JP5834524B2 - 光学部材、面光源装置、及び画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、光の進行方向を変化させる光学部材と、この光学部材を用いた面光源装置と、この面光源装置を用いた画像表示装置に関する。特に、単位光学要素形成側とは反対側の面を光学密着防止の為に微凹凸面にしたときに、この微凹凸によってモアレも輝度ムラも共に発生せず且つ傷つき難い光学部材と、この光学部材を用いた面光源装置と、この面光源装置を用いた画像表示装置に関する。

画像表示装置に用いられる面光源装置は、光源と、光源からの光の進行方向を変化させる複数の光学シート（光学フィルム）と、を備えている。例えば、光学シートとして、光の進行方向を正面方向へ絞り込み、正面方向の正面輝度を向上させる集光シート、光源光を拡散させて光源の像を目立たなくさせる光拡散シート等である。そして、面光源装置は、集光シートと光拡散シートとを適宜組み合わせることで、所望の正面輝度と視野角を実現し且つ光源の像を目立たなくしている。

集光シートとしては、線状に延びる単位光学要素をその長手方向に直交する方向に配列（いわゆる線状配列）してなる光学シートが汎用されている。単位光学要素の形状は、その長手方向に直交する断面（主切断面とも言う）において、代表的には、三角形形状、半楕円形状又は半円形状の断面形状を有している。

また、光学シートは、単位光学要素が形成された面とは反対側の裏面が、他の光学部材と光学密着するのを防ぐ必要がある。
このため、例えば、特許文献１では、単位光学要素として三角柱単位プリズム等を配列したプリズム面の反対側の裏面に、高さが光源光の波長以上、１００μｍ以下の空隙形成用の微小な突起を多数ランダム配置した光学シートを提案している。裏面を単なる平滑面とせずに、この様な微小突起群を設けておくことで、光学シート裏面に導光板、画像表示パネルなどの他の表面平滑な光学部材を隣接して配置したときに、他の光学部材との光学密着による輝度面内分布の不均一化、干渉縞、光滲潤（ｗｅｔ ｏｕｔとも言う。濡れた滲み状の輝度ムラ）等の不具合を防止することができる。この結果、光学密着による輝度の面内不均一化、干渉縞等を効果的に防げる様になる。また、微小突起群によって、その光拡散作用よる光源像の不可視化効果を付与することもできる。

ただ、微小突起群による光拡散作用は、正面輝度を低下させ、画像表示装置に適用したときに画像表示装置の画面が暗くなるという一面も有する。この為、特許文献２では、正面輝度を向上させる為に、単位光学要素が形成された面とは反対側の裏面に、凸状ドットという透明な半球状突起を縦横に配列した光学シートを提案している。透明な半球状突起は集光機能も有することで、正面輝度が向上する。ただ、半球状突起を縦横に一定周期で格子点状に配置すると、半球状突起の配列周期と、液晶パネル等の画素或いは単位プリズムの配列周期とが干渉し、モアレが発生し易い。

この様に、単位光学要素が形成された面とは反対側の裏面に配置する微小突起が周期配列されることでモアレが発生するのを防いだ光学シートとして、特許文献３及び特許文献４では、微小突起として、直方体状の微小突起を裏面にランダムに配置することで、モアレが解消し且つ正面輝度が向上する光学シートを提案している。

特許第３５１８５５４号公報 特開平６−１０２５０６号公報 特許第２８５５５１０号公報 特許第２７６４５５９号公報

しかしながら、特許文献３及び特許文献４が提案する、単位光学要素形成面とは反対側の裏面に、直方体状の微小突起をランダム配置した微小凹凸面とすることで、モアレが解消し且つ正面輝度が向上しても、微小突起のランダム配置の粗密によって輝度ムラが発生することがあった。

また、光学シートの微小突起を形成した裏面に、隣接配置される導光板など他の光学部材の表面が傷付いたり、自分自身が傷付いたりすることがあった、傷付きが顕著な場合は光学特性に損なわれ、軽微な場合でも品質管理上、外観不良となるので、解消が望まれた。

光学シートが自分自身を傷付ける理由は、光学シートを面光源装置などにアセンブリする前の段階では、ロール状態あるいは枚葉シートの積層状態で保管、搬送など取り扱われるときに、互いに接触する表裏面が擦られるためである。また、光学シートを面光源装置などにアセンブリした後の段階では、光学シートを２枚重ね合わせて使用する場合や他の光学部材と隣接配置する場合に、アセンブリ後の振動で接触面が擦られるからである。

以上の様に、光学密着防止の為に微小突起を設けて光学密着を防げても、外力が集中し易い微小突起では、自分自身或いは他の光学部材も含めて傷付き易かった。

すなわち、本発明の課題は、単位光学要素形成面とは反対側の裏面に微凹凸を設けた光学部材について、該微凹凸によって、モアレも輝度ムラも共に生じない様にし、且つ傷付き難くすることである。また、この光学部材を用いた面光源装置及び画像表示装置を提供することである。

そこで、本発明では、次の様な構成の、光学部材、面光源装置、及び画像表示装置とした。
（１）シート状の本体部と、該本体部の一方の面上に配置された多数の単位光学要素と、該本体部の他方の面上に形成された微小突条とを有し、
該微小突条は、透明材料からなり、シート状の本体部のシート面に垂直な法線方向から見たときに、多数の開口領域を画成する網目状パターンから成り、該網目状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パターンからなる領域を含み、該微小突条が該網目状パターンの部分で前記開口領域に対して凸形状であり、
前記一方の面上に配置された多数の単位光学要素で形成される光学要素面の硬度Ｈｅと、前記微小突条を有する他方の面の硬度Ｈｍとについて、
ＪＩＳ Ｋ５６００−５−４（１９９９年）に準拠して測定（荷重１０００ｇ、速度１ｍｍ／ｓ）した鉛筆硬度で、硬度ＨｍがＦ以上であり、且つ硬度Ｈｍが硬度Ｈｅ以上（硬度Ｈｍ≧硬度Ｈｅ）である、光学部材。
（２）光源と、該光源の出光面上に載置した上記（１）の光学部材とを備える、面光源装置。
（３）上記（２）の面光源装置と、該面光源装置の出光面上に載置した画像表示パネルとを備える、画像表示装置。

本発明によれば、単位光学要素によって光線の進行方向を変化させる光学部材にて、単位光学要素形成面とは反対側の裏面に形成した、本発明特有の周期性を持たない微小突条からなる微小凹凸面によって、モアレも輝度ムラも生じさせずに光学密着を防げ、しかも
傷付きも防げる。したがって、モアレ解消と輝度ムラ解消と傷付き防止との３者を満足させて光学密着を防止できる。

本発明による光学部材の一実施形態を説明する斜視図。 単位光学要素の形状を例示する断面図。 網目状パターンの平面視形状の一例を示す平面図。 網目状パターンに、繰返周期が存在しないことを説明する平面図。 網目状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。 網目状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。 網目状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。 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。 決定された母点からボロノイ図を作成して網目状パターンを決定する方法を示す図。 網目状パターンが光学部材における微小突条の形成面の寸法の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。 本発明の光学部材の微小突条を構成する網目状パターンを示す平面図。 画像表示パネルの画素配列を示す平面図。 図１１Ａと図１１Ｂとを重ねた状態を示す平面図。 規則的パターンを有する光学部材（Ａ）と、画像表示パネルの画素配列（Ｂ）と、これらを重ねた状態（Ｃ）を示す平面図。 微小突条を構成する網目状パターンの主切断面形状の各種例を示す断面図。 本発明による光学部材における表裏面の鉛筆硬度の好ましい関係を説明するグラフ。 本発明による光学部材の別の実施形態（２枚重ね合わせ）を説明する断面図。 本発明による面光源装置の形態例を示す断面図。 本発明による画像表示装置の一形態を例示する断面図。

以下、本発明の実施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、説明上の都合に応じて適宜、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。

［Ａ］用語の定義：
以下に、本発明において用いる主要な用語について、その定義をここで説明しておく。

「シート面」とは、シート状の光学部材１０を全体的かつ大局的に見た場合において光学部材１０の平面方向と一致する面（凹凸面の場合は包絡面にも相当）のことを意味する。また、この場合、「シート面」は、本体部１の「一方の面１ｐ」或いは「他方の面１ｑ」と平行な面でもある。
本体部１の「一方の面１ｐ」は、単位光学要素２で隙間なく埋め尽くされたときは、面としては実在しない仮想的な面となる。
光学部材１０の単位光学要素２を有する側の面を示すときは「光学要素面」と呼び、この反対側の面を「裏面」と呼び、特にこの裏面が網目状パターン３Ｐからなる微小突条３を有する側の面であるとき「微小突条面」とも呼ぶ。
「光学要素面Ｐｅ」は、一方の面１ｐに単位光学要素２が隙間なく配列され一方の面１ｐが埋め尽くされるときは、配列された単位光学要素２のみの面となる。「光学要素面Ｐｅ」は、一方の面１ｐに単位光学要素２が隙間を空けて配列されるときは、配列された単位光学要素２との面に加えて更に該隙間に於ける一方の面１ｐを含む面となる。
「微小突条面Ｐｍ」は、微小突条２自体の面に加えて、更にこの微小突条３で画成される開口領域Ａで露出する他方の面１ｑも含む面となる。

「主切断面形状」とは、光学部材１０のシート面に立てた法線ｎに平行な断面のうち、注目する要素に延在方向が存在する場合に、その延在方向に直交する断面として定義される「主切断面」に於ける形状のことを意味する。
単に「断面」乃至は「断面形状」というときの「断面」とは、光学部材１０のシート面に立てた法線ｎに平行な断面のことを意味する。
「平面視形状」とは、光学部材１０のシート面に平行な面に於ける形状のことを意味する。言い換えると、「平面視形状」とは、光学部材１０をシート面に立てた法線方向から見た形状のことを意味する。

「平滑」とは、光学的な意味合いでの平滑を意味するものである。すなわち、ここでは、或る程度の割合の可視光が、光学部材１０の入光面又は出光面においてスネルの法則を満たしながら屈折するようになる程度を意味している。したがって、例えば、本体部１の他方の面１ｑの十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳＢ０６０１：１９９４年版）が最短の可視光波長（０．３８μｍ）以下となっていれば、十分、平滑に該当する。
「シート」、「フィルム」、「板」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。

［Ｂ］光学部材：
先ず、本発明による光学部材を、図１の斜視図で示す一実施形態例を参照して説明する。

図１（Ａ）及び（Ｂ）の一実施形態例で例示する本発明の光学部材１０は、シート状の本体部１の一方の面１ｐに、多数の単位光学要素２が規則的な配列で配置されており、前記本体部１の他方の面１ｑには、本発明固有の網目状パターン３Ｐからなる微小突条３が設けられている。
同図の実施形態例においては、前記単位光学要素２は主切断面形状が二等辺三角形で、その底辺を本体部１側とする形状の単位三角柱プリズムである。
前記微小突条３を構成する網目状パターン３Ｐは、シート状の本体部１のシート面に垂直な法線ｎに平行な法線方向から見たときに、多数の開口領域Ａを画成する多数の境界線分Ｌから構成され、境界線分Ｌ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、前記開口領域Ａが繰返周期を持つ方向が存在しない領域を有するパターンとなっている。前記開口領域Ａの面、つまり他方の面１ｑは平滑面である。
この為、網目状パターン３Ｐからなる微小突条３によって、モアレも輝度ムラも生じさせずに光学密着を防止できる。

さらに、一方の面１ｐに多数配列された単位光学要素２で形成される光学要素面Ｐｅの硬度Ｈｅと、微小突条３を有する他方の面１ｑが成す微小突条面Ｐｍの硬度Ｈｍとの関係が、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−４（１９９９年）に準拠して荷重１０００ｇ、速度１ｍｍ／ｓの条件で測定した鉛筆硬度で、硬度ＨｍがＦ以上で、且つ、硬度Ｈｍ≧硬度Ｈｅ、つまり硬度Ｈｍが硬度Ｈｅ以上となっている。
このような表裏面の硬度関係とすることで、光学密着防止効果を有する微小突条３からなる微凹凸面によって、光学部材１０自分自身、或いは微小突条面Ｐｍに隣接配置されて接触する他の光学部材が、傷付き難くなっている。

以下、本発明による光学部材を、構成要素毎に更に詳述する。

《本体部》
本体部１は、単位光学要素２及び微小突条３を支持する透明な部材であり、樹脂シートの様な有機系部材の他、ガラス、セラミックスなどの無機系部材でも良い。これらは用途に応じて公知の透明な部材から適宜選択すれば良い。例えば、有機系部材として、ポリエチレンテレフタレートなど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、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などからなる樹脂シートを用いることができる。
本体部１は、「シート状」であるが、「シート」とは前記定義欄で述べたとおり、フィルムや板も含む概念であり、厚みや剛性によって区別されるものではない。例えば、本体部１の厚みは２５μｍ〜５ｍｍである。

本体部１の一方の面１ｐが、単位光学要素２を有する面であり、本体部１の他方の面１ｑが微小突条３を有する面である。一方の面１ｐと他方の面１ｑとは、通常、互いに平行な面となる。
本体部１の一方の面１ｐは単位光学要素２で埋め尽くされるときは露出しない仮想的な面であり、本体部１の他方の面１ｑは、開口領域Ａが現実の露出面となる実在する面である。

《単位光学要素》
単位光学要素２は本体部１の一方の面１ｐに対して凸なる形状を有し、該一方の面１ｐに、多数、一次元配置又は二次元配置され光の進行方向を変化させる透明な光学要素である。この様な単位光学要素２としては、従来公知の各種形状のものを用いることができる。例えば、一次元配置される単位光学要素２としては、柱状単位プリズム、柱状単位レンズ等の柱状単位光学要素があり、これら各柱状単位光学要素の延在方向（稜線方向）と直交する方向（図１（Ａ）に於いては左右方向）に規則的又は不規則的に配列させる。この配列を一次元配置と呼称する。二次元配置される単位光学要素２としては、四角錘等の錐体状単位プリズム、半球状単位レンズ等の突起状単位光学要素がある。これら各突起状単位光学要素をシート面内の２方向（例えば、ＸＹ面内に於けるＸ方向及びＹ方向）に規則的又は不規則的に配列させる。この配列を二次元配置と呼称する。
ここで、プリズムとは表面（空気との接触面）が平面の組み合わせからなる光学要素、レンズとは表面が単一の曲面乃至は複数の曲面の組み合わせからなる光学要素を意味する。
単位光学要素２は、その表面が平面と曲面との組み合わせからなる光学要素でも良く、この場合は平面の部分はプリズムとして機能し、曲面の部分はレンズとして機能する。

［一次元配置される単位光学要素］
上記一次元配置される柱状単位プリズムとしては、主切断面形状が三角形｛図２（１）参照｝の三角柱単位プリズムが代表的であるが、この他、主切断面形状が、五角形｛図２（２）参照｝、六角形などの多角柱単位プリズムでも良い。
上記一次元配置される柱状単位レンズとしては、表面部分の主切断面形状が円又は楕円の一部を成す形状｛図２（３）参照｝の円柱状単位レンズが代表的であるが、この他、表面部分の主切断面形状が、放物線、双曲線、サイクロイド、カージオイド、正規分布曲線、正弦曲線、双曲線正弦曲線、楕円関数曲線（ｓｎ関数、ｃｎ関数）、ベッセル関数曲線、ランキンの卵型曲線、等の一部を成す連続して滑らかな曲線からなる曲面柱単位レンズでも良い。

［二次元配置される単位光学要素］
上記二次元配置される錐体状単位プリズムとしては、断面形状が三角形｛図２（１）参照｝の円錐体又は角錐体単位プリズムが代表的であるが、この他、断面形状が台形の円錐台又は角錐台単位プリズムでも良い。
錐体状単位プリズムの一方の面１ｐに接する底面の形状は、例えば、三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形、円、楕円等の滑らかな連続曲線形状などである。
上記二次元配置される半球状単位レンズとしては、表面部分の断面形状が円又は楕円の一部を成す形状｛図２（３）参照｝が代表的であるが、この他、放物線、双曲線、サイクロイド、カージオイド、正規分布曲線、正弦曲線、双曲線正弦曲線、楕円関数曲線（ｓｎ関数、ｃｎ関数）、ベッセル関数曲線、ランキンの卵型曲線、等の一部を成す形状でも良い。
半球状単位レンズの一方の面１ｐに接する底面の形状は、例えば、円、楕円等の滑らかな連続曲線形状、或いは、三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形などである。

［変形形状］
単位光学要素２は、断面又は底面形状が変形されたものもあり得る。例えば、断面の三角形の頂点両側の両斜辺の片方又は両方を、外側又は内側に折れ曲げたり、外側又は内側に湾曲させたりした形状｛図２（４）参照｝、三角形の頂点近傍を湾曲させて丸みを帯びさせた形状（図示略）などである。
図２（１）〜図２（４）に例示の単位光学要素２は、本体部１の一方の面１ｐに対して凸なる形状であるが、例えば単位光学要素２がレンズである場合で言えば凸レンズの他に凹レンズの様に凹形状｛図２（５）参照｝でも良い。

［配置の様式］
一次元配置される単位光学要素２は、直線状に延びる柱状の単位光学要素２では、直線状に延びる延在方向を互いに平行にして、通常、シート面内の一方向に対して一定の周期で配列される。また、柱状の単位光学要素２は、延びる方向は、シート面に立てた法線方向から見たときの平面視形状が、円形状や波形状など曲線、折れ線などあっても良い。
二次元配置される単位光学要素２は、通常、規則格子状に一定の周期で配列される。
一次元配置及び二次元配置の場合も共に、配置は一定の周期を有する規則的な配列以外に、不規則的な配置でも良い。

単位光学要素２は、レンズ要素の単位光学要素２とプリズム要素の単位光学要素２とが混在して配置されていても良い。
単位光学要素２は、一次元配置される単位光学要素２と、二次元配置される単位光学要素２とが混在して配置されていても良い。例えば、単位光学要素２は、特許第４６４２１２４号公報等に開示の如く、一次元配置される３角柱からなる単位光学要素２と、二次元配置される半球乃至半裁回転楕円体からなる単位光学要素２とが混在して配置されていても良い。
単位光学要素２は、多数配置されるとき、全て同じ形状同じ寸法のものを配置することもあるが、異なる形状、異なる寸法のものを配置することもある。
不規則性を、形状、寸法、配置の１以上に導入することで、他の部材が規則性パターンを有するときに、その規則性パターンと干渉してモアレが生じるのを防ぐことができる。

［寸法］
単位光学要素２の寸法は、単位三角柱プリズムである場合で示せば、例えば、一方の面１ｐに接する底辺が１０〜１００μｍ、高さが１０〜１００μｍ、頂角の角度は８０〜１２０°、配列周期は１０〜１００μｍである。

以上、単位光学要素２の各種形状及び配置は、集光乃至は光拡散などの要求される光学機能、及び材料の収差等の光学性能に基づいて、適宜選択される。

《微小突条》
微小突条３は、シート状の本体部１のシート面に垂直な法線方向から見たときに、その平面視形状が、多数の開口領域Ａを画成する網目状パターン３Ｐから成り、該網目状パターン３Ｐは特定の形状で前記開口領域Ａが繰返周期を持つ方向が存在しないパターンからなる領域を含んでいる。図１（Ｂ）、図３、図４、及び図１１Ａに図示の形態については、全領域が、該開口領域Ａが繰返周期を持たないパターンからなっている。この網目状パターン３Ｐを有する微小突条３が断面形状に於いて、該網目状パターン３Ｐの部分で前記開口領域Ａに対して凸形状となっている。

［網目状パターンとこれにより画成される開口領域］
網目状パターン３Ｐ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Ａ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Ａに繰返周期を持つ方向が存在しない形状となっている。

さらに、微小突条３が有する網目状パターン３Ｐについて、図３および図９を主として参照しながら、網目状パターン３Ｐを、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平面視形状で、説明する。

図３および図９に示すように、網目状パターン３Ｐのライン部Ｌｔは、多数の分岐点Ｂを含んでいる。網目状パターン３Ｐ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、網目状パターン３Ｐ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Ａ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つの閉領域としての開口領域Ａが画成されている。

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Ａの内部に延び入って行き止まりとなるライン部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。

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が有する網目状パターン３Ｐでは、開口領域Ａ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領域を含む。モアレを確実に解消する為には、網目状パターン３Ｐの全領域がこのような領域のみから構成されていることが好ましい。本実施形態はこの様な構成からなる。本件発明者らは、鋭意研究を重ねた結果として、単に網目状パターン３Ｐのパターンを不規則化するのではなく、網目状パターン３Ｐの開口領域Ａ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網目状パターン３Ｐのパターンを画成することにより、微小突条を周期的配列した構成の光学部材と周期的画素配列を有する画像表示パネル３０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。

（繰返周期の不存在）
図４は、網目状パターン３Ｐで画成される多数の開口領域Ａ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、任意の方向を向く任意の位置に一本の仮想的な直線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、図面では図面左下から順に、交差点ｃ１，ｃ２，ｃ３，・・・・・，ｃ９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Ａの直線ｄｉ上での寸法ｔ１である。次に、開口領域Ａに直線ｄｉ上で隣接する別の開口領域Ａ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Ａ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と共に網目状パターン３Ｐ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Ａ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Ａには繰返周期を持つ方向が存在しない。

さらに、本実施形態による光学部材１０の微小突条３が有する網目状パターン３Ｐ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、網目状パターン３Ｐ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Ａの配列を不規則化して、開口領域Ａ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。

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、網目状パターン３Ｐ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Ａ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、後述の寸法例で開口領域Ａが形成されている網目状パターン３Ｐ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網目状パターン３Ｐ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。

実際に、図３に示された光学部材１０の微小突条３を構成する網目状パターン３Ｐ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の網目状パターン３Ｐ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５個以上の分岐点は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。

（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の微小突条３が有する網目状パターン３Ｐを、図１１Ｂに示された画像表示パネル３０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に示された網目状パターン３Ｐを実際に作製して画像表示パネル３０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、網目状パターン３Ｐはそのパターンが判り易い様に、黒く誇張して描いてあるが、実物は無色透明な物である。

ここで、図１１Ｂで示された画像表示パネル３０の画素配列は、画像表示パネル３０に於ける典型的な画素配列である。図１１Ｂに示す様に、この画像表示パネル３０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、画像表示パネル３０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、画像表示パネル３０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、画像表示パネル３０のパネル面への法線方向から当該画像表示パネル３０を観察した状態で、画素Ｐの配列を示している。

一方、網目状パターン５３Ｐで画成される開口領域Ａに一定の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、網目状パターン５３Ｐはそのパターンが判り易い様に、黒く描いてある。ここでは、網目状パターン５３Ｐは、一定の繰返周期を有することを明示的に示す意味で、以下において、網目状パターン５３Ｐを繰返周期パターン５３Ｐとも言うことにする。

図１２（Ａ）に図示したものは、正方格子状パターンで形成され、縦横方向に一定の繰返周期で配列した繰返周期パターン５３Ｐから構成される微小突条５３を有した光学部材であり、本発明の光学部材１０とは異なるものである。また、図１２（Ｃ）には、図１２（Ａ）に示された繰返周期パターン５３Ｐを有する光学部材を、図１２（Ｂ）に示された画像表示パネル３０（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、繰返周期パターン５３Ｐからなる微小突条５３が画像表示パネル３０の画素配列上に配置されると、微小突条５３を構成する繰返周期パターン５３Ｐ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。

なお、図１２（Ａ）および図１２（Ｃ）に示された例では、繰返周期パターン５３Ｐ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及び繰返周期パターン５３Ｐの繰返周期比、繰返周期パターン５３Ｐの線幅等の要因にも依存する。繰返周期パターン５３Ｐのバイアス角のみでモアレを解消しようとすると、画像表示パネル３０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。

（網目状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Ａ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網目状パターン３Ｐのパターンを作製する方法の一例を以下に説明する。

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を画定して網目状パターン３Ｐ（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。

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。

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。

以上の手順で、網目状パターン３Ｐ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。網目状パターン３Ｐ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、網目状パターン３Ｐが形成されるべき領域内に一様に分散した状態となる。

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Ｒの分布は完全なランダム分布（一様分布）でも無く、平均値Ｒ_AVGを挾んで上限値Ｒ_MAXと下限値Ｒ_MINとの間の範囲ΔＲ＝Ｒ_MAX−Ｒ_MIN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。

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、原点ｏからの距離がＲ_AVG−ΔＲからＲ_AVG＋ΔＲ迄の有限の範囲（半径Ｒ_MINからＲ_MAX迄のドーナツ形領域）内に分布していることを意味する。

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Ａの外接円直径（乃至は開口領域Ａ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、網目状パターン３Ｐ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。

網目状パターン３Ｐの目視時の濃淡ムラを、実質上、目視不能とし、且つ網目状パターン３Ｐ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Ａの外接円直径Ｄ（開口領域Ａの大きさ）の最大値をＤ_MAX、最小値をＤ_MINとしたときに、当該外接円直径Ｄの分布範囲ΔＤ＝Ｄ_MAX−Ｄ_MINが外接円直径Ｄの平均値Ｄ_AVGに対して、
０．１≦ΔＤ／Ｄ_AVG≦０．６
より好ましくは、
０．２≦ΔＤ／Ｄ_AVG≦０．４
とする。

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Ａ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Ａ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Ａの大きさを大きくすることができる。

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。

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、網目状パターン３Ｐ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。

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、微小突条３が光学密着防止効果と共に、光学部材１０の本来の光学特性を損なわない様に、決定される。以上のようにして、網目状パターン３Ｐのパターンを決定することができる。

以上のような本実施形態によれば、光学部材１０の微小突条３が有する網目状パターン３Ｐが、二つの分岐点Ｂの間を延びて開口領域Ａ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Ａ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が配列された画像表示パネル３０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。

（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中の微小突条３の全領域において、該微小突条３が有する網目状パターン３Ｐによって画成される開口領域Ａ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、その内部に於いて微小突条３が有する網目状パターン３Ｐの全領域が、単位パターン領域Ｓを複数集合して網目状パターン３Ｐの全領域が構成されるようにして、且つ各単位パターン領域Ｓ内に於いては、複数の開口領域Ａ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からなるようにしてもよい。
即ち、この形態に於いては、網目状パターン３Ｐ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内における網目状パターン３Ｐ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、画像表示パネル３０の大型化が進んでおり、この様な大画面の画像表示パネル３０に対しては、微小突条３が有する網目状パターン３Ｐ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Ａ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を含む形態とした方が、網目状パターン３Ｐ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。図１０の実施形態に於いては、横方向に繰返周期ＳＰ２、縦方向に繰返周期ＳＰ１を以って単位パターン領域Ｓが繰り返される。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ＡをＮ個有するとき、直線ｄｊ上の或る開口領域Ａに注目すると、直線ｄｊ上では開口領域Ａ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Ａ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Ａ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Ａ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。

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内で微小突条３が有する網目状パターン３Ｐ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（図の上下方向）に繰返周期ＳＰ１で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。

［微小突条を構成する網目状パターンの主切断面形状］
微小突条３が有する網目状パターン３Ｐの主切断面形状は、光学密着を防止できる形状であれば特に限定はない。例えば、図１３の断面図の如くの形状を選び、微小突条３の主切断面形状をレンズ又はプリズム形状とし、且つその寸法（底辺幅及び突出高さ）を光源光の可視光線スペクトルの最長波長以上（通常は、多少余裕を見込んで５μｍ以上）として、レンズ又はプリズムとしても機能させる様に設計すれば、光源光を拡散又は集光させて、正面輝度の向上や視野角の拡大の機能も付与することが出来る。中、図１３（１）は長方形（含む正方形）、図１３（２）は台形、図１３（３）は円又は楕円の一部、図１３（４）は三角形、図１３（５）は三角形や台形の斜辺が外側に向かって凸形状に変調された形状（図は三角形の場合）、この他、図示は省くが、五角形、六角形などである。図面は概念的なものであり、断面形状の角は製造上の造形精度や形状耐久性などを勘案して、丸みを帯びていることがある。

［微小突条の寸法］
網目状パターン３Ｐを構成する微小突条３の寸法は、網目状パターン３Ｐを構成する境界線分Ｌの線幅で１〜１００μｍ程度である。微小突条３の高さは、光学部材１０の本体部１と隣接する表面平滑な他の光学部材との光学密着（による不具合）防止性の点からは、光源光中の可視光線スペクトルの最短波長０．３８μｍ以上とする必要が有り、より好ましくは、光源光中の可視光線スペクトルの最長波長０．７８μｍ以上とする。又、１００μｍを超えても光学密着防止効果は既に飽和している上、微小突条３が視認され易くなる、破損し易くなる等の不具合を生じる。よって、これらの兼ね合いから、微小突条３の本体部からの好ましい突出高さは、１〜１００μｍ程度である。境界線分Ｌの線幅は、網目状パターン３Ｐの全領域にて同一とする必要はない。
網目状パターン３Ｐが画成する開口領域１Ａの寸法は、開口領域１Ａを内接する外接円の直径にて５〜５０００μｍ、好ましくは１０〜５００μｍ程度である。

［微小突条の材料］
微小突条３は、光学部材１０の表裏面が所定の硬度関係となる様な透明材料から構成すれば良く、該透明材料としては基本的には特に制限はなく、樹脂材料、或いは本体部が特に無機材料であるときはガラスやセラミックス等の無機材料を用いても良い。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。

《硬度》
単位光学要素２側の表面である光学要素面Ｐｅの硬度Ｈｅと、微小突条３を有する他方の面１ｑの成す表面である微小突条面Ｐｍの硬度Ｈｍとは、鉛筆硬度で特定の硬度関係とする。

［鉛筆硬度］
ここで、硬度Ｈｅ及び硬度Ｈｍに関する鉛筆硬度とは、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−４（１９９９年版）に準拠して荷重１０００ｇ、速度１ｍｍ／ｓの条件で測定した鉛筆硬度のことを意味する。そして、微小突条面Ｐｍの硬度Ｈｍを鉛筆硬度でＦ以上とし、且つ、該硬度Ｈｍが、反対側の面の光学要素面Ｐｅの鉛筆硬度による硬度Ｈｅ以上（Ｈｍ≧Ｈｅ）とする。

これを、図１４のグラフで示せば、硬度Ｈｍ及び硬度Ｈｅを領域Ｅａに含まれる硬度及びその関係とする。
図１４は、光学要素面Ｐｅの硬度Ｈｅを横軸（Ｘ軸）にとり、微小突条面Ｐｍの硬度Ｈｍを縦軸（Ｙ軸）にとり、硬度Ｈｅと硬度Ｈｍの好ましい領域を示すグラフである。同図に示す様に、硬度ＨｍがＦ以上で且つ硬度Ｈｍ≧硬度Ｈｅを満たす領域が、領域Ｅａである。

硬度Ｈｍを硬度Ｈｅ以上とするのは、微小突条面Ｐｍの硬度Ｈｍを光学要素面Ｐｅの方の硬度Ｈｅ以上にしないと、微小突条面Ｐｍが、傷付き易いからである。また、光学要素面Ｐｅは外力が加えられた時は変形し外力から開放された時は元に戻る様に軟らかくすることで傷付きを防ぐ必要が有り、又通常そのように設計される。一方、微小突条面Ｐｍは逆に、外力が加えられた時でも光学密着を防止する為に相応に変形せずに耐えて形状を維持させる必要があると共に、微小突条３の頂部には、光学要素面Ｐｅに比べて、応力が集中し、これに耐える必要も有る。その為、硬度Ｈｍは硬度Ｈｅ以上とするのが好ましい。
この様な硬度及び硬度関係にすることによって、光学部材１０の表裏面同士の（光学要素面Ｐｅと微小突条面Ｐｍとの間の）接触、或いは光学部材１０と他の部材との接触が生じても、光学部材１０の光学要素面Ｐｅや微小突条面Ｐｍが削られる様な傷付きを防ぐことができる。

更に、好ましくは、硬度Ｈｅと硬度Ｈｍとの関係は、鉛筆硬度のスケール上で１単位硬い硬度を＋１としたときに、硬度Ｈｅ＋３≧硬度Ｈｍ≧硬度Ｈｅ＋２とするのが良い。
すなわち、微小突条面Ｐｍの硬度Ｈｍは、光学要素面Ｐｅの硬度Ｈｅの硬度よりも、最低限、鉛筆硬度のスケール上で＋２単位以上硬くする。但し、最大でも、微小突条面Ｐｍの硬度Ｈｍは、光学要素面Ｐｅの硬度Ｈｅの硬度に対して、鉛筆硬度のスケール上で＋３単位までは硬くして良いが、３単位を超過して硬くしてはならない。単純に考えれば鉛筆硬度は硬くするほど傷付き難くなると考えられるが、実際には硬過ぎても傷付いており、上記の様な範囲関係とするのが良い事が判明した。

ここで、鉛筆硬度のスケールとは、軟らかい方から硬い方に向かって順に、３Ｂ、２Ｂ、Ｂ、ＨＢ、Ｆ、Ｈ、２Ｈ、３Ｈ、４Ｈ、５Ｈ等のことである。また、この鉛筆硬度のスケールで、例えば、「ＨＢ」に対して「＋１単位」とは１つ上の硬度単位である「Ｆ」を意味し、「＋２単位」とは２つ上の硬度単位である「Ｈ」を意味する。従って、例えば、ＨｅがＨＢならば、硬度Ｈｅ＋３≧硬度Ｈｍ≧硬度Ｈｅ＋２とは、２Ｈ≧硬度Ｈｍ≧Ｈを意味する。

この様な硬度及び硬度関係にすることによって、光学部１０材同士の接触、或いは光学部材１０と他の部材との接触が生じても、光学部材１０の光学要素面Ｐｅや微小突条面Ｐｍが削られる様なことをより確実に防ぐことができる。

硬度Ｈｅ及び硬度Ｈｍを、鉛筆硬度で上記の様にするには、単位光学要素２及び微小突条３を樹脂で構成し、且つその樹脂に電離放射線硬化性樹脂等を使用し樹脂組成を調整することによって実現できる。例えば、電離放射線硬化性樹脂の場合で言えば、多官能モノマーの配合量を増やしたり、多官能モノマーの官能基数を増やしたりすることで、鉛筆硬度を硬くする方向に調整できる。
なお、単位光学要素２と微小突条３との樹脂に、電離放射線硬化性樹脂等の同じ硬化性樹脂を使用することで、硬化収縮などによる光学部材１０の反りの防止に対しても効果がある。

ところで、微小突条面Ｐｍは、微小突条３の表面とこれにより画成される開口領域Ａの面から構成される。したがって、微小突条面Ｐｍの硬度Ｈｍは、微小突条３の材料と開口領域Ａで露出する本体部１の材料とが関係する。であるから、微小突条面Ｐｍの硬度Ｈｍを調整するには、本体部１の材料も含めて材料選定すると良い。ただ、微小突条面Ｐｍにおいて開口領域Ａで一部露出することになる本体部１は、微小突条面Ｐｍが硬度ＨｍがＦ以上とすればよいために、樹脂でもガラスなど無機系材料でも良い。
これは、微小突条面３を本体部１と一体的に同じ材料で形成する場合、及び形成しない場合も含めてである。

《単位光学要素及び微小突条の本体部への形成法》
単位光学要素２を本体部１の一方の面１ｐに形成する方法、及び微小突条３を本体部１の他方の面１ｑに形成する方法は、特に限定されない。成形法など公知の各種形成方法を適宜採用して形成することができる。

［単位光学要素］
単位光学要素２は、本体部１との界面となる一方の面１ｐにおいては、一方の面１ｐを透過する透過光に対して積極的に光学的作用を機能させる必要はない。この為、単位光学要素２は本体部１と一体的に成形することもできる。
本体部１の一方の面１ｐは仮想的な面であるから、本体部１の一方の面１ｐの外側（単位光学要素２側）と内側とは、同じ材料から構成されても良いし、異なる材料から構成されても良い。

この様に、本体部１の一方の面１ｐ上に単位光学要素２を形成するための成形法としては、例えば、下記の成形法乃至は成形型を利用して成形できる。この成形型の型面には、単位光学要素２とは逆凹凸形状の凹凸が形成されている。

ａ）円筒状の成形型の型面に未硬化では液状の電離放射線硬化性樹脂を塗布後、塗布面に樹脂シートを押し付けた後、型面上で樹脂を硬化させ、その後樹脂シートを、該電離放射線硬化性樹脂の硬化物と共に、型面から剥がして該硬化性樹脂面に賦型する賦型法、
ｂ）円筒状の成形型と押圧ロール間にＴダイ等から押し出した溶融樹脂を供給して該成形型面で樹脂を冷却固化することによって、成形する溶融押出成形法、
ｃ）射出成形法、
ｄ）加熱された成形型と金属板や金属ロール間に樹脂を挟んで加熱加圧し、冷却固化後離型する熱プレス法、
ｅ）成形型に樹脂を積層後、成形型を剥がして樹脂面に型面の形状を転写する転写法。

（本体部１の構成と一方の面１ｐ）
上記成形法の説明にて、樹脂シートと樹脂材料とを用いる場合で説明すると、上記ａ）賦型法などの方法によれば、樹脂材料を成形型と樹脂シートとの間の全面に介在させることで、樹脂シートは成形型の型面に接触していない状態で、樹脂材料を硬化させて単位光学要素２を樹脂シート上に成形することもできる。この結果、本体部１は、樹脂シートとシート状に硬化した樹脂材料とから構成されるようになる。また、樹脂シートが成形型の型面に接触している状態で、樹脂材料を硬化させて単位光学要素２を樹脂シート上に成形することもでき、この場合は、本体部１は、樹脂シートのみから構成されるようになる。従って、一方の面１ｐとは、後者の場合は樹脂シートの表面となり、前者の場合は、硬化した樹脂材料の内部の仮想的な面となる。

［微小突条］
微小突条３は、本体部１の他方の面１ｑ上に、開口領域Ａに対して凸形状となる網目状パターン３Ｐを呈する平面視形状の光学要素として形成される。開口領域Ａは露出面であり、本体部１の他方の面１ｑそれ自体とすることができ、また通常、他方の面１ｑそれ自体である。
微小突条３は、本体部１との界面となる他方の面１ｑにおいては、他方の面１ｑを透過する透過光に対して積極的に光学的作用を機能させる必要はない。この為、微小突条３は本体部１と一体的に成形することもできる。

この様な微小突条３は、上記した単位光学要素２を本体部１を一方の面１ｐ上に形成する成形方法で述べたと同様の方法で形成することができる。すなちわ、成形型として、その型面を微小突条３とは逆凹凸形状の凹凸が形成された型を用いる。この際、微小突条３の方が単位光学要素２よりも通常は高さが小さいので、微小突条３を先に形成してから、微小突条３を形成した樹脂シートなど本体部１とする部材に対して、単位光学要素２を形成するのが、単位光学要素２の形状が崩れない点で好ましい。ただ、両方の成形型を用意し、樹脂シートに対して一回のパスで樹脂シートの表裏の夫々に、微小突条３と単位光学要素２とを連続して成形することも可能である。
尚、微小突条３と本体部１とは、同じ種類の材料から構成されても良いし、異なる種類の材料から構成されても良い。

微小突条３は、成形法以外の形成方法として、印刷法によって形成しても良い。印刷法では、微小突条３を構成する網目状パターン３Ｐに対応する画線を印刷する。印刷法では、樹脂材料をインク化したものを用いる。印刷法としては、凹版印刷、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷、活版印刷、インクジェット印刷等、公知の印刷法を採用できる。

《変形形態》
本光学部材１０は、上記した実施形態及び構成以外に、例えば下記の様に、更にその他の構成要素を加えるなど、その他の形態としても良い。

［繰返周期の一部容認］
上記した実施形態に於いては、光学部材１０の本体部１の他方の面１ｑの全領域が、開口領域Ａが繰返周期を有する方向が存在しない網目状パターン３Ｐのみから構成されていた。
しかしながら、画像表示パネルの画素や単位光学要素の周期的配列とのモアレが実質上無視し得る範囲内であるならば、一部の領域に、開口領域Ａが一定の繰返周期で配列する方向が存在するような網目状パターン３Ｐを採用しても良い（勿論、この一部の領域以外は、開口領域Ａが一定の繰返周期で配列しないと共に、本発明のこの他要件は備える）。本発明の網目状パターン３Ｐには、このような形態も包含する。例えば、周期性を有する網点が開口領域Ａを構成するパターンによって、製品型番などを表わす文字の表示領域を設けることができる。

［機能層］
上記した実施形態に於いては、光学部材１０は、本体部１と単位光学要素２と微小突条３のみからなる構成であった。しかし、これ以外の構成要素、例えば各種機能層を有していても良い。例えば、下記の機能層である。
本体部１が、一方の面１ｐと他方の面１ｑとの間に光拡散層を有してもよい。光拡散層は、光拡散剤をマトリックス中に分散した層として形成することができる。光拡散層は一方の面１ｐ或いは他方の面１ｑに接していても良い。光拡散層により、光拡散機能を付与できる。
光学部材１０の入光面とする部分の面に、直下の層よりも相対的に低屈折率の低屈折率層からなる反射防止層を形成しても良い。反射防止層によって、光学部材１０への入射光の反射損失を低減できる。
光学部材１０は帯電防止層を有していてもよい。帯電防止層は、本体部１、単位光学要素２、微小突条３のいずれか１以上を兼用することもできる。帯電防止層によって光学部材１０に帯電防止機能が付与され、埃等の異物付着を低減し、光学特性への悪影響を抑制できる。
ここでは、機能層として光拡散層、反射防止層、帯電防止層を例示したが、これ以外の機能層もあり得る。

［２枚重ね形態］
本発明による光学部材１０は、図１５の断面図で示す様に、２枚重ね合わせた状態の光学部材１０Ａとしても良い。この２枚重ね合わせた状態とは、上下の光学部材１０ａ，１０ｂ同士が間に空間を空けて配置されることではなく、互いに接触しており隣接配置されることを意味する。同図の場合は、下側の光学部材１０ｂの光学要素面Ｐｅと、上側の光学部材１０ａの微小突条面Ｐｍとが互いに接触した構成である。

同図では、上下の光学部材１０ａ，１０ｂは、光学要素面Ｐｅを同じ向きにして重ねた形態であるが、互いに異なる向きを本発明では排除しない。また、上下の光学部材１０ａ，１０ｂは、共に単位光学要素２として断面三角形の単位柱状プリズムで、しかも、その稜線の延在方向は作図の便宜上、共に紙面に垂直方向として描いているが、通常は、この様な柱状の単位光学要素２を配列するときは、その稜線の延在方向は互いに直交させる等、交差させる。
また、光学部材１０を２枚重ねするとき、重ね合わせる光学部材１０同士は、単位光学要素２の内容、及び、微小突条３の内容が全く同じ物でも良いが、表裏面の硬度関係が満たされる限りは、異なるものでも良い。

この様に２枚重ねの光学部材１０Ａが、面光源装置等として、２枚重ねで互いに接触する状態で隣接配置されるときでも、互いの接触による光学部材１０ａ，１０ｂが、微小突条面Ｐｍで接触するときは光学密着がモアレ及び輝度ムラを生じることなく防止され、かつ、の表面の傷付きが生じ難い耐擦傷性が得られる。

［Ｃ］面光源装置：
本発明による面光源装置は、光源と、この光源の出光面上に載置した上記本発明の光学部材１０とを、少なくとも備える。
本発明による面光源装置を、図１６（Ａ）に例示する一実施形態例の面光源装置１００を参照して説明する。本実施形態による面光源装置１００では、光源２０と、この光源２０の平面状の出光面２０ａ上に隣接して配置された光学部材１０とを備える。光学部材１０は、図１等で例示した本発明の光学部材１０である。
光学部材１０が光源２０の出光面２０ａに接して配置されていても、光学部材１０が備える微小突条３によって、モアレも輝度ムラも生じさせず且つ地震、搬送時の振動等による他の部材の傷付きも防いで光学密着が防止される。

本実施形態例では、光源２０は、出光面２０ａが平面状となる面光源であり、この面光源の光源２０としては、公知の光源を採用できる。
例えば、発光源として、面状発光体の電界発光パネル（ＥＬパネル）を用いれば、そのまま面光源の光源２０として用いることができる。また、発光源として、線状発光体の冷陰極管、点状発光体の発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いるときは、導光板、光拡散板、光反射板などを適宜組み合わせて、出光面２０ａが平面状となる様に、エッジライト（サイドライト）型又は直下型として光源２０構成する。言い換えると、この場合、光源２０は光源モジュールとも言える。

出光面２０ａが仮想的な面（例えば、直下型の面光源で発光体から光学部材１０に至る部分に空間を有する場合など）であるときは光学密着が生じない。したがって、本光学部材１０によるモアレ及び輝度ムラを共に防いで且つ傷付きも防いで光学密着を防止する効果は、出光面２０ａが中実の物体と空気との界面となる実在の面を有する光源２０に対してである。

面光源装置１００は、光源２０及び光学部材１０以外に、更にその他の部材を備えていても良く、その他の部材としては、面光源装置における公知の各種部材を適宜採用することができる。その他の部材の例を挙げれば、偏光分離フィルム等の輝度向上フィルム、光拡散フィルム、偏光フィルム、位相差フィルム等である。

面光源装置１００としては、光学部材１０の光源２０に対する向きは、図１６（Ａ）の様に、微小突条３側を光源２０側とする向きでも良いが、これとは逆に、図１６（Ｂ）の様に、単位光学要素２側を光源２０側とする向きでも良い。後者の場合は、面光源装置１００上に載置する画像表示パネル等の光学部材との光学密着防止を、モアレ及び輝度ムラ発生を防ぎつつ防止し且つ光学部材１０及び他の部材の傷付きを防止することができる。
これらの図面において、図面上方の面光源装置１００としての出光面側が、画像表示パネルが配置されその画像の観察者Ｖ側となる。

光学部材１０は一枚の配置の他、前記図１５で例示した様な、２枚など複数枚を重ねて配置してもよい。複数枚配置することで、例えば、単位光学要素２が柱状単位光学要素であり光学特性がシート面方向で方向性を有する場合に、複数の方向にその方向性を有する光学特性を配することができる。

［Ｄ］画像表示装置：
本発明による画像表示装置は、上記の本発明による面光源装置１００と、この面光源装置１００の出光面上に載置した画像表示パネルとを少なくとも備える。
本発明による画像表示装置を、図１７に例示する一実施形態例の画像表示装置１０００を参照して説明する。図１７に例示する画像表示装置１０００は、上記した様な光学部材１０を備える面光源装置１００と、この面光源装置１００の出光面１００ａ上に配置された画像表示パネル３０とを備える、表示装置である。本画像表示装置１０００は、面光源装置１００及び画像表示パネル３０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。

画像表示パネル３０は、液晶パネルなどの透過型で画像を表示可能な表示パネルである。画像表示パネル３０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、タッチパネル等を含んでいても良い。従って、画像表示パネル３０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。

この様な構成の画像表示装置１０００とすることによって、その面光源装置１００には上記光学部材１０が使用されているので、画像の観察者Ｖ側から画像表示装置１０００を見たときに、該光学部材１０が備える微小突条３によって、モアレも輝度ムラも生じさせずに光学密着が防止され且つ傷付きも防止された装置となる。

［Ｅ］用途：
本発明による光学部材１０は、面光源装置用の光学部材として好適であり、この光学部材１０を備える面光源装置１００は、透過型表示装置のバックライトとして好適であり、この面光源装置１００を備える画像表示装置１０００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。

１ 本体部
１ｐ 一方の面
１ｑ 他方の面
２ 単位光学要素
３ 微小突条
３Ｐ 網目状パターン
１０、１０ａ、１０ｂ 光学部材
１０Ａ ２枚重ねの光学部材
２０ 光源
２０ａ 出光面
３０ 画像表示パネル
１００ 面光源装置
１００ａ 出光面
１０００ 画像表示装置
Ａ 開口領域
Ｂ 分岐点
ＢＰ 母点
Ｈｅ 光学要素面の鉛筆硬度
Ｈｍ 微小突条面（微小突条を有する他方の面）の鉛筆硬度
Ｌ 境界線分
Ｌｔ ライン部（境界線分の集合）
Ｐｅ 光学要素面
Ｐｍ 微小突条面（微小突条を有する他方の面）
Ｓ 単位パターン領域
Ｖ 観察者

Claims (3)

1. シート状の本体部と、該本体部の一方の面上に配置された多数の単位光学要素と、該本体部の他方の面上に形成された微小突条とを有し、
   該微小突条は、透明材料からなり、シート状の本体部のシート面に垂直な法線方向から見たときに、多数の開口領域を画成する網目状パターンから成り、該網目状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パターンからなる領域を含み、該微小突条が該網目状パターンの部分で前記開口領域に対して凸形状であり、
   前記一方の面上に配置された多数の単位光学要素で形成される光学要素面の硬度Ｈｅと、前記微小突条を有する他方の面の硬度Ｈｍとについて、
   ＪＩＳ Ｋ５６００−５−４（１９９９年）に準拠して測定（荷重１０００ｇ、速度１ｍｍ／ｓ）した鉛筆硬度で、硬度ＨｍがＦ以上であり、且つ硬度Ｈｍが硬度Ｈｅ以上（硬度Ｈｍ≧硬度Ｈｅ）である、光学部材。
2. 光源と、該光源の出光面上に載置した請求項１記載の光学部材とを備える、面光源装置。
3. 請求項２記載の面光源装置と、該面光源装置の出光面上に載置した画像表示パネルとを、少なくとも備える液晶表示装置。

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