板ライトガイド方式」（エッジライト方式）のバックライトユニットと、「直下型方式」のバックライトユニットがある。
ここで、「導光板ライトガイド方式」とは、冷陰極管（ＣＣＦＴ：Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｔｕｂｅ）等の光源ランプを、光透過性に優れたアクリル樹脂等からなる平板状の導光板内で、多重反射させる方式である。

一方、「直下型方式」とは、導光板を用いずに、冷陰極管（ＣＣＦＴ）等の光源ランプからの光で、直接照明する方式である。
導光板ライトガイド方式のバックライトユニットが搭載された液晶ディスプレイ装置としては、例えば、図４中に示すものが一般に知られている。なお、図４は、導光板ライトガイド方式のバックライトユニットが搭載されたディスプレイ装置の、概略構成を示す図である。

図４中に示すように、導光板ライトガイド方式のバックライトユニットが搭載されたディスプレイ装置８は、表側偏光板１０と裏側偏光板１２に挟まれた液晶パネル１４が設けられており、液晶パネル１４の下面（光入射面）側には、導光板１６が設置されている。
導光板１６は、略長方形板状のＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）や、アクリル等の透明な基材から形成されている。

また、導光板１６の上面（光出射面１６ａ）側と、裏側偏光板１２との間には、拡散フィルム１８（拡散層）からなる光学シートが設けられている。
さらに、導光板１６の下面には、導光板１６に導入された光を、液晶パネル１４の方向に効率良く均一となるように散乱して反射されるための、散乱反射パターン部（図示せず）が、印刷等によって設けられている。また、散乱反射パターン部の下方には、反射フィルム２０（反射層）が設けられている。

また、導光板１６の一方の側端部には、光源２２が取り付けられており、さらに、光源２２の背面側を覆うようにして、高反射率の反射板２４が設けられている。反射板２４は、光源２２の光を、導光板１６中に効率良く入射させるための部材である。
なお、上述した散乱反射パターン部は、白色の二酸化チタン（ＴｉＯ２）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（例えば、ドットパターン）にて印刷し乾燥、形成したものであって、導光板１６内に入射した光に指向性を付与して光出射面１６ａ側へと導くようになっており、これによって、高輝度化が図られている。

また、拡散フィルム１８（光学シート）は、図５中に示すように、透光性基材２の光出射面に、プリズムを用いて形成され、同一方向に延在する複数の凸レンズ４が、平行に配列されて形成されている。なお、図５は、従来例の光学シートを示す斜視図である。
また、図５中に示す拡散フィルム１８（光学シート）では、隣り合う凸レンズ４同士の境界６が、直線状に形成されている。

しかしながら、図４中に示したディスプレイ装置８では、視野角の制御が、拡散フィルム１８の拡散性のみに委ねられており、その制御が難しいという問題があった。具体的には、例えば、正面方向から見た場合は、液晶ディスプレイの表示画面は明るいが、横方向から見た場合には、液晶ディスプレイの表示画面が暗くなる場合があり、また、表示画面の中心部は明るく、周辺部に行くほど暗くなるという欠点も有していた。そのため、光の利用効率が悪いという問題があった。

一方、直下型方式のバックライトユニットは、導光板の利用が困難な大型の液晶ＴＶ等の表示装置に用いられている。直下型方式のバックライトユニットが搭載された液晶表示装置としては、例えば、図６中に示すものが一般に知られている。なお、図６は、直下型方式のバックライトユニットが搭載されたディスプレイ装置の、概略構成を示す図である。

図６中に示すように、直下型方式のバックライトユニットが搭載されたディスプレイ装置８は、表側偏光板１０と裏側偏光板１２に挟まれた液晶パネル１４が設けられており、液晶パネル１４の下面（光入射側）側には、蛍光管等からなる光源２２が、複数設けられている。複数の光源２２は、液晶パネル１４の厚さ方向（図６中では、上下方向）と直交する方向へ配列されている。

また、光源２２と、裏側偏光板１２との間には、拡散フィルム１８（拡散層）が設けられている。
そして、光源２２から出射された光が拡散フィルム１８で拡散され、この拡散光を、高効率で液晶パネル１４の有効表示エリアに集光させられるようになっている。また、光源２２の背面には、光源２２からの光を効率良く照明光として利用するために、反射板２４が配置されている。

しかしながら、図６中に示したディスプレイ装置８においても、図４中に示したディスプレイ装置８と同様、視野角の制御が、拡散フィルム１８の拡散性のみに委ねられており、その制御が難しいという問題があった。具体的には、例えば、正面方向から見た場合は、液晶ディスプレイの表示画面は明るいが、横方向から見た場合には、液晶ディスプレイの表示画面が暗くなる場合があり、また、表示画面の中心部は明るく、周辺部に行くほど暗くなるという欠点も有していた。そのため、光の利用効率が悪いという問題があった。

これらの問題を解決する方法として、例えば、図７中に示す構成のディスプレイ装置８がある。なお、図７は、従来例のバックライトユニットの一例を示す模式的な断面図である。
図７中に示すディスプレイ装置８では、米国３Ｍ社の登録商標である輝度強調フィルム２６（ＢＥＦ：Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）を、バックライト用照明光源２２の上方に位置して配置し、さらに、輝度強調フィルム２６の上方である光出射面側に、図示しない光拡散フィルムを配置する方法が採用されている。

輝度強調フィルム２６は、透光性基材２の上面である光出射面に、断面が三角形状の単位プリズム２８が、一方向に一定のピッチで配列されたフィルムである。ここで、単位プリズム２８は、光の波長に比較して大きいサイズ（ピッチ）である。
また、輝度強調フィルム２６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。

以上により、輝度強調フィルム２６は、ディスプレイ装置の使用時（観察時）に、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、ディスプレイ装置８の表示品位を向上させる。なお、上記の「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である。

また、輝度強調フィルム２６は、通常、単位プリズムの反復的アレイ構造が一方向のみの配列からなり、その配列方向での方向転換またはリサイクルのみが可能となる。そのため、水平方向及び垂直方向の両方向において、表示光の輝度制御を行なうためには、単位プリズム群の配列方向が互いに略直交するように、２枚のＢＥＦシート（輝度強調フィルム２６）を重ねて組み合わせて用いる必要がある。

そこで、最近では、光利用効率をアップして高輝度化を図るために、例えば、図８中に示すように、拡散フィルム１８と液晶パネル１４との間に、光集光機能を備えたプリズムフィルム３０（プリズム層）（３０ａ、３０ｂ）を設けることが提案されている。なお、図８は、従来例の液晶ディスプレイ装置の構成例を示す模式的な断面図である。

プリズムフィルム３０ａ、３０ｂは、導光板１６の光出射面１６ａから射出され、拡散フィルム１８で拡散された光を、高効率で液晶パネル１４の有効表示エリアに集光させるものである。このようなＢＥＦを採用することにより、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可能となる。

このような、ＢＥＦに代表されるプリズム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装置に採用した技術は、例えば、特許文献１から３において、従来から知られている。

特公平１‐３７８０１号公報 特開平６‐１０２５０６号公報 特表平１０‐５０６５００号公報

しかしながら、上述したような従来の液晶ディスプレイ装置では、ＢＥＦに代表されるプリズムシートや一般的なレンチキュラーシートを用いると、輝度は高いが隠蔽性能が低いという問題があった。
なお、上記の「隠蔽性能が低い」とは、光源からの光が観測者に届く際に、光の明暗が透けて見えることで、その明暗がムラとして視認されてしまうことを指す。

この問題を改善するためには、拡散シート等、複数の光学シートを重ねる方法もあるが、部材数が増えるためコストアップに繋がり、最適な部材を重ねないと輝度の低下を引き起こしてしまうという問題が発生するおそれがある。また、部材を積層すると、光のロスが避けられないという問題が発生するおそれがある。

本発明は上記のような実情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、単体で、従来の物より高い隠蔽性能を有する光学シート、並びに、それを用いたバックライトユニット及びディスプレイ装置を提供することを目的とする。

本発明のうち、請求項１に記載した発明は、光入射面及び光出射面のうち少なくとも一方に、同一方向に延在する複数の凸レンズが平行に配列された光学シートであって、
隣り合う前記凸レンズ同士の境界は、前記複数の凸レンズの配列方向から見て、曲率が前記凸レンズの延在方向に沿って連続的に変化する曲線状に形成されていることを特徴とするものである。

次に、本発明のうち、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明であって、前記境界は、前記複数の凸レンズの配列方向から見て、規則的な凹凸形状を形成していることを特徴とするものである。
次に、本発明のうち、請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載した発明であって、前記境界は、前記凸レンズの延在方向における座標をＸ、前記光学シートの厚さ方向における座標をＹとし、係数をａ及びｂとした場合に、Ｙ＝ａ・ｓｉｎ（ｂＸ）（但し、ａ≠０）の関係式で表される正弦曲線であることを特徴とするものである。

次に、本発明のうち、請求項４に記載した発明は、請求項１または２に記載した発明であって、前記境界は、前記凸レンズの延在方向における座標をＸ、前記光学シートの厚さ方向における座標をＹとし、係数をａとした場合に、Ｙ＝ａ・ｓｉｎ（Ｘ／ａ）（但し、ａ≠０）の関係式で表される正弦曲線であり、
前記係数ａの半周期毎または一周期毎の絶対値は、等差数列に従って増加または減少することを特徴とするものである。

次に、本発明のうち、請求項５に記載した発明は、請求項１または２に記載した発明であって、前記境界は、前記凸レンズの延在方向における座標をＸ、前記光学シートの厚さ方向における座標をＹとし、係数をａとした場合に、Ｙ＝ａ・ｓｉｎ（Ｘ／ａ）（但し、ａ≠０）の関係式で表される正弦曲線であり、
前記係数ａの半周期毎または一周期毎の絶対値は、等比数列に従って増加または減少することを特徴とするものである。

次に、本発明のうち、請求項６に記載した発明は、請求項１に記載した発明であって、前記境界は、前記複数の凸レンズの配列方向から見て、非周期的な凹凸形状を形成していることを特徴とするものである。
次に、本発明のうち、請求項７に記載した発明は、請求項１または６に記載した発明であって、前記境界は、前記凸レンズの延在方向における座標をＸ、前記光学シートの厚さ方向における座標をＹとし、係数をａとした場合に、Ｙ＝ａ・ｓｉｎ（Ｘ／ａ）（但し、ａ≠０）の関係式で表される正弦曲線であり、
前記係数ａの半周期毎または一周期毎の絶対値は、不規則に増加または減少することを特徴とするものである。

次に、本発明のうち、請求項８に記載した発明は、複数の光学シートを積層して形成された光学シート積層体であって、
前記複数の光学シートは、請求項１から７のうちいずれか１項に記載した光学シートを少なくとも一枚含むことを特徴とするものである。
次に、本発明のうち、請求項９に記載した発明は、請求項１から７のうちいずれか１項に記載した光学シートと、当該光学シートの前記光入射面側に配置された光源と、を備えたことを特徴とするバックライトユニットである。

次に、本発明のうち、請求項１０に記載した発明は、請求項８に記載した光学シート積層体と、当該光学シート積層体が含む前記光学シートの前記光入射面側に配置された光源と、を備えたことを特徴とするバックライトユニットである。
次に、本発明のうち、請求項１１に記載した発明は、請求項９または１０に記載したバックライトユニットと、当該バックライトユニットの前記光出射面側に配置されて、画素単位での透過または遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子と、を備えることを特徴とするディスプレイ装置である。

以下の説明では、凸レンズの延在方向をｘ軸、光学シートの厚さ方向をｙ軸とし、ｘ軸及びｙ軸に対する法線方向をｚ軸と記載する。
従来、凸レンズ同士の境界がｘ軸に沿って直線状であるシートを用いると、集光や拡散はｚ軸方向に対して効率的に行われるが、ｙ軸方向には殆ど行われないため、隠蔽性能を低下させる一因となっていた。

これに対し、本発明によれば、プリズムを用いて複数の凸レンズを形成し、さらに、隣り合う凸レンズ同士の境界を、ｘ軸に沿って曲線状に形成することにより、ｚ軸方向のみならず、ｙ軸方向にも集光及び拡散を起こし、隠蔽性能を向上させることが可能となる。
また、全方向に対して集光や拡散を行える、マイクロレンズシートや拡散シートを用いても、高い隠蔽性能を実現することは可能だが、これらは正面輝度の低下を引き起こしてしまうことが多い。

これに対し、本発明では、三角プリズムを凸レンズの基本骨格として用いているため、特定の方向に対する集光能力が非常に高く、マイクロレンズシートや拡散シートと比較して、高い正面輝度を得ることが可能となる。

第一実施形態における光学シートの構成を示す図であり、図１（ａ）は、光学シートの斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＢ‐Ｂ線断面図である。 第二実施形態における光学シートの構成を示す図であり、図２（ａ）は、光学シートの斜視図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ‐Ｂ線断面図である。 第三実施形態における光学シートの構成を示す図であり、図３（ａ）は、光学シートの斜視図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ‐Ｂ線断面図である。 導光板ライトガイド方式のバックライトユニットが搭載されたディスプレイ装置の、概略構成を示す図である。 従来例の光学シートを示す斜視図である。 直下型方式のバックライトユニットが搭載されたディスプレイ装置の、概略構成を示す図である。 従来例のバックライトユニットの一例を示す模式的な断面図である。 従来例の液晶ディスプレイ装置の構成例を示す模式的な断面図である。

（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態（以下、「本実施形態」と記載する）について、図面を参照しつつ説明する。
（構成）
以下、本実施形態に係る光学シートについて、この光学シートを備えたバックライトユニット及びディスプレイ装置と共に説明する。

（光学シートの構成）
まず、図１を用いて、本実施形態の光学シート１の構成を説明する。
図１は、本実施形態における光学シート１の構成を示す図であり、図１（ａ）は、光学シート１の斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＢ‐Ｂ線断面図である。
図１中に示すように、光学シート１は、透光性基材２の一方の面に、複数の凸レンズ４を有するシートである。なお、光学シート１は、単層構造でも複層構造でもよく、また、透明層を含んでいてもよい。

なお、本実施形態では、一例として、透光性基材２の表面側である、光学シート１の光出射面側に、複数の凸レンズ４が形成されている場合を説明するが、光学シート１の構成は、これに限定するものではなく、光学シート１の光入射面側に、複数の凸レンズ４が形成されていてもよい。

透光性基材２は、透光性の樹脂材料を用いて、板状に形成されている。
各凸レンズ４は、三角プリズムを用いて形成されており、その一片が、透光性基材２の表面と対向している。なお、本実施形態では、一例として、図１（ｂ）中に示すように、凸レンズ４の頭頂部（先端部）がなす角度をαとしたとき、どの位置での断面においても、αが７０°以上１１０°以下の範囲内である場合を説明する。

また、各凸レンズ４は、同一方向に沿って延在しており、平行に配列されている。なお、図１中では、凸レンズ４の延在方向を矢印ｘ、光学シート１の厚さ方向を矢印ｙ、矢印ｘ及び矢印ｙに対する法線方向を矢印ｚで示している。したがって、図１中では、各凸レンズ４の配列方向が、矢印ｚで示される方向となる。

また、各凸レンズ４は、光学シート１の光出射面に、光の拡散性を有する微細な凹凸微細な凹凸形状を形成している。
微細な凹凸形状の種類としては、凸状シリンドリカル形状のもの、レンズ形状のもの、三角プリズム形状のものなどが挙げられるが、凹凸形状の種類は、これらに限定するものではない。すなわち、微細な凹凸形状が形成されていない場合と比較して、光拡散機能を向上させることが可能な形状のものであれば、凹凸形状の種類は、上記のものに限らない。

上記のように、各凸レンズ４によって、光学シート１の光出射面に微細な凹凸形状を形成することにより、光学密着、ムラ、ニュートンリング等の外観特性を向上させることが可能となっている。
また、隣り合う凸レンズ４同士の境界６は、各凸レンズ４の配列方向から見て、曲率が凸レンズ４の延在方向に沿って連続的に変化する曲線状に形成されている。

なお、本実施形態では、隣り合う凸レンズ４同士の境界６が、各凸レンズ４の配列方向から見て、規則的な凹凸形状を形成している場合について説明する。
また、本実施形態では、隣り合う凸レンズ４同士の境界６が、凸レンズ４の延在方向における座標をＸ、光学シート１の厚さ方向における座標をＹとし、係数をａ及びｂとした場合に、Ｙ＝ａ・ｓｉｎ（ｂＸ）（但し、ａ≠０）の関係式で表される正弦曲線である場合について説明する。

（光学シートの材料として用いる樹脂材料）
光学シート１は、樹脂材料により製造されている。
光学シート１の材料として用いる樹脂材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂やポリスチレン樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、アクリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン共重合体など、一般的に用いられている、様々な材料を用いることが可能である。

また、光学シート１の材料として用いる樹脂材料中に、透明粒子を分散させて含有させてもよい。

（光学シートの製造方法）
光学シート１を製造する際には、まず、上述したような、光学シート１の材料として用いる樹脂材料を、溶融させた状態で金型に流し込んで板状または帯状に成形した後、この成形した樹脂材料が硬化する前に、所望の凸レンズ４に対応した凹部を有する基材シートで挟む。そして、板状または帯状に成形した樹脂材料が硬化した後、この硬化した樹脂材料から基材シートを剥離させて、所望の凸レンズ４を有する光学シート１を製造する。

このとき、光学シート１の厚さは、２０［μｍ］以上２０００［μｍ］以下とすることが好適である。これは、光学シート１の厚みが２０［μｍ］未満である場合は、凸レンズ４の延在方向に沿った起伏の有無による差異が殆ど生じないため、本実施形態の光学シート１が発揮する優位性を十分に発揮できず、また、光学シート１の厚みが２０００［μｍ］を越える場合、光学シート１の製造プロセスにおいて、ロールによる巻き取りが困難となるためである。

もっとも、本実施形態の光学シート１が奏する効果は、表面形状に依存するものであるため、光学シート１の厚みについては、特に制限するものではない。
なお、光学シート１の製造は、上述した手順に限定されるものではなく、本実施形態の光学シート１に要求される光学特性を達成することが可能であれば、上記以外の材料や構造、プロセス等を用いて、光学シート１を製造することも可能である。

（バックライトユニットの構成）
本実施形態の光学シート１を備えたバックライトユニットは、上述した光学シート１と、光学シート１の光入射面側に配置された光源を備えて形成される（例えば、図４、図６から８を参照）。なお、光源としては、冷陰極管（ＣＣＦＬ）、ＬＥＤ、有機または無機ＥＬ、半導体レーザー等を用いることが可能である。

なお、本実施形態の光学シート１を備えたバックライトユニットは、導光板ライトガイド方式であっても、直下型方式であってもよい。

（ディスプレイ装置の構成）
本実施形態のバックライトユニットを備えたディスプレイ装置は、上述したバックライトユニットと、バックライトユニットが備える光学シート１の光射出面側に配置されて、画素単位での透過または遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子を備えて形成される（例えば、図４、図６から８を参照）。

（第一実施形態の効果）
本実施形態の光学シート１であれば、従来の光学シート１（例えば、図５を参照）と比較して、隠蔽性能を向上させることが可能となる。これに加え、本実施形態の光学シート１であれば、マイクロレンズシートや拡散シートと比較して、正面輝度を向上させることが可能となる。
なお、本実施形態の光学シート１をバックライトユニットに使用する際は、市販の拡散板等、様々な光学部材と共に組み合わせて使用することで、所望の表示性能を持つディスプレイ装置を提供することが可能となる。

（応用例）
以下、第一実施形態の応用例を列挙する。
（１）第一実施形態では、隣り合う凸レンズ４同士の境界６が、Ｙ＝ａ・ｓｉｎ（ｂＸ）（但し、ａ≠０）の関係式で表される正弦曲線である場合について説明したが、これに限定するものではない。すなわち、隣り合う凸レンズ４同士の境界６が、Ｙ＝ａ・ｓｉｎ（Ｘ／ａ）（但し、ａ≠０）の関係式で表される正弦曲線であり、さらに、係数ａの半周期毎または一周期毎の絶対値が、等差数列に従って増加または減少するものであってもよい。
また、隣り合う凸レンズ４同士の境界６が、Ｙ＝ａ・ｓｉｎ（Ｘ／ａ）（但し、ａ≠０）の関係式で表される正弦曲線であり、さらに、係数ａの半周期毎または一周期毎の絶対値が、等比数列に従って増加または減少するものであってもよい。

（２）第一実施形態では、バックライトユニットの構成を、一枚の光学シート１と、光源を備える構成としたが、これに限定するものではない。すなわち、バックライトユニットの構成を、複数の光学シートを積層して形成された光学シート積層体と、光源を備える構成としてもよい。この場合、光学シート積層体を形成する複数の光学シートには、本実施形態の光学シート１を、少なくとも一枚含むものとする。
なお、光学シート積層体を形成する際に用いる光学シートの枚数は、要求される性能等に応じて適宜増やしても良いが、シートの境界面が増え過ぎることによる光量ロスを考慮すれば、四枚以下とすることが好適である。

（３）第一実施形態では、光学シート１の構成を、透光性基材２の一方の面に、複数の凸レンズ４を有する構成としたが、これに限定するものではなく、光学シート１の構成を、透光性基材２の両方の面に、複数の凸レンズ４を有する構成としてもよい。

（第二実施形態）
以下、本発明の第二実施形態（以下、「本実施形態」と記載する）について、図面を参照しつつ説明する。
（構成）
以下、本実施形態に係る光学シートについて説明する。なお、バックライトユニット及びディスプレイ装置の構成については、上述した第一実施形態と同様であるため、その説明は省略する。

（光学シートの構成）
以下、図２を用いて、本実施形態の光学シート１の構成を説明する。なお、上述した第一実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明する。また、上述した第一実施形態と同様の構成については、その説明を省略する場合がある。また、光学シートの材料として用いる樹脂材料と、光学シートの製造方法は、上述した第一実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

図２は、本実施形態における光学シート１の構成を示す図であり、図２（ａ）は、光学シート１の斜視図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ‐Ｂ線断面図である。
図２中に示すように、光学シート１は、透光性基材２の一方の面に、複数の凸レンズ４を有するシートである。
透光性基材２は、透光性の樹脂材料を用いて、板状に形成されている。

各凸レンズ４は、三角プリズムを用いて形成されており、その一片が、透光性基材２の表面と対向している。
また、各凸レンズ４は、同一方向に沿って延在しており、平行に配列されている。なお、図２中では、図１と同様、凸レンズ４の延在方向を矢印ｘ、光学シート１の厚さ方向を矢印ｙ、矢印ｘ及び矢印ｙに対する法線方向を矢印ｚで示している。したがって、図２中では、各凸レンズ４の配列方向が、矢印ｚで示される方向となる。

また、隣り合う凸レンズ４同士の境界６は、各凸レンズ４の配列方向から見て、曲率が凸レンズ４の延在方向に沿って連続的に変化する曲線状に形成されている。
なお、本実施形態では、隣り合う凸レンズ４同士の境界６が、各凸レンズ４の配列方向から見て、非周期的な凹凸形状を形成している場合について説明する。

（第二実施形態の効果）
本実施形態の光学シート１であれば、上述した第一実施形態と同様、従来の光学シート１（例えば、図５を参照）と比較して、隠蔽性能を向上させることが可能となる。これに加え、本実施形態の光学シート１であれば、マイクロレンズシートや拡散シートと比較して、正面輝度を向上させることが可能となる。

（第三実施形態）
以下、本発明の第三実施形態（以下、「本実施形態」と記載する）について、図面を参照しつつ説明する。
（構成）
以下、本実施形態に係る光学シートについて説明する。なお、バックライトユニット及びディスプレイ装置の構成については、上述した第一実施形態と同様であるため、その説明は省略する。

（光学シートの構成）
以下、図３を用いて、本実施形態の光学シート１の構成を説明する。なお、上述した第一実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明する。また、上述した第一実施形態と同様の構成については、その説明を省略する場合がある。また、光学シートの材料として用いる樹脂材料と、光学シートの製造方法は、上述した第一実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

図３は、本実施形態における光学シート１の構成を示す図であり、図３（ａ）は、光学シート１の斜視図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ‐Ｂ線断面図である。
図３中に示すように、光学シート１は、透光性基材２の一方の面に、複数の凸レンズ４を有するシートである。

透光性基材２は、透光性の樹脂材料を用いて、板状に形成されている。
各凸レンズ４は、三角プリズムを用いて形成されており、その一片が、透光性基材２の表面と対向している。
また、各凸レンズ４は、同一方向に沿って延在しており、平行に配列されている。なお、図３中では、図１と同様、凸レンズ４の延在方向を矢印ｘ、光学シート１の厚さ方向を矢印ｙ、矢印ｘ及び矢印ｙに対する法線方向を矢印ｚで示している。したがって、図３中では、各凸レンズ４の配列方向が、矢印ｚで示される方向となる。

また、隣り合う凸レンズ４同士の境界６は、各凸レンズ４の配列方向から見て、曲率が凸レンズ４の延在方向に沿って連続的に変化する曲線状に形成されている。
なお、本実施形態では、隣り合う凸レンズ４同士の境界６が、各凸レンズ４の配列方向から見て、非周期的な凹凸形状を形成している場合について説明する。

また、本実施形態では、隣り合う凸レンズ４同士の境界６が、凸レンズ４の延在方向における座標をＸ、光学シート１の厚さ方向における座標をＹとし、係数をａとした場合に、Ｙ＝ａ・ｓｉｎ（Ｘ／ａ）（但し、ａ≠０）の関係式で表される正弦曲線であり、さらに、係数ａの半周期毎または一周期毎の絶対値が、不規則に増加または減少する場合について説明する。

（第三実施形態の効果）
本実施形態の光学シート１であれば、上述した第一実施形態と同様、従来の光学シート１（例えば、図５を参照）と比較して、隠蔽性能を向上させることが可能となる。これに加え、本実施形態の光学シート１であれば、マイクロレンズシートや拡散シートと比較して、正面輝度を向上させることが可能となる。

（実施例）
図１から図３及び図５を参照して、上述した第一から第三実施形態において説明した光学シート（図１から図３を参照）と、従来例と同様の構成を有する比較例の光学シート（図５を参照）を製造し、両者に対して物性の評価を行った結果について説明する。

（光学シートの製造方法）
光学シートの製造方法は、上述した第一実施形態に記載した方法と同様であるため、その説明は省略する。

（隠蔽性能評価）
隠蔽性能の評価は、液晶テレビ（ＳＯＮＹ社製：ＫＤＬ‐４０ＺＸ１）の液晶パネルを外し、光出射面が上方に向くようにテレビを静置し、導光板の上に拡散フィルムと光学シートを横たえた状態でテレビを点灯する。この状態において、第一から第三実施形態において説明した光学シートと、比較例の光学シートに対し、隠蔽性能の差異を、暗所にて目視で確認した。その際、テレビとの距離が１０ｃｍ以下の位置から、確認を行った。

評価結果を表１に示す。
なお、表１は、評価結果を示す表である。また、表１中では、第一実施形態において説明した光学シートを「第一実施形態」、第二実施形態において説明した光学シートを「第二実施形態」、第三実施形態において説明した光学シートを「第三実施形態」と示し、従来例と同様の構成を有する比較例の光学シート「比較例」と示している。これは、後述する正面輝度の評価に関しても同様である。

また、表１中に示すように、隠蔽性能の評価は、凸レンズの頭頂部がなす角度αが異なる三または四種類の光学シートを製造し、これらの角度αが異なる光学シート毎に行なった。これは、後述する正面輝度の評価に関しても同様である。

ただし、表１中に示す評価結果は、導光板のドットパターンが視認できるか否かの評価しているものであり、導光板上においてドットパターンが最も疎な位置で視認できるものを「×」と示し、ドットパターンが導光板上のいかなる位置でも視認できないものを「○」示している。

表１中に示されているように、本発明、すなわち、第一から第三実施形態の光学シートは、比較例の光学シートと比較して、凸レンズの頭頂部がなす角度αに因らず、隠蔽性能が高いことが確認された。

（正面輝度評価）
正面輝度の評価は、上述した隠蔽性能の評価と同様、液晶テレビ（ＳＯＮＹ社製：ＫＤＬ‐４０ＺＸ１）に拡散フィルムと光学シートを設置して行なった。なお、測定装置にはＳＲ‐３（株式会社トプコン社製）を用い、暗所にて、ＴＶと５０ｃｍの距離から俯瞰する形で実施した。

この光学評価では、表１中に示すように、実際の目視にて判断できる輝度が２０％以上低下する場合には「×」と評価し、２０％未満の低下の場合には「○」と評価した。
表１中に示されているように、本発明、すなわち、第一から第三実施形態の光学シートは、比較例の光学シートと同様の正面輝度を有することが確認された。
以上説明したように、本発明に係る光学シートは、様々な用途において、好適に利用することが可能である。また、本発明に係る光学シートを備えたバックライトユニット及びディスプレイ装置等についても、本発明の技術的範囲に含まれるため、本発明に係る光学シートと同様、様々な用途において、好適に利用することが可能である。

１ 光学シート
２ 透光性基材
４ 凸レンズ
６ 境界
８ ディスプレイ装置
１０ 表側偏光板
１２ 裏側偏光板
１４ 液晶パネル
１６ 導光板
１６ａ 光出射面
１８ 拡散フィルム
２０ 反射フィルム
２２ 光源
２４ 反射板
２６ 輝度強調フィルム
２８ 単位プリズム
３０ プリズムフィルム
α 凸レンズ４の頭頂部がなす角度

Claims (11)

1. 光入射面及び光出射面のうち少なくとも一方に、同一方向に延在する複数の凸レンズが平行に配列された光学シートであって、
   隣り合う前記凸レンズ同士の境界は、前記複数の凸レンズの配列方向から見て、曲率が前記凸レンズの延在方向に沿って連続的に変化する曲線状に形成されていることを特徴とする光学シート。
2. 前記境界は、前記複数の凸レンズの配列方向から見て、規則的な凹凸形状を形成していることを特徴とする請求項１に記載した光学シート。
3. 前記境界は、前記凸レンズの延在方向における座標をＸ、前記光学シートの厚さ方向における座標をＹとし、係数をａ及びｂとした場合に、Ｙ＝ａ・ｓｉｎ（ｂＸ）（但し、ａ≠０）の関係式で表される正弦曲線であることを特徴とする請求項１または２に記載した光学シート。
4. 前記境界は、前記凸レンズの延在方向における座標をＸ、前記光学シートの厚さ方向における座標をＹとし、係数をａとした場合に、Ｙ＝ａ・ｓｉｎ（Ｘ／ａ）（但し、ａ≠０）の関係式で表される正弦曲線であり、
   前記係数ａの半周期毎または一周期毎の絶対値は、等差数列に従って増加または減少することを特徴とする請求項１または２に記載した光学シート。
5. 前記境界は、前記凸レンズの延在方向における座標をＸ、前記光学シートの厚さ方向における座標をＹとし、係数をａとした場合に、Ｙ＝ａ・ｓｉｎ（Ｘ／ａ）（但し、ａ≠０）の関係式で表される正弦曲線であり、
   前記係数ａの半周期毎または一周期毎の絶対値は、等比数列に従って増加または減少することを特徴とする請求項１または２に記載した光学シート。
6. 前記境界は、前記複数の凸レンズの配列方向から見て、非周期的な凹凸形状を形成していることを特徴とする請求項１に記載した光学シート。
7. 前記境界は、前記凸レンズの延在方向における座標をＸ、前記光学シートの厚さ方向における座標をＹとし、係数をａとした場合に、Ｙ＝ａ・ｓｉｎ（Ｘ／ａ）（但し、ａ≠０）の関係式で表される正弦曲線であり、
   前記係数ａの半周期毎または一周期毎の絶対値は、不規則に増加または減少することを特徴とする請求項１または６に記載した光学シート。
8. 複数の光学シートを積層して形成された光学シート積層体であって、
   前記複数の光学シートは、請求項１から７のうちいずれか１項に記載した光学シートを少なくとも一枚含むことを特徴とする光学シート積層体。
9. 請求項１から７のうちいずれか１項に記載した光学シートと、当該光学シートの前記光入射面側に配置された光源と、を備えたことを特徴とするバックライトユニット。
10. 請求項８に記載した光学シート積層体と、当該光学シート積層体が含む前記光学シートの前記光入射面側に配置された光源と、を備えたことを特徴とするバックライトユニット。
11. 請求項９または１０に記載したバックライトユニットと、当該バックライトユニットの前記光出射面側に配置されて、画素単位での透過または遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子と、を備えることを特徴とするディスプレイ装置。

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