光学部材、及びそれを用いた画像表示装置
【課題】正面輝度や視野角を調整できる様に透光性単位光学要素を多数配置した光学部材について、その配置の周期性に起因するモアレ発生と、配置の粗密による濃淡ムラ発生の両方を共に解消できる光学部材を提供する。また、この光学部材を用いた画像表示装置を提供する。
【解決手段】
光学部材１０は、透光性単位光学要素として開口領域１Ａと、開口領域を画成し開口領域の屈折率ｎａとは異なる屈折率ｎｐの透明パターン１Ｐとを有する光学制御層１を備え、透明パターンは一つの分岐点Ｂから延びる境界線分Ｌの数の平均値Ｎが、３．０≦Ｎ＜４．０であり、且つ、開口領域が繰返周期を持つ方向が存在しない構成とする。透明基材が積層されていても良い。画像表示装置はこの光学部材を前面や背面に配置する。
【解決手段】
光学部材１０は、透光性単位光学要素として開口領域１Ａと、開口領域を画成し開口領域の屈折率ｎａとは異なる屈折率ｎｐの透明パターン１Ｐとを有する光学制御層１を備え、透明パターンは一つの分岐点Ｂから延びる境界線分Ｌの数の平均値Ｎが、３．０≦Ｎ＜４．０であり、且つ、開口領域が繰返周期を持つ方向が存在しない構成とする。透明基材が積層されていても良い。画像表示装置はこの光学部材を前面や背面に配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、好適にはディスプレイパネルと組み合わせて、光の進行方向を制御する光学部材と、この光学部材を用いた画像表示装置に関する。更に詳しくは、コントラスト向上に伴う画像光の輝度低下を改善した、ディスプレイパネルと、それを用いた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、各種ディスプレイパネルを用いた、テレビジョン受像機、電子看板、携帯情報端末などの各種画像表示装置が実用されている。また、ディスプレイパネルの画面側（観察者側、前面とも言う）、或いは背面側となる光源側には、ディスプレイパネルの画像光を、効率的に観察者に届けるために、光の進行方向を適切に拡散乃至は収束することで、正面輝度の向上、視野角を拡大又は収束させる等の光線進路制御をしている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、コントラスト向上と共に、表示光の利用効率を良くした光学部材を提案している。図２１のように、この光学部材４０は、透光性単位光学要素４１として、立体形状が観察者Ｖ側を先端側（上底）とする円錐台の導光部４１ａを、面内に二次元配列し、その間を光吸収性の基材部４２とする。基材部４２は観察者側の面の方が入光側の面よりも面積が大きいので、外光Ｒａは効率的に吸収される。一方、入光側から導光部４１ａに進入した光Ｒは、基材部４２の側面に当たると、そこで反射するので、有効に表示光は観察者Ｖの方向に進めて、光の利用効率を向上させることができる。
【０００４】
また、特許文献２では、それまでの従来の微小ルーバー構造で平面視がストライプ状の視野角制御シートに対して、正面輝度の低下を抑制した光学部材を提案している。図２２のように、この光学部材４０は、透光性単位光学要素４１として、断面形状が観察者Ｖ側を下底とする台形形状のレンズ部４１ｂを、所定の間隔でシート面に沿って一次元配列するか（同公報図１及び図９）、立体形状が観察者Ｖ側を下底とする円錐台形状のレンズ部４１ｂを、所定の間隔でシート面に沿って二次元配列し（同公報図１０）、このレンズ部４１ｂの間に該レンズ部４１ｂと同一又は異種材料で、また光吸収性又は透明で、レンズ部４１ｂと少なくとも接する部分をレンズ部４１ｂの屈折率ｎｙよりも低い屈折率ｎｘとした低屈折率部４２として、ｎｘ≦ｎｙとする。低屈折率部４２は、レンズ部４１ｂの形状が断面で台形形状の場合、先端を観察者Ｖ側とする楔形状となる。
この様にすることで、レンズ部４１ｂ内に進入し低屈折率層４２の斜面に当たった光Ｒを、そこで吸収させることなく全反射させて、有効に観察者Ｖの方向に進めて、正面輝度を向上させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２２０５１９号公報
【特許文献２】特開２００５−３３８２７０号公報（図１、図９及び図１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記で説明したような従来の光学部材は、いずれも、導光部４１ａ、レンズ部４１ｂなどの透光性単位光学要素４１は、その配置が周期的配列をしている。特許文献１の導光部４１ａは、所定の周期で二次元配列し、特許文献２の立体形状が円錐台のレンズ部４１ｂも所定の周期で二次元配列している。また、特許文献２の断面形状が台形のレンズ部４１ｂも所定の周期で一次元配列している。つまり、いずれも、繰返周期を有する。
【０００７】
このため、繰返周期を有する光学部材４０を、ディスプレイパネルと組み合わせて画像表示装置としたときに、ディスプレイパネルを構成する画素の繰返周期とが干渉して、モアレが生じることがある。
そこで、本発明者らは、モアレが生じない様にする為に、透光性単位光学要素の配列を、完全にランダムパターン化することを目指し、画像表示装置関連分野に於いて用いられる公知のランダムパターンを各種模索した。
【０００８】
例えば、不透明なパターンであるために透光性単位光学要素ではないが、電磁波シールド用の導電性パターンとして、国際公開第２００７／１１４０７６号のパンフレットでは、有機溶剤処理と酸処理とを組み合わせた化学処理によって形成した、網目状の導電性パターンを提案している。この導電性パターンは完全にランダムパターン化している。しかし、この網目状の導電性パターンではモアレは解消するが、パターン自体に粗密が存在し、その粗密による濃淡があり、ディスプレイパネルに適用したときに、明度の濃淡ムラが生じる。
一方、特開平１１−１２１９７４号公報では、モアレ防止の為に、これも電磁波シールド用の導電性パターンではあるが、配列の周期性を一部は残し、一部はランダム化したパターンを提案している。しかし、この一部ランダム化したパターンでは、濃淡ムラは軽減するが、モアレが残る。
この様なランダムパターンの有する濃淡ムラや残留残留モアレは図２１や図２２の如き光学部材に該パターンを適用した場合も同様であった。
この様に、従来の技術では、モアレの解消と、濃淡ムラの解消とを、両立させることが出来なかった。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、正面輝度や視野角を調整できる様に透光性単位光学要素を配置した光学部材について、透光性単位光学要素の配置の周期性に起因するモアレ発生を解消すると共に、その配置の粗密による明度の濃淡ムラも解消でき、これらが両立する、光学部材を提供することである。また、この光学部材を用いた画像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明では、次の様な構成の、光学部材、及びそれを用いた画像表示装置とした。
（１）透光性単位光学要素として開口領域と、該開口領域を画成し該開口領域の屈折率ｎａとは異なる屈折率ｎｐの透明パターンとを有する光学制御層を備えた光学部材であって、
前記透明パターンは、一つの分岐点から延びる境界線分の数の平均値Ｎが、３．０≦Ｎ＜４．０であり、且つ、前記開口領域が繰返周期を持つ方向が存在しない領域を含む、光学部材。
（２）上記光学制御層に透明基材が積層している上記（１）の光学部材。
（３）ディスプレイパネルと、該ディスプレイパネルの画面側、背面側、又は画面側と背面側に上記（１）又は（２）の光学部材を備える画像表示装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光学制御層によって、正面輝度や視野角を調整できる上、光線の進行方向を制御する光学制御層が有する透光性単位光学要素としての開口領域の配置に、どの方向にも周期性が存在せず、また開口領域を画成する透明パターンの粗密も存在しないので、モアレも濃淡ムラも共に生じず、モアレ解消と濃淡ムラ解消とが両立する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による光学部材の一実施形態を説明する斜視図。
【図２】本発明による光学部材の別の一形態を例示する断面図。
【図３】透明パターンの平面視形状の一例を示す平面図。
【図４】本発明による光学部材にて、繰返周期が存在しないことを説明する平面図。
【図５】透明パターンを設計する方法において、母点を決定する方法を示す図。
【図６】透明パターンを設計する方法において、母点を決定する方法を示す図。
【図７】透明パターンを設計する方法において、母点を決定する方法を示す図。
【図８】決定された母点群の分散の程度を絶対座標系と相対座標系で説明する図。
【図９】決定された母点からボロノイ図を作成して透明パターンを決定する方法を示す図。
【図１０】透明パターンが光学部材の寸法の１／３以上の大きさの単位パターン領域として繰り返された一例を示す平面図。
【図１１Ａ】本発明の光学部材を示す平面図。
【図１１Ｂ】ディスプレイパネルの画素配列を示す平面図。
【図１１Ｃ】図１１Ａと図１１Ｂとを重ねた状態を示す平面図。
【図１２】従来の光学部材（Ａ）と、ディスプレイパネルの画素配列（Ｂ）と、これらを重ねた状態（Ｃ）を示す平面図。
【図１３】透明パターンの主切断面形状の各種例を示す断面図。
【図１４】透明パターンの主切断面形状での寸法を説明する断面図。
【図１５】透明パターンと開口領域との関係を主切断面形状で説明する断面図。
【図１６】透明パターンに光吸収層を積層した一形態を例示する断面図。
【図１７】透明パターンを透明基材上に有する形態の光学部材を製造する方法の一例を示す断面図。
【図１８】透明パターンを透明基材上に有する形態の光学部材を製造する方法の別の一例を示す断面図。
【図１９】本発明による画像表示装置の形態例を示す断面図。
【図２０】本発明による画像表示装置の別の形態例を示す断面図。
【図２１】従来の光学部材の一例を説明する断面図。
【図２２】従来の光学部材の別の一例を説明する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面は概念図であり、構成要素の縮尺関係、縦横比等は誇張されていることがある。
【００１４】
《１》定義
「主切断面形状」とは、シート状の光学部材１０における入光面または出光面の平面に立てた法線Ｎ（図１に於いてはＺ軸方向）を含む断面である「縦断面」のうち、透明パターン１Ｐのライン部Ｌｔを構成する境界線分Ｌが延びる方向に直交する断面として定義される「主切断面」に於ける断面形状のことを意味する。
【００１５】
《２》光学部材
先ず、本発明の光学部材を、図１の斜視図で示す一実施形態を参照して説明する。
【００１６】
図１の一実施形態で例示する本発明の光学部材１０は、透光性単位光学要素としての開口領域１Ａと、この開口領域１Ａを画成する透明パターン１Ｐとを有する光学制御層１を有する。多数の開口領域１Ａは透明材料から構成され、また、この多数の開口領域１Ａを画成する透明パターン１Ｐも透明材料から構成される。但し、開口領域１Ａを構成する透明材料の屈折率ｎａと、透明パターン１Ｐを構成する透明材料の屈折率ｎｐとは異なる。
同図の光学部材１０は、形状がシート状の形態であり、そのシート面はＸＹ平面に平行な面である。シート面は入光面或いは出光面となっており、シート面の法線方向がＺ軸方向となっている。
【００１７】
そして、シート面に垂直に光学部材１０に入射した画像光は、開口領域１Ａをそのまま通過し、他方のシート面から出光する。光学部材１０の一方のシート面に斜めに入射した画像光は、光学制御層１を通過する間に、開口領域１Ａと透明パターン１Ｐとの境界部分に当たると、そこで、開口領域１Ａの屈折率ｎａと透明パターン１Ｐの屈折率ｎｐとの屈折率差に応じて、屈折或いは全反射した後、光学部材１０の他方のシート面から出光する。
屈折率ｎａと屈折率ｎｐとの屈折率差、透明パターン１Ｐの平面視形状及び主切断面形状を、調整することによって、光学部材１０を通過した光の正面輝度を向上させつつ、通過した光の拡散度合いと集光度合いを制御して、視野角が調整される。
【００１８】
透明パターン１Ｐは、二つの分岐点Ｂの間を延びて開口領域１Ａを画成する多数の境界線分Ｌから構成され、一つの分岐点Ｂから延びる境界線分Ｌの数の平均値Ｎが、３．０≦Ｎ＜４．０であり、且つ、開口領域１Ａが繰返周期を持つ方向が存在しない、平面視パターンとなっている。
なお、透明パターン１Ｐ及び開口領域１Ａは、共に例えば、透明な樹脂から形成することができる。
また、図２に例示する光学部材１０の様に、透明パターン１Ｐ及び開口領域１Ａからなる光学制御層１には、機械的強度を補強する為に、透明基材２を積層することができる。
【００１９】
この様な構成の光学部材１０とすると、透明パターン１Ｐは周期性が全く存在しないパターンなので、この光学部材１０をディスプレイパネルに適用したときに、ディスプレイパネルを構成する画素配列の繰返周期と干渉せず、モアレが生じない。しかも、透明パターン１Ｐにはパターンの粗密がないので、明度の濃淡ムラも生じない。
【００２０】
以下、更に本発明を詳述する。
【００２１】
〔光学制御層〕
光学制御層１は、多数の開口領域１Ａと、この多数の開口領域１Ａをシート面方向（ＸＹ方向）に於いて、全周囲を囲う透明パターン１Ｐとから構成される。
【００２２】
［透明パターンと開口領域］
透明パターン１Ｐは、図３に示す如く、二つの分岐点Ｂの間を延びて開口領域１Ａを画成する多数の境界線分Ｌから形成され、一つの分岐点Ｂから延びる境界線分Ｌの数の平均値Ｎが、３．０≦Ｎ＜４．０、つまり、３．０以上で４．０未満であり、且つ、前記境界線分Ｌで画成された前記開口領域１Ａに繰返周期を持つ方向が存在しない、平面視のパターン形状となっている。
【００２３】
さらに、図３および図９を主として参照しながら、シート状の光学部材１０のシート面への法線方向から観察した場合における透明パターン１Ｐのパターンについて、説明する。
【００２４】
図３および図９に示すように、透明パターン１Ｐのライン部Ｌｔは、多数の分岐点Ｂを含んでいる。透明パターン１Ｐのライン部Ｌｔは、両端において分岐点Ｂを形成する多数の境界線分Ｌから構成されている。すなわち、透明パターン１Ｐのライン部Ｌｔは、二つの分岐点Ｂの間を延びる多数の境界線分Ｌから構成されている。そして、分岐点Ｂにおいて、境界線分Ｌが接続されていくことにより、開口領域１Ａが画成されている。言葉を換えて言うと、境界線分Ｌで囲繞され、区画されて１つの開口領域１Ａが画成されている。
【００２５】
なお、図３および図９に示すように、ライン部Ｌｔが境界線分Ｌのみから構成されているため、開口領域１Ａの内部に延び入るライン部Ｌｔは存在しない。このような態様によれば、光学部材１０に十分な低いヘイズと高い正面輝度とを同時に付与することを効果的に実現することできる。
【００２６】
一方、モアレの発生を防止するため、本実施形態による光学部材１０の透明パターン１Ｐでは、開口領域１Ａが繰返周期を有する直線方向が存在しないようになっている。本件発明者らは、鋭意研究を重ねた結果として、単に透明パターン１Ｐのパターンを不規則化するのではなく、透明パターン１Ｐの開口領域１Ａが一定の規則性を持った繰返周期で並べられた方向が存在しないように透明パターン１Ｐのパターンを画成することにより、光学部材１０と画素配列を有したディスプレイパネル２０とを重ねた際に生じ得るモアレを極めて効果的に目立たなくさせることが出来ると判明した。
【００２７】
（繰返周期の不存在）
図４は、透明パターン１Ｐで画成される多数の開口領域１Ａに、繰返周期が存在しないことを説明するＸＹ平面に平行なシート面に於ける平面図である。このシート面の面内において、任意に方向を向く任意の位置に一本の直線ｄｉが選ばれている。
この一本の直線ｄｉは、境界線分Ｌと交差し交差点が形成される。この交差点を、図面では面左下から順に、交差点ｃ１，ｃ２，ｃ３，・・・・・，ｃ８として図示してある。隣接する交差点、例えば、交差点ｃ１と交差点ｃ２との距離が、前記或る一つの開口領域１Ａの直線ｄｉ上での寸法ｔ１である。次に、開口領域１Ａに直線ｄｉ上で隣接する別の開口領域１Ａについても、同様に、直線ｄｉ上での寸法ｔ２が定まる。そして、任意方向で任意位置の直線ｄｉについて、直線ｄｉと交差する境界線分Ｌとから、任意方向で任意位置の直線ｄｉと遭遇する多数の開口領域１Ａについて、該直線ｄｉ上における寸法として、ｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・・・・，ｔ８が定まる。そして、ｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・・・・，ｔ８の数値の並びには、周期性が存在しない。
図４では、このｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・・・・，ｔ８は、判り易い様に図面下方に、直線ｄｉと共に透明パターン１Ｐとは分離して描いてある。
この直線ｄｉを図４で図示のものから任意の角度回転させて別の方向について各開口領域１Ａの寸法ｔ１，ｔ２，・・を求めると、やはり図４の場合と同様、直線ｄｉ方向に対して繰返し周期性は見られない。即ち、このｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・・・・，ｔ８の数値の並びの様に、境界線分Ｌで画成された開口領域１Ａには繰返周期を持つ方向が存在しない。
【００２８】
さらに、本実施形態による光学部材１０の透明パターン１Ｐでは、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０≦Ｎ＜４．０となっている。このように一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０≦Ｎ＜４．０となっている場合、透明パターン１Ｐの配列パターンを、図１２（Ａ）に示された正方格子パターン（Ｎ＝４．０）から大きく異なるパターンとすることができる。また、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０＜Ｎ＜４．０となっている場合には、ハニカム配列（Ｎ＝３．０）からも大きく異なるパターンとすることができる。そして、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎを３．０≦Ｎ＜４．０とした場合、開口領域１Ａの配列を不規則化して、開口領域１Ａが繰返周期を持って並べられた方向が安定して存在しないようにすることが可能となり、その結果、モアレを極めて効果的に目立たなくさせることが可能となることが、確認された。
【００２９】
なお、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎは、厳密には、透明パターン１Ｐ内に含まれる全ての分岐点Ｂについて、延び出す境界線分Ｌの数を調べてその平均値を算出することになる。ただし、実際的には、ライン部Ｌｔによって画成された一つ当たりの開口領域１Ａの大きさ等を考慮した上で、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の全体的な傾向を反映し得ると期待される面積を持つ一区画（例えば、上述した寸法例で開口領域１Ａが形成されている透明パターン１Ｐにおいては、１０ｍｍ×１０ｍｍの部分）に含まれる分岐点Ｂについて延び出す境界線分Ｌの数を調べてその平均値を算出し、算出された値を当該透明パターン１Ｐについての一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎとして取り扱うようにしてもよい。
【００３０】
実際に、図３に示された光学部材１０の透明パターン１Ｐでは、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０＜Ｎ＜４．０となっている。一例を挙げると、図３の透明パターン１Ｐの場合、合計３８７個の分岐点Ｂについて計測したところ、境界線分Ｌが３本の分岐点Ｂが３７３個、境界線分Ｌが４本の分岐点Ｂが１４個であり（分岐する境界線分Ｌの数が２個及び５個以上の分岐点は何れも０個）、分岐点Ｂから出る境界線分Ｌの平均本数（平均分岐数）は３．０４個であった。
【００３１】
（モアレ発生状況）
そして、図１１Ｃには、図３及び図１１Ａに示された光学部材１０の透明パターン１Ｐを、図１１Ｂに示されたディスプレイパネル２０に於ける典型的な画素配列上に重ねた状態が示されている。図１１Ｃからも理解され得るように、図３及び図１１Ａに示された透明パターン１Ｐを実際に作製してディスプレイパネル２０の画素配列上に配置した場合、視認され得る程度の縞状の模様、すなわちモアレ（干渉縞）は発生しなかった。
なお、これら図面では、透明パターン１Ｐはそのパターンが判り易い様に、黒く描いてある。
【００３２】
ここで、図１１Ｂで示されたディスプレイパネル２０の画素配列は、ディスプレイパネル２０に於ける典型的な画素配列である。図１１Ｂに示す様に、このディスプレイパネル２０では、一つの画素Ｐは、赤色に発光する副画素（サブピクセル）ＲＰと、緑色に発光する副画素ＧＰと、青色に発光する副画素ＢＰと、から構成されている。すなわち、ディスプレイパネル２０はカラーで画像を形成することができる。図１１Ｂに示された例は、いわゆるストライプ配列として、画素Ｐが形成されている。すなわち、赤色に発光する副画素ＲＰ、緑色に発光する副画素ＧＰおよび青色に発光する副画素ＢＰは、それぞれ、一つの方向（図１１Ｂでは縦方向）に連続して並べられている。一方、赤色に発光する副画素ＲＰ、緑色に発光する副画素ＧＰおよび青色に発光する副画素ＢＰは、当該一つの方向に直交する方向（図１１Ｂでは横方向）に、一つずつ、順に並べられている。なお、図１１Ｂは、ディスプレイパネル２０の画像形成面（出光面、即ち画面）への法線方向、言い換えると、ディスプレイパネル２０のパネル面への法線方向から当該ディスプレイパネル２０を観察した状態で、画素Ｐの配列を示している。
【００３３】
一方、透明パターン１Ｐで画成される開口領域１Ａに繰返周期が存在する場合のモアレ発生を例示するのが図１２である。同図でも、透明パターン１Ｐはそのパターンが判り易い様に、黒く描いてある。
【００３４】
図１２（Ａ）には、正方格子状パターンで形成された透明（な）繰返周期パターン５１Ｐを有した、本発明の光学部材１０とは異なる、繰返周期を有する光学部材５０が示されている。また、図１２（Ｃ）には、図１２（Ａ）に示された繰返周期を有する光学部材５０の透明繰返周期パターン５１Ｐを、図１２（Ｂ）に示されたディスプレイパネル２０（図１１Ｂで示したものと同じである）に於ける典型的な画素配列上に重ねた状態が示されている。図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）及び図１２（Ｃ）からも理解され得るように、透明繰返周期パターン５１Ｐがディスプレイパネル２０の画素配列上に配置されると、透明繰返周期パターン５１Ｐの規則的パターンと画素の規則的パターンとの干渉によって、明暗の筋（図１２（Ｃ）に示された例では、左上から右下に延びている明暗の筋）が視認されるようになる。
【００３５】
なお、図１２（Ａ）および図１２（Ｃ）に示された例では、透明繰返周期パターン５１Ｐによって形成された正方格子の配列方向が、画素Ｐの配列方向に対して、数度傾斜している。この傾斜角をバイアス角（度）と呼称する。このような傾斜は、一般的に、モアレを目立たなくさせるものとして広く用いられている手法である。但し、図１２（Ｃ）に縞状模様が視認されることからも理解され得るように、モアレ発生の程度は単にバイアス角のみで決まる訳では無く、この他、画素Ｐ及び透明繰返周期パターン５１Ｐの繰返周期比、透明繰返周期パターン５１Ｐの線幅等の要因にも依存する。透明繰返周期パターン５１Ｐのバイアス角のみでモアレを解消しようとすると、ディスプレイパネル２０の設計仕様毎に応じてバイアス角の異なる光学部材を用意する必要が有る。
【００３６】
（透明パターンのパターン形状の作成方法）
ここで、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０≦Ｎ＜４．０であり且つ開口領域１Ａが一定の規則性を持った繰返周期で並べられた直線方向が存在しない透明パターン１Ｐのパターンを作製する方法の一例を以下に説明する。
【００３７】
ここで説明する方法は、母点を決定する工程と、決定された母点からボロノイ図を作成する工程と、ボロノイ図における一つのボロノイ境界によって結ばれる二つのボロノイ点の間を延びる境界線分Ｌの経路を決定する工程と、決定された経路の太さを決定して各境界線分Ｌを画定して透明パターン１Ｐ（ライン部Ｌｔ）のパターンを決定する工程と、を有している。以下、各工程について順に説明していく。なお、上述した図３に示されたパターンは、実際に以下に説明する方法で決定されたパターンである。
【００３８】
まず、母点を決定する工程について説明する。最初に、図５に示すように、絶対座標系O−Ｘ−Ｙ（この座標系Ｏ−Ｘ−Ｙは普通の２次元平面であるが、後述の相対座標と区別する為、頭に「絶対」を付記する）の任意の位置に一つ目の母点（以下、「第１の母点」と呼ぶ）ＢＰ１を配置する。次に、図６に示すように、第１の母点ＢＰ１から距離ｒだけ離れた任意の位置に第２の母点ＢＰ２を配置する。言い換えると、第１の母点ＢＰ１を中心として絶対座標系ＸＹ上に位置する半径ｒの円の円周（以下、「第１の円周」と呼ぶ）上の任意の位置に、第２の母点ＢＰ２を配置する。次に、図７に示すように、第１の母点ＢＰ１から距離ｒだけ離れ且つ第２の母点ＢＰ２から距離ｒ以上離れた任意の位置に、第３の母点ＢＰ３を配置する。その後、第１の母点ＢＰ１から距離ｒだけ離れ且つその他の母点ＢＰ２，ＢＰ３から距離ｒ以上離れた任意の位置に、第４の母点を配置する。
【００３９】
このようにして、次の母点を配置することができなくなるまで、第１の母点ＢＰ１から距離ｒだけ離れ且つその他の母点から距離ｒ以上離れた任意の位置に母点を配置していく。その後、第２の母点ＢＰ２を基準にしてこの作業を続けていく。すなわち、第２の母点ＢＰ２から距離ｒだけ離れ且つその他の母点から距離ｒ以上離れた任意の位置に、次の母点を配置する。第２の母点ＢＰ２を基準にして、次の母点を配置することができなくなるまで、第２の母点ＢＰ２から距離ｒだけ離れ且つその他の母点から距離ｒ以上離れた任意の位置に母点を配置していく。その後、基準となる母点を順に変更して、同様の手順で母点を形成していく。
【００４０】
以上の手順で、透明パターン１Ｐが形成されるべき領域内に母点を配置することができなくなるまで、母点を配置していく。透明パターン１Ｐが形成されるべき領域内に母点を配置することができなくなった際に、母点を作製する工程が終了する。ここまでの処理により、２次元平面（ＸＹ平面）に於いて不規則的に配置された母点群が、透明パターン１Ｐが形成されるべき領域内に一様に分散した状態となる。
【００４１】
このような工程で２次元平面（ＸＹ平面）内に分布された母点群ＢＰ１、ＢＰ２、・・、ＢＰ６（図８（Ａ）参照）について、個々の母点間の距離は一定では無く分布を有する。但し、任意の隣接する２母点間の距離の分布は完全なランダム分布（一様分布）でも無く、平均値ＲAVGを挾んで上限値ＲMAXと下限値ＲMINとの間の範囲ΔＲ＝ＲMAX−ＲMINの中で分布している。なお、ここで、隣接する２母点であるが、母点群ＢＰ１、ＢＰ２、・・からボロノイ図を作成した後、２つのボロノイ領域ＸＡが隣接していた場合に、その２つのボロノイ領域ＸＡの母点同士が隣接していると定義する。
【００４２】
即ち、ここで説明した母点群について、各母点を原点とする座標系（相対座標系ｏ−ｘ−ｙと呼称し、一方、現実の２次元平面を規定する座標系を絶対座標系Ｏ−Ｘ−Ｙと呼称する）上に、原点に置いた母点と隣接する全母点をプロットした図８（Ｂ）、図８（Ｃ）、・・等のグラフを全母点について求める。そして、これら全部の相対座標系上の隣接母点群のグラフを、各相対座標系の原点ｏを重ね合わせて表示すると、図８（Ｄ）の如きグラフが得られる。この相対座標形上での隣接母点群の分布パターンは、母点群を構成する任意の隣接する２母点間の距離が０から無限大迄の一様分布では無く、ＲAVG−ΔＲからＲAVG＋ΔＲ迄の有限の範囲（半径ＲMINからＲMAX迄のドーナツ形領域）内に分布していることを意味する。
【００４３】
以上の様にして、各母点間の距離を設定することによって、該母点群から以下に説明する方法で得られるボロノイ領域ＸＡ、更には、これから得られる開口領域１Ａの外接円直径（乃至は開口領域１Ａの面積）の分布についても、一様分布（完全ランダム）では無く、有限の範囲内に分布したものとなる。
この様に構成することにより、透明パターン１Ｐを目視した際の濃淡（明暗）ムラが、より一層、効果的に解消する。透明パターン１Ｐの目視時の濃淡ムを、実質上、目視不能とし、且つ透明パターン１Ｐの非周期性によるモアレ防止性とも両立する為には、開口領域１Ａの外接円直径Ｄ（開口領域１Ａの大きさ）の分布範囲ΔＤ＝ＤMAX−ＤMINがＤの平均値ＤAVGに対して、
０．１≦ΔＤ／ＤAVG≦０．６
より好ましくは、
０．２≦ΔＤ／ＤAVG≦０．４
とする。
【００４４】
なお、以上の母点を決定する工程において、距離ｒの大きさを変化させることにより、一つあたりの開口領域１Ａの大きさを調節することができる。具体的には、距離ｒの大きさを小さくすることにより、一つあたりの開口領域１Ａの大きさを小さくすることができ、逆に距離ｒの大きさを大きくすることにより、一つあたりの開口領域１Ａの大きさを大きくすることができる。
【００４５】
次に、図９に示すように、配置された母点を基準にして、ボロノイ図を作成する。図９に示すように、ボロノイ図とは、隣接する２つの母点ＢＰ、ＢＰ間に垂直二等分線を引き、その各二等分線同士の交点で結ばれた線分で構成される図である。ここで、二等分線の線分をボロノイ境界ＸＢと呼び、ボロノイ境界ＸＢの端部をなすボロノイ境界ＸＢ同士の交点をボロノイ点ＸＰと呼び、ボロノイ境界ＸＢに囲まれた領域をボロノイ領域ＸＡと呼ぶ。
【００４６】
図９のように作成されたボロノイ図において、各ボロノイ点ＸＰが、透明パターン１Ｐの分岐点Ｂをなすようにする。そして、一つのボロノイ境界ＸＢの端部をなす二つのボロノイ点ＸＰの間に、一つの境界線分Ｌを設ける。この際、境界線分Ｌは、図３に示された例のように二つのボロノイ点ＸＰの間を直線状に延びるように決定してもよいし、あるいは、他の境界線分Ｌと接触しない範囲で二つのボロノイ点ＸＰの間を種々の経路（例えば、円（弧）、楕円（弧）、抛物線、双曲線、正弦曲線、双曲線正弦曲線、楕円函数曲線、ベッセル関数曲線等の曲線状、折れ線状等の経路）で延びるようにしてもよい。なお、境界線分Ｌは、図３に示された例のように二つのボロノイ点ＸＰの間を直線状に延びるように決定した場合、各ボロノイ境界ＸＢが、境界線分Ｌを画成するようになる。
【００４７】
各境界線分Ｌの経路を決定した後、各境界線分Ｌの線幅（太さ）を決定する。境界線分Ｌの線幅は、光学制御層からの出射光の正面輝度と視野角特性が所望の光線制御特性を発現するように、決定される。以上のようにして、透明パターン１Ｐのパターンを決定することができる。
【００４８】
以上のような本実施形態によれば、光学部材１０の透明パターン１Ｐが、二つの分岐点Ｂの間を延びて開口領域１Ａを画成する多数の境界線分Ｌから形成されており、一つの分岐点Ｂから延びる境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０≦Ｎ＜４．０となっており、且つ、開口領域１Ａが繰返周期を持つ方向が存在しないようになっている。この結果、規則的（周期的）に画素Ｐが配列されたディスプレイパネル２０に、この光学部材１０を重ねたとしても、縞状の模様（モアレ、干渉縞）が視認され得る程度に発生することを効果的に防止することができる。
【００４９】
（単位パターン領域としての繰返し）
さらに、上述した実施形態では、光学部材１０の透明パターン１Ｐの全領域において、開口領域１Ａが繰返周期を持つ方向が存在しないようになっている例を説明した。しかしながら、図１０の様に、その内部に於いて透明パターン１Ｐの全領域が、複数の開口領域１Ａが、所定の繰返周期のないパターンで配列されている領域（単位パターン領域Ｓ）を複数集合して透明パターン１Ｐの全領域が構成されているようにしてもよい。即ち、この形態に於いては、透明パターン１Ｐの全領域中に、局所的に見たときに、同一パターンで開口領域群が配列されてなる単位パターン領域Ｓを２箇所以上含むようになる。この場合、特定方向について、一定周期で４箇所以上の繰返しが無ければ、単位パターン領域Ｓ同士の繋ぎ目は実質上目立ち難く、無視し得る。もちろん、単位パターン領域Ｓ中でモアレも濃淡ムラも生じていない。この例において、一つの単位パターン領域Ｓ内における透明パターン１Ｐのパターンは、例えば、図５〜図９を参照しながら説明したパターン作成方法と同様にして作成することができる。
特に最近では、ディスプレイパネル２０の大型化が進んでおり、この様な大画面のディスプレイパネル２０に対しては、透明パターン１Ｐが、複数の単位パターン領域Ｓの配列から構成されていて、且つ各々の単位パターン領域Ｓ内に於いては互いに同一のパターンで開口領域１Ａが配列されている構成とした複数の単位パターン領域Ｓを含む場合、透明パターン１Ｐのパターン作成を格段に容易化することが可能となる点において好ましい。
なお、特に一種類の単位パターン領域Ｓを図１０に示す様に縦横に複数配置する例においては、特定方向（図面縦方向と横方向の２方向）で単位パターン領域Ｓとしての繰返しが存在する。この条件下では、特定方向に於ける単位パターン領域Ｓの寸法をＬｓとし、該特定方向に延びる任意の直線ｄｊ上において単位パターン領域Ｓが寸法Ｌｓ内に開口領域１ＡをＮ個有するとき、直線ｄｊ上の或る開口領域１Ａに注目すると、直線ｄｊ上では開口領域１Ａの個数がＮ個分だけ離れた位置には、全く同じ寸法ｔｊ及び形状の開口領域１Ａが常に存在するという規則性を有する。しかし、この規則性は、単位パターン領域Ｓとしての繰返周期（前記で言えば寸法Ｌｓがその繰返周期に該当する）に基づくものであり、開口領域１Ａとしての繰返周期ではなく、各単位パターン領域Ｓ内に於いて開口領域１Ａが繰返周期を上記特定方向に持つことではない。また、単位パターン領域Ｓとしての繰返周期は、ディスプレイパネルの画素配列の配列周期に対して寸法が例えば１０００倍以上異なる為に、モアレが発生する様な近い寸法関係にない。
【００５０】
なお、図１０に示された例では、光学部材１０が、同一の形状を有した六つの単位パターン領域Ｓに分割され、各単位パターン領域Ｓ内で透明パターン１Ｐが同一に構成されている。そして、六つの単位パターン領域Ｓは、図１０の縦方向に三つの領域が並ぶとともに、図１０の横方向に二つの領域が並ぶように配列されている。
【００５１】
［透明パターンの主切断面形状］
透明パターン１Ｐの主切断面形状は、図１３で各種例示する様に、要求仕様に応じて適宜に設計する。図１３中、（１）は長方形（含む正方形）、（２）は三角形、（３）は台形、（４）は（３）とは上下が逆の台形、（５）は六角形、（６）は半楕円である。
この様に、透明パターン１Ｐの主切断面形状を調整することで、光の進行方向の集光度合い、拡散度合いを調整して、出射光の正面輝度及び視野角を調整できる。
【００５２】
［透明パターンの寸法］
主切断面形状に於ける透明パターン１Ｐの寸法は、図１４で示す様に、厚み方向（図１でＺ軸方向）において、境界線分Ｌの線幅が異なる場合、最大の線幅Ｗｍａｘは５〜１００μｍ程度、最小の線幅Ｗｍｉｎは０μｍ以上でＷｍａｘ以下、つまり、Ｗｍａｘ≧Ｗｍｉｎ＞０μｍである。高さＨｐは２０〜２００μｍ程度である。
【００５３】
なお、或る境界線分Ｌに対して、主切断面形状を見る縦断面において、この境界線分Ｌに隣接する隣の境界線分Ｌ（こちらの境界線分Ｌに対して前記縦断面は必ずしも主切断面にはなっていない。むしろ、或る境界線分Ｌとこれに隣接する境界線分Ｌの主切断面同士は、互いに平行な面でないことの方が多い。これは、透明パターン１Ｐの平面視形状において、隣接する境界線分Ｌが平行でないことの方が多いことに由来する。）との距離Ｐは、５〜１０００μｍ程度である。
【００５４】
［透明パターンの高さと開口領域の高さ］
図１５に、透明パターン１Ｐの高さＨｐと、開口領域１Ａの高さＨａとの関係を示す。図１５（Ａ）の様に、透明パターン１Ｐの高さＨｐと開口領域１Ａの高さＨａを異なる様に設定する場合は、通常、Ｈｐ＜Ｈａである。この場合、０．８Ｈａ≦Ｈｐ＜Ｈａである。また、図１５（Ｂ）の様に、透明パターン１Ｐの高さＨｐと開口領域１Ａの高さＨａを同一になる様に設定しても良い。
【００５５】
［透明パターンの屈折率と開口領域の屈折率］
透明パターン１Ｐの屈折率ｎｐと、開口領域１Ａの屈折率ｎａとは同一とはしないで、屈折率差を有する様にする。屈折率ｎｐと屈折率ｎａの何れかが大きい様に設定する。
屈折率差の設定によって、光線の全反射と屈折の現象を利用して、光線の進路を制御する。すなわち、光線は、スネルの法則に従って、光線が屈折率の大きい物質から屈折率の小さい物質に進行するとき、出射角は入射角よりも大きくなる。入射角が臨界角以上に大きい光線は界面で全反射する。逆に、屈折率の小さい物質から屈折率の大きい物質に光線が進行するときは、入射角＞出射角の関係となり、出射角は入射角よりも大きくなることはない。この為、全反射は生じない。
以上の屈折の現象を利用することで、透明パターン１Ｐ或いは開口領域１Ａ内を進行し、透明パターン１Ｐと開口領域１Ａとの界面に当たった光線は、そこで全反射や屈折させることができる。つまり、界面に臨界角以上の入射角で当たった光線は全反射させ、一方、臨界角未満の入射角で当たった光線は界面を通過して、一部は屈折させ、残りの一部は反射させることができることになる。
【００５６】
また、開口領域１Ａ２及び透明パターン１Ｐは、通常、硝子或いは樹脂材料で構成するが、その場合、これら材料の屈折率は一般的には１．３〜１．７であり、この中から設定することができる。例えば、屈折率ｎａを１．６４、屈折率ｎｐを１．４９にする（屈折率差０．１５）。或いは逆に、屈折率ｎｐを１．６４、屈折率ｎａを１．４９にする（屈折率差０．１５）。なお、屈折率差は、０．０１〜０．５程度であり、通常０．１４以上、全反射の臨界角をより小さくできる点では、０．２０以上とすると良い。
【００５７】
［透明パターンへの外光吸収機能の付与］
図１６で例示する様に、透明パターン１Ｐの少なくとも一方の面に、光吸収層３を積層しても良い。光吸収層３によって、外光を吸収させることができる。外光を吸収させることで、表示画面のコントラストを向上できる。
【００５８】
〔各構成要素の材料〕
次に、光学制御層１を構成する透明パターン１Ｐ及び開口領域１Ａ、透明基材２、光吸収層３等について、主として材料面について、更に説明する。
【００５９】
［光学制御層：透明パターンと開口領域］
【００６０】
開口領域１Ａ及び透明パターン１Ｐは、透明材料から構成すれば良く、該透明材料としては（屈折率差の設定もあるが）基本的には特に制限はなく、樹脂材料、或いはガラスやセラミックス等の無機材料を用いることができる。なかでも、樹脂材料は、形成が容易な点で好ましい。該透明材料としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂等の熱可塑性樹脂でも良いが、固化が迅速などの点で、好ましくは、硬化性樹脂、それも、紫外線や電子線で硬化する電離放射線硬化性樹脂を用いるのが良い。電離放射線硬化性樹脂としては、アクリレート系、エポキシ系、ポリエステル系などの樹脂が挙げられる。
なお、光透過要素３の厚みは、例えば１００〜３００μｍ程度である。光透過要素３はプリズム要素２の高さ（厚さ）よりも大きくなり得ることは前述した通りである。
【００６１】
［透明基材］
透明基材２には、ガラス、樹脂等からなる透明な基材を使用できる。なお、透明基材２が樹脂材料である場合は、特にそれが開口領域１Ａと同一乃至は略同一の屈折率の場合には、開口領域１Ａの一部と見做すこともできる。
透明基材２の樹脂は、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、シクロオレフィン重合体などのポリオレフィン系樹脂、トリアセチルセルロースなどのセルロース系樹脂、或いはアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等である。これら樹脂は、フィルム、シート、板の形態で使用される。なお、「フィルム」、「シート」、「板」は通常厚みにより大まかに区別されが、本発明では単に呼称上の違いのみであり、その意味の区別は特にない。なお、透明基材２の厚みは、例えば１２〜５００μｍである。
【００６２】
［光吸収層］
光吸収層３は、光吸収性の暗色材料で形成すれば良い。暗色材料としては有機材料、無機材料、いずれでも良い。例えば、カーボンブラックやアニリンブラック等の光吸収性色材を樹脂バインダに含有させた、塗料（乃至はインキ）等の樹脂組成物を用いる。なお、暗色の代表色は黒色だが、画像表示色に悪影響しなければ、低明度の茶褐色、紺色、臙脂色、深緑色等の有彩色もあり得る。
なお、樹脂バインダとしては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂等の熱可塑性樹脂でも良いが、固化が迅速などの点で、好ましくは、硬化性樹脂、それも、紫外線や電子線で硬化する電離放射線硬化性樹脂を用いるのが良い。電離放射線硬化性樹脂としては、アクリレート系、エポキシ系、ポリエステル系などの樹脂が挙げられる。
なお、光吸収層３の形成は、光学制御層１の形成後に、表面に露出している透明パターン１Ｐの面にのみ、見当を合わせた印刷等によってパターン形成することで、形成できる。
【００６３】
〔光学制御層の形成法〕
開口領域１Ａと透明パターン１Ｐとからなる光学制御層１を形成する方法は、本発明の光学部材１０としては、特に限定はない。ここで、形成法として、代表的な２例について図１７と図１８を参照して説明する。
【００６４】
第１の形成法は、図１７（Ａ）の様に、先ず透明基材２を準備し、次に図１７（Ｂ）の様に、この透明基材２の面に透明材料からなるインキを印刷して、透明パターン１Ｐを形成する。次に図１７（Ｃ）の様に、透明パターン１Ｐが印刷形成された側の印刷面に、別の透明材料からなる塗液を塗工して、透明パターン１Ｐを埋める開口領域１Ａを形成して、光学部材１０を作製する。
【００６５】
第２の形成法は、図１８（Ａ）の様に、先ず透明基材２を準備し、次に、図１８（Ｂ）の様に、透明パターン１Ｐとは逆凹凸形状の凹条部１Ｐｕが形成された開口領域１Ａを形成する。なお、透明パターン１Ｐとは逆凹凸形状の凹条部１Ｐｕが形成された開口領域１Ａを形成するには、公知の成形法、例えば、加熱された成形型を熱可塑性樹脂層に押圧する熱プレス法、熱可塑性樹脂組成物を成形型内に注入して固化させるキャスティング法、射出成形法、電離放射線硬化型樹脂組成物を成形型上（内）に注入して電離放射線で硬化させる２Ｐ法（フォトポリマー法）等を利用できる。これらの成形法の中でも、２Ｐ法は生産性に優れる点でより好ましい。２Ｐ法では、シリンダ状（円筒状）の成形型を使用して、帯状シートなどを供給しながら連続的に成形できる。帯状シートとして透明基材２を用いれば、透明基材２上に積層された、開口領域１Ａと、そこに透明パターン１Ｐとは逆凹凸形状の凹条部１Ｐｕが形成される。
次に、図１８（Ｃ）の様に、この凹条部１Ｐｕの内部に、透明パターン１Ｐを形成する為の電離放射線硬化型樹脂組成物などの透明材料４４をドクターブレード４５で充填し固化させれば透明パターン１Ｐが形成される。この結果、図１８（Ｄ）の様に、透明基材２上に、開口領域１Ａと透明パターン１Ｐとからなる光学制御層１が積層された形態の光学部材１０が作製される。
なお、帯状シートに剥離性のシートを用い剥離除去すれば、透明基材２が積層されていない光学部材１０も作製できる。
【００６６】
〔その他の層：機能層〕
光学部材１０には、図示はしないが、従来公知のディスプレイ前面用フィルタに於ける各種機能層を更に適宜採用できる。この様な機能層は、大別すると光学機能を担う光学機能層と、光学機能以外の機能を担う非光学機能層がある。光学機能層の例を挙げれば、近赤外線を吸収する近赤外線吸収層、紫外線を吸収する紫外線吸収層、或いは、視覚上の効果が得られる、プラズマディスプレイパネル本体からのネオン光を吸収するネオン光吸収層、表示画像を好みの色調に補正する色補正機能などの特定光透過層、反射防止層（防眩、反射防止、防眩及び反射防止兼用のいずれか）などがある。
また、非光学機能層の例を挙げれば、ディスプレイからの電磁波を遮蔽する電磁波遮蔽層、表面を保護する表面保護層やハードコート層、帯電防止層、汚染防止層、耐衝撃層、２層間の物質移動を防ぐバリア層、２層間を密着させる接着剤層（含む粘着剤層）などがある。
なお、光学機能層及び非光学機能層の夫々の各層は単層で機能を兼用する事もあり、光学機能層と非光学機能層間で兼用する事もある。
【００６７】
《３》画像表示装置
本発明による画像表示装置は、図１９及び図２０に例示する様に、上記の様な光学部材１０と、ディスプレイパネル２０とを備える画像表示装置１００である。本画像表示装置１００は、該ディスプレイパネル２０以外に、筐体（キャビネット）、入出力部品等の他、画像表示装置の用途に応じて、例えば、テレビジョン受像機の場合はチューナ等の、公知の各種部品を備える。これらのその他の構成要素は、特に制限はなく、用途に応じたものとなる。
ディスプレイパネル２０は、プラズマディスプレイパネル、液晶パネル、ＥＬ（電界発光）パネル等の平面画像を表示可能な表示パネルである。また、表示面が平面のブラウン管等でも良い。ディスプレイパネル２０としては、ディスプレイ駆動回路等の各種回路、該駆動回路とディスプレイパネル本体間の配線、これらを一体化するシャーシ、フレーム等を含んでいても良い。従って、ディスプレイパネル２０は、「ディスプレイモジュール」乃至は「パネルモジュール」等と呼ぶこともできる。
【００６８】
本光学部材１０のディスプレイパネル２０に対する配置は、図１９（Ａ）の様に、ディスプレイパネル２０の画像を観察する観察者Ｖ側の前面側（画面側）でも良いし、これとは逆に、図１９（Ｂ）の様に、ディスプレイパネル２０の背面側でも良いし、或いは前面側と背面側の両方の側でも良い。なお、背面側に配置する場合は、ディスプレイパネル２０を背面から照明する光源（図示は略すが、図１（Ｂ）に於いて、光学部材１０の下方に位置する）からの光を受けてディスプレイパネル２０を照明する為の部材となる。
【００６９】
また、画像表示装置１００は、更に、その他の光学部材３０を備えていても良い。その他の光学部材３０は、例えば前記したその他の層として述べた機能層を有する光学部材等である。例えば、電磁波遮蔽フィルタ、色補正フィルタ等である。その他の光学部材３０を配置する位置は、図２０に示す様に用途に応じた位置とする。同図は、本光学部材１０がディスプレイパネル２０の観察者Ｖ側に配置された場合の形態について例示する図面である。図２０（Ａ）は、ディスプレイパネル２０と、このディスプレイパネル２０の観察者Ｖ側に配置した光学部材１０との間に、その他の光学部材３０を配置した形態である。図２０（Ｂ）は、ディスプレイパネル２０の観察者Ｖ側に本光学部材１０を配置し、その他の本光学部材３０は逆にディスプレイパネル２０の背面側に配置した形態である。
【００７０】
《４》用途
本発明による光学部材１０は、各種ディスプレイパネルの観察者側の前面（画面）側、或いは逆側の背面側に配置する用途が好適である。また、この光学部材１０を備える画像表示装置１００は、テレビジョン受像機、測定機器や計器類、事務用機器、医療機器、電算機器、電話機、電子看板、遊戯機器、デジタルフォトフレーム等の画像表示装置として好適である。
【符号の説明】
【００７１】
１ 光線制御層
１Ａ 開口領域
１Ｐ 透明パターン
２ 透明基材
３ 光吸収層
１０ 光学部材
２０ ディスプレイパネル
３０ その他光学部材（機能層）
４０ 従来の光学部材
４１ 透光性単位光学要素
４１ａ 導光部
４１ｂ レンズ部
４２ 楔形部
４４ 樹脂組成物
４５ ドクターブレード
５０ 繰返周期を有する光学部材
５１Ｐ 透明繰返周期パターン
１００ 画像表示装置
Ｂ 分岐点
ＢＰ 母点
Ｌ 境界線分
Ｌｔ ライン部（境界線分の集合）
Ｒ 光線
Ｒａ 外光
Ｓ 単位パターン領域
Ｖ 観察者
【技術分野】
【０００１】
本発明は、好適にはディスプレイパネルと組み合わせて、光の進行方向を制御する光学部材と、この光学部材を用いた画像表示装置に関する。更に詳しくは、コントラスト向上に伴う画像光の輝度低下を改善した、ディスプレイパネルと、それを用いた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、各種ディスプレイパネルを用いた、テレビジョン受像機、電子看板、携帯情報端末などの各種画像表示装置が実用されている。また、ディスプレイパネルの画面側（観察者側、前面とも言う）、或いは背面側となる光源側には、ディスプレイパネルの画像光を、効率的に観察者に届けるために、光の進行方向を適切に拡散乃至は収束することで、正面輝度の向上、視野角を拡大又は収束させる等の光線進路制御をしている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、コントラスト向上と共に、表示光の利用効率を良くした光学部材を提案している。図２１のように、この光学部材４０は、透光性単位光学要素４１として、立体形状が観察者Ｖ側を先端側（上底）とする円錐台の導光部４１ａを、面内に二次元配列し、その間を光吸収性の基材部４２とする。基材部４２は観察者側の面の方が入光側の面よりも面積が大きいので、外光Ｒａは効率的に吸収される。一方、入光側から導光部４１ａに進入した光Ｒは、基材部４２の側面に当たると、そこで反射するので、有効に表示光は観察者Ｖの方向に進めて、光の利用効率を向上させることができる。
【０００４】
また、特許文献２では、それまでの従来の微小ルーバー構造で平面視がストライプ状の視野角制御シートに対して、正面輝度の低下を抑制した光学部材を提案している。図２２のように、この光学部材４０は、透光性単位光学要素４１として、断面形状が観察者Ｖ側を下底とする台形形状のレンズ部４１ｂを、所定の間隔でシート面に沿って一次元配列するか（同公報図１及び図９）、立体形状が観察者Ｖ側を下底とする円錐台形状のレンズ部４１ｂを、所定の間隔でシート面に沿って二次元配列し（同公報図１０）、このレンズ部４１ｂの間に該レンズ部４１ｂと同一又は異種材料で、また光吸収性又は透明で、レンズ部４１ｂと少なくとも接する部分をレンズ部４１ｂの屈折率ｎｙよりも低い屈折率ｎｘとした低屈折率部４２として、ｎｘ≦ｎｙとする。低屈折率部４２は、レンズ部４１ｂの形状が断面で台形形状の場合、先端を観察者Ｖ側とする楔形状となる。
この様にすることで、レンズ部４１ｂ内に進入し低屈折率層４２の斜面に当たった光Ｒを、そこで吸収させることなく全反射させて、有効に観察者Ｖの方向に進めて、正面輝度を向上させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２２０５１９号公報
【特許文献２】特開２００５−３３８２７０号公報（図１、図９及び図１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記で説明したような従来の光学部材は、いずれも、導光部４１ａ、レンズ部４１ｂなどの透光性単位光学要素４１は、その配置が周期的配列をしている。特許文献１の導光部４１ａは、所定の周期で二次元配列し、特許文献２の立体形状が円錐台のレンズ部４１ｂも所定の周期で二次元配列している。また、特許文献２の断面形状が台形のレンズ部４１ｂも所定の周期で一次元配列している。つまり、いずれも、繰返周期を有する。
【０００７】
このため、繰返周期を有する光学部材４０を、ディスプレイパネルと組み合わせて画像表示装置としたときに、ディスプレイパネルを構成する画素の繰返周期とが干渉して、モアレが生じることがある。
そこで、本発明者らは、モアレが生じない様にする為に、透光性単位光学要素の配列を、完全にランダムパターン化することを目指し、画像表示装置関連分野に於いて用いられる公知のランダムパターンを各種模索した。
【０００８】
例えば、不透明なパターンであるために透光性単位光学要素ではないが、電磁波シールド用の導電性パターンとして、国際公開第２００７／１１４０７６号のパンフレットでは、有機溶剤処理と酸処理とを組み合わせた化学処理によって形成した、網目状の導電性パターンを提案している。この導電性パターンは完全にランダムパターン化している。しかし、この網目状の導電性パターンではモアレは解消するが、パターン自体に粗密が存在し、その粗密による濃淡があり、ディスプレイパネルに適用したときに、明度の濃淡ムラが生じる。
一方、特開平１１−１２１９７４号公報では、モアレ防止の為に、これも電磁波シールド用の導電性パターンではあるが、配列の周期性を一部は残し、一部はランダム化したパターンを提案している。しかし、この一部ランダム化したパターンでは、濃淡ムラは軽減するが、モアレが残る。
この様なランダムパターンの有する濃淡ムラや残留残留モアレは図２１や図２２の如き光学部材に該パターンを適用した場合も同様であった。
この様に、従来の技術では、モアレの解消と、濃淡ムラの解消とを、両立させることが出来なかった。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、正面輝度や視野角を調整できる様に透光性単位光学要素を配置した光学部材について、透光性単位光学要素の配置の周期性に起因するモアレ発生を解消すると共に、その配置の粗密による明度の濃淡ムラも解消でき、これらが両立する、光学部材を提供することである。また、この光学部材を用いた画像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明では、次の様な構成の、光学部材、及びそれを用いた画像表示装置とした。
（１）透光性単位光学要素として開口領域と、該開口領域を画成し該開口領域の屈折率ｎａとは異なる屈折率ｎｐの透明パターンとを有する光学制御層を備えた光学部材であって、
前記透明パターンは、一つの分岐点から延びる境界線分の数の平均値Ｎが、３．０≦Ｎ＜４．０であり、且つ、前記開口領域が繰返周期を持つ方向が存在しない領域を含む、光学部材。
（２）上記光学制御層に透明基材が積層している上記（１）の光学部材。
（３）ディスプレイパネルと、該ディスプレイパネルの画面側、背面側、又は画面側と背面側に上記（１）又は（２）の光学部材を備える画像表示装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光学制御層によって、正面輝度や視野角を調整できる上、光線の進行方向を制御する光学制御層が有する透光性単位光学要素としての開口領域の配置に、どの方向にも周期性が存在せず、また開口領域を画成する透明パターンの粗密も存在しないので、モアレも濃淡ムラも共に生じず、モアレ解消と濃淡ムラ解消とが両立する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による光学部材の一実施形態を説明する斜視図。
【図２】本発明による光学部材の別の一形態を例示する断面図。
【図３】透明パターンの平面視形状の一例を示す平面図。
【図４】本発明による光学部材にて、繰返周期が存在しないことを説明する平面図。
【図５】透明パターンを設計する方法において、母点を決定する方法を示す図。
【図６】透明パターンを設計する方法において、母点を決定する方法を示す図。
【図７】透明パターンを設計する方法において、母点を決定する方法を示す図。
【図８】決定された母点群の分散の程度を絶対座標系と相対座標系で説明する図。
【図９】決定された母点からボロノイ図を作成して透明パターンを決定する方法を示す図。
【図１０】透明パターンが光学部材の寸法の１／３以上の大きさの単位パターン領域として繰り返された一例を示す平面図。
【図１１Ａ】本発明の光学部材を示す平面図。
【図１１Ｂ】ディスプレイパネルの画素配列を示す平面図。
【図１１Ｃ】図１１Ａと図１１Ｂとを重ねた状態を示す平面図。
【図１２】従来の光学部材（Ａ）と、ディスプレイパネルの画素配列（Ｂ）と、これらを重ねた状態（Ｃ）を示す平面図。
【図１３】透明パターンの主切断面形状の各種例を示す断面図。
【図１４】透明パターンの主切断面形状での寸法を説明する断面図。
【図１５】透明パターンと開口領域との関係を主切断面形状で説明する断面図。
【図１６】透明パターンに光吸収層を積層した一形態を例示する断面図。
【図１７】透明パターンを透明基材上に有する形態の光学部材を製造する方法の一例を示す断面図。
【図１８】透明パターンを透明基材上に有する形態の光学部材を製造する方法の別の一例を示す断面図。
【図１９】本発明による画像表示装置の形態例を示す断面図。
【図２０】本発明による画像表示装置の別の形態例を示す断面図。
【図２１】従来の光学部材の一例を説明する断面図。
【図２２】従来の光学部材の別の一例を説明する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面は概念図であり、構成要素の縮尺関係、縦横比等は誇張されていることがある。
【００１４】
《１》定義
「主切断面形状」とは、シート状の光学部材１０における入光面または出光面の平面に立てた法線Ｎ（図１に於いてはＺ軸方向）を含む断面である「縦断面」のうち、透明パターン１Ｐのライン部Ｌｔを構成する境界線分Ｌが延びる方向に直交する断面として定義される「主切断面」に於ける断面形状のことを意味する。
【００１５】
《２》光学部材
先ず、本発明の光学部材を、図１の斜視図で示す一実施形態を参照して説明する。
【００１６】
図１の一実施形態で例示する本発明の光学部材１０は、透光性単位光学要素としての開口領域１Ａと、この開口領域１Ａを画成する透明パターン１Ｐとを有する光学制御層１を有する。多数の開口領域１Ａは透明材料から構成され、また、この多数の開口領域１Ａを画成する透明パターン１Ｐも透明材料から構成される。但し、開口領域１Ａを構成する透明材料の屈折率ｎａと、透明パターン１Ｐを構成する透明材料の屈折率ｎｐとは異なる。
同図の光学部材１０は、形状がシート状の形態であり、そのシート面はＸＹ平面に平行な面である。シート面は入光面或いは出光面となっており、シート面の法線方向がＺ軸方向となっている。
【００１７】
そして、シート面に垂直に光学部材１０に入射した画像光は、開口領域１Ａをそのまま通過し、他方のシート面から出光する。光学部材１０の一方のシート面に斜めに入射した画像光は、光学制御層１を通過する間に、開口領域１Ａと透明パターン１Ｐとの境界部分に当たると、そこで、開口領域１Ａの屈折率ｎａと透明パターン１Ｐの屈折率ｎｐとの屈折率差に応じて、屈折或いは全反射した後、光学部材１０の他方のシート面から出光する。
屈折率ｎａと屈折率ｎｐとの屈折率差、透明パターン１Ｐの平面視形状及び主切断面形状を、調整することによって、光学部材１０を通過した光の正面輝度を向上させつつ、通過した光の拡散度合いと集光度合いを制御して、視野角が調整される。
【００１８】
透明パターン１Ｐは、二つの分岐点Ｂの間を延びて開口領域１Ａを画成する多数の境界線分Ｌから構成され、一つの分岐点Ｂから延びる境界線分Ｌの数の平均値Ｎが、３．０≦Ｎ＜４．０であり、且つ、開口領域１Ａが繰返周期を持つ方向が存在しない、平面視パターンとなっている。
なお、透明パターン１Ｐ及び開口領域１Ａは、共に例えば、透明な樹脂から形成することができる。
また、図２に例示する光学部材１０の様に、透明パターン１Ｐ及び開口領域１Ａからなる光学制御層１には、機械的強度を補強する為に、透明基材２を積層することができる。
【００１９】
この様な構成の光学部材１０とすると、透明パターン１Ｐは周期性が全く存在しないパターンなので、この光学部材１０をディスプレイパネルに適用したときに、ディスプレイパネルを構成する画素配列の繰返周期と干渉せず、モアレが生じない。しかも、透明パターン１Ｐにはパターンの粗密がないので、明度の濃淡ムラも生じない。
【００２０】
以下、更に本発明を詳述する。
【００２１】
〔光学制御層〕
光学制御層１は、多数の開口領域１Ａと、この多数の開口領域１Ａをシート面方向（ＸＹ方向）に於いて、全周囲を囲う透明パターン１Ｐとから構成される。
【００２２】
［透明パターンと開口領域］
透明パターン１Ｐは、図３に示す如く、二つの分岐点Ｂの間を延びて開口領域１Ａを画成する多数の境界線分Ｌから形成され、一つの分岐点Ｂから延びる境界線分Ｌの数の平均値Ｎが、３．０≦Ｎ＜４．０、つまり、３．０以上で４．０未満であり、且つ、前記境界線分Ｌで画成された前記開口領域１Ａに繰返周期を持つ方向が存在しない、平面視のパターン形状となっている。
【００２３】
さらに、図３および図９を主として参照しながら、シート状の光学部材１０のシート面への法線方向から観察した場合における透明パターン１Ｐのパターンについて、説明する。
【００２４】
図３および図９に示すように、透明パターン１Ｐのライン部Ｌｔは、多数の分岐点Ｂを含んでいる。透明パターン１Ｐのライン部Ｌｔは、両端において分岐点Ｂを形成する多数の境界線分Ｌから構成されている。すなわち、透明パターン１Ｐのライン部Ｌｔは、二つの分岐点Ｂの間を延びる多数の境界線分Ｌから構成されている。そして、分岐点Ｂにおいて、境界線分Ｌが接続されていくことにより、開口領域１Ａが画成されている。言葉を換えて言うと、境界線分Ｌで囲繞され、区画されて１つの開口領域１Ａが画成されている。
【００２５】
なお、図３および図９に示すように、ライン部Ｌｔが境界線分Ｌのみから構成されているため、開口領域１Ａの内部に延び入るライン部Ｌｔは存在しない。このような態様によれば、光学部材１０に十分な低いヘイズと高い正面輝度とを同時に付与することを効果的に実現することできる。
【００２６】
一方、モアレの発生を防止するため、本実施形態による光学部材１０の透明パターン１Ｐでは、開口領域１Ａが繰返周期を有する直線方向が存在しないようになっている。本件発明者らは、鋭意研究を重ねた結果として、単に透明パターン１Ｐのパターンを不規則化するのではなく、透明パターン１Ｐの開口領域１Ａが一定の規則性を持った繰返周期で並べられた方向が存在しないように透明パターン１Ｐのパターンを画成することにより、光学部材１０と画素配列を有したディスプレイパネル２０とを重ねた際に生じ得るモアレを極めて効果的に目立たなくさせることが出来ると判明した。
【００２７】
（繰返周期の不存在）
図４は、透明パターン１Ｐで画成される多数の開口領域１Ａに、繰返周期が存在しないことを説明するＸＹ平面に平行なシート面に於ける平面図である。このシート面の面内において、任意に方向を向く任意の位置に一本の直線ｄｉが選ばれている。
この一本の直線ｄｉは、境界線分Ｌと交差し交差点が形成される。この交差点を、図面では面左下から順に、交差点ｃ１，ｃ２，ｃ３，・・・・・，ｃ８として図示してある。隣接する交差点、例えば、交差点ｃ１と交差点ｃ２との距離が、前記或る一つの開口領域１Ａの直線ｄｉ上での寸法ｔ１である。次に、開口領域１Ａに直線ｄｉ上で隣接する別の開口領域１Ａについても、同様に、直線ｄｉ上での寸法ｔ２が定まる。そして、任意方向で任意位置の直線ｄｉについて、直線ｄｉと交差する境界線分Ｌとから、任意方向で任意位置の直線ｄｉと遭遇する多数の開口領域１Ａについて、該直線ｄｉ上における寸法として、ｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・・・・，ｔ８が定まる。そして、ｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・・・・，ｔ８の数値の並びには、周期性が存在しない。
図４では、このｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・・・・，ｔ８は、判り易い様に図面下方に、直線ｄｉと共に透明パターン１Ｐとは分離して描いてある。
この直線ｄｉを図４で図示のものから任意の角度回転させて別の方向について各開口領域１Ａの寸法ｔ１，ｔ２，・・を求めると、やはり図４の場合と同様、直線ｄｉ方向に対して繰返し周期性は見られない。即ち、このｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・・・・，ｔ８の数値の並びの様に、境界線分Ｌで画成された開口領域１Ａには繰返周期を持つ方向が存在しない。
【００２８】
さらに、本実施形態による光学部材１０の透明パターン１Ｐでは、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０≦Ｎ＜４．０となっている。このように一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０≦Ｎ＜４．０となっている場合、透明パターン１Ｐの配列パターンを、図１２（Ａ）に示された正方格子パターン（Ｎ＝４．０）から大きく異なるパターンとすることができる。また、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０＜Ｎ＜４．０となっている場合には、ハニカム配列（Ｎ＝３．０）からも大きく異なるパターンとすることができる。そして、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎを３．０≦Ｎ＜４．０とした場合、開口領域１Ａの配列を不規則化して、開口領域１Ａが繰返周期を持って並べられた方向が安定して存在しないようにすることが可能となり、その結果、モアレを極めて効果的に目立たなくさせることが可能となることが、確認された。
【００２９】
なお、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎは、厳密には、透明パターン１Ｐ内に含まれる全ての分岐点Ｂについて、延び出す境界線分Ｌの数を調べてその平均値を算出することになる。ただし、実際的には、ライン部Ｌｔによって画成された一つ当たりの開口領域１Ａの大きさ等を考慮した上で、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の全体的な傾向を反映し得ると期待される面積を持つ一区画（例えば、上述した寸法例で開口領域１Ａが形成されている透明パターン１Ｐにおいては、１０ｍｍ×１０ｍｍの部分）に含まれる分岐点Ｂについて延び出す境界線分Ｌの数を調べてその平均値を算出し、算出された値を当該透明パターン１Ｐについての一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎとして取り扱うようにしてもよい。
【００３０】
実際に、図３に示された光学部材１０の透明パターン１Ｐでは、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０＜Ｎ＜４．０となっている。一例を挙げると、図３の透明パターン１Ｐの場合、合計３８７個の分岐点Ｂについて計測したところ、境界線分Ｌが３本の分岐点Ｂが３７３個、境界線分Ｌが４本の分岐点Ｂが１４個であり（分岐する境界線分Ｌの数が２個及び５個以上の分岐点は何れも０個）、分岐点Ｂから出る境界線分Ｌの平均本数（平均分岐数）は３．０４個であった。
【００３１】
（モアレ発生状況）
そして、図１１Ｃには、図３及び図１１Ａに示された光学部材１０の透明パターン１Ｐを、図１１Ｂに示されたディスプレイパネル２０に於ける典型的な画素配列上に重ねた状態が示されている。図１１Ｃからも理解され得るように、図３及び図１１Ａに示された透明パターン１Ｐを実際に作製してディスプレイパネル２０の画素配列上に配置した場合、視認され得る程度の縞状の模様、すなわちモアレ（干渉縞）は発生しなかった。
なお、これら図面では、透明パターン１Ｐはそのパターンが判り易い様に、黒く描いてある。
【００３２】
ここで、図１１Ｂで示されたディスプレイパネル２０の画素配列は、ディスプレイパネル２０に於ける典型的な画素配列である。図１１Ｂに示す様に、このディスプレイパネル２０では、一つの画素Ｐは、赤色に発光する副画素（サブピクセル）ＲＰと、緑色に発光する副画素ＧＰと、青色に発光する副画素ＢＰと、から構成されている。すなわち、ディスプレイパネル２０はカラーで画像を形成することができる。図１１Ｂに示された例は、いわゆるストライプ配列として、画素Ｐが形成されている。すなわち、赤色に発光する副画素ＲＰ、緑色に発光する副画素ＧＰおよび青色に発光する副画素ＢＰは、それぞれ、一つの方向（図１１Ｂでは縦方向）に連続して並べられている。一方、赤色に発光する副画素ＲＰ、緑色に発光する副画素ＧＰおよび青色に発光する副画素ＢＰは、当該一つの方向に直交する方向（図１１Ｂでは横方向）に、一つずつ、順に並べられている。なお、図１１Ｂは、ディスプレイパネル２０の画像形成面（出光面、即ち画面）への法線方向、言い換えると、ディスプレイパネル２０のパネル面への法線方向から当該ディスプレイパネル２０を観察した状態で、画素Ｐの配列を示している。
【００３３】
一方、透明パターン１Ｐで画成される開口領域１Ａに繰返周期が存在する場合のモアレ発生を例示するのが図１２である。同図でも、透明パターン１Ｐはそのパターンが判り易い様に、黒く描いてある。
【００３４】
図１２（Ａ）には、正方格子状パターンで形成された透明（な）繰返周期パターン５１Ｐを有した、本発明の光学部材１０とは異なる、繰返周期を有する光学部材５０が示されている。また、図１２（Ｃ）には、図１２（Ａ）に示された繰返周期を有する光学部材５０の透明繰返周期パターン５１Ｐを、図１２（Ｂ）に示されたディスプレイパネル２０（図１１Ｂで示したものと同じである）に於ける典型的な画素配列上に重ねた状態が示されている。図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）及び図１２（Ｃ）からも理解され得るように、透明繰返周期パターン５１Ｐがディスプレイパネル２０の画素配列上に配置されると、透明繰返周期パターン５１Ｐの規則的パターンと画素の規則的パターンとの干渉によって、明暗の筋（図１２（Ｃ）に示された例では、左上から右下に延びている明暗の筋）が視認されるようになる。
【００３５】
なお、図１２（Ａ）および図１２（Ｃ）に示された例では、透明繰返周期パターン５１Ｐによって形成された正方格子の配列方向が、画素Ｐの配列方向に対して、数度傾斜している。この傾斜角をバイアス角（度）と呼称する。このような傾斜は、一般的に、モアレを目立たなくさせるものとして広く用いられている手法である。但し、図１２（Ｃ）に縞状模様が視認されることからも理解され得るように、モアレ発生の程度は単にバイアス角のみで決まる訳では無く、この他、画素Ｐ及び透明繰返周期パターン５１Ｐの繰返周期比、透明繰返周期パターン５１Ｐの線幅等の要因にも依存する。透明繰返周期パターン５１Ｐのバイアス角のみでモアレを解消しようとすると、ディスプレイパネル２０の設計仕様毎に応じてバイアス角の異なる光学部材を用意する必要が有る。
【００３６】
（透明パターンのパターン形状の作成方法）
ここで、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０≦Ｎ＜４．０であり且つ開口領域１Ａが一定の規則性を持った繰返周期で並べられた直線方向が存在しない透明パターン１Ｐのパターンを作製する方法の一例を以下に説明する。
【００３７】
ここで説明する方法は、母点を決定する工程と、決定された母点からボロノイ図を作成する工程と、ボロノイ図における一つのボロノイ境界によって結ばれる二つのボロノイ点の間を延びる境界線分Ｌの経路を決定する工程と、決定された経路の太さを決定して各境界線分Ｌを画定して透明パターン１Ｐ（ライン部Ｌｔ）のパターンを決定する工程と、を有している。以下、各工程について順に説明していく。なお、上述した図３に示されたパターンは、実際に以下に説明する方法で決定されたパターンである。
【００３８】
まず、母点を決定する工程について説明する。最初に、図５に示すように、絶対座標系O−Ｘ−Ｙ（この座標系Ｏ−Ｘ−Ｙは普通の２次元平面であるが、後述の相対座標と区別する為、頭に「絶対」を付記する）の任意の位置に一つ目の母点（以下、「第１の母点」と呼ぶ）ＢＰ１を配置する。次に、図６に示すように、第１の母点ＢＰ１から距離ｒだけ離れた任意の位置に第２の母点ＢＰ２を配置する。言い換えると、第１の母点ＢＰ１を中心として絶対座標系ＸＹ上に位置する半径ｒの円の円周（以下、「第１の円周」と呼ぶ）上の任意の位置に、第２の母点ＢＰ２を配置する。次に、図７に示すように、第１の母点ＢＰ１から距離ｒだけ離れ且つ第２の母点ＢＰ２から距離ｒ以上離れた任意の位置に、第３の母点ＢＰ３を配置する。その後、第１の母点ＢＰ１から距離ｒだけ離れ且つその他の母点ＢＰ２，ＢＰ３から距離ｒ以上離れた任意の位置に、第４の母点を配置する。
【００３９】
このようにして、次の母点を配置することができなくなるまで、第１の母点ＢＰ１から距離ｒだけ離れ且つその他の母点から距離ｒ以上離れた任意の位置に母点を配置していく。その後、第２の母点ＢＰ２を基準にしてこの作業を続けていく。すなわち、第２の母点ＢＰ２から距離ｒだけ離れ且つその他の母点から距離ｒ以上離れた任意の位置に、次の母点を配置する。第２の母点ＢＰ２を基準にして、次の母点を配置することができなくなるまで、第２の母点ＢＰ２から距離ｒだけ離れ且つその他の母点から距離ｒ以上離れた任意の位置に母点を配置していく。その後、基準となる母点を順に変更して、同様の手順で母点を形成していく。
【００４０】
以上の手順で、透明パターン１Ｐが形成されるべき領域内に母点を配置することができなくなるまで、母点を配置していく。透明パターン１Ｐが形成されるべき領域内に母点を配置することができなくなった際に、母点を作製する工程が終了する。ここまでの処理により、２次元平面（ＸＹ平面）に於いて不規則的に配置された母点群が、透明パターン１Ｐが形成されるべき領域内に一様に分散した状態となる。
【００４１】
このような工程で２次元平面（ＸＹ平面）内に分布された母点群ＢＰ１、ＢＰ２、・・、ＢＰ６（図８（Ａ）参照）について、個々の母点間の距離は一定では無く分布を有する。但し、任意の隣接する２母点間の距離の分布は完全なランダム分布（一様分布）でも無く、平均値ＲAVGを挾んで上限値ＲMAXと下限値ＲMINとの間の範囲ΔＲ＝ＲMAX−ＲMINの中で分布している。なお、ここで、隣接する２母点であるが、母点群ＢＰ１、ＢＰ２、・・からボロノイ図を作成した後、２つのボロノイ領域ＸＡが隣接していた場合に、その２つのボロノイ領域ＸＡの母点同士が隣接していると定義する。
【００４２】
即ち、ここで説明した母点群について、各母点を原点とする座標系（相対座標系ｏ−ｘ−ｙと呼称し、一方、現実の２次元平面を規定する座標系を絶対座標系Ｏ−Ｘ−Ｙと呼称する）上に、原点に置いた母点と隣接する全母点をプロットした図８（Ｂ）、図８（Ｃ）、・・等のグラフを全母点について求める。そして、これら全部の相対座標系上の隣接母点群のグラフを、各相対座標系の原点ｏを重ね合わせて表示すると、図８（Ｄ）の如きグラフが得られる。この相対座標形上での隣接母点群の分布パターンは、母点群を構成する任意の隣接する２母点間の距離が０から無限大迄の一様分布では無く、ＲAVG−ΔＲからＲAVG＋ΔＲ迄の有限の範囲（半径ＲMINからＲMAX迄のドーナツ形領域）内に分布していることを意味する。
【００４３】
以上の様にして、各母点間の距離を設定することによって、該母点群から以下に説明する方法で得られるボロノイ領域ＸＡ、更には、これから得られる開口領域１Ａの外接円直径（乃至は開口領域１Ａの面積）の分布についても、一様分布（完全ランダム）では無く、有限の範囲内に分布したものとなる。
この様に構成することにより、透明パターン１Ｐを目視した際の濃淡（明暗）ムラが、より一層、効果的に解消する。透明パターン１Ｐの目視時の濃淡ムを、実質上、目視不能とし、且つ透明パターン１Ｐの非周期性によるモアレ防止性とも両立する為には、開口領域１Ａの外接円直径Ｄ（開口領域１Ａの大きさ）の分布範囲ΔＤ＝ＤMAX−ＤMINがＤの平均値ＤAVGに対して、
０．１≦ΔＤ／ＤAVG≦０．６
より好ましくは、
０．２≦ΔＤ／ＤAVG≦０．４
とする。
【００４４】
なお、以上の母点を決定する工程において、距離ｒの大きさを変化させることにより、一つあたりの開口領域１Ａの大きさを調節することができる。具体的には、距離ｒの大きさを小さくすることにより、一つあたりの開口領域１Ａの大きさを小さくすることができ、逆に距離ｒの大きさを大きくすることにより、一つあたりの開口領域１Ａの大きさを大きくすることができる。
【００４５】
次に、図９に示すように、配置された母点を基準にして、ボロノイ図を作成する。図９に示すように、ボロノイ図とは、隣接する２つの母点ＢＰ、ＢＰ間に垂直二等分線を引き、その各二等分線同士の交点で結ばれた線分で構成される図である。ここで、二等分線の線分をボロノイ境界ＸＢと呼び、ボロノイ境界ＸＢの端部をなすボロノイ境界ＸＢ同士の交点をボロノイ点ＸＰと呼び、ボロノイ境界ＸＢに囲まれた領域をボロノイ領域ＸＡと呼ぶ。
【００４６】
図９のように作成されたボロノイ図において、各ボロノイ点ＸＰが、透明パターン１Ｐの分岐点Ｂをなすようにする。そして、一つのボロノイ境界ＸＢの端部をなす二つのボロノイ点ＸＰの間に、一つの境界線分Ｌを設ける。この際、境界線分Ｌは、図３に示された例のように二つのボロノイ点ＸＰの間を直線状に延びるように決定してもよいし、あるいは、他の境界線分Ｌと接触しない範囲で二つのボロノイ点ＸＰの間を種々の経路（例えば、円（弧）、楕円（弧）、抛物線、双曲線、正弦曲線、双曲線正弦曲線、楕円函数曲線、ベッセル関数曲線等の曲線状、折れ線状等の経路）で延びるようにしてもよい。なお、境界線分Ｌは、図３に示された例のように二つのボロノイ点ＸＰの間を直線状に延びるように決定した場合、各ボロノイ境界ＸＢが、境界線分Ｌを画成するようになる。
【００４７】
各境界線分Ｌの経路を決定した後、各境界線分Ｌの線幅（太さ）を決定する。境界線分Ｌの線幅は、光学制御層からの出射光の正面輝度と視野角特性が所望の光線制御特性を発現するように、決定される。以上のようにして、透明パターン１Ｐのパターンを決定することができる。
【００４８】
以上のような本実施形態によれば、光学部材１０の透明パターン１Ｐが、二つの分岐点Ｂの間を延びて開口領域１Ａを画成する多数の境界線分Ｌから形成されており、一つの分岐点Ｂから延びる境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０≦Ｎ＜４．０となっており、且つ、開口領域１Ａが繰返周期を持つ方向が存在しないようになっている。この結果、規則的（周期的）に画素Ｐが配列されたディスプレイパネル２０に、この光学部材１０を重ねたとしても、縞状の模様（モアレ、干渉縞）が視認され得る程度に発生することを効果的に防止することができる。
【００４９】
（単位パターン領域としての繰返し）
さらに、上述した実施形態では、光学部材１０の透明パターン１Ｐの全領域において、開口領域１Ａが繰返周期を持つ方向が存在しないようになっている例を説明した。しかしながら、図１０の様に、その内部に於いて透明パターン１Ｐの全領域が、複数の開口領域１Ａが、所定の繰返周期のないパターンで配列されている領域（単位パターン領域Ｓ）を複数集合して透明パターン１Ｐの全領域が構成されているようにしてもよい。即ち、この形態に於いては、透明パターン１Ｐの全領域中に、局所的に見たときに、同一パターンで開口領域群が配列されてなる単位パターン領域Ｓを２箇所以上含むようになる。この場合、特定方向について、一定周期で４箇所以上の繰返しが無ければ、単位パターン領域Ｓ同士の繋ぎ目は実質上目立ち難く、無視し得る。もちろん、単位パターン領域Ｓ中でモアレも濃淡ムラも生じていない。この例において、一つの単位パターン領域Ｓ内における透明パターン１Ｐのパターンは、例えば、図５〜図９を参照しながら説明したパターン作成方法と同様にして作成することができる。
特に最近では、ディスプレイパネル２０の大型化が進んでおり、この様な大画面のディスプレイパネル２０に対しては、透明パターン１Ｐが、複数の単位パターン領域Ｓの配列から構成されていて、且つ各々の単位パターン領域Ｓ内に於いては互いに同一のパターンで開口領域１Ａが配列されている構成とした複数の単位パターン領域Ｓを含む場合、透明パターン１Ｐのパターン作成を格段に容易化することが可能となる点において好ましい。
なお、特に一種類の単位パターン領域Ｓを図１０に示す様に縦横に複数配置する例においては、特定方向（図面縦方向と横方向の２方向）で単位パターン領域Ｓとしての繰返しが存在する。この条件下では、特定方向に於ける単位パターン領域Ｓの寸法をＬｓとし、該特定方向に延びる任意の直線ｄｊ上において単位パターン領域Ｓが寸法Ｌｓ内に開口領域１ＡをＮ個有するとき、直線ｄｊ上の或る開口領域１Ａに注目すると、直線ｄｊ上では開口領域１Ａの個数がＮ個分だけ離れた位置には、全く同じ寸法ｔｊ及び形状の開口領域１Ａが常に存在するという規則性を有する。しかし、この規則性は、単位パターン領域Ｓとしての繰返周期（前記で言えば寸法Ｌｓがその繰返周期に該当する）に基づくものであり、開口領域１Ａとしての繰返周期ではなく、各単位パターン領域Ｓ内に於いて開口領域１Ａが繰返周期を上記特定方向に持つことではない。また、単位パターン領域Ｓとしての繰返周期は、ディスプレイパネルの画素配列の配列周期に対して寸法が例えば１０００倍以上異なる為に、モアレが発生する様な近い寸法関係にない。
【００５０】
なお、図１０に示された例では、光学部材１０が、同一の形状を有した六つの単位パターン領域Ｓに分割され、各単位パターン領域Ｓ内で透明パターン１Ｐが同一に構成されている。そして、六つの単位パターン領域Ｓは、図１０の縦方向に三つの領域が並ぶとともに、図１０の横方向に二つの領域が並ぶように配列されている。
【００５１】
［透明パターンの主切断面形状］
透明パターン１Ｐの主切断面形状は、図１３で各種例示する様に、要求仕様に応じて適宜に設計する。図１３中、（１）は長方形（含む正方形）、（２）は三角形、（３）は台形、（４）は（３）とは上下が逆の台形、（５）は六角形、（６）は半楕円である。
この様に、透明パターン１Ｐの主切断面形状を調整することで、光の進行方向の集光度合い、拡散度合いを調整して、出射光の正面輝度及び視野角を調整できる。
【００５２】
［透明パターンの寸法］
主切断面形状に於ける透明パターン１Ｐの寸法は、図１４で示す様に、厚み方向（図１でＺ軸方向）において、境界線分Ｌの線幅が異なる場合、最大の線幅Ｗｍａｘは５〜１００μｍ程度、最小の線幅Ｗｍｉｎは０μｍ以上でＷｍａｘ以下、つまり、Ｗｍａｘ≧Ｗｍｉｎ＞０μｍである。高さＨｐは２０〜２００μｍ程度である。
【００５３】
なお、或る境界線分Ｌに対して、主切断面形状を見る縦断面において、この境界線分Ｌに隣接する隣の境界線分Ｌ（こちらの境界線分Ｌに対して前記縦断面は必ずしも主切断面にはなっていない。むしろ、或る境界線分Ｌとこれに隣接する境界線分Ｌの主切断面同士は、互いに平行な面でないことの方が多い。これは、透明パターン１Ｐの平面視形状において、隣接する境界線分Ｌが平行でないことの方が多いことに由来する。）との距離Ｐは、５〜１０００μｍ程度である。
【００５４】
［透明パターンの高さと開口領域の高さ］
図１５に、透明パターン１Ｐの高さＨｐと、開口領域１Ａの高さＨａとの関係を示す。図１５（Ａ）の様に、透明パターン１Ｐの高さＨｐと開口領域１Ａの高さＨａを異なる様に設定する場合は、通常、Ｈｐ＜Ｈａである。この場合、０．８Ｈａ≦Ｈｐ＜Ｈａである。また、図１５（Ｂ）の様に、透明パターン１Ｐの高さＨｐと開口領域１Ａの高さＨａを同一になる様に設定しても良い。
【００５５】
［透明パターンの屈折率と開口領域の屈折率］
透明パターン１Ｐの屈折率ｎｐと、開口領域１Ａの屈折率ｎａとは同一とはしないで、屈折率差を有する様にする。屈折率ｎｐと屈折率ｎａの何れかが大きい様に設定する。
屈折率差の設定によって、光線の全反射と屈折の現象を利用して、光線の進路を制御する。すなわち、光線は、スネルの法則に従って、光線が屈折率の大きい物質から屈折率の小さい物質に進行するとき、出射角は入射角よりも大きくなる。入射角が臨界角以上に大きい光線は界面で全反射する。逆に、屈折率の小さい物質から屈折率の大きい物質に光線が進行するときは、入射角＞出射角の関係となり、出射角は入射角よりも大きくなることはない。この為、全反射は生じない。
以上の屈折の現象を利用することで、透明パターン１Ｐ或いは開口領域１Ａ内を進行し、透明パターン１Ｐと開口領域１Ａとの界面に当たった光線は、そこで全反射や屈折させることができる。つまり、界面に臨界角以上の入射角で当たった光線は全反射させ、一方、臨界角未満の入射角で当たった光線は界面を通過して、一部は屈折させ、残りの一部は反射させることができることになる。
【００５６】
また、開口領域１Ａ２及び透明パターン１Ｐは、通常、硝子或いは樹脂材料で構成するが、その場合、これら材料の屈折率は一般的には１．３〜１．７であり、この中から設定することができる。例えば、屈折率ｎａを１．６４、屈折率ｎｐを１．４９にする（屈折率差０．１５）。或いは逆に、屈折率ｎｐを１．６４、屈折率ｎａを１．４９にする（屈折率差０．１５）。なお、屈折率差は、０．０１〜０．５程度であり、通常０．１４以上、全反射の臨界角をより小さくできる点では、０．２０以上とすると良い。
【００５７】
［透明パターンへの外光吸収機能の付与］
図１６で例示する様に、透明パターン１Ｐの少なくとも一方の面に、光吸収層３を積層しても良い。光吸収層３によって、外光を吸収させることができる。外光を吸収させることで、表示画面のコントラストを向上できる。
【００５８】
〔各構成要素の材料〕
次に、光学制御層１を構成する透明パターン１Ｐ及び開口領域１Ａ、透明基材２、光吸収層３等について、主として材料面について、更に説明する。
【００５９】
［光学制御層：透明パターンと開口領域］
【００６０】
開口領域１Ａ及び透明パターン１Ｐは、透明材料から構成すれば良く、該透明材料としては（屈折率差の設定もあるが）基本的には特に制限はなく、樹脂材料、或いはガラスやセラミックス等の無機材料を用いることができる。なかでも、樹脂材料は、形成が容易な点で好ましい。該透明材料としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂等の熱可塑性樹脂でも良いが、固化が迅速などの点で、好ましくは、硬化性樹脂、それも、紫外線や電子線で硬化する電離放射線硬化性樹脂を用いるのが良い。電離放射線硬化性樹脂としては、アクリレート系、エポキシ系、ポリエステル系などの樹脂が挙げられる。
なお、光透過要素３の厚みは、例えば１００〜３００μｍ程度である。光透過要素３はプリズム要素２の高さ（厚さ）よりも大きくなり得ることは前述した通りである。
【００６１】
［透明基材］
透明基材２には、ガラス、樹脂等からなる透明な基材を使用できる。なお、透明基材２が樹脂材料である場合は、特にそれが開口領域１Ａと同一乃至は略同一の屈折率の場合には、開口領域１Ａの一部と見做すこともできる。
透明基材２の樹脂は、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、シクロオレフィン重合体などのポリオレフィン系樹脂、トリアセチルセルロースなどのセルロース系樹脂、或いはアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等である。これら樹脂は、フィルム、シート、板の形態で使用される。なお、「フィルム」、「シート」、「板」は通常厚みにより大まかに区別されが、本発明では単に呼称上の違いのみであり、その意味の区別は特にない。なお、透明基材２の厚みは、例えば１２〜５００μｍである。
【００６２】
［光吸収層］
光吸収層３は、光吸収性の暗色材料で形成すれば良い。暗色材料としては有機材料、無機材料、いずれでも良い。例えば、カーボンブラックやアニリンブラック等の光吸収性色材を樹脂バインダに含有させた、塗料（乃至はインキ）等の樹脂組成物を用いる。なお、暗色の代表色は黒色だが、画像表示色に悪影響しなければ、低明度の茶褐色、紺色、臙脂色、深緑色等の有彩色もあり得る。
なお、樹脂バインダとしては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂等の熱可塑性樹脂でも良いが、固化が迅速などの点で、好ましくは、硬化性樹脂、それも、紫外線や電子線で硬化する電離放射線硬化性樹脂を用いるのが良い。電離放射線硬化性樹脂としては、アクリレート系、エポキシ系、ポリエステル系などの樹脂が挙げられる。
なお、光吸収層３の形成は、光学制御層１の形成後に、表面に露出している透明パターン１Ｐの面にのみ、見当を合わせた印刷等によってパターン形成することで、形成できる。
【００６３】
〔光学制御層の形成法〕
開口領域１Ａと透明パターン１Ｐとからなる光学制御層１を形成する方法は、本発明の光学部材１０としては、特に限定はない。ここで、形成法として、代表的な２例について図１７と図１８を参照して説明する。
【００６４】
第１の形成法は、図１７（Ａ）の様に、先ず透明基材２を準備し、次に図１７（Ｂ）の様に、この透明基材２の面に透明材料からなるインキを印刷して、透明パターン１Ｐを形成する。次に図１７（Ｃ）の様に、透明パターン１Ｐが印刷形成された側の印刷面に、別の透明材料からなる塗液を塗工して、透明パターン１Ｐを埋める開口領域１Ａを形成して、光学部材１０を作製する。
【００６５】
第２の形成法は、図１８（Ａ）の様に、先ず透明基材２を準備し、次に、図１８（Ｂ）の様に、透明パターン１Ｐとは逆凹凸形状の凹条部１Ｐｕが形成された開口領域１Ａを形成する。なお、透明パターン１Ｐとは逆凹凸形状の凹条部１Ｐｕが形成された開口領域１Ａを形成するには、公知の成形法、例えば、加熱された成形型を熱可塑性樹脂層に押圧する熱プレス法、熱可塑性樹脂組成物を成形型内に注入して固化させるキャスティング法、射出成形法、電離放射線硬化型樹脂組成物を成形型上（内）に注入して電離放射線で硬化させる２Ｐ法（フォトポリマー法）等を利用できる。これらの成形法の中でも、２Ｐ法は生産性に優れる点でより好ましい。２Ｐ法では、シリンダ状（円筒状）の成形型を使用して、帯状シートなどを供給しながら連続的に成形できる。帯状シートとして透明基材２を用いれば、透明基材２上に積層された、開口領域１Ａと、そこに透明パターン１Ｐとは逆凹凸形状の凹条部１Ｐｕが形成される。
次に、図１８（Ｃ）の様に、この凹条部１Ｐｕの内部に、透明パターン１Ｐを形成する為の電離放射線硬化型樹脂組成物などの透明材料４４をドクターブレード４５で充填し固化させれば透明パターン１Ｐが形成される。この結果、図１８（Ｄ）の様に、透明基材２上に、開口領域１Ａと透明パターン１Ｐとからなる光学制御層１が積層された形態の光学部材１０が作製される。
なお、帯状シートに剥離性のシートを用い剥離除去すれば、透明基材２が積層されていない光学部材１０も作製できる。
【００６６】
〔その他の層：機能層〕
光学部材１０には、図示はしないが、従来公知のディスプレイ前面用フィルタに於ける各種機能層を更に適宜採用できる。この様な機能層は、大別すると光学機能を担う光学機能層と、光学機能以外の機能を担う非光学機能層がある。光学機能層の例を挙げれば、近赤外線を吸収する近赤外線吸収層、紫外線を吸収する紫外線吸収層、或いは、視覚上の効果が得られる、プラズマディスプレイパネル本体からのネオン光を吸収するネオン光吸収層、表示画像を好みの色調に補正する色補正機能などの特定光透過層、反射防止層（防眩、反射防止、防眩及び反射防止兼用のいずれか）などがある。
また、非光学機能層の例を挙げれば、ディスプレイからの電磁波を遮蔽する電磁波遮蔽層、表面を保護する表面保護層やハードコート層、帯電防止層、汚染防止層、耐衝撃層、２層間の物質移動を防ぐバリア層、２層間を密着させる接着剤層（含む粘着剤層）などがある。
なお、光学機能層及び非光学機能層の夫々の各層は単層で機能を兼用する事もあり、光学機能層と非光学機能層間で兼用する事もある。
【００６７】
《３》画像表示装置
本発明による画像表示装置は、図１９及び図２０に例示する様に、上記の様な光学部材１０と、ディスプレイパネル２０とを備える画像表示装置１００である。本画像表示装置１００は、該ディスプレイパネル２０以外に、筐体（キャビネット）、入出力部品等の他、画像表示装置の用途に応じて、例えば、テレビジョン受像機の場合はチューナ等の、公知の各種部品を備える。これらのその他の構成要素は、特に制限はなく、用途に応じたものとなる。
ディスプレイパネル２０は、プラズマディスプレイパネル、液晶パネル、ＥＬ（電界発光）パネル等の平面画像を表示可能な表示パネルである。また、表示面が平面のブラウン管等でも良い。ディスプレイパネル２０としては、ディスプレイ駆動回路等の各種回路、該駆動回路とディスプレイパネル本体間の配線、これらを一体化するシャーシ、フレーム等を含んでいても良い。従って、ディスプレイパネル２０は、「ディスプレイモジュール」乃至は「パネルモジュール」等と呼ぶこともできる。
【００６８】
本光学部材１０のディスプレイパネル２０に対する配置は、図１９（Ａ）の様に、ディスプレイパネル２０の画像を観察する観察者Ｖ側の前面側（画面側）でも良いし、これとは逆に、図１９（Ｂ）の様に、ディスプレイパネル２０の背面側でも良いし、或いは前面側と背面側の両方の側でも良い。なお、背面側に配置する場合は、ディスプレイパネル２０を背面から照明する光源（図示は略すが、図１（Ｂ）に於いて、光学部材１０の下方に位置する）からの光を受けてディスプレイパネル２０を照明する為の部材となる。
【００６９】
また、画像表示装置１００は、更に、その他の光学部材３０を備えていても良い。その他の光学部材３０は、例えば前記したその他の層として述べた機能層を有する光学部材等である。例えば、電磁波遮蔽フィルタ、色補正フィルタ等である。その他の光学部材３０を配置する位置は、図２０に示す様に用途に応じた位置とする。同図は、本光学部材１０がディスプレイパネル２０の観察者Ｖ側に配置された場合の形態について例示する図面である。図２０（Ａ）は、ディスプレイパネル２０と、このディスプレイパネル２０の観察者Ｖ側に配置した光学部材１０との間に、その他の光学部材３０を配置した形態である。図２０（Ｂ）は、ディスプレイパネル２０の観察者Ｖ側に本光学部材１０を配置し、その他の本光学部材３０は逆にディスプレイパネル２０の背面側に配置した形態である。
【００７０】
《４》用途
本発明による光学部材１０は、各種ディスプレイパネルの観察者側の前面（画面）側、或いは逆側の背面側に配置する用途が好適である。また、この光学部材１０を備える画像表示装置１００は、テレビジョン受像機、測定機器や計器類、事務用機器、医療機器、電算機器、電話機、電子看板、遊戯機器、デジタルフォトフレーム等の画像表示装置として好適である。
【符号の説明】
【００７１】
１ 光線制御層
１Ａ 開口領域
１Ｐ 透明パターン
２ 透明基材
３ 光吸収層
１０ 光学部材
２０ ディスプレイパネル
３０ その他光学部材（機能層）
４０ 従来の光学部材
４１ 透光性単位光学要素
４１ａ 導光部
４１ｂ レンズ部
４２ 楔形部
４４ 樹脂組成物
４５ ドクターブレード
５０ 繰返周期を有する光学部材
５１Ｐ 透明繰返周期パターン
１００ 画像表示装置
Ｂ 分岐点
ＢＰ 母点
Ｌ 境界線分
Ｌｔ ライン部（境界線分の集合）
Ｒ 光線
Ｒａ 外光
Ｓ 単位パターン領域
Ｖ 観察者
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性単位光学要素として開口領域と、該開口領域を画成し該開口領域の屈折率ｎａとは異なる屈折率ｎｐの透明パターンとを有する光学制御層を備えた光学部材であって、
前記透明パターンは、一つの分岐点から延びる境界線分の数の平均値Ｎが、３．０≦Ｎ＜４．０であり、且つ、前記開口領域が繰返周期を持つ方向が存在しない領域を含む、光学部材。
【請求項２】
上記光学制御層に透明基材が積層されている請求項１記載の光学部材。
【請求項３】
ディスプレイパネルと、該ディスプレイパネルの画面側、背面側、又は画面側と背面側に上記請求項１又は２記載の光学部材を備える画像表示装置。
【請求項１】
透光性単位光学要素として開口領域と、該開口領域を画成し該開口領域の屈折率ｎａとは異なる屈折率ｎｐの透明パターンとを有する光学制御層を備えた光学部材であって、
前記透明パターンは、一つの分岐点から延びる境界線分の数の平均値Ｎが、３．０≦Ｎ＜４．０であり、且つ、前記開口領域が繰返周期を持つ方向が存在しない領域を含む、光学部材。
【請求項２】
上記光学制御層に透明基材が積層されている請求項１記載の光学部材。
【請求項３】
ディスプレイパネルと、該ディスプレイパネルの画面側、背面側、又は画面側と背面側に上記請求項１又は２記載の光学部材を備える画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１２−２０３１６９（Ｐ２０１２−２０３１６９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６７２２７（Ｐ２０１１−６７２２７）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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