(57)【要約】【課題】光学シート、それを用いたバックライトユニット、およびディスプレイ装置において、簡素な構成により、正面輝度および配光特性を良好にすることができるようにする。【解決手段】入射光を拡散させる平板状の光拡散部材と、光拡散部材により拡散された光を集光するプリズムシート１とを備え、プリズムシート１は、光拡散部材に対向して配置されたシート部２と、シート部２の光拡散部材と反対側面において、シート部２に沿う一方向に三角柱状に延設されるとともに一方向に交差する方向に複数のＶ字状溝３ｄを有するプリズム３ａが、一方向に直交する方向に複数配列されたプリズム部３とからなる構成とする。【選択図】図２
2008298839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を拡散させる平板状の光拡散部材と、
該光拡散部材により拡散された光を集光するプリズムシートとを備え、
該プリズムシートは、
前記光拡散部材に対向して配置されたシート部と、
該シート部の前記光拡散部材と反対側面において、前記シート部に沿う一方向に三角柱状に延設されるとともに前記一方向に交差する方向に複数のＶ字状溝を有するプリズムが、前記一方向に直交する方向に複数配列されたプリズム部とからなることを特徴とする光学シート。
【請求項２】
前記プリズムの複数のＶ字状溝は、前記一方向において互いに離間して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光学シート。
【請求項３】
前記プリズムの複数のＶ字状溝は、前記一方向において、前記プリズムの配列ピッチの整数倍のピッチで設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の光学シート。
【請求項４】
前記光拡散部材が、前記プリズムシートと積層一体化されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学シート。
【請求項５】
前記プリズムシートと前記光拡散部材との間に、スペーサ部材を配置して、空気層を形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学シート。
【請求項６】
前記スペーサ部材は、前記プリズムシートと前記光拡散部材との接合部材を兼ねることを特徴とする請求項４に記載の光学シート。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の光学シートと、
該光学シートのうち、前記プリズムが形成された面と反対の面側に光を照射する光源部とを備えることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項８】
請求項７に記載のバックライトユニットと、
該バックライトユニットからの光を表示光として画像表示を行う液晶表示部とからなることを特徴とするディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学シート、それを用いたバックライトユニット、およびディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）に代表されるディスプレイ装置は、画像信号に応じて各画素のＯＮ／ＯＦＦが制御される液晶表示素子の背面側に、バックライトユニットを配置し、このバックライトユニットからの光を表示光として利用している。このようなＬＣＤは、液晶表示素子の消費電力は小さいが、バックライトユニットでの消費電力が大きくなり、例えば、ラップトップコンピュータや携帯電話などの電池式装置に用いられる場合には、光源の光の利用効率を高めることで装置としての消費電力を低減することが求められている。
そのため、バックライトユニットからの拡散光をある程度集光するため、液晶表示素子とバックライトユニットとの間に、複数のレンズやプリズムなどを有する光学シートが配置されている場合が多い。この光学シートに用いられるプリズムシートとしては、一般的に三角柱状のプリズムが一方向に延ばされ、一方向に直交する方向に複数配列されたものが広く利用されている。このような三角柱状のプリズムを用いることにより、正面輝度を高めることが可能である。
例えば、特許文献１には、このような三角柱状のプリズムが設けられたプリズムシートを２枚用い、プリズムの配列方向が９０度で交差するように配置されている照明パネルが記載されている。
特許文献２には、このような三角柱状のプリズムが設けられたプリズムシートを用い、複数のプリズム間のピッチを代えることにより、視聴者が中心視軸から外れるときの輝度をより滑らかに低下させている輝度調節フィルムが記載されている。
【特許文献１】特公平１−３７８０１号公報
【特許文献２】特表公１０−５０６５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような従来の光学シートには、以下のような問題がある。
一方向に延ばされた三角柱状のプリズムが一方向に直交する方向に複数配列された光学シートでは、光学シートから射出される光強度分布は、プリズムの断面形状を変えることで、一方向に直交する断面での分布を変えることはできるものの、正面輝度を向上させようとすると、中心から外れた位置の輝度分布の裾の近辺には小さな光強度ピークが発生し、光学シートの正面以外の箇所から無駄に出射される光も増えてしまう場合がある。
したがって、光強度分布を調整しようとすれば、特許文献１、２に記載の技術のように、プリズムの延設方向を変えたり、ピッチを変えたりした複数の光学シートを用いる必要がある。そのため、光強度分布が改善されても、透過率が低下したり、光学シートが厚くなったりするという問題がある。また、部品コストが増大するというという問題もある。
【０００４】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、簡素な構成により、正面輝度および配光特性を良好にすることができる光学シート、それを用いたバックライトユニット、およびディスプレイ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】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明では、入射光を拡散させる平板状の光拡散部材と、該光拡散部材により拡散された光を集光するプリズムシートとを備え、該プリズムシートは、前記光拡散部材に対向して配置されたシート部と、該シート部の前記光拡散部材と反対側面において、前記シート部に沿う一方向に三角柱状に延設されるとともに前記一方向に交差する方向に複数のＶ字状溝を有するプリズムが、前記一方向に直交する方向に複数配列されたプリズム部とからなる構成とする。
この発明によれば、光拡散部材に入射した光は拡散され、プリズムシートに入射する。プリズムシートはシート部の一方の面に、一方向に延設された三角柱状のプリズムが複数設けられているため、この三角柱状部分で、一方向に直交する面内で入射光が集光されて出射される。
このとき、プリズムシートのプリズムには、一方向と交差する方向にＶ字状溝が形成されているため、このＶ字の傾斜面から出射される光の一部が、一方向に直交する断面内に出射され、一方向に直交する断面内の光強度分布を変化させることができる。これにより、１枚の光学シートによって、光強度分布の調整が可能となる。その結果、光学シートから射出される光の一方向の正面輝度を向上することができ、正面から外れた位置での急激な輝度の低下を解消することが可能となる。また、Ｖ字状溝の深さやＶ字状溝の角度を調節することにより、光学シートの配光特性の最適化を図ることが可能となる。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の光学シートにおいて、前記プリズムの複数のＶ字状溝は、前記一方向において互いに離間して設けられている構成とする。
この発明によれば、Ｖ字状溝が一方向において互いに離間して設けられているので、三角柱状部分での光強度分布を基本として、光強度分布を調整することが可能となる。
また、このような構成により、Ｖ字状溝の間に、プリズムの頂角部分が直線状に残っている。そのため、頂角部分が損傷する可能性を抑えることが可能となる。すなわち、Ｖ字状溝が隣接すると、プリズム頂角部分が角錐状になり、頂角部分が他の部材と接触した際、点接触になるため潰れる可能性があるが、プリズムの頂角部分が直線状に残ることにより、頂角部分が接触した際には、線接触になるため、プリズムの破損を抑えることができる。
そして、プリズム頂角部分の損傷することで発生する光量ムラなどを抑制することができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の光学シートにおいて、前記プリズムの複数のＶ字状溝は、前記一方向において、前記プリズムの配列ピッチの整数倍のピッチで設けられた構成とする。
この発明によれば、プリズムの配列ピッチの整数倍のピッチでＶ字状溝を設けるので、モアレ縞の発生を抑制することができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の光学シートにおいて、前記光拡散部材が、前記プリズムシートと積層一体化されている構成とする。
この発明によれば、光拡散部材とプリズムシートとが積層一体化されているため、強度を確保しやすくなり取り扱いや設置が容易となる。
【０００９】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれかに記載の光学シートにおいて、前記プリズムシートと前記光拡散部材との間に、スペーサ部材を配置して、空気層を形成したことを特徴とする構成とする。
この発明によれば、光拡散部材に入射した光は、光拡散部材と空気層との屈折率の違いにより、光拡散部材と空気層との界面で屈折する。すなわち、空気層を設けない場合、プリズムシートと光拡散部材との屈折率が近似していると、光拡散部材に入射した光は屈折作用の影響が少なくなり、直進してプリズムシートに入射する。したがって、空気層を設けることにより、光拡散部材において屈折した光が、プリズムシートに入射するため、プリズムシートから射出される光の輝度ムラを低減することが可能となる。
【００１０】
請求項６に記載の発明では、請求項４に記載の光学シートにおいて、前記スペーサ部材は、前記プリズムシートと前記光拡散部材との接合部材を兼ねる構成とする。
この発明によれば、スペーサ部材が、接合部材を兼ねるので、部品点数が削減され、製造が容易となる。
【００１１】
請求項７に記載の発明では、バックライトユニットにおいて、請求項１〜６のいずれかに記載の光学シートと、該光学シートのうち、前記プリズムが形成された面と反対の面側に光を照射する光源部とを備える構成とする。
この発明によれば、請求項１〜６のいずれかに記載の光学シートを用いるので、請求項１〜６のいずれかに記載の発明と同様の作用効果を備える。
【００１２】
請求項８に記載の発明では、ディスプレイ装置において、請求項７に記載のバックライトユニットと、該バックライトユニットからの光を表示光として画像表示を行う液晶表示部とからなる構成とする。
この発明によれば、請求項１〜６のいずれかに記載の光学シートを用いた請求項７のバックライトユニットを用いるので、請求項１〜７のいずれかに記載の発明と同様の作用効果を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光学シート、それを用いたバックライトユニット、およびディスプレイ装置によれば、光学シートの一方向に延設された三角柱状のプリズムに一方向と交差する方向に複数のＶ字状溝を設けるので、簡素な構成により、正面輝度および配光特性を良好にすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
本発明の実施形態に係る光学シートについて、それを用いたバックライトユニット、ディスプレイ装置とともに説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るディスプレイ装置の概略構成を示す模式的な断面図である。図２（ａ）は、本発明の実施形態に係る光学シートのプリズムシートの斜視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。なお、各図は模式図のため寸法比は誇張され、一部の部材個数は過少に描かれている（以下も同じ）。
【００１５】
本発明のディスプレイ装置１００は、図１に示すように、光源部２０、光学シート２１、および液晶表示部２２がこの順に積層され、液晶表示部２２から、図示上側に向けて、画像信号によって表示制御された表示光を出射することで、平面視矩形状の画像を表示するものである。
光源部２０と光学シート２１とは、バックライトユニット２３を構成している。
以下では、このような配置に基づいて、図１の上方向を単に表示画面側、下方向を単に背面側と称する場合がある。
【００１６】
光源部２０は、本実施形態では、図１に示すように、紙面奥行き方向に延びるライン状の発光部が図示左右方向に離間して配置された複数の光源２０ａと、これら光源２０ａを背面側から覆って表示画面側が開口された反射板２０ｂとで構成される直下型方式を採用している。以下では、便宜上、複数の光源２０ａの長手方向をＹ方向（一方向）とし、この長手方向と直交する方向である複数の光源２０ａの配列方向をＸ方向（一方向に直交する方向）と称する。
光源２０ａとしては、例えば、冷陰極管などを用いることができるが、複数のＬＥＤ素子を紙面奥行き方向に沿うライン状に配列したＬＥＤ光源などを採用してもよい。
ただし、光源部２０は、光学シート２１の背面側に白色光を出射できればこのような構成には限定されず、周知のいかなる構成の光源部を採用してもよい。例えば、導光板の側面にライン状光源を配置したエッジライト式の面光源などを採用してもよい。
【００１７】
光学シート２１は、光源部２０から表示画面側に出射される光の一部を集光して、表示画面側に透過させ、他の光を光源部２０側に反射して光源部２０に再入射させるものであり、図１に示すように、背面側から表示画面側に向けて、拡散板７（光拡散部材）、接合層６、およびプリズムシート１が、略この順に積層されてなる。
【００１８】
拡散板７は、光源部２０から表示画面側に出射される光を拡散させるように、光源部２０の表示画面側を覆う位置に設けられた平板状の部材である。これにより、複数の光源２０ａによる図示Ｘ方向の照度ムラを抑制するとともに、表示光に適宜の視野角を付与することができるようになっている。
この拡散板７は、透明樹脂とこの透明樹脂の中に分散された透明粒子とを具備して構成されており、これら透明樹脂の屈折率と透明粒子の屈折率が異なるものとされる。透明樹脂の屈折率と透明粒子の屈折率との差は、０．０２以上であることが望ましい。屈折率の差がこれより小さいと十分な光散乱性能が得られない。また、屈折率差は、０．５以下であることが好ましい。
なお、拡散板７は、拡散板７に入射した光を散乱させつつ、表示画面側に透過させる必要がある。このため、拡散板７に含まれる透明粒子の平均粒径は、０．５μｍ〜１０．０μｍであることが望ましく、より好ましくは１．０μｍ〜５．０μｍである。
【００１９】
拡散板７の透明樹脂としては、例えば、ボリカーボネート（ＰＣ）樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、メチルスチレン樹脂及びフルオレン樹脂等を使用することができる。
また、拡散板７の透明粒子としては、無機酸化物からなる透明粒子又は樹脂からなる透明粒子が使用できる。例えば、無機酸化物からなる透明粒子としては、シリカやアルミナ等からなる粒子を挙げることができる。また、樹脂からなる透明粒子としては、アクリル粒子、スチレン粒子、スチレンアクリル粒子及びその架橋体や、メラミン−ホルマリン縮合物の粒子や、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリフルオロビニリデン（ＰＶＤＦ）、及びエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等の含フッ素ポリマー粒子や、シリコーン樹脂粒子等を挙げることができる。これら透明粒子は、２種類以上を混合して使用してもよい。
そして、これら透明樹脂中に透明粒子を分散して、押し出し成形することにより、板状の拡散板７を製造することができる。拡散板７の厚さは、１ｍｍ〜５ｍｍであることが望ましい。１ｍｍ未満の場合、拡散板７は薄くこしがないのでたわみやすくなってしまう。一方、５ｍｍを越えると、光源部２０からの光の透過率が悪くなってしまう。
本実施形態では、一例として、透明樹脂として、屈折率１．５７のメチルメタクリレート−スチレン共重合（ＭＳ）樹脂、透明粒子として、屈折率１．５０のＭＳ樹脂フィラーを採用し、厚さは３．０ｍｍとしている。
【００２０】
プリズムシート１は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、透光性フィルム２（シート部）と、プリズム部３とを備えている。
透光性フィルム２は、光透過性を有するシート状の部材である。
プリズム部３は、透光性フィルム２の出射面２ａ側に設けられており、透光性フィルム２を通って出射面２ａ側から表示画面側に透過する拡散光を集光する。このため、複数の光学素子、例えばプリズム３ａ（図示例では５個）を液晶表示部２２の図示Ｘ方向に沿ってアレイ状に配列したものである。
プリズム３ａは、三角柱状であり、表示画面側に凸に形成された三角プリズム面３ｂが図１の透光性フィルム２に沿う紙面奥行き方向（図２に示すＹ方向）に延設されている。また、プリズム３ａの配列方向の断面形状は二等辺三角形の形状となっており、隣接するプリズム３ａの三角プリズム面３ｂと三角プリズム面３ｂとのなす角θ１は９０°である。また、各プリズム３ａの頂角間の距離Ｌ１（プリズム３ａの配列ピッチ）は０．０５ｍｍであり、隣接するプリズム３ａの三角プリズム面３ｂと三角プリズム面３ｂとにより形成される溝の深さＭ１は０．０２５ｍｍである。また、プリズム３ａの屈折率は１．５７である。
【００２１】
また、プリズム３ａの頂角部分には、図示Ｙ方向に交差する方向にお互いに離間して複数のＶ字状溝３ｄが形成されている。そのため、プリズム３ａは頂角部分に直線部３Ａが残存し、直線部３Ａの範囲では三角柱状となっている。このように、Ｖ字状溝３ｄを離間して設けることにより、Ｖ字溝３ｄの間の三角柱状部分での光強度分布を基本として、図示Ｘ方向の光強度分布を調整することが可能となる。
また、隣接するＶ字状溝３ｄの間隔Ｌ２は０．０５ｍｍであり、Ｖ字状溝３ｄの深さＭ２は０．０２ｍｍである。また、Ｖ字状溝を形成する２つの斜面３ｅのなす角θ２は３０°である。
プリズム３ａの図示Ｙ方向にＶ字状溝３ｄを形成することにより、プリズムシート１からＹ方向に出射される光の一部をＹ方向に直交する断面内に射出することが可能となる。これにより、Ｙ方向に直交する断面内の光強度分布を変化させることができるので、１枚のプリズムシート１によって、光強度分布の調整が可能となる。
【００２２】
なお、隣接するＶ字状溝３ｄの間隔Ｌ２は、各プリズム３ａの頂角間の距離Ｌ１の整数倍であることが好ましい。すなわち、Ｌ２＝Ｌ１×ｎ（ｎは正の整数）となるように、プリズム３ａを形成することにより、モアレの発生を抑制することが可能となる。
また、角θ２は３０°以上が好ましく、９０°に近いほどＸ方向の正面輝度を高くすることが可能である。
【００２３】
プリズム３ａは、例えば、ＰＥＴ樹脂、ＰＣ樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）等を用いて、周知の押し出し成形法、射出成形法、あるいは熱プレス成形法によって形成することができる。もしくは紫外線（ＵＶ）硬化性樹脂を用いて成形することができる。
本実施形態では、プリズム３ａは、金型を用いて透光性フィルム２の表面に紫外線硬化樹脂を成形することにより作製した。
【００２４】
接合層６は、図１に示すように、拡散板７とプリズムシート１とを積層一体化するためのもので、紙面奥行き方向（図示Ｙ方向）に延びるライン状の光透過性の粘着剤６ａ（接合部材）が複数設けられた構成である。本実施形態では、一例として、屈折率１．５４のアクリル系の感圧粘着剤を採用し、拡散板７とレンズシート１との間の層厚Ｔ１が、５〜６０μｍの範囲なるようにしている。なお、粘着剤６ａは、拡散板７とレンズシート１とを接合して、一定の隙間を形成できるものであれば、硬化後に一定の厚さを備える接着剤や熱可塑性樹脂などでもよい。
本実施形態では、例えば、拡散板７にライン状の粘着剤６ａをストライプ状に印刷し、プリズムシート１に貼り付けることにより、拡散板７とプリズムシート１とを一体化させている。そして、図１に示すように、拡散板７の出射面７ａの粘着剤６ａが設けられていない面７ｂと、この面７ｂに対向したプリズムシート１の入射面１ａと、粘着剤６ａに囲まれた領域に空気層９を形成している。
すなわち、粘着剤６ａは、拡散板７とプリズムシート１とを積層一体化する接合部材であるとともに、スペーサ部材として機能している。これにより、粘着剤６ａが、スペーサ部材及び接合部材を兼ねるので、部品点数が削減され、製造が容易となる。なお、隣接する粘着剤６ａのピッチＴ２は、空気層９が潰れず、モアレ干渉縞が発生しない長さとなっている。
【００２５】
次に、ディスプレイ装置１００の作用について、光学シート２１の作用を中心に説明する。
図３は、従来の光学シートのプリズムシートの斜視図であり、図４、図５は、本発明の実施形態の一実施例および比較例に係る光学シートの透過光の輝度分布を示すグラフである。横軸は光学シートの垂直方向を０°とした放射角度を示す。縦軸は輝度を示す。
光源２０ａから出射された光は、図１に示すように、一部が、光源２０ａから直接拡散板７に向けて出射され、他の光は、反射板２０ｂによって反射された後、拡散板７に向けて出射される。これにより、光学シート２１の背面側が全体的に照明される。
このとき、光源２０ａの配置ピッチに対応する照度ムラは、反射板２０ｂの作用によって緩和されるものの、ある程度残存している。
拡散板７を進む光は、拡散板７の透明樹脂内を透明粒子によって散乱されて、拡散光として進み、光源部２０の輝度ムラが解消されるとともに適宜の角度範囲に広がり角を有する光として、拡散板７の出射面７ａに到達する。
【００２６】
拡散板７の出射面７ａに到達した光は、拡散板７と接合層６及び拡散板７と空気層９との屈折率に応じて、スネルの法則にしたがって、屈折作用を受け、プリズムシート１に入射する。そして、プリズムシート１に入射する光は、入射面１ａで屈折した後、透光性フィルム２、プリズム部３を進み、複数のプリズム３ａの三角プリズム面３ｂで屈折される。また、プリズム部３を進みＶ字状溝３ｄに入射した光は、Ｖ字状溝３ｄに対する入射角と、Ｖ字状溝３ｄの傾斜角に応じた屈折方向に屈折されて出射される。そのため、Ｖ字状溝３ｄの斜面３ｅからは、三角プリズム面３ｂから出射される光と異なる方向への輝度分布を有する光が出射される。そのため、プリズムシート１の輝度分布は、三角プリズム面３ｂから出射される光と、Ｖ字状溝３ｄの斜面３ｅから出射される光を合成したものとなる。
そして、光学シート２１から出射された光は、液晶表示部２２に入射し、画像信号に基づいて不図示の駆動部で制御された各画素領域（図示略）の偏光状態に応じて、所定の画素領域から光が表示光として透過され、視野角を有する画像が表示される。
【００２７】
ここで、光学シート２１の性能評価をするため、プリズムシートとして図３に示す従来のプリズムシート２００を用いて比較例の光学シートを作成した。
プリズムシート２００は、三角柱状のプリズム２００ａがＸ方向に複数配列されている。隣接するプリズム２００ａの三角プリズム面２００ｃと三角プリズム面２００ｃとのなす角θＡは、プリズムシート１と同様に９０°である。
【００２８】
プリズムシート１及びプリズムシート２００に、共通の拡散板７、光源部２０を取り付け、プリズム３ａ、プリズム２００ａから出射される輝度分布を測定した結果を図４、図５に示した。図４、図５は、光学シート２１および比較例の光学シートにおいて、表示画面側へ向かう垂直方向を０°とし、プリズム３ａ、２００ａの延設方向に直交する断面における輝度分布の測定結果を示したものである。それぞれのグラフでは、輝度を、プリズムシート１を有する光学シート２１を用いた測定における、角度０°すなわち真正面でのピーク強度で規格化した値を示している。すなわち、図４において、最大ピーク強度ｐ１を１．０としている。
プリズムシート１を有する光学シート２１を用いた測定結果は、図４の曲線１１０に示すように、角度約−４５°から＋４５°の間に分布する釣り鐘型の輝度分布が測定された。また、角度約−４５°から−９０°の間及び約＋４５°から＋９０°の間で輝度分布は緩やかに低下している。
一方、比較例のプリズムシート２００を備えた光学シートでは、図５の曲線１１１に示すように、角度約−４５°から＋４５°の間でピーク強度を有する釣り鐘型の輝度分布を有し、角度約−４５°から−９０°および角度約＋４５°から＋９０°の間でそれぞれピーク強度約０．２２を有する小さな山形の分布を有する輝度分布が測定された。角度０°に現れる最大ピーク強度ｐ２は、０．９７９であった。
すなわち、光学シート２１を用いたときに比べて、比較例のプリズムシート２００を備えた光学シートを用いたときの輝度分布のピーク強度は減少している。
また、比較例のプリズムシート２００を備えた光学シートでは、０°（真正面）から外れた角度では、曲線１１０に比べて急激に輝度が低下し、角度が増大（減少）すると、約＋７０°（−７０°）付近で一旦増大してから、輝度が減少し、角度に応じた輝度変化が大きくなっている。
したがって、光学シート２１は、プリズムシート２００を備えた光学シートに比べて、正面輝度が大きく、観察方向が真正面から変化した場合でも、角度に依存した急激な輝度変化がなく、輝度が緩やかに変化する配光特性を示すという優れた結果が得られた。
【００２９】
なお、プリズムシート１の各プリズム３ａの頂角間の距離Ｌ１、溝の深さＭ１、隣接するＶ字状溝３ｄの間隔Ｌ２、Ｖ字状溝３ｄの深さＭ２は上述した数値例には限定されない。
プリズム３ａの形状やＶ字状溝３ｄの形状を種々変化させることにより、比較例のプリズムシート２００のような、輝度分布を基本として、正面輝度や、角度による輝度変化の大きさを調整することができ、他に部材などを追加することなく、最適化を図ることが可能となる。
以上に説明したように、光学シート２１のＹ方向に延設された三角柱のプリズム３ａにＸ方向にＶ字状溝３ｄを設けるので、簡素な構成により、正面輝度および配光特性を良好にすることができる。
【００３０】
次に、本実施形態の第１変形例について説明する。
図６（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態の第１変形例に係るプリズムシートの構成を示す正面図（図２（ａ）のＹ方向視）および側面図（図２（ａ）のＸ方向視）である。
【００３１】
本変形例のプリズムシート３０は、図６（ｂ）に示すように、上記実施形態のＶ字状溝３ｄに代えて、Ｖ字状溝３０ｄを備える。
Ｖ字状溝３０ｄは、上記実施形態のプリズムシート３のＶ字状溝３ｄにおいて、Ｍ１＝Ｍ２としたものである。ただし、図２（ａ）のＹ方向のピッチＬ２は、Ｖ字状溝３ｄと同様に、Ｌ２＝Ｌ１としている。
これにより、Ｖ字状溝３０ｄの輝度分布に及ぼす影響を増大させている。
この場合、プリズム３ａは、延設方向に分断されて隣接しているが、三角プリズム面３ｂは、延設方向に整列されており、直線部３Ａの範囲では、上記実施形態と同様の作用効果を備える。
【００３２】
次に、本実施形態の第２変形例について説明する。
図７は、本発明の実施形態の第２変形例に係るプリズムシートの構成を示す側面図（図２（ａ）のＸ方向視）である。
【００３３】
本変形例のプリズムシート４０は、図６（ａ）、７に示すように、上記実施形態のＶ字状溝３ｄに代えて、Ｖ字状溝４０ｄを備える。
Ｖ字状溝４０ｄは、上記実施形態のプリズムシート３のＶ字状溝３ｄにおいて、θ２を一定とし、深さＭ２を変化させたものである。すなわち、Ｖ字状溝４１ａ、４１ｂがピッチＬ２（＝Ｌ１）ごとに交替に形成されて、それぞれの溝の深さＭ２が、Ｍ２＝Ｍａ、Ｍ２＝Ｍｂ（ただし、Ｍａ＜Ｍｂ）とされたものである。
このような構成によれば、溝の深さが一定の場合に比べて、より細かな輝度分布の調整を行うことが可能となる。
【００３４】
次に、本実施形態の第３変形例について説明する。
図８は、本発明の実施形態の第３変形例に係る光学シートの構成を示す正面図である。
【００３５】
本変形例の光学シート５０は、図８に示すように、上記実施形態の粘着剤６ａに代えて、図示紙面奥行き方向にストライプ状に延ばされたスペーサ５５（スペーサ部材）を備える。
この光学シート５０は、拡散板７の出射面７ａに光透過性の接着剤５１の層が形成されており、プリズムシート１の入射面１ａにも光透過性の接着剤５２の層が形成されている。そして、接着剤５１、５２の間にスペーサ５５が接合され、スペーサ５５を介して拡散板７とプリズムシート１とが一体化されている。そして、スペーサ５５により接着剤５１、５２との間に空気層９が形成されている。
スペーサ５５の配列方向（図２（ａ）のＸ方向）の位置は、各プリズム３ａの隣接位置に対向する位置であることが好ましい。
【００３６】
この構成によれば、接着剤５１、５２をそれぞれ透光性フィルムおよび拡散板７の表面に一様に塗布してから、スペーサ５５と接合することができるので、接着剤の塗布工程が簡素化され、ストライプ状のスペーサ５５の取り扱いが容易となる。そのため、製造効率を向上することができる。
また、スペーサ５５を用いることで、粘着材６ａを用いた場合に比べて、空気層９の厚さを厚くしたり、より高精度に設定したりすることが可能となる。
【００３７】
なお、本変形例の接着剤５１、５２は、粘着剤であってもよい。
また、本変形例のスペーサ５５は、空気層９が形成できれば、光透過性部材を採用してもよいし、光反射性部材を採用してもよい。
光反射性部材を用いる場合には、プリズム３ａへの入射範囲を規制することができるので、より良好な集光特性が得られる。また、スペーサ５５で反射された光は光源部２０側に戻されることで再利用可能となるので、光利用効率を向上することができる。
【００３８】
次に、本実施形態の第４変形例について説明する。
図９は、本発明の実施形態の第４変形例に係る光学シートの構成を示す正面図である。
【００３９】
本変形例の光学シート５８は、図９に示すように、上記実施形態の粘着剤６ａに代えて、図示紙面奥行き方向にストライプ状に配置された粒子入り接合材５７（接合部材）を備える。
粒子入り接合材５７は、粘着剤または接着剤からなるベース部５７ａに、粒子５６が混入したものであり、透過性フィルム２と拡散板７との間に配置した後、適宜の手段により固化できるようにしたものである。
この構成によれば、ベース部５７ａにより拡散板７とプリズムシート１とを接合することができ、ベース部５７ａに混入された粒子５６により、厚さ方向の強度を確保することができる。そのため、配置形状や、高さ寸法を比較的自由に設定することができ、しかも、高強度のスペーサ部材を形成することができる。
【００４０】
次に、本実施形態の第５変形例について説明する。
図１０は、本発明の実施形態の第５変形例に係るディスプレイ装置の概略構成を示す模式的な斜視図である。
【００４１】
本変形例のディスプレイ装置６５は、上記実施形態のディスプレイ装置１００において、光学シート２１に代えてプリズムシート６０を備える光学シート６４を備えたものである。
プリズムシート６０は、図１０に示すように、透光性フィルム６１と、プリズム部６２とを備えている。プリズム部６２は、三角柱状のプリズム６２ａを図示Ｘ方向に沿ってアレイ状に配列したものである。また、隣接するプリズム６２ａの斜面６２ｃと斜面６２ｃとのなす角θ１は６０°である。また、プリズム６２ａの頂角部分には、図示Ｙ方向に沿って所定の間隔をあけてＶ字状溝６２ｄが形成されている。
これらにより、プリズム部６２は、複数の四角推状のプリズムが２次元に複数配列された構成になっている。
また、各プリズム６２ａの頂角間の距離Ｌ１と、隣接するＶ字状溝６２ｄの間隔Ｌ２とは同一とし、隣接するプリズム６２ａの斜面６２ｃと斜面６２ｃとにより形成される溝の深さＭ１と、Ｖ字状溝６２ｄの深さＭ２とは同一とした。また、プリズム６２ａの屈折率は１．５７である。
すなわち、本変形例は、上記第１変形例において、Ｖ字状溝３０ｄを隣接して形成し、その間に直線部３Ａが形成されないようにした場合に相当する。
【００４２】
ここで、第１の実施形態と同様に光学シート６４の性能評価を行った。この結果を図１１に示した。図１１は、光学シート６４において、表示画面側へ向かう垂直方向を０°とし、図示Ｙ方向に直交する断面における輝度分布の測定結果を示したものである。図１１の輝度は、角度０°でのピーク強度で規格化した値を示している（ｐ３＝１．０）。
光学シート６４を用いた測定結果は、図１１の曲線１２０に示すように、角度約−４５°から＋４５°の間に分布する釣り鐘型の輝度分布が測定された。また、約−４５°から−９０°の間及び約＋４５°から＋９０°の間で輝度分布は緩やかに低くなっている。
したがって、本変形例の光学シート６４では、第１の実施形態の比較例のプリズムシート２００を備えた光学シートに比べて、正面輝度が大きく、−７０°及び＋７０°付近に小さな光強度ピークが現れない、という優れた結果が得られた。
【００４３】
本変形例のプリズムシート６０では、Ｌ１＝Ｌ２、Ｍ１＝Ｍ２としている。そのため、Ｘ方向、Ｙ方向の形状が同一となり、金型の製作などが容易となる。
【００４４】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、プリズムシート１と拡散板７との間に空気層９を設けたが、十分な集光特性が得られる場合には必ずしも設ける必要はない。
また、粘着剤６ａをＹ方向に延びたストライプ状に形成したが、Ｘ方向にも延びた２次元格子状であってもよい。
また、上記の説明では、ディスプレイ装置として、特にカラー表示について説明しなかったが、例えば、液晶表示部と光学シートとの間などにカラーフィルタを設けるといった周知の構成を付加すれば、カラー表示を行うディスプレイ装置にも適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係るディスプレイ装置の概略構成を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光学シートの概略構成を示す模式的な斜視図およびそのＡ−Ａ断面図である。
【図３】比較例に係る光学シートの模式的な斜視図である。
【図４】本発明の実施形態の一実施例に係る光学シートの透過光の輝度分布を示すグラフである。
【図５】比較例に係る光学シートの透過光の輝度分布を示すグラフである。
【図６】本発明の実施形態の第１変形例に係るプリズムシートの構成を示す正面図および側面図である。
【図７】本発明の実施形態の第２変形例に係るプリズムシートの構成を示す正面図および側面図である。
【図８】本発明の実施形態の第３変形例に係る光学シートの構成を示す正面図である。
【図９】本発明の実施形態の第４変形例に係る光学シートの構成を示す正面図である。
【図１０】本発明の実施形態の第５変形例に係るディスプレイ装置の概略構成を示す模式的な斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態の第５変形例に係る光学シートの透過光の輝度分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４６】
１、３０、４０  プリズムシート
２  透光性フィルム（シート部）
３  プリズム部
３ａ、６２ａ  プリズム
３ｄ、３０ｄ、４１ａ、４１ｂ  Ｖ字状溝
６ａ  接着剤（粘着剤）
７  拡散板（光拡散部材）
９  空気層
２１、５０、５８、６４  光学シート、
２２  液晶表示部
２３  バックライトユニット
５５  スペーサ（スペーサ部材）
５７  粒子入り接合材（接合部材）
６５、１００  ディスプレイ装置
【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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