光拡散部材、光学シート、バックライトユニット、ディスプレイ装置
【課題】光源の位置に合わせてアライメントを行う必要が無く、正面方向の輝度を向上させ、光強度の視角度依存性を低減し、ランプイメージを低減する拡散部材、光学シート、バックライトユニットおよびディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】ディスプレイの照明光路制御用の拡散部材であって、前記拡散部材は、光拡散透過部材４の上に空気層を介して拡散基材５を積層した構成からなり、前記光拡散透過部材４は、基材１と、前記基材１における観察者と反対面１aに成す凹凸形状３と前記基材１の観察者側１bに成す凹凸形状２によって構成されており、さらに前記拡散基材５は、透明樹脂に光拡散領域が分散されてなり、全光線透過率が４０％〜９０％、ヘイズ値が９８％以上であることを特徴とする。
【解決手段】ディスプレイの照明光路制御用の拡散部材であって、前記拡散部材は、光拡散透過部材４の上に空気層を介して拡散基材５を積層した構成からなり、前記光拡散透過部材４は、基材１と、前記基材１における観察者と反対面１aに成す凹凸形状３と前記基材１の観察者側１bに成す凹凸形状２によって構成されており、さらに前記拡散基材５は、透明樹脂に光拡散領域が分散されてなり、全光線透過率が４０％〜９０％、ヘイズ値が９８％以上であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に液晶表示素子を用いたディスプレイ用バックライトユニットにおいて照明光路制御に使用される光拡散部材、光学シートの改良に関するものであり、更には、この光学シートを搭載したバックライトユニット、ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の大型液晶テレビにおいては、複数本の冷陰極管やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を配置した直下型方式バックライトが採用されている。 画像表示素子と光源との間に光散乱性の強い樹脂板（拡散板）が用いられて、光源としての冷陰極管やＬＥＤなどが視認されないようにされている。
拡散板は、光拡散効果により光を全方位に拡散するため、液晶表示画面を暗くする。また、拡散板の板厚は、光散乱性を高めるために通常１〜５ｍｍ程度の厚さを必要とするので、拡散板で少なからず光吸収され、液晶表示画面が暗くなる。
【０００３】
また、液晶テレビは年々薄型化していく傾向があるので、拡散板も薄型化される傾向があり、更なる拡散性能の向上が求められている。
【０００４】
従来、直下型方式バックライトに使用される拡散板は、光源である冷陰極管から出射される光を拡散させ、輝度ムラ（ランプイメージ）を低減させることを目的としている。しかしながら、完全にランプイメージを消すのは難しい。
【０００５】
完全にランプイメージを消すために、無理に拡散粒子を増やした場合には、全光線透過率が下がりすぎ、輝度低下を引き起こす原因となる。
また、全光線透過率を下げないよう拡散板の拡散粒子を減らすと、拡散効果も下がってしまう。
【０００６】
特許文献１〜３には、拡散性能を向上させる手段として、拡散板の出射面にレンズ形状を賦形した例が開示されている。たとえば、拡散板の上に凸型曲面を有するレンズシートが配置されている。
このような拡散板では、光源の配置に合わせてレンズの形状を設計し、レンズのアライメントを決定することが必要であり、製造工程が煩雑化する場合がある。また、拡散板の出射面にレンズ形状を賦形することにより、拡散板の全光線透過率が低下して、液晶表示画面を暗くする場合がある。
【０００７】
液晶表示画面の輝度を向上させる手段として、米国３Ｍ社の登録商標である輝度強調フィルム（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ：ＢＥＦ）がレンズシートとして広く使用されている。
図５は、ＢＥＦの配置の一例を示す断面模式図であり、図６は、ＢＥＦの斜視図である。
図５、図６に示すように、ＢＥＦ１８５は、部材１８６上に、断面三角形状の単位プリズム１８７が一方向に周期的に配列された光学フィルムである。この単位プリズム１８７は光の波長に比較して大きいサイズ（ピッチ）とされている。
【０００８】
ＢＥＦ１８５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）”することができる。すなわち、ＢＥＦ１８５は、ディスプレイの使用時（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ることができる。ここで言う「軸上」とは、視聴者の視野方向Ｆ’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６中に示す視野方向Ｆ’）側である。
【０００９】
しかしながら、ＢＥＦ１８５を用いた場合には、同時に反射／屈折作用による光成分が、視聴者の視野方向Ｆ’に進むことなく横方向に無駄に出射されてしまう場合がある。
図７は、光強度と視野方向Ｆ’に対する角度との関係を示すグラフであって、線Ａは理想的な系の光強度曲線であり、線ＢはＢＥＦ１８５を用いた前記光学シートから出射される光の光強度曲線である。
図７の線Ｂに示すように、ＢＥＦ１８５を用いた前記光学シートでは、視聴者の視野方向Ｆ’、すなわち視野方向Ｆ’に対する角度が０°（軸上方向にあたる）における光強度が最も高められるが、視野方向Ｆ’に対する角度が±９０°近辺には小さな光強度ピーク（サイドローブ）が発生し、横方向から無駄に出射される光も増えてしまっている。
一方、図７の線Ａでは、サイドローブが示されず、視野方向Ｆ’の光強度も線Ｂよりも向上されている。
【００１０】
ＢＥＦ１８５に代表されるレンズシートを用いる際に、透明基材上に拡散フィラーが塗布され、拡散と集光の両方の機能を持つ拡散フィルム（以下、下拡散フィルム）を拡散板とレンズシートとの間に配置することによって、拡散板から出射される拡散光を効率よく集光することができるとともに、拡散板だけでは消しきれない光源の視認性を抑えることができる。
【００１１】
さらにまた、レンズシートと液晶パネルとの間に光拡散フィルムを配置した場合には、サイドローブを低減させることができるとともに、規則的に配列されたレンズと液晶画素との間に生じるモアレ干渉縞を防ぐことができる。
しかし、下拡散フィルムおよび光拡散フィルムを用いる方式は、部材数が増加して、ディスプレイの組立て時の作業が煩雑になるとともに、光学シートの間のゴミが混入するなどの問題が生じる。
【００１２】
特許文献４には、このような問題を解決するための手段として、前記単位プリズムのみからなる光学フィルムを用いるのではなく、単位レンズを二次元方向に一定のピッチで配列してなるアレイ構造の光学フィルムを用いたバックライトユニットが開示されている。
【００１３】
しかし、このような光学フィルムを用いたバックライトユニットにおいては、光源の位置とレンズの位置とのアライメントを行う必要があり、製造工程が煩雑になるという問題が発生した。さらに、光学フィルムを一体積層するために拡散板の出射面を平坦にする必要があるので、拡散板の出射面にレンズを賦形して集光性を高めることができなくなり、視野方向Ｆ’の輝度を向上させて画像の視認性を高めるという手段をとることができなくなった。
【特許文献１】特開２００７−１０３３２１号公報
【特許文献２】特開２００７−１２５１７号公報
【特許文献３】特開２００６−１９５２７６号公報
【特許文献４】特開２００７−２１３０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、光源の位置に合わせてアライメントを行う必要が無く、拡散・集光性を向上させて、正面方向（観察者側）の輝度を向上させることができ、光強度の視角度依存性を低減するとともに、ランプイメージを低減する拡散部材、光学シート、バックライトユニットを提供することを目的とする。
【００１５】
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、光源の光をディスプレイに導く照明光路制御用の光拡散部材であって、光拡散透過部材と、前記光源と反対側に位置する前記光拡散透過部材の箇所に空気層を介して積層された拡散基材とを備え、前記光源側に位置する前記光拡散透過部材の箇所と、前記光源と反対に位置する前記光拡散透過部材の箇所とに、それぞれ凹凸形状を有する構造となっており、前記拡散基材は透明樹脂に光拡散領域が分散されてなり、前記拡散基材は全光線透過率が４０％〜９０％、ヘイズ値が９８％以上である。
【００１６】
本発明の光拡散部材は、前記拡散透過部材における、前記光源側に位置する前記光拡散透過部材の箇所における凹凸形状は、単位レンズが一定のピッチで配列され、かつ前記光源と反対に位置する前記光拡散透過部材の箇所における凹凸形状は単位レンズが一定のピッチで配列され、それら単位レンズのピッチはほぼ同一ピッチであり、前記光源側に位置する前記光拡散透過部材の箇所における単位レンズの中央と、前記光源と反対に位置する前記光拡散透過部材の箇所における単位レンズの中央とは、前記光拡散透過部材の前記光源側と前記光源と反対側とを結ぶ厚さ方向から見たときに約半ピッチずれる位置に配置されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の光拡散部材は、前記光源側に位置する前記光拡散透過部材の箇所における単位レンズの形状が凸曲面形状または三角プリズム形状もしくはマイクロレンズであり、前記凸曲面形状または三角プリズム形状もしくはマイクロレンズは、弧状表面または稜線を有する第一頂部と、前記第一頂部から前記基材へ至る第一傾斜面とを有しており、前記第一頂部に行くに従い、対向する前記第一傾斜面の間の距離が次第に減少するように形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の光拡散部材は、前記光源と反対に位置する前記光拡散透過部材の箇所における単位レンズの形状が凸曲面形状または三角プリズム形状であり、前記凸曲面形状または三角プリズム形状は、弧状表面または稜線を有する第二頂部と、前記第二頂部から前記基材へ至る第二傾斜面とを有しており、前記第二頂部に行くに従い、対向する前記第二傾斜面の間の距離が次第に減少するように形成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の光拡散部材は、前記光拡散透過部材は板状の基材を有し、前記単位レンズは前記基材の厚さ方向の両面に設けられ、前記基材の屈折率をｎとし、前記光源側に位置する前記基材の面における単位レンズのピッチをＰとし、断面視したときに、前記第一傾斜面が前記基材に接合する接合点から前記第一傾斜面への接線が、前記基材の前記光源側に位置する面となす角をθとしたときに、前記基材の厚さＴが下記式（１）を満たすことを特徴とする。
【００２０】
【数１】
【００２１】
本発明の光拡散部材は、前記光拡散領域が光拡散粒子であり、前記拡散基材の厚さが０．１〜５ｍｍであることを特徴とする。
本発明の光拡散部材は、前記透明樹脂が熱可塑性樹脂であり、前記光拡散領域が気泡を含んでなり、前記拡散基材の厚さが２５〜５００μｍであることを特徴とする。
【００２２】
本発明の光拡散部材は、前記拡散基材が少なくとも１軸方向に延伸されてなることを特徴とする。
【００２３】
本発明の光拡散部材は、前記光拡散透過部材が光拡散粒子を含まないことを特徴とする。
【００２４】
本発明の光拡散部材は、前記光拡散透過部材が熱可塑性樹脂からなることを特徴とする。
【００２５】
本発明の拡散部材は、前記光拡散透過部材は板状の基材を有し、前記凹凸形状は前記基材の厚さ方向の両面に設けられ、前記基材が熱可塑性樹脂からなり、前記基材が少なくとも１軸方向に延伸されてなるとことを特徴とする。
【００２６】
本発明の光拡散部材は、前記拡散基材と前記光拡散透過部材とが接着材又は粘着材により積層されていることを特徴とする。
【００２７】
本発明の光学シートは、ディスプレイの照明光路制御用の光学シートであって、前記光学シートは、前記の光拡散部材と光学フィルムとからなり、前記光拡散部材の光源と反対の面に、前記光学フィルムの光源側の面が重ねられて形成されており、前記光学フィルムが、光透過基材と光透過基材用単位レンズとからなり、前記光透過基材の光源と反対の面に複数の前記光透過基材用単位レンズが一定のピッチで配列されており、前記光透過基材用単位レンズの形状が凸曲面形状であり、前記凸曲面形状は、弧状表面を有する第三頂部と、前記第三頂部から前記光透過基材へ至る第三傾斜面とを有しており、前記第三頂部に行くに従い、対向する前記第三傾斜面の間の距離が次第に減少するように形成されていることを特徴とする。
【００２８】
本発明の光学シートは、前記光学フィルムと前記拡散部材との間に、複数の光遮蔽部と、前記複数の光遮蔽部の間に位置する光透過用開口部とが設けられており、前記光透過開口部が、前記光透過基材用単位レンズの前記第二頂部に対応して設けられていることを特徴とする。
【００２９】
本発明の光学シートは、前記光学フィルムと前記拡散部材が、前記光遮蔽部を介して、粘着材もしくは接着剤により接合されることを特徴とする。
本発明のバックライトユニットは、前述の光学シートと、光源と、を備えることを特徴とする。
本発明のディスプレイ装置は、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と、前記画像表示素子の背面に、請求項１６記載のバックライトユニットを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
上記構成によれば、光源の位置に合わせてアライメントを行う必要が無く、拡散・集光性を向上させて、正面方向（観察者側）の輝度を向上させることができ、光強度の視角度依存性を低減するとともに、ランプイメージを低減する拡散部材、光学シート、バックライトユニットおよびディスプレイ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態である光学シート、バックライトユニットおよびディスプレイ装置の一例を示す断面模式図である。
本発明の実施形態であるディスプレイ装置５０は、画像表示素子２４とバックライトユニット４０とから概略構成されている。また、本発明の実施形態であるバックライトユニット４０は、光学シート１５とバックライト部３２とから構成されている。さらにまた、本発明の実施形態である光学シート１５は、光学フィルム９と拡散部材６とから概略構成されている。
【００３２】
光学シート１５は、拡散部材６の観察者側の面５ｂに光学フィルム９の観察者と反対側の面１０ａが、光マスク１４を介して、重ねられて形成されている。光学シート１５は、ディスプレイの照明光路制御用の光学シートであり、ディスプレイ装置の照明光として用いるために、バックライトからの光の光路を制御するものである。
【００３３】
（拡散部材）
本発明の実施形態である拡散部材６（特許請求の範囲の光拡散部材に相当）は、光源の光をディスプレイに導くものであって、拡散基材５と光拡散透過部材４とからなり、拡散基材５の観察者と反対側の面５ｂ（光源側に位置する面５ｂ）に光拡散透過部材４の観察者側の面２a（光源と反対に位置する面２ａ）が空気層７を介して重ねられて形成されている。
【００３４】
（光拡散透過部材）
光拡散透過部材４は、基材１と、観察者側に有する凹凸面２（光源と反対に位置する凹凸面２）と、観察者と反対側面に有する凹凸面３（光源側に位置する凹凸面３）から構成される。
言い換えると、光拡散透過部材４は、光源側に位置する光拡散透過部材４の箇所と、光源と反対に位置する光拡散透過部材４の箇所とに、それぞれ凹凸形状を有する構造となっている。
基材１の観察者側に有する凹凸面２の観察者側の面２aは、拡散基材６の観察者と反対側の面５bと接合されている。
【００３５】
基材１は、全光線透過率が８０％以上であることが好ましい。全光線透過率が８０％以上であれば、正面方向（観察者側）Ｆへ出射させる光の輝度を低下させることがない。
逆に、全光線透過率が８０％未満の場合には、正面方向（観察者側）Ｆへ出射させる光の輝度低下を生じさせるので好ましくない。なお、全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１に準拠した測定値である。
【００３６】
また、基材１は、ヘイズ値が９５％以下であることが好ましい。ヘイズ値が９５％を超える場合には、基材１の観察者と反対側の面１ａに光照度を拡散させるために凹凸層３を形成しても十分な光拡散効果を得ることが出来ないので好ましくない。また、基材１の観察者側には、光強度の角度依存性を緩和すべく、凹凸面２と空気層が存在するために、ヘイズ値が９５%以下でも光強度の角度依存性は十分に緩和することが可能である。なお、ヘイズ値は、ＪＩＳ Ｋ７１３６に準拠した測定値である。
【００３７】
光拡散透過部材４に用いられる材料は、熱可塑性樹脂からなる透明樹脂が好ましく、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ＰＥＴ、ポリプロピレンなどを挙げることができる。また、光拡散透過部材４は、少なくとも１軸方向に延伸されていてもよい。
【００３８】
光拡散透過部材４には、光拡散粒子が含まれないことがより望ましい。光拡散透過部材４に、光拡散粒子が含有された場合には、光拡散透過部材用単位レンズ２８による光拡散効果が弱まってしまうためである。
【００３９】
拡散基材５は、全光線透過率が４０％〜９０％であることが好ましい。全光線透過率が４０％未満の場合には、正面方向（観察者側）Ｆへの出射光の輝度低下を生じさせるので好ましくなく、逆に、全光線透過率が９０％を超える場合には、拡散性能が不十分となり、面内輝度の均一性が悪化するので好ましくない。
【００４０】
拡散基材５は、ヘイズ値が９８％以上であることが好ましい。ヘイズ値が９８％未満の場合は、拡散性能が不十分となり、面内輝度の均一性が悪化するので好ましくない。
【００４１】
拡散基材５は、透明樹脂に光拡散領域が分散されて形成されている。
前記透明樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いることができ、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレンなどを用いることができる。
【００４２】
前記光拡散領域は、光拡散粒子からなることが好ましい。好適な拡散性能を容易に得ることができるためである。
前記光拡散粒子としては、無機酸化物または樹脂からなる透明粒子を用いることができる。無機酸化物からなる透明粒子としては、例えば、シリカ、アルミナなどを用いることができる。また、樹脂からなる透明粒子としては、アクリル粒子、スチレン粒子、スチレンアクリル粒子及びその架橋体；メラミン−ホルマリン縮合物の粒子；ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシ樹脂）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフルオロビニリデン）、及びＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体）等のフッ素ポリマー粒子；シリコーン樹脂粒子などを用いることができる。
また、先に記載した透明粒子から２種類以上の透明粒子を組み合わせて使用してもよい。さらにまた、透明粒子の大きさ、形状は、特に規定されない。
【００４３】
前記光拡散領域として前記光拡散粒子を用いた場合には、拡散基材２６の厚さが０．１〜５ｍｍであることが好ましい。
拡散基板２６の厚みが０．１〜５ｍｍである場合には、最適な拡散性能と輝度を得ることができる。逆に、０．１ｍｍ未満の場合には、拡散性能が足りず、５ｍｍを超える場合には、樹脂量が多いため吸収による輝度低下が生じる。
【００４４】
なお、前記透明樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合には、前記光拡散領域として気泡を用いてもよい。
熱可塑性樹脂の内部に形成された気泡の内部表面が光の乱反射を生じさせ、光拡散粒子を分散させた場合と同等以上の光拡散機能を発現させることができる。そのため、拡散基材７の膜厚をより薄くすることが可能となる。
このような拡散基材７として、白色ＰＥＴや白色ＰＰなどを挙げることができる。白色ＰＥＴは、ＰＥＴと相溶性のない樹脂や酸化チタン（ＴｉＯ２）、硫酸化バリウム（ＢａＳＯ４）のようなフィラーをＰＥＴに分散させた後、該ＰＥＴを２軸延伸法で延伸することにより、該フィラーの周りに気泡を発生させて形成する。
【００４５】
なお、熱可塑性樹脂からなる拡散基材７は、少なくとも１軸方向に延伸されてなればよい。少なくとも１軸方向に延伸されれば、フィラーの周りに気泡を発生させることができるためである。
【００４６】
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２、６−ナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、シクロヘキサンジメタノール共重合ポリエステル樹脂、イソフタル酸共重合ポリエステル樹脂、スピログリコール共重合ポリエステル樹脂、フルオレン共重合ポリエステル樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、脂環式オレフィン共重合樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリエステルアミド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、シクロオレフィンポリマー，およびこれらを成分とする共重合体、またはこれら樹脂の混合物などを用いることができ、特に制限されることはない。
【００４７】
前記光拡散領域として気泡を用いた場合には、拡散基材２６の厚さが２５〜５００μｍであることが好ましい。
拡散基材２６の厚さが２５μｍ未満の場合には、シートのこしが不足し、製造工程やディスプレイ内でしわを発生しやすくなるので好ましくない。また、拡散基材２６の厚さが５００μｍを超える場合には、光学性能に格別問題はないが、剛性が増すためロール状に加工しにくい、スリットが容易にできないなど、従来の拡散板と比較して得られる薄さのメリットが少なくなるので好ましくない。
【００４８】
拡散部材６は、拡散基材５と光拡散透過部材４をそれぞれ別々に押出法、射出成型等により形成した後に、接着材又は粘着材により一体化して形成しても良い。たとえば、接着材又は粘着材としては、一般的に用いられるラミネートなどを用いて拡散基材５と光拡散透過部材４を貼り合せることができる。この際に拡散基材５と光拡散透過部材４の間に、空気層を保持することが好ましい。空気層を有することで、光拡散透過部材４の観察者と反対側の面の光源３０より入射された光Sが、光拡散透過部材４の観察者側の面に有する凹凸面２より射出される際に、適度に屈折するためである。光が適度に屈折することにより、光輝度の角度依存性が緩和される。
【００４９】
なお、光照度を均一化するための凹凸面３は、基材１の観察者と反対側の面１ａに、ＵＶ硬化樹脂などのような放射線硬化樹脂を用いて成形することができる。
【００５０】
さらに、光強度の角度依存性を緩和するための凹凸面２は、基材１の観察者側の面１ｂに、ＵＶ硬化樹脂などのような放射線硬化樹脂を用いて成形することができる。
【００５１】
前記凹凸面３に関しては、一度基材上に放射線効果樹脂を用いて成形した後に、基材１の観察者と反対側の面１aに対して接着材又は粘着材により一体化して形成しても良い。この際に基材として使用する材質としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）等が上げられる。
【００５２】
さらに前記凹凸面２に関しても、一度基材上に放射線効果樹脂を用いて成形した後に、基材１の観察者と反対側の面１aに対して接着材又は粘着材により一体化して形成しても良い。この際に基材として使用する材質としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）等が上げられる。
【００５３】
図１によるバックライトユニットおよびディスプレイ装置においては、光源４１から放射された光Hが前記凹凸面３に入射され、前記拡散透過層１の観察者側の面１ｂに到達するまでに拡散されることにより、輝度の均一化が可能となる。この時点で輝度は均一化されるものの、光の角度依存性は大きいが、光Hが前記１ｂを通過し、さらに拡散透過層１の観察者側に有する前記凹凸面２を通過することにより、光強度の角度依存性が低減される。これにより、光源の位置に合わせてアライメントを行う必要が無く、正面方向の輝度を向上させ、光強度の視角度依存性を低減し、ランプイメージを低減することが可能である。
【００５４】
さらに、前記凹凸面２と前記拡散基材５との間に空気層７を設けることにより、さらに光強度の角度依存性を低減させることが可能である。通常バックライトユニットに使用される熱可塑性樹脂の屈折率は１．４５〜１．５５である。よって前記拡散透過層４と前記拡散基材５との間に、屈折率１．００の空気が存在することにより、さらなる光拡散効果を望むことができ、しいては光強度の角度依存性低減に効果的である。
【００５５】
（光学シート）
図１に示すように、光学シート４０は、光学フィルム９と拡散部材６とが重ねられて形成されている。
（光学フィルム）
光学フィルムは９、光透過基材１０と光透過基材用単位レンズ１１とからなり、光透過基材１０の観察者側の面１１ｂには複数の光透過基材用単位レンズ１１が一定のピッチで配列されている。
【００５６】
光透過基材用単位レンズ１１を、光透過基材１０の観察者側の面１０ｂに形成することにより、拡散部材６を通過してきた光を正面方向（観察者側）Ｆに集光させて、正面方向（観察者側）Ｆの輝度を向上させることができる。
【００５７】
光透過基材１０の観察者と反対側の面１０ａは略平坦な面とされており、複数の光マスク１４が形成され、さらに拡散部材６が接合されている。
光透過基材１０の材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いることができ、拡散部材６に用いた材料を用いてもよい。拡散部材６に用いた材料を接合することで、反りの発生を抑制することができる。
【００５８】
光透過基材用単位レンズ１１の形状は凸曲面形状であり、この凸曲面形状は、弧状表面を有する第二頂部１１ａと、第二頂部１１ａから光透過基材へ至る第二傾斜面１１ｂとを有している。また、光透過基材用単位レンズ１１は、第二頂部１１ａに行くに従い、対向する第二傾斜面１１ｂの間の距離が次第に減少するように形成されている。さらにまた、光透過基材用単位レンズ１１は、谷部１２により離間されて一定のピッチで形成されている。
【００５９】
光学フィルム５と拡散部材９との間には、複数の光マスク１４と、光マスク１４を離間する（光マスク１４の間に位置する）光透過用開口部１３とが設けられている。光マスク１４および光透過用開口部１３のピッチは、光透過基材用単位レンズ１１のピッチとほぼ同じピッチとされている。
光マスク１４の位置は、谷部１２の位置に対応する位置に形成されている。そのため、光透過用開口部１３の位置は、光透過基材用単位レンズ１６の第二頂部１６ａに対応する位置に設けられている。
【００６０】
光マスク１４は、光を透過させない材料から構成されるとともに、観察者側の面９ｂ上に形成された光透過基材用単位レンズ１１を離間する谷部１２の位置と対応する位置に形成されるので、光学フィルム５に入射される光は、光マスク１４を離間して形成される光透過用開口部１３を通り、光透過基材用単位レンズ１１に入射するため、拡散部材９を通過してきた光を効率よく正面方向（観察者側）Ｆへ出射する。
【００６１】
さらに、光マスク１４は、たとえば金属材料や白色反射材などの光反射性部材から構成することができる。この場合、光マスク１４により反射された光は、拡散基材５に戻されて、拡散基材５で再び光拡散された後、正面方向（観察者側）Ｆへ出射される。この工程が繰り返されることにより、バックライト（光源）３０からの光をほとんどすべて正面方向（観察者側）Ｆへ出射させることができる。
【００６２】
本発明の実施形態である拡散部材６は、全光線透過率が４０％〜８０％、ヘイズ値が９８％以上の拡散基材５と、全光線透過率が８０％以上、ヘイズ値が９５％以下である光拡散透過部材４からなる構成なので、集光・拡散特性を向上させ、ランプイメージを低減することができる。
【００６３】
本発明の実施形態である拡散部材６は、拡散基材５と光拡散透過部材４とからなり、拡散基材５の観察者と反対側の面５ｂに光拡散透過部材４の観察者側に有する２aが空気層７を介して重ねられて形成されている構成であるため、拡散特性を向上させ、ランプイメージを低減することができる。
【００６４】
本発明の実施形態である拡散部材６は、拡散基材５が透明樹脂に光拡散粒子を分散させて形成される構成なので、容易に所望の拡散性能を得ることできる。
【００６５】
本発明の実施形態である拡散部材６は、拡散基材５が熱可塑性樹脂に気泡を分散させて形成される構成なので、熱可塑性樹脂の内部に形成された気泡の内部表面が光の乱反射を生じさせ、光拡散粒子を分散させた場合と同等以上の光拡散機能を発現させることができる。そのため、拡散基材５の膜厚をより薄くすることが可能となる。
【００６６】
本発明の実施形態である拡散部材６は、熱可塑性樹脂に、該熱可塑性樹脂と相溶性のない樹脂や酸化チタン（ＴｉＯ２）、硫酸化バリウム（ＢａＳＯ４）のようなフィラーを分散させた後、少なくとも１軸方向に延伸されてなる拡散基材５を有する構成なので、該フィラーの周りに気泡を発生させて形成することができる。そのため、熱可塑性樹脂の内部に形成された気泡の内部表面が光の乱反射を生じさせ、光拡散粒子を分散させた場合と同等以上の光拡散機能を発現させることができる。
【００６７】
本発明の実施形態である拡散部材６は、拡散基材５と光拡散透過部材４とが接着材又は粘着材により積層される構成なので、容易に製造することができ、製造工程を簡略化するとともに、製造コストを低減することができる。
【００６８】
本発明の実施形態である拡散部材６は、光拡散透過部材５が拡散粒子を含まない構成なので、光拡散透過部材用凹凸面３による拡散効果を低減させない。
【００６９】
本発明の実施形態である光学シート１５は、光学フィルム９と拡散部材５との間に、複数の光マスク１４と、光マスク１４を離間する光透過用開口部１３を有し、光学フィルム９を構成する光透過基材１０の観察者側の面１０ｂに配列された複数の光透過基材用単位レンズ１１の第二頂部１１ａに対応するように光マスク１４が形成されている構成なので、透過させる光をほとんど光透過基材用単位レンズ１１の第二頂部１１ａの方向へ出射する光のみとすることができ、正面方向（観察者側）Ｆへの輝度が向上するようにできる。
【００７０】
本発明の実施形態である光学シート１５は、光マスク１４として光反射性部材を用いる構成なので、光マスク１４により透過されない光を拡散基材５に戻して、拡散基材５で再び光拡散させた後、正面方向（観察者側）Ｆへ出射させる工程を繰り返すことができ、バックライト（光源）３０からの光をほとんどすべて正面方向（観察者側）Ｆへ出射させることができる。
【００７１】
（バックライトユニット）
図１に示すように、本発明の実施形態であるバックライトユニット４０は、直下型バックライトユニットであり、光学シート１５と、バックライト部３２とから概略構成されている。また、バックライト部３２は、複数のバックライト（光源）３０と反射板３１とから構成されている。
【００７２】
バックライト（光源）３０は、たとえば、シリンダー形状の複数の光源を用いることができる。シリンダー形状の複数の光源としては、たとえば、複数の線状の蛍光灯、冷陰極管（ＣＣＦＬ）あるいはＬＥＤなどを用いることができる。
反射板３１は、複数のバックライト（光源）３０の正面方向（観察者側）Ｆと反対側に配置され、バックライト（光源）３０から全方向に出射された光のうち、正面方向（観察者側）Ｆと反対側の方向に出射された光を反射させて正面方向（観察者側）Ｆに出射させることができる。その結果、正面方向（観察者側）Ｆに出射された光Ｈは、ほぼバックライト（光源）３０から全方向に出射された光となる。このように反射板３１を用いることによって、光の利用効率を高めることができる。反射板３１としては、光を高効率で反射させる部材であればよく、たとえば、一般的な反射フィルム、反射板などを使用することができる。
【００７３】
光学シート１５を、複数のバックライト（光源）３０の正面方向（観察者側）Ｆに配置することによって、バックライト（光源）３０からの光Sをほぼ取り込むことができる。
光Pは、光学シート５２へ入射され、出射光Pとされる。出射光Pは、光学シート１５の拡散効果により、バックライト（光源）３０のランプイメージがなくされるとともに、光強度の視角度依存性が低減され、さらに、光学シート１５の集光効果により、正面方向（観察者側）Ｆの輝度が向上されて出射される。
【００７４】
本発明の実施形態であるバックライトユニット４０は、先に記載の光学シート１５を備える構成なので、光源３０からの光Sを光学シート１５に入射させて出射する光Pの光拡散性を向上させ、正面方向（観察者側）Ｆの輝度を向上させ、光強度の視覚方向の分布を滑らかにするとともに、ランプイメージを低減させることが可能となる。
【００７５】
（ディスプレイ装置）
図１に示すように、本発明の実施形態であるディスプレイ装置５０は、画像表示素子２４とバックライトユニット４０とから構成されている。
画像表示素子２４は、２枚の偏光板（偏光フィルム）２１、２３と、その間に挟持された液晶パネル２２とからなる。液晶パネル２２は、たとえば、２枚のガラス基板の間に液晶層が充填されて構成されている。
バックライトユニット４０から出射された光Pは、偏光フィルター２３を介して液晶部２２に入射され、偏光フィルター２１を介して正面方向（観察者側）Ｆに出射される。
【００７６】
画像表示素子２４は、画素単位で光を透過／遮光して画像を表示する素子であることが好ましい。画素単位で光を透過／遮光して画像を表示するものであれば、光学シート４０により、正面方向（観察者側）Ｆへの輝度が向上され、光強度の視角度依存性が低減され、さらに、ランプイメージが低減された光を有効に利用して、画像品位の高い画像を表示させることができる。
画像表示素子２４は、液晶表示素子であることが好ましい。液晶表示素子は、画素単位で光を透過／遮光して画像を表示する代表的な素子であり、他の表示素子に比べて、画像品位を高くすることができるとともに、製造コストを低減することができる。
【００７７】
本発明の実施形態であるディスプレイ装置５０には、拡散フィルム、プリズムシート、偏光分離反射シートなどを配置することにより、画像品質を向上させることも可能である。
【００７８】
本発明の実施形態であるディスプレイ装置５０は、先に記載の光学シート１５を用いることにより光拡散特性を向上させた光Pを利用する構成なので、光強度の視覚方向の分布を滑らかにするとともに、ランプイメージを低減した画像を画像表示素子３５に表示することが可能となる。
【００７９】
本発明の実施形態であるディスプレイ装置５０は、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２４で、先に記載のバックライトユニット５０により集光・拡散特性を向上させた光Pを利用する構成であるため、正面方向（観察者側）Ｆの輝度を向上させ、光強度の視覚方向の分布を滑らかにするとともに、ランプイメージを低減した画像を得ることができる。
【００８０】
（実施形態２）
図３は、本発明の実施形態である光学シート、バックライトユニットおよびディスプレイ装置の別の一例を示す断面模式図である。実施形態１と同様の部材には、同様の符号をつけて記載している。
【００８１】
実施形態１と異なる点は、光拡散透過部材７１は、基材７１の観察者側に光屈折用単位レンズ６１を有し、かつ観察者と反対側面に凸曲面形状の光拡散透過部材用単位レンズ６２を有する点である。
前記基材１の観察者側に形成される光屈折用単位レンズ６１は、弧状表面を有する第三頂部６１ａと、第三頂部６１ａから基材７０へ至る第三傾斜面６１ｂとを有している。また、光屈折用単位レンズ６１は、第三頂部６１ａに行くに従い、対向する第三傾斜面６１ｂの間の距離が次第に減少するように形成されている。さらにまた、光屈折用単位レンズ６１は、谷部６３により離間されて一定のピッチで形成されている。
前記基材の観察者側と反対側に形成される光拡散透過部材用単位レンズ６２は弧状表面を有する第四頂部６２ａと、第四頂部６２ａから基材１へ至る第四傾斜面６２ｂとを有している。また、光拡散透過部材用単位レンズ６２は、第四頂部６２ａに行くに従い、対向する第四傾斜面６２ｂの間の距離が次第に減少するように形成されている。さらにまた、光拡散透過部材用単位６１は、谷部６４により離間されて一定のピッチで形成されている。
さらに前記光屈折用単位レンズ６１と前記光拡散透過用単位レンズ６２とは平行に配置されており、且つ前記光屈折用単位レンズ６１の第三頂部６１ａと前記光拡散透過部材用単位レンズ同士の谷間６４とが向き合うように光拡散透過部材７１の光源側と前光源と反対側とを結ぶ厚さ方向から見た状態で半ピッチずらした用に配列されている。
上記の点を除いては、本発明の実施形態であるディスプレイ装置５１は、実施形態１とほぼ同様な構成で形成されている。すなわち、ディスプレイ装置５１は、画像表示素子２４とバックライトユニット４０とから構成されている。また、本発明の実施形態であるバックライトユニット４０は、光学シート１５、バックライト部３２とから構成されている。バックライト部３２は、バックライト（光源）３０および反射板３１とから構成されている。本発明の実施形態である光学シート１５は、光学フィルム９と拡散部材５３とから構成されている。
バックライト（光源）３０から光学シート１５に入射された光Sは、光学シート１５の内部で拡散・集光され、光学フィルム９の光透過基材用単位レンズ１１から正面方向（観察者側）Ｆへ出射光Pとして出射される。
（光拡散透過部材）
前記光拡散透過部材７１は前述の通り、前記基材１の観察者側にある光屈折用単位レンズ６１と前記基材１の観察者と反対側にある光拡散透過部材用レンズ６２が半ピッチずれた状態で平行に配置されている。
かつ前記光拡散透過部材４の屈折率をｎとし、前記観察者と反対側の単位レンズのピッチをＰとし、断面視したときに、前記第四傾斜面６２ｂが前記基材１に接合する接合点から前記第一傾斜面への接線が、前記基材の観察者と反対側の面となす角をθとしたときに、前記基材の厚さＴが下記式（１）を満たす構造となっている。
【００８２】
【数１】
【００８３】
これにより図３に示すように、上記式（２）の関係が満たされる場合には、図３に示すように、光源からの光は、矢印Sで示すように光拡散透過部材用単位レンズ２８に入射され、その凸曲面で矢印Ｌのように屈折され、光拡散透過部材７１の内部で１回集光された後、隣り合う光拡散透過部材用単位レンズ６２による拡散光が重なる範囲まで拡散されて、光屈折用単位レンズ６１へ出射される。さらに拡散された光線は、光屈折用単位レンズから出射され、拡散基材５の観察者側の面５ｂに入射され、光線はさらに拡散された後、拡散基材５の観察者面（入射面）２６ａから正面方向Fへ向けて出射される。
このような光の拡散がなされることにより、ランプイメージを低減することができ、光強度の視角度依存性を低減した出射光とすることができる。なお、ランプイメージの低減とは、線状光源３０の光を散乱させて輝度のムラをなくし、なおかつ光源３０が透けて見えないようにすることである。
【００８４】
しかし、光拡散透過用単位レンズを用いても、図３に示されているような、光拡散透過部材７１に対して垂直且つ、光拡散透過部材用単位レンズ６１の頂部より入射される光線を拡散させることは困難である。
【００８５】
このような光線に対しては、図４に示すように基材１の観察者側に、基材１の観察者と反対側に設けられた光拡散透過部材用単位レンズ６１とほぼ同じピッチでなおかつ、前記光拡散透過部材用単位レンズ６１と半ピッチずれた状態で光屈折用単位レンズを設け上記のような光線を屈折させることでランプイメージの低減が可能となる。
このような構造を用いれば、図４に示すように光拡散透過部材４に対して垂直且つ、光拡散透過部材用単位レンズ６１の頂部より入射される光線S１は、基材１を通過する時点で、拡散、屈折が成されない状態であるが、基材１から観察者側に出射される部位が光屈折用単位レンズの谷間となる。この位置は空気層７であるために光は、屈折光Ｑ１として出射されるために、ランプイメージの低減が可能となる。
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
【実施例】
【００８６】
（実施例１）
まず、光拡散透過部材を作成した。光拡散透過部材用の基材として、透明で厚みが１.５mm且つ、片面にマット構造を有するPC（ポリカーボネート）板を用意し、このPC板のマット構造を有する面と反対側に、UV樹脂を使用し、シリンドリカルレンズを成形した。これを、実施例１の光拡散透過部材とする。
【００８７】
次に、MS（メタクリルスチレン）ベースの拡散基材を用意し、この拡散基材の片面と前記実施例１の光拡散透過部材のマット構造を有する面とを粘着剤を用いて貼り合せた。さらに、一面に光透過基材用単位レンズを備え、他面に前記光透過基材用単位レンズの位置に対応して形成された反射層を有する光学フィルムを準備し、前記拡散基材における、前記実施例１の光拡散透過部材が貼られていない側に、粘着剤を用いて貼り合せ、実施例１の光学シートを作成した。
【００８８】
実施例１の光学シートを、冷陰極管との距離が３ｍｍとなるように設定して、なおかつ冷陰極管と冷陰極管との間隔が一律２０mmになるように設定して直下式バックライトユニットを作製した。これを、液晶ディスプレイ装置の背面側に設置して、正面側からランプイメージが見えるかどうか確認した。実施例１の光学シートを用いた場合は、ランプイメージは見えなかった。
【００８９】
（実施例２）
まず、PS（ポリスチレン）ベースの拡散基材を用意し、一面に光透過基材用単位レンズを備え、他面に前記光透過基材用単位レンズの位置に対応して形成された反射層を有する光学フィルムを準備し、前記拡散基材の片面に粘着剤を介して貼り合せ、実施例２の第一光学シートを作成した。
【００９０】
次に、単層押出し成形により光拡散透過部材を作成した。この拡散透過層は観察者と反対側の面に光拡散透層用単位レンズが一定のピッチで並んだ構造を有し、且つ観察者側の面に光屈折層単位レンズが前記光拡散透過部材用単位レンズと同じピッチで並んだ構造となっている。さらにこの光拡散透過部材を垂直に観察したときに、前記光拡散透過部材用単位レンズの頂部と、光屈折用単位レンズの谷部が一致するよう、光屈折用単位レンズは光拡散透過部材用単位レンズと半ピッチずれるようにした。このようにして実施例２の第二光学シートを作成した。
【００９１】
実施例２の第二光学シートを冷陰極管との距離が３ｍｍとなるように設定して、なおかつ冷陰極管と冷陰極管との間隔が一律２０mmになるように設定して直下式バックライトユニットを作製した。さらに第二光学シートの上に実施例２の第一光学シートを積層した。これを、液晶ディスプレイ装置の背面側に設置して、正面側からランプイメージが見えるかどうか確認した。実施例２の光学シートを用いた場合は、ランプイメージは見えなかった。
【００９２】
（比較例１）
比較例としてPS（ポリスチレン）ベースの拡散基材を用意し、一面に光透過基材用単位レンズを備え、他面に前記光透過基材用単位レンズの位置に対応して形成された反射層を有する光学フィルムを準備し、前記拡散基材の片面に粘着剤を介して貼り合せた光学シートを作成した。（比較例１の光学シート）
【００９３】
次に、比較例１の光学シートを用いて、実施例１と同様にランプイメージの評価を行った。比較例１の光学シートを用いた場合は、ランプイメージが見え、ＮＧレベルであった。
【００９４】
試験例として下記のサンプルを作成した。
【００９５】
実施例１において、拡散板の透過率、ヘイズ値、を各種試験するために、試験例１〜６を作成した。その試験例を表１に示す。
【００９６】
【表１】
【００９７】
実施例２において、拡散板の透過率、ヘイズ値、を各種試験するために、試験例７〜１２を作成した。その試験例を表２に示す。
【００９８】
【表２】
【００９９】
（光学シートの評価）
拡散性の評価は、試験例１〜１２の液晶表示装置の液晶表示パネルに白一色の画像を表示し、冷陰極管の垂直方向の輝度を、位置を変えて測定して得られた輝度分布データにより行った。
なお、輝度分布は冷陰極管に対応した波型の分布が得られるので、中心の５本分の冷陰極管に相当する輝度データを抽出して平均輝度を算出した後、平均輝度に対する輝度変化（％）を算出した。この輝度変化の標準偏差σが１％以内であれば、光学シートの拡散性が良好と判定した。
【０１００】
上記試験によれば、試験例１,２,４，５，７，８，９、１０,１１に関しては輝度変化の標準偏差σが１％以内であり、良好と判断した。
しかし、試験例３，６，９，１２に関しては、前記標準偏差σが１％を超えたためにNGと判断した。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施形態であるディスプレイ装置の断面模式図である。
【図２】本発明の実施形態であるディスプレイ装置の断面模式図である。
【図３】本発明の実施形態である光拡散透過部材用単位レンズを光線が通過する際の模式図である。
【図４】本発明の実施形態である、光屈折用単位レンズによる、光線の屈折の様子を示す模式図である。
【図５】ＢＥＦの配置の一例を示す断面模式図である。
【図６】ＢＥＦの斜視図である。
【図７】光強度と視野方向に対する角度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０２】
S,Q…光、P…ピッチ、ｌ…接線、Ｔ…基材フィルムの厚さ、θ…基材フィルムの一面と接線ｌがなす角度、１,７０…基材、２…基材１の観察者側に有する凹凸面、３…基材１の観察者と反対側面に有する凹凸面、４,７１…光拡散透過部材、５…拡散基材、６…拡散部材、７…空気層、９…光学フィルム、１０…光透過基材、１０a…光透過基材の観察者と反対側の面、１０b…光透過基材の観察者側の面、１１…光透過基材用単位レンズ、１１a…第二頂部、１１b…第二傾斜面、１２…光拡散透過基材用単位レンズの谷部、１３…光通過用開口部、１４…光マスク、１５,７２…光学シート、２１,２３…偏光板、２２…液晶パネル、２４…画像表示素子、３０…光源、３１…反射板、３２…バックライト部、４０,４１…バックライトユニット、５０,５１…液晶ディスプレイ、１８２…拡散フィルム、１８４…光拡散フィルム、１８５…ＢＥＦ、１８６…透明部材、１８７…単位プリズム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に液晶表示素子を用いたディスプレイ用バックライトユニットにおいて照明光路制御に使用される光拡散部材、光学シートの改良に関するものであり、更には、この光学シートを搭載したバックライトユニット、ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の大型液晶テレビにおいては、複数本の冷陰極管やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を配置した直下型方式バックライトが採用されている。 画像表示素子と光源との間に光散乱性の強い樹脂板（拡散板）が用いられて、光源としての冷陰極管やＬＥＤなどが視認されないようにされている。
拡散板は、光拡散効果により光を全方位に拡散するため、液晶表示画面を暗くする。また、拡散板の板厚は、光散乱性を高めるために通常１〜５ｍｍ程度の厚さを必要とするので、拡散板で少なからず光吸収され、液晶表示画面が暗くなる。
【０００３】
また、液晶テレビは年々薄型化していく傾向があるので、拡散板も薄型化される傾向があり、更なる拡散性能の向上が求められている。
【０００４】
従来、直下型方式バックライトに使用される拡散板は、光源である冷陰極管から出射される光を拡散させ、輝度ムラ（ランプイメージ）を低減させることを目的としている。しかしながら、完全にランプイメージを消すのは難しい。
【０００５】
完全にランプイメージを消すために、無理に拡散粒子を増やした場合には、全光線透過率が下がりすぎ、輝度低下を引き起こす原因となる。
また、全光線透過率を下げないよう拡散板の拡散粒子を減らすと、拡散効果も下がってしまう。
【０００６】
特許文献１〜３には、拡散性能を向上させる手段として、拡散板の出射面にレンズ形状を賦形した例が開示されている。たとえば、拡散板の上に凸型曲面を有するレンズシートが配置されている。
このような拡散板では、光源の配置に合わせてレンズの形状を設計し、レンズのアライメントを決定することが必要であり、製造工程が煩雑化する場合がある。また、拡散板の出射面にレンズ形状を賦形することにより、拡散板の全光線透過率が低下して、液晶表示画面を暗くする場合がある。
【０００７】
液晶表示画面の輝度を向上させる手段として、米国３Ｍ社の登録商標である輝度強調フィルム（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ：ＢＥＦ）がレンズシートとして広く使用されている。
図５は、ＢＥＦの配置の一例を示す断面模式図であり、図６は、ＢＥＦの斜視図である。
図５、図６に示すように、ＢＥＦ１８５は、部材１８６上に、断面三角形状の単位プリズム１８７が一方向に周期的に配列された光学フィルムである。この単位プリズム１８７は光の波長に比較して大きいサイズ（ピッチ）とされている。
【０００８】
ＢＥＦ１８５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）”することができる。すなわち、ＢＥＦ１８５は、ディスプレイの使用時（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ることができる。ここで言う「軸上」とは、視聴者の視野方向Ｆ’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６中に示す視野方向Ｆ’）側である。
【０００９】
しかしながら、ＢＥＦ１８５を用いた場合には、同時に反射／屈折作用による光成分が、視聴者の視野方向Ｆ’に進むことなく横方向に無駄に出射されてしまう場合がある。
図７は、光強度と視野方向Ｆ’に対する角度との関係を示すグラフであって、線Ａは理想的な系の光強度曲線であり、線ＢはＢＥＦ１８５を用いた前記光学シートから出射される光の光強度曲線である。
図７の線Ｂに示すように、ＢＥＦ１８５を用いた前記光学シートでは、視聴者の視野方向Ｆ’、すなわち視野方向Ｆ’に対する角度が０°（軸上方向にあたる）における光強度が最も高められるが、視野方向Ｆ’に対する角度が±９０°近辺には小さな光強度ピーク（サイドローブ）が発生し、横方向から無駄に出射される光も増えてしまっている。
一方、図７の線Ａでは、サイドローブが示されず、視野方向Ｆ’の光強度も線Ｂよりも向上されている。
【００１０】
ＢＥＦ１８５に代表されるレンズシートを用いる際に、透明基材上に拡散フィラーが塗布され、拡散と集光の両方の機能を持つ拡散フィルム（以下、下拡散フィルム）を拡散板とレンズシートとの間に配置することによって、拡散板から出射される拡散光を効率よく集光することができるとともに、拡散板だけでは消しきれない光源の視認性を抑えることができる。
【００１１】
さらにまた、レンズシートと液晶パネルとの間に光拡散フィルムを配置した場合には、サイドローブを低減させることができるとともに、規則的に配列されたレンズと液晶画素との間に生じるモアレ干渉縞を防ぐことができる。
しかし、下拡散フィルムおよび光拡散フィルムを用いる方式は、部材数が増加して、ディスプレイの組立て時の作業が煩雑になるとともに、光学シートの間のゴミが混入するなどの問題が生じる。
【００１２】
特許文献４には、このような問題を解決するための手段として、前記単位プリズムのみからなる光学フィルムを用いるのではなく、単位レンズを二次元方向に一定のピッチで配列してなるアレイ構造の光学フィルムを用いたバックライトユニットが開示されている。
【００１３】
しかし、このような光学フィルムを用いたバックライトユニットにおいては、光源の位置とレンズの位置とのアライメントを行う必要があり、製造工程が煩雑になるという問題が発生した。さらに、光学フィルムを一体積層するために拡散板の出射面を平坦にする必要があるので、拡散板の出射面にレンズを賦形して集光性を高めることができなくなり、視野方向Ｆ’の輝度を向上させて画像の視認性を高めるという手段をとることができなくなった。
【特許文献１】特開２００７−１０３３２１号公報
【特許文献２】特開２００７−１２５１７号公報
【特許文献３】特開２００６−１９５２７６号公報
【特許文献４】特開２００７−２１３０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、光源の位置に合わせてアライメントを行う必要が無く、拡散・集光性を向上させて、正面方向（観察者側）の輝度を向上させることができ、光強度の視角度依存性を低減するとともに、ランプイメージを低減する拡散部材、光学シート、バックライトユニットを提供することを目的とする。
【００１５】
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、光源の光をディスプレイに導く照明光路制御用の光拡散部材であって、光拡散透過部材と、前記光源と反対側に位置する前記光拡散透過部材の箇所に空気層を介して積層された拡散基材とを備え、前記光源側に位置する前記光拡散透過部材の箇所と、前記光源と反対に位置する前記光拡散透過部材の箇所とに、それぞれ凹凸形状を有する構造となっており、前記拡散基材は透明樹脂に光拡散領域が分散されてなり、前記拡散基材は全光線透過率が４０％〜９０％、ヘイズ値が９８％以上である。
【００１６】
本発明の光拡散部材は、前記拡散透過部材における、前記光源側に位置する前記光拡散透過部材の箇所における凹凸形状は、単位レンズが一定のピッチで配列され、かつ前記光源と反対に位置する前記光拡散透過部材の箇所における凹凸形状は単位レンズが一定のピッチで配列され、それら単位レンズのピッチはほぼ同一ピッチであり、前記光源側に位置する前記光拡散透過部材の箇所における単位レンズの中央と、前記光源と反対に位置する前記光拡散透過部材の箇所における単位レンズの中央とは、前記光拡散透過部材の前記光源側と前記光源と反対側とを結ぶ厚さ方向から見たときに約半ピッチずれる位置に配置されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の光拡散部材は、前記光源側に位置する前記光拡散透過部材の箇所における単位レンズの形状が凸曲面形状または三角プリズム形状もしくはマイクロレンズであり、前記凸曲面形状または三角プリズム形状もしくはマイクロレンズは、弧状表面または稜線を有する第一頂部と、前記第一頂部から前記基材へ至る第一傾斜面とを有しており、前記第一頂部に行くに従い、対向する前記第一傾斜面の間の距離が次第に減少するように形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の光拡散部材は、前記光源と反対に位置する前記光拡散透過部材の箇所における単位レンズの形状が凸曲面形状または三角プリズム形状であり、前記凸曲面形状または三角プリズム形状は、弧状表面または稜線を有する第二頂部と、前記第二頂部から前記基材へ至る第二傾斜面とを有しており、前記第二頂部に行くに従い、対向する前記第二傾斜面の間の距離が次第に減少するように形成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の光拡散部材は、前記光拡散透過部材は板状の基材を有し、前記単位レンズは前記基材の厚さ方向の両面に設けられ、前記基材の屈折率をｎとし、前記光源側に位置する前記基材の面における単位レンズのピッチをＰとし、断面視したときに、前記第一傾斜面が前記基材に接合する接合点から前記第一傾斜面への接線が、前記基材の前記光源側に位置する面となす角をθとしたときに、前記基材の厚さＴが下記式（１）を満たすことを特徴とする。
【００２０】
【数１】
【００２１】
本発明の光拡散部材は、前記光拡散領域が光拡散粒子であり、前記拡散基材の厚さが０．１〜５ｍｍであることを特徴とする。
本発明の光拡散部材は、前記透明樹脂が熱可塑性樹脂であり、前記光拡散領域が気泡を含んでなり、前記拡散基材の厚さが２５〜５００μｍであることを特徴とする。
【００２２】
本発明の光拡散部材は、前記拡散基材が少なくとも１軸方向に延伸されてなることを特徴とする。
【００２３】
本発明の光拡散部材は、前記光拡散透過部材が光拡散粒子を含まないことを特徴とする。
【００２４】
本発明の光拡散部材は、前記光拡散透過部材が熱可塑性樹脂からなることを特徴とする。
【００２５】
本発明の拡散部材は、前記光拡散透過部材は板状の基材を有し、前記凹凸形状は前記基材の厚さ方向の両面に設けられ、前記基材が熱可塑性樹脂からなり、前記基材が少なくとも１軸方向に延伸されてなるとことを特徴とする。
【００２６】
本発明の光拡散部材は、前記拡散基材と前記光拡散透過部材とが接着材又は粘着材により積層されていることを特徴とする。
【００２７】
本発明の光学シートは、ディスプレイの照明光路制御用の光学シートであって、前記光学シートは、前記の光拡散部材と光学フィルムとからなり、前記光拡散部材の光源と反対の面に、前記光学フィルムの光源側の面が重ねられて形成されており、前記光学フィルムが、光透過基材と光透過基材用単位レンズとからなり、前記光透過基材の光源と反対の面に複数の前記光透過基材用単位レンズが一定のピッチで配列されており、前記光透過基材用単位レンズの形状が凸曲面形状であり、前記凸曲面形状は、弧状表面を有する第三頂部と、前記第三頂部から前記光透過基材へ至る第三傾斜面とを有しており、前記第三頂部に行くに従い、対向する前記第三傾斜面の間の距離が次第に減少するように形成されていることを特徴とする。
【００２８】
本発明の光学シートは、前記光学フィルムと前記拡散部材との間に、複数の光遮蔽部と、前記複数の光遮蔽部の間に位置する光透過用開口部とが設けられており、前記光透過開口部が、前記光透過基材用単位レンズの前記第二頂部に対応して設けられていることを特徴とする。
【００２９】
本発明の光学シートは、前記光学フィルムと前記拡散部材が、前記光遮蔽部を介して、粘着材もしくは接着剤により接合されることを特徴とする。
本発明のバックライトユニットは、前述の光学シートと、光源と、を備えることを特徴とする。
本発明のディスプレイ装置は、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と、前記画像表示素子の背面に、請求項１６記載のバックライトユニットを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
上記構成によれば、光源の位置に合わせてアライメントを行う必要が無く、拡散・集光性を向上させて、正面方向（観察者側）の輝度を向上させることができ、光強度の視角度依存性を低減するとともに、ランプイメージを低減する拡散部材、光学シート、バックライトユニットおよびディスプレイ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態である光学シート、バックライトユニットおよびディスプレイ装置の一例を示す断面模式図である。
本発明の実施形態であるディスプレイ装置５０は、画像表示素子２４とバックライトユニット４０とから概略構成されている。また、本発明の実施形態であるバックライトユニット４０は、光学シート１５とバックライト部３２とから構成されている。さらにまた、本発明の実施形態である光学シート１５は、光学フィルム９と拡散部材６とから概略構成されている。
【００３２】
光学シート１５は、拡散部材６の観察者側の面５ｂに光学フィルム９の観察者と反対側の面１０ａが、光マスク１４を介して、重ねられて形成されている。光学シート１５は、ディスプレイの照明光路制御用の光学シートであり、ディスプレイ装置の照明光として用いるために、バックライトからの光の光路を制御するものである。
【００３３】
（拡散部材）
本発明の実施形態である拡散部材６（特許請求の範囲の光拡散部材に相当）は、光源の光をディスプレイに導くものであって、拡散基材５と光拡散透過部材４とからなり、拡散基材５の観察者と反対側の面５ｂ（光源側に位置する面５ｂ）に光拡散透過部材４の観察者側の面２a（光源と反対に位置する面２ａ）が空気層７を介して重ねられて形成されている。
【００３４】
（光拡散透過部材）
光拡散透過部材４は、基材１と、観察者側に有する凹凸面２（光源と反対に位置する凹凸面２）と、観察者と反対側面に有する凹凸面３（光源側に位置する凹凸面３）から構成される。
言い換えると、光拡散透過部材４は、光源側に位置する光拡散透過部材４の箇所と、光源と反対に位置する光拡散透過部材４の箇所とに、それぞれ凹凸形状を有する構造となっている。
基材１の観察者側に有する凹凸面２の観察者側の面２aは、拡散基材６の観察者と反対側の面５bと接合されている。
【００３５】
基材１は、全光線透過率が８０％以上であることが好ましい。全光線透過率が８０％以上であれば、正面方向（観察者側）Ｆへ出射させる光の輝度を低下させることがない。
逆に、全光線透過率が８０％未満の場合には、正面方向（観察者側）Ｆへ出射させる光の輝度低下を生じさせるので好ましくない。なお、全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１に準拠した測定値である。
【００３６】
また、基材１は、ヘイズ値が９５％以下であることが好ましい。ヘイズ値が９５％を超える場合には、基材１の観察者と反対側の面１ａに光照度を拡散させるために凹凸層３を形成しても十分な光拡散効果を得ることが出来ないので好ましくない。また、基材１の観察者側には、光強度の角度依存性を緩和すべく、凹凸面２と空気層が存在するために、ヘイズ値が９５%以下でも光強度の角度依存性は十分に緩和することが可能である。なお、ヘイズ値は、ＪＩＳ Ｋ７１３６に準拠した測定値である。
【００３７】
光拡散透過部材４に用いられる材料は、熱可塑性樹脂からなる透明樹脂が好ましく、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ＰＥＴ、ポリプロピレンなどを挙げることができる。また、光拡散透過部材４は、少なくとも１軸方向に延伸されていてもよい。
【００３８】
光拡散透過部材４には、光拡散粒子が含まれないことがより望ましい。光拡散透過部材４に、光拡散粒子が含有された場合には、光拡散透過部材用単位レンズ２８による光拡散効果が弱まってしまうためである。
【００３９】
拡散基材５は、全光線透過率が４０％〜９０％であることが好ましい。全光線透過率が４０％未満の場合には、正面方向（観察者側）Ｆへの出射光の輝度低下を生じさせるので好ましくなく、逆に、全光線透過率が９０％を超える場合には、拡散性能が不十分となり、面内輝度の均一性が悪化するので好ましくない。
【００４０】
拡散基材５は、ヘイズ値が９８％以上であることが好ましい。ヘイズ値が９８％未満の場合は、拡散性能が不十分となり、面内輝度の均一性が悪化するので好ましくない。
【００４１】
拡散基材５は、透明樹脂に光拡散領域が分散されて形成されている。
前記透明樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いることができ、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレンなどを用いることができる。
【００４２】
前記光拡散領域は、光拡散粒子からなることが好ましい。好適な拡散性能を容易に得ることができるためである。
前記光拡散粒子としては、無機酸化物または樹脂からなる透明粒子を用いることができる。無機酸化物からなる透明粒子としては、例えば、シリカ、アルミナなどを用いることができる。また、樹脂からなる透明粒子としては、アクリル粒子、スチレン粒子、スチレンアクリル粒子及びその架橋体；メラミン−ホルマリン縮合物の粒子；ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシ樹脂）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフルオロビニリデン）、及びＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体）等のフッ素ポリマー粒子；シリコーン樹脂粒子などを用いることができる。
また、先に記載した透明粒子から２種類以上の透明粒子を組み合わせて使用してもよい。さらにまた、透明粒子の大きさ、形状は、特に規定されない。
【００４３】
前記光拡散領域として前記光拡散粒子を用いた場合には、拡散基材２６の厚さが０．１〜５ｍｍであることが好ましい。
拡散基板２６の厚みが０．１〜５ｍｍである場合には、最適な拡散性能と輝度を得ることができる。逆に、０．１ｍｍ未満の場合には、拡散性能が足りず、５ｍｍを超える場合には、樹脂量が多いため吸収による輝度低下が生じる。
【００４４】
なお、前記透明樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合には、前記光拡散領域として気泡を用いてもよい。
熱可塑性樹脂の内部に形成された気泡の内部表面が光の乱反射を生じさせ、光拡散粒子を分散させた場合と同等以上の光拡散機能を発現させることができる。そのため、拡散基材７の膜厚をより薄くすることが可能となる。
このような拡散基材７として、白色ＰＥＴや白色ＰＰなどを挙げることができる。白色ＰＥＴは、ＰＥＴと相溶性のない樹脂や酸化チタン（ＴｉＯ２）、硫酸化バリウム（ＢａＳＯ４）のようなフィラーをＰＥＴに分散させた後、該ＰＥＴを２軸延伸法で延伸することにより、該フィラーの周りに気泡を発生させて形成する。
【００４５】
なお、熱可塑性樹脂からなる拡散基材７は、少なくとも１軸方向に延伸されてなればよい。少なくとも１軸方向に延伸されれば、フィラーの周りに気泡を発生させることができるためである。
【００４６】
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２、６−ナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、シクロヘキサンジメタノール共重合ポリエステル樹脂、イソフタル酸共重合ポリエステル樹脂、スピログリコール共重合ポリエステル樹脂、フルオレン共重合ポリエステル樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、脂環式オレフィン共重合樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリエステルアミド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、シクロオレフィンポリマー，およびこれらを成分とする共重合体、またはこれら樹脂の混合物などを用いることができ、特に制限されることはない。
【００４７】
前記光拡散領域として気泡を用いた場合には、拡散基材２６の厚さが２５〜５００μｍであることが好ましい。
拡散基材２６の厚さが２５μｍ未満の場合には、シートのこしが不足し、製造工程やディスプレイ内でしわを発生しやすくなるので好ましくない。また、拡散基材２６の厚さが５００μｍを超える場合には、光学性能に格別問題はないが、剛性が増すためロール状に加工しにくい、スリットが容易にできないなど、従来の拡散板と比較して得られる薄さのメリットが少なくなるので好ましくない。
【００４８】
拡散部材６は、拡散基材５と光拡散透過部材４をそれぞれ別々に押出法、射出成型等により形成した後に、接着材又は粘着材により一体化して形成しても良い。たとえば、接着材又は粘着材としては、一般的に用いられるラミネートなどを用いて拡散基材５と光拡散透過部材４を貼り合せることができる。この際に拡散基材５と光拡散透過部材４の間に、空気層を保持することが好ましい。空気層を有することで、光拡散透過部材４の観察者と反対側の面の光源３０より入射された光Sが、光拡散透過部材４の観察者側の面に有する凹凸面２より射出される際に、適度に屈折するためである。光が適度に屈折することにより、光輝度の角度依存性が緩和される。
【００４９】
なお、光照度を均一化するための凹凸面３は、基材１の観察者と反対側の面１ａに、ＵＶ硬化樹脂などのような放射線硬化樹脂を用いて成形することができる。
【００５０】
さらに、光強度の角度依存性を緩和するための凹凸面２は、基材１の観察者側の面１ｂに、ＵＶ硬化樹脂などのような放射線硬化樹脂を用いて成形することができる。
【００５１】
前記凹凸面３に関しては、一度基材上に放射線効果樹脂を用いて成形した後に、基材１の観察者と反対側の面１aに対して接着材又は粘着材により一体化して形成しても良い。この際に基材として使用する材質としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）等が上げられる。
【００５２】
さらに前記凹凸面２に関しても、一度基材上に放射線効果樹脂を用いて成形した後に、基材１の観察者と反対側の面１aに対して接着材又は粘着材により一体化して形成しても良い。この際に基材として使用する材質としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）等が上げられる。
【００５３】
図１によるバックライトユニットおよびディスプレイ装置においては、光源４１から放射された光Hが前記凹凸面３に入射され、前記拡散透過層１の観察者側の面１ｂに到達するまでに拡散されることにより、輝度の均一化が可能となる。この時点で輝度は均一化されるものの、光の角度依存性は大きいが、光Hが前記１ｂを通過し、さらに拡散透過層１の観察者側に有する前記凹凸面２を通過することにより、光強度の角度依存性が低減される。これにより、光源の位置に合わせてアライメントを行う必要が無く、正面方向の輝度を向上させ、光強度の視角度依存性を低減し、ランプイメージを低減することが可能である。
【００５４】
さらに、前記凹凸面２と前記拡散基材５との間に空気層７を設けることにより、さらに光強度の角度依存性を低減させることが可能である。通常バックライトユニットに使用される熱可塑性樹脂の屈折率は１．４５〜１．５５である。よって前記拡散透過層４と前記拡散基材５との間に、屈折率１．００の空気が存在することにより、さらなる光拡散効果を望むことができ、しいては光強度の角度依存性低減に効果的である。
【００５５】
（光学シート）
図１に示すように、光学シート４０は、光学フィルム９と拡散部材６とが重ねられて形成されている。
（光学フィルム）
光学フィルムは９、光透過基材１０と光透過基材用単位レンズ１１とからなり、光透過基材１０の観察者側の面１１ｂには複数の光透過基材用単位レンズ１１が一定のピッチで配列されている。
【００５６】
光透過基材用単位レンズ１１を、光透過基材１０の観察者側の面１０ｂに形成することにより、拡散部材６を通過してきた光を正面方向（観察者側）Ｆに集光させて、正面方向（観察者側）Ｆの輝度を向上させることができる。
【００５７】
光透過基材１０の観察者と反対側の面１０ａは略平坦な面とされており、複数の光マスク１４が形成され、さらに拡散部材６が接合されている。
光透過基材１０の材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いることができ、拡散部材６に用いた材料を用いてもよい。拡散部材６に用いた材料を接合することで、反りの発生を抑制することができる。
【００５８】
光透過基材用単位レンズ１１の形状は凸曲面形状であり、この凸曲面形状は、弧状表面を有する第二頂部１１ａと、第二頂部１１ａから光透過基材へ至る第二傾斜面１１ｂとを有している。また、光透過基材用単位レンズ１１は、第二頂部１１ａに行くに従い、対向する第二傾斜面１１ｂの間の距離が次第に減少するように形成されている。さらにまた、光透過基材用単位レンズ１１は、谷部１２により離間されて一定のピッチで形成されている。
【００５９】
光学フィルム５と拡散部材９との間には、複数の光マスク１４と、光マスク１４を離間する（光マスク１４の間に位置する）光透過用開口部１３とが設けられている。光マスク１４および光透過用開口部１３のピッチは、光透過基材用単位レンズ１１のピッチとほぼ同じピッチとされている。
光マスク１４の位置は、谷部１２の位置に対応する位置に形成されている。そのため、光透過用開口部１３の位置は、光透過基材用単位レンズ１６の第二頂部１６ａに対応する位置に設けられている。
【００６０】
光マスク１４は、光を透過させない材料から構成されるとともに、観察者側の面９ｂ上に形成された光透過基材用単位レンズ１１を離間する谷部１２の位置と対応する位置に形成されるので、光学フィルム５に入射される光は、光マスク１４を離間して形成される光透過用開口部１３を通り、光透過基材用単位レンズ１１に入射するため、拡散部材９を通過してきた光を効率よく正面方向（観察者側）Ｆへ出射する。
【００６１】
さらに、光マスク１４は、たとえば金属材料や白色反射材などの光反射性部材から構成することができる。この場合、光マスク１４により反射された光は、拡散基材５に戻されて、拡散基材５で再び光拡散された後、正面方向（観察者側）Ｆへ出射される。この工程が繰り返されることにより、バックライト（光源）３０からの光をほとんどすべて正面方向（観察者側）Ｆへ出射させることができる。
【００６２】
本発明の実施形態である拡散部材６は、全光線透過率が４０％〜８０％、ヘイズ値が９８％以上の拡散基材５と、全光線透過率が８０％以上、ヘイズ値が９５％以下である光拡散透過部材４からなる構成なので、集光・拡散特性を向上させ、ランプイメージを低減することができる。
【００６３】
本発明の実施形態である拡散部材６は、拡散基材５と光拡散透過部材４とからなり、拡散基材５の観察者と反対側の面５ｂに光拡散透過部材４の観察者側に有する２aが空気層７を介して重ねられて形成されている構成であるため、拡散特性を向上させ、ランプイメージを低減することができる。
【００６４】
本発明の実施形態である拡散部材６は、拡散基材５が透明樹脂に光拡散粒子を分散させて形成される構成なので、容易に所望の拡散性能を得ることできる。
【００６５】
本発明の実施形態である拡散部材６は、拡散基材５が熱可塑性樹脂に気泡を分散させて形成される構成なので、熱可塑性樹脂の内部に形成された気泡の内部表面が光の乱反射を生じさせ、光拡散粒子を分散させた場合と同等以上の光拡散機能を発現させることができる。そのため、拡散基材５の膜厚をより薄くすることが可能となる。
【００６６】
本発明の実施形態である拡散部材６は、熱可塑性樹脂に、該熱可塑性樹脂と相溶性のない樹脂や酸化チタン（ＴｉＯ２）、硫酸化バリウム（ＢａＳＯ４）のようなフィラーを分散させた後、少なくとも１軸方向に延伸されてなる拡散基材５を有する構成なので、該フィラーの周りに気泡を発生させて形成することができる。そのため、熱可塑性樹脂の内部に形成された気泡の内部表面が光の乱反射を生じさせ、光拡散粒子を分散させた場合と同等以上の光拡散機能を発現させることができる。
【００６７】
本発明の実施形態である拡散部材６は、拡散基材５と光拡散透過部材４とが接着材又は粘着材により積層される構成なので、容易に製造することができ、製造工程を簡略化するとともに、製造コストを低減することができる。
【００６８】
本発明の実施形態である拡散部材６は、光拡散透過部材５が拡散粒子を含まない構成なので、光拡散透過部材用凹凸面３による拡散効果を低減させない。
【００６９】
本発明の実施形態である光学シート１５は、光学フィルム９と拡散部材５との間に、複数の光マスク１４と、光マスク１４を離間する光透過用開口部１３を有し、光学フィルム９を構成する光透過基材１０の観察者側の面１０ｂに配列された複数の光透過基材用単位レンズ１１の第二頂部１１ａに対応するように光マスク１４が形成されている構成なので、透過させる光をほとんど光透過基材用単位レンズ１１の第二頂部１１ａの方向へ出射する光のみとすることができ、正面方向（観察者側）Ｆへの輝度が向上するようにできる。
【００７０】
本発明の実施形態である光学シート１５は、光マスク１４として光反射性部材を用いる構成なので、光マスク１４により透過されない光を拡散基材５に戻して、拡散基材５で再び光拡散させた後、正面方向（観察者側）Ｆへ出射させる工程を繰り返すことができ、バックライト（光源）３０からの光をほとんどすべて正面方向（観察者側）Ｆへ出射させることができる。
【００７１】
（バックライトユニット）
図１に示すように、本発明の実施形態であるバックライトユニット４０は、直下型バックライトユニットであり、光学シート１５と、バックライト部３２とから概略構成されている。また、バックライト部３２は、複数のバックライト（光源）３０と反射板３１とから構成されている。
【００７２】
バックライト（光源）３０は、たとえば、シリンダー形状の複数の光源を用いることができる。シリンダー形状の複数の光源としては、たとえば、複数の線状の蛍光灯、冷陰極管（ＣＣＦＬ）あるいはＬＥＤなどを用いることができる。
反射板３１は、複数のバックライト（光源）３０の正面方向（観察者側）Ｆと反対側に配置され、バックライト（光源）３０から全方向に出射された光のうち、正面方向（観察者側）Ｆと反対側の方向に出射された光を反射させて正面方向（観察者側）Ｆに出射させることができる。その結果、正面方向（観察者側）Ｆに出射された光Ｈは、ほぼバックライト（光源）３０から全方向に出射された光となる。このように反射板３１を用いることによって、光の利用効率を高めることができる。反射板３１としては、光を高効率で反射させる部材であればよく、たとえば、一般的な反射フィルム、反射板などを使用することができる。
【００７３】
光学シート１５を、複数のバックライト（光源）３０の正面方向（観察者側）Ｆに配置することによって、バックライト（光源）３０からの光Sをほぼ取り込むことができる。
光Pは、光学シート５２へ入射され、出射光Pとされる。出射光Pは、光学シート１５の拡散効果により、バックライト（光源）３０のランプイメージがなくされるとともに、光強度の視角度依存性が低減され、さらに、光学シート１５の集光効果により、正面方向（観察者側）Ｆの輝度が向上されて出射される。
【００７４】
本発明の実施形態であるバックライトユニット４０は、先に記載の光学シート１５を備える構成なので、光源３０からの光Sを光学シート１５に入射させて出射する光Pの光拡散性を向上させ、正面方向（観察者側）Ｆの輝度を向上させ、光強度の視覚方向の分布を滑らかにするとともに、ランプイメージを低減させることが可能となる。
【００７５】
（ディスプレイ装置）
図１に示すように、本発明の実施形態であるディスプレイ装置５０は、画像表示素子２４とバックライトユニット４０とから構成されている。
画像表示素子２４は、２枚の偏光板（偏光フィルム）２１、２３と、その間に挟持された液晶パネル２２とからなる。液晶パネル２２は、たとえば、２枚のガラス基板の間に液晶層が充填されて構成されている。
バックライトユニット４０から出射された光Pは、偏光フィルター２３を介して液晶部２２に入射され、偏光フィルター２１を介して正面方向（観察者側）Ｆに出射される。
【００７６】
画像表示素子２４は、画素単位で光を透過／遮光して画像を表示する素子であることが好ましい。画素単位で光を透過／遮光して画像を表示するものであれば、光学シート４０により、正面方向（観察者側）Ｆへの輝度が向上され、光強度の視角度依存性が低減され、さらに、ランプイメージが低減された光を有効に利用して、画像品位の高い画像を表示させることができる。
画像表示素子２４は、液晶表示素子であることが好ましい。液晶表示素子は、画素単位で光を透過／遮光して画像を表示する代表的な素子であり、他の表示素子に比べて、画像品位を高くすることができるとともに、製造コストを低減することができる。
【００７７】
本発明の実施形態であるディスプレイ装置５０には、拡散フィルム、プリズムシート、偏光分離反射シートなどを配置することにより、画像品質を向上させることも可能である。
【００７８】
本発明の実施形態であるディスプレイ装置５０は、先に記載の光学シート１５を用いることにより光拡散特性を向上させた光Pを利用する構成なので、光強度の視覚方向の分布を滑らかにするとともに、ランプイメージを低減した画像を画像表示素子３５に表示することが可能となる。
【００７９】
本発明の実施形態であるディスプレイ装置５０は、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２４で、先に記載のバックライトユニット５０により集光・拡散特性を向上させた光Pを利用する構成であるため、正面方向（観察者側）Ｆの輝度を向上させ、光強度の視覚方向の分布を滑らかにするとともに、ランプイメージを低減した画像を得ることができる。
【００８０】
（実施形態２）
図３は、本発明の実施形態である光学シート、バックライトユニットおよびディスプレイ装置の別の一例を示す断面模式図である。実施形態１と同様の部材には、同様の符号をつけて記載している。
【００８１】
実施形態１と異なる点は、光拡散透過部材７１は、基材７１の観察者側に光屈折用単位レンズ６１を有し、かつ観察者と反対側面に凸曲面形状の光拡散透過部材用単位レンズ６２を有する点である。
前記基材１の観察者側に形成される光屈折用単位レンズ６１は、弧状表面を有する第三頂部６１ａと、第三頂部６１ａから基材７０へ至る第三傾斜面６１ｂとを有している。また、光屈折用単位レンズ６１は、第三頂部６１ａに行くに従い、対向する第三傾斜面６１ｂの間の距離が次第に減少するように形成されている。さらにまた、光屈折用単位レンズ６１は、谷部６３により離間されて一定のピッチで形成されている。
前記基材の観察者側と反対側に形成される光拡散透過部材用単位レンズ６２は弧状表面を有する第四頂部６２ａと、第四頂部６２ａから基材１へ至る第四傾斜面６２ｂとを有している。また、光拡散透過部材用単位レンズ６２は、第四頂部６２ａに行くに従い、対向する第四傾斜面６２ｂの間の距離が次第に減少するように形成されている。さらにまた、光拡散透過部材用単位６１は、谷部６４により離間されて一定のピッチで形成されている。
さらに前記光屈折用単位レンズ６１と前記光拡散透過用単位レンズ６２とは平行に配置されており、且つ前記光屈折用単位レンズ６１の第三頂部６１ａと前記光拡散透過部材用単位レンズ同士の谷間６４とが向き合うように光拡散透過部材７１の光源側と前光源と反対側とを結ぶ厚さ方向から見た状態で半ピッチずらした用に配列されている。
上記の点を除いては、本発明の実施形態であるディスプレイ装置５１は、実施形態１とほぼ同様な構成で形成されている。すなわち、ディスプレイ装置５１は、画像表示素子２４とバックライトユニット４０とから構成されている。また、本発明の実施形態であるバックライトユニット４０は、光学シート１５、バックライト部３２とから構成されている。バックライト部３２は、バックライト（光源）３０および反射板３１とから構成されている。本発明の実施形態である光学シート１５は、光学フィルム９と拡散部材５３とから構成されている。
バックライト（光源）３０から光学シート１５に入射された光Sは、光学シート１５の内部で拡散・集光され、光学フィルム９の光透過基材用単位レンズ１１から正面方向（観察者側）Ｆへ出射光Pとして出射される。
（光拡散透過部材）
前記光拡散透過部材７１は前述の通り、前記基材１の観察者側にある光屈折用単位レンズ６１と前記基材１の観察者と反対側にある光拡散透過部材用レンズ６２が半ピッチずれた状態で平行に配置されている。
かつ前記光拡散透過部材４の屈折率をｎとし、前記観察者と反対側の単位レンズのピッチをＰとし、断面視したときに、前記第四傾斜面６２ｂが前記基材１に接合する接合点から前記第一傾斜面への接線が、前記基材の観察者と反対側の面となす角をθとしたときに、前記基材の厚さＴが下記式（１）を満たす構造となっている。
【００８２】
【数１】
【００８３】
これにより図３に示すように、上記式（２）の関係が満たされる場合には、図３に示すように、光源からの光は、矢印Sで示すように光拡散透過部材用単位レンズ２８に入射され、その凸曲面で矢印Ｌのように屈折され、光拡散透過部材７１の内部で１回集光された後、隣り合う光拡散透過部材用単位レンズ６２による拡散光が重なる範囲まで拡散されて、光屈折用単位レンズ６１へ出射される。さらに拡散された光線は、光屈折用単位レンズから出射され、拡散基材５の観察者側の面５ｂに入射され、光線はさらに拡散された後、拡散基材５の観察者面（入射面）２６ａから正面方向Fへ向けて出射される。
このような光の拡散がなされることにより、ランプイメージを低減することができ、光強度の視角度依存性を低減した出射光とすることができる。なお、ランプイメージの低減とは、線状光源３０の光を散乱させて輝度のムラをなくし、なおかつ光源３０が透けて見えないようにすることである。
【００８４】
しかし、光拡散透過用単位レンズを用いても、図３に示されているような、光拡散透過部材７１に対して垂直且つ、光拡散透過部材用単位レンズ６１の頂部より入射される光線を拡散させることは困難である。
【００８５】
このような光線に対しては、図４に示すように基材１の観察者側に、基材１の観察者と反対側に設けられた光拡散透過部材用単位レンズ６１とほぼ同じピッチでなおかつ、前記光拡散透過部材用単位レンズ６１と半ピッチずれた状態で光屈折用単位レンズを設け上記のような光線を屈折させることでランプイメージの低減が可能となる。
このような構造を用いれば、図４に示すように光拡散透過部材４に対して垂直且つ、光拡散透過部材用単位レンズ６１の頂部より入射される光線S１は、基材１を通過する時点で、拡散、屈折が成されない状態であるが、基材１から観察者側に出射される部位が光屈折用単位レンズの谷間となる。この位置は空気層７であるために光は、屈折光Ｑ１として出射されるために、ランプイメージの低減が可能となる。
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
【実施例】
【００８６】
（実施例１）
まず、光拡散透過部材を作成した。光拡散透過部材用の基材として、透明で厚みが１.５mm且つ、片面にマット構造を有するPC（ポリカーボネート）板を用意し、このPC板のマット構造を有する面と反対側に、UV樹脂を使用し、シリンドリカルレンズを成形した。これを、実施例１の光拡散透過部材とする。
【００８７】
次に、MS（メタクリルスチレン）ベースの拡散基材を用意し、この拡散基材の片面と前記実施例１の光拡散透過部材のマット構造を有する面とを粘着剤を用いて貼り合せた。さらに、一面に光透過基材用単位レンズを備え、他面に前記光透過基材用単位レンズの位置に対応して形成された反射層を有する光学フィルムを準備し、前記拡散基材における、前記実施例１の光拡散透過部材が貼られていない側に、粘着剤を用いて貼り合せ、実施例１の光学シートを作成した。
【００８８】
実施例１の光学シートを、冷陰極管との距離が３ｍｍとなるように設定して、なおかつ冷陰極管と冷陰極管との間隔が一律２０mmになるように設定して直下式バックライトユニットを作製した。これを、液晶ディスプレイ装置の背面側に設置して、正面側からランプイメージが見えるかどうか確認した。実施例１の光学シートを用いた場合は、ランプイメージは見えなかった。
【００８９】
（実施例２）
まず、PS（ポリスチレン）ベースの拡散基材を用意し、一面に光透過基材用単位レンズを備え、他面に前記光透過基材用単位レンズの位置に対応して形成された反射層を有する光学フィルムを準備し、前記拡散基材の片面に粘着剤を介して貼り合せ、実施例２の第一光学シートを作成した。
【００９０】
次に、単層押出し成形により光拡散透過部材を作成した。この拡散透過層は観察者と反対側の面に光拡散透層用単位レンズが一定のピッチで並んだ構造を有し、且つ観察者側の面に光屈折層単位レンズが前記光拡散透過部材用単位レンズと同じピッチで並んだ構造となっている。さらにこの光拡散透過部材を垂直に観察したときに、前記光拡散透過部材用単位レンズの頂部と、光屈折用単位レンズの谷部が一致するよう、光屈折用単位レンズは光拡散透過部材用単位レンズと半ピッチずれるようにした。このようにして実施例２の第二光学シートを作成した。
【００９１】
実施例２の第二光学シートを冷陰極管との距離が３ｍｍとなるように設定して、なおかつ冷陰極管と冷陰極管との間隔が一律２０mmになるように設定して直下式バックライトユニットを作製した。さらに第二光学シートの上に実施例２の第一光学シートを積層した。これを、液晶ディスプレイ装置の背面側に設置して、正面側からランプイメージが見えるかどうか確認した。実施例２の光学シートを用いた場合は、ランプイメージは見えなかった。
【００９２】
（比較例１）
比較例としてPS（ポリスチレン）ベースの拡散基材を用意し、一面に光透過基材用単位レンズを備え、他面に前記光透過基材用単位レンズの位置に対応して形成された反射層を有する光学フィルムを準備し、前記拡散基材の片面に粘着剤を介して貼り合せた光学シートを作成した。（比較例１の光学シート）
【００９３】
次に、比較例１の光学シートを用いて、実施例１と同様にランプイメージの評価を行った。比較例１の光学シートを用いた場合は、ランプイメージが見え、ＮＧレベルであった。
【００９４】
試験例として下記のサンプルを作成した。
【００９５】
実施例１において、拡散板の透過率、ヘイズ値、を各種試験するために、試験例１〜６を作成した。その試験例を表１に示す。
【００９６】
【表１】
【００９７】
実施例２において、拡散板の透過率、ヘイズ値、を各種試験するために、試験例７〜１２を作成した。その試験例を表２に示す。
【００９８】
【表２】
【００９９】
（光学シートの評価）
拡散性の評価は、試験例１〜１２の液晶表示装置の液晶表示パネルに白一色の画像を表示し、冷陰極管の垂直方向の輝度を、位置を変えて測定して得られた輝度分布データにより行った。
なお、輝度分布は冷陰極管に対応した波型の分布が得られるので、中心の５本分の冷陰極管に相当する輝度データを抽出して平均輝度を算出した後、平均輝度に対する輝度変化（％）を算出した。この輝度変化の標準偏差σが１％以内であれば、光学シートの拡散性が良好と判定した。
【０１００】
上記試験によれば、試験例１,２,４，５，７，８，９、１０,１１に関しては輝度変化の標準偏差σが１％以内であり、良好と判断した。
しかし、試験例３，６，９，１２に関しては、前記標準偏差σが１％を超えたためにNGと判断した。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施形態であるディスプレイ装置の断面模式図である。
【図２】本発明の実施形態であるディスプレイ装置の断面模式図である。
【図３】本発明の実施形態である光拡散透過部材用単位レンズを光線が通過する際の模式図である。
【図４】本発明の実施形態である、光屈折用単位レンズによる、光線の屈折の様子を示す模式図である。
【図５】ＢＥＦの配置の一例を示す断面模式図である。
【図６】ＢＥＦの斜視図である。
【図７】光強度と視野方向に対する角度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０２】
S,Q…光、P…ピッチ、ｌ…接線、Ｔ…基材フィルムの厚さ、θ…基材フィルムの一面と接線ｌがなす角度、１,７０…基材、２…基材１の観察者側に有する凹凸面、３…基材１の観察者と反対側面に有する凹凸面、４,７１…光拡散透過部材、５…拡散基材、６…拡散部材、７…空気層、９…光学フィルム、１０…光透過基材、１０a…光透過基材の観察者と反対側の面、１０b…光透過基材の観察者側の面、１１…光透過基材用単位レンズ、１１a…第二頂部、１１b…第二傾斜面、１２…光拡散透過基材用単位レンズの谷部、１３…光通過用開口部、１４…光マスク、１５,７２…光学シート、２１,２３…偏光板、２２…液晶パネル、２４…画像表示素子、３０…光源、３１…反射板、３２…バックライト部、４０,４１…バックライトユニット、５０,５１…液晶ディスプレイ、１８２…拡散フィルム、１８４…光拡散フィルム、１８５…ＢＥＦ、１８６…透明部材、１８７…単位プリズム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源の光をディスプレイに導く照明光路制御用の光拡散部材であって、
光拡散透過部材と、前記光源と反対側に位置する前記光拡散透過部材の箇所に空気層を介して積層された拡散基材とを備え、
前記光源側に位置する前記光拡散透過部材の箇所と、前記光源と反対に位置する前記光拡散透過部材の箇所とに、それぞれ凹凸形状を有する構造となっており、
前記拡散基材は透明樹脂に光拡散領域が分散されてなり、
前記拡散基材は全光線透過率が４０％〜９０％、ヘイズ値が９８％以上である、
ことを特徴とする光拡散部材。
【請求項２】
請求項１に記載の光拡散透過部材において、前記光源側に位置する前記光拡散透過部材の箇所における凹凸形状は、単位レンズが一定のピッチで配列され、かつ前記光源と反対に位置する前記光拡散透過部材の箇所における凹凸形状は単位レンズが一定のピッチで配列され、それら単位レンズのピッチはほぼ同一ピッチであり、前記光源側に位置する前記光拡散透過部材の箇所における単位レンズの中央と、前記光源と反対に位置する前記光拡散透過部材の箇所における単位レンズの中央とは、前記光拡散透過部材の前記光源側と前記光源と反対側とを結ぶ厚さ方向から見たときに約半ピッチずれる位置に配置されていることを特徴とする光拡散部材。
【請求項３】
請求項２に記載の光拡散透過部材において、前記光源側に位置する前記光拡散透過部材の箇所における単位レンズの形状が凸曲面形状または三角プリズム形状もしくはマイクロレンズであり、前記凸曲面形状または三角プリズム形状もしくはマイクロレンズは、弧状表面または稜線を有する第一頂部と、前記第一頂部から前記基材へ至る第一傾斜面とを有しており、前記第一頂部に行くに従い、対向する前記第一傾斜面の間の距離が次第に減少するように形成されていることを特徴とする光拡散部材。
【請求項４】
請求項２に記載の光拡散透過部材において、前記光源と反対に位置する前記光拡散透過部材の箇所における単位レンズの形状が凸曲面形状または三角プリズム形状であり、前記凸曲面形状または三角プリズム形状は、弧状表面または稜線を有する第二頂部と、前記第二頂部から前記基材へ至る第二傾斜面とを有しており、前記第二頂部に行くに従い、対向する前記第二傾斜面の間の距離が次第に減少するように形成されていることを特徴とする光拡散部材。
【請求項５】
前記光拡散透過部材は板状の基材を有し、
前記単位レンズは前記基材の厚さ方向の両面に設けられ、
前記基材の屈折率をｎとし、前記光源側に位置する前記基材の面における単位レンズのピッチをＰとし、断面視したときに、前記第一傾斜面が前記基材に接合する接合点から前記第一傾斜面への接線が、前記基材の前記光源側に位置する面となす角をθとしたときに、前記基材の厚さＴが下記式（１）を満たすことを特徴とする請求項３記載の光拡散部材。
【数１】
【請求項６】
前記光拡散領域が光拡散粒子であり、前記拡散基材の厚さが０．１〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光拡散部材。
【請求項７】
前記透明樹脂が熱可塑性樹脂であり、前記光拡散領域が気泡を含んでなり、前記拡散基材の厚さが２５〜５００μｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光拡散部材。
【請求項８】
前記拡散基材が少なくとも１軸方向に延伸されてなることを特徴とする請求項７に記載の光拡散部材。
【請求項９】
前記光拡散透過部材が光拡散粒子を含まないことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光拡散部材。
【請求項１０】
前記光拡散透過部材が熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の光拡散部材。
【請求項１１】
前記光拡散透過部材は板状の基材を有し、
前記凹凸形状は前記基材の厚さ方向の両面に設けられ、
前記基材が熱可塑性樹脂からなり、
前記基材が少なくとも１軸方向に延伸されてなることを特徴とする請求項１に記載の光拡散部材。
【請求項１２】
前記拡散基材と前記光拡散透過部材とが接着材又は粘着材により積層されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光拡散部材。
【請求項１３】
ディスプレイの照明光路制御用の光学シートであって、
前記光学シートは、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光拡散部材と光学フィルムとからなり、
前記光拡散部材の光源と反対の面に、前記光学フィルムの光源側の面が重ねられて形成されており、
前記光学フィルムが、光透過基材と光透過基材用単位レンズとからなり、
前記光透過基材の光源と反対の面に複数の前記光透過基材用単位レンズが一定のピッチで配列されており、
前記光透過基材用単位レンズの形状が凸曲面形状であり、
前記凸曲面形状は、弧状表面を有する第三頂部と、前記第三頂部から前記光透過基材へ至る第三傾斜面とを有しており、前記第三頂部に行くに従い、対向する前記第三傾斜面の間の距離が次第に減少するように形成されている、
ことを特徴とする光学シート。
【請求項１４】
前記光学フィルムと前記拡散部材との間に、複数の光遮蔽部と、前記複数の光遮蔽部の間に位置する光透過用開口部とが設けられており、前記光透過開口部が、前記光透過基材用単位レンズの前記第二頂部に対応して設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の光学シート。
【請求項１５】
前記光学フィルムと前記拡散部材が、前記光遮蔽部を介して、粘着材もしくは接着剤により接合されることを特徴とする、請求項１３または１４に記載の光学シート。
【請求項１６】
請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の光学シートと、光源と、を備えることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項１７】
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と、
前記画像表示素子の背面に、請求項１６記載のバックライトユニットを備えることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項１】
光源の光をディスプレイに導く照明光路制御用の光拡散部材であって、
光拡散透過部材と、前記光源と反対側に位置する前記光拡散透過部材の箇所に空気層を介して積層された拡散基材とを備え、
前記光源側に位置する前記光拡散透過部材の箇所と、前記光源と反対に位置する前記光拡散透過部材の箇所とに、それぞれ凹凸形状を有する構造となっており、
前記拡散基材は透明樹脂に光拡散領域が分散されてなり、
前記拡散基材は全光線透過率が４０％〜９０％、ヘイズ値が９８％以上である、
ことを特徴とする光拡散部材。
【請求項２】
請求項１に記載の光拡散透過部材において、前記光源側に位置する前記光拡散透過部材の箇所における凹凸形状は、単位レンズが一定のピッチで配列され、かつ前記光源と反対に位置する前記光拡散透過部材の箇所における凹凸形状は単位レンズが一定のピッチで配列され、それら単位レンズのピッチはほぼ同一ピッチであり、前記光源側に位置する前記光拡散透過部材の箇所における単位レンズの中央と、前記光源と反対に位置する前記光拡散透過部材の箇所における単位レンズの中央とは、前記光拡散透過部材の前記光源側と前記光源と反対側とを結ぶ厚さ方向から見たときに約半ピッチずれる位置に配置されていることを特徴とする光拡散部材。
【請求項３】
請求項２に記載の光拡散透過部材において、前記光源側に位置する前記光拡散透過部材の箇所における単位レンズの形状が凸曲面形状または三角プリズム形状もしくはマイクロレンズであり、前記凸曲面形状または三角プリズム形状もしくはマイクロレンズは、弧状表面または稜線を有する第一頂部と、前記第一頂部から前記基材へ至る第一傾斜面とを有しており、前記第一頂部に行くに従い、対向する前記第一傾斜面の間の距離が次第に減少するように形成されていることを特徴とする光拡散部材。
【請求項４】
請求項２に記載の光拡散透過部材において、前記光源と反対に位置する前記光拡散透過部材の箇所における単位レンズの形状が凸曲面形状または三角プリズム形状であり、前記凸曲面形状または三角プリズム形状は、弧状表面または稜線を有する第二頂部と、前記第二頂部から前記基材へ至る第二傾斜面とを有しており、前記第二頂部に行くに従い、対向する前記第二傾斜面の間の距離が次第に減少するように形成されていることを特徴とする光拡散部材。
【請求項５】
前記光拡散透過部材は板状の基材を有し、
前記単位レンズは前記基材の厚さ方向の両面に設けられ、
前記基材の屈折率をｎとし、前記光源側に位置する前記基材の面における単位レンズのピッチをＰとし、断面視したときに、前記第一傾斜面が前記基材に接合する接合点から前記第一傾斜面への接線が、前記基材の前記光源側に位置する面となす角をθとしたときに、前記基材の厚さＴが下記式（１）を満たすことを特徴とする請求項３記載の光拡散部材。
【数１】
【請求項６】
前記光拡散領域が光拡散粒子であり、前記拡散基材の厚さが０．１〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光拡散部材。
【請求項７】
前記透明樹脂が熱可塑性樹脂であり、前記光拡散領域が気泡を含んでなり、前記拡散基材の厚さが２５〜５００μｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光拡散部材。
【請求項８】
前記拡散基材が少なくとも１軸方向に延伸されてなることを特徴とする請求項７に記載の光拡散部材。
【請求項９】
前記光拡散透過部材が光拡散粒子を含まないことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光拡散部材。
【請求項１０】
前記光拡散透過部材が熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の光拡散部材。
【請求項１１】
前記光拡散透過部材は板状の基材を有し、
前記凹凸形状は前記基材の厚さ方向の両面に設けられ、
前記基材が熱可塑性樹脂からなり、
前記基材が少なくとも１軸方向に延伸されてなることを特徴とする請求項１に記載の光拡散部材。
【請求項１２】
前記拡散基材と前記光拡散透過部材とが接着材又は粘着材により積層されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光拡散部材。
【請求項１３】
ディスプレイの照明光路制御用の光学シートであって、
前記光学シートは、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光拡散部材と光学フィルムとからなり、
前記光拡散部材の光源と反対の面に、前記光学フィルムの光源側の面が重ねられて形成されており、
前記光学フィルムが、光透過基材と光透過基材用単位レンズとからなり、
前記光透過基材の光源と反対の面に複数の前記光透過基材用単位レンズが一定のピッチで配列されており、
前記光透過基材用単位レンズの形状が凸曲面形状であり、
前記凸曲面形状は、弧状表面を有する第三頂部と、前記第三頂部から前記光透過基材へ至る第三傾斜面とを有しており、前記第三頂部に行くに従い、対向する前記第三傾斜面の間の距離が次第に減少するように形成されている、
ことを特徴とする光学シート。
【請求項１４】
前記光学フィルムと前記拡散部材との間に、複数の光遮蔽部と、前記複数の光遮蔽部の間に位置する光透過用開口部とが設けられており、前記光透過開口部が、前記光透過基材用単位レンズの前記第二頂部に対応して設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の光学シート。
【請求項１５】
前記光学フィルムと前記拡散部材が、前記光遮蔽部を介して、粘着材もしくは接着剤により接合されることを特徴とする、請求項１３または１４に記載の光学シート。
【請求項１６】
請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の光学シートと、光源と、を備えることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項１７】
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と、
前記画像表示素子の背面に、請求項１６記載のバックライトユニットを備えることを特徴とするディスプレイ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−７２４５３（Ｐ２０１０−７２４５３Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４１１８４（Ｐ２００８−２４１１８４）
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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