(57)【要約】【課題】明るさの面内均一性が高い面光源装置、透過型表示装置を提供する。【解決手段】面光源装置１０は、導光板１３と、入光面１３ａへ光を投射する光源部１２とを備え、光源部１２は、入光面１３ａに沿って配列された複数の点光源１２１を有し、点光源１２１の発光部１２１ａ間の距離をＤとし、配列された点光源１２１の両端部に位置する点光源１２１の発光部１２１ａの端部と、その発光部１２１ａに近い方の側面１３ｅ，１３ｆとの点光源１２１の配列方向における寸法をｄとするとき、比ｄ／Ｄは、０≦ｄ／Ｄ≦０．５を満たすものとした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が入射する入光面と、前記入光面に交差し光が出射する出光面と、前記出光面に対向する背面と、前記入光面と前記出光面と前記背面とに交差し、互いに対向する２つの側面とを有し、前記入光面から入射した光を前記入光面から離れる方向へ導光しながら前記出光面から出射する導光板と、
前記導光板の前記入光面に対面する位置に設けられ、前記入光面へ光を投射する光源部と、
を備える面光源装置であって、
前記光源部は、前記入光面に沿って配列された複数の点光源を有し、
前記点光源の発光部間の距離をＤとし、配列された前記点光源の両端部に位置する前記点光源の発光部の端部と、その発光部に近い方の前記側面との前記点光源の配列方向における寸法をｄとするとき、比ｄ／Ｄは、
０≦ｄ／Ｄ≦０．５
を満たすこと、
を特徴とする面光源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の面光源装置において、
前記側面は、平滑面状であり、少なくとも入射する光の一部を全反射すること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の面光源装置において、
前記導光板は、前記背面に、入射する光の少なくとも一部を全反射し、全反射した光の前記出光面に対する入射角度が全反射前よりも小さくなるように変化させる斜面部を備える背面側単位光学形状が前記入光面に直交する方向に沿って複数配列されて形成されていること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
前記導光板の出光面側に配置され、前記導光板から出射した光を、そのシート面の法線方向又は法線方向となす角度が小さくなる方向へ向ける偏向作用を有する偏向光学シートを備えること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の面光源装置と、
前記面光源装置によって背面側から照明される透過型表示部と、
を備える透過型表示装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面光源装置、透過型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル等の透過型表示部を背面から面光源装置（バックライト）によって照明し、映像を表示する透過型表示装置が知られている。
面光源装置は、大きく分けて、各種光学シート等の光学部材の直下に光源を配置する直下型のものと、光学部材の側面側に光源が配置されるエッジライト型のものがある。このエッジライト型の面光源装置は、光源を導光板等の光学部材の側面側に配置することから、直下型のものに比べて面光源装置をより薄型化できるという利点を有し、広く用いられている。
【０００３】
一般的に、エッジライト型の面光源装置では、導光板の側面である入光面に対面する位置に光源が配置されており、光源が発する光は、入光面から導光板に入射し、出光面とこれに対向する背面とで反射を繰り返しながら、入光面に対向する面側へ、入光面に略直交する方向（導光方向）へ進む。
近年では、例えば、背面側に、光を反射して出光面への入射角度を変化させる斜面を有するプリズム形状等が複数配列された導光板等が開発され、導光方向における明るさの均一性の向上等が図られている。（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２５９３６１号公報
【特許文献２】特開平９−１６６７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、近年では、光源として、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の点光源を導光板の入光面に沿って所定の間隔で複数配列した面光源装置が広く利用されている。
ＬＥＤは、蛍光管等に比べて指向性が高い光を発光可能であるので、入光面側近傍において、特に、導光方向に直交する両端部で明るさの低下が生じやすいという問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、明るさの面内均一性が高い面光源装置、透過型表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、光が入射する入光面（１３ａ）と、前記入光面に交差し光が出射する出光面（１３ｃ）と、前記出光面に対向する背面（１３ｄ）と、前記入光面と前記出光面と前記背面とに交差し、互いに対向する２つの側面（１３ｅ，１３ｆ）とを有し、前記入光面から入射した光を前記入光面から離れる方向へ導光しながら前記出光面から出射する導光板（１３）と、前記導光板の前記入光面に対面する位置に設けられ、前記入光面へ光を投射する光源部（１２）と、を備える面光源装置であって、前記光源部は、前記入光面に沿って配列された複数の点光源（１２１）を有し、前記点光源の発光部（１２１ａ）間の距離をＤとし、配列された前記点光源の両端部に位置する前記点光源の発光部の端部と、その発光部に近い方の前記側面との前記点光源の配列方向における寸法をｄとするとき、比ｄ／Ｄは、０≦ｄ／Ｄ≦０．５を満たすこと、を特徴とする面光源装置（１０）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の面光源装置において、前記側面（１３ｅ，１３ｆ）は、平滑面状であり、少なくとも入射する光の一部を全反射すること、を特徴とする面光源装置（１０）である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の面光源装置において、前記導光板（１３）は、前記背面（１３ｄ）に、入射する光の少なくとも一部を全反射し、全反射した光の前記出光面に対する入射角度が全反射前よりも小さくなるように変化させる斜面部（１３３）を備える背面側単位光学形状（１３１）が、前記入光面（１３ａ）に直交する方向に沿って複数配列されて形成されていること、を特徴とする面光源装置（１０）である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の面光源装置において、前記導光板（１３）の出光面側に配置され、前記導光板から出射した光を、そのシート面の法線方向又は法線方向となす角度が小さくなる方向へ向ける偏向作用を有する偏向光学シート（１５）を備えること、を特徴とする面光源装置（１０）である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の面光源装置（１０）と、前記面光源装置によって背面側から照明される透過型表示部（１１）と、を備える透過型表示装置（１）である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、明るさの面内均一性が高い面光源装置、透過型表示装置を提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の透過型表示装置１を説明する図である。
【図２】実施形態の光源部１２の点光源１２１の配列について説明する図である。
【図３】実施形態の導光板１３の形状を説明する図である。
【図４】実施形態の背面側単位光学形状１３１を説明する図である。
【図５】実施形態のプリズムシート１５を説明する図である。
【図６】光源部１２の点光源１２１の配列と、明るさの面内均一性について説明する図である。
【図７】測定例の面光源装置において、輝度を測定した点Ｔ１〜Ｔ３を説明する図である。
【図８】各測定例の面光源装置における３点（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）での輝度の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本実施形態において、板、シート等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、適宜置き換えることができるものとする。
本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
【００１１】
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
本明細書中において、シート面（板面，フィルム面）とは、各シート（板，フィルム）において、そのシート（板，フィルム）全体として見たときにおける、シート（板，フィルム）の平面方向となる面を示すものであるとする。
【００１２】
（実施形態）
図１は、本実施形態の透過型表示装置１を説明する図である。
本実施形態の透過型表示装置１は、ＬＣＤパネル１１、面光源装置１０等を備えている。透過型表示装置１は、ＬＣＤパネル１１を背面側から面光源装置１０で照明し、ＬＣＤパネル１１に形成される映像情報を表示する。
なお、図１を含め以下の図中及び以下の説明において、理解を容易にするために、透過型表示装置１の使用状態において、透過型表示装置１の画面に平行であって互いに直交する２方向をＸ方向（Ｘ１−Ｘ２方向）、Ｙ方向（Ｙ１−Ｙ２方向）とし、透過型表示装置１の画面に直交する方向をＺ方向（Ｚ１−Ｚ２方向）とする。なお、Ｚ方向においてＺ１側が背面側であり、Ｚ２側は観察者側である。
本実施形態の透過型表示装置１の画面は、ＬＣＤパネル１１の最も観察者側の面（以下、表示面という）１１ａに相当し、透過型表示装置１の「正面方向」とは、この表示面１１ａの法線方向であり、Ｚ方向に平行であり、後述するプリズムシート１５のシート面への法線方向や導光板１３の板面等への法線方向と一致するものとする。
【００１３】
ＬＣＤパネル１１は、透過型の液晶表示素子により形成され、その表示面に映像情報を形成する透過型表示部である。
本実施形態のＬＣＤパネル１１は、略平板状である。ＬＣＤパネル１１の外形及び表示面１１ａは、Ｚ方向から見て矩形形状であり、Ｘ方向に平行な対向する２辺と、Ｙ方向に平行な対向する２辺とを有している。
なお、図示しないが、透過型表示装置１は、ＬＣＤパネル１１の観察者側（Ｚ２側）に位置してＬＣＤパネル１１の周縁部を被覆し、保持する枠状のベゼルや、ＬＣＤパネル１１及び面光源装置１０を内部に配置し、保持する箱状の筐体部を備えている。
【００１４】
面光源装置１０は、ＬＣＤパネル１１を背面側から照明する装置であり、光源部１２、導光板１３、反射シート１４、プリズムシート１５、光学シート１６を備えている。この面光源装置１０は、所謂、エッジライト型の面光源装置（バックライト）である。
この面光源装置１０を構成する導光板１３、反射シート１４、プリズムシート１５、光学シート１６等は、正面方向（Ｚ方向）から見て矩形形状であり、Ｘ方向に平行な対向する２辺と、Ｙ方向に平行な対向する２辺とを有している。
【００１５】
光源部１２は、ＬＣＤパネル１１を照明する光を発する部分である。この光源部１２は、導光板１３のＸ方向の一方（Ｘ１側）の端面である入光面１３ａに対面する位置に、Ｙ方向に沿って配置されている。
光源部１２は、点光源１２１がＹ方向に所定の間隔で複数配列されて形成されている。本実施形態の点光源１２１は、ＬＥＤ光源を用いている。
図２は、本実施形態の光源部１２の点光源１２１の配列について説明する図である。図２では、理解を容易にするために、導光板１３及び光源部１２のみを示し、導光板１３の形状等は簡略化して示している。また、図２では、点光源１２１と導光板１３の入光面１３ａとは、Ｘ方向において間隔を空けて記載しているが、実際には、点光源１２１と入光面１３ａは、略接しているとみなせる程度に近接して配置されている。
【００１６】
図２に示すように、点光源１２１は、光を発する発光部１２１ａと、発光部１２１ａを保持する筐体部１２１ｂを有している。そして、点光源１２１は、その配列方向（Ｙ方向）において、発光部１２１ａ間の間隔をＤとして配列されている。
また、点光源１２１のうち、最もＹ１に位置する点光源１２１では、その配列方向において、その発光部１２１ａの最もＹ１側の端部から、その発光部１２１ａに近い導光板１３の側面１３ｅ（Ｙ１側の側面）までの寸法がｄ１となっている。
同様に、点光源１２１のうち、最もＹ２側に位置する点光源１２１では、その配列方向において、発光部１２１ａの最もＹ２側の端部から、その発光部１２１ａに近い導光板１３の側面１３ｆ（Ｙ２側の側面）までの寸法がｄ２となっている。
【００１７】
この寸法Ｄと、端部に位置する発光部１２１ａの端部から導光板１３の側面までの寸法ｄ（ｄ１，ｄ２）は、その比ｄ／Ｄが、０≦ｄ／Ｄ≦０．５を満たすことが、面光源装置１０における点光源１２１の配列方向の両端近傍であって入光面１３ａ近傍で生じやすい暗部を改善し、明るさの面内均一性を向上させるという観点から好ましい。この比ｄ／Ｄの好ましい範囲の理由等に関しては、後述する。
本実施形態では、ｄ１＝ｄ２であるが、上記比ｄ／Ｄを満たすならば、寸法ｄ１と寸法ｄ２とが異なっていてもよい。
【００１８】
導光板１３は、光を導光する略平板状の部材である。本実施形態では、入光面１３ａ及び対向面１３ｂは、導光板１３のＸ方向の両端部（Ｘ１側端部、Ｘ２側端部）に位置し、板面の法線方向（Ｚ方向）から見てＹ方向に延在している。また、導光板１３の板面は、ＸＹ面に平行であり、出光面１３ｃは、この板面に平行な面であるとする。
さらに、導光板１３の板面に平行であって導光方向に直交する方向（Ｙ方向）の両端部（Ｙ１側端部、Ｙ２側端部）の側面を側面１３ｅ，１３ｆとする。この側面１３ｅ，１３ｆは、Ｚ方向から見てＸ方向に延在している。この側面１３ｅ，１３ｆは、平滑面となっている。
この導光板１３は、ＸＺ面内において、光源部１２が発する光を入光面１３ａから入射させ、出光面１３ｃと背面１３ｄとで全反射させながら、入光面１３ａに対向する対向面１３ｂ側（Ｘ２側）へ、主としてＸ方向に導光しながら、出光面１３ｃからプリズムシート１５側（Ｚ２側）へ適宜出射させる。また、側面１３ｅ，１３ｆは、平滑面状である。
【００１９】
図３は、本実施形態の導光板１３の形状を説明する図である。図３（ａ）は、出光側単位光学形状１３５を説明する図であり、図３（ｂ）は、背面側単位光学形状１３１を説明する図である。図３（ａ）では、導光板１３のＹＺ面に平行な断面の一部を拡大して示し、図３（ｂ）では、導光板１３のＸＺ面に平行な断面の一部を拡大して示している。
出光側単位光学形状１３５は、図１及び図３（ａ）に示すように、出光側（ＬＣＤパネル１１側、Ｚ２側）に凸となる三角柱状であり、長手方向（稜線方向）をＸ方向とし、Ｙ方向に複数配列されている。
出光側単位光学形状１３５は、図３（ａ）に示すように、その配列方向に平行であって導光板１３の板面に直交する断面（ＹＺ面）での断面形状が、略五角形形状である。
この出光側単位光学形状１３５の頂角はγ１であり、谷側の斜面がＺ方向となす角度をγ２とする。また、出光側単位光学形状１３５の配列ピッチは、Ｐ２であり、配列ピッチＰ２は、出光側単位光学形状１３５の配列方向の幅Ｗ２に等しい（Ｐ２＝Ｗ２）形態となっている。
【００２０】
出光側単位光学形状１３５の配列ピッチＰ２としては、１０〜１００μｍ程度とすることが好ましい。
配列ピッチＰ２がこの範囲よりも小さいと、出光側単位光学形状１３５の製造が困難となり、設計通りの形状が得られなくなる。また、配列ピッチＰ２がこの範囲よりも大きいと、ＬＣＤパネル１１の画素とのモアレが生じやすくなったり、面光源装置１０等としての使用状態において、出光側単位光学形状１３５のピッチが認識されやすくなったりする。従って、配列ピッチＰ２は、上記範囲とすることが好ましい。
【００２１】
なお、出光側単位光学形状１３５は、上記の例に限らず、例えば、断面形状が二等辺三角形形状や、台形形状等の多角柱形状や、長軸が導光板１３の板面（出光面１３ｃ）に直交する楕円柱の一部形状としてもよいし、円柱の一部形状としてもよいし、複数種類の曲面や平面を組み合わせてなる形状としてもよい。
【００２２】
出光側単位光学形状１３５は、導光板１３の主たる光の導光方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）に配列されており、出光面１３ｃから出射する光に対して、その配列方向における光線制御作用を有する。従って、出光側単位光学形状１３５により、導光板１３からの出射光のＹ方向における集光性等を向上させることができる。なお、このような光線制御作用を必要としない場合には、出光面１３ｃに出光側単位光学形状１３５を形成しない形態としてもよい。
【００２３】
背面側単位光学形状１３１は、図１，図３（ｂ）に示すように、背面側（Ｚ１側）に凸となる柱状であり、長手方向（稜線方向）をＹ方向とし、導光方向となるＸ方向に複数配列されている。
背面側単位光学形状１３１は、図３（ｂ）に示すように、その配列方向に平行であって導光板１３の板面に直交する方向における断面（ＸＺ面）における断面形状が略台形形状である。背面側単位光学形状１３１は、入光面側（Ｘ１側）に位置する第１斜面部１３２と、対向面側（Ｘ２側）に位置し、入射する光の少なくとも一部を全反射する第２斜面部１３３と、第１斜面部１３２及び第２斜面部１３３との間に位置する頂面部１３４とを有している。
この背面側単位光学形状１３１の配列ピッチは、Ｐ１であり、配列ピッチＰ１は、背面側単位光学形状１３１の配列方向の幅Ｗ１に等しい（Ｐ１＝Ｗ１）形態となっている。また、配列ピッチＰ１は、導光方向において一定である。
【００２４】
第１斜面部１３２は、導光板１３の板面（出光面１３ｃに平行な面、ＸＹ面に平行な面）と角度βをなしている。また、第２斜面部１３３は、導光板１３の板面（出光面１３ｃに平行な面、ＸＹ面に平行な面）と角度αをなしている。角度α，βは、α＜βを満たしている。
第１斜面部１３２は、入光面側端部よりも対向面側（頂面部側）端部が背面側となるように傾斜しており、導光板１３内を導光する光は、入光面１３ａから対向面１３ｂへ（Ｘ１側からＸ２側へ）進むので、第１斜面部１３２には入射しにくい。
【００２５】
頂面部１３４は、第１斜面部１３２と第２斜面部１３３との間に位置している。この頂面部１３４は、導光板１３の板面（出光面１３ｃ）に平行な面である。
第２斜面部１３３は、導光板１３内を導光する光の一部が入射し、かつ、その入射した光の少なくとも一部を全反射する。そして、第２斜面部１３３で全反射することにより、出光面１３ｃ（ＸＹ面に平行な面）に対する入射角度が小さくなる方向に、その光の進行方向が変化する。従って、光の導光効率及び取り出し効率の双方を向上させる観点から、角度αは、１°＜α≦５°を満たすことが好ましい。
【００２６】
α≦１°であると、導光方向（Ｘ方向）に進む光が、第２斜面部１３３で全反射したとき、全反射前後での出光面１３ｃ（ＸＹ面に平行な面）となす角度の変化量が小さくなり過ぎ、十分に光を取り出すことができず、光の取り出し効率が低下する。
また、α＞５°であると、導光方向（Ｘ方向）に進む光が、第２斜面部１３３で全反射したとき、全反射前後での出光面１３ｃ（ＸＹ面に平行な面）となす角度の変化量が大きくなり過ぎ、導光効率が低下する。また、導光板１３からの出光方向のばらつきも大きくなるので、後述するプリズムシート１５での正面方向への偏向作用が不十分となり、収束性が低下して、正面輝度が低下する。
以上のことから、角度αは、上記の範囲とすることが好ましい。
【００２７】
背面側単位光学形状１３１の配列ピッチＰ１は、Ｐ１＝５０〜３００μｍ程度とすることが好ましい。
配列ピッチＰ１が、この範囲よりも小さいと、背面側単位光学形状１３１の製造が困難となり、設計通りの形状が得られなくなる。また、配列ピッチＰ１がこの範囲よりも大きいと、モアレが生じやすくなったり、面光源装置１０等としての使用状態において、背面側単位光学形状１３１のピッチが認識されやすくなったりする。
従って、配列ピッチＰ１は、上記範囲とすることが好ましい。
【００２８】
図４は、本実施形態の背面側単位光学形状１３１を説明する図である。図４では、図３（ｂ）に示す断面における背面側単位光学形状１３１を、さらに拡大して示している。
ここで、背面側単位光学形状１３１の配列方向における、頂面部１３４の寸法をＷａ、両斜面部の寸法（第１斜面部１３２及び第２斜面部１３３の寸法の和）をＷｂとし、背面側単位光学形状１３１の幅Ｗ１に対して占める比率をそれぞれ、比Ｗａ／Ｗ１、比Ｗｂ／Ｗ１とすると、これらの比は、背面側単位光学形状１３１の配列方向（Ｘ方向）に沿って変化している。
即ち、入光面１３ａ近傍では、比Ｗａ／Ｗ１は、比Ｗｂ／Ｗ１よりも大きい。しかし、対向面１３ｂ側へ向かうにつれて、比Ｗａ／Ｗ１は小さく、比Ｗｂ／Ｗ１は大きくなり、対向面１３ｂ近傍では、比Ｗａ／Ｗ１は、比Ｗｂ／Ｗ１よりも小さい。
比Ｗａ／Ｗ１及び比Ｗｂ／Ｗ１は、背面側単位光学形状１３１の配列方向に沿って、連続的に、次第に変化する形態としてもよいし、段階的に変化する形態としてもよい。
このように、対向面側へ向かうにつれて、両斜面部（特に、第２斜面部１３３）が占める比Ｗｂ／Ｗ１を大きくすることにより、導光方向において効率よく光を出光させることができ、導光方向における明るさの均一性を向上させることができる。
【００２９】
本実施形態では、最も入光面側（Ｘ１側）では、比Ｗａ／Ｗ１が約８０／１００、比Ｗｂ／Ｗ１が約２０／１００であり、最も対向面側（Ｘ２側）では、比Ｗａ／Ｗ１が約２０／１００、比Ｗｂ／Ｗ１が約８０／１００となっている。
しかし、これに限らず、この比Ｗａ／Ｗ１及び比Ｗｂ／Ｗ１に関しては、所望する光学性能等に応じて、適宜設定できる。例えば、比Ｗｂ／Ｗ１は、最も入光面側で約１０／１００、最も対向面側で約９０／１００となるような範囲内であれば、適宜設定してよい。
【００３０】
導光板１３は、バイト等で背面側単位光学形状１３１を賦形する凹状の型を切削して成形型を作製し、その成形型を用いて、押出成形法や射出成形する等により形成される。使用する熱可塑性樹脂は、光透過性が高いものであれば特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂等が挙げられる。
なお、これに限らず、押出成形等により成形したシート状の部材の両面に、紫外線成形法によって、背面側単位光学形状１３１及び出光側単位光学形状１３５を一体に形成して、導光板１３としてもよい。
【００３１】
図１に戻って、反射シート１４は、光を反射可能なシート状の部材であり、導光板１３よりも背面側（Ｚ１側）に配置されている。この反射シート１４は、導光板１３からＺ１側へ向かう光を反射して、導光板１３内へ向ける機能を有している。
反射シート１４は、光の利用効率等を高める観点等から、主として鏡面反射性（正反射性）を有するものが好ましい。反射シート１４は、例えば、少なくとも反射面（導光板１３側の面）が金属等の高い反射率を有する材料により形成されたシート状の部材、高い反射率を有する材料により形成された薄膜（例えば金属薄膜）を表面層として含んだシート状の部材等を用いることができる。
なお、これに限らず、反射シート１４は、例えば、主として拡散反射性を有し、反射率の高い白色の樹脂製のシート状部材等としてもよい。
【００３２】
図５は、本実施形態のプリズムシート１５を説明する図である。図５では、プリズムシート１５のＸＺ面に平行な断面の一部を拡大して示している。
プリズムシート１５は、導光板１３よりもＬＣＤパネル１１側（Ｚ２側）に配置されている（図１参照）。プリズムシート１５は、導光板１３の出光面１３ｃから出射した光の進行方向を、正面方向（Ｚ方向）又は、Ｚ方向となす角度が小さい方向へ偏向（集光）する作用を有する偏向光学シートである。
プリズムシート１５は、プリズム基材層１５２と、プリズム基材層１５２の導光板１３側（Ｚ１側）に複数配列されて形成された単位プリズム１５１とを有している。
【００３３】
プリズム基材層１５２は、プリズムシート１５のベース（基材）となる部分である。プリズム基材層１５２は、光透過性を有する樹脂製のシート状の部材が用いられている。
単位プリズム１５１は、導光板１３側（Ｚ１側）に凸となる三角柱形状であり、プリズム基材層１５２の背面側（Ｚ１側）の面に、長手方向（稜線方向）をＹ方向とし、Ｘ方向に複数配列されている。即ち、単位プリズム１５１の配列方向は、透過型表示装置１の表示面の法線方向（Ｚ方向）から見て、導光板１３の背面側単位光学形状１３１の配列方向に平行であり、出光側単位光学形状１３５の配列方向と直交している。
【００３４】
本実施形態の単位プリズム１５１は、その配列方向（Ｘ方向）及びシート面に直交する方向（Ｚ方向）に平行な断面（ＸＺ面）での断面形状が、頂角をεとする二等辺三角形形状である例を示している。しかし、これに限らず、単位プリズム１５１の断面形状は、不等辺三角形形状としてもよい。また、単位プリズム１５１は、少なくとも一方の面が複数の面からなる折れ面状となっていてもよいし、曲面と平面とを組み合わせた形状としてもよいし、断面形状が配列方向において非対称な形状としてもよい。
単位プリズム１５１は、配列ピッチがＰ３、配列方向の幅がＷ３であり、配列方向において配列ピッチと配列方向のレンズ幅が等しい（Ｐ３＝Ｗ３）形状となっている。
プリズムシート１５は、導光板１３から出射し、一方の面（例えば、面１５１ａ）から入射した光Ｌ１を他方の面（例えば、面１５１ｂ）で全反射させることにより、その進行方向を正面方向（Ｚ方向）又は正面方向に対してなす角度が小さくなる方向へ偏向（集光）する。
【００３５】
プリズムシート１５は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂製や、ＰＣ樹脂製等のシート状のプリズム基材層１５２の片面に、紫外線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂により単位プリズム１５１を形成して作製される。
なお、これに限らず、例えば、プリズムシート１５は、ＰＣ樹脂、ＭＢＳ（メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合体）樹脂、ＭＳ（メチルメタクリレート・スチレン共重合体）樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＰＳ（ポリスチレン）樹脂等の熱可塑性樹脂を押し出し成形することにより形成してもよい。
【００３６】
図１に戻って、光学シート１６は、特定の偏光状態の光を透過し、それ以外の偏光状態の光については反射する機能を有する偏光選択反射シートである。
光学シート１６は、プリズムシート１５のＬＣＤパネル１１側（Ｚ２側）に設けられている。
光学シート１６は、その透過軸が、ＬＣＤパネル１１の入光側（Ｚ１側）に位置する不図示の偏光板の透過軸と平行となるように配置することが、輝度向上や光の利用効率向上の観点から好ましい。
このような偏光選択反射シートである光学シート１６としては、例えば、ＤＢＥＦシリーズ（住友スリーエム株式会社製）を使用することができる。
【００３７】
なお、光学シート１６は、各種汎用の光拡散性を有するシート状の部材を、面光源装置１０及び透過型表示装置１として所望される光学性能や、導光板１３の光学特性等に合わせて、適宜選択して用いてよい。
例えば、光学シート１６は、光を拡散する作用を有する光拡散シートとしてもよい。光学シート１６として、このような光拡散シートを用いることにより、視野角を適度に広げたり、ＬＣＤパネル１１の不図示の画素と単位プリズム１５１等とによって生じるモアレ等を低減したりする効果が得られる。
このような拡散作用を有する光学シート１６としては、拡散材を含有する樹脂製のシート状の部材や、基材となる樹脂製のシート状の部材の少なくとも片面等に拡散材を含有するバインダをコートした部材や、基材となる樹脂製のシート状の部材の片面等にマイクロレンズアレイが形成されたマイクロレンズシート等を用いることができる。
また、拡散作用を有する光学シート１６として、レンチキュラーレンズシート等の各種光学シート等を配置してもよい。
【００３８】
また、前述のプリズムシート１５のプリズム基材層１５２の出光側（Ｚ２側）の面に、光学シート１６との光学密着の防止や、光拡散機能の付与を目的として、微細凹凸形状を形成してもよい。このような凹凸形状としては、ビーズ状フィラーを含有するバインダをコートして形成したマット層等が好適であるが、この限りではない。
さらに、偏光選択反射性を有する光学シート１６の背面側（Ｚ１側）に、さらに、上述のような光拡散性を有するシート等を配置してもよい。
【００３９】
図６は、光源部１２の点光源１２１の配列と、明るさの面内均一性について説明する図である。図６（ａ）は、比ｄ／Ｄ＞０．５となる比較例の面光源装置１０Ｂにおける導光板１３Ｂ及び光源部１２ＢをＹ１側端部をＺ２側から見た様子を示し、図６（ｂ）は、比較例の導光板１３Ｂにおいて、出射光量の少ない領域Ｇ１を示す図である。なお、理解を容易にするために、図６では、導光板１３の出光側単位光学形状１３５については省略して示し、図６（ａ）では、点光源１２１の発光部１２１ａのみを示し、図６（ｂ）では、比較例の導光板１３Ｂ及び点光源１２１のみを示している。
一般的に、ＬＥＤから出射する光は、蛍光管等の発する光に比べて指向性が高い。また、近年では、光の導光距離をのばす目的で、以前のものに比べて、光の拡散作用が少ない導光板を用いている。そのため、多くの光は、導光板１３Ｂ内において、光Ｌ１のようにＸＹ面内においてＸ２方向へ進む。また、一部の光Ｌ２は、側面１３ｅに入射するが、側面１３ｅが空気と接しており、かつ、平滑面であって微細な凹凸形状等といった拡散作用を発する形状等を有しておらず、また、光Ｌ２がＸＹ面内においてＹ方向となす角度も小さいので、側面１３ｅに臨界角以上で入射してその多くが全反射する。また、側面１３ｅの入光面１３ａ側においては、入射する光量自体も少ない。
【００４０】
そのため、図６（ａ）に示すように、側面１３ｅ近傍では、擬似的に、最もＹ１側に位置する点光源１２１の発光部１２１ａから、さらにＹ１側に位置する仮の点光源の発光部１１２１ａまでは、間隔Ｆが生じるのと同様な状態となる。この間隔Ｆは、Ｆ＝２×ｄに相当する。
ここで、この比較例では、比ｄ／Ｄ＞０．５であるため、Ｆ＞Ｄとなり、側面１３ｅ近傍では、擬似的に発光部１２１ａの間隔が他の部分よりも大きくなる。これと同様な現象が、側面１３ｆ側でも生じる。
従って、図６（ｂ）に示すように、Ｚ方向から見て、導光板１３Ｂの点光源１２１の配列方向（Ｙ方向）の両端部（側面１３ｅ，１３ｆ近傍）であって、入光面１３ａから導光方向にのびる略三角形形状の領域Ｇ１において、導光板１３からの出光量が大幅に低下する。
【００４１】
これに起因して、面光源装置１０の出光面では、Ｚ方向から見て、点光源１２１の配列方向（Ｙ方向）の両端部であって、光源部１２側から導光方向に伸びる略三角形形状の領域が、他の部分に比べて明るさの暗い領域となり、明るさの面内均一性が低下するという問題がある。
このような暗い領域は、透過型表示装置１となっても残るが、ＬＣＤパネル１１の観察者側に配置され、その周縁部を被覆する不図示のベゼル等によって、一部は被覆される。しかし、近年のベゼルの狭幅化によって、暗い領域の一部は表示面１１ａの観察可能な有効画面内にも表出するため、明るさの面内均一性は十分には改善されない。
【００４２】
このような領域Ｇ１を低減するために、例えば、導光板に拡散材を練り込んだり、拡散パターン等を光源部近傍に設けたりする等の方法もあるが、そのような方法では、光の導光距離が低下したり、正面輝度が低下したりする等の問題がある。
また、例えば、導光板の観察者側（Ｚ２側）に、光拡散シート等を配置して出光面から出射した光を拡散して暗い領域を低減するという方法もある。しかし、この場合、正面輝度を向上させるために、さらにその観察者側に、単位プリズムが観察者側に形成されたプリズムシート２枚を、その単位プリズムの配列方向がそれぞれＸ方向、Ｙ方向に平行となるように配置して、集光性を高め、ＬＣＤパネル１１へ入射させることが必要となり、面光源装置として必要となる光学シートの点数が増える。そのため、部材数の増加による生産コストの増加や、面光源装置１０の厚みが増す等の問題が生じる。
【００４３】
従って、本実施形態では、比ｄ／Ｄが、０≦ｄ／Ｄ≦０．５を満たすものとすることにより、側面１３ｅ，１３ｆ近傍での擬似的な発光部１２１ａの間隔Ｆを、Ｆ≦Ｄとし、暗い領域を低減し、面光源装置１０の明るさの面内均一性を向上させている。
【００４４】
ここで、比ｄ／Ｄの値が異なる以外は、同様の形状の測定例１〜４の面光源装置を用意し、その明るさの面内均一性を評価した。
測定例１の面光源装置の比ｄ／Ｄは、ｄ／Ｄ＝１．５である。
測定例２の面光源装置の比ｄ／Ｄは、ｄ／Ｄ＝１．０である。
測定例３の面光源装置の比ｄ／Ｄは、ｄ／Ｄ＝０．５である。
測定例４の面光源装置の比ｄ／Ｄは、ｄ／Ｄ＝０である。
【００４５】
測定例の面光源装置に用いた共通の各部材の詳細は、以下の通りである。
光学シート１６：偏光選択反射シート（住友スリーエム株式会社製  ＤＢＥＦ-Ｄ４）
プリズムシート１５：
プリズム基材層１５２：ＰＥＴ樹脂製のシート状の部材、厚さ１２５μｍ。
単位プリズム１５１：紫外線硬化型樹脂製、角度ε＝６６°、配列ピッチＰ３＝３４μｍ。
導光板１３：アクリル樹脂製、１７４（Ｘ方向）ｍｍ×３００（Ｙ方向）ｍｍ、総厚約７００μｍ。
出光側単位光学形状１３５：配列ピッチＰ２＝４７μｍ、角度γ＝１４０°。
背面側単位光学形状１３１：配列ピッチＰ１＝９０μｍ、角度α＝２°、角度β＝７０°。
反射シート１４：白色のＰＥＴ樹脂製シート状部材、厚さ１５０μｍ。
光源部１２の点光源１２１：発光部１２１ａのＹ方向の寸法：２．６ｍｍ。Ｙ方向両端部以外における発光部１２１ａの間隔Ｄ＝４．８ｍｍ。
【００４６】
図７は、測定例の面光源装置において、輝度を測定した点Ｔ１〜Ｔ３を説明する図である。図７では、測定例の面光源装置を正面側（Ｚ方向のＺ２側）から見た様子を示している。
図７に示すように、輝度の測定は、各測定例の面光源装置において、光学シート１６の正面側（Ｚ２側）の面上の３点（点Ｔ１，点Ｔ２，点Ｔ３）において行った。
点Ｔ１は、導光板１３のＹ２側の側面１３ｆからＹ１側へ距離ｋ１＝１０ｍｍ、入光面１３ａからＸ２側へ距離ｋ３＝８７ｍｍとなる点である。
点Ｔ２は、導光板１３のＹ方向中央であって、導光板１３の入光面１３ａからＸ２側へ距離ｋ３＝８７ｍｍとなる点である。
点Ｔ３は、導光板１３のＹ１側の側面１３ｅからＹ２側へ距離ｋ２＝１０ｍｍ、入光面１３ａからＸ２側へ距離ｋ３＝８７ｍｍとなる点である。
【００４７】
この３点における輝度を、輝度計（株式会社トプコンテクノハウス社製、ＢＭ−７）を用いて、光学シート１６のＺ２側の表面からＺ２側に５００ｍｍの位置で視野角を１°とし、それぞれ３回測定し、その平均値をその点での輝度（単位：ｎｉｔ）とした。
また、得られた３点における輝度を基に、点Ｔ２の輝度を基準とした際の点Ｔ１，Ｔ３の輝度の比率（単位：％）を算出した。この比は、９０％以上となることが、明るさの面内均一性を得る観点から好ましい。
【００４８】
図８は、各測定例の面光源装置における３点（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）での輝度の測定結果を示すグラフである。
以下に示す表１は、図８に示す輝度の測定結果を示し、表２は、点Ｔ２を基準とする点Ｔ１，Ｔ３の輝度比を示す表である。
【００４９】
【表１】
2015069717.tif 000003
【００５０】
【表２】
2015069717.tif 000004
【００５１】
上記図７及び表１，表２に示すように、比ｄ／Ｄが、ｄ／Ｄ≦０．５を満たす測定例３，４の面光源装置では、点Ｔ２に対する点Ｔ１，Ｔ３の輝度比が、９０％以上となり、明るさの面内均一性は良好であった。
しかし、比ｄ／Ｄが、ｄ／Ｄ＞０．５となる測定例１，２の面光源装置では、点Ｔ２に対する点Ｔ１，Ｔ３の輝度比が、９０％未満となり、実際に目視でも、光源側の両端部において明るさの低下が観察され、明るさの面内均一性は不良であった。
また、これらの測定例の面光源装置に、ＬＣＤパネル１１（有効画面サイズ約１７０（Ｘ方向）ｍｍ×約２９０（Ｙ方向）ｍｍ。１３．３インチ相当）を配置し、透過型表示装置とし、その明るさの面内均一性を目視で評価した。測定例３，４の面光源装置を備える透過型表示装置では、輝度ムラもなく、明るさの面内均一性が高かったが、測定例１，２の面光源装置を備える透過型表示装置では、面光源装置に生じた輝度ムラに起因する輝度ムラが観察され、明るさの面内均一性が低かった。
以上のことから、本実施形態によれば、明るさの面内均一性が高い良好な面光源装置１０及び透過型表示装置１を提供することができる。
また、本実施形態によれば、少ない部材数で明るさの面内均一性の高い良好な面光源装置１０及び透過型表示装置１を提供でき、薄型化やコストの低減を図ることができる。
【００５２】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
（１）背面側単位光学形状１３１は、例えば、頂面部１３４を備えず、第１斜面部１３２及び第２斜面部１３３のみを備える形態としてもよい。また、例えば、頂面部１３４が複数の出光面１３ｃに平行な面からなり、頂面部１３４内において対向面側に向かうにつれて背面側への高さの高くなる階段状となっている形態としてもよい。このような形状とすることにより、反射シート１４との光学密着を抑制できる。
背面側単位光学形状１３１は、所望の光学性能等に応じて、適宜、その形状を変更してよい。
【００５３】
（２）導光板１３は、背面側単位光学形状１３１を備えず、背面１３ｄにドット状の拡散パターンが形成された形態としてもよい。この拡散パターンは、入光面側ではその数や面積が小さく、対向面側へ進むにつれてその数や大きさが大きくなる形状となっている。
【００５４】
（３）背面側単位光学形状１３１は、板面内において導光方向に直交する方向（Ｙ方向）に不連続な島状に形成されていてもよい。例えば、背面側単位光学形状１３１は、背面側に凸となる略四角台形状であり、導光方向及びこれに直交する方向（Ｘ方向及びＹ方向）に配列される形態としてもよい。
【００５５】
（４）面光源装置１０は、対向面１３ｂを第２入光面１３ｂとし、この面に対向する位置にさらに光源部１２を配置してもよい。この場合、例えば、背面側単位光学形状１３１は、その配列方向において、入光面１３ａから導光板１３の中心点までは、上述の実施形態の形状であり、その中心点から対向面１３ｂまでは、上述の実施形態のＸ方向を逆転した形であり、中心点から第２入光面１３ｂまでは、Ｘ２側に向かうにつれて比Ｗｂ／Ｗ１が次第に小さく（比Ｗａ／Ｗ１が次第に大きくなる）形状とすることが好ましい。このとき、導光板１３の背面は、ＸＺ面に平行な断面において、導光方向の中心を通りＺ方向に平行な直線を軸として対称な形状となる。
【００５６】
（５）出光側単位光学形状１３５は、配列ピッチＰ２が配列方向における幅Ｗ２よりも大きく、各出光側単位光学形状１３５間に、平面部や凹部等が形成された形状としてもよい。なお、背面側単位光学形状１３１についても同様である。
【００５７】
（６）導光板１３の総厚は、入光面側（Ｘ１側）が厚く、対向面側（Ｘ２側）へ進むにつれて次第に薄くなる形状としてもよい。
【００５８】
（７）面光源装置１０は、導光板１３の背面側（Ｚ１側）に反射シート１４が配置される例を示したが、これに限らず、例えば、反射シート１４ではなく、面光源装置１０又は透過型表示装置１の導光板１３の背面側に位置する筐体の導光板１３側の面に、光反射性を有する塗料や金属箔等を塗付又は転写等して形成してもよい。
【００５９】
（８）背面側単位光学形状１３１の配列方向における配列ピッチＰ１は、配列方向において、段階的又は連続的に、変化する形態としてもよい。また、角度αに関しても、同様である。良好な光学性能を得るために、角度α、配列ピッチＰ１は適宜設定してよい。
【００６０】
（９）使用環境や所望の光学性能に合わせて、面光源装置１０として導光板１３と組み合わせて用いる各種光学シート等は、適宜選択して用いることができる。例えば、プリズムシート１５とＬＣＤパネル１１との間に、拡散作用を有する光学シートや、各種レンズ形状やプリズム形状が形成された他の光学シート等を組み合わせて配置してもよい。また、プリズムシート１５以外の偏向作用を有する光学シートを用いてもよい。
【００６１】
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態等によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００６２】
１    透過型表示装置
１０    面光源装置
１１    ＬＣＤパネル
１２    光源部
１２１    点光源
１２１ａ    発光部
１３    導光板
１３ｅ，１３ｆ    側面
１４    反射シート
１５    プリズムシート
１６    光学シート
【図１】
2015069717.tif 000005
【図２】
2015069717.tif 000006
【図３】
2015069717.tif 000007
【図４】
2015069717.tif 000008
【図５】
2015069717.tif 000009
【図６】
2015069717.tif 000010
【図７】
2015069717.tif 000011
【図８】
2015069717.tif 000012