(57)【要約】  複屈折性透光性基材（４３）とその一方の面に付加されたプリズム列形成部（４４）とを有するプリズムシートの製造方法。プリズム列形成部（４４）は基材（４３）に接する面とは反対の側の面に互いに平行に配列された複数のプリズム列（４１１）が形成されている。製造方法は、基材（４３）の一方の面と型部材との間に活性エネルギー線硬化性組成物を供給し、それを硬化させてプリズム列形成部（４４）を形成する工程を含む。この工程では、一次光源と、導光体と、プリズムシートと、液晶表示素子とを含んでなる液晶表示装置を組み立てた際に、その観察側から見て、導光体の光入射端面の延びる方向に対し液晶表示素子の光入射側の偏光板の偏光透過軸方向がなす角度をｘ［度］とし、導光体の光入射端面の延びる方向に対しプリズムシートの基材（４３）の光学軸の方向がなす角度をｙ［度］として、ｙの値が（０．５ｘ−４６）の値により近くなるように、プリズム列形成部（４４）を付加すべき基材（４３）の一方の面を選択する。この選択された面上にプリズム列形成部（４４）を形成する。
2008140084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複屈折性透光性基材と該基材の一方の面に互いに平行に配列された複数のプリズム列が形成されたプリズム列形成部とを有するプリズムシートの製造方法であって、
前記製造方法は、前記基材の一方の面と型部材との間に活性エネルギー線硬化性組成物を供給し、該活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させて前記プリズム列形成部を形成する工程を含み、該工程において、
一次光源と、該一次光源から発せられる光が導入され導光され出射する導光体と、該導光体からの出射光が入光されるように配置された前記プリズムシートと、該プリズムシートから出光された光が入射する液晶表示素子とを含んでなる液晶表示装置を組み立てた際に、該液晶表示装置の観察側から見て、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記液晶表示素子の光入射側の偏光板の偏光透過軸方向がなす角度をｘ［度］とし、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記プリズムシートの基材の光学軸の方向がなす角度をｙ［度］として、ｙの値が（０．５ｘ−４６）の値により近くなるように、前記プリズム列形成部を付加すべき前記基材の一方の面を選択し、
該選択された面上に前記プリズム列形成部を形成する
ことを特徴とする、プリズムシートの製造方法。
【請求項２】
複屈折性透光性基材と該基材の一方の面に互いに平行に配列された複数のプリズム列が形成されたプリズム列形成部とを有するプリズムシートの製造方法であって、
前記製造方法は、前記基材の一方の面と型部材との間に活性エネルギー線硬化性組成物を供給し、該活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させて前記プリズム列形成部を形成する工程と、次いでプリズム列形成部が形成された前記基材を、前記プリズム列の延びる方向が前記プリズムシートの端面の延びる方向に対して傾きσ（０＜σ≦１５度）をなすように矩形に切断する工程とを含み、該切断工程において、
一次光源と、該一次光源から発せられる光が導入され導光され出射する導光体と、該導光体からの出射光が入光されるように配置された前記プリズムシートと、該プリズムシートから出光された光が入射する液晶表示素子とを含んでなる液晶表示装置を組み立てた際に、該液晶表示装置の観察側から見て、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記液晶表示素子の光入射側の偏光板の偏光透過軸方向がなす角度をｘ［度］とし、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記プリズムシートの基材の光学軸の方向がなす角度をｙ［度］として、ｙの値が（０．５ｘ−４６）の値により近くなるように、切断する方向を選択する
ことを特徴とする、プリズムシートの製造方法。
【請求項３】
エッジライト型面光源装置の発光面に隣接して液晶表示素子が配置されている液晶表示装置であって、
前記液晶表示素子は、液晶セルとその前記面光源装置の発光面からの光が入射する側に配置された偏光板とを備えており、
前記液晶セルは、直線状に配列された複数の画素部からなる画素部列を複数互いに平行に配列してなるものであり、
前記面光源装置は、一次光源と、該一次光源から発せられる光が導入され導光され出射する導光体と、該導光体からの出射光が入光されるように配置されたプリズムシートとを備えており、
該プリズムシートは、複屈折性を有するシート状透光性基材とその一方の面に互いに平行に配列された複数のプリズム列が形成されたプリズム列形成部とを備えており、
前記液晶表示装置の観察側から見て、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記液晶表示素子の光入射側の偏光板の偏光透過軸方向がなす角度をｘ［度］とし、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記プリズムシートの基材の光学軸の方向がなす角度をｙ［度］として、ｘとｙとが、以下の式（１）
（０．５ｘ−４６）−５≦ｙ≦（０．５ｘ−４６）＋５・・・（１）
を満たすことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液晶表示装置を製造する方法であって、前記プリズムシートを作製するに際して、前記ｙの値が前記式（１）を満たすようにプリズムシートを作製し、前記プリズムシートを用いて前記エッジライト型面光源装置を作製し、該エッジライト型面光源装置を用いて前記液晶表示装置を製造することを特徴とする、液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載の液晶表示装置に使用される前記エッジライト型面光源装置であって、
該面光源装置は、一次光源と、該一次光源から発せられる光が導入され導光され出射する導光体と、該導光体からの出射光が入光されるように配置されたプリズムシートとを備えており、
該プリズムシートは、複屈折性を有するシート状透光性基材とその一方の面に互いに平行に配列された複数のプリズム列が形成されたプリズム列形成部とを備えており、
前記液晶表示装置の観察側から見て、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記液晶表示素子の光入射側の偏光板の偏光透過軸方向がなす角度をｘ［度］とし、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記プリズムシートの基材の光学軸の方向がなす角度をｙ［度］として、ｘとｙとが、以下の式（１）
（０．５ｘ−４６）−５≦ｙ≦（０．５ｘ−４６）＋５・・・（１）
を満たすことを特徴とするエッジライト型面光源装置。
【請求項６】
請求項５に記載のエッジライト型面光源装置を製造する方法であって、前記プリズムシートを作製するに際して、前記ｙの値が前記式（１）を満たすようにプリズムシートを作製し、前記プリズムシートを用いて前記エッジライト型面光源装置を製造することを特徴とする、エッジライト型面光源装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置、それに用いるエッジライト方式の面光源装置、およびそれに用いる光偏向素子としてのプリズムシートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー液晶表示装置は、ノートパソコンや液晶テレビ、あるいは携帯電話や小型ゲーム機等の表示部として、種々の分野で広く使用されてきている。また、情報処理量の増大化、ニーズの多様化、マルチメディア対応等に伴って、液晶表示装置の大画面化、高精細化が盛んに進められている。【０００３】
液晶表示装置は、基本的に面光源装置部と液晶表示素子部とから構成されている。面光源装置部としては、液晶表示素子部の直下に一次光源を配置した直下方式のものや導光体の側端面（光入射端面）に対向するように一次光源を配置したエッジライト方式のものがあり、液晶表示装置のコンパクト化の観点からエッジライト方式の面光源装置が多用されている。【０００４】
エッジライト方式の面光源装置では、一次光源から発せられた光は導光体の光入射端面に入射する。導光体内に導入された光は該導光体の２つの主面での全反射を繰り返しながら該主面に沿って導光体内を進行する。導光体内を進行する光の一部は、上記主面の一方である光出射面に形成された凹凸構造により進行方向を変えられて、光出射面から導光体外へと光出射面法線方向に対して斜めの方向に出射する。尚、導光体内を進行する光の他の一部は、上記主面の他方である裏面から出射し、該裏面に対向して配置された反射シートで反射されて、再び導光体内に戻る。光出射面からその法線方向に対して斜めの方向に出射した光は、該光出射面に対向して配置された光偏向素子としてのプリズムシートに入射し、該プリズムシートにより進行方向を導光体光出射面の略法線方向に偏向される。このような偏向機能を発揮すべく、プリズムシートの入光面にて互いに平行に配列されて形成された多数のプリズム列は、導光体の光入射端面の方向に沿って延びている。プリズムシートの光出射面上には光拡散シートを配置してもよい。【０００５】
以上のような面光源装置の発光面に近接して配置される液晶表示素子においては、表示画素を形成する画素部が多数縦横マトリックス状に配列されており、この画素部の配列ピッチと上記面光源装置のプリズムシートのプリズム列の配列ピッチとが近接する場合にはこれらによる干渉により干渉縞（モアレ）が発生することがある。モアレは画像表示の観点からは好ましくないので、その発生を防止するために、たとえば米国特許第５，２８０，３７１号明細書（特許文献１）に記載されているように、プリズムシートのプリズム列の延在方向（プリズム稜線の方向）を導光体の光入射端面の延びる方向に対して回転した（傾いた）方向にすることが行われる。【０００６】
一方、液晶表示素子では、液晶層及びそれに対する各画素部ごとの電圧印加のための電極を有する液晶セルの光入射側に第１の偏光板を配置し、上記面光源装置の発光面から発せられた光をして第１の偏光板を透過させることで偏光を作成し、その偏光面を液晶層により各画素部ごとに画素信号に応じて回転させ、液晶セルの光出射側に配置された第２の偏光板を通過させることで、該第２の偏光板からの出射光量による画像表示を行っている。このように、液晶表示素子においては、面光源装置の発光面から出射した光の多くは第１の偏光板により吸収されてしまい、光の利用効率が低い。このため、光の利用効率の向上が望まれている。【０００７】
光の利用効率向上を図るため、例えば特開２００１−１６６１１６号公報（特許文献２）では液晶表示素子の第１の偏光板の偏光軸と透光性基材を通過した偏光光の偏光軸とが略同一となるようプリズムシートの稜線に対して透光性基材の偏光軸を所定の角度回転させたプリズムシートについて開示されている。
【特許文献１】米国特許第５，２８０，３７１号明細書
【特許文献２】特開２００１−１６６１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２に記載の液晶表示装置では光の利用効率は未だ十分とはいえない。【０００９】
また、プリズムシートを安価に大量生産するためには、円筒形転写金型にロール状の複屈折性透光性基材を巻きつけ、転写型と複屈折性透光性基材との間に樹脂組成物を注入して活性エネルギー線や熱などにより硬化させる、いわゆる連続式の製造方法を用いることが好ましい。この連続式の製造方法には、製造される長尺のプリズムシートにおける複屈折性透光性基材の光学軸の方向が透光性基材長尺方向に対しなす角度を随意に設定できるほどの自由度はない。従って、従来の連続式のプリズムシート製造方法においては、透光性基材の光学軸の方向は、プリズムシートを用いて構成される面光源装置を用いて構成される液晶表示装置における光の利用効率の向上の観点から、必ずしも好ましいものとはなっていない。【００１０】
液晶表示装置とくに量産される液晶表示装置における光の利用効率を更に向上させることが好ましい。また、液晶表示装置とくに量産される液晶表示装置における面光源装置のプリズムシートと液晶表示素子との間のモアレ発生を抑制しながら、液晶表示装置における光の利用効率を向上させることが特に好ましい。【００１１】
本発明の目的は、以上のような技術的課題のうちのいずれかを解決する、液晶表示装置、面光源装置またはプリズムシート、もしくはその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、上記目的のうちのいずれかを達成するものとして、
複屈折性透光性基材と該基材の一方の面に互いに平行に配列された複数のプリズム列が形成されたプリズム列形成部とを有するプリズムシートの製造方法であって、
前記製造方法は、前記基材の一方の面と型部材との間に活性エネルギー線硬化性組成物を供給し、該活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させて前記プリズム列形成部を形成する工程を含み、該工程において、
一次光源と、該一次光源から発せられる光が導入され導光され出射する導光体と、該導光体からの出射光が入光されるように配置された前記プリズムシートと、該プリズムシートから出光された光が入射する液晶表示素子とを含んでなる液晶表示装置を組み立てた際に、該液晶表示装置の観察側から見て、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記液晶表示素子の光入射側の偏光板の偏光透過軸方向がなす角度をｘ［度］とし、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記プリズムシートの基材の光学軸の方向がなす角度をｙ［度］として、ｙの値が（０．５ｘ−４６）の値により近くなるように、前記プリズム列形成部を付加すべき前記基材の一方の面を選択し、
該選択された面上に前記プリズム列形成部を形成することを特徴とする、プリズムシートの製造方法、
が提供される。【００１３】
更に、本発明によれば、上記目的のうちのいずれかを達成するものとして、
複屈折性透光性基材と該基材の一方の面に互いに平行に配列された複数のプリズム列が形成されたプリズム列形成部とを有するプリズムシートの製造方法であって、
前記製造方法は、前記基材の一方の面と型部材との間に活性エネルギー線硬化性組成物を供給し、該活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させて前記プリズム列形成部を形成する工程と、次いでプリズム列形成部が形成された前記基材を、前記プリズム列の延びる方向が前記プリズムシートの端面の延びる方向に対して傾きσ（０＜σ≦１５度）をなすように矩形に切断する工程とを含み、該切断工程において、
一次光源と、該一次光源から発せられる光が導入され導光され出射する導光体と、該導光体からの出射光が入光されるように配置された前記プリズムシートと、該プリズムシートから出光された光が入射する液晶表示素子とを含んでなる液晶表示装置を組み立てた際に、該液晶表示装置の観察側から見て、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記液晶表示素子の光入射側の偏光板の偏光透過軸方向がなす角度をｘ［度］とし、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記プリズムシートの基材の光学軸の方向がなす角度をｙ［度］として、ｙの値が（０．５ｘ−４６）の値により近くなるように、切断する方向を選択することを特徴とする、プリズムシートの製造方法、
が提供される。【００１４】
更に、本発明によれば、上記目的のうちのいずれかを達成するものとして、
エッジライト型面光源装置の発光面に隣接して液晶表示素子が配置されている液晶表示装置であって、
前記液晶表示素子は、液晶セルとその前記面光源装置の発光面からの光が入射する側に配置された偏光板とを備えており、
前記液晶セルは、直線状に配列された複数の画素部からなる画素部列を複数互いに平行に配列してなるものであり、
前記面光源装置は、一次光源と、該一次光源から発せられる光が導入され導光され出射する導光体と、該導光体からの出射光が入光されるように配置されたプリズムシートとを備えており、
該プリズムシートは、複屈折性を有するシート状透光性基材とその一方の面に互いに平行に配列された複数のプリズム列が形成されたプリズム列形成部とを備えており、
前記液晶表示装置の観察側から見て、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記液晶表示素子の光入射側の偏光板の偏光透過軸方向がなす角度をｘ［度］とし、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記プリズムシートの基材の光学軸の方向がなす角度をｙ［度］として、ｘとｙとが、以下の式（１）
（０．５ｘ−４６）−５≦ｙ≦（０．５ｘ−４６）＋５・・・（１）
を満たすことを特徴とする液晶表示装置、
が提供される。【００１５】
更に、本発明によれば、上記目的のうちのいずれかを達成するものとして、
上記の液晶表示装置を製造する方法であって、前記プリズムシートを作製するに際して、前記ｙの値が前記式（１）を満たすようにプリズムシートを作製し、前記プリズムシートを用いて前記エッジライト型面光源装置を作製し、該エッジライト型面光源装置を用いて前記液晶表示装置を製造することを特徴とする、液晶表示装置の製造方法、
が提供される。【００１６】
更に、本発明によれば、上記目的のうちのいずれかを達成するものとして、
上記の液晶表示装置に使用される前記エッジライト型面光源装置であって、
該面光源装置は、一次光源と、該一次光源から発せられる光が導入され導光され出射する導光体と、該導光体からの出射光が入光されるように配置されたプリズムシートとを備えており、
該プリズムシートは、複屈折性を有するシート状透光性基材とその一方の面に互いに平行に配列された複数のプリズム列が形成されたプリズム列形成部とを備えており、
前記液晶表示装置の観察側から見て、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記液晶表示素子の光入射側の偏光板の偏光透過軸方向がなす角度をｘ［度］とし、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記プリズムシートの基材の光学軸の方向がなす角度をｙ［度］として、ｘとｙとが、以下の式（１）
（０．５ｘ−４６）−５≦ｙ≦（０．５ｘ−４６）＋５・・・（１）
を満たすことを特徴とするエッジライト型面光源装置、
が提供される。【００１７】
更に、本発明によれば、上記目的のうちのいずれかを達成するものとして、
上記のエッジライト型面光源装置を製造する方法であって、前記プリズムシートを作製するに際して、前記ｙの値が前記式（１）を満たすようにプリズムシートを作製し、前記プリズムシートを用いて前記エッジライト型面光源装置を製造することを特徴とする、エッジライト型面光源装置の製造方法、
が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
以上のような本発明によれば、光の利用効率が高められた液晶表示装置の提供とくに光の利用効率が高められた液晶表示装置の量産が可能となる。また、本発明によれば、光の利用効率が高められ且つプリズムシートと液晶表示素子との間のモアレの発生が抑制された高品位な液晶表示装置の提供とくに光の利用効率が高められ且つプリズムシートと液晶表示素子との間のモアレの発生が抑制された高品位な液晶表示装置の量産が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明によるプリズムシート、該プリズムシートを用いた本発明によるエッジライト型面光源装置、及び該面光源装置を用いた本発明による液晶表示装置の一実施形態を示す模式的一部切欠斜視図である。
【図２】図１の模式的部分断面図である。
【図３】プリズムシートの模式的部分拡大断面図である。
【図４】プリズムシートによるＸＺ面内での光偏向の様子を示す模式図である。
【図５】切り出しにより所望の寸法及び形状のプリズムシートを得るためのプリズムシート原反の作製を説明するための模式図である。
【図６】プリズムシート原反の作製に用いられるロール型を示す模式的斜視図である。
【図７】プリズムシート原反の作製に用いられるロール型を示す模式的分解斜視図である。
【図８】液晶表示素子と面光源装置との位置関係を説明するための模式的一部切欠部分平面図である。
【図９】液晶表示素子と面光源装置との位置関係を説明するための模式図である。
【図１０】導光体からの出射光がプリズム列による偏向を受けてプリズム列形成部を出る際の当該偏向光の偏光特性の一例を示す図である。
【図１１】図１０の偏光特性を持った偏向光についての、偏向光の最大偏光成分方向に対するプリズムシート透光性基材の光学軸方向のなす角を変化させたときの、透光性基材からの出射光の偏光特性の変化の一例を示す図である。
【図１２】液晶パネルの偏光子の偏光透過軸の角度変化に対する、出射光最大輝度を示すプリズムシートの透光性基材の光学軸の方向との関係を示す図である。
【図１３】偏光透過軸の方向を４５度で一定にした場合に、透光性基材の光学軸方向と輝度との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  一次光源
２  光源リフレクタ
３  導光体
３１  光入射端面
３２  側端面
３３  光出射面
３４  裏面
４  プリズムシート
４１  入光面
４１１，４１１’，４１１”  プリズム列
４１１ａ，４１１ｂ  プリズム面
４２  出光面
４３  透光性基材
４３Ａ，４３Ａ’，４３Ａ”  光学軸方向
４４  プリズム列形成部
５  光反射素子
６  光拡散素子
６１  入射面
６２  出射面
７  型部材（ロール型）
８  液晶表示素子
８１，８２  透光性基板
８３  液晶
８４  画素電極
８５  透明電極
８６，８７  偏光板
８６Ａ  偏光透過軸方向
８８  画素部
８８Ａ  Ｙ方向画素部列
８８Ｂ  Ｘ方向画素部列
９  透光性基材原反
１０  活性エネルギー線硬化性組成物
１１  圧力機構
１２  樹脂タンク
１３  ノズル
１４  活性エネルギー線照射装置
１５  薄板状型部材
１６  円筒状ロール
１８  形状転写面
２８  ニップロール
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。【００２２】
図１は本発明によるプリズムシート、該プリズムシートを用いた本発明によるエッジライト型面光源装置、及び該面光源装置を用いた本発明による液晶表示装置の一実施形態を示す模式的一部切欠斜視図であり、図２はその模式的部分断面図である。本実施形態においては、面光源装置は、少なくとも一つの側端面を光入射端面３１とし、これと略直交する一つの主面を光出射面３３とする導光体３と、この導光体３の光入射端面３１に対向して配置され光源リフレクタ２で覆われた線状の一次光源１と、導光体３の光出射面上に配置された光偏向素子としてのプリズムシート４と、該プリズムシートの出光面４上に配置された光拡散素子６と、導光体３の光出射面３３とは反対側の主面たる裏面３４に対向して配置された光反射素子５とを含んで構成されている。また、本実施形態においては、液晶表示装置は、面光源装置と、その光拡散素子６の出射面６２上に配置された液晶表示素子８とを含んでなる。【００２３】
導光体３は、ＸＹ面と平行に配置されており、全体として矩形板状をなしている。導光体３は４つの側端面を有しており、そのうちＹＺ面と平行な１対の側端面のうちの少なくとも一つの側端面を光入射端面３１とする。光入射端面３１は一次光源１と対向して配置されており、一次光源１から発せられた光は光入射端面３１に入射し導光体３内へと導入される。本発明においては、例えば、光入射端面３１とは反対側の側端面３２等の他の側端面にも光源を対向配置してもよい。【００２４】
導光体３の光入射端面３１に略直交した２つの主面は、それぞれＸＹ面と略平行に位置しており、いずれか一方の面（図では上面）が光出射面３３となる。この光出射面３３に粗面やレンズ列からなる指向性光出射機構を付与することによって、光入射端面３１から入射した光を導光体３中を導光させながら光出射面３３から光入射端面３１および光出射面３３に直交する面（ＸＺ面）内において指向性のある光を出射させる。このＸＺ面内分布における出射光光度分布のピークの方向（ピーク光）が光出射面３３となす角度をφとする。角度φは例えば１０〜４０度であり、出射光光度分布の半値全幅は例えば１０〜４０度である。【００２５】
導光体３の表面に形成する粗面やレンズ列は、ＩＳＯ４２８７／１−１９８４による平均傾斜角θａが０．５〜１５度の範囲のものとすることが、光出射面３３内での輝度の均斉度を図る点から好ましい。平均傾斜角θａは、さらに好ましくは１〜１２度の範囲であり、より好ましくは１．５〜１１度の範囲である。【００２６】
さらに、導光体３としては、その光出射率が０．５〜５％の範囲にあるものが好ましく、より好ましくは１〜３％の範囲である。光出射率を０．５％以上とすることにより、導光体３から出射する光量が多くなり十分な輝度が得られる傾向にある。また、光出射率を５％以下とすることにより、一次光源１の近傍での多量の光の出射が防止され、光出射面３３内でのＸ方向における出射光の減衰が小さくなり、光出射面３３での輝度の均斉度が向上する傾向にある。このように導光体３の光出射率を０．５〜５％とすることにより、光出射面から出射する光の出射光光度分布（ＸＺ面内）におけるピーク光の角度が光出射面の法線に対し５０〜８０度の範囲にあり、光入射端面と光出射面との双方に垂直なＸＺ面における出射光光度分布（ＸＺ面内）の半値全幅が１０〜４０度であるような指向性の高い出射特性の光を導光体３から出射させることができ、その出射方向をプリズムシート４で効率的に偏向させることができ、高い輝度を有する面光源装置を提供することができる。【００２７】
本発明において、導光体３からの光出射率は次のように定義される。光出射面３３の光入射端面３１側の端縁での出射光の光強度（Ｉ０）と光入射端面３１側の端縁から距離Ｌの位置での出射光強度（Ｉ）との関係は、導光体３の厚さ（Ｚ方向寸法）をｄとすると、次の式
Ｉ＝Ｉ０（Ａ／１００）［１−（Ａ／１００）］Ｌ／ｄ 
のような関係を満足する。ここで、定数Ａが光出射率であり、光出射面３３における光入射端面３１と直交するＸ方向での単位長さ（導光体厚さｄに相当する長さ）当たりの導光体３から光が出射する割合（百分率：％）である。【００２８】
なお、本発明では、上記のようにして光出射面３３に光出射機構を形成する代わりに或いはこれと併用して、導光体内部に光拡散性微粒子を混入分散することで指向性光出射機構を付与してもよい。【００２９】
また、指向性光出射機構が付与されていない主面である裏面３４は、導光体３からの出射光の一次光源１と平行な面（ＹＺ面）での指向性を制御するために、光入射端面３１を横切る方向に、より具体的には光入射端面３１に対して略垂直の方向（Ｘ方向）に、延びる多数のプリズム列を配列したプリズム列形成面とされている。この導光体３の裏面３４のプリズム列は、配列ピッチをたとえば１０〜１００μｍの範囲、好ましくは３０〜６０μｍの範囲とすることができる。また、この導光体３の裏面３４のプリズム列は、頂角をたとえば８５〜１１０度の範囲とすることができる。これは、頂角をこの範囲とすることによって導光体３からの出射光を適度に集光させることができ、面光源装置としての輝度の向上を図ることができるためであり、頂角はより好ましくは９０〜１００度の範囲である。【００３０】
導光体３としては、図１に示したような形状に限定されるものではなく、光入射端面の方が厚いくさび状等の種々の形状のものが使用できる。【００３１】
導光体３は、光透過率の高い合成樹脂から構成することができる。このような合成樹脂としては、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂が例示できる。特に、メタクリル樹脂が、光透過率の高さ、耐熱性、力学的特性、成形加工性に優れており、最適である。このようなメタクリル樹脂としては、メタクリル酸メチルを主成分とする樹脂であり、メタクリル酸メチルが８０重量％以上であるものが好ましい。導光体３の粗面等の表面構造やプリズム列又はレンチキュラーレンズ列等の表面構造を形成するに際しては、透明合成樹脂板を所望の表面構造を有する型部材を用いて熱プレスすることで形成してもよいし、スクリーン印刷、押出成形や射出成形等によって成形と同時に形状付与してもよい。また、熱あるいは光硬化性樹脂等を用いて構造面を形成することもできる。更に、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等からなる透明フィルムあるいはシート等の透明基材の表面に、活性エネルギー線硬化型樹脂からなる粗面構造またレンズ列配列構造を形成してもよいし、このようなシートを接着、融着等の方法によって別個の透明基材上に接合一体化させてもよい。活性エネルギー線硬化型樹脂としては、多官能（メタ）アクリル化合物、ビニル化合物、（メタ）アクリル酸エステル類、アリル化合物、（メタ）アクリル酸の金属塩等を使用することができる。【００３２】
プリズムシート４は、導光体３の光出射面３３上に配置されている。プリズムシート４はシート状透光性部材からなり、その２つの主面である第１面４１及び第２面４２は全体として互いに平行に配列されており、それぞれ全体としてＸＹ面と平行に位置する。一方の主面である第１面４１（導光体３の光出射面３３に対向して位置する主面）が入光面とされており、他方の主面４２が出光面とされている。入光面４１は、複数のプリズム列が互いに平行に配列されたプリズム列形成面とされている。出光面４２は、平滑面または凹凸面とされている。【００３３】
図３に、プリズムシート４の模式的部分拡大断面図を示す。プリズムシート４は、透光性基材４３と該基材の一方の面に付された透光性プリズム列形成部４４とからなる。これらの透光性基材４３及びプリズム列形成部４４が、シート状透光性部材を構成している。プリズム列形成部４４の下面に複数のプリズム列４１１が形成されており、この下面が入光面４１を形成する。また、透光性基材４３の上面が出光面４２を形成する。尚、透光性基材４３の上面に光拡散層を形成してもよい。【００３４】
透光性基材４３の材料は、紫外線、電子線等の活性エネルギー線を透過するものが好ましく、このようなものとして、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ジアセチルセルロース及びトリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリスチレン及びアクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン及びエチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系樹脂、ナイロン及び芳香族ポリアミド等のポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等の透明樹脂シートやフィルムが好ましい。透光性基材４３の厚さは、強度や取り扱い性等の作業性などの点から、例えば１０〜５００μｍが好ましく、２０〜４００μｍがより好ましく、３０〜３００μｍが特に好ましい。なお、透光性基材４３には、活性エネルギー線硬化樹脂からなるプリズム列形成部４４と透光性基材４３との密着性を向上させるために、その表面にアンカーコート処理等の密着性向上処理を施したものが好ましい。【００３５】
以上のような合成樹脂をフィルム状に延伸して透光性基材の原反を作製することができる。その場合、一般には延伸工程により分子が配向し、得られる透光性基材原反は複屈折性を有するものとなる。【００３６】
プリズム列形成部４４の上面は、平坦面とされており、上記透光性基材４３の下面と接合されている。プリズム列形成部４４の下面即ち入光面４１は、プリズム列形成面とされており、Ｙ方向に延在する複数のプリズム列４１１が互いに平行に配列されている。プリズム列形成部４４の厚さは例えば１０〜５００μｍである。プリズム列４１１の配列ピッチＰは例えば１０μｍ〜５００μｍである。【００３７】
各プリズム列４１１は、２つのプリズム面４１１ａ，４１１ｂからなる。これらのプリズム面は、光学的に十分に平滑な面（鏡面）とされているのが、プリズムシートによる所望の光学特性を維持する点から、好ましい。プリズム列４１１の頂角θは４０〜７５゜程度の範囲であり、好ましくは４５〜７０゜の範囲である。【００３８】
プリズム列形成部４４は、例えば活性エネルギー線硬化樹脂からなり、面光源装置の輝度を向上させる等の点から、高い屈折率を有するものが好ましく、具体的には、その屈折率が１．５５以上、さらに好ましくは１．６以上である。プリズム列形成部４４を形成する活性エネルギー線硬化樹脂としては、紫外線、電子線等の活性エネルギー線で硬化させたものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ポリエステル類、エポキシ系樹脂、ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート系樹脂等が挙げられる。中でも、（メタ）アクリレート系樹脂がその光学特性等の観点から特に好ましい。このような硬化樹脂に使用される活性エネルギー線硬化性組成物としては、取扱い性や硬化性等の点で、多官能アクリレートおよび／または多官能メタクリレート（以下、多官能（メタ）アクリレートと記載）、モノアクリレートおよび／またはモノメタクリレート（以下、モノ（メタ）アクリレートと記載）、および活性エネルギー線による光重合開始剤を主成分とするものが好ましい。代表的な多官能（メタ）アクリレートとしては、ポリオールポリ（メタ）アクリレート、ポリエステルポリ（メタ）アクリレート、エポキシポリ（メタ）アクリレート、ウレタンポリ（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらは、単独あるいは２種以上の混合物として使用される。また、モノ（メタ）アクリレートとしては、モノアルコールのモノ（メタ）アクリル酸エステル、ポリオールのモノ（メタ）アクリル酸エステル等が挙げられる。【００３９】
図４には、プリズムシート４によるＸＺ面内での光偏向の様子が模式的に示されている。この図では、ＸＺ面内での導光体３からのピーク光（出射光分布のピークに対応する光）の進行方向の一例が示されている。導光体３の光出射面３３から角度φで斜めに出射されるピーク光の大部分は、プリズム列４１１の第１のプリズム面４１１ａへ入射し第２のプリズム面４１１ｂによりほぼ内面全反射されてほぼ出光面４２の法線の方向に進行し、出光面から出射する。また、ＹＺ面内では、上記のような導光体裏面３４のプリズム列の作用もあって、広範囲の領域において出光面４２の法線の方向の輝度の十分な向上を図ることができる。【００４０】
尚、プリズムシート４のプリズム列４１１のプリズム面４１１ａ，４１１ｂの形状は、単一平面に限られず、例えば断面凸多角形状または凸曲面形状とすることができ、これにより、一層の高輝度化や狭視野化を図ることができる。【００４１】
プリズムシート４においては、所望のプリズム列形状を精確に作製し、安定した光学性能を得るとともに、組立作業時や光源装置の使用時におけるプリズム列頂部の摩耗や変形を抑止する目的で、プリズム列の頂部に頂部平坦部あるいは頂部曲面部を形成してもよい。この場合、頂部平坦部あるいは頂部曲面部の幅は、３μｍ以下とすることが、面光源装置としての輝度の低下やスティッキング現象による輝度の不均一パターンの発生を抑止する観点から好ましく、より好ましくは頂部平坦部あるいは頂部曲面部の幅は２μｍ以下であり、さらに好ましくは１μｍ以下である。【００４２】
以上のようなプリズム列の形成は、プリズム列４１１を有するプリズム列形成面からなる入光面４１を転写形成する形状転写面を有する型部材を用いて、合成樹脂シートの表面に対する賦形を行うことで、実現することができる。【００４３】
図５は、切り出しにより所望の寸法及び形状のプリズムシートを得るためのプリズムシート原反の作製を説明するための模式図である。尚、以下において、プリズムシート原反の構成部分の名称及び符号については、ほぼプリズムシート４の構成部分の名称及び符号をもって説明する。【００４４】
図５中、符号７は、入光面４１を転写形成する形状転写面を円筒状外周面に形成してなる型部材（ロール型）である。このロール型７は、アルミニウム、黄銅、鋼等の金属からなるものとすることができる。図６は、ロール型７の模式的斜視図である。円筒状ロール１６の外周面には形状転写面１８が形成されている。図７は、ロール型７の変形例を示す模式的分解斜視図である。この変形例においては、円筒状ロール１６の外周面に薄板状の型部材１５を巻き付けて固定している。この薄板状型部材１５は、外側の面に形状転写面が形成されている。【００４５】
図５に示されているように、ロール型７には、その外周面即ち形状転写面に沿って透光性基材原反９が供給されており、ロール型７と透光性基材原反９との間に活性エネルギー線硬化性組成物１０が樹脂タンク１２からノズル１３を経て連続的に供給される。透光性基材原反９の外側には、供給された活性エネルギー線硬化性組成物１０の厚さを均一にさせるためのニップロール２８が設置されている。ニップロール２８としては、金属製ロール、ゴム製ロール等が使用される。また、活性エネルギー線硬化性組成物１０の厚さを均一にさせるためには、ニップロール２８の真円度、表面粗さ等について高い精度で加工されたものが好ましく、ゴム製ロールの場合にはゴム硬度が６０度以上の高い硬度のものが好ましい。このニップロール２８は、活性エネルギー線硬化性組成物１０の厚さを正確に調整することが必要であり、圧力機構１１によって操作されるようになっている。この圧力機構１１としては、油圧シリンダー、空気圧シリンダー、各種ネジ機構等が使用できるが、機構の簡便さ等の観点から空気圧シリンダーが好ましい。空気圧は、圧力調整弁等によって制御される。【００４６】
ロール型７と透光性基材原反９との間に供給される活性エネルギー線硬化性組成物１０は、得られるプリズム部の厚さを一定にするために一定の粘度に保持することが好ましい。粘度範囲は、一般的には、２０〜３０００ｍＰａ・Ｓの範囲の粘度とすることが好ましく、さらに好ましくは１００〜１０００ｍＰａ・Ｓの範囲である。活性エネルギー線硬化性組成物１０の粘度を２０ｍＰａ・Ｓ以上とすることにより、プリズム部の厚さを一定にするためにニップ圧を極めて低く設定したり成形スピードを極端に速くしたりする必要がなくなる。ニップ圧を極めて低くすると、圧力機構１１の安定作動ができなくなる傾向にあり、プリズム部の厚さが一定しなくなる。また、成形スピードを極端に速くすると、活性エネルギー線の照射量が不足し活性エネルギー線硬化性組成物の硬化が不十分となる傾向にある。一方、活性エネルギー線硬化性組成物１０の粘度を３０００ｍＰａ・Ｓ以下とすることにより、ロール型の形状転写面構造の細部まで十分に硬化性組成物１０を行き渡らせることができ、レンズ形状の精確な転写が困難となったり気泡の混入による欠陥が発生しやすくなったり成形速度の極端な低下による生産性の悪化をもたらしたりすることがなくなる。このため、活性エネルギー線硬化性組成物１０の粘度を一定に保持させるためには、硬化性組成物１０の温度制御が行えるように、樹脂タンク１２の外部や内部にシーズヒーター、温水ジャケット等の熱源設備を設置しておくことが好ましい。【００４７】
活性エネルギー線硬化性組成物１０をロール型７と透光性基材原反９との間に供給した後、活性エネルギー線硬化性組成物１０がロール型７と透光性基材原反９との間に挟まれた状態で、活性エネルギー線照射装置１４から活性エネルギー線を透光性基材原反９を通して照射して、活性エネルギー線硬化性組成物１０を重合硬化し、ロール型７に形成された形状転写面の転写を行う。活性エネルギー線照射装置１４としては、化学反応用ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、可視光ハロゲンランプ等が使用される。活性エネルギー線の照射量としては、２００〜６００ｎｍの波長の積算エネルギーが０．１〜５０Ｊ／ｃｍ２となる程度とすることが好ましい。また、活性エネルギー線の照射雰囲気としては、空気中でもよいし、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下でもよい。次いで、透光性基材原反９と活性エネルギー線硬化樹脂で形成されたプリズム列形成部（４４）とからなるプリズムシート原反をロール型７から離型する。【００４８】
図１に戻って、一次光源１はＹ方向に延在する線状の光源であり、該一次光源１としては例えば蛍光ランプや冷陰極管を用いることができる。この場合、一次光源１は、図１に示したように、導光体３の一方の側端面に対向して設置する場合だけでなく、必要に応じて反対側の側端面にもさらに設置することもできる。【００４９】
光源リフレクタ２は一次光源１の光をロスを少なく導光体３へ導くものである。その材質としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックフィルムを用いることができる。図示されているように、光源リフレクタ２は、プリズムシート４を避けて、光反射素子５の端縁部外面から一次光源１の外面を経て導光体３の光出射面端縁部へと巻きつけられている。他方、光源リフレクタ２は、光反射素子５の端縁部外面から一次光源１の外面を経てプリズムシート４の出光面端縁部または光拡散素子６の出射面端縁部へと巻きつけることも可能である。このような光源リフレクタ２と同様な反射部材を、導光体３の光入射端面３１以外の側端面に付することも可能である。【００５０】
光反射素子５としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックシートを用いることができる。本発明においては、光反射素子５として反射シートに代えて、導光体３の裏面３４に金属蒸着等により形成された光反射層等を用いることも可能である。【００５１】
光拡散素子６は、輝度の低下をできる限り少なくし、視野範囲を目的に応じて適度に制御するために、必要に応じて配置される。また、光拡散素子６を配置することによって、品位低下の原因となるぎらつきや輝度斑等を抑止し品位向上を図ることもできる。【００５２】
光拡散素子６のプリズムシート４に対向する入射面６１には、プリズムシート４とのスティッキングを防止するため、凹凸構造を付与することが好ましい。同様に、光拡散素子６の出射面６２とその上に配置される液晶表示素子８との間でのスティッキングの防止を考慮して、光拡散素子６の出射面６２にも凹凸構造を付与することが好ましい。この凹凸構造は、スティッキング防止の目的のみで付与する場合には、平均傾斜角が０．７度以上となるような構造とすることが好ましく、さらに好ましくは１度以上であり、より好ましくは１．５度以上である。【００５３】
光拡散素子６の光拡散性は、光拡散素子６中に光拡散剤例えば、シリコーンビーズ、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、フッ素化メタクリレート等の単独重合体あるいは共重合体等を混入したり、光拡散素子６の少なくとも一方の表面に凹凸構造を付与することによって付与することができる。表面に形成する凹凸構造は、光拡散素子６の一方の表面に形成する場合と両方の表面に形成する場合とでは、その程度が異なる。光拡散素子６の一方の表面に凹凸構造を形成する場合には、その平均傾斜角を０．８〜１２度の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは３．５〜７度であり、より好ましくは４〜６．５度である。光拡散素子６の両方の表面に凹凸構造を形成する場合には、一方の表面に形成する凹凸構造の平均傾斜角を０．８〜６度の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは２〜４度であり、より好ましくは２．５〜４度である。この場合、光拡散素子６の全光線透過率の低下を抑止するためには、光拡散素子６の入射面側の平均傾斜角を出射面側の平均傾斜角よりも大きくすることが好ましい。【００５４】
また、光拡散素子６のヘイズ値としては８〜８２％の範囲とすることが、輝度特性向上と視認性改良の観点から好ましく、さらに好ましくは３０〜７０％の範囲であり、より好ましくは４０〜６５％の範囲である。【００５５】
一方、透過型液晶表示素子８においては、互いに平行に配列されたガラスシートや合成樹脂シートなどからなる２つの透光性基板８１，８２の間に液晶８３が介在しており、基板８２の下面に形成した透明電極８５と基板８１の上面に形成した画素電極８４のうちの所要のものとの間に画像信号に応じて電圧が印加される。これにより液晶セルが構成される。【００５６】
図８は、液晶表示素子８と面光源装置との位置関係を説明するための模式的一部切欠部分平面図である。図８に示されているように、各画素電極８４に対応して画素部８８が形成されており、該画素部８８はＸ−Ｙマトリックス状に配置されており、Ｘ方向画素部列８８Ｂ及びＹ方向画素部列８８Ａが形成されている。液晶表示装置は、上方から観察者により観察される。【００５７】
本明細書及び図面においては、特に断りのない場合は、図８に示すように、液晶表示装置を観察側から見た際に、導光体光入射端面の延びる方向を基準として、導光体側で導光体光入射端面に直交する方向（光の展開方向）の角度を９０°とする。そして、この角度９０°から時計回りに９０°の方向の角度を０°とし、角度９０°から反時計回りに９０°の方向の角度を１８０°とする。【００５８】
更に、図１及び図２に示されているように、液晶セルの下側即ち面光源装置の発光面からの光が入射する側には偏光子として機能する第１の偏光板８６が配置されており、液晶セルの上側には検光子として機能する第２の偏光板８７が配置されている。これらの偏光板８６，８７は、偏光透過軸方向（ＸＹ面内における偏光成分の透過率が最大の方向）が互いに直交するように配列されている。図８には、偏光板８６の偏光透過軸方向が矢印８６Ａで示されている。ここでは、一例として、偏光透過軸方向８６ＡがＸ方向及びＹ方向の双方に対して絶対値４５°の角度をなすものが示されている。すなわち、偏光透過軸方向の角度は４５°である。これにより、面光源装置の発光面からの光は、偏光板８６により直線偏光に変換され、画像信号に応じた電圧印加により液晶８３の状態が適宜変化した液晶セルの各画素部８８により画像信号に応じた変調（偏光面の回転）を受ける。従って、偏光板８７を通過する光量は、画像信号に対応したものとなり、これにより画像表示がなされる。【００５９】
液晶表示素子８は、その他、カラー表示のためのカラーフィルターや、その他の公知の適宜の機能部材を含んでいてもよい。【００６０】
以上のようにして、一次光源１、光源リフレクタ２、導光体３、プリズムシート４、光反射素子５及び光拡散素子６を含んでなる面光源装置の発光面（光拡散素子６の出射面６２）上に透過型液晶表示素子８を配置することにより、本発明の面光源装置をバックライトとした液晶表示装置が構成される。【００６１】
図８に示されているように、モアレ発生の防止のためには、プリズムシート４のプリズム列４１１の延在方向は、液晶表示素子８のＹ方向画素部列８８Ａに対して絶対値角度δ（＞０）だけ傾きをもっていることが好ましい。角度δの値は、０°〜１５°の範囲内にある。モアレ発生防止のためには、プリズム列４１１の延在方向はＹ軸に対していずれの向き（右向きまたは左向き）に傾いたものであってもよい。【００６２】
しかし、面光源装置から発せられる光量の有効利用の観点から、本実施形態では、プリズム列４１１の延在方向は、Ｙ軸に対して、以下に説明するような特定の向きに傾いたものとされている。ここで、上記のように、図８及び図９にて、ＸＹ面内において、Ｙ軸の負の向きを角度０°とし、Ｘ軸の正の向きを角度９０°とし、Ｙ軸の正の向きを角度１８０°として、Ｚ軸周りの回転方向を設定する。そして、本実施形態では、プリズム列４１１の延在方向を、Ｙ軸を−δ（正負はＺ軸周りの回転の向きを示し、図８及び図９における反時計回り即ち左回りの向きを「＋」で示し、図８及び図９における時計回り即ち右回りの向きを「−」で示す）だけＺ軸周りに回転させたものとする。すなわち、本実施形態では、プリズム列４１１として、図９に示されるプリズム列４１１’を形成する。その理由は、次の通りである。【００６３】
上記のように、導光体光出射面３３から光出射面法線方向に対して斜め方向に出射する光は、偏光特性を持つ。この偏光特性をもった出射光がプリズムシート４に入射する際には、各プリズム列４１１の透過面４１１ａを通過し反射面４１１ｂにより全反射され、導光体光出射面法線の方向に偏向される。その際に、基本的に光の偏光特性は維持される。この偏向光の偏光特性は、導光体光入射端面３１と平行な方向の成分より導光体光入射端面３１と直交する方向（展開方向）の成分が大きなものとなる。【００６４】
図１０に、導光体３からの出射光がプリズム列４１１による偏向を受けてプリズム列形成部４４を出る際の当該偏向光の偏光特性の一例を示す。この図は、偏向光についての、上記図８及び図９で規定した角度に関する、各偏光成分の光量を相対輝度で示したものである。偏光角度９０°の偏光成分が最も輝度が大きく、これを最大偏光成分とする。偏光角度０°（１８０°）の偏光成分が最も輝度が小さく、これを最小偏光成分とする。最大偏光成分と最小偏光成分との光量の差は、たとえば５％〜４０％である。【００６５】
プリズム列形成部４４を出た偏向光が複屈折性透光性基材４３を通過するとき、リタデーションが発生し偏光特性が変化する。透光性基材４３の分子配向方向は進相軸および遅相軸のいずれかとなる。たとえば透光性基材４３がＰＥＴからなる場合には、該透光性基材４３の分子配向方向は進相軸となる。進相軸と遅相軸とは互いに直交する。進相軸及び遅相軸は、光学軸もしくは単に光軸と呼ばれることがある。リタデーションの起こり方は、透光性基材４３の光学軸の方向（分子配向方向またはそれに直交する方向）４３Ａとプリズム列形成部４４への偏光特性を持った入射光の最大偏光成分方向とのなす角により、変わる。【００６６】
図１１に、上記の図１０のような偏光特性を持った偏向光についての、偏向光の最大偏光成分方向（展開方向）に対するプリズムシート透光性基材４３の光学軸方向４３Ａのなす角α（正負は上記図８及び図９に関する規定に準ずる）を変化させたときの、透光性基材４３からの出射光の偏光特性の変化の一例を示す。αが０°（または９０°または１８０°）の場合、偏光特性は変化しない。αが０°または９０°または１８０°からずれている場合、おおむねずれた分だけ最大偏光成分方向が変化し、またずれた分に応じて最大偏光成分と最小偏光成分との輝度差が小さくなる。【００６７】
したがって、出射光の最大偏光成分方向と導光体の光入射端面の延びる方向とのなす角は、導光体光入射端面の延びる方向とプリズムシート透光性基材の光学軸の方向とのなす角度に応じてシフトする。そのため、プリズムシート透光性基材の光学軸の方向を制御することによって出射光の最大偏光成分方向を制御することができる。【００６８】
αが−４５°（または４５°または１３５°）の場合、最大偏光成分と最小偏光成分とはほぼ同じ輝度の大きさとなり、見かけ上ほぼ偏光特性のない状態となる。以下の表１に、以上のようなリタデーション発生後の図１１に示される出射光偏光特性の数値を示す。【００６９】
【表１】
2008140084.tif 000003
【００７０】
プリズムシート４の透光性基材４３の光学軸の方向はプリズム列４１１の延在方向及びそれと直交する方向４３Ａであるとする。【００７１】
比較形態では、モアレ発生を防止すべく、プリズム列４１１の延在方向をＹ方向に対して絶対値角度で例えば５°（δ）だけ傾けるために、図９に示されるように、Ｚ軸の周りでＹ軸を反時計回りに回転させた方向に延在するプリズム列４１１”を採用する。これにより、プリズムシート４の透光性基材４３の光学軸方向は、プリズム列４１１”の延在方向すなわちＹ軸に対して＋５°の傾きをもつものと、方向４３Ａ”すなわちＹ軸に対して＋９５°の傾きをもつものとになる。【００７２】
これに対して、本発明実施形態では、モアレ発生を防止すべく、プリズム列４１１の延在方向をＹ方向に対して絶対値角度で５°（δ）だけ傾けるために、図９に示されるように、Ｚ軸の周りでＹ軸を時計回りに回転させた方向に延在するプリズム列４１１’を採用する。これにより、プリズムシート４の透光性基材４３の光学軸方向は、プリズム列４１１’の延在方向すなわちＹ軸に対して−５°の傾きをもつものと、方向４３Ａ’すなわちＹ軸に対して＋８５°の傾きをもつものとになる。【００７３】
尚、以降の説明においては、２本の光学軸のうち、導光体光入射端面の延びる方向とのなす絶対角度の小さいものを対象とする。この場合、プリズムシート４の透光性基材４３の光学軸方向角度αは、比較形態では＋５°となり、本発明実施形態では−５°となる。この光学軸方向角度αに対応して、出射光の最大偏光成分方向も９０°から、比較形態では９５°にシフトし、本発明実施形態では８５°にシフトする。【００７４】
ところで、現在広く使われている液晶パネル（液晶表示素子）は第１の偏光板（上記実施形態の光入射側の偏光板８６に相当）の偏光角度（偏光透過軸方向の角度）が画素部の縦横マトリックス状配列方向に対して４５度前後（すなわち導光体光入射端面の延びる方向に対して４５度前後）のものである。本発明者は、これと組み合わせるプリズムシートの透光性基材の光学軸の方向が第１の偏光板の偏光透過軸方向に対して約−２５度であるときに輝度が最も高くなることを見出した。さらに、本発明者は、この知見を敷衍し、液晶パネルの第１の偏光板の偏光角度が４５度から変化した場合においても、プリズムシートの透光性基材の光学軸方向が第１の偏光板の偏光透過軸方向に対して特定の関係を有する場合に最も輝度が高くなることを見出した。【００７５】
すなわち、図１２は、液晶パネルの偏光子の偏光透過軸の角度変化に対する、出射光最大輝度を示すプリズムシートの透光性基材の光学軸の方向の角度との関係を示す図である。ここで、液晶表示素子の第１の偏光板の偏光透過軸方向と導光体光入射端面の延びる方向とのなす角度ｘ（度）と、プリズムシートの透光性基材の光学軸の方向と導光体光入射端面の延びる方向のなす角度ｙ（度）とが、ほぼｙ＝（０．５ｘ−４６）の関係を満たす。ｙがこの関係にある数値を中心として±５度の範囲内にあるように設定すること、すなわち、ｘとｙとが以下の式（１）
（０．５ｘ−４６）−５≦ｙ≦（０．５ｘ−４６）＋５・・・（１）
を満たすように設定することで、輝度を高める効果を大きくすることができ、またプリズムシートと液晶表示素子との間のモアレの発生が抑制される。更に好ましくは、ｘとｙとは以下の式（２）
（０．５ｘ−４６）−３≦ｙ≦（０．５ｘ−４６）＋３・・・（２）
を満たす。【００７６】
図１３は、第１の偏光板の偏光透過軸方向角度が４５度である場合の、透光性基材の光学軸方向角度と出射光輝度との関係を示す図である。この関係は、次のようにして測定された。【００７７】
光学軸方向のわかっているＰＥＴフィルムを準備し、このＰＥＴフィルムからＡ４サイズのカットフィルムを切り出すときに光学軸方向角度が５度きざみで−９０〜＋９０度となるよう回転させながら切り出し、光学軸方向角度が−９０、−８５、・・・＋８５、＋９０度となる計３７枚のプリズムシート用透光性基材を得た。これらの透光性基材のそれぞれにつき、一方の面に、活性エネルギー線硬化樹脂でプリズム列形成部を付与してプリズム列の賦形を行い、３７枚のプリズムシートＧ（−９０〜＋９０）（括弧内の数値は透光性基材の光学軸方向角度を示す）を得た。プリズム列は、その延在方向がプリズムシートの長辺と平行であり、後述する面光源装置Ｈにおいて導光体光入射端面と平行になるように配置された。３７枚のプリズムシートＧの光学軸方向を測定したところ、それぞれ透光性基材の光学軸方向と略同一であった。【００７８】
これらのプリズムシートをそれぞれ用いて面光源装置Ｈ（−９０〜＋９０）（括弧内の数値はプリズムシートの透光性基材の光学軸方向角度を示す）を作製し、さらに面光源装置の発光面上に偏光透過軸方向４５度に配置したグラントムソンプリズムを配置し、グラントムソンプリズム越しに輝度測定を行ったところ、図１３のプロットを得た。図１３より、第１の偏光板の偏光透過軸方向角度が４５度である場合において、輝度を高める効果が大きいプリズムシートの透光性基材の光学軸方向角度は、上記式（１）に示されるとおり、−２８．５〜−１８．５度であることが分かる。尚、図１３においては、プリズムシートの透光性基材の光学軸方向角度が＋６１．５〜７１．５度である場合においても、同様に高い輝度が得られている。これは、高い輝度が得られる−２８．５〜−１８．５度の方向の光学軸に対し直交する別の光学軸に関するものである。【００７９】
また、以上のような面光源装置Ｈ（−９０〜＋９０）を用いた輝度測定において、面光源装置の発光面上に配置するグラントムソンプリズムの偏光透過軸方向を５度刻みに−９０〜＋９０度の範囲内で変化させ、各偏光透過軸方向において最大輝度が得られるプリズムシートの透光性基材の光学軸方向角度を導き出した。これにより得られたプロットが、上記図１２である。但し、ここでは、上記「別の光学軸」に関するものは省略している。【００８０】
今、例えば光学軸方向が＋５°の複屈折性透光性基材があるとすると、これを用いてプリズムシートを製造する場合、プリズム列形成部を形成する透光性基材の面を選択することにより見かけ上光学軸方向が＋５°の複屈折性透光性基材と光学軸方向が−５°の複屈折性透光性基材とを使用できることになる。【００８１】
上記比較形態では、複屈折性透光性基材の光学軸方向のうちの１つはプリズム列４１１”の延在方向すなわちＹ軸に対して＋５°である。【００８２】
これに対して、上記本発明実施形態では、複屈折性透光性基材の光学軸方向のうちの１つはプリズム列４１１’の延在方向すなわちＹ軸に対して−５°である。【００８３】
本発明実施形態及び比較形態のように偏光子の偏光透過軸方向角度が４５度の場合には、上記のように、式（１）で規定されるプリズムシートの透光性基材の光学軸の方向のなす角度ｙの範囲は、−２８．５〜−１８．５度である。【００８４】
従って、上記本発明実施形態の場合には、上記比較形態の場合に比べて、角度ｙの値が−２８．５〜−１８．５度の範囲または当該範囲の中心値−２３．５度により近い。このため、図１３から分かるように、本発明実施形態の方法でプリズムシートのプリズム列形成部を形成する透光性基材の面を選択して製造されたプリズムシートを使用すれば、光の利用効率が高い液晶表示装置の量産が容易になる。【００８５】
以上、偏光子の偏光透過軸方向角度が４５度の場合につき説明したが、偏光子の偏光透過軸方向角度が４５度以外の場合においても、式（１）で規定される角度ｙの値が（０．５ｘ−４６）−５以上且つ（０．５ｘ−４６）＋５以下の範囲または当該範囲の中心値（０．５ｘ−４６）により近くなるように、プリズムシートのプリズム列形成部を形成する透光性基材の面を選択することで、同様にして、光の利用効率が高い液晶表示装置の量産が容易になる。
【実施例】
【００８６】
以下、本発明の実施例及び比較例を示す。【００８７】
本実施例及び比較例において、プリズムシートの複屈折性透光性基材の光学軸方向の測定は、次のようにして行った。２枚の偏光板を、偏光透過軸方向が互いに直交するように平行に重ねる。次に、重ねた２枚の偏光板の間に測定対象の透光性基材を挿入し、一方の偏光板の側から白色光を入射させ、透光性基材を回転させながら他方の偏光板側から出射する透過光が最も暗くなるポイント（消光点）をさがす。透光性基材が消光点にあるとき、２枚の偏光板の偏光透過軸方向が透光性基材の光学軸方向となる（光学軸は２本あり、互いに直交している）。尚、本明細書及び図面においては、特に断りのない場合は、プリズムシートが導光体からの出射光が入光されるように配置された際に、導光体光入射端面の延びる方向とのなす角度の小さいほうの光学軸に焦点を当てて説明を行っている。【００８８】
（実施例１および比較例１）
プリズムシートの透光性基材のための原反として用いるＰＥＴフィルムの光学軸方向を測定したところ、該光学軸方向は−２０°であった。このＰＥＴフィルムを用い、その片面側に活性エネルギー線硬化樹脂でプリズム列形成部を付与してプリズム列の賦形を行い、プリズムシート原反Ａを作製した。【００８９】
このプリズムシート原反Ａから、プリズム列の延在方向（稜線方向）を＋７°傾けた方向に切り出したプリズムシートＡ１（比較例１）およびプリズム列の延在方向を−７°傾けた方向に切り出したプリズムシートＡ２（本発明実施例１）を作製した。プリズムシートＡ１及びＡ２の光学軸方向は、それぞれ−１３°及び−２７°となった。【００９０】
これらのプリズムシートＡ１及びＡ２を用いて、それぞれ上記実施形態で説明したようなエッジライト型面光源装置Ｂ１（比較例１）及びＢ２（本発明実施例１）を作製した。これらの面光源装置を点灯させて輝度を測定したところ、Ｂ１及びＢ２とも３０００ｎｔであった。【００９１】
次いで、これらの面光源装置に入射側偏光板の偏光透過軸方向＋４５°の液晶表示素子を搭載し、それぞれ液晶表示装置Ｃ１（比較例１）及びＣ２（本発明実施例１）を作製した。この場合、上記式（１）におけるｙの中心値すなわち（０．５ｘ−４６）は０．５×４５−４６＝−２３．５となり、上記式（１）におけるｙの範囲は−２３．５±５となるが、比較例１は式（１）の範囲外であり、本発明実施例１は式（１）の範囲内であった。【００９２】
これらの液晶表示装置Ｃ１及びＣ２の輝度を測定をしたところ、Ｃ１の輝度は２８０ｎｔであったのに対し、Ｃ２の輝度は３１０ｎｔであった。また、液晶表示装置Ｃ１及びＣ２の表示状態をそれぞれ観察したところ、いずれもプリズムシートと液晶表示素子との干渉に起因するモアレは見られなかった。【００９３】
（実施例２および比較例２）
プリズムシートの透光性基材のための原反として用いるＰＥＴフィルムの光学軸方向を測定したところ、該光学軸方向の角度は−２５°であった。【００９４】
このＰＥＴフィルムを用い、その第１面に活性エネルギー線硬化樹脂でプリズム列形成部を付与してプリズム列の賦形を行い、プリズムシートＤ１を作製した。また、前記ＰＥＴフィルムの第２面に活性エネルギー線硬化樹脂でプリズム列形成部を付与してプリズム列の賦形を行い、プリズムシートＤ２を作製した。プリズムシートＤ１の透光性基材の光学軸方向の角度は＋２５°であり、プリズムシートＤ２の透光性基材の光学軸方向の角度は−２５°であった。【００９５】
これらプリズムシートを用いて、それぞれ上記実施形態で説明したようなエッジライト型面光源装置Ｅ１およびＥ２を作製し、点灯させて輝度測定したところ、Ｅ１およびＥ２とも輝度は３０００ｎｔであった。【００９６】
次いで、これらの面光源装置に第１の偏光板の偏光透過軸方向＋４５°の液晶表示素子を搭載し、それぞれ液晶表示装置Ｆ１（比較例２）およびＦ２（本発明実施例２）を作製した。この場合、上記式（１）におけるｙの中心値すなわち（０．５ｘ−４６）は０．５×４５−４６＝−２３．５となり、上記式（１）におけるｙの範囲は−２３．５±５となるが、比較例２は式（１）の範囲外であり、本発明実施例２は式（１）の範囲内であった。【００９７】
液晶表示装置Ｆ１およびＦ２について、輝度測定したところ、Ｆ１の輝度は１３５ｎｔであったのに対し、Ｆ２の輝度は１５０ｎｔであった。また、液晶表示装置Ｆ１およびＦ２の表示状態をそれぞれ観察したところ、いずれもプリズムシートと液晶表示素子との干渉に起因するモアレは見られなかった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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