(57)【要約】【課題】感知される明るさの面内分布を効果的に均一化する。【解決手段】プリズムシート６０は、本体部６５と、本体部６５上に配列され各々が配列方向と交差する方向に線状に延びる複数の単位プリズム７０と、を含む。各単位プリズムは、配列方向における一側に位置する第１面７１と、配列方向における一側とは反対側の他側に位置する第２面７２と、を有する。主切断面において、単位プリズムの第２面が本体部のシート面に対してなす角度を面角度とすると、少なくとも一部の単位プリズムの面角度は、単位プリズムの頂部７５から基端部７４へ向けて、大きくなるように変化する。最も他側に位置する単位プリズムの主切断面での第２面の輪郭は、一部分として、最も一側に位置する単位プリズムの主切断面での第２面の輪郭を含んでいる。【選択図】図２
2014085404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の本体部と、
前記本体部上に配列され、各々が配列方向と交差する方向に線状に延びる、複数の単位プリズムと、を備え、
各単位プリズムは、前記配列方向における一側に位置する第１面と、前記配列方向における一側とは反対側の他側に位置する第２面と、を有し、
前記本体部の法線方向と前記単位プリズムの配列方向との両方に平行な主切断面において、前記単位プリズムの前記第２面が前記本体部のシート面に対してなす角度を面角度とすると、少なくとも一つの単位プリズムの前記面角度は、前記本体部から最も離間した前記単位プリズムの頂部から前記本体部に最も接近した前記単位プリズムの基端部へ向けて、大きくなるように変化し、
少なくとも一つの単位プリズムの前記主切断面における前記第２面の輪郭は、前記頂部を含む一部分として、前記配列方向において当該プリズムよりも一側に位置する少なくとも一つの他の単位プリズムの前記主切断面における前記第２面の輪郭を含んでいる、プリズムシート。
【請求項２】
任意の一つの単位プリズムの前記主切断面における前記第２面の輪郭は、当該一つの単位プリズムよりも前記配列方向において一側に位置する他の一つの単位プリズムの前記主切断面における前記第２面の輪郭を、前記頂部を含む一部分として、含む、或いは、前記他の一つの単位プリズムの前記主切断面における前記第２面の輪郭と同一である、請求項１に記載のプリズムシート。
【請求項３】
少なくとも一つの単位プリズムの前記主切断面における断面形状は、前記頂部を含む一部分として、前記配列方向において当該プリズムよりも一側に位置する少なくとも一つの他の単位プリズムの前記主切断面における断面形状を含んでいる、請求項１または２に記載のプリズムシート。
【請求項４】
任意の一つの単位プリズムの前記主切断面における断面形状は、当該一つの単位プリズムよりも前記配列方向において一側に位置する他の一つの単位プリズムの前記主切断面における断面形状を、前記頂部を含む一部分として、含む、或いは、前記他の一つの単位プリズムの前記主切断面における断面形状と同一である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプリズムシート。
【請求項５】
少なくともいずれかの隣り合って位置する二つの単位プリズムの前記頂部間の前記本体部の前記シート面に沿った離間長さは、当該二つの単位プリズムよりも前記配列方向において一側となる位置に設けられた、少なくともいずれかの隣り合って位置する他の二つの単位プリズムの前記頂部間の前記本体部の前記シート面に沿った離間長さよりも長い、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプリズムシート。
【請求項６】
隣り合って位置する任意の二つの単位プリズムの前記頂部間の前記本体部の前記シート面に沿った離間長さは、当該二つの単位プリズムよりも前記配列方向において一側となる位置に、隣り合って位置する他の二つの単位プリズムの前記頂部間の前記本体部の前記シート面に沿った離間長さ以上である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のプリズムシート。
【請求項７】
少なくとも一つの単位プリズムの前記本体部の前記法線方向に沿った高さは、当該一つの単位プリズムよりも前記配列方向において一側に位置する少なくとも一つの他の単位プリズムの前記本体部の前記法線方向に沿った高さよりも高い、請求項１〜６のいずれか一項に記載のプリズムシート。
【請求項８】
任意の一つの単位プリズムの前記本体部の前記法線方向に沿った高さは、当該一つの単位プリズムよりも前記配列方向において一側に位置する他の一つの単位プリズムの前記本体部の前記法線方向に沿った高さ以上である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプリズムシート。
【請求項９】
少なくとも一つの単位プリズムの前記本体部の前記シート面に沿った幅は、当該一つの単位プリズムよりも前記配列方向において一側に位置する少なくとも一つの他の単位プリズムの前記本体部の前記シート面に沿った幅よりも広い、請求項１〜８のいずれか一項に記載のプリズムシート。
【請求項１０】
任意の一つの単位プリズムの前記本体部の前記シート面に沿った幅は、当該一つの単位プリズムよりも前記配列方向において一側に位置する他の一つの単位プリズムの前記本体部の前記シート面に沿った幅以上である、請求項１〜９のいずれか一項に記載のプリズムシート。
【請求項１１】
出光面と、第１方向に対向して配置された一対の側面と、を有する導光板と、
前記一対の側面のうちの一方の側面に対応して設けられた光源と、
前記導光板の前記出光面と前記単位プリズムとが対面するようにして配置された、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のプリズムシートと、を備え、
前記単位プリズムの配列方向が前記第１方向と平行となり、且つ、前記単位プリズムの前記配列方向の前記一側が、前記第１方向における光源が設けられている側となるようにして、前記プリズムシートおよび前記導光板が配置されている、面光源装置。
【請求項１２】
少なくとも前記配列方向において最も他側に位置する単位プリズムの前記第２面は、前記本体部から最も離間した第１部分と、前記本体部の側から前記第１部分に隣接する第２部分と、を有し、
前記プリズムシートの前記主切断面と平行となる面内での輝度の角度分布を前記導光板の前記出光面上で測定した場合に、前記光源で発光された光に起因した前記導光板の前記出光面上での輝度の角度分布において最高輝度をもたらすピーク角度と平行な方向に進む光は、
前記プリズムシートの前記単位プリズムに入射した後に当該単位プリズムの前記第２面の前記第１部分で反射されると、前記本体部の前記法線方向から前記配列方向における他側に傾斜した方向に進み、
前記プリズムシートの前記単位プリズムに入射した後に当該単位プリズムの前記第２面の前記第２部分で反射されると、前記本体部の前記法線方向から前記配列方向における一側に傾斜した方向に進む、請求項１１に記載の面光源装置。
【請求項１３】
前記導光板は、
シート状の基部と、
前記第１方向と交差する方向に配列されて前記基部の前記プリズムシート側に設けられた単位光学要素と、を有する、請求項１１または１２に記載の面光源装置。
【請求項１４】
前記基部は、樹脂からなる主部と、前記主部中に分散された拡散成分と、を含む、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の面光源装置。
【請求項１５】
請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の面光源装置と、
前記面光源装置によって照明される透過型表示パネルと、を備える、表示装置。
【請求項１６】
前記光源に接続された制御装置をさらに備え、
前記導光板は、基部と、前記基部の一側の面上に一方向に配列され前記出光面をなす複数の線状の単位光学要素と、を有し、
前記光源は、前記一方向に配列された複数の点状発光体を含み、
前記制御装置は、表示されるべき映像に応じて各点状発光体の出力を調節するように構成されている、請求項１５の記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリズムシート、面光源装置および表示装置に係り、とりわけ、感知される明るさの面内分布を効果的に均一化することができる面光源装置および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
面状に発光する発光面を有した面光源装置が、例えば液晶表示装置に組み込まれ液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトとして、広く普及している（例えば、特許文献１）。液晶表示装置用の面光源装置は、大別すると、光学部材の直下に光源を配置する直下型と、光学部材の側方に光源を配置するエッジライト型（サイドライト型とも呼ぶ）と、に分類される。
【０００３】
エッジライト型の面光源装置では、光源が導光板の側方に設けられており、光源からの光は、導光板の側面（入光面）から導光板内に入射する。導光板へ入射した光は、導光板の対向する一対の主面において反射を繰り返し、入光面に略直交する方向（導光方向）に導光板内を進んでいく。導光板内を進む光は、導光板から光学的な作用を受け、導光板内を進むにつれて少しずつ一対の主面から出射していくようにしむけられる。具体的な導光板の構成の一例としては、導光板内に拡散成分が分散され、拡散成分によって導光板内を進む光の進行方向を変化させることにより、導光方向に沿った導光板の各位置から光を少しずつ出射させていくことができる。
【０００４】
このような面光源装置には、高い正面方向輝度を確保すること、且つ、正面方向輝度の面内分布をより均一化させることが、求められてきた。すなわち、面光源装置の発光面の各位置で測定される輝度の角度分布が正面方向に最高輝度を有し且つ略同一の分布を呈することが理想的とされてきた。例えば、表示装置においては、このような面光源装置を用いることによって、正面方向に映像を明るく表示することが期待されてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２２７４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、昨今では、省エネルギーを実現し得るとともに直進性の高いＬＥＤ等の開発にともない、エッジライト型の面光源装置の大型化が進み、大型表示面を有する表示面との組み合わせにおいても使用されるようになった。このような表示装置を観察する場合には、表示装置の表示面の各位置を観察する観察角度が大きく変化する。具体的には、表示面の中央部を観察する際の観察角度は比較的小さくなり、表示面の周縁部を観察する際の観察角度は比較的大きくなる。このため、これまで理想的とされてきた面光源装置を用いた場合、観察者に感知される明るさの面内分布が大きくばらつくといった問題が生じている。
【０００７】
このような不具合は、昨今、市民生活に飛躍的に普及しつつある携帯端末の表示装置においても生じている。携帯端末は利用者の手で保持されるため、利用者は携帯端末の表示面を近い位置から観察することになる。このため、携帯端末の表示面は比較的に小型であるが、利用者が表示面上の各位置を観察する方向は大きく異なるようになる。結果として、観察者が感知する明るさの面内分布は大きくばらついてしまう。
【０００８】
そこで本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、感知される明るさの面内分布をより均一化することができるプリズムシート、面光源装置および表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による第１のプリズムシートは、
シート状の本体部と、
前記本体部上に配列され、各々が配列方向と交差する方向に線状に延びる、複数の単位プリズムと、を備え、
各単位プリズムは、前記配列方向における一側に位置する第１面と、前記配列方向における一側とは反対側の他側に位置する第２面と、を有し、
前記本体部の法線方向と前記単位プリズムの配列方向との両方に平行な主切断面において、前記単位プリズムの前記第２面が前記本体部のシート面に対してなす角度を面角度とすると、少なくとも一つの単位プリズムの前記面角度は、前記本体部から最も離間した前記単位プリズムの頂部から前記本体部に最も接近した前記単位プリズムの基端部へ向けて、大きくなるように変化し、
少なくとも一つの単位プリズムの前記主切断面における前記第２面の輪郭は、前記頂部を含む一部分として、前記配列方向において当該プリズムよりも一側に位置する少なくとも一つの他の単位プリズムの前記主切断面における前記第２面の輪郭を含んでいる。
【００１０】
本発明による第２のプリズムシートは、
シート状の本体部と、
前記本体部上に配列され、各々が配列方向と交差する方向に線状に延びる、複数の単位プリズムと、を備え、
各単位プリズムは、前記配列方向における一側に位置する第１面と、前記配列方向における一側とは反対側の他側に位置する第２面と、を有し、
前記本体部の法線方向と前記単位プリズムの配列方向との両方に平行な主切断面において、前記単位プリズムの前記第２面が前記本体部のシート面に対してなす角度を面角度とすると、少なくとも一つの単位プリズムの前記面角度は、前記本体部から最も離間した前記単位プリズムの頂部から前記本体部に最も接近した前記単位プリズムの基端部へ向けて、大きくなるように変化し、
少なくとも一つの単位プリズムの前記主切断面における断面形状は、前記頂部を含む一部分として、前記配列方向において当該プリズムよりも一側に位置する少なくとも一つの他の単位プリズムの前記主切断面における断面形状を含んでいる。
【００１１】
本発明による第３のプリズムシートは、
シート状の本体部と、
前記本体部上に配列され、各々が配列方向と交差する方向に線状に延びる、複数の単位プリズムと、を備え、
各単位プリズムは、前記配列方向における一側に位置する第１面と、前記配列方向における一側とは反対側の他側に位置する第２面と、を有し、
前記本体部の法線方向と前記単位プリズムの配列方向との両方に平行な主切断面において、前記単位プリズムの前記第２面が前記本体部のシート面に対してなす角度を面角度とすると、少なくとも一つの単位プリズムの前記面角度は、前記本体部から最も離間した前記単位プリズムの頂部から前記本体部に最も接近した前記単位プリズムの基端部へ向けて、大きくなるように変化し、
少なくともいずれかの隣り合って位置する二つの単位プリズムの前記頂部間の前記本体部の前記シート面に沿った離間長さは、当該二つの単位プリズムよりも前記配列方向において一側となる位置に設けられた、少なくともいずれかの隣り合って位置する他の二つの単位プリズムの前記頂部間の前記本体部の前記シート面に沿った離間長さよりも長い。
【００１２】
本発明による第４のプリズムシートは、
シート状の本体部と、
前記本体部上に配列され、各々が配列方向と交差する方向に線状に延びる、複数の単位プリズムと、を備え、
各単位プリズムは、前記配列方向における一側に位置する第１面と、前記配列方向における一側とは反対側の他側に位置する第２面と、を有し、
前記本体部の法線方向と前記単位プリズムの配列方向との両方に平行な主切断面において、前記単位プリズムの前記第２面が前記本体部のシート面に対してなす角度を面角度とすると、少なくとも一つの単位プリズムの前記面角度は、前記本体部から最も離間した前記単位プリズムの頂部から前記本体部に最も接近した前記単位プリズムの基端部へ向けて、大きくなるように変化し、
少なくとも一つの単位プリズムの前記本体部の前記法線方向に沿った高さは、当該一つの単位プリズムよりも前記配列方向において一側に位置する少なくとも一つの他の単位プリズムの前記本体部の前記法線方向に沿った高さよりも高い。
【００１３】
本発明による第５のプリズムシートは、
シート状の本体部と、
前記本体部上に配列され、各々が配列方向と交差する方向に線状に延びる、複数の単位プリズムと、を備え、
各単位プリズムは、前記配列方向における一側に位置する第１面と、前記配列方向における一側とは反対側の他側に位置する第２面と、を有し、
前記本体部の法線方向と前記単位プリズムの配列方向との両方に平行な主切断面において、前記単位プリズムの前記第２面が前記本体部のシート面に対してなす角度を面角度とすると、少なくとも一つの単位プリズムの前記面角度は、前記本体部から最も離間した前記単位プリズムの頂部から前記本体部に最も接近した前記単位プリズムの基端部へ向けて、大きくなるように変化し、
少なくとも一つの単位プリズムの前記本体部の前記シート面に沿った幅は、当該一つの単位プリズムよりも前記配列方向において一側に位置する少なくとも一つの他の単位プリズムの前記本体部の前記シート面に沿った幅よりも広い。
【００１４】
本発明による第１〜第５のプリズムシートにおいて、少なくとも一つの単位プリズムの前記主切断面における前記第２面の輪郭は、前記頂部を含む一部分として、前記配列方向において当該プリズムよりも一側に位置する少なくとも一つの他の単位プリズムの前記主切断面における前記第２面の輪郭を含んでいてもよい。また、本発明による第１〜第５のプリズムシートにおいて、前記配列方向において最も他側に位置する単位プリズムの前記主切断面における前記第２面の輪郭は、前記頂部を含む一部分として、前記配列方向において最も一側に位置する単位プリズムの前記主切断面における前記第２面の輪郭を含んでいてもよい。
【００１５】
本発明による第１〜第５のプリズムシートにおいて、任意の一つの単位プリズムの前記主切断面における前記第２面の輪郭は、当該一つの単位プリズムよりも前記配列方向において一側に位置する他の一つの単位プリズムの前記主切断面における前記第２面の輪郭を、前記頂部を含む一部分として、含む、或いは、前記他の一つの単位プリズムの前記主切断面における前記第２面の輪郭と同一であるようにしてもよい。
【００１６】
本発明による第１〜第５のプリズムシートにおいて、少なくとも一つの単位プリズムの前記主切断面における断面形状は、前記頂部を含む一部分として、前記配列方向において当該プリズムよりも一側に位置する少なくとも一つの他の単位プリズムの前記主切断面における断面形状を含んでいてもよい。また、本発明による第１〜第５のプリズムシートにおいて、前記配列方向において最も他側に位置する単位プリズムの前記主切断面における断面形状は、前記頂部を含む一部分として、前記配列方向において最も一側に位置する単位プリズムの前記主切断面における断面形状を含んでいるようにしてもよい。
【００１７】
本発明による第１〜第５のプリズムシートにおいて、任意の一つの単位プリズムの前記主切断面における断面形状は、当該一つの単位プリズムよりも前記配列方向において一側に位置する他の一つの単位プリズムの前記主切断面における断面形状を、前記頂部を含む一部分として、含む、或いは、前記他の一つの単位プリズムの前記主切断面における断面形状と同一であるようにしてもよい。
【００１８】
本発明による第１〜第５のプリズムシートにおいて、少なくともいずれかの隣り合って位置する二つの単位プリズムの前記頂部間の前記本体部の前記シート面に沿った離間長さは、当該二つの単位プリズムよりも前記配列方向において一側となる位置に設けられた、少なくともいずれかの隣り合って位置する他の二つの単位プリズムの前記頂部間の前記本体部の前記シート面に沿った離間長さよりも長くなっていてもよい。また、本発明による第１〜第５のプリズムシートにおいて、前記配列方向において最も他側となる位置に隣り合って位置する二つの単位プリズムの前記頂部間の前記本体部の前記シート面に沿った離間長さは、前記配列方向において最も一側となる位置に隣り合って位置する二つの単位プリズムの前記頂部間の前記本体部の前記シート面に沿った離間長さよりも長くなっていてもよい。
【００１９】
本発明による第１〜第５のプリズムシートにおいて、隣り合って位置する任意の二つの単位プリズムの前記頂部間の前記本体部の前記シート面に沿った離間長さは、当該二つの単位プリズムよりも前記配列方向において一側となる位置に、隣り合って位置する他の二つの単位プリズムの前記頂部間の前記本体部の前記シート面に沿った離間長さ以上であるようにしてもよい。
【００２０】
本発明による第１〜第５のプリズムシートにおいて、少なくとも一つの単位プリズムの前記本体部の前記法線方向に沿った高さは、当該一つの単位プリズムよりも前記配列方向において一側に位置する少なくとも一つの他の単位プリズムの前記本体部の前記法線方向に沿った高さよりも高くなっていてもよい。また、本発明による第１〜第５のプリズムシートにおいて、前記配列方向において最も他側に位置する単位プリズムの前記本体部の前記法線方向に沿った高さは、前記配列方向において最も一側に位置する単位プリズムの前記本体部の前記法線方向に沿った高さよりも高くなるようにしてもよい。
【００２１】
本発明による第１〜第５のプリズムシートにおいて、任意の一つの単位プリズムの前記本体部の前記法線方向に沿った高さは、当該一つの単位プリズムよりも前記配列方向において一側に位置する他の一つの単位プリズムの前記本体部の前記法線方向に沿った高さ以上であるようにしてもよい。
【００２２】
本発明による第１〜第５のプリズムシートにおいて、少なくとも一つの単位プリズムの前記本体部の前記シート面に沿った幅は、当該一つの単位プリズムよりも前記配列方向において一側に位置する少なくとも一つの他の単位プリズムの前記本体部の前記シート面に沿った幅よりも広くなっていてもよい。また、本発明による第１〜第５のプリズムシートにおいて、前記配列方向において最も他側に位置する単位プリズムの前記本体部の前記シート面に沿った幅は、前記配列方向において最も一側に位置する単位プリズムの前記本体部の前記シート面に沿った幅よりも広くなるようにしてもよい。
【００２３】
本発明による第１〜第５のプリズムシートにおいて、任意の一つの単位プリズムの前記本体部の前記シート面に沿った幅は、当該一つの単位プリズムよりも前記配列方向において一側に位置する他の一つの単位プリズムの前記本体部の前記シート面に沿った幅以上であるようにしてもよい。
【００２４】
本発明による面光源装置は、
出光面と、第１方向に対向して配置された一対の側面と、を有する導光板と、
前記一対の側面のうちの一方の側面に対応して設けられた光源と、
本発明による第１〜第５のいずれかのプリズムシートであって、前記導光板の前記出光面と前記単位プリズムとが対面するようにして配置されたプリズムシートと、を備え、
前記単位プリズムの配列方向が前記第１方向と平行となり、且つ、前記単位プリズムの前記配列方向の前記一側が、前記第１方向における光源が設けられている側となるようにして、前記プリズムシートおよび前記導光板が配置されている。
【００２５】
本発明による面光源装置において、
少なくとも前記配列方向において最も他側に位置する単位プリズムの前記第２面は、前記本体部から最も離間した第１部分と、前記本体部の側から前記第１部分に隣接する第２部分と、を有し、
前記プリズムシートの前記主切断面と平行となる面内での輝度の角度分布を前記導光板の前記出光面上で測定した場合に、前記光源で発光された光に起因した前記導光板の前記出光面上での輝度の角度分布において最高輝度をもたらすピーク角度と平行な方向に進む光は、
前記プリズムシートの前記単位プリズムに入射した後に当該単位プリズムの前記第２面の前記第１部分で反射されると、前記本体部の前記法線方向から前記配列方向における他側に傾斜した方向に進み、
前記プリズムシートの前記単位プリズムに入射した後に当該単位プリズムの前記第２面の前記第２部分で反射されると、前記本体部の前記法線方向から前記配列方向における一側に傾斜した方向に進むようにしてもよい。
【００２６】
本発明による面光源装置において、前記導光板は、シート状の基部と、前記第１方向と交差する方向に配列されて前記基部の前記プリズムシート側に設けられた単位光学要素と、を有するようにしてもよい。
【００２７】
本発明による面光源装置において、前記基部は、樹脂からなる主部と、前記主部中に分散された拡散成分と、を含むようにしてもよい。
【００２８】
本発明による表示装置は、
本発明によるいずれかの面光源装置と、
前記面光源装置によって照明される透過型表示パネルと、を備える。
【００２９】
本発明による表示装置が、前記光源に接続された制御装置を、さらに備え、
前記導光板は、基部と、前記基部の一側の面上に一方向に配列され前記出光面をなす複数の線状の単位光学要素と、を有し、
前記光源は、前記一方向に配列された複数の点状発光体を含み、
前記制御装置は、表示されるべき映像に応じて各点状発光体の出力を調節するように構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、感知される明るさの面内分布を効果的に均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、表示装置および面光源装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図２は、図１の面光源装置の作用を説明するための図である。
【図３】図３は、図１の表示装置を観察する際における、表示装置および面光源装置の作用を説明するための図である。
【図４】図４は、図１の面光源装置に組み込まれた導光板を示す斜視図である。
【図５】図５は、導光板の作用を説明するための図であって、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面において導光板を示す図である。
【図６】図６は、図１の面光源装置に組み込まれたプリズムシートを示す斜視図である。
【図７】図７は、図６のプリズムシートをその主切断面において示す部分断面図であって、単位プリズムの配列方向における一側領域に位置する単位プリズムを示す図である。
【図８】図８は、図１の面光源装置の発光面上のうちの単位プリズムの配列方向に沿った一側端部にて測定され得る輝度の角度分布の一例を示すグラフである。
【図９】図９は、図６のプリズムシートをその主切断面において示す部分断面図であって、単位プリズムの配列方向における中央領域に位置する単位プリズムを示す図である。
【図１０】図１０は、図１の面光源装置の発光面上のうちの単位プリズムの配列方向に沿った中央位置にて測定され得る輝度の角度分布の一例を示すグラフである。
【図１１】図１１は、図６のプリズムシートをその主切断面において示す部分断面図であって、単位プリズムの配列方向における他側領域に位置する単位プリズムを示す図である。
【図１２】図１２は、図１の面光源装置の発光面上のうちの単位プリズムの配列方向に沿った他側端部にて測定され得る輝度の角度分布の一例を示すグラフである。
【図１３】図１３は、図６のプリズムシートを作製し得る型の製造方法を説明するための図である。
【図１４】図１４は、図７と同様の断面において、プリズムシートの一変形例を説明するための図である。
【図１５】図１５は、本発明による一実施の別の形態を説明するための図であって、表示装置および面光源装置の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００３３】
図１〜図１５は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち、図１は、液晶表示装置および面光源装置の概略構成を示す斜視図であり、図２は面光源装置の作用を説明するための断面図である。図３は、面光源装置および表示装置の観察時における作用を説明するための図である。図４は面光源装置に含まれた導光板を示す斜視図であり、図５は導光板の主切断面において導光板を示す断面図である。図６は面光源装置に含まれたプリズムシートを示す斜視図であり、図７，９，１１はプリズムシートの主切断面においてプリズムシートを示す断面図である。図８，１０，１２は、図１の面光源装置の発光面（最出光側面のうちの有効領域）上の各位置で測定された輝度の角度分布を示すグラフである。
【００３４】
図１に示すように、表示装置１０は、液晶表示パネル１５と、液晶表示パネル１５の背面側に配置され液晶表示パネル１５を背面側から面状に照らす面光源装置２０と、液晶表示パネル１５および面光源装置２０を制御する制御装置１８と、を備えている。表示装置１０は、筐体等によって覆われることなく有効に画像を表示し得る有効画面（有効領域）としての表示面１１を有している。液晶表示パネル１５は、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御するシャッターとして機能し、表示面１１に像を表示するように構成されている。
【００３５】
図示された液晶表示パネル１５は、出光側に配置された上偏光板１３と、入光側に配置された下偏光板１４と、上偏光板１３と下偏光板１４との間に配置された液晶セル１２と、を有している。偏光板１４，１３は、入射した光を直交する二つの偏光成分（Ｐ波およびＳ波）に分解し、一方の方向（透過軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過させ、前記一方の方向に直交する他方の方向（吸収軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｓ波）を吸収する機能を有している。
【００３６】
液晶層１２には、一つの画素を形成する領域毎に、電界印加がなされ得るようになっている。そして、電界印加の有無によって液晶層１２の配向が変化するようになる。一例として、入光側に配置された下偏光板１４を透過した特定方向の偏光成分は、電界印加された液晶層１２を通過する際にその偏光方向を９０°回転させ、その一方で、電界印加されていない液晶層１２を通過する際にその偏光方向を維持する。この場合、液晶層１２への電界印加の有無によって、下偏光板１４を透過した特定方向に振動する偏光成分が、下偏光板１４の出光側に配置された上偏光板１３をさらに透過するか、あるいは、上偏光板１３で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。
【００３７】
このようにして液晶パネル（液晶表示部）１５では、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御し得るようになっている。なお、液晶表示パネル１５の詳細については、種々の公知文献（例えば、「フラットパネルディスプレイ大辞典（内田龍男、内池平樹監修）」２００１年工業調査会発行）に記載されており、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。
【００３８】
次に、面光源装置２０について説明する。面光源装置２０は、面状に光を発光する発光面２１を有し、本実施の形態では、液晶表示パネル１５を背面側から照明する装置として用いられている。なお、ここでいう発光面２１とは、筐体等で覆われることなく且つ用途に応じて有効に光が発光され得る面、すなわち、面光源装置２０の最出光側面のうちの有効領域のことである。したがって、本実施の形態のように、面光源装置２０が液晶表示パネル１５を背面側から照明するバックライトとして用いられて表示装置１０を構成する場合、発光面２１は、面光源装置２０の最出光側面のうちの、表示装置１０の表示面１１をなす領域に直面（正面方向ｎｄに沿って対面）する領域を意味する。
【００３９】
図１に示すように、面光源装置２０は、エッジライト型の面光源装置として構成され、導光板３０と、導光板３０の側方に配置された光源２４と、導光板３０にそれぞれ対向して配置されたプリズムシート（光学シート）６０および反射シート２８と、を有している。図示された例では、プリズムシート６０が、液晶表示パネル１５に直面して配置されている。そして、プリズムシート６０の出光面６１のうちの表示面１１をなす領域に直面する領域によって、発光面２１が画成されている。
【００４０】
図示する例において、導光板３０の出光面３１は、液晶表示装置１０の表示面１１および面光源装置２０の発光面２１と同様に、四角形形状に形成されている。この結果、導光板３０は、全体的に、一対の主面（出光面３１および裏面３２）を有する四角形板状の部材として構成されており、一対の主面間に画成される側面は四つの面を含んでいる。同様に、プリズムシート６０および反射シート２８は、全体的に、四角形板状の部材として構成されている。
【００４１】
導光板３０は、液晶表示パネル１５側の主面によって構成された出光面３１と、出光面３１に対向するもう一方の主面からなる裏面３２と、出光面３１および裏面３２の間を延びる側面と、を有している。側面のうちの第１方向に対向する二つの面のうちの一方の側面が、入光面３３をなしている。図１に示すように、入光面３３に対面して光源２４が設けられている。入光面３３から導光板３０に入射した光は、第１方向（導光方向）に沿って入光面３３に対向する反対面３４に向け、概ね第１方向（導光方向）に沿って導光板３０内を導光されるようになる。図１および図２に示すように、プリズムシート６０は、導光板３０の出光面３１に対面するようにして配置され、反射シート２８は、導光板３０の裏面３２に対面するようにして配置されている。
【００４２】
光源は、例えば、線状の冷陰極管等の蛍光灯や、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）や白熱電球等の種々の態様で構成され得る。本実施の形態において、光源２４は、入光面３３の長手方向に沿って、並べて配置された多数の点状発光体２５、具体的には、多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）によって、構成されている。なお、図４には、光源２４をなす多数の点状発光体２５の配置位置が示されている。制御装置１８は、各点状発光体２５の出力、すなわち、各点状発光体２５の点灯および消灯、及び／又は、各点状発光体２５の点灯時の明るさを、他の点状発光体の出力から独立して調節し得るように構成されている。
【００４３】
反射シート２８は、導光板３０の裏面３２から漏れ出した光を反射して、再び導光板３０内に入射させるための部材である。反射シート２８は、白色の散乱反射シート、金属等の高い反射率を有する材料からなるシート、高い反射率を有する材料からなる薄膜（例えば金属薄膜）を表面層として含んだシート等から、構成され得る。
【００４４】
ところで、本明細書において、「出光側」とは、進行方向を折り返されることなく光源２４から導光板３０やプリズムシート６０等を経て観察者へ向かう光の進行方向における下流側（観察者側、例えば図１における紙面の上側）のことであり、「入光側」とは、進行方向を折り返されることなく光源２４の発光体２５から導光板およびプリズムシート６０等を経て観察者へ向かう光の進行方向における上流側のことである。
【００４５】
また、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」等の用語は、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。
【００４６】
さらに、本明細書において「シート面（板面、フィルム面）」とは、対象となるシート状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材の平面方向と一致する面のことを指す。そして、本実施の形態においては、導光板３０の板面、導光板３０の後述する基部４０のシート面（板面）、プリズムシート６０のシート面、プリズムシート６０の後述する本体部６５のシート面、反射シート２８のシート面、液晶表示パネルのパネル面、表示装置１０の表示面１１、および、面光源装置２０の発光面２１は、互いに平行となっている。さらに、本明細書において「正面方向」とは、面光源装置２０の発光面２１への法線方向であり、本実施の形態においては、導光板３０の板面への法線方向、プリズムシート６０のシート面への法線方向、表示装置１０の表示面１１への法線方向等にも一致する（例えば、図２参照）。
【００４７】
次に、図２、図４および図５を主に参照して、導光板３０についてさらに詳述する。図２、図４および図５によく示されているように、導光板３０は、板状に形成された基部４０と、基部４０の一側の面（観察者側を向く面、出光側面）４１上に形成された複数の単位光学要素５０と、を有している。基部４０は、一対の平行な主面を有する平板状の部材として構成されている。そして、反射シート２８に対面している側に位置する基部４０の他側の面４２によって、導光板３０の裏面３２が構成されている。
【００４８】
なお、本明細書における「単位プリズム」、「単位形状要素」、「単位光学要素」および「単位レンズ」とは、屈折や反射等の光学的作用を光に及ぼして、当該光の進行方向を変化させる機能を有した要素のことを指し、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。
【００４９】
図１および図２に示されているように、基部４０は、樹脂からなる主部４４と、主部４４中に分散された拡散成分４５と、を有している。ここでいう拡散成分４５とは、基部４０内を進む光に対し、反射や屈折等によって、当該光の進路方向を変化させる作用を及ぼし得る成分のことである。このような拡散成分４５の光拡散機能（光散乱機能）は、例えば、主部４４をなす材料とは異なる屈折率を有した材料から拡散成分４５を構成することにより、あるいは、光に対して反射作用を及ぼし得る材料から拡散成分４５を構成することにより、付与され得る。主部４４をなす材料とは異なる屈折率を有する拡散成分４５として、金属化合物、気体を含有した多孔質物質、さらには、単なる気泡が例示される。なお、図１および図２以外の図においては、拡散成分４５を省略している。
【００５０】
次に、基部４０の一側の面４１上に設けられた単位光学要素５０について説明する。図４によく示されているように、複数の単位光学要素５０は、第１方向に交差し且つ基部４０の一側の面４１と平行な配列方向に並べられて、基部４０の一側の面４１上に、配列されている。各単位光学要素５０は、基部４０の一側の面４１上を、その配列方向と交差する方向に線状に延びている。
【００５１】
とりわけ本実施の形態において、複数の単位光学要素５０は、基部４０の一側の面４１上に、第１方向と直交する第２方向（配列方向）に隙間無く並べて配列されている。したがって、導光板３０の出光面３１は、単位光学要素５０の表面によってなされる傾斜面３７，３８として、構成されている。また、各単位光学要素５０は、配列方向と直交する第１方向に沿って、直線状に延びている。さらに、各単位光学要素５０は、柱状に形成され、その長手方向に沿って同一の断面形状を有するようになっている。また、本実施の形態において、複数の単位光学要素５０は、互いに同一に構成されている。この結果、本実施の形態における導光板３０は、第１方向に沿った各位置において、一定の断面形状を有するようになっている。
【００５２】
図５に示す断面、つまり、単位光学要素５０の配列方向（第２方向）および基部４０の一側の面４１（導光板３０の板面）への法線方向ｎｄの両方向に平行な断面（以下においては、単に、「導光板の主切断面（導光板に関する主切断面）」とも呼ぶ）において、各単位光学要素５０は、基部４０の一側の面４１上に一辺が位置する三角形形状、又は、この三角形形状の基部４０から突出した頂角が面取りされてなる形状を有している。図示する例において、各単位光学要素５０の主切断面における断面形状は、基部４０から突出する三角形の頂角５６を面取りした形状となっている（図５参照）。
【００５３】
また、図５に示す例においては、正面方向輝度を効果的に上昇させること、および、第２方向に沿った面内での輝度の角度分布に対称性を付与することを目的として、導光板の主切断面における単位光学要素５０の断面形状は、正面方向ｎｄを中心として、対称性を有している。したがって、主切断面における断面三角形形状の二つの底角θａ１，θａ２（図５参照）は互いに等しい角度となっている。
【００５４】
なお、本件明細書における「三角形形状」とは、厳密な意味での三角形形状のみでなく、製造技術における限界や成型時の誤差等を含む略三角形形状を含む。また同様に、本明細書において用いる、その他の形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」等の用語も、厳密な意味に縛られることなく、同様の光学的機能を期待し得る程度の誤差を含めて解釈することとする。
【００５５】
以上のような構成を有した導光板３０の寸法は、一例として、以下のように設定され得る。まず、単位光学要素５０の具体例として、導光板３０の板面に沿った幅Ｗａ（図５参照）を５μｍ以上５００μｍ以下とすることができ、導光板３０の板面への法線方向ｎｄに沿った単位光学要素５０の基部４０の一側の面４１からの高さＨａを１μｍ以上２５０μｍ以下とすることができる。また、単位光学要素５０の断面形状が三角形形状または三角形形状の頂角を面取りしてなる形状からなる場合には、当該頂角５６の角度θａ３（図５参照）を９０°以上１４５°以下とすることができる。単位光学要素５０の断面形状が三角形形状の頂角５６を面取りしてなる形状となっている場合、主切断面において、単位光学要素５０の頂部５２は、曲率半径の値が単位光学要素５０の幅Ｗａの値以下となっている曲線として、形成されていることが好ましい。一方、基部４０の厚みは、０．５ｍｍ〜６ｍｍとすることができる。
【００５６】
なお、導光板３０の形状および寸法は、光源２４の発光体２５で発光されて導光板３０内に入射した光についての出光面３１からの出射光量が、第１方向（導光方向）に沿った各位置で大きくばらつかないよう、好ましくは均一となるよう、設計され得る。一方、既に説明したように、本実施の形態における導光板３０の構成（例えば、主切断面における断面形状）は、第１方向に沿った各位置において、一定となっている。したがって、正面方向ｎｄおよび第１方向（導光方向）を含む面内（すなわち、導光板の主切断面と直交する面内）で測定される導光板３０の出光面３１上での輝度の角度分布は、第１方向に沿った各位置において、略同一の分布形状を呈するようになる。例示した導光板３０の寸法および形状によれば、正面方向ｎｄから第１方向における入光面３３の側（一側）に向けて傾斜した場合の角度が負の値となり、正面方向ｎｄから第１方向における第２入光面３４の側（他側）に向けて傾斜した場合の角度が正の値となるように定義した場合、当該輝度の角度分布において、６５°から８０°の間に輝度が最大となるピーク角度を持ち、さらに例示した寸法の範囲を狭めることによって６５°から７５°の間に輝度が最大となるピーク角度を持つようにすることができる。
【００５７】
以上のような構成からなる導光板３０は、押し出し成型により、あるいは、基材上に単位光学要素５０を賦型することにより、作製することができる。導光板３０の基部４０の主部４４および単位光学要素５０をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート（光学部材）用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料、例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）が好適に使用され得る。一方、拡散成分４５は、一例として、平均粒径が０．５〜１００μｍ程度であるシリカ（二酸化珪素）、アルミナ（酸化アルミニウム）、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂等の透明物質からなる粒子を、用いることができる。
【００５８】
電離放射線硬化型樹脂を基材上に硬化させることによって導光板３０を作製する場合、単位形状要素５０とともに、単位形状要素５０と基材との間に位置するようになるシート状のランド部を、基材上に形成するようにしてもよい。この場合、基部４０は、基材と電離放射線硬化型樹脂によって形成されたランド部とから構成されるようになる。また、基材として、拡散成分とともに押し出し成型された樹脂材料からなる板材を、用いることができる。
【００５９】
一方、押し出し成型で作製された導光板３０においては、基部４０と、基部４０の一側面４１上の複数の単位光学要素５０と、が一体的に形成され得る。また、押し出し成型によって導光板３０を作製する場合、単位光学要素５０が、基部４０の主部４４をなす材料と同一の樹脂材料と、基部４０の拡散成分４５をなす粒子と、から構成されてもよい。あるいは、いわゆる共押し出しにより導光板３０が作製され、基部４０が、樹脂材料からなる主部４４と、主部４４中に分散された拡散成分４５と、から構成され、その一方で、単位光学要素５０が、基部４０の主部４４をなす材料と同一の樹脂材料と、基部４０の拡散成分４５とは別途の機能を有した粒子と、から構成されてもよいし、あるいは、基部４０の主部４４をなす材料と同一の樹脂材料のみから構成されてもよい。
【００６０】
次に、図２、図６、図７、図９および図１１を主に参照して、プリズムシート（光学シート）６０についてさらに詳述する。プリズムシート６０は、透過光の進行方向を変化させる機能を有した部材である。とりわけ、ここで説明するプリズムシート６０は、入光側から入射した光の進行方向を、当該光のプリズムシート６０への入射位置と光源２４との間の第１方向に沿った距離に応じて、適切な方向に変化させて出光側から出射させる機能を有している。
【００６１】
図２および図６によく示されているように、プリズムシート６０は、板状に形成された本体部６５と、本体部６５の入光側面６７上に形成された複数の単位プリズム（単位形状要素、単位光学要素、単位レンズ）７０と、を有している。本体部６５は、一対の平行な主面を有する平板状の部材として構成されている。そして、導光板３０に対面しない側に位置する本体部６５の出光側面６６によって、面光源装置２０の発光面２１をなすプリズムシート６０の出光面６１が構成されている。
【００６２】
次に、本体部６５の入光側面６７上に設けられた単位プリズム７０について説明する。図２および図６によく示されているように、複数の単位プリズム７０は、本体部６５の入光側面６７上に並べて配置されている。各単位プリズム７０は、柱状に形成され、その配列方向と交差する方向に延びている。
【００６３】
本実施の形態において、各単位プリズム７０は直線状に延びている。また、各単位プリズム７０は、柱状に形成され、その長手方向に沿って同一の断面形状を有するようになっている。さらに、複数の単位プリズム７０は、その長手方向に直交する方向に沿って、本体部６５の入光側面６７上に隙間無く並べられている。したがって、プリズムシート６０の入光面６２は、本体部６５上に隙間無く配列された単位プリズム７０の表面７１，７２によって形成されている。
【００６４】
なお、上述してきたように、プリズムシート６０は、導光板３０に重ねられるようにして配置され、プリズムシート６０の単位プリズム７０が導光板３０の出光面３１に対面するようになっている。また、図１および図２に示すように、プリズムシート６０は、単位プリズム７０の長手方向が導光板３０による導光方向（導光板３０の入光面３３と当該入光面に対向する反対面３４とを結ぶ第１方向）と交差するように、導光板３０に対して位置決めされている。より厳密には、単位プリズム７０の長手方向が導光板３０による導光方向（つまり、第１方向）と直交するとともに、単位プリズム７０の配列方向が導光板３０による導光方向と平行になるように、プリズムシート６０が導光板３０に対して位置決めされている。
【００６５】
図２によく示されているように、各単位プリズム７０は、単位プリズム７０の配列方向、つまり第１方向に沿って、本体部６５のシート面と平行な方向に互いに対向して配置された第１面７１および第２面７２を有するようになっている。各単位プリズム７０の第１面７１は、第１方向における一側（図１および図２の紙面における左側）に位置し、第２面７２は、第１方向における他側（図１および図２の紙面における右側）に位置している。より詳細には、各単位プリズム７０の第１面７１は、第１方向における光源２４の側に位置し、各単位プリズム７０の第２面７２は、第１方向における光源２４から離間する側に位置している。そして、第１面７１は、主として、第１方向における一側に配置された光源２４から導光板３０内に進み、その後に導光板３０から出射した光が、プリズムシート６０へ入射する際の入射面として機能する。一方、第２面７２は、プリズムシート６０へ入射した光を反射して、当該光の光路を補正する機能を有する。
【００６６】
図２、図７、図９および図１１によく示されているように、第１面７１および第２面７２は、それぞれ本体部６５から延び出るとともに互いに接続されている。第１面７１および第２面７２が本体部６５にそれぞれ接続する位置において、単位プリズム７０の基端部７４が画成されている。また、第１面７１および第２面７２が互いに接続する位置において、本体部６５から最も入光側に突出した単位プリズム７０の頂部（先端部）７５が画成されている。
【００６７】
上述したように、また図６に示すように、本体部６５のシート面（本体部６５の入光側面６７、プリズムシート６０のシート面）への法線方向ｎｄおよび単位プリズム７０の配列方向の両方に平行な断面（以下においては、単に「プリズムシートの主切断面」とも呼ぶ）における各単位プリズム７０の断面形状は、当該単位プリズム７０の長手方向（直線状に延びている方向）に沿って一定となっている。その一方で、本体部６５上に設けられた複数の単位プリズム７０の間で、プリズムシートの主切断面での断面形状は一定ではない。複数の単位プリズム７０が、当該複数の数より少ない数の断面形状のいずれかを有する、或いは、すべての単位プリズム７０が互いに異なる断面形状を有している。プリズムシートの主切断面での各単位プリズム７０の断面形状は、当該単位プリズム７０の本体部６５状での配置位置と光源２４との間の第１方向に沿った距離に応じて、変化している。
【００６８】
以下において、プリズムシートの主切断面における単位プリズム７０の断面形状についてさらに詳細に説明する。なお、図７、図９および図１１では、プリズムシートの主切断面が示され、図１および図２では、プリズムシートの主切断面と平行な断面において、面光源装置２０（表示装置１０）が示されている。とりわけ、図７、図９および図１１は、単位プリズム７０の配列方向（第１方向）における一側領域に配置された単位プリズム７０、単位プリズム７０の配列方向（第１方向）における中央領域一側に配置された単位プリズム７０、および、単位プリズム７０の配列方向（第１方向）における他側領域に配置された単位プリズム７０の主切断面における断面形状を示している。
【００６９】
図７、図９および図１１に示すように、本実施の形態においては、プリズムシートの主切断面における各単位プリズム７０の断面形状は、入光側（導光板の側）に向けて先細りしていく形状となっている。つまり、主切断面において、本体部６５のシート面と平行な単位プリズム７０の幅は、本体部６５の法線方向ｎｄに沿って本体部６５から離間するにつれて小さくなっていく。
【００７０】
本実施の形態において、プリズムシート６０の主切断面において単位プリズム７０の外輪郭の一部をなす第２面７２（入光側面の一部をなす第２面７２）が、本体部６５のシート面に対してなす角度を面角度θｂとすると、少なくとも一つの単位プリズム７０の面角度θｂは、第２面７２内において一定とはなっていない。より具体的には、少なくとも単位プリズム７０の配列方向（すなわち、第１方向）において最も他側（すなわち、光源２４とは反対側）に位置する単位プリズム７０について、面角度θｂは、変化する。図７、図９、図１１並びに図２に示すように、とりわけ図示された例では、すべての単位プリズム７０について、第２面の面角度θｂが一定ではない。
【００７１】
そして、図２、図７、図９および図１１に示すように、面角度θｂは、第２面７２内において、本体部６５から最も離間した当該単位プリズムの頂部７５から本体部６５に最も接近した当該単位プリズム６０の基端部７４へ向けて、大きくなるように変化する。図７示すように、このような単位プリズム６０によれば、第２面７２のうちの、正面方向ｎｄに対する傾斜角度が比較的小さくなる方向に進む比較的に立ち上がった光Ｌ７３が主として入射するようになる基端部７４側の領域、並びに、正面方向ｎｄに対する傾斜角度が非常に大きくなる方向に進む比較的に寝た光Ｌ７４が主として入射するようになる頂部７５側の領域の両方において、優れた集光機能を確保することができる。
【００７２】
具体的な構成として、図示された本実施の形態では、単位プリズム７０の第２面７２の輪郭は、プリズムシートの主切断面において、直線部をつなぎ合わせてなる、或いは、直線部をつなぎ合わせるとともにつなぎ目を面取りしてなる形状を有している。言い換えると、単位プリズム７０の第２面７２の外輪郭は、折れ線状に、或いは、折れ線の角部を面取りしてなる形状に、形成されている。より具体的には、第２面７２は、頂部７５を画成する第１部分７２ａをなす平坦面と、第１部分７２ａに本体部６５の側から隣接する第２部分７２ｂと、を有している。そして、第２部分７２ｂの面角度θｂが、第１部分７２ａでの面角度θｂよりも大きくなっている。
【００７３】
以下に説明する単位プリズム７０の断面形状との組み合わせにおいて、第１部分７２ａの面角度θｂおよび第２部分７２ｂの面角度θｂが、次のように設定されていることが好ましい。すなわち、図７、図９および図１１に示すように、プリズムシート６０の主切断面と平行となる面内での輝度の角度分布を導光板３０の出光面３１上で測定した場合にピーク輝度を呈する方向と平行な方向に進む光Ｌ７１，Ｌ９１，Ｌ１１１が、プリズムシート６０の単位プリズム７０に入射した後に当該単位プリズム７０の第２面７０の頂部７５側の第１部分７１で反射されると、本体部６５の法線方向ｎｄから単位プリズム７０の配列方向（第１方向）における他側（反光源側）に傾斜した方向に進む。また、図７、図９および図１１に示すように、プリズムシート６０の主切断面と平行となる面内での輝度の角度分布を導光板３０の出光面３１上で測定した場合にピーク輝度を呈する方向と平行な方向に進む光Ｌ７２，Ｌ９２，Ｌ１１２が、プリズムシート６０の単位プリズム７０に入射した後に当該単位プリズム７０の第２面７２の第２部分７２ｂで反射されると、本体部６５の法線方向ｎｄから単位プリズム７０の配列方向における一側（光源側）に傾斜した方向に進む。このように第１部分７２ａの面角度θｂおよび第２部分７２ｂの面角度θｂが設定されている場合、この面光源装置２０が組み込まれた表示装置１０を観察する観察者は、表示面１１上の中央領域に表示される映像だけでなく、第１方向（単位プリズム７０の配列方向）に沿った両縁部に表示される映像も、明るく観察することができる。
【００７４】
なお、面角度θｂとは、上述したように、プリズムシート６０の主切断面において、単位プリズム６０の入光側面（第２面７２）が本体部６５のシート面に対してなす角度である。図２、図７、図９および図１１に示す例のように、単位プリズム７０の主切断面における第２面７２が折れ線状に形成されている場合には、折れ線を構成する各直線部と本体部６５のシート面との間に形成される角度（厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度（劣角の角度））が面角度θｂとなる。一方、後述する変形例のように、単位プリズム７０の主切断面における第２面７２が曲面によって構成されることもある（後述する図１４参照）。そして、曲面状の単位プリズム７０の外輪郭（第１面７１および第２面７２）については、当該外輪郭への接線ＴＬと本体部６５のシート面との間に形成される角度（厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度（劣角の角度））を、面角度θｂとして特定することとする。
【００７５】
また、単位プリズム７０の第２面７２上の頂部７５から基端部７４へ向けて面角度θｂが大きくなるよう変化するとは、面角度θｂが常に増大するように変化し続けることのみを意味するものではない。図２、図７、図９及び図１１に示す例のように、単位プリズム７０の主切断面における第２面７２が折れ線状または折れ線の折れ曲がり部を面取りしてなる形状からなり、面角度θｂが変化しない領域があってもよい。すなわち、ここでいう、単位プリズム７０の第２面７２上の頂部７５から基端部７４へ向けて面角度θｂが大きくなるように変化する形状とは、頂部７５での面角度θｂよりも基端部７４での面角度θｂの方が大きく、且つ、頂部７５から基端部７４へ向けて面角度θｂが小さくなるように変化する箇所を含んでいない形状も含む。
【００７６】
加えて、ここで説明するプリズムシート６０では、単位プリズム７０の配列方向（第１方向）において最も他側に位置する単位プリズム７０の主切断面における第２面７２の輪郭が、当該一つの単位プリズム７０の頂部７５を含む一部分として、単位プリズム７０の配列方向において最も一側に位置する単位プリズム７０の主切断面における第２面７２の輪郭の全体を含んでいる。さらには、図７、図９および図１１に示すように、任意の一つの単位プリズム７０の主切断面における第２面７２の輪郭は、当該一つの単位プリズム７０よりも単位プリズム７０の配列方向において一側に位置する他の一つの単位プリズムの主切断面における第２面７２の輪郭を、当該一つの単位プリズム７０の頂部７５を含む一部分として、含む、或いは、他の一つの単位プリズムの主切断面における第２面７２の輪郭と同一となっている。
【００７７】
上述したように、図示された例では、単位プリズム７０の第２面７２が、頂部側に配置された第１部分７２ａと、基端部側に配置された第２部分７２ｂと、から形成されている。したがって、単位プリズム７０の配列方向に沿った配置位置に依らず、すべての単位プリズム７０の間で、第２面７２のうちの基端部側に位置する第１部分７２ａの構成、より具体的には、第１部分７２ａの面角度θｂおよび寸法が互いに同一となっている。
【００７８】
なお、図示された例では、各単位プリズム７０の第１面７１も、第２面７２と同様に、次のように構成されている。すなわち、単位プリズム７０の配列方向（第１方向）において最も他側に位置する単位プリズム７０の主切断面における第１面７１の輪郭が、当該一つの単位プリズム７０の頂部７５を含む一部分として、単位プリズム７０の配列方向において最も一側に位置する単位プリズム７０の主切断面における第１面７１の輪郭の全体を含んでいる。さらには、図７、図９および図１１に示すように、任意の一つの単位プリズム７０の主切断面における第１面７１の輪郭は、当該一つの単位プリズム７０よりも単位プリズム７０の配列方向において一側に位置する他の一つの単位プリズムの主切断面における第１面７１の輪郭を、当該一つの単位プリズム７０の頂部７５を含む一部分として、含む、或いは、他の一つの単位プリズムの主切断面における第２面７２の輪郭と同一となっている。とりわけ図示された例では、単位プリズム７０の第１面７１は、単一の面から構成され、プリズムシート６０の主切断面において一つの直線をなしている。したがって、プリズムシート６０に含まれる単位プリズム７０の第１面７１は、大きさが互いに異なるものの、互いに平行となっている。
【００７９】
そして、図示された例では、単位プリズム７０の配列方向において最も他側に位置する単位プリズム７０の主切断面における断面形状は、当該単位プリズム７０の頂部７５を含む一部分として、単位プリズム７０の配列方向において最も一側に位置する単位プリズムの主切断面における断面形状の全体を含んでいる。言い換えると、単位プリズム７０の配列方向における最も他側に位置する単位プリズム７０の主切断面のうちの、頂部７５を含む一部分は、単位プリズム７０の配列方向における最も一側に位置する単位プリズム７０の主切断面における断面形状と同一となっている。さらには、図７、図９および図１１に示すように、任意の一つの単位プリズム７０の主切断面における断面形状は、当該一つの単位プリズム７０よりも単位プリズム７０の配列方向において一側に位置する他の一つの単位プリズムの主切断面における断面形状を、当該一つの単位プリズム７０の頂部７５を含む一部分として、含む、或いは、他の一つの単位プリズムの主切断面における断面形状と同一となっている。
【００８０】
また、図示された例では、単位プリズム７０の配列方向において最も他側に位置する単位プリズム７０の本体部６５の法線方向ｎｄに沿った高さＨｂは、単位プリズム７０の配列方向において最も一側に位置する単位プリズム７０の本体部６５の法線方向ｎｄに沿った高さよりも高くなっている。さらには、図７、図９および図１１に示すように、任意の一つの単位プリズム７０の本体部６５の法線方向ｎｄに沿った高さＨｂは、当該一つの単位プリズム７０よりも単位プリズム７０の配列方向において一側に位置する他の一つの単位プリズムの本体部６５の法線方向ｎｄに沿った高さ以上となっている。
【００８１】
また、図示された例では、単位プリズム７０の配列方向において最も他側に位置する単位プリズム７０の本体部６５のシート面に沿った幅Ｗｂは、単位プリズム７０の配列方向において最も一側に位置する単位プリズム７０の本体部６５のシート面に沿った幅Ｗｂよりも広くなっている。さらには、図７、図９および図１１に示すように、任意の一つの単位プリズム７０の本体部６５のシート面に沿った幅Ｗｂは、当該一つの単位プリズム７０よりも単位プリズム７０の配列方向において一側に位置する他の一つの単位プリズム７０の本体部６５のシート面に沿った幅Ｗｂ以上となっている。
【００８２】
また、図示された例では、複数の単位プリズム７０は、本体部６５上に隙間無く配列されている。そして、単位プリズム７０の配列方向において最も他側となる位置に隣り合って位置する二つの単位プリズム７０の頂部７５間の本体部６５のシート面に沿った離間長さ（ピッチ）Ｐｂは、単位プリズム７０の配列方向において最も一側となる位置に隣り合って位置する二つの単位プリズム７０の頂部７５間の本体部６５のシート面に沿った離間長さ（ピッチ）Ｐｂよりも長くなっている。さらには、図７、図９および図１１に示すように、隣り合って位置する任意の二つの単位プリズム７０の頂部７５間の本体部６５のシート面に沿った離間長さ（ピッチ）Ｐｂは、当該二つの単位プリズム７０よりも単位プリズム７０の配列方向において一側となる位置に、隣り合って位置する他の二つの単位プリズムの頂部７５間の本体部６５のシート面に沿った離間長さＰｂ以上となっている。
【００８３】
以上のような構成を有したプリズムシート６０において、プリズムシートの主切断面において単位プリズム７０の配列方向に沿った単位プリズム７０の第２面７２の幅Ｗｂｘ（図７、図９、図１１参照）に対する、プリズムシートの主切断面において本体部６５の法線方向ｎｄに沿った単位プリズム７０の高さＨｂの比（Ｈｂ／Ｗｂｘ）の大きさが、当該プリズムシート６０の集光性および拡散性に影響を与える。そして、本実施の形態においては、後述する作用効果を確保する上で、単位プリズム７０の第２面７２の幅Ｗｂｘに対する単位プリズム７０の高さＨｂの比（Ｈｂ／Ｗｂｘ）が、１．２以上２．０以下となっていることが好ましく、１．５０以上１．５５以下となっていることがより好ましい。また、第２面７２の第１部分７２ａでの面角度θｂを４５°以上６０°以下とすることができ、第２面７２の第２部分７２ｂでの面角度θｂを５０°以上７０°以下とすることができる。
【００８４】
また、プリズムシート６０のその他の寸法は、一例として、以下のように設定され得る。まず、以上のような構成からなる単位プリズム７０の具体例として、単位プリズム７０の幅Ｗｂを１０μｍ以上２００μｍ以下とすることができ、単位プリズム７０の第２面７２幅Ｗｂｘを５μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。また、プリズムシート６０のシート面への法線方向ｎｄに沿った本体部６５の出光側面６７からの単位プリズム７０の突出高さＨｂを７μｍ以上１５０μｍ以下とすることができる。一方、本体部６５の厚みは、０．０１ｍｍ〜１ｍｍとすることができる。
【００８５】
このようなプリズムシート６０は、導光板３０の作製に用いられ得る上述の材料と同様の材料を用いて、上述した導光板の作製方法と同様の方法によって、作製することができる。すなわち、プリズムシート６０は、押し出し成型により、あるいは、基材上に単位光学要素５０を賦型することにより、作製することができる。
【００８６】
ところで、押し出し成型やその他の成型加工においては、プリズムシート６０の単位プリズム７０の断面形状と相補的な形状を有した溝が形成された型面９１を有する成型用型９０が、用いられる。図１３には、この成型用型９０の製造方法の一例が示されている。図１３に示された方法では、ロール状の型９０が作製されている。
【００８７】
図１３に示された例では、円筒状の基材９４を当該基材９４の中心軸線ＣＡを中心として回転させながら、バイト９５を用いて、基材９４に環状の溝９１を形成している。バイト９５の刃先９５ａは、作製されるべきプリズムシート６０に含まれる多数の単位プリズム７０のうちの、単位プリズム７０の配列方向に沿った最も他側に位置する単位プリズム７０の断面形状を一部分として含む形状となっている。そして、図１３に示すように、基材９４の中心軸専ＣＡに沿ったバイト９５の送り量およびバイト９５の基材９４への切り込み量を、作製されるべき溝９１毎に変化させることにより、ピッチおよび深さの異なる環状の溝９１を基材９４に形成し、型９０を作製することができる。
【００８８】
このようにして作製された型９０は、同一のバイト９５を用いて、多数の溝９１が形成されている。したがって、複数の溝９１の間で、深さが互いに異なったとしても、最深部における断面形状は互いに共通する。この結果、図２、図７、図９および図１１を主に参照しながら説明した上述の単位プリズム７０を含んだプリズムシート６０を作製することができる。
【００８９】
次に、以上のような構成からなる表示装置１０の作用について説明する。
【００９０】
まず、図２に示すように、光源２４をなす発光体２５で発光された光は、入光面３３を介し、導光板３０に入射する。図２に示すように、導光板３０へ入射した光Ｌ２１，Ｌ２２は、導光板３０の出光面３１および裏面３２において、反射、とりわけ導光板３０をなす材料と空気との屈折率差に起因して全反射を繰り返し、導光板３０の入光面３３と反対面３４とを結ぶ第１方向（導光方向）へ進んでいく。
【００９１】
ただし、導光板３０の基部４０内には拡散成分４５が分散されている。このため、図２に示すように、導光板３０内を進む光Ｌ２１，Ｌ２２は、拡散成分４５によって進行方向を不規則に変更され、全反射臨界角未満の入射角度で出光面３１および裏面３２に入射することもある。この場合、当該光は、導光板３０の出光面３１および裏面３２から、出射し得るようになる。出光面３１から出射した光Ｌ２１，Ｌ２２は、導光板３０の出光側に配置されたプリズムシート６０へと向かう。一方、裏面３２から出射した光は、導光板３０の背面に配置された反射シート２８で反射され再び導光板３０内に入射して導光板３０内を進むことになる。
【００９２】
導光板３０内を進行する光と、導光板３０内に分散された拡散成分４５と、の衝突は、導光板３０内の導光方向に沿った各区域において、生じる。このため、導光板３０内を進んでいる光は、少しずつ、出光面３１から出射するようになる。これにより、導光板３０の出光面３１から出射する光の導光方向（第１方向）に沿った光量分布を均一化させることができる。
【００９３】
なお、導光板３０の各位置からの出射光量は、市販されている照度計のセンサを測定対象となる導光板３０の出光面３１上の位置に接触させた状態で、当該照度計によって測定された照度値の大きさによって評価され得る。
【００９４】
ところで、図示する導光板３０の出光面３１は複数の単位光学要素５０によって構成され、各単位光学要素５０の主切断面における断面形状は、三角形形状または三角形形状の頂角５６を面取りしてなる形状となっている。すなわち、出光面３１は、導光板３０の裏面３２に対して傾斜した傾斜面３７，３８として、構成されている（図５参照）。そして、この傾斜面３７，３８で全反射して導光板３０内を進む光およびこの傾斜面３７，３８を通過して導光板３０から出射する光は、この傾斜面３７，３８から、以下に説明する作用を及ぼされるようになる。まず、傾斜面３７，３８で全反射して導光板３０内を進む光に対して及ぼされる作用について説明する。
【００９５】
図５には、出光面３１および裏面３２において全反射を繰り返しながら導光板３０内を進む光Ｌ５１，Ｌ５２の光路が、導光板の主切断面内に示されている。上述したように、導光板３０の出光面３１をなす傾斜面３７，３８は、三角形形状の頂角を面取りしてなる形状を断面形状として有している単位光学要素５０の外表面によって形成され、基部４０の出光側面４１への法線方向ｎｄを挟んで互いに逆側に傾斜した二種類の面を含んでいる。また、互いに逆側に傾斜した二種類の傾斜面３７，３８は、第２方向に沿って、交互に並べられている。そして、図５に示すように、導光板３０内を出光面３１に向けて進み出光面３１に入射する光Ｌ５１，Ｌ５２は、多くの場合、二種類の傾斜面３７，３８のうちの、導光板の主切断面において基部４０の出光側面４１への法線方向ｎｄを基準として当該光の進行方向とは逆側に傾斜した傾斜面へ入射する。
【００９６】
この結果、図５に示すように、導光板３０内を進む光Ｌ５１，Ｌ５２は、出光面３１の傾斜面３７，３８で全反射する多くの場合、第２方向に沿った成分を低減されるようになり、さらには、主切断面においてその進行方向は正面方向ｎｄを中心として逆側に向くようにもなる。このようにして、導光板３０の出光面３１をなす傾斜面３７，３８によって、ある発光点で放射状に発光された光が、そのまま第２方向に拡がり続けることが規制される。すなわち、光源２４の発光体２５から第１方向に対して大きく傾斜した方向に発光され導光板３０内に入射した光も、第２方向への移動を規制されながら、主として第１方向へ進むようになる。これにより、導光板３０の出光面３１から出射する光の第２方向に沿った光量分布を、光源２４の構成（例えば、発光体２５の配列）や、発光体２５の出力によって、調節するといったことが可能となる。
【００９７】
次に、出光面３１を通過して導光板３０から出射する光に対して及ぼされる作用について説明する。図５に示すように、出光面３１を介し導光板３０から出射する光Ｌ５１，Ｌ５２は、導光板３０の出光面３１をなす単位光学要素５０の出光側面において屈折する。この屈折により、主切断面において正面方向ｎｄから傾斜した方向に進む光Ｌ５１，Ｌ５２の進行方向（出射方向）は、主として、導光板３０内を通過している際における光の進行方向と比較して、正面方向ｎｄに対してなす角度が小さくなるように、曲げられる。このような作用により、単位光学要素５０は、導光方向と直交する第２方向に沿った光の成分について、透過光の進行方向を正面方向ｎｄ側に絞り込むことができる。すなわち、単位光学要素５０は、導光方向と直交する第２方向に沿った光の成分に対して、集光作用を及ぼすようになる。このようにして、導光板３０から出射する光の出射角度は、導光板３０の単位光学要素５０の配列方向と平行な面内において、正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込まれる。
【００９８】
以上のようにして、導光板３０から出射する光の出射角度は、導光板３０の単位光学要素５０の配列方向と平行な面において、正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込まれる。その一方で、導光板３０から出射する光の出射角度は、それまで、導光板３０内を主として第１方向に進んでいたことに起因して、第１方向（導光方向）と平行な面において、正面方向ｎｄから比較的大きく傾斜した比較的に大きな出射角度θｋとなる。具体的には、導光板３０から出射する光の第１方向成分の出射角度（出射光の第１方向成分と導光板３０の板面への法線方向ｎｄとがなす角度θｋ（図２参照））は、比較的大きな角度となる狭い角度範囲内に偏る、傾向がある。例えば、既に説明したように、上述の例示の形状および寸法からなる導光板では、導光板３０の板面への法線方向ｎｄに対して６５°以上８０°以下（さらには６５°以上７５°以下）の範囲にピーク輝度が発生するように設定することができる。
【００９９】
導光板３０から出射した光は、その後、プリズムシート６０へ入射する。上述したように、このプリズムシート６０は、導光板３０の側へ向けて頂部７５が突出する単位プリズム７０を有している。図２によく示されているように、単位プリズム７０の長手方向は、導光板３０による導光方向（第１方向）と交差する方向、とりわけ本実施の形態では導光方向と直交する第２方向と、平行になっている。
【０１００】
この結果、第１方向における一側（図２の紙面における左側）に配置された光源２４で発光され導光板３０を介してプリズムシート３０へ向かう光Ｌ２１，Ｌ２２は、互いに接続された第１面７１および第２面７２のうちの、第１方向における一側に位置する第１面７１を介して単位プリズム７０へ入射する。図２に示すように、この光Ｌ２１，Ｌ２２は、その後、第１方向における他側（図２の紙面における右側）に位置する第２面７２で全反射してその進行方向を変化させるようになる。
【０１０１】
そして、単位プリズム７０の第２面７２での全反射により、図２の断面（第１方向（導光方向）と正面方向ｎｄとの両方向に平行な断面）において正面方向ｎｄから傾斜した方向に進む光Ｌ２１，Ｌ２２は、その進行方向が正面方向ｎｄに対してなす角度が小さくなるように、曲げられる。このような作用により、単位プリズム７０は、第１方向（導光方向）に沿った光の成分について、透過光の進行方向を正面方向ｎｄ側に絞り込むことができる。すなわち、プリズムシート６０は、第１方向に沿った光の成分に対して、集光作用を及ぼすようになる。
【０１０２】
なお、このようにプリズムシート６０の単位プリズム７０によってその進行方向を大きく変化させられる光は、主として、単位プリズム７０の配列方向である第１方向に進む成分であり、導光板３０の単位形状要素５０の傾斜面３７，３８によって集光させられる第２方向に進む成分とは異なる。したがって、プリズムシート６０の単位プリズム７０での光学的作用によって、導光板３０の単位形状要素５０によって上昇させられた正面方向輝度を害すことなく、さらに、正面方向輝度を向上させることができる。
【０１０３】
プリズムシート６０を出射した光は、液晶表示パネル１５の下偏光板１４に入射する。下偏光板１４は、入射光のうち、一方の偏光成分（本実施の形態においてはＰ波）を透過させ、その他の偏光成分（本実施の形態においてはＳ波）を吸収する。下偏光板１４を透過した光は、画素毎への電界印加の状態に応じて、選択的に上偏光板１３を透過するようになる。このようにして、液晶表示パネル１５によって、面光源装置２０からの光を画素毎に選択的に透過させることにより、液晶表示装置１０の観察者が、映像を観察することができるようになる。
【０１０４】
なお、上述したように、導光板３０内に入射した光は、出光面３１、主として単位光学要素５０の出光側面（プリズム面）によってなされている導光板３０の出光面３１によって、第２方向への移動を規制されながら、第１方向へ進むようになる。すなわち、光源２４をなす多数の発光体２５の各々で発光された光は、導光板３０の出光面３１のうちの、第２方向における所定の範囲内に位置し且つ第１方向に延びる特定の領域内から、主として出射することになる。したがって、表示装置１０の表示面１１に表示される映像に対応して、制御装置１８が、各発光体２５の出力を調節するようにしてもよい。
【０１０５】
例えば、表示装置１０の表示面１１内のある領域に何も表示しない場合、言い換えると、表示装置１０の表示面１１内のある領域に黒を表示する場合、表示面１０の当該領域に対応する導光板３０の出光面３１の領域に光を供給する点状発光体２５を消灯させるようにしてもよい。この場合、面光源装置２０からの照明光を表示パネル１５で完全に遮断できないことに起因するコントラストの低下といった従来の不具合を解消することができる。また、電気使用量を節約することができ、省エネルギーの観点からも好ましい。
【０１０６】
さらに、黒を表示する例に限られず、表示面１１に表示される映像に対応して各点状発光体２５の出力の程度を調節することにより、表示パネル１５のみに依存することなく、表示される映像の各領域における明るさを調節するようにしてもよい。このような例においても、表示される像のコントラストを向上させることができるとともに、省エネルギーを実現することができる。
【０１０７】
ところで、従来技術の欄でも言及したように、従来のエッジライト型の面光源装置は、正面方向ｎｄおよび導光方向（第１方向）の両方向と平行な面内での輝度の角度分布が、導光方向の各位置で、同一の傾向を有するように調整されている。とりわけ、正面方向ｎｄおよび導光方向（第１方向）の両方向と平行な面内での輝度の角度分布が、導光方向におけるいずれの位置においても、正面方向ｎｄに最高輝度が出現するように調整されていた。
【０１０８】
しかしながら、表示装置１０の表示面１１およびこれにともなって面光源装置２０の発光面２１が大型化されると、図３に示すように、観察者Ｏ１が表示面１１に表示される映像を観察する際の観察角度θｘが、表示面１１上の各位置において、大きく異なるようになる。例えば、表示面１１の中央位置Ｐｃを観察する観察角度と、表示面１１の端部位置Ｐｅ１，Ｐｅ２を観察する角度では、１０°以上の差がつくこともある。
【０１０９】
また、大型の表示装置１０を観察する場合に限られず、携帯端末の表示装置１０を観察する場合にも、同様に、表示面１１の中央位置Ｐｃを観察する観察角度と、表示面１１の端部位置Ｐｅ１，Ｐｅ２を観察する角度では、１０°以上の差がつくこともある。携帯端末は観察者の手に把持されて利用される。この結果、携帯端末の表示面１１が観察者の頭部近傍に配置され、表示面上の各位置を観察する際の観察角度が大きく変化してしまうためである。
【０１１０】
なお、ここでいう観察角度θｘとは、図３に示すように、表示面１１上の各位置を観察する観察方向が表示装置１０の正面方向（表示面１１への法線方向）ｎｄに対してなす角度の大きさのことである。
【０１１１】
したがって、従来の面光源装置が組み込まれている表示装置のように、正面方向および導光方向と平行な面内での輝度の角度分布が、導光方向と平行な方向における表示面上の各位置において、正面方向を中心として対称的で概ね一定の傾向（分布態様）を示す場合には、表示面１１の導光方向における中央となる中央位置Ｐｃでの映像の明るさと、表示面１１の導光方向における端部となる端部位置Ｐｅ１，Ｐｅ２での映像の明るさと、が大きく異なるようになる。言い換えると、このような面光源装置および表示装置では、正面方向輝度の導光方向に沿った分布が概ね均一化されているが、観察者によって実際に感知される明るさは導光方向に沿って非常に大きくばらついてしまう。
【０１１２】
一方、本実施の形態によるプリズムシート６０においては、当該プリズムシートの主切断面での単位プリズム７０の断面形状は、一定ではない。図示された例では、第１方向（単位プリズム７０の配列方向）における単位プリズムの配置位置に依存して、プリズムシートの主切断面での単位プリズム７０の断面形状が変化している。一方、上述したように、プリズムシート６０に入射する光の配光特性については、導光板３０の構成（形状や寸法）によって、ある程度調整され得る。具体的には、導光板３０の出光面３１上の第１方向に沿った各位置から出射してプリズムシート６０へ向かう光の光量分布は、或る程度均一化される。また、導光板３０の出光面３１上の第１方向に沿った各位置での、第１方向および正面方向ｎｄに沿った面内での輝度の角度分布も、或る程度同様の分布を示すようになる。したがって、第１方向に沿った配置位置に応じて断面形状が次のように変化する単位プリズム７０を有したプリズムシート６０によれば、第１方向に沿った各位置の輝度の角度分布を、調整することができる。
【０１１３】
まず、上述したプリズムシート６０では、プリズムシートの主切断面での単位プリズム７０の断面形状が、次のように構成されている。第１方向において最も他側に位置する単位プリズム７０の主切断面における第２面７２の輪郭が、当該一つの単位プリズム７０の頂部７５を含む一部分として、第１方向において最も一側に位置する単位プリズム７０の主切断面における第２面７２の輪郭の全体を含んでいる。第１方向において最も他側に位置する単位プリズム７０の主切断面における断面形状は、当該単位プリズム７０の頂部７５を含む一部分として、第１方向において最も一側に位置する単位プリズムの主切断面における断面形状の全体を含んでいる。第１方向において最も他側に位置する単位プリズム７０の本体部６５の法線方向ｎｄに沿った高さＨｂは、第１方向において最も一側に位置する単位プリズム７０の本体部６５の法線方向ｎｄに沿った高さよりも高くなっている。第１方向において最も他側に位置する単位プリズム７０の本体部６５のシート面に沿った幅Ｗｂは、第１方向において最も一側に位置する単位プリズム７０の本体部６５のシート面に沿った幅Ｗｂよりも広くなっている。第１方向において最も他側となる位置に隣り合って位置する二つの単位プリズム７０の頂部７５間の本体部６５のシート面に沿った離間長さ（ピッチ）Ｐｂは、第１方向において最も一側となる位置に隣り合って位置する二つの単位プリズム７０の頂部７５間の本体部６５のシート面に沿った離間長さ（ピッチ）Ｐｂよりも長くなっている。
【０１１４】
さらには、図７、図９および図１１に示すように、プリズムシートの主切断面での単位プリズム７０の断面形状が、次のように構成されている。任意の一つの単位プリズム７０の主切断面における第２面７２の輪郭は、当該一つの単位プリズム７０よりも第１方向において一側に位置する他の一つの単位プリズムの主切断面における第２面７２の輪郭を、当該一つの単位プリズム７０の頂部７５を含む一部分として、含む、或いは、他の一つの単位プリズムの主切断面における第２面７２の輪郭と同一となっている。任意の一つの単位プリズム７０の主切断面における断面形状は、当該一つの単位プリズム７０よりも第１方向において一側に位置する他の一つの単位プリズムの主切断面における断面形状を、当該一つの単位プリズム７０の頂部７５を含む一部分として、含む、或いは、他の一つの単位プリズムの主切断面における断面形状と同一となっている。任意の一つの単位プリズム７０の本体部６５の法線方向ｎｄに沿った高さＨｂは、当該一つの単位プリズム７０よりも第１方向において一側に位置する他の一つの単位プリズムの本体部６５の法線方向ｎｄに沿った高さ以上となっている。任意の一つの単位プリズム７０の本体部６５のシート面に沿った幅Ｗｂは、当該一つの単位プリズム７０よりも第１方向において一側に位置する他の一つの単位プリズム７０の本体部６５のシート面に沿った幅Ｗｂ以上となっている。隣り合って位置する任意の二つの単位プリズム７０の頂部７５間の本体部６５のシート面に沿った離間長さ（ピッチ）Ｐｂは、当該二つの単位プリズム７０よりも第１方向において一側となる位置に、隣り合って位置する他の二つの単位プリズムの頂部７５間の本体部６５のシート面に沿った離間長さＰｂ以上となっている。
【０１１５】
本体部６５上に配列された単位プリズム７０が、以上のように構成されているプリズムシート６０では、単位プリズム７０の配置位置が第１方向（単位プリズム７０の配列方向）に沿って光源２４から離間すると、当該配置位置に配置された単位プリズム７０に入射した光は、第２面７２のうちの、本体部６５の法線方向ｎｄに沿って頂部７５から遠く離間した部位まで、入射することができる。上述したように、複数の単位プリズム７０の間で、第２面７２の第１部分７２ａは同一の大きさに形成されている。したがって、単位プリズム７０の配置位置が第１方向に沿って光源２４から離間するにつれて、当該配置位置に配置された単位プリズム７０の第２部分７２ｂに入射する光の光量が増すようになる。その一方で、第１方向に沿った単位プリズム７０の配置位置に依存して、一つの単位プリズム７０の第１部分７２ａに入射する光の光量が大きく変動することはない。この結果、面光源装置２０の発光面２１のうちの、第１方向における一側に位置する一側領域から出射する光は、第２面７２のうちの第１部分７２ａによって進行方向を補正された光を比較的多く含むことになる。逆に、面光源装置２０の発光面２１のうちの、第１方向における他側に位置する他側領域から出射する光は、第２面７２のうちの第２部分７２ｂによって進行方向を補正された光を比較的多く含むことになる。
【０１１６】
また、第２面７２の面角度θｂは、頂部７５の側から基端部７４の側へ向けて大きくなるように変化する。このため、導光板３０からプリズムシート６０へ入射する光が第２面７２で反射されるようになる向きは、単位プリズム７０の配列方向に沿ったプリズムシート６０への入射位置に応じて、変化する傾向を示す。
【０１１７】
特に、第２面７２の第１部分７２ａでの面角度θｂは、第２面７２の第２部分７２ｂでの面角度θｂよりも小さくなっている。したがって、導光板３０からプリズムシート６０に入射して単位プリズム７０の第２面７２へ進む光、すなわち、第１方向および正面方向ｎｄと平行な面内において正面方向ｎｄから第１方向における他側に傾斜した方向に進んで第２面７２に進む光は、第１部分７２ａよりも第２部分７２ｂによって、より大きく進行方向を変化させられることになる。このため、面光源装置２０の発光面２１上での第１方向における一側端部となる第１端部位置Ｐｅ１並びに他側端部となる第２端部位置Ｐｅ２で測定される輝度の角度分布においてピーク輝度を示す方向が、互いの側を向くようにすることができる。
【０１１８】
とりわけ、図７、図９および図１１に示された例では、プリズムシート６０の主切断面と平行となる面内での輝度の角度分布を導光板３０の出光面３１上で測定した場合にピーク輝度を呈する方向と平行な方向に進む光Ｌ７１，Ｌ９１，Ｌ１１１が、プリズムシート６０の単位プリズム７０に入射した後に当該単位プリズム７０の第２面７０の頂部７５側の第１部分７１で反射されると、本体部６５の法線方向ｎｄから単位プリズム７０の配列方向（第１方向）における他側（反光源側）に傾斜した方向に進む。また、図７、図９および図１１に示された例では、プリズムシート６０の主切断面と平行となる面内での輝度の角度分布を導光板３０の出光面３１上で測定した場合にピーク輝度を呈する方向と平行な方向に進む光Ｌ７２，Ｌ９２，Ｌ１１２が、プリズムシート６０の単位プリズム７０に入射した後に当該単位プリズム７０の第２面７２の第２部分７２ｂで反射されると、本体部６５の法線方向ｎｄから単位プリズム７０の配列方向における一側（光源側）に傾斜した方向に進む。このような例によれば、面光源装置２０の発光面２１のうちの第１方向に沿った各位置において、図８、図１０および図１２に示された輝度の角度分布を実現することが可能となる。
【０１１９】
ここで、図８、図１０および図１２は、上述してきた構成の面光源装置２０について、例示した具体的な範囲内の形状および寸法の一つを採用して実際にシミュレーションを行うことによって得られた輝度の角度分布を実線にて示している。また、図８、図１０、図１２では、第２面７２のうちの第１部分７２ａで反射された光の成分に起因した発光面２１上の輝度の角度分布の計算結果を一点鎖線で示し、第２面７２のうちの第２部分７２ｂで反射された光の成分に起因した発光面２１上の輝度の角度分布の計算結果を点線で示している。
【０１２０】
図８は、第１方向と平行な方向における一側の端部となる発光面２１の第１端部位置Ｐｅ１での輝度の角度分布を示している。図１０は、第１方向と平行な方向における発光面２１の中央となる中央位置Ｐｃでの輝度の角度分布を示している。図１２は、第１方向と平行な方向における他側の端部となる発光面２１の第２端部位置Ｐｅ２での輝度の角度分布を示している。なお、図８、図１０および図１２に示された輝度の角度分布では、正面方向を０°として、正面方向ｎｄから第１方向と平行な方向における一側（光源側、光源が配置されている側）に向けて傾斜した場合の角度が負の値となり、正面方向ｎｄから第１方向と平行な方向における他側（反光源側、光源から離間する側）に向けて傾斜した場合の角度が正の値となるように定義している。
【０１２１】
図８、図１０、図１２に示された例では、第２面７２のうちの第１部分７２ａからの反射光成分に起因した発光面２１上での輝度の角度分布は、第１方向に沿った各位置において、略一定の形体を呈している。第１部分７２ａからの反射光成分に起因した発光面２１上での輝度の角度分布においてピーク輝度を示す方向は、第１方向における各位置において、正面方向から第１方向における他側に傾斜している。つまり、第１部分７２ａからの反射光成分に起因した発光面２１上での輝度の角度分布（図８、図１０、図１２において一点鎖線で示された分布）においてピーク輝度を示す方向は、正面方向に対して正の角度をなしている。一方、第２面７２のうちの第２部分７２ｂからの反射光成分に起因した発光面２１上での輝度の角度分布も、第１方向に沿った各位置において、略一定の形体を呈している。ただし、第２部分７２ｂからの反射光成分に起因した発光面２１上での輝度の角度分布においてピーク輝度を示す方向は、第１方向における各位置において、正面方向から第１方向における一側に傾斜している。つまり、第２部分７２ｂからの反射光成分に起因した発光面２１上での輝度の角度分布（図８、図１０、図１２において点線で示された分布）においてピーク輝度を示す方向は、正面方向に対して負の角度をなしている。
【０１２２】
また、全出射光量に対する第１部分７２ａからの反射光の光量の割合、および、全出射光量に対する第２部分７２ｂからの反射光の光量の割合は、第１方向に沿った各位置において、変動している。全出射光量に対する第１部分７２ａからの反射光の光量の割合は、第１端部位置Ｐｅ１から第２端部位置Ｐｅ２に向け、つまり、第１方向に沿って一側から他側へ向け、減少している。その一方で、全出射光量に対する第２部分７２ｂからの反射光の光量の割合は、第１端部位置Ｐｅ１から第２端部位置Ｐｅ２に向け、つまり、第１方向に沿って一側から他側へ向け、増大している。とりわけ図１０に示す例では、発光面２１上において第１方向における中央位置Ｐｃから出射する光には、第１部分７２ａでの反射光成分と第２部分７２ｂでの反射光成分とが略同量含まれるように、調整されている。
【０１２３】
第１部分７２ａでの反射光成分に起因した輝度の角度分布並びに第２部分７２ｂでの反射光成分に起因した輝度の角度分布に関する以上の傾向により、全出射光成分に起因して画成される面光源装置２０の発光面２１での輝度の角度分布は、次のような傾向を呈するようになる。発光面２１の第１端部位置Ｐｅ１での輝度の角度分布は、第１部分７２ａでの反射光成分に起因した輝度の角度分布と似た形体を持ち、第１端部位置Ｐｅ１での輝度の角度分布のピーク角度θｙａは正の値を取る。逆に、発光面２１の第２端部位置Ｐｅ２での輝度の角度分布は、第２部分７２ｂでの反射光成分に起因した輝度の角度分布とよく似た形体を呈するようになり、第２端部位置Ｐｅ２での輝度の角度分布のピーク角度θｙｂは負の値を取る。
【０１２４】
また、第１部分７２ａでの反射光成分と第２部分７２ｂでの反射光成分とが略同量だけ出射光に含まれるようになる発光面２１の中央位置Ｐｃでの輝度の角度分布におけるピーク角度θｙｃは、第２部分７２ｂでの反射光成分よりも第１部分７２ａでの反射光成分により強く支配されるようになる発光面２１上の第１端部位置Ｐｅ１での輝度の角度分布のピーク角度θｙａよりも小さく、第１部分７２ａでの反射光成分よりも第２部分７２ｂでの反射光成分により強く支配されるようになる発光面２１上の第２端部位置Ｐｅ２での輝度の角度分布のピーク角度θｙｂよりも大きな値を取るようになる。すなわち、図８、図１０および図１２に示すように、発光面２１上の第１端部位置Ｐｅ１での輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θｙａと、発光面２１上の第２端部位置Ｐｅ２での輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θｙｂと、発光面２１上の中央位置Ｐｃでの輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θｙｃは、次の式（１）の関係を満たしている。
θｙｂ＜θｙｃ＜θｙａ  ・・・式（１）
【０１２５】
図３は、図８、図１０および図１２に示され且つ式（１）を満たす輝度特性を有する面光源装置２０を用いた表示装置１０が示されている。図８、図１０および図１２に示され且つ式（１）を満たす輝度特性を有する面光源装置２０においては、図３に示すように、表示面１１上の中央位置Ｐｃに表示される映像は、正面方向から最も明るく観察することができる。
【０１２６】
また、表示面１１上の第１端部位置Ｐｅ１に表示される映像は、第１端部位置Ｐｅ１に対して正面方向ｎｄから対面する位置（図３におけるＯ１１の位置）よりも、当該位置Ｏ１１から第１方向に沿って中央位置Ｐｃの側にずれた位置において、最も明るく観察される。具体的には、図８に示されたピーク角度θｙａ分だけ、正面方向ｎｄから傾斜した方向から、表示面１１上の第１端部位置Ｐｅ１に表示される映像を最も明るく観察することができる。したがって、中央位置Ｐｃに対して正面方向ｎｄに対面する位置（図３における観察者Ｏ１の位置）から表示面１１を観察した場合、表示面１１上の第１端部位置Ｐｅ１に表示される映像を比較的に明るく観察することができる。すなわち、中央位置Ｐｃに映し出される映像の明るさに対して、第１端部位置Ｐｅ１に映し出される映像の明るさが著しく暗くなってしまうことを防止することができる。
【０１２７】
さらに、表示面１１上の第２端部位置Ｐｅ２に表示される映像は、第２端部位置Ｐｅ１に対して正面方向ｎｄから対面する位置（図３におけるＯ１２の位置）よりも、当該位置Ｏ１２から第１方向に沿って中央位置Ｐｃの側にずれた位置において、最も明るく観察される。具体的には、図８に示されたピーク角度θｙｂ分だけ、正面方向ｎｄから傾斜した方向から、表示面１１上の第２端部位置Ｐｅ２に表示される映像を最も明るく観察することができる。したがって、中央位置Ｐｃに対して正面方向ｎｄに対面する位置（図３における観察者Ｏ１の位置）から表示面１１を観察した場合、表示面１１上の第２端部位置Ｐｅ２に表示される映像を比較的に明るく観察することができる。すなわち、中央位置Ｐｃに映し出される映像の明るさに対して、第１端部位置Ｐｅ２に映し出される映像の明るさが著しく暗くなってしまうことを防止することができる。このようにして、観察者が感知する明るさのムラを効果的に目立たなくさせることができる。
【０１２８】
以上のような本実施の形態に係る面光源装置２０の発光面２１での輝度の角度分布に対し、従来の表示装置に組み込まれたプリズムシートでは、単位プリズムの配列方向に沿った各位置において、正面方向輝度を集中的に向上させるように構成されていた。例えば図３の第１端部位置Ｐｅに二点鎖線で示すように、狭い半値角で正面方向にピーク輝度を呈するように構成されていた。しかしながら、このような従来の表示装置では、中央位置Ｐｃに対して正面方向ｎｄに対面する位置（図３における観察者Ｏ１の位置）から表示面を観察した場合、大型表示面１１の中央位置Ｐｃに映し出される映像と比較して、端部位置Ｐｅ１，Ｐｅ２に映し出される映像は著しく暗く観察される。すなわち、明るさの面内ばらつきが大きくなり、表示面に表示される映像は著しく劣化したものとなる。
【０１２９】
さらに、図３に二点鎖線で示されているように、観察者Ｏ２が、中央位置Ｐｃに対して正面方向ｎｄに対面する位置から、第１方向（導光方向）に沿って第２端部位置Ｐｅ２の側にずれた位置において、表示面１１を観察する場合、第１端部位置Ｐｅの観察角度が非常に大きくなる。図３において実線で示された表示面１１上の第１方向に沿った各位置での出光量の角度分布（明るさの角度分布）から理解され得るように、図８、図１０および図１２に示された輝度特性を有する面光源装置２０を用いた場合、明るさが全体的に若干暗くなってしまうが、表示面１１の全領域に表示される映像を観察することができる。一方、図３に二点鎖線で示された従来の表示装置の例では、表示面上の第１端部位置Ｐｅ１を含む一部の領域において、もはや映像を観察することができなくなる。
【０１３０】
以上のような本実施の形態によれば、観察者によって感知される明るさのムラを効果的に目立たなくさせることができる。また、観察者によって観察され得る映像の明るさを効果的に上昇させ得ることから、光源光の有効利用が実現され、エネルギー効率が改善されたことにもなる。
【０１３１】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いており、重複する説明を省略する。
【０１３２】
上述の実施の形態で説明したプリズムシートの主切断面における単位プリズム７０の断面形状は、例示に過ぎず、種々変更することができる。既に述べているが、図１４に示すように、プリズムシートの主切断面での単位プリズム７０の第２面７２の輪郭が曲線を含むようにしてもよい。このような変形例では、面角度θｂは、図１４に示すように、単位プリズム７０の主切断面における第２面７２への接線ＴＬと、本体部６５のシート面と、によってなされる角度、より厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度（劣角の角度））の値として特定される。同様に、単位プリズム７０の第１面７１が平坦面であることは必須ではなく、例えば図１４に示すように、第２面７２と対称的な構成を有するようにしてもよい。
【０１３３】
また、上述した実施の形態において、プリズムシート６０の単位プリズム７０が互いに隣接して配置されている例を示したが、これに限られない。例えば、図１４に示すように、隣り合う二つの単位プリズム７０間に平坦部６８が形成されていてもよいし、図１４に二点差線で示すように、隣り合う二つの単位プリズム７０間に凹部６９が形成されていてもよい。
【０１３４】
さらに、プリズムシート６０が、透過光を拡散させる拡散成分を含有し、等方性拡散機能または異方性拡散機能を発揮するようにしてもよい。このような変形例によれば、各方向における視野角特性をさらに高い自由度で調節することができる。
【０１３５】
さらに、導光板３０の単位形状要素５０の上述した構成は例示に過ぎない。一例として、導光板の主切断面において、単位形状要素５０の外輪郭５１が曲線を含むようにしてもよい。
【０１３６】
さらに、上述した実施の形態において、導光板３０の単位形状要素５０が、その長手方向に沿って一定の断面形状を有する例を示したが、これに限られず、単位形状要素５０の断面形状が、当該単位形状要素の長手方向に沿って変化するようにしてもよい。
【０１３７】
さらに、上述した実施の形態において、基部４０内に拡散成分４５を分散させることによって、導光板３０に入射した光が導光板３０から出射し得るようにした例を示した。しかしながら、上述した例に限られず、一例として、図１５に示すように、導光板３０の出光面３１および裏面３２を互いに対して傾斜させるようにしてもよい。図１５に示された例によれば、導光板３０内に拡散成分４５を分散させるとともに、導光板３０の裏面３２に傾斜面３２ａを補助的に設けている。とりわけ図１５に示された例では、導光方向に沿って入射面３３から反対面３４に接近するにつれて、裏面３２うちの傾斜面３２ａが占める割合が高くなっている。このような構成によれば、導光方向に沿って入射面３３から離間した領域での導光板３０からの光の出射が促進され、入射面３３から離間するにつれて出射光量が低下してしまうことを効果的に防止することができる。さらに、導光板３０に入射した光を導光板３０から出射させるための別の構成（別の光取り出し構成）を、既述の構成と代えて又は既述の構成に加えて、採用することができる。
【０１３８】
さらに、上述した面光源装置２０および表示装置１０の構成は、単なる例示に過ぎず、種々の変更が可能である。例えば、透過光を拡散させる機能を有した光拡散シートや、特定の偏光成分のみを透過し、それ以外の偏光成分を反射する偏光分離機能を有した偏光分離シート等を、プリズムシート６０の出光側に設けるようにしてもよい。
【０１３９】
なお、以上において、上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１４０】
１０   表示装置
１１   表示面
１５   液晶表示パネル
１８   制御装置
２０   面光源装置
２１   発光面
２４   光源
２５   発光体
２８   反射シート
３０   導光板
３１   出光面
３２   裏面
３３   入光面
３４   反対面
３７   傾斜面
３８   傾斜面
４０   基部
４４   主部
４５   拡散成分
５０   単位形状要素、単位光学要素、単位レンズ、単位プリズム
６０   プリズムシート、光学シート
６１   出光面
６５   本体部
７０   単位プリズム、単位光学要素、単位形状要素、単位レンズ
７１   第１面
７２   第２面
７２ａ 第１部分
７２ｂ 第２部分
７４   基端部
７５   頂部
【図１】
2014085404.tif 000003
【図２】
2014085404.tif 000004
【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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【図１４】
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【図１５】
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