(57)【要約】【課題】他部材と接触した際にも傷つき難いとともに、光学密着を抑えて光学的特性も維持できるプリズムシートを提供する。【解決手段】入射した光の向きを変えて出射するプリズムシート（３０）であって、光透過性を有するシート状の本体部（３１）と、本体部の一方の面側に配置され、複数の凸状の単位プリズム（３２ａ）がシート面に沿った方向に配列された単位プリズム部（３２）と、を備え、単位プリズムのピッチをＰ（μｍ）、単位プリズムを構成する材料の引張弾性率をＥ（ＭＰａ）としたとき、１５μｍ≦Ｐ≦６０μｍ、１０ＭＰａ≦Ｅ≦１５０ＭＰａ、及び、１．６（ＭＰａ／μｍ）≦Ｅ／Ｐ≦３．３（ＭＰａ／μｍ）が成立する、プリズムシートである。【選択図】図１
2015060173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光の向きを変えて出射するプリズムシートであって、
光透過性を有するシート状の本体部と、
前記本体部の一方の面側に配置され、複数の凸状の単位プリズムがシート面に沿った方向に配列された単位プリズム部と、を備え、
前記単位プリズムのピッチをＰ（μｍ）、前記単位プリズムを構成する材料の引張弾性率をＥ（ＭＰａ）としたとき、
１５μｍ≦Ｐ≦６０μｍ、
１０ＭＰａ≦Ｅ≦１５０ＭＰａ、及び、
１．６（ＭＰａ／μｍ）≦Ｅ／Ｐ≦３．３（ＭＰａ／μｍ）
が成立する、プリズムシート。
【請求項２】
前記単位プリズムの前記凸状の先端における頂角が６１°以上７１°以下である請求項１に記載のプリズムシート。
【請求項３】
光源と、
前記光源から出射した光を導光する導光板と、
前記導光板の出光面側に配置される請求項１又は２に記載のプリズムシートと、を備える、面光源装置。
【請求項４】
前記プリズムシートの前記単位プリズムの凸状の先端が前記導光板に接している請求項３に記載の面光源装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の面光源装置と、
前記面光源装置の出光側に配置された液晶パネルと、を備える映像源ユニット。
【請求項６】
請求項５に記載の映像源ユニットと、
前記映像源ユニットを内包する筐体と、を備える液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の照明として機能する面光源装置に具備されるプリズムシート、これを用いた面光源装置、映像源ユニット、及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶テレビ等の液晶表示装置は、映像情報を含む液晶パネルに対して、該液晶パネルの背面側に配置された面光源装置（バックライト）を照明として用いることで映像を観察者に視認可能に提供する。
【０００３】
このような面光源装置として例えば特許文献１に記載の技術が開示されている。これによれば、面光源装置は、光源、光源を導光方向に導いて面状に広げて出光する導光板（導光体）、及び光を所定の方向に偏向する（光を所定の進行方向に変える。）プリズムシート（レンズシート）を有して構成される。
【０００４】
このうち、プリズムシートは、導光板の出光面側と液晶パネルとの間に配置され、光が液晶パネルを効率よく透過できるように導光板からの光を偏向するものである。そのためにプリズムシートには導光板側、すなわち入光側に複数の単位プリズムが配列してある。
【０００５】
単位プリズムは突出した頂点を有しており、当該頂点はプリズムシートが面光源装置として他の部材と組み合わされた際には、当該頂点が他の部材の面に接触するように重ねられる。すると、当該単位プリズムが傷つく虞があった。これに対して特許文献２には、当該頂点を所定の半径で円弧状とすることにより傷つきを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２２４２５１号公報
【特許文献２】特開平１１−３０５０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような傷つきに対する問題に加えて、単位プリズムが他部材へ接触することによる変形（光学密着）の問題がある。光学密着が起こるとこの変形により光学的特性が変化してしまう。
【０００８】
そこで本発明は、他部材と接触した際にも傷つき難いとともに、光学密着を抑えて光学的特性も維持できるプリズムシートを提供することを課題とする。またこのプリズムシートを用いた面光源装置、映像源ユニット、及び液晶表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、本発明について説明する。なお、ここでは本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、入射した光の向きを変えて出射するプリズムシート（３０）であって、光透過性を有するシート状の本体部（３１）と、本体部の一方の面側に配置され、複数の凸状の単位プリズム（３２ａ）がシート面に沿った方向に配列された単位プリズム部（３２）と、を備え、単位プリズムのピッチをＰ（μｍ）、単位プリズムを構成する材料の引張弾性率をＥ（ＭＰａ）としたとき、１５μｍ≦Ｐ≦６０μｍ、１０ＭＰａ≦Ｅ≦１５０ＭＰａ、及び、１．６（ＭＰａ／μｍ）≦Ｅ／Ｐ≦３．３（ＭＰａ／μｍ）が成立する、プリズムシートである。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプリズムシート（３０）において、単位プリズム（３２ａ）の凸状の先端における頂角が６１°以上７１°以下である。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、光源（２６）と、光源から出射した光を導光する導光板（２１）と、導光板の出光面側に配置される請求項１又は２に記載のプリズムシート（３０）と、を備える、面光源装置（２０）である。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の面光源装置（２０）において、プリズムシート（３０）の単位プリズム（３２ａ）の凸状の先端が導光板（２１）に接している。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の面光源装置（２０）と、面光源装置の出光側に配置された液晶パネル（１５）と、を備える映像源ユニット（１０）である。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の映像源ユニット（１０）と、映像源ユニットを内包する筐体と、を備える液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、プリズムシートに具備される単位プリズムの先端が他部材と接触した際にも傷つき難いとともに、光学密着を抑えて光学的特性も維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】１つの形態にかかる映像源ユニットを説明する分解斜視図である。
【図２】映像源ユニットの１つの断面（図１のＩＩ−ＩＩに沿った断面）を示す分解図である。
【図３】映像源ユニットの他の断面（図１のＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面）を示す分解図である。
【図４】導光板の一部を拡大した図である。
【図５】プリズムシートの一部を拡大した図である。
【図６】実施例に用いた単位プリズムの形状を説明する図である。
【図７】傷つきの評価方法を説明する図である。
【図８】光学密着について評価方法を説明する図である。
【図９】実施例における単位プリズムピッチと引張弾性率との関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下、本発明を図面に示す形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら形態に限定されるものではない。また、以下に示す各図では、理解しやすさのため部材の大きさや形状を誇張して記載することがあり、見易さのため、繰り返しとなる符号は省略することがある。
【００１９】
図１は１つの形態を説明する図で液晶表示装置に含まれる映像源ユニット１０を概念的に表した分解斜視図である。
液晶表示装置は、映像源ユニット１０を有しており、映像源ユニット１０に含まれる面光源装置２０から出射された白色の光源光が液晶パネル１５を透過して映像情報を得てから観察者側に提供される。液晶表示装置は不図示の筐体を備え、ここに映像源ユニット１０が内蔵される。筐体は液晶表示装置の外殻を形成し、液晶表示装置を構成する部材の大部分をその内側に収める部材である。また筐体は映像源ユニット１０を支持可能に開口を有しており、該開口に映像源ユニット１０が嵌め込まれて取り付けられている。その他、液晶表示装置には液晶表示装置として機能するための各種公知の構成部材が備えられている。
【００２０】
映像源ユニット１０は、液晶パネル１５、面光源装置２０、及び機能性シート４１を備えている。ここで図１では紙面上方が観察者側となる。
【００２１】
液晶パネル１５は、観察者側に配置された上偏光板１３、面光源装置２０側に配置された下偏光板１４、及び、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を有している。上偏光板１３、下偏光板１４は、入射した光を直交する二つの偏光成分（Ｐ波及びＳ波）に分解し、一方の方向（透過軸と平行な方向）の偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過させ、当該一方の方向に直交する他方の方向（吸収軸と平行な方向）の偏光成分（例えば、Ｓ波）を吸収する機能を有している。
【００２２】
液晶セル１２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、電界印加された液晶セル１２の配向は変化するようになる。面光源装置２０側（すなわち入光側）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（例えばＰ波）は、電界印加された液晶セル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セル１２を通過する際にその偏光方向を維持する。このため、液晶セル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の偏光成分（Ｐ波）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、又は、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。
【００２３】
このようにして液晶パネル１５では、面光源装置２０からの光の透過又は遮断を画素毎に制御し、映像を表現することができるように構成されている。液晶パネルにはその形式に様々なものがあるが、特に限定されることなく用いることができる。
【００２４】
次に面光源装置２０について説明する。図２には、図１にＩＩ−ＩＩで示した線に沿った面光源装置２０の厚さ方向（図１の紙面上下方向）断面図、図３には図１にＩＩＩ−ＩＩＩで示した線に沿った面光源装置２０の厚さ方向（図１の紙面上下方向）断面図を表した。
面光源装置２０は、液晶パネル１５を挟んで観察者側とは反対側に配置され、液晶パネル１５に面状の光を出射する照明装置である。図１乃至図３からわかるように、本形態では面光源装置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２１、光源２６、プリズムシート３０、及び反射シート４０を有している。
【００２５】
導光板２１は、図１乃至図３からわかるように、基部２２、裏面プリズム部２３、及び単位光学要素部２４を有している。導光板２１は透光性を有する材料により形成された全体として板状の部材であり、一方の板面側に単位光学要素部２４が配置されて出光面が形成されている。他方の板面側は裏面とされ、裏面プリズム部２３が形成されている。すなわち後で説明するように導光板２１にはその表裏面のそれぞれに凹凸形状を備えている。
【００２６】
基部２２、裏面プリズム部２３、及び単位光学要素部２４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、安定性及び加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料を用いることができる。これには例えば脂環式構造を有する重合体樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリエーテルスルホン等の熱可塑性樹脂や、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）等を挙げることができる。
【００２７】
基部２２は、裏面プリズム部２３及び単位光学要素部２４のベースとなる部位で、所定の厚さを有する板状である。
【００２８】
裏面プリズム部２３は、基部２２の裏面側（単位光学要素部２４が配置される側とは反対側の板面）に形成される凹凸形状であり、図１乃至図３からわかるように、三角柱状の複数の単位裏面プリズム２３ａが配列されている。単位裏面プリズム２３ａは、凸部の稜線が図１、図３の紙面左右方向に延びる柱状であり、複数の単位裏面プリズム２３ａは当該稜線が延びる方向に直交する方向に所定のピッチで並べて配列されている。本形態の単位裏面プリズム２３ａは断面が三角形であるがこれに限定されることはなく、多角形、半球状、球の一部、レンズ形状等いずれの形状であってもよい。
【００２９】
単位光学要素部２４は、基部２２のうち裏面プリズム部２３とは反対側（観察者側の面）に形成される凹凸形状であり、複数の凸部である単位光学要素２４ａが配列されている。単位光学要素２４ａは導光板２１を面光源装置２０に用いた場合に出光面として機能する部位である。
単位光学要素２４ａは、図１、図３に表されるように断面略三角形を有し、該断面を維持してその稜線が一方に延びる柱状の要素である。単位光学要素２４ａの稜線が延在する方向は、単位光学要素２４ａが配列される方向及び単位裏面プリズム２３ａの稜線が延びる方向に対して直交する方向である。すなわち単位光学要素２４ａはその稜線が単位裏面プリズム２３ａの稜線と平面視で直交するように構成されている。
【００３０】
図４には図３のうち導光板２１の一部を拡大した図を示した。単位光学要素２４ａは、基部２２の一方の面上に底辺を有し、基部２２から突出する凸部となる略三角形形状を有している。本形態の単位光学要素２４ａでは、当該断面における底辺に対向する頂点が曲線状とされている。
【００３１】
また、本形態では、単位光学要素２４ａは図３、図４に現れる断面（単位光学要素２４ａが配列される方向に沿った断面）において、二等辺三角形である。これによれば、正面方向輝度を効果的に上昇させること、及び、単位光学要素２４ａの配列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ができる。
ただし、本形態の断面は二等辺三角形であるが必ずしもこれに限定されることなく、他の形状の三角形（例えば不等辺三角形）又は四角形、五角形をはじめとする多角形、半球状、球の一部、レンズ形状等いずれの形状であってもよい。
【００３２】
なお、本件明細書における形状（例えば三角形形状）とは、厳密な意味での形状（例えば厳密な三角形形状）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形状（例えば略三角形形状）を含む。また同様に、本件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」、「楕円」、「円」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。
【００３３】
以上のような構成を有する導光板２１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２４ａの具体例として、導光板２１の板面に沿った幅Ｗａ（図４参照）は１５μｍ以上５００μｍ以下とすることができ、導光板２１の板面への法線方向ｎｄに沿った単位光学要素２４ａの高さＨａ（図４参照）を４μｍ以上２５０μｍ以下とすることができる。また、単位光学要素２４ａの断面形状が三角形形状からなる場合には、頂角θ４（図４参照）を９０°以上１５０°以下とすることができる。
一方、基部２２の厚さは、０．２０ｍｍ以上６ｍｍ以下とすることができる。
【００３４】
以上のような構成を備える導光板２１は、押し出し成型により、又は、基部２２上に単位裏面プリズム２３ａ、及び／又は単位光学要素２４ａを賦型することにより、製造することができる。なお、押し出し成型で製造された導光板２１においては、基部２２に、裏面プリズム部２３、及び単位光学要素部２４の少なくとも一方が一体的に形成され得る。また、賦型によって導光板２１を製造する場合、裏面プリズム部２３、単位光学要素部２４が、基部２２と同一の樹脂材料であっても、異なる材料であってもよい。
【００３５】
図１乃至図３に戻って、光源２６について説明する。光源２６は、導光板２１の基部２２の２組の側面のうち、単位光学要素２４ａの稜線が延びる方向である長手方向両端となる一組の側面の一方又は両方に配置される（図１乃至図３は一方の例である。）。光源の種類は特に限定されるものではないが、線状の冷陰極管等の蛍光灯、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）、又は白熱電球等の種々の態様で構成され得る。本形態では光源２６は複数のＬＥＤを具備してなり、不図示の制御装置により各ＬＥＤの出力、すなわち、各ＬＥＤの点灯及び消灯、及び／又は、各ＬＥＤの点灯時の明るさを、他のＬＥＤの出力から独立して調節し得るように構成されている。
【００３６】
次にプリズムシート３０について説明する。図１乃至図３からわかるように、プリズムシート３０は、シート状に形成された本体部３１と、本体部３１の面のうち、導光板２１に対向する面、すなわち入光側面に設けられた単位プリズム部３２と、本体部３１の面のうち、単位プリズム部３２とは反対側の面、すなわち出光側面に設けられた光拡散層３３と、を備えている。
【００３７】
このプリズムシート３０は、後述するように、入光側から入射した光の進行方向を変化させて出光側から出射させ、正面方向（法線方向）の輝度を集中的に向上させる機能（集光機能）を有している。この集光機能は、主として、プリズムシート３０のうち、単位プリズム部３２によって発揮される。集光の度合いは、用途や目的によって異なり、単位プリズム３２ａの形状を調整することにより、変化させることができる。また、プリズムシート３０は液晶パネル１５との間における干渉縞発生の防止、及びキズ等の不具合を隠す機能を有している。この機能は主として光拡散層３３によって発揮される。
【００３８】
図１乃至図３に示すように、本体部３１は、単位プリズム部３２及び光拡散層３３を支持する機能を有する平板状のシート状部材である。本体部３１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、安定性及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。
【００３９】
単位プリズム部３２は、図１乃至図３によく表れているように、凸状の複数の単位プリズム３２ａが本体部３１の入光側面に沿って並べられるように配列されている。より具体的には、単位プリズム３２ａは、当該並べられる方向に直交する方向に、図２に示した所定の断面形状を維持して稜線が延びるように形成された柱状の部材である。その稜線が延びる方向は、単位プリズム３２ａが並べられる方向に直交する他、上記した導光板２１の単位光学要素２４ａの稜線が延びる方向に対して９０度ずれた方向である。従って、単位プリズム３２ａの稜線が延びる方向と単位光学要素２４ａの稜線が延びる方向とは表示装置を正面から見た場合に直交することが望ましい。ただし、両者の配列ピッチ等の関係で干渉（モアレ）が起こる場合、これを防止させるために直交を避けることもできる。これを考慮すれば光学特性を乱さないように９０度±１０度とすることができる。
【００４０】
また、単位プリズム３２ａの稜線が延びる方向である長手方向は、正面から観察した場合に、液晶パネル１５の下偏光板１４の透過軸と交差している。好ましくは、プリズムシート３０の単位プリズム３２ａの長手方向は、液晶パネル１５の下偏光板１４の透過軸に対して、表示装置の表示面と平行な面（プリズムシート３０の本体部３１のシート面と平行な面）上で４５°より大きく１３５°より小さい角度で交差している。なお、ここでいう角度は、単位プリズム３２ａの長手方向と下偏光板１４の透過軸とによってなされる角度のうちの、小さい方の角度、すなわち、１８０°以下の角度のことを意味している。とりわけ、ＩＰＳ液晶の場合においては、プリズムシート３０の単位プリズム３２ａの長手方向は、液晶パネル１５の下偏光板１４の透過軸に対して平行とされ、プリズムシート３０の単位プリズム３２ａが並べられる方向は、液晶パネル１５の下偏光板１４の透過軸と直交していることが好ましい。ただし適用される液晶の種類（例えばＶＡ液晶）によってはこれが４５度程度であることが好ましい。すなわち、用いられる液晶の種類やその適用の仕方によって適宜変更することができる。
【００４１】
次に単位プリズム３２ａの配列方向の断面形状について説明する。図５は、図２のうち、プリズムシート３０の一部を拡大した図である。ここでｎｄは本体部３１のシート面の法線方向を表わしている。
【００４２】
図５からわかるように、本形態では、単位プリズム３２ａは、本体部３１の導光板２１側に突出した凸状であり、二等辺三角形の断面を有している。すなわち、本体部３１のシート面と平行な方向の単位プリズム３２ａの幅は、本体部３１の法線方向ｎｄに沿って本体部３１から離れるにつれて小さくなりその先端には頂部が形成される。そして当該頂部はプリズムシート３０が面光源装置２０として組み上げられたときに導光板２１の単位光学要素２４ａの表面に接触する。
【００４３】
また本形態では、単位プリズム３２ａの外輪郭は、本体部３１の法線方向ｎｄと平行な軸を対称軸として、線対称となっており、断面が二等辺三角形である。これにより、プリズムシート３０の出光面における輝度は、単位プリズム３２ａの配列方向に平行な面において、正面方向を中心として対称的な輝度の角度分布を有するようになる。
【００４４】
ここで、単位プリズム３２ａの寸法は、単位プリズム３２ａの凸状である先端における頂角θ５（図５参照）は８０°以下であることが好ましい。これにより導光板２１の出光面に対向して配置されるという単位プリズム３２ａの配置形態において、より適切な集光特性を得ることができる。より好ましい頂角θ５は６１°以上７１°以下、すなわち６６°±５°の範囲である。また、底辺幅ＷはピッチＰと同じである。さらに隣り合う単位プリズム３２ａ間のピッチＰは１５μｍ以上６０μｍ以下とする。ピッチＰに関する他の規定については、後で説明する。
【００４５】
本形態では上記のように断面形状が三角形である単位プリズムについて説明したが、これに限定されるものでなく、当該三角形の頂点部が短い上底となる台形であってもよい。また斜面の一方又は他方の形状が折れ線状や曲線であってもよい。従って断面の形状が四角形や五角形等の多角形となってもよい。このときの頂角も最も導光板に近い頂点において上記θ５と同様に考えることができる。
【００４６】
単位プリズム３２ａ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が、透光性を有するとともにその引張弾性率Ｅ（ヤング率）が１０ＭＰａ以上１５０ＭＰａ以下の範囲とされている。
さらに、上記したピッチＰ（μｍ）に対して、Ｅ／Ｐで表される値が、１．６（ＭＰａ／μｍ）以上、３．３（ＭＰａ／μｍ）以下となるように規定される。
【００４７】
以上のように、単位プリズム３２ａのピッチＰを１５μｍ以上６０μｍ以下、単位プリズム３２ａを構成する材料の引張弾性率Ｅを１０ＭＰａ以上１５０ＭＰａ以下、及びＥ／Ｐで表される値を１．６（ＭＰａ／μｍ）以上３．３（ＭＰａ／μｍ）以下とすることにより、単位プリズム３２ａの先端部における光学密着の防止及び該単位プリズムの傷つきの防止を両立させることができる。
【００４８】
単位プリズム３２ａを配列して単位プリズム部３２を構成する際、必要な光学的機能を満たすための形状が決められ、そのときに単位プリズム３２ａのピッチＰも１５μｍ以上６０μｍ以下の範囲で決められる。これに対して光学密着の防止及び傷つきの防止を両立する必要があるが、本発明によれば上記のように規定されているので計算により適用する材料の引張弾性率Ｅを求めることができる。そしてこの結果に基づいて材料を選定することが可能である。
このように本発明によれば、上記規定した範囲内であれば単位プリズム３２ａのピッチと適用材料を自由に組み合わせることができるので、設計の自由度を高めることもできる。また、予め範囲が定められているので、トライアンドエラーによる試作を繰り返す手間も減り、効率よくプリズムシートの設計が可能となる。
【００４９】
具体的に単位プリズム３２ａにはこの条件を満たす限りにおいて、表示装置に組み込まれる光学シート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、安定性及び加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料を用いることができる。これには例えば、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）等が挙げられる。
【００５０】
光拡散層３３は、透光性樹脂層３４中に、該透光性樹脂層３４とは屈折率の異なる多数の光拡散粒子３５を含有させてなる層であり、透光性樹脂層３４の表面から光拡散粒子３５の一部が突出している。これにより光拡散層３３は、その表面が凹凸面に形成されている。
【００５１】
透光性樹脂層３４に用いられる樹脂としては、光拡散粒子３５の分散ができるとともに、該光拡散粒子３５を保持可能である光透過性の樹脂であれば特に制限なく適用可能である。このような樹脂としては、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂等の熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹脂、活性エネルギー線硬化型樹脂（電離放射線硬化樹脂）等が挙げられる。
【００５２】
一方、光拡散粒子３５としては、アクリル−スチレン共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリウレタン、ベンゾグアナミン、及びメラミン等の架橋有機微粒子、シリコーン等の樹脂微粒子、並びにシリカ、アルミナ及びガラス等の無機系微粒子等を用いることができる。
【００５３】
なお、用いる光拡散粒子は１種類である必要はなく２種類以上を混合して用いてもよい。また、光拡散粒子３５の形状は、球形であってもよいし不定形であってもよい。さらに粒度分布が単分散、多分散のいずれでも良く、好適な条件を適宜選択すればよい。
【００５４】
以上のような構成を具備するプリズムシート３０は、例えば本体部３１となる基材上に先に光拡散層３３を設け、次いで単位プリズム部３２を形成して製造される。
光拡散層３３は、本体部３１となる基材の一方の面に、光拡散粒子３５を分散させた硬化前の透光性樹脂を塗布し、これを硬化することにより形成することができる。
次に本体部３１となる基材の他方の面に単位プリズム部３２を賦型すればプリズムシート３０となる。
【００５５】
なお、ここで説明したプリズムシート３０では、光拡散層３３が設けられた例を説明したが必ずしも光拡散層を設ける必要はない。
【００５６】
図１乃至図３に戻って、面光源装置２０の反射シート４０について説明する。反射シート４０は、導光板２１の裏面から出射した光を反射して、再び導光板２１内に光を入射させるための部材である。反射シート４０は、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のいわゆる鏡面反射を可能とするものを好ましく適用することができる。これにより、光の利用性を向上させることが可能となり、エネルギー利用効率をよくすることができる。
【００５７】
図１に戻って機能性シート４１について説明する。機能性シート４１は通常の液晶表示装置に用いられる各種の機能を有するシートである。これには例えば色調を補正するシート、防眩機能を有するシート、反射を防止するシート、ハードコートシート等を挙げることができる。
【００５８】
その他映像源ユニットには必要に応じて公知のシートが配置されてもよい。これには例えば面光源装置と液晶パネルとの間に配置される、ＤＢＥＦやＡＰＣＦ等の反射型の偏光シートを挙げることができる。
【００５９】
次に、以上のような構成を備える表示装置の作用について、光路例を示しつつ説明する。ただしこの光路例は概念的に表したものであり、反射や屈折の程度等を厳密に示したものではない。
【００６０】
まず、図２に示すように、光源２６で発光された光は、導光板２１の側面の入光面を介して導光板２１内に入射する。図２には、例として、光源２６から導光板２１に入射した光Ｌ２１、Ｌ２２の光路例が示されている。
【００６１】
図２に示すように、導光板２１に入射した光Ｌ２１、Ｌ２２は、導光板２１の単位光学要素部２４の面及びその反対側の裏面プリズム部２３の面において、空気との屈折率差により全反射する。又は図示していないが裏面から出光した光は反射シート４０による反射して導光板２１に戻る。このような反射を繰り返し、光は単位光学要素２４ａの稜線が延びる方向（導光方向）へ進んでいく。
【００６２】
ただし、導光板２１の基部２２のうち裏面側には裏面プリズム部２３が形成されている。このため、図２に示すように、導光板２１内を進む光Ｌ２１、Ｌ２２は、裏面プリズム部２３により順次向きがかえられ、全反射臨界角未満の入射角度で単位光学要素部２４に入射することもある。この場合、当該光は、導光板２１の単位光学要素部２４の面から出射し得る。単位光学要素部２４から出射した光Ｌ２１、Ｌ２２は、導光板２１の出光側に配置されたプリズムシート３０へと向かう。
これにより導光板２１内を進む光は、少しずつ、出光面から出射するようになり、導光板２１の単位光学要素部２４から出射する光の導光方向に沿った光量分布を均一化させることができる。
【００６３】
ここで、図示する導光板２１の単位光学要素部２４は、複数の単位光学要素２４ａによって構成され、各単位光学要素２４ａの断面形状は、三角形、三角形、の頂角を面取りしてなる形状、又はその他多角形となっている。いずれの形状であっても、単位光学要素２４ａは、導光板２１の導光方向に対して傾斜面を有して構成されている。従って、図４に示したように、単位光学要素２４ａを介して導光板２１から出射する光Ｌ４１は導光板２１から出射するときに屈折する。この屈折は、単位光学要素２４ａの配列方向において、シート面法線ｎｄに近づく（法線ｎｄとのなす角が小さくなる）屈折である。このような作用により、単位光学要素部２４は、導光方向と直交する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側に絞り込むことができる。すなわち、単位光学要素部２４は、導光方向と直交する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。
【００６４】
以上のようにして、導光板２１から出射する光の出射角度は、導光板２１の単位光学要素２４ａ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。
【００６５】
導光板２１から出射した光は、その後、プリズムシート３０へ入射する。プリズムシート３０の単位プリズム３２ａは、導光板２１の単位光学要素２４ａと同様に、単位プリズム３２ａの入光面での屈折及び全反射によって透過光に対して集光作用を及ぼす。ただし、プリズムシート３０でその進行方向を変化させられる光は、プリズムシート３０のうち、単位プリズム３２ａの配列方向とは直交する面内の成分であり、導光板２１で集光させられた成分とは異なる。すなわち、図５にＬ５１で示したように、単位プリズム３２ａに入射した光は、単位プリズム３２ａと空気との屈折率差に基づいてその界面で全反射する。そのとき、単位プリズム３２ａの斜辺はシート面法線ｎｄに対しておおよそθ５／２傾いているので、界面における反射光は入射光よりも法線ｎｄに近付けられる角度となる。
【００６６】
つまり、導光板２１は、導光板２１の単位光学要素２４ａの配列方向と平行な面において、光の進行方向を正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込むようになる。その一方で、プリズムシート３０では、単位プリズム３２ａの配列方向と平行な面において、光の進行方向を正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込むようになる。したがって、プリズムシート３０での光学的作用によって、導光板２１で上昇された正面方向輝度を損なうことなく、さらに、正面方向輝度を上昇させることができる。
【００６７】
このとき、本形態では単位プリズム３２ａが上記の規定に光学密着が抑制されているので、単位プリズム３２ａの変形が小さく抑えられ、上記のような予定した光学特性をより確実に実現させることができる。
また、単位プリズム３２ａの先端の接触による単位プリズム３２ａの傷つきが防止されているので、これによる外観不良や光学的特性の不具合が防止されている。
【００６８】
単位プリズム３２ａにより全反射した光Ｌ５１は本体部３１を透過し、光拡散層３３で拡散され、プリズムシート３０から出射される。
【００６９】
プリズムシート３０を出射した光は、液晶パネル１５の下偏光板１４に入射する。下偏光板１４は、入射光のうち、一方の偏光成分を透過させ、その他の偏光成分を吸収する。下偏光板１４を透過した光は、液晶セル１２における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、液晶表示装置の観察者が、映像を観察することができるようになる。
【００７０】
本形態では、単位プリズム３２ａの先端が接触する対象として、導光板の凹凸のある単位光学要素部２４を例に説明したが、これに限られることなく、単位プリズム３２ａの先端が他の部材の平滑な面に接触する場合も上記と同様である。
【実施例】
【００７１】
実施例では引張弾性率及びピッチの組み合わせが異なる単位プリズムを具備する複数のプリズムシート（試験体）を準備して比較をした。以下に条件及び結果を示す。
【００７２】
＜本体部＞
本体部は各試験体で共通としており、厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製Ａ４３００）を用いた。
【００７３】
＜単位プリズム部＞
本体部の一方に面に単位プリズム部を形成した。単位プリズムを構成する材料として、樹脂１乃至樹脂３を用いた。各樹脂は次の通りである。ここで引張弾性率の測定はＪＩＳ  Ｋ  ７１６１に準拠している。樹脂１乃至樹脂３は、いずれもポリウレタンアクリルオリゴマー、アクリル酸２エチルヘキシル、フェノキシエチルアクリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＡジアクリレート、アクリル酸２ヒドロキシエチル、及びヘキサメチレンジイソシアネートを含み、これらの比率を変更することにより下記表１のような引張弾性率の異なる単位プリズムを得た。
また、それぞれの樹脂を用いて、図６に示した５角形断面を有する単位プリズムが配列した単位プリズム部を成型した。ピッチＰは異なる５種類を準備した。各種ピッチＰの単位プリズムは、ピッチＰ方向の大きさを図６に括弧書きで表した比率とし、角度が一定である形状とした。
表１に樹脂の種類とピッチとの組み合わせを表した。
【００７４】
【表１】
2015060173.tif 000003
【００７５】
以上の試験体１乃至試験体１５に対して傷つき及び光学密着を評価する試験を行った。
【００７６】
＜傷つき＞
傷つきは摺動性試験により評価した。図７に摺動性試験について説明する図を示した。摺動性試験では図７（ａ）に示した荷重器具５０を準備する。荷重器具５０は、基板５１の一方の面に重り５２が載置され、他方の面にマットフィルム５３が配置されている。マットフィルム５３は直径２０ｍｍの円形のシートである。この試験では次のマットフィルムを用いた。
・鉛筆高度（ＪＩＳ  Ｋ  ５６００−５−４）：３Ｈ
・表面粗さ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（１９８２））：Ｒａ＝０．２１３μｍ、Ｒｚ＝１．９１４μｍ、ＲＭＳ＝０．１１７μｍ
【００７７】
図７（ｂ）に示したように、試験体が移動台５４の上に固定され、試験体の上に上記荷重器具５０が載置される。このとき試験体は単位プリズムの先端が上に向くとともにその稜線が移動台５４の移動方向に直交するように固定される。一方、荷重器具５０は動かないように固定されている。
【００７８】
図７（ｂ）のように設置した後、移動台５４を図７（ｂ）に直線矢印で表したように移動する。そして移動台を往復１回＋片道１回（すなわち片道を３回）移動させ、そのときの傷を観察する。傷は図１に示した形態の光源及び導光板の出光面側にこの試験体を配置し、光源を点灯して傷が観察されなかったときを可、傷が観察されたときを否とした。少ない荷重から試験を行い、否となる直前の重さを当該試験体の傷つきの重さとして表２に示した。
【００７９】
＜光学密着＞
光学密着は図８に示した装置により評価した。すなわち、図１に示した面光源装置と同様の層構成の積層体を形成し、その４辺を枠６０で囲んで一体化した。従ってこの積層体に試験体が含まれている。そしてこの積層体では、各層が密着している。
図８に示したように、台６１の上に接触面が２０ｍｍ×２０ｍｍの直方体のゴム６２を置き、この接触面に積層体の中央を載置した。従って、積層体は中央がゴム６２で支持され、外周部は台６１から浮いている状態となる。そして、当該浮いている端部に釣り合うように２つの重り６３を載置した。２つの重りは単位プリズムが配列される方向の一端と他端に配置されている。これにより積層体の中央の内部において積層方向に押圧力がかかる。
【００８０】
評価は試験体を斜め（水平から約３０度）から観察し、目視にて白いムラが発現したものは否、白いムラが発現しなかったものを可とした。そして白いムラが発現した直前の重さを光学密着の重さとして表２に記載した。ここで重さは２つの重りの合計である。
【００８１】
＜結果＞
以上の結果を表２に示す。また表２には、引張弾性率Ｅ（ＭＰａ）／ピッチＰ（μｍ）の計算結果も表した。傷つき及び光学密着のいずれも、重りが２００ｇ未満であるにも関わらずその現象が発生した場合を不可とした。
また、図９には、横軸にピッチＰ（μｍ）、縦軸に引張弾性率Ｅ（ＭＰａ）をとり、傷つき及び光学密着とも良好であった試験体に●、そのいずれかで問題があった試験体を■で表した。またその近くには試験体の番号をＮｏを付して表示している。
【００８２】
【表２】
2015060173.tif 000004
【００８３】
これら結果からわかるように、上記説明した範囲を満たすことにより傷つき及び光学密着について両者とも良好とすることができる。
【符号の説明】
【００８４】
１０  映像源ユニット
１２  液晶セル
１３、１４  偏光板
１５  液晶パネル
２０  面光源装置
２１  導光板
２２  基部
２３  裏面プリズム部
２３ａ  単位裏面プリズム
２４  単位光学要素部
２４ａ  単位光学要素
２６  光源
３０  プリズムシート
３１  本体部
３２  単位プリズム部
３２ａ  単位プリズム
３３  光拡散層
３４  透光性樹脂層
３５  光拡散粒子
【図１】
2015060173.tif 000005
【図２】
2015060173.tif 000006
【図３】
2015060173.tif 000007
【図４】
2015060173.tif 000008
【図５】
2015060173.tif 000009
【図６】
2015060173.tif 000010
【図７】
2015060173.tif 000011
【図８】
2015060173.tif 000012
【図９】
2015060173.tif 000013