JP4435199B2 - プリズムシート、面光源装置、及び、透過型表示体 - Google Patents

Description

この発明は、透過型の液晶表示装置、広告板等の透光性表示体を背面から照明する際に用いるバックライト面光源に用いて好適な背面拡散型のプリズムシート、前記シートを用いた面光源装置、透過型表示体に関する。

近年の液晶表示装置においては、低消費電力化、薄型及び軽量化の必要に応じて、該液晶表示装置を背面から照明するための面光源装置も当然薄型軽量化が要求されると共に、低消費電力化のために光源からの光を有効に利用して、光源での低消費電力化が図られている。

このような要請に基づいて、例えば特開昭６０−７０６０１号公報、特開平２−８４６１８号公報、実開平３−６９１８４号公報、特開平７−１９１３１９号公報等に開示されるように、面光源からの光を特定の方向（多くの場合、出光面の法線方向）に集光するようにしたものが提案されている。

透過型液晶表示装置等に用いる面光源装置としては、エッジライト型及び直下型がある。

エッジライト型面光源装置は、通常、透明なアクリル樹脂等の板状の導光体の一側端面から光源光を入射し、該導光体の一方の表面である出光面からの光を導き、ここから、液晶パネル等の背面に光を出射するようにしている。

この場合、光利用効率を向上させるために、前記導光体の出光面と反対側の面に光反射板あるいは光反射膜を設け、又、出射光を均一化させるために、導光体の出光面側に光拡散作用のある拡散シートを設けることが多い。

又、直下型の面光源装置は、通常、光源光を反射板によって液晶パネル等の背面に反射し、その出光面側に拡散シートを配置して、光源形状が人間の目により識別できないように出光を拡散させている。

更に、前記のようなエッジライト型あるいは直下型の面光源装置においては、前述の如く、面光源からの光を特定の方向に集中して出光させるために、透光性基材の表面側に単位プリズムあるいは単位レンズを複数配列したプリズムシート（レンズフィルム）を配置したものがある。

このプリズムシートの使用形態は、単位プリズム又は単位レンズが形成された側（プリズム面）の、光源側に対するセット方向、複数のプリズムシートの組合せ等が種々提案されている。

いずれにしても、上記のようなプリズムシートは、プリズム面と反対側の面（裏面）が平滑面とされている。

上記のようなプリズムシートは、導光体、拡散シート、他のプリズムシート等を組合せた場合、面光源からの光による明暗の繰り返し模様が観察されて、これが、例えば液晶表示装置に用いた場合に、各画素から形成される画像を乱してしまうという問題点があった。

これに対して、例えば特開平７−１５１９０９号公報に開示されるように、上記明暗の繰り返し模様は、例えば２枚のプリズムシートを用いた場合、一方のプリズムシートのプリズム面と他方のプリズムシートの平滑面との間に、外部光源により発生する干渉縞であるとして、これを解消する方法が提案されている。

しかしながら、本発明者が確認したところ、外部光源からの光が侵入しないようにした暗室でも、面光源装置に明暗の繰り返し模様が観察された。

即ち、本発明者は、外部光源光によらず、面光源光によって干渉縞が発生し、且つ、この干渉縞が、プリズムシートの平滑面と導光板平滑面、拡散板平滑面又は他のプリズムシートの平滑面との間で発生することを確認した。

これに対して、上記特開平７−１５１９０９号公報に開示されるように、プリズムシートの平滑面に特定条件を満たす微小凹凸を形成する方法も考えられるが、この場合、面光源からの光を特定の方向、例えば出光面の法線方向に集光して輝度を向上させるというプリズムシート本来の機能が低下してしまうという問題点がある。

この発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、出光面側の輝度低下を伴うことなく、干渉縞の発生を抑制できるようにした背面拡散型のプリズムシート、そのプリズムシートを用いた面光源装置及び透過型表示体を提供することを課題とする。

この発明は、プリズムシートの、プリズム面と反対側の面を導光板平滑面等と隣接して配置したときに発生する干渉縞が、内部光源（面光源）からの光によるものであるという知見に基づくものであり、請求項１記載のように、透光性基材の表面に単位プリズム及び単位レンズの少なくとも一方を複数配列し、裏面を透光性材料からなるコーティング層により覆ったプリズムシートにおいて、前記コーティング層を透光性樹脂及びこの透光性樹脂中に分散され、これより比重の小さい透光性ビーズから構成するとともに、前記透光性ビーズを、前記透光性樹脂との比重差により、前記コーティング層における透光性基材と反対側の表面により多く偏在させ、該表面から突出する多数の微小丘状突起を設けることにより、該微小丘状突起が、他の透光性材料の平滑面と接触して配置した場合の、該平滑面と前記表面との間に発生する隙間が１μｍ以上となるようにし、前記微小丘状突起の少なくとも一部を粒径が１〜１０μｍの透光性ビーズから構成するとともに、前記微小丘状突起を構成する材料の屈折率と、この微小丘状突起と接触するコーティング層の材料の屈折率との比を０．９〜１．１となるようにしたプリズムシートにより上記課題を解決するものである。

又、面光源装置に係る発明は、請求項２のように、透光性材料からなる板状体であって、少なくとも一側端面から導入された光を一方の面である光放出面から出射するようにされた導光体と、この導光体の少なくとも前記一側端面から内部に光を入射させる光源と、コーティング層を備え、前記導光体における前記光放出面側に設けられ、該光放出面から出射される光が前記コーティング層側から入射されるプリズムシートと、を有してなり、前記プリズムシートは、透光性基材の表面に単位プリズム及び単位レンズの少なくとも一方を複数配列し、裏面を透光性材料からなるコーティング層により覆ってなり、前記コーティング層を透光性樹脂及びこの透光性樹脂中に分散され、これより比重の小さい透光性ビーズから構成するとともに、前記透光性ビーズを、前記透光性樹脂との比重差により、前記コーティング層における透光性基材と反対側の表面により多く偏在させ、該表面から突出する多数の微小丘状突起を設けることにより、該微小丘状突起が、前記導光体の平滑面と接触して配置した場合の、該平滑面と前記表面との間に発生する隙間が１μｍ以上となるように構成するとともに、前記微小丘状突起を構成する材料の屈折率と、この微小丘状突起と接触するコーティング層の材料の屈折率との比を０．９〜１．１としたことを特徴とする面光源装置により、上記目的を達成するものである。

透過型表示体に係る発明は、請求項３のように、平面状の透光性表示体と、この透光性表示体の背面に配置され、出射光より該透光性表示体を背面から照射する、請求項２に記載の面光源装置と、を備えた透過型表示体により、上記目的を達成するものである。

本発明は上記のように構成したので、プリズムシートに発生する、外部光によらない干渉縞を解消することができると共に、このプリズムシートを用いた面光源装置及び透過型表示体において、干渉縞が観察されない良質な画像を得ることができるという優れた効果を有する。

又、本発明によれば、透光性ビーズを、コーティング層の表面近傍に偏在させているので、使用する透光性ビーズの割合が少なくて、無駄がなく効率的であるとともに、コーティング層全体の光透過率の低下を抑制することができるという効果を有する。

又、比重差により透光性ビーズを表面に浮き出し、容易確実に、透光性ビーズをコーティング層の表面近傍に偏在させることができるという効果を有する。

本発明によれば、プリズムシートにおけるプリズム面と反対側の裏面を覆うコーティング層に透光性ビーズを分散させて、１〜１０μｍの突出高さの多数の微小丘状突起を設ける際に、透光性ビーズを、コーティング層の表面近傍に偏在させているので、使用する透光性ビーズの割合が少なくて、無駄がなく効率的であると共に、コーティング層全体の光透過率の低下が抑制されると共に、光拡散層をプリズムシートのプリズム面と反対の裏面に形成した際に問題となる出光面の法線方向に集光して輝度を向上させるというプリズムシート本来の機能が低下してしまうという現象を抑制できる。

又、コーティング層は、透光性ビーズの比重を透光性樹脂の比重より小さくしたインキを透光性基材に塗布し、且つ、比重差により透光性ビーズを表面に浮き出した状態で固化、形成しているので、容易確実に、透光性ビーズをコーティング層の表面近傍に偏在させることができる。

プリズムシートの裏面は、微小丘状突起を有するコーティング層に覆われて、該裏面とこれと隣接する導光板の平滑面、拡散板平滑面、他のプリズムシート等の平滑面等との間に隙間が１μｍ以上となるようにされているので、前記裏面と導光板平滑面等との距離が直進光と反射光との間で干渉を生じないようにし、干渉縞又はニュートンリングの発生を防止する。

以下本発明の実施の形態の例を図面を参照して詳細に説明する。

図１及び図２に示されるように、本発明に係るプリズムシート１０は、透明基材シート１２の一方の面（図１、図２において上面）に三角柱形状の単位プリズム１４を、その稜線１４Ａが平行になるように隣接して一次元方向に多数配列してプリズム面１６を形成し、このプリズム面１６と反対側の裏面側にはコーティング層１８が設けられ、更に、このコーティング層１８の表面には、該表面から突出する多数の微小丘状突起２０が設けられている。

前記微小丘状突起２０は、粒径が１〜１０μｍの透光性ビーズを含んで構成されている。

又、微小丘状突起２０は、前記コーティング層１８の表面にランダムな２次元分布状態で設けられている。

上記プリズムシート１０を、そのコーティング層１８側を、他の透光性材料２２の平滑面２２Ａ、例えば導光板の平滑面、拡散シートの平滑面あるいは他のプリズムシートの平滑面と接触して配置すると、従来においては、前述の如く、該導光板等の方向からの面光源光により干渉縞が発生したが、この本発明のプリズムシート１０においては、図２に示されるように、コーティング層１８の表面から突出している微笑丘状突起２０において、導光体等の透光性材料２２における平滑面２２Ａに接触するので、該平滑面２２Ａとコーティング層１８の表面との間には必ず隙間２４が発生する。

このため、透光性材料２２の平滑面２２Ａと反対側（図２において下側）から光が入射してきても、干渉縞が発生することがない。

ここで、前記微小丘状突起２０に部分的に含まれる透光性ビーズの粒径を１μｍ以上としたのは、この高さを１μｍ未満にすると、前記隙間２４の距離が面光源光（可視光）の波長に接近して色がついてしまうという問題点があり、更に１μｍ未満とすると、微小丘状突起２０の材料としての透光性ビーズの量産が困難であり、且つ、この透光性ビーズをコーティング層１８を構成するバインダー（後述）に分散することが困難になるという問題点を避けるためである。更に、透光性材料からの光がエバネッセント波として直接コーティング層１８に入り込んでしまい、面内で均一な輝度を保てなくなる問題点を避けるためでもある。

又、透光性ビーズの粒径を１０μｍ以下としたのは、隙間２４が１０μｍよりも大きくなると、面光源からの光を特定の方向、例えばプリズム面１６側の出光面の法線方向に集光する作用が大きく低下してしまうことを避けるためである。

前述のように、前記微小丘状突起２０は、コーティング層１８の表面において２次元的にランダム分布され、周期的に配列されていない。

仮に、微小丘状突起２０が、コーティング層１８において周期的に配列されていて、その周期が単位プリズム１４の配列周期と重なるとモアレ縞が発生してしまう。

又、例えばカラー液晶表示装置のバックライトの出光面側に、上記のようなプリズムシートを設けた場合、微小丘状突起２０が周期的に配列されていると、同様に、液晶表示装置の画素の配列周期と重なり合うことによってモアレ縞が発生する恐れがある。

この発明に係るプリズムシート１０においては、微小丘状突起２０が２次元的にランダム配置されているので、上記のようなモアレ縞の発生が防止される。

前記プリズムシート１０を構成する透明基材シート１２、単位プリズム１４、微小丘状突起２０を形成する透明な材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂等の熱可塑性樹脂、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等のオリゴマー及び／又はアクリレート系のモノマー等からなる電離放射線硬化性樹脂を、紫外線又は電子線等の電磁放射線で硬化させた樹脂等で透明性のよいものが用いられる。このような樹脂の場合、その屈折率が通常１．４〜１．６程度のものを用いる。又、樹脂以外でも、透明であればガラス、セラミクス等でもよい。

上記のような微小丘状突起２０を含むコーティング層１８は、微小丘状突起２０の材料となる透光性ビーズを透光性樹脂（バインダー）に分散させた塗料（インキ）を、吹付け塗装、ロールコート等で塗工して、コーティング層１８を形成すると共に、そのコーティング層１８の塗膜表面に透光性微粒子の一部又は全部を突出させて、微小丘状突起２０とする。

前記塗料（インキ）の一部を構成する透光性ビーズは、その比重がバインダーとなる前記透光性樹脂の比重より小さくなるように選択する。

又、上記塗料の塗工の際は、塗膜が重力により透明基材シート１２の裏面に押付けられるようにする。例えば、図３に示されるように透明基材シート１２を、図１、図２におけるとは逆向きで、裏面が上側となる状態で上記塗料を塗布する。

このように塗布すると、塗布直後は図３（Ａ）に示されるように透光性ビーズが流動状態の塗布膜内に厚さ方向に偏りなく分散されているが、時間の経過（３〜６０後）とともに、比重差により透光性ビーズが浮き出してきて、図３（Ｂ）に示されるように、コーティング層１８の表面に集まり（偏在し）、一部が表面から突出して微小丘状突起２０が形成される。

この状態で、紫外線、電子線、放射線等の透光性樹脂の種類に対応する硬化手段によりコーティング層１８を硬化させればよい。

なお、インキの組成がトルエン、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）等の透光性ビーズの比重よりも小さな比重の溶剤を大量に含む熱硬化型インキの場合でも、透光性ビーズの比重が乾燥時に揮発する溶剤を透光性樹脂（バインダー）の比重よりも小さなことが本発明の必須の条件である。

熱硬化型インキの場合、透光性ビーズの比重よりもインキ中の透光性ビーズ以外の液状物質の混合体（透光性樹脂＋溶剤）の比重の方が小さい場合が多いが、この場合、インキを透光性基材の重力方向とは反対側の面に、塗布することのよって形成されたコーティング層１８の、コーティング直後の状態は、図３（Ａ）に示されるように、透光性樹脂（バインダー）中に分散された状態となっているが、コーティング後の乾燥工程によって、溶剤が揮発することによって、時間の経過（通常、３秒〜３００秒）と共に、前記混合体（透過性樹脂＋溶剤）の溶剤成分が揮発することによって、透光性ビーズの比重が透光性樹脂の比重より小さいために、図３（Ｂ）に示されるように、コーティング層１８の表面に透光性ビーズの一部が突出し、これによって微小丘状突起２０が形成されることになる。

ここで、微小丘状突起２０の材料としての透光性微粒子は、直径が１〜１０μｍのポリメタクリル酸メチル（アクリル）系ビーズ、ポリメタクリル酸ブチル系ビーズ、ポリカーボネイト系ビーズ、ポリウレタン系ビーズ、炭酸カルシウム系ビーズ、シリカ系ビーズ等が用いられる。又、微小丘状突起２０の材料としての透光性微粒子の直径とは、１μｍ以上の粒子の直径の平均値を言う。

前記コーティング層１８を形成するバインダー樹脂としては、アクリル、ポリスチレン、ポリエステル、ビニル重合体等の透明な材料が用いられるが、微小丘状突起２０を形成する透光性微粒子の屈折率と、バインダー樹脂の屈折率との比が０．９〜１．１の範囲となることが好ましく、更に、透光性微粒子の濃度はバインダー樹脂分の２〜１５％が好ましい。

上記屈折率の比０．９〜１．１の範囲は、この屈折率の比が上記範囲外となると、コーティング層１８の表面から入射した面光源光を特定の方向、例えば出光面の法線方向に集光して輝度を向上させるという、プリズムシート本来の作用が著しく低下してしまうことから決定される。

更に、前記コーティング層１８の厚さは、微小丘状突起２０の突出高さを除き、１〜２０μｍの範囲にすることが望ましい。

これは、コーティング層１８の厚さが１μｍ未満になると、微小丘状突起２０の材料となる透光性微粒子を透明基材シート１２の裏面に固定することが不可能となり、２０μｍ以上になると光透過率が低下し、前述のような、プリズムシートの本来の輝度向上作用が著しく低下してしまうからである。

上記プリズムシート１０の製造方法として、単層構成のプリズムシート（コーティング前の中間シート）は、例えば特開昭５６−１５７３１０号公報に開示されているような熱可塑性樹脂の熱プレス法や、射出成形法、紫外線や熱による硬化性樹脂の注型成形等により製造することができる。

又、上記のような中間シートの他の製造方法としては、例えば特開平５−１６９９０１５号公報に開示されているような、所望のレンズ配列の形状に対して逆形状の凹部（正確には凹凸形状）を有するロール凹版に電離放射線硬化性樹脂液を充填し、これに透光性基材シート１２を重ねて、そのまま紫外線や電子線等の電離放射線を透明基材シート側から照射して、電離放射線硬化性樹脂液を硬化させ、その後、透明基材シートを硬化した樹脂と共にロール凹版から剥離することにより、硬化した電離放射線硬化性樹脂液が、所望の形状のレンズ配列となって透明基材シート上に形成するものがある。なお、前記プリズムシート１０の総厚は、通常２０〜１０００μｍ程度とする。

上記プリズムシート１０において、プリズム面１６は複数の三角柱形状の単位プリズム１４を平行に配列して構成されたものであるが、本発明はこれに限定されるものでなく、図４に示される半円柱形状の単位プリズム１５Ａを設けたプリズムシート１０Ａ、図５に示される断面がサインカーブ状の単位プリズム１５Ｂを設けたプリズムシート１０Ｂ、図６（Ａ）に示される断面が台形状の単位プリズム１５Ｃを設けたプリズムシート１０Ｃ、図６（Ｂ）に示される断面が、先端において円又は楕円、両側において傾斜直線となる形状の単位プリズム１５Ｄを設けたプリズムシート１０Ｄのように、柱状の単位プリズムを、その軸線が１次元方向に平行となるように隣接して配列したものであってもよい。

又、単位プリズムの断面は、半円形あるいはサインカーブ状に限定されるものでなく、カーオイド、ランキンの卵形、サイクロイド、リンボリュート直線、三角形以外の多角形としてもよい。

更に、図７に示されるように、例えば半球状の各々が独立して突起した単位レンズ１５Ｅを２次元方向に配列してなる、いわゆるハエの目レンズ等を備えたプリズムシート１０Ｅとしてもよい。

次に、図８を参照して、本発明の実施の形態の例に係る面光源装置３０について説明する。

この面光源装置３０は、前記図１に示されるプリズムシート１０を光放出面側に設けたものであり、透光性材料からなる板状体であって、図８において左側の側端面３２Ａから導入された光を、上側の光放出面３２Ｂから出射するようにされた導光体３２と、この導光体３２の前記側端面３２Ａに沿って、これと平行に配置され、該側端面３２Ａから前記導光体３２内に光を入射させる線状の光源３４と、前記導光体３２における、光放出面３２Ｂと反対側の面、左側の側端面３２Ａ以外の側端面を覆うようにして配置され、これらの面から出射する光を反射して、導光体３２内に戻すための光反射板３６とを備えて構成されている。

前記プリズムシート１０のコーティング層１８は、前記導光体３２の光放出面３２Ｂに接触した状態で配置されている。なお、通常、前記導光体３２は、光放出面３２Ｂを窓とした収納筐体（図示省略）内に収納されている。

前記導光体３２は、その材料として、前記プリズムシート１０の材料と同様の透光性材料から選択されるが、通常は、アクリル又はポリカーボネート樹脂が用いられる。又、導光体３２の厚さは、通常１〜１０ｍｍ程度であり、前記線状光源３４側の側端面３２Ａの位置で最も厚く、ここから反対方向に徐々に薄くなるテーパ形状とされている。

この導光体３２は、光を広い面（光放出面３２Ｂ）から出射させるために、その内部又は表面に光散乱機能が付加されている。前記線状の光源３４は、蛍光灯が、光放出面３２Ｂにおける均一の輝度を得る上で好ましい。

又、この面光源装置３０において、導光体３２内に光を入射させる光源としては、線状光源に限定されるものでなく、白熱電球、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の点光源をライン状に配置してもよい。又、小形の平面蛍光ランプを側端面３２Ａに沿って複数個配置するようにしてもよい。

図８に示される面光源装置３０においては、導光体３２の光放出面３２Ｂに、プリズムシート１０がそのコーティング層１８から突出した微小丘状突起２０を介して接触するので、前述の如く、コーティング層１８表面と光放出面３２Ｂとの間の位置で干渉縞が発生することが防止される。従って、透過型液晶表示装置等の面光源として、良好な発光面を形成することができる。

なお、例えば導光体３２を、その厚さが均一な板状として、前記側端面３２Ａと反対側の側端面側にも線状光源を設け、ここからも光を導くようにしてもよい。このようにすると、プリズム面１６が更に高輝度となると共に、該プリズム面１６における輝度分布の均一性を向上させることができる。

次に、図９を参照して、直下型の面光源装置４０について説明する。

この面光源装置４０は、前記図１に示されるプリズムシート１０の裏面側のコーティング層１８に沿って、光拡散シート４２を配置すると共に、光源３４からの光を、凹面上の光反射板４４により反射させ、及び直接に、前記光拡散シート４２からプリズムシート１０に光を放出するようにされたものである。

この面光源装置４０においても、前述の面光源装置３０と同様に、プリズムシート１０のコーティング層１８表面と光拡散シート４２との距離が、微小丘状突起２０によって規制されるので、両者間での干渉縞が発生することがない。

前記光反射板３６、４４は、薄い金属板にアルミニウム等を蒸着したもの、あるいは白色の発泡ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等が用いられる。

又、直接型の面光源装置４０における光反射板４４の形状は、線状の光源３４からの光を平行光線として均一に反射できるものであればよく、凹円弧状、放物面柱状、双曲線柱状、楕円柱状等の形状が選択される。

上記面光源装置３０は、導光体３２の光放出面３２Ｂに、プリズムシート１０のコーティング層１８が直接配置されているが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば図１０に示される面光源装置３０Ａのように、プリズムシート１０と光放出面３２Ｂとの間に光拡散シート４６を配置するようにしてもよい。

又、上記プリズムシート１０は、いずれもコーティング層１８が光入射側に向けて配置されているが、これは、例えば図１１、図１２に示される面光源装置３０Ｂ、４０Ａのように、単位プリズム１４側を導光体３２の光放出面３２Ｂ又は光反射板４４側に向けて配置するようにしてもよい。

又、上記面光源装置３０、３０Ａ、３０Ｂ、４０、４０Ａは、いずれも１枚のプリズムシート１０を用いるものであるが、本発明はこれに限定されるものでなく、図１３〜図１６に示されるように、２枚あるいは３枚以上のプリズムシートを重ねて用いるようにしてもよい。

図１３の面光源装置５０Ａは、前記図８に示される面光源装置３０における、導光体３２の光放出面３２Ｂとプリズムシート１０との間に、該第２のプリズムシート５２を配置したものである。

この第２のプリズムシート５２は、基本的には、前記プリズムシート１０と同一構成であるが、コーティング層側に微小丘状突起が設けられることがなく、従来と同様の平滑面とされている。

又、この第２のプリズムシート５２における単位プリズム５４の稜線５４Ａは、前記プリズムシート１０における単位プリズム１４の稜線１４Ａと直交する方向に配置されている。

この面光源装置５０Ａの場合、第２のプリズムシート５２のプリズム面と反対側の平滑面位置で、導光体３２の光放出面３２Ｂとの間で干渉縞が発生するが、これは、その上側をプリズムシート１０で覆うことによって、外側からは干渉縞を観測することができなかった。

図１４に示される面光源装置５０Ｂは、図１３構成を直下型としたものであり、同図１３及び図９におけると同一部分に同一符号を付することにより、説明を省略するものとする。

又、上記のようなプリズムシートを２枚重ねとした面光源装置５０Ａ、５０Ｂは、第２のプリズムシート５２がいずれも光出射面側に単位プリズム５４を向けて配置されているが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば図１５、図１６に示される面光源装置５０Ｃ、５０Ｄのように、第２のプリズムシート５２の単位プリズム５４を導光体３２あるいは光拡散シート４６側に向けて配置するようにしてもよい。

これら図１５、図１６においては、前記図１３、図１４と同一部分には同一符号を付することにより、説明を省略するものとする。

次に、図１７に示される、本発明による液晶表示体の実施の形態の例に係る液晶表示装置６０について説明する。

この液晶表示装置６０は、前記図８、図１０、図１１、図１３又は図１５に示されるような面光源装置５０の出光面側に、液晶パネル６２を配置したものである。

この液晶表示装置は、透過型であり、液晶画面を形成する各画素を前記面光源装置５０からの出射光によって裏側から照明される。

この液晶表示装置６０においては、前述の如く、面光源装置５０からの照明光中に干渉縞がないので、良好な画像を形成することができる。又、プリズムシート１０のコーティング層１８表面と、これと対向する導光体３２、光拡散シート、他のプリズムシートの平滑面との距離が前述の如く１０μｍ以下であるので、プリズムシート１０の例えば法線方向への集光性能が低下されることがなく、良好な輝度を得ることができる。

次に、本発明の実施例について説明する。

プリズムシート１０は、透明な２軸延伸ＰＥＴフィルム（膜厚１２５μｍ）上に、透明な接着層を約１μｍになるように塗布し、この上に単位プリズムのパターンを形成させるエポキシアクリレートのプレポリマーを主成分とする紫外線硬化樹脂を塗布して、樹脂塗膜を硬化（固化）後に型を離形することにより、ピッチ３０μｍで、単位プリズム形状断面が頂角８５°の二等辺三角形で、稜線１４Ａが互いに平行になるように、隣接して配列されたものを用いる。この、単位プリズム１４が形成された透明基材シート１２の、プリズム面１６と反対側面（裏面）に、次のような要領で微小丘状突起２０を形成した。

微小丘状突起２０の材料としての透光性ビーズは、平均粒径５μｍ、比重が１．１９の架橋アクリル樹脂（ｎ＝１．４９）、バインダーとしては比重が１．２６ポリエステル樹脂（ｎ＝１．５５）からなる塗料を塗布する。

具体的には、上記透光性ビースを上記バインダー樹脂分の８％入れたインキを、ＭＥＫ：トルエン＝１：１の溶剤で希釈し、その粘度をザーンカップ粘度計＃３で２７秒とした。

このインキを、単位プリズム１４が形成された透明基材シート１２の裏面にスリットリバースコーティング法により塗布し、その後溶剤を乾燥させて塗膜を固化させた。

この乾燥した塗膜には、ＪＩＳＢ０６０１での１０点平均粗さＲｚ＝３μｍの微小丘状突起２０が、平均間隔ｄ＝３０μｍで２次元的にランダムな配列で形成されていた。

このようにして形成されたプリズムシート１０を暗室で、例えば導光体３２の光放出面に接触させた状態で、暗室内で観察したところ、干渉縞を観察することがなかった。

透光性ビーズの平均粒径を種々に変更して、上記と同様なプリズムシート１０を形成して、これを、前記図８〜図１６に示されるような面光源装置に組み込んで暗室で観察したところ、次の表１のようになった。

その結果、表１における比較例１及び２の場合にのみ干渉縞を観察した。

又、表１の実施例１のプリズムシート１枚と、表面側が頂角９０°の２等辺三角形柱状の単位プリズムで裏面平滑のプリズムシートとを、図１３のように組み込んだところ、表２のような結果になった。

本発明の実施の形態の例に係るプリズムシートの一部を拡大して示す斜視図 同プリズムシートの一部を更に拡大して示す断面図 本発明に係るプリズムシート製造方法によるコーティング層形成過程を示す断面図 プリズムシートの実施の形態の第２例を示す斜視図 同実施の形態の第３例を示す斜視図 同実施の形態の第４例を示す斜視図 同実施の形態の第５例を示す斜視図 本発明の実施の形態の例に係る面光源装置の要部を示す斜視図 面光源装置の実施の形態の第２例を示す斜視図 同面光源装置の実施の形態の第３例を示す略示断面図 同実施の形態の第４例を示す略示断面図 同実施の形態の第５例を示す略示断面図 同実施の形態の第６例の要部を示す斜視図 同実施の形態の第７例の要部を示す斜視図 同実施の形態の第８例の要部を示す斜視図 同実施の形態の第９例の要部を示す斜視図 本発明の実施の形態の例に係る液晶表示体を示す略示側面図

符号の説明

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ…プリズムシート
１２…透明基材シート
１４、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ…単位プリズム
１４Ａ、５４Ａ…綾線
１５Ｅ…単位レンズ
１６…プリズム面
１８…コーティング層
２０…微小丘状突起
２２…透光性材料
２２Ａ…平滑面
２４…隙間
３０、３０Ａ、３０Ｂ、４０、４０Ａ、
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ…面光源装置
３２…導光体
３２Ａ…側端面
３２Ｂ…光放出面
３４…線状光源
３６、４４…光反射板
４２、４６…光拡散シート
５２…第２のプリズムシート
５４…単位プリズム
６０…液晶表示装置

Claims (3)

1. 透光性基材の表面に単位プリズム及び単位レンズの少なくとも一方を複数配列し、裏面を透光性材料からなるコーティング層により覆ったプリズムシートにおいて、
   前記コーティング層を透光性樹脂及びこの透光性樹脂中に分散され、これより比重の小さい透光性ビーズから構成するとともに、前記透光性ビーズを、前記透光性樹脂との比重差により、前記コーティング層における透光性基材と反対側の表面により多く偏在させ、該表面から突出する多数の微小丘状突起を設けることにより、該微小丘状突起が、他の透光性材料の平滑面と接触して配置した場合の、該平滑面と前記表面との間に発生する隙間が１μｍ以上となるようにし、
   前記微小丘状突起の少なくとも一部を粒径が１〜１０μｍの透光性ビーズから構成するとともに、前記微小丘状突起を構成する材料の屈折率と、この微小丘状突起と接触するコーティング層の材料の屈折率との比を０．９〜１．１としたことを特徴とするプリズムシート。
2. 透光性材料からなる板状体であって、少なくとも一側端面から導入された光を一方の面である光放出面から出射するようにされた導光体と、
   この導光体の少なくとも前記一側端面から内部に光を入射させる光源と、
   コーティング層を備え、前記導光体における前記光放出面側に設けられ、該光放出面から出射される光が前記コーティング層側から入射されるプリズムシートと、
   を有してなり、
   前記プリズムシートは、透光性基材の表面に単位プリズム及び単位レンズの少なくとも一方を複数配列し、裏面を透光性材料からなるコーティング層により覆ってなり、
   前記コーティング層を透光性樹脂及びこの透光性樹脂中に分散され、これより比重の小さい透光性ビーズから構成するとともに、前記透光性ビーズを、前記透光性樹脂との比重差により、前記コーティング層における透光性基材と反対側の表面により多く偏在させ、該表面から突出する多数の微小丘状突起を設けることにより、該微小丘状突起が、前記導光体の平滑面と接触して配置した場合の、該平滑面と前記表面との間に発生する隙間が１μｍ以上となるように構成するとともに、前記微小丘状突起を構成する材料の屈折率と、この微小丘状突起と接触するコーティング層の材料の屈折率との比を０．９〜１．１としたことを特徴とする面光源装置。
3. 平面状の透光性表示体と、この透光性表示体の背面に配置され、出射光により該透光性表示体を背面から照射するようにされた、請求項２記載の面光源装置と、を備えてなる透過型表示体。

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