(57)【要約】【課題】効率よく輝度ムラを低減でき、明るさが均一であり、正面輝度が高い面光源装置及びこれを備える透過型表示装置を提供する。【解決手段】第１の単位レンズ１４１が垂直方向に複数配列された第１の光制御シート１４と、第１の光制御シート１４より出射側に配置され、第２の単位レンズ１５１が水平方向に複数配列された第２の光制御シート１５とを備え、第２の光制御シート１５は、第２の単位レンズ１５１の表面凸形状に沿って形成され、光を散乱する第２の散乱層１５２を有し、第２の光制御シート１５の第２の単位レンズ１５１のレンズ形状以外の散乱成分による散乱特性は、第１の光制御シート１４の第１の単位レンズ１４１のレンズ形状以外の散乱成分による散乱特性より大きく、第２の光制御シートの厚さＷ２は、第１の光制御シート１４の厚さＷ１よりも厚く形成された面光源装置、及び、これを備える透過型表示装置１０とした。【選択図】図１
2008305592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過型表示部を背面から照明する直下型の面光源装置であって、
照明光を発光する光源部と、
前記光源部より出射側に配置され、出射側に凸となるように形成された第１の単位レンズが、該面光源装置の使用状態における垂直方向に複数配列された第１の光制御シートと、
前記第１の光制御シートより出射側に配置され、出射側に凸となるように形成された第２の単位レンズが、該面光源装置の使用状態における水平方向に複数配列された第２の光制御シートと、
を備え、
前記第２の光制御シートは、前記第２の単位レンズの表面凸形状に沿って形成され、光を散乱する第２の散乱層を有し、
前記第２の光制御シートの前記第２の単位レンズのレンズ形状以外の散乱成分による散乱特性は、前記第１の光制御シートの前記第１の単位レンズのレンズ形状以外の散乱成分による散乱特性より大きく、
前記第２の光制御シートの厚さは、前記第１の光制御シートの厚さよりも厚いこと、
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、
前記第１の単位レンズ及び前記第２の単位レンズは、長軸がシート面に対して直交して連続する楕円筒の一部、又は、長軸がシート面に対して直交する回転楕円体の一部であること、
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、
前記第１の光制御シートは、前記第１の単位レンズの表面凸形状に沿って形成され、光を散乱する第１の散乱層を有し、
前記第２の散乱層は、前記第１の散乱層に比べて散乱特性が大きいこと、
を特徴とする面光源装置。
【請求項４】
請求項３に記載の面光源装置において、
前記第１の散乱層及び前記第２の散乱層は、それぞれ拡散材を含有しており、
前記第２の散乱層が含有する拡散材と前記第２の散乱層のベースとなる樹脂との屈折率差は、前記第１の散乱層が含有する拡散材と前記第１の散乱層のベースとなる樹脂との屈折率差に比べて大きいこと、
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において、
前記第２の散乱層は拡散材を含有しており、
前記第２の散乱層が含有する拡散材の少なくとも一部は、内部に微細な気泡を複数含有する粒子であること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項６】
請求項５に記載の面光源装置において、
前記粒子は、有機化合物を用いて形成されていること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
前記第１の単位レンズが配列されるピッチをＰ１とし、前記第２の単位レンズが配列さ
れるピッチをＰ２とするとき、
Ｐ２≦Ｐ１
という関係を満たすこと、
を特徴とする面光源装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
前記光源部は複数配列された発光体を有し、隣り合う前記発光体間の距離をＬとし、
前記発光体から前記第１の光制御シートと前記第２の光制御シートのうち少なくともいずれかのシートまでの距離をｄ、前記いずれかのシートの隣り合う単位レンズ間の谷部におけるレンズ面に対する接面と前記いずれかのシートのシート面の法線方向とがなす角度の最小値をθ、前記単位レンズの屈折率をｎとするとき、
ａｒｃｃｏｓ（ｎ×ｃｏｓ（φ＋θ））≦θ
φ＝ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎ（ａｒｃｔａｎ（Ｌ／（２ｄ）））／ｎ）
という関係を満たすこと、
を特徴とする面光源装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８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。
【請求項１０】
請求項９に記載の透過型表示装置において、
前記透過型表示部の画素ピッチをＰ０、前記第１の単位レンズが配列されるピッチをＰ１、前記第２の単位レンズが配列されるピッチをＰ２とするとき、
Ｐ２≦Ｐ１＜Ｐ０
という関係を満たすこと、
を特徴とする透過型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直下型の面光源装置、及び、これを備える透過型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
透過型の液晶ディスプレイ等を背面から照明する面光源（バックライト）として、各種方式の面光源装置が提案、実用化されている。面光源装置には、主として、面光源ではない光源を面光源に変換する方式により、エッジライト型と直下型とがある。
例えば、直下型では、複数配列された発光体からなる光源部と液晶パネル等との距離を適度にあけ、その間に拡散板や、光を収束させる作用を有する光学シート等を複数組み合わせて使用していた。
【０００３】
従来、このような面光源装置では、主に一方向における光の出射角度等を制御可能な光制御シートと、光拡散作用を有する拡散シート等を組み合わせて、視野角の制御と輝度ムラの低減を図っていた（特許文献１参照）。しかし、拡散シートの拡散作用によって、正面方向での輝度が低下し、十分な輝度の向上が得られなかった。
【特許文献１】特開２００４−６２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、効率よく輝度ムラを低減でき、明るさが均一であり、正面輝度が高い面光源装置、及び、これを備える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】
【０００５】
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、本発明の実施例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、透過型表示部を背面から照明する直下型の面光源装置であって、照明光を発光する光源部（１３）と、前記光源部より出射側に配置され、出射側に凸となるように形成された第１の単位レンズ（１４１，２４１）が、該面光源装置の使用状態における垂直方向に複数配列された第１の光制御シート（１４，２４）と、前記第１の光制御シートより出射側に配置され、出射側に凸となるように形成された第２の単位レンズ（１５１）が、該面光源装置の使用状態における水平方向に複数配列された第２の光制御シート（１５）と、を備え、前記第２の光制御シートは、前記第２の単位レンズの表面凸形状に沿って形成され、光を散乱する第２の散乱層（１５２）を有し、前記第２の光制御シートの前記第２の単位レンズのレンズ形状以外の散乱成分による散乱特性は、前記第１の光制御シートの前記第１の単位レンズのレンズ形状以外の散乱成分による散乱特性より大きく、前記第２の光制御シートの厚さ（Ｗ２）は、前記第１の光制御シートの厚さ（Ｗ１）よりも厚いこと、を特徴とする面光源装置（１２，１３，１４，２４，１５，１６）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、前記第１の単位レンズ（１４１，２４１）及び前記第２の単位レンズ（１５１）は、長軸がシート面に対して直交して連続する楕円筒の一部、又は、長軸がシート面に対して直交する回転楕円体の一部であること、を特徴とする面光源装置（１２，１３，１４，２４，１５，１６）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、前記第１の光制御シート（１４）は、前記第１の単位レンズ（１４１）の表面凸形状に沿って形成され、光を散乱する第１の散乱層（１４２）を有し、前記第２の散乱層（１５２）は、前記第
１の散乱層に比べて散乱特性が大きいこと、を特徴とする面光源装置（１２，１３，１４，１５，１６）である。
請求項４の発明は、請求項３に記載の面光源装置において、前記第１の散乱層（１４２）及び前記第２の散乱層（１５２）は、それぞれ拡散材を含有しており、前記第２の散乱層が含有する拡散材と前記第２の散乱層のベースとなる樹脂との屈折率差（Δｎ２）は、前記第１の散乱層が含有する拡散材と前記第１の散乱層のベースとなる樹脂との屈折率差（Δｎ１）に比べて大きいこと、を特徴とする面光源装置（１２，１３，１４，１５，１６）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において、前記第２の散乱層（１５２）は拡散材を含有しており、前記第２の散乱層が含有する拡散材の少なくとも一部は、内部に微細な気泡を複数含有する粒子であること、を特徴とする面光源装置（１２，１３，１４，１５，１６）である。
請求項６の発明は、請求項５に記載の面光源装置において、前記粒子は、有機化合物を用いて形成されていること、を特徴とする面光源装置（１２，１３，１４，１５，１６）である。
請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の面光源装置において、前記第１の単位レンズ（１４１，２４１）が配列されるピッチをＰ１とし、前記第２の単位レンズ（１５１）が配列されるピッチをＰ２とするとき、Ｐ２≦Ｐ１という関係を満たすこと、を特徴とする面光源装置（１２，１３，１４，２４，１５，１６）である。
請求項８の発明は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の面光源装置において、前記光源部は複数配列された発光体（１３）を有し、隣り合う前記発光体間の距離をＬとし、前記発光体から前記第１の光制御シート（１４，２４）と前記第２の光制御シート（１５）のうち少なくともいずれかのシート（１４）までの距離をｄ、前記いずれかのシートの隣り合う単位レンズ（１４１，２４１）間の谷部におけるレンズ面に対する接面（Ｔ）と前記いずれかのシートのシート面の法線（Ｈ）方向とがなす角度の最小値をθ、前記単位レンズの屈折率をｎとするとき、ａｒｃｃｏｓ（ｎ×ｃｏｓ（φ＋θ））≦θ、φ＝ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎ（ａｒｃｔａｎ（Ｌ／（２ｄ）））／ｎ）という関係を満たすこと、を特徴とする面光源装置（１２，１３，１４，２４，１５，１６）である。
請求項９の発明は、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の面光源装置（１２，１３，１４，２４，１５，１６）と、前記面光源装置によって背面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（１０，２０）である。
請求項１０の発明は、請求項９に記載の透過型表示装置において、前記透過型表示部（１１）の画素ピッチをＰ０、前記第１の単位レンズ（１４１，２４１）が配列されるピッチをＰ１、前記第２の単位レンズ（１５１）が配列されるピッチをＰ２とするとき、Ｐ２≦Ｐ１＜Ｐ０という関係を満たすこと、を特徴とする透過型表示装置（１０，２０）である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本発明による面光源装置は、光源部より出射側に配置され、出射側に凸となるように形成された第１の単位レンズが、面光源装置の使用状態における垂直方向に複数配列された第１の光制御シートと、第１の光制御シートより出射側に配置され、出射側に凸となるように形成された第２の単位レンズが、面光源装置の使用状態における水平方向に複数配列された第２の光制御シートとを備えるので、面光源装置の使用状態における垂直方向及び水平方向の両方向において、光を独立して制御することができ、視野角を自由に設定することができる。
第２の光制御シートは、第２の単位レンズの表面凸形状に沿って形成され、光を散乱する第２の散乱層を有し、第２の光制御シートの第２の単位レンズのレンズ形状以外の散乱成分による散乱特性は、第１の光制御シートの第１の単位レンズのレンズ形状以外の散乱
成分による散乱特性より大きいので、第２の単位レンズによる光の収束作用に加えて、光の拡散作用を付与することができる。これにより、第２の散乱層が存在しない場合には、第２の光制御シートに大きな角度で入射して所望する視野角外への大きな出射角度で出射する光が存在するが、第２の散乱層を設けることにより、大きな出射角度で出射する光を散乱して視野角範囲内の出射角度で出射させることができる。また、第２の散乱層が存在しない場合に大きな出射角度で出射する光が、第２の散乱層によって大きく散乱され、光源側へ戻されて再利用されることにより、第２の光制御シートに初めに入射した位置とは離れた位置に入射し、出射させることができ、また、所望する視野角内へ出射する光の割合を増やすことができる。従って、輝度ムラの低減や正面輝度の向上を高めることができ、視野角範囲外に不要な輝度のピークが発生することを低減できる。さらに、単位レンズのレンズ形状以外の散乱成分による散乱特性が大きい第２の光制御シートと、散乱特性が小さい第１の光制御シートと用いることにより、輝度ムラを低減する効果を高めながら、過度に光を散乱させることによる正面輝度の低下を抑制できる。
第２の光制御シートは、その厚さが第１の光制御シートの厚さよりも厚いので、光源部からの熱等によって第１の光制御シートが出射側に凸となるような反りが生じた場合にも、第２の光制御シートによってその反りを押さえることができ、反りによる輝度ムラ等を防止できる。また、第２の光制御シートより光源側に配置される光学シートを保持できるので、組み立て作業が容易に行える。
【０００７】
（２）第１の単位レンズ及び第２の単位レンズは、長軸がシート面に対して直交して連続する楕円筒の一部、又は、長軸がシート面に対して直交する回転楕円体の一部であるので、光の収束効果を高めることができる。また、所望する収束効果に合わせて、設計が容易に行える。
【０００８】
（３）第１の光制御シートは、第１の単位レンズの表面凸形状に沿って形成され、光を散乱する第１の散乱層を有するので、散乱層が無い場合に大きな出射角度で視野角範囲外へ出射する光を、第１の散乱層と第２の散乱層とによって散乱させ、視野角範囲内への出射角度に修正して出射させることができる。また、そのような光を散乱させて光源側へ戻して再利用することによって、輝度ムラを低減したり、所望する視野角範囲内へ出射する光の割合を増やして正面輝度を高めたりすることができる。
また、第２の散乱層は、第１の散乱層に比べて散乱特性が大きいので、第２の散乱層によって拡散され、出射角度を視野角範囲内の光源部側へ戻され再利用される光の割合が増え、かつ、再利用された光が初めに第２の光制御シートに入射した位置に対して、より離れた位置に入射して出射するので、より効率よく輝度ムラを防止する効果が得られる。また、第２の散乱層を設けない場合に大きな出射角度で出射する光を、第２の散乱層によって散乱することにより、視野角範囲内の出射角度で出射させることができ、正面輝度の向上や、視野角範囲外に発生する不要な輝度のピークを低減できる。
【０００９】
（４）第１の散乱層及び第２の散乱層は、それぞれ拡散材を含有しており、第２の散乱層が含有する拡散材と第２の散乱層のベースとなる樹脂との屈折率差は、第１の散乱層が含有する拡散材と第１の散乱層のベースとなる樹脂との屈折率差に比べて大きいので、第２の散乱層による散乱作用は、第１の散乱層による散乱作用よりも大きい。従って、第２の散乱層が存在しない場合に大きな出射角度で所望する視野角範囲外へ出射する光が、第２の散乱層の拡散材によって大きく散乱され、光源側へ戻されて再利用される割合が増える。また、再利用された光が第２の光制御シートに対して、初めに入射した位置から離れた位置に入射し、所望する視野角範囲内へ出射する光の割合が増える。これにより、効率よく輝度ムラを低減することができ、かつ、所望する視野角範囲内の輝度を向上させることができる。さらに、第２の散乱層を設けない場合には大きな出射角度で出射する光を、第２の散乱層によって散乱することにより、視野角範囲内の出射角度で出射させることができ、正面輝度の向上や、視野角範囲外に発生する不要な輝度のピークを低減できる。
【００１０】
（５）第２の散乱層が含有する拡散材の少なくとも一部は、内部に微細な気泡を複数含有する粒子であるので、拡散材による散乱作用を大きくすることができ、輝度ムラの低減や正面輝度の向上効果を高めることができる。
【００１１】
（６）粒子は、有機化合物を用いて形成されているので、微細な気泡を容易に形成できる。
【００１２】
（７）第１の単位レンズが配列されるピッチをＰ１とし、第２の単位レンズが配列されるピッチをＰ２とするとき、Ｐ２≦Ｐ１という関係を満たすので、必要な光学特性や成形性を維持しながら、モアレの発生を低減することができる。
【００１３】
（８）第１の光制御シートと第２の光制御シートのうち少なくともいずれかのシートは、ａｒｃｃｏｓ（ｎ×ｃｏｓ（φ＋θ））≦θ、φ＝ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎ（ａｒｃｔａｎ（Ｌ／（２ｄ）））／ｎ）という関係を満たすので、隣り合う発光体間の略中央に対応する位置の単位レンズ間の谷部から出射する光のように、光制御シートへの入射角度が大きい光であっても、シート面の略法線方向へ出射される。従って、発光体に対応する位置は明るく、発光体間は暗くなるというような、発光体の位置による輝度ムラを低減でき、かつ、正面輝度を向上させることができる。
【００１４】
（９）本発明による面光源装置と、面光源装置によって背面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であるので、輝度ムラが少なく、均一に明るく、正面輝度が高い透過型表示装置とすることができ、良好な映像を表示できる。
【００１５】
（１０）透過型表示部の画素ピッチをＰ０、第１の単位レンズが配列されるピッチをＰ１、第２の単位レンズが配列されるピッチをＰ２とするとき、Ｐ２≦Ｐ１＜Ｐ０という関係を満たすので、モアレの発生を低減でき、良好な映像を表示できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、効率よく輝度ムラを低減でき、明るさが均一であり、正面輝度が高い面光源装置及びこれを備える透過型表示装置をするという目的を、第１の単位レンズが面光源装置の使用状態における垂直方向に複数配列された第１の光制御シートと、第１の光制御シートより出射側に配置され、第２の単位レンズが面光源装置の使用状態における水平方向に複数配列された第２の光制御シートとを備え、第２の光制御シートは、第２の単位レンズの表面凸形状に沿って形成され、光を散乱する第２の散乱層を有し、第２の光制御シートの第２の単位レンズのレンズ形状以外の散乱成分による散乱特性は、第１の光制御シートの第１の単位レンズのレンズ形状以外の散乱成分による散乱特性より大きく、第２の光制御シートの厚さは、第１の光制御シートの厚さよりも厚く形成した面光源装置及びこれを備える透過型表示装置とすることにより実現した。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、本発明による透過型表示装置の第１実施形態を示す図である。
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、個数、形状等は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
また、板、シート、フィルム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、特許請求の範囲の記載は、シートという記載で統一して使用した。従って、シート、板、フィルムの文言は、適宜置き換えることができるものとする。例えば、光制御シートは、光制御フィルムとしてもよいし、光制御板としてもよい。
さらに、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。
【００１８】
本実施形態の透過型表示装置１０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル１１，反射板１２，発光管１３，第１の光制御シート１４，第２の光制御シート１５，偏光反射シート１６等を備え、ＬＣＤパネル１１に形成される映像情報を背面から照明して表示する透過型液晶表示装置である。なお、ＬＣＤパネル１１を背面から照明する面光源装置（バックライト装置）としては、反射板１２，発光管１３，第１の光制御シート１４，第２の光制御シート１５，偏光反射シート１６が該当している。
第１の光制御シート１４，第２の光制御シート１５，偏光反射シート１６は、それぞれのシート面が、互いに略平行となるように配置されている。
なお、シート面とは、各シートにおいて、そのシート全体として見たときにおける、シートの平面方向となる面を示すものであり、以下の説明中、及び、特許請求の範囲においても同一の定義として用いている。例えば、第１の光制御シート１４では、シート面は、第１の光制御シート１４全体として見たときにおける、第１の光制御シート１４の平面方向となる面であり、第１の光制御シート１４の入射面（発光管１３側の面）と平行な面である。
また、理解を容易にするため、以下の明細書中では、垂直方向、水平方向とは、特に断りがある場合を除いて、面光源装置又は透過型表示装置の使用状態における垂直方向、水平方向であるとする。
【００１９】
ＬＣＤパネル１１は、透過型の液晶表示素子により形成された透過型表示部であり、本実施形態では、対角３２インチサイズ（７４０ｍｍ×４２０ｍｍ）、１２８０×７６８ドットの表示を行うことができる。ＬＣＤパネル１１は、発光管１３の長手方向に沿った方向が水平方向として使用され、発光管１３が並ぶ方向が垂直方向として使用される。
発光管１３は、面光源装置の光源部を形成する発光体である。本実施形態では、発光管１３は、線光源の冷陰極管であり、図１中には６本のみ示したが、実際には略２０ｍｍ間隔で等間隔に１８本が並列に並べられている。発光管１３の背面には、反射板１２が設けられている。
反射板１２は、発光管１３の第１の光制御シート１４とは反対側（背面側）の全面にわたって設けられており、背面側へ進む照明光を拡散反射して第１の光制御シート１４方向（出射方向）へ向かわせ、入射光照度を均一に近付ける働きを有している。
【００２０】
第１の光制御シート１４は、発光管１３より出射側（ＬＣＤパネル１１側）に配置され、出射側に凸となる第１の単位レンズ１４１が、垂直方向に複数配列されている。この第１の光制御シート１４は、主に垂直方向における光の制御作用を有する。
また、第２の光制御シート１５は、第１の光制御シート１４より出射側（ＬＣＤパネル１１側）に配置され、出射側に凸となる第２の単位レンズ１５１が水平方向に複数配列されている。この第２の光制御シート１５は、主に水平方向における光の制御作用を有している。
第１の光制御シート１４と第２の光制御シート１５とは、シート面の法線方向から見たときに、それぞれの単位レンズの配列方向が直交しており、それぞれの光の制御方向が直交しているので、面光源装置の使用状態における垂直方向と水平方向との２方向での光の制御がそれぞれ独立して可能であり、視野角を自由に設定することができる。
【００２１】
発光管１３と第１の光制御シート１４との間には、所定の間隔があけられるように、不図示のスペーサが設けられている。
偏光反射シート１６は、第２の光制御シート１５とＬＣＤパネル１１との間に配置されており、視野角を狭めることなく輝度を上昇させる作用を有する偏光分離シートである。本実施形態では、ＤＢＥＦ（住友スリーエム株式会社製）であり、その厚さは、０．４ｍ
ｍである。
【００２２】
第１の光制御シート１４及び第２の光制御シート１５の形状等の詳細について説明する。
図２は、第１の光制御シート１４を、図１中に矢印で示したＳ１−Ｓ２で切断した断面の拡大図である。
第１の光制御シート１４は、出射側に凸となるように形成された第１の単位レンズ１４１が垂直方向に複数配列されている。
第１の単位レンズ１４１は、図２に示した断面において、長半径ａ１＝０．１２ｍｍ（１２０μｍ）、短半径ｂ１＝０．０６ｍｍ（６０μｍ）の楕円形状の一部となっている。よって、第１の単位レンズ１４１は、その長軸が第１の光制御シート１４のシート面に対して直交して連続した楕円筒の一部となっている。この第１の単位レンズ１４１は、そのレンズ高さ（厚さ方向における第１の単位レンズ１４１の頂部から谷部までの距離）ｈ１＝０．５０ｍｍ（５０μｍ）、配列されたピッチＰ１＝０．１０ｍｍ（１００μｍ）となるように形成されている。
また、第１の光制御シート１４の厚さＷ１＝０．６ｍｍであり、後述する第２の光制御シート１５の厚さＷ２より薄い。なお、第１の光制御シート１４の厚さとしては、０．３〜１．０ｍｍの範囲内であることが、成形性や耐環境性の観点から好ましい。
【００２３】
第１の単位レンズ１４１の長半径ａ１と短半径ｂ１との比は、ａ１：ｂ１＝１．５：１〜３：１の範囲内であることが、第１の単位レンズ１４１による集光性を向上させる観点から好ましい。本実施形態では、ａ１：ｂ１＝２：１である。
また、第１の単位レンズ１４１のレンズ高さｈ１とピッチＰ１との比は、Ｐ１：ｈ１＝１．８：１〜２．２：１の範囲内であることが、第１の単位レンズ１４１のレンズ形状による集光作用と、成形性や耐環境性の向上とを両立する観点から好ましい。本実施形態では、Ｐ１：ｈ１＝２：１である。
本実施形態では、第１の単位レンズ１４１は、屈折率１．５９のＰＣ（ポリカーボネート）樹脂を用いて形成されている。なお、第１の単位レンズ１４１を形成する樹脂としては、ＰＣ樹脂の他に、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン）樹脂や、ＭＳ（メタクリレート−スチレン）樹脂、ＰＭＭＡ（メタクリル酸メチル）樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、シクロオレフィン樹脂等を用いることができる。
なお、第１の光制御シート１４は、吸湿性の低い材料（非晶性のＰＥＴ樹脂等）を用いて形成されることが、発光管１３からの熱によってシートの表裏に吸湿率差が生じることに起因するシートの反りを防止する観点から好ましい。
【００２４】
第１の単位レンズ１４１の観察面側（ＬＣＤパネル１１側）の表層内側部分には、拡散材を含有する第１の散乱層１４２が第１の単位レンズ１４１の凸形状に沿って形成されている。第１の散乱層１４２の膜厚ｔ１は、第１の単位レンズ１４１の頂部に相当する位置で、約２５μｍである。
なお、第１の散乱層１４２は、図２では、第１の単位レンズ１４１の頂部付近が厚く、第１の単位レンズ１４１間の谷部付近が薄く形成されているように示したが、これに限らず、例えば、第１の単位レンズ１４１の頂部付近が薄く、谷部付近が厚く形成される形態としてもよいし、第１の単位レンズ１４１の形状に沿って略均一な厚みで形成される形態としてもよい。
第１の散乱層１４２は、拡散材を含有しているが、ベースとなる樹脂は、第１の単位レンズ１４１と同一の樹脂（本実施形態では、ＰＣ樹脂）で形成されている。
第１の光制御シート１４は、本実施形態では、拡散材を含有するＰＣ樹脂層と、拡散材を含有しないＰＣ樹脂層を２層押し出し成形し、成形時に拡散材を含有するＰＣ樹脂層側に第１の単位レンズ１４１が形成されており、拡散材の有無で、第１の散乱層１４２と、第１の単位レンズ１４１の第１の散乱層１４２以外の部分とが判別できる形態となってい
る。
【００２５】
本実施形態では、第１の散乱層１４２に用いる拡散材としてアクリル樹脂によって形成された粒径ｒ１＝５μｍの樹脂ビーズを用いている。この樹脂ビーズは、屈折率が１．４９である。第１の散乱層１４２に用いる拡散材としては、樹脂製等の微小なビーズであり、第１の散乱層１４２のベースとなる樹脂、すなわち、第１の単位レンズ１４１を形成する樹脂との屈折率差Δｎ１が０．０１以上、０．１２以下であるものが散乱特性等の観点から好ましい。
拡散材としては、その拡散材を含有するベースとなる樹脂との屈折率差が、０．０１以上のものを用いないと、光の散乱作用が得られない。また、第１の散乱層１４２は、正面輝度の向上や、視野角の制御等の観点から、後述の第２の散乱層１５２よりも散乱特性が小さいものが好ましい。この第２の散乱層１５２が含有する拡散材と第２の散乱層１５２のベースとなる樹脂との屈折率差Δｎ２は、大きな散乱特性を得る観点から、０．１５以上が好ましい。従って、第１の散乱層１４２に用いる拡散材と第１の散乱層１４２のベースとなる樹脂との屈折率差Δｎ１は、上述の範囲内であるものが好ましい。本実施形態では、Δｎ１＝０．１０であり、この範囲を満たしている。
なお、散乱特性とは、散乱成分によって光が散乱される度合いを示すものであり、以下の説明中、及び、特許請求の範囲においても同一の定義として用いている。散乱成分とは、光学シート等から出射する光に対して散乱させる作用を及ぼす成分であり、本実施形態では、第１の光制御シート１４及び第２の光制御シート１５は、散乱成分として、それぞれ、第１の単位レンズ１４１，第２の単位レンズ１５１のレンズ形状と、第１の散乱層１４２，後述する第２の散乱層１５２とを有している。
【００２６】
図３は、第２の光制御シート１５を、図１中に矢印で示したＳ３−Ｓ４で切断した断面の拡大図である。
第２の光制御シート１５は、出射側に凸となるように形成された第２の単位レンズ１５１が水平方向に複数配列されている。
第２の単位レンズ１５１は、図３に示した断面において、長半径ａ２＝０．０９６ｍｍ（９６μｍ）、短半径ｂ２＝０．０６ｍｍ（６０μｍ）の楕円形状の一部となっている。よって、第２の単位レンズ１５１は、その長軸が第２の光制御シート１５のシート面に対して直交して連続した楕円筒の一部となっている。第２の単位レンズ１５１のレンズ高さｈ２＝０．０４ｍｍ（４０μｍ）であり、第２の単位レンズ１５１が配列されるピッチＰ２＝０．１０ｍｍ（１００μｍ）となるように形成されている。また、第２の光制御シート１５の厚さＷ２＝１．５ｍｍであり、第１の光制御シート１４の厚さＷ１よりも厚い。第２の光制御シート１５の厚さは、１．０〜２．０ｍｍの範囲内が、成形性や耐環境性の観点から望ましい。
【００２７】
第１の単位レンズ１４１と同様に、第２の単位レンズ１５１の長半径ａ２と短半径ｂ２との比は、ａ２：ｂ２＝１．５：１〜３：１の範囲内であることが、第２の単位レンズ１５１の集光性を向上させる観点から好ましい。本実施形態では、ａ２：ｂ２＝１．６：１である。
また、第２の単位レンズ１５１のレンズ高さ２とピッチＰ２との比は、Ｐ２：ｈ２＝２．２：１〜３：１の範囲内であることが、第２の単位レンズ１５１のレンズ形状による集光作用と、成形性や耐環境性の向上とを両立する観点から好ましい。本実施形態では、Ｐ２：ｈ２＝２．５：１である。
通常、表示装置等においては、垂直方向における視野角が重要視されるので、水平方向への集光作用よりも、垂直方向への集光作用が重要視される。そのため、垂直方向における光の制御作用を有する第１の単位レンズ１４１は、そのレンズ形状の精度や配列ピッチ等の精度等が高いものが望まれるが、水平方向における光の制御作用を有する第２の単位レンズ１５１は、第１の単位レンズ１４１ほど高い精度は必要とされない。よって、第２
の単位レンズ１５１のレンズ形状を、レンズ高さｈ２とピッチＰ２との比が上述の範囲内となるようなゆるやかな形状しても、所望する集光作用と得ることができる。
また、第２の光制御シート１５は、第１の光制御シート１４に比べて厚いため、第２の単位レンズ１５１のレンズ形状を、上述のようなゆるやかな形状とすることにより、成形が容易となる。
【００２８】
本実施形態では、第２の単位レンズ１５１は、屈折率１．５７のＡＳ樹脂を用いて形成されている。なお、第２の単位レンズ１５１を形成する樹脂としては、ＰＣ樹脂や、ＭＳ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ＰＥＴ樹脂、シクロオレフィン樹脂等も用いることができる。
第２の単位レンズ１５１の観察面側（ＬＣＤパネル１１側）の表層内側部分には、拡散材を含有する第２の散乱層１５２が第２の単位レンズ１５１の凸形状に沿って形成されている。第２の散乱層１５２の膜厚ｔ２は、第２の単位レンズ１５１の頂部に相当する位置で、約２５μｍである。
なお、第２の散乱層１５２は、図３では、第２の単位レンズ１５１の頂部付近が厚く、第２の単位レンズ１５１間の谷部付近が薄く形成されているように示したが、これに限らず、例えば、第２の単位レンズ１５１の頂部付近が薄く、谷部付近が厚く形成される形態としてもよいし、第２の単位レンズ１５１の形状に沿って略均一な厚みで形成される形態としてもよい。
【００２９】
本実施形態では、第２の光制御シート１５は、第１の光制御シート１４と同様に、２層押し出し形成により形成されており、第２の散乱層１５２は、拡散材を含有しているが、ベースとなる樹脂は、第２の単位レンズ１５１と同一の樹脂（ＡＳ樹脂）で形成されているので、拡散材の有無で、第２の散乱層１５２と、第２の単位レンズ１５１の第２の散乱層１５２以外の部分とが判別できる形態となっている。
本実施形態では、第２の散乱層１５２に用いる拡散材としてアクリル系樹脂によって形成された粒径ｒ２＝５μｍの多泡ビーズを用いている。この多泡ビーズは、微細な気泡を多数含有した微小ビーズであり、その平均屈折率は、約１．２７である。第２の散乱層１５２に用いる拡散材としては、第２の散乱層１５２のベースとなる樹脂、すなわち、第２の単位レンズ１５１を形成する樹脂との屈折率差Δｎ２が、０．１５以上であるものが大きな散乱特性を得る等の観点から好ましい。本実施形態では、Δｎ２＝０．３０であり、０．１５以上である。
ここで、多泡ビーズは、多数の微細な気泡を含有しているため、屈折率として平均屈折率を用いたが、この平均屈折率とは、多泡ビーズが含有する気泡の径が光の波長に対して十分に小さい場合に、多泡ビーズ全体として見たときの平均的な屈折率である。本実施形態では、多泡ビーズが含有する気泡の径は、光の波長に対して十分小さいので、屈折率として平均屈折率を用いた。なお、多泡ビーズが含有する気泡の径が光の波長に対してある程度の大きさを有する場合には、多泡ビーズの屈折率は含有する気泡（例えば、空気）の屈折率と略等しくなり、１．０程度となる。
【００３０】
【表１】
2008305592.tif 000003
【００３１】
表１は、第１の光制御シート１４，第２の光制御シート１５の形状等に関してまとめた表である。
本実施形態では、第１の光制御シート１４と第２の光制御シート１５のうち、第２の光制御シート１５の厚さＷ２を、第１の光制御シート１４の厚さＷ１より厚くした。
本実施形態では、最も発光管１３側に設けられる第１の光制御シート１４は、面光源装置の点灯時に、発光管１３からの熱によって乾燥する等して、シートの両面での吸湿率差が、第１の光制御シート１４より出射側（ＬＣＤパネル１１側）に配置された他の光学シートに比べて生じ易く、またその値も大きい。そのため、第１の光制御シート１４は、両面の吸湿率差からＬＣＤパネル１１側に凸となるような反りが生じ易い。
【００３２】
そこで、第１の光制御シート１４よりＬＣＤパネル１１側に配置された第２の光制御シート１５の厚さを、第１の光制御シート１４より厚くすることによって、第２の光制御シートの剛性が大きくなり、第１の光制御シート１４の反りを第２の光制御シート１５によって押さえることができる。
従って、第１の光制御シート１４が反ったとしても、第１の光制御シート１４よりＬＣＤパネル１１側に配置された他のシートが、第１の光制御シート１４の反りに追従してＬＣＤパネル１１側に凸となるように反って、ＬＣＤパネル１１を圧迫することがない。よって、ＬＣＤパネル１１が圧迫されることに起因する輝度ムラや圧迫痕等の表示不良や、ＬＣＤパネル１１の破損等を防止できる。このような観点から、第２の光制御シート１５の厚さＷ２を、第１の光制御シート１４の厚さＷ１より厚くした。
【００３３】
また、第１の光制御シート１４及び第２の光制御シート１５の厚さに関しては、発光管１３側の第１の光制御シート１４の厚さをＷ１、ヤング率をＥ１とし、ＬＣＤパネル１１側の第２の光制御シート１５の厚さをＷ２、ヤング率をＥ２とするとき、下記の式を満たすことが望ましい。
Ｅ１×（Ｗ１）3＜Ｅ２×（Ｗ２）3  ・・・（式１）
これは、上述のように、第１の光制御シート１４がＬＣＤパネル１１側に凸となるように反ったとしても、第１の光制御シート１４の剛性が、ＬＣＤパネル１１側に配置された第２の光制御シート１５より小さければ、第１の光制御シート１４の反りを第２の光制御シートによって、押さえることができるからである。
このような観点から、第１の光制御シート１４及び第２の光制御シート１５は、（式１）を満たすことが好ましい。
【００３４】
第１の光制御シート１４の第１の単位レンズ１４１が配列されるピッチＰ１と、第２の光制御シート１５の第２の単位レンズ１５１が配列されるピッチＰ２は、ＬＣＤパネルの画素ピッチＰ０に対して、
Ｐ２≦Ｐ１＜Ｐ０  ・・・（式２）
という関係を満たすことが、モアレ低減や、単位レンズの収束作用、成形性の容易さ等の観点から好ましい。
【００３５】
例えば、Ｐ１≧Ｐ０である場合には、モアレが発生し易くなる。そのため、Ｐ１＜Ｐ０であることが好ましい。
通常、表示装置等においては、水平方向への集光作用よりも、垂直方向への集光作用が重要視される。そのため、垂直方向における光の制御作用を有する第１の単位レンズ１４１は、そのレンズ形状の精度や配列ピッチ等の精度が高いものが望まれる。
一方、第２の光制御シート１５はＬＣＤパネル１１側に配置されるので、モアレ防止の観点から、第２の単位レンズ１５１の配列ピッチＰ２は、画素ピッチＰ０，第１の単位レンズ１４１の配列ピッチＰ１に比べて細かく、精度の高いものが望まれる。
このような観点から、ピッチＰ１，Ｐ２，Ｐ０に関しては、（式２）を満たすことが望ましい。本実施形態では、Ｐ１＝Ｐ２＝１００μｍ、Ｐ０＝５１０μｍであり、（式２）
を満たしている。
【００３６】
ここで、第２の光制御シート１５は、水平方向における光の制御作用を有するので、第２の単位レンズ１５１は、第１の単位レンズ１４１に比べて、要求されるレンズ形状の精度等が厳しくない。そのため、本実施形態のように、第２の単位レンズ１５１の配列ピッチＰ２を、（式２）を満たすような細かいピッチとした場合に、第２の単位レンズ１５１のレンズ形状を、レンズ高さｈ２に対してピッチＰ２の比が大きい（本実施形態では、Ｐ２：ｈ２＝２．５：１）、ゆるやかな形状とすることができる。従って、第１の光制御シート１４より厚さが厚い第２の光制御シート１５であっても、所望する集光性と、成形性とを両立できる。また、第２の単位レンズ１５１をゆるやかなレンズ形状とすることにより、他の光学シートを重ねた場合に、他の光学シートに傷を付けたり、第２の単位レンズ１５１が破損したりすることを防止できる。
【００３７】
なお、第２の光制御シート１５は、第１の光制御シート１４よりＬＣＤパネル１１側に配置されるので、モアレ防止効果を高める観点から、ピッチＰ２は、画素ピッチＰ０の１／５以下であることがより好ましい。本実施形態では、ピッチＰ２は、画素ピッチＰ０の１／５である１０２μｍより小さく、高いモアレ防止効果が期待できる。また、これによりモアレが低減できるので、第２の光制御シート１５よりＬＣＤパネル１１側にさらに光拡散作用を有する光学シート等を設けなくともよくなり、輝度の低下を防止でき、生産コストを低減できる。
【００３８】
第１の光制御シート１４及び第２の光制御シート１５にそれぞれ第１の散乱層１４２及び第２の散乱層１５２を設けることによる効果は、以下の通りである。
光制御シートに散乱層を設けない場合、発光管１３間の略中央に対応する位置に形成された単位レンズへ入射する光等、光制御シートに大きな入射角度で入射する光は、光制御シートから大きな出射角度で出射する傾向がある。また、入射角度が小さい場合にも、単位レンズ界面で全反射する等して単位レンズの表面形状に沿って進む光は、光制御シートから大きな出射角度で出射する傾向がある。
そこで、第１の光制御シート１４及び第２の光制御シート１５に、それぞれ、第１の単位レンズ１４１の表面形状に沿って形成された第１の散乱層１４２、第２の単位レンズ１５１の表面形状に沿って形成された第２の散乱層１５２を形成することにより、大きな出射角度で出射する光については、それぞれの散乱層を通過する距離が長くなり、多く散乱される。従って、各散乱層を設けない場合に大きな出射角度で出射していた光の一部は、小さな出射角度に修正されて各光制御シートから出射し、また他の光の一部は、発光管１３側へ戻されて再利用され、大きな出射角度で出射する光はごく僅かとすることができる。従って、輝度ムラの低減や、正面輝度の向上、視野角範囲外に生じる不要な輝度のピークの低減を図ることができる。
【００３９】
さらに、第２の光制御シート１５は、第２の散乱層１５２に用いる拡散材として多泡ビーズを用いており、多泡ビーズと第２の単位レンズ１５１を形成する樹脂との屈折率差Δｎ２＝０．３０である。これに対して、第１の光制御シート１４は、第１の散乱層１４２に用いる拡散材として樹脂ビーズを用いており、樹脂ビーズと第１の単位レンズ１４１を形成する樹脂との屈折率差Δｎ１＝０．１０である。従って、Δｎ１＜Δｎ２であり、拡散材による光の散乱特性は、第２の散乱層１５２の方が大きい。
【００４０】
また、拡散材を含有する各散乱層全体として見たときの散乱特性、すなわち、各光制御シートにおいて、各単位レンズのレンズ形状以外の散乱成分による散乱特性の大きさに関しては、各散乱層が含有する拡散材と散乱層のベースとなる樹脂との屈折率差をΔｎ、拡散材の粒径をｒとすると、Δｎ／ｒという値を用いて、その散乱特性の大きさを比較することができる。
各散乱層において、拡散材の粒径ｒが大きい方が、拡散材に当たる光の割合が小さくなり、散乱層全体として見たときの光が散乱される割合が小さくなり、散乱特性が小さくなる。逆に、拡散材の粒径が小さい方が、拡散材に当たる光の割合が大きくなり、散乱層全体として見たときの散乱特性が大きくなる。従って、散乱層全体として見たときの散乱特性の大きさは、屈折率差Δｎに比例し、拡散材の粒径ｒに反比例すると言える。
【００４１】
よって、このΔｎ／ｒの値が大きい方が、散乱特性は大きくなり、各散乱層のΔｎ／ｒの値を比較することによって、各散乱層の散乱特性の大きさを比較することができる。
本実施形態では、各散乱層の屈折率差Δｎ１＝０．１０、Δｎ２＝０．３０であり、各拡散材の粒径ｒ１＝５μｍ、ｒ２＝５μｍであるので、Δｎ１／ｒ１＝０．１０／５＝０．０２、Δｎ２／ｒ２＝０．３０／５＝０．０６である。よって、Δｎ１／ｒ１＜Δｎ２／ｒ２であり、第２の散乱層１５２全体の散乱特性（第２の光制御シート１５の第２の単位レンズ１５１のレンズ形状以外の散乱成分による散乱特性）は、第１の散乱層１４２全体の散乱特性（第１の光制御シート１４の第１の単位レンズ１４１のレンズ形状以外の散乱成分による散乱特性）より大きい。なお、本実施形態では、各拡散材の粒径が等しい（ｒ１＝５μｍ、ｒ２＝５μｍ）ので、屈折率差Δｎ１とΔｎ２の大小によっても、散乱層全体としての散乱特性が比較できる。
【００４２】
このような散乱特性の大きい第２の散乱層１５２を設けることにより、発光管１３側へ戻って反射板１２で反射される等して再利用される光を増やすことができ、正面輝度を向上させ、輝度ムラを低減できる。
また、散乱特性の大きい第２の散乱層１５２をＬＣＤパネル１１側に配置された第２の光制御シート１５に形成することにより、第２の散乱層１５２と反射板１２との距離が大きくなり、再利用された光は最初に第２の光制御シートに入射した位置に対して、より離れた位置へ入射させることができ、また、再利用することにより視野角範囲内の出射角度で出射する光を増やすことができる。従って、発光管１３から発せられた光を、より効率よく拡散することができ、より均一に明るい面光源装置とすることができる。
さらに、第２の散乱層を設けない場合には、第２の光制御シート１５から大きな出射角度で出射する光によって、所望する視野角範囲外に輝度のピークが発生する場合がある。しかし、本実施形態では、散乱特性の大きい第２の散乱層１５２をＬＣＤパネル１１側に配置された第２の光制御シート１５に形成することにより、そのような光が散乱され、視野角範囲外の不要な輝度のピークをより確実に低減することができる。
さらにまた、単位レンズのレンズ形状以外の散乱成分による散乱特性が大きい第２の光制御シート１５と、小さい第１の光制御シート１４とを組み合わせて用いることにより、過度の散乱による正面輝度の低下を抑制し、正面輝度を向上させつつ、輝度ムラを低減する効果を高めることができる。
【００４３】
なお、各光制御シートにシート面の略法線方向から入射又は小さな入射角度で入射する光の多くは、各散乱層に対して略垂直に入射又は小さい入射角度で入射し、各単位レンズからシート面の略法線方向へ出射又は視野角範囲内へ出射する。従って、そのような光は、各散乱層を通過する距離は短く、散乱層によって受ける影響は小さい。
しかし、各散乱層によって散乱させたい光、すなわち大きな出射角度で出射する光は、その多くが、各単位レンズの界面で全反射する等して、単位レンズの表層近傍を進むため、各散乱層の膜厚に関わらず、各散乱層を通過する距離が長く、散乱層によって受ける影響は大きい。
従って、本実施形態では、各散乱層の拡散材とベースとなる樹脂との屈折率差Δｎや、屈折率差と拡散材の粒径との比Δｎ／ｒによって、散乱特性の大きさを定義している。
【００４４】
図４は、第１の光制御シート１４と発光管１３との関係を示す図である。なお、理解を容易にするために、第１の散乱層１４２は省略して示している。
第１の光制御シート１４は、発光管１３の位置に応じた輝度ムラを防止する観点から、隣り合う発光管１３間の距離、すなわち、発光管１３が配列されたピッチをＬ、発光管１３と第１の光制御シート１４との距離をｄ、第１の光制御シート１４の隣り合う第１の単位レンズ１４１間の谷部における第１の単位レンズ１４１のレンズ面に対する接面Ｔと第１の光制御シート１４のシート面の法線Ｈ方向とがなす角度の最小値をθ、第１の単位レンズ１４１の屈折率をｎとするとき、以下の２式を満たすことが望ましい。
ａｒｃｃｏｓ（ｎ×ｃｏｓ（φ＋θ））≦θ  ・・・（式３）
φ＝ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎ（ａｒｃｔａｎ（Ｌ／（２ｄ）））／ｎ）  ・・・（式４）
【００４５】
本実施形態では、図１に示すように、光源部には、発光体として線光源である発光管１３が、垂直方向に所定の間隔で配置されている。一般的に、このような光源部を用いた面光源装置等では、発光体の位置に対応した線状の輝度ムラが発生し易い。
第２の光制御シート１５は、水平方向に配列された第２の単位レンズ１５１により、主として水平方向における光の制御作用を有しており、第２の散乱層１５２を有しているといえども、垂直方向における制御作用は微弱である。
一方、第１の光制御シート１４は、発光管１３の配列方向である垂直方向の制御作用を有しているので、発光管１３からの光を垂直方向に拡散及び収束することにより、発光管１３の位置に対応した輝度ムラを低減する効果が得られる。
【００４６】
（式４）より、角度φは、発光管１３間の略中央に対応する位置に形成された隣り合う第１の単位レンズ１４１間の最も谷部から出射する光Ｌ１が、第１の光制御シート１４内でシート面の法線Ｈ方向となす角度である（図４参照）。
また、（式３）は、発光管１３から発せられた光が、発光管１３間の略中央に対応する位置に形成された隣り合う第１の単位レンズ１４１間の谷部から出射する際に、第１の単位レンズ１４１のレンズ形状によって屈折し、シート面の法線Ｈ方向（光Ｌ１）、もしくは図４中に破線で示す光Ｌ３のように、シート面の法線Ｈ方向に対してわずかに角度をなす方向（以下、これらの方向を略法線方向とする）へ出射することを意味している。
【００４７】
発光管１３間の略中央に対応する位置に形成された隣り合う第１の単位レンズ１４１間の最も谷部から出射する光がレンズ面に対する接面Ｔとなす角度の最小値θが、（式３）を満たさない場合、第１の単位レンズ１４１間の最も谷部から出射する光は、第１の光制御シート１４から大きな出射角度で出射してしまう（光Ｌ２）。そのため、発光管１３間が暗くなり、発光管１３に対応する位置が明るくなるという輝度ムラが生じてしまう。
しかし、最小値θが（式３）を満たす場合、最も谷部から出射する光は、第１の光制御シート１４の略法線方向へ出射する（光Ｌ１及び光Ｌ３）。
よって、第１の光制御シート１４において、上記（式３），（式４）が満たされることにより、発光管１３間においても、大きな出射角度で光が出射することなく、シート面の略法線方向へ出射することができる。従って、発光管１３の位置に対応した輝度ムラを低減することができる。
なお、第１の光制御シート１４が（式３），（式４）を満たす場合、図４中に示す光Ｌ１は、第１の散乱層１４２に対して略垂直に入射又は小さな入射角度で入射し、第１の散乱層１４２を通過する距離が短く、第１の散乱層１４２による影響は小さい。
【００４８】
本実施形態によれば、以下に示す効果を奏することができる。
（１）効率よく輝度を均一化及して輝度ムラを低減し、正面輝度を向上させることができるので、輝度ムラが少なく、明るさが均一であり、正面輝度の高い面光源装置、透過型表示装置とすることができる。
（２）第１の光制御シート１４と第２の光制御シート１５とは、シート面の法線方向から見たときに、各単位レンズの配列方向が直交しており、光の制御方向が直交するように配置されているので、垂直方向及び水平方向の２方向において光を容易に制御することがで
き、最適な視野角を得ることができる。
【００４９】
（３）第１の散乱層１４２及び第２の散乱層１５２を設けたので、各光制御シートから大きな出射角度で出射する光を散乱して、光源側へ戻して再利用したり、視野角範囲内の出射角度に修正して出射したりすることができる。従って、輝度ムラの低減や、正面輝度の向上を図ることができる。
【００５０】
（４）第２の散乱層１５２は、第２の単位レンズ１５１を形成する樹脂との屈折率差Δｎ２が大きい多泡ビーズを含有しているので、第１の散乱層１４２に比べて散乱特性の大きい第２の散乱層１５２を、ＬＣＤパネル１１側の第２の光制御シート１５に設ける形態となる。これにより、第２の散乱層１５２が無い場合には、第２の単位レンズ１５１からシート面の法線方向に対して大きくそれた方向へ出射する光を、第２の散乱層１５２によって散乱させて発光管１３側へ戻し、再利用する光の割合を増やすことができる。従って、より明るさが均一で輝度ムラがなく明るい面光源装置、透過型表示装置とすることができる。また、第２の単位レンズ１５１からシート面の法線方向に対して大きくそれた方向へ出射する光を散乱させるので、視野角範囲外に生じる不要な輝度のピークを低減することができる。
【００５１】
（５）第２の光制御シート１５は、第１の光制御シート１４よりも厚く、また、第１の光制御シート１４及び第２の光制御シート１５は、（式１）を満たすので、ＬＣＤパネル１１が圧迫されることによる表示不良を防止できる。
また、第２の光制御シート１５は、水平方向における光の制御作用を有しているので、その厚さＷ２が厚い場合には、第２の単位レンズ１５１のレンズ形状をゆるやかな形状とすることができ、集光性と成形性を両立できる。
（６）第１の光制御シート１４及び第２の光制御シート１５は、（式２）を満たすので、モアレ等が発生することがなく、また、容易に製造できる。
（７）第１の光制御シート１４は、（式３），（式４）を満たすので、発光管１３間の略中央に対応する位置の隣り合う第１の単位レンズ１４１間の谷部から、シート面の略法線方向へ出射する光を増やすことができ、正面方向の輝度を向上させることができ、発光管１３の位置に対応した輝度ムラを低減できる。
【００５２】
（第２実施形態）
図５は、本発明による透過型表示装置の第２実施形態を示す図である。
第２実施形態の透過型表示装置２０は、第１の光制御シート２４の形態が異なる以外は、第１実施形態の透過型表示装置１０と略同様の形態である。よって、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
第２実施形態の透過型表示装置２０は、ＬＣＤパネル１１，反射板１２，発光管１３，第１の光制御シート２４，第２の光制御シート１５，偏光反射シート１６を備えている。
第１の光制御シート２４は、拡散材を含有する第１の散乱層を備えていない点以外は、第１実施形態に示した第１の光制御シート１４と略同様の形態である。本実施形態の第１の光制御シート２４は、出射側に凸となるように形成された第１の単位レンズ２４１が垂直方向に複数配列されている。この第１の単位レンズ２４１は、第１実施形態に示した第１の単位レンズ１４１と略同様の形状であるが、第２の散乱層を備えていない。
本実施形態によれば、第１の光制御シート２４が第１の散乱層を備えていないので、製造が容易であり、生産コストを抑えることができる。
【００５３】
（変形形態）
以上説明した各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）各実施形態において、発光体として線光源である発光管１３が１次元方向に配列される例を示したが、これに限らず、例えば、２次元方向に配列された点光源であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光体を用いてもよい。この場合、第１の光制御シート１４，２４に加え、第２の光制御シート１５も（式３），（式４）を満たすことが、輝度ムラ防止の観点から好ましい。
【００５４】
（２）各実施形態において、第２の散乱層１５２は、多泡ビーズを含有する例を示したが、これに限らず、ベースとなる樹脂、すなわち第２の単位レンズ１５１を形成する樹脂との屈折率差Δｎ２が、０．１５以上である屈折率差の大きい拡散材であればよく、例えば、気泡を含有したガラスビーズや、酸化チタンや酸化バリウム等の無機物の微細粒子、酸化チタン等を含有したビーズ等を用いてもよい。
【００５５】
（３）各実施形態において、第１の単位レンズ１４１，２４１及び第２の単位レンズ１５１は、長軸がシート面に対して直交して連続する楕円筒の一部である例を示したが、これに限らず、例えば、長軸がシート面に対して直交する回転楕円体の一部としてもよい。
【００５６】
（４）各実施形態において、第２の光制御シート１５とＬＣＤパネル１１との間に、偏光反射シート１６を設ける例を示したが、これに限らず、例えば、光拡散作用を有し、出射側の面に微細な凹凸形状（マット形状）や、拡散材がコーティングされた拡散シート等を配置して、さらに輝度ムラ防止効果を高めてもよい。また、第２の光制御シート１５とＬＣＤパネル１１との間に光学シートを設けず、反射板１２，発光管１３，第１の光制御シート１４又は第１の光制御シート２４，第２の光制御シート１５で面光源装置を構成してもよい。
【００５７】
（５）各実施形態において、第１の単位レンズ１４１及び第２の単位レンズ１５１，２５１は、１種類のレンズ形状からなる例を示したが、これに限らず、例えば、複数種類のレンズからなる単位レンズとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明による透過型表示装置の第１実施形態を示す図である。
【図２】第１の光制御シート１４を、図１中に矢印で示したＳ１−Ｓ２で切断した断面の拡大図である。
【図３】第２の光制御シート１５を図１に矢印で示したＳ３−Ｓ４断面で切断した断面の拡大図である。
【図４】第１の光制御シート１４と発光管１３との関係を示す図である。
【図５】本発明による透過型表示装置の第２実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０，２０    透過型表示装置
１１    ＬＣＤパネル
１２    反射板
１３    発光管
１４，２４    第１の光制御シート
１４１，２４１    第１の単位レンズ
１４２    第１の散乱層
１５    第２の光制御シート
１５１    第２の単位レンズ
１５２    第２の散乱層
１６    偏光反射シート
【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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