(57)【要約】【課題】高輝度であり、良好な視野角を有し、薄型化・軽量化可能な面光源装置、及び、これを備えた透過型表示装置を提供する。【解決手段】面光源装置１０は、導光板単位レンズ１３１が複数配列された導光板１３と、導光板１３の入光面１３ａに対向する位置に設けられる光源部１２と、出光側の面に単位レンズ１４１が複数配列されたレンズシート１４と、少なくとも１枚配置される光学シート１５とを備えるものとした。この面光源装置１０は、単位レンズ１４１の配列方向に直交する方向に平行な透過軸を有する偏光成分の光量に対する、単位レンズ１４１の配列方向に平行な偏光軸を有する偏光成分の光量の割合を偏光度とするとき、導光板１３から出射した光の偏光度Ｖ１（％）と、面光源装置１０としての出光面から出射した光の偏光度Ｖ２（％）とは、Ｖ２−Ｖ１≧１５という関係を満たす。【選択図】図１
2013211243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出光面に、略円柱形状の一部形状又は略楕円柱形状の一部形状である導光板単位レンズが複数配列された導光板と、
前記導光板の１つの側面である入光面に対面する位置に前記入光面に沿って設けられる光源部と、
前記導光板よりも出光側に設けられ、出光側の面に略円柱形状の一部形状又は楕円柱の一部形状である凸形状の単位レンズが複数配列されたレンズシートと、
前記導光板よりも出光側に少なくとも１枚配置される光学シートと、
を備える面光源装置であって、
前記レンズシートのシート面に直交する方向から見て、前記単位レンズは、その稜線方向が前記入光面に平行な方向であり、
前記レンズシートのシート面に直交する方向から見て、前記単位レンズの配列方向に直交する方向に平行な透過軸を有する偏光成分の光量に対する、前記単位レンズの配列方向に平行な偏光軸を有する偏光成分の光量の割合を偏光度とするとき、
前記導光板から出射する光の偏光度Ｖ１（％）と、前記面光源装置としての出光面から出射する光の偏光度Ｖ２（％）とは、
Ｖ２−Ｖ１≧１５
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２】
請求項１に記載の面光源装置において、
前記レンズシートのシート面に直交する方向から見て、前記単位レンズの配列方向は、前記導光板単位レンズの配列方向に直交すること、
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、
前記レンズシートのシート面に直交する方向から見て、前記導光板単位レンズの稜線方向は、前記入光面に直交する方向であること、
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、
前記光学シートの少なくとも１枚は、光を拡散する拡散作用、もしくは、所定の偏光成分を透過して、それ以外の偏光成分を反射する作用を有すること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項５】
請求項４に記載の面光源装置において、
該面光源装置の最も出光側に、所定の偏光成分を透過して、それ以外の偏光成分を反射する作用を有する前記光学シートが位置する場合には、
前記偏光度Ｖ２は、その光学シートよりも導光板側に位置する光学部材の出光面での偏光度であること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の面光源装置と、
前記面光源装置側に設けられる第１偏光板と観察者側に設けられる第２偏光板との間に液晶層を備え、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。
【請求項７】
請求項６に記載の透過型表示装置において、
前記第１偏光板の透過軸は、該透過型表示装置の観察画面に直交する方向から見て、前記単位レンズの配列方向と平行であること、
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、面光源装置、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】
近年、面光源装置によって背面側からＬＣＤパネルを照明して映像を表示する透過型表示装置の普及には目覚ましいものがある。この透過型表示装置に用いられる面光源装置としては、エッジライト型、直下型等のものが知られている。
エッジライト型の面光源装置は、導光板の少なくとも一端面に面する位置に、光源を配置する形態であり、各種光学シートの背面側に光源を配置する直下型の面光源装置に比べて、面光源装置の厚さを薄くできる等の利点がある。そのため、エッジライト型の面光源装置を使用した液晶表示装置は、様々な用途に利用されており、その光学特性等に関する開発も盛んに行われている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６５６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
透過型表示装置の普及に伴い、透過型表示装置のさらなる薄型化、軽量化に対する要求が高まっている。
また、近年、軽量化や薄型化、消費電力の削減等に伴い、光源を導光板の一端部（例えば、画面左右方向の一方の端部）にのみ配置する面光源装置が、主に中小型の画面サイズの透過型表示装置において用いられる傾向がある。このような面光源装置の中には、導光板の出光面側にレンズ形状を形成する等により、輝度ムラの低減等を図っているものがある。
しかし、薄型化や軽量化の等のために、光源を導光板の一方の端部のみに配置したり、面光源装置に使用する光学シート等を単に削減したりすると、正面輝度の低下や視野角の低下等を招いてしまうという問題があった。
【０００５】
上述の特許文献１には、そのような、面光源装置における視野角や正面輝度の向上等と、薄型化、軽量化等を両立する構成に関しては、一切開示されていない。
【０００６】
本発明の課題は、高輝度であり、良好な視野角を有し、薄型化・軽量化可能な面光源装置、及び、これを備えた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、出光面（１３ｃ）に、略円柱形状の一部形状又は略楕円柱形状の一部形状である導光板単位レンズが複数配列された導光板と、前記導光板の１つの側面である入光面（１３ａ）に対面する位置に前記入光面に沿って設けられる光源部（１２）と、前記導光板よりも出光側に設けられ、出光側の面に略円柱形状の一部形状又は楕円柱の一部形状である凸形状の単位レンズ（１４１）が複数配列されたレンズシート（１４）と、前記導光板よりも出光側に少なくとも１枚配置される光学シート（１５）と、を備える面光源装置であって、前記レンズシートのシート面に直交する方向から見て、前記単位レンズは、その稜線方向が前記入光面に平行な方向であり、前記レンズシートのシート面に直交する方向から見て、前記単位レンズの配列方向に直交する方向に平行な透過軸を有する偏光成分の光量に対する、前記単位レンズの配列方向に平行な偏光軸を有する偏光成分の光量の割合を偏光度とするとき、前記導光板から出射する光の偏光度Ｖ１（％）と、該面光源装置としての出光面から出射する光の偏光度Ｖ２（％）とは、Ｖ２−Ｖ１≧１５という関係を満たすこと、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、前記レンズシート（１４）のシート面に直交する方向から見て、前記単位レンズ（１４１）の配列方向は、前記導光板単位レンズ（１３１）の配列方向に直交すること、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、前記レンズシート（１４）のシート面に直交する方向から見て、前記導光板単位レンズ（１３１）の稜線方向は、前記入光面に直交する方向であること、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、前記光学シート（１５）の少なくとも１枚は、光を拡散する拡散作用、もしくは、所定の偏光成分を透過して、それ以外の偏光成分を反射する作用を有すること、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４に記載の面光源装置において、該面光源装置の最も出光側に、所定の偏光成分を透過して、それ以外の偏光成分を反射する作用を有する前記光学シート（１５）が位置する場合には、前記偏光度Ｖ２は、その光学シートよりも導光板（１３）側に位置する光学部材の出光面での偏光度とすること、を特徴とする面光源装置（１０）である。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の面光源装置（１０）と、前記面光源装置側に設けられる第１偏光板（１１２）と観察者側に設けられる第２偏光板（１１３）との間に液晶層（１１１）を備え、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。
請求項７の発明は、請求項６に記載の透過型表示装置において、前記第１偏光板（１１２）の透過軸は、該透過型表示装置の観察画面に直交する方向から見て、前記単位レンズ（１１４）の配列方向と平行であること、を特徴とする透過型表示装置（１）である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高輝度であり、十分な視野角を有し、良好な照明を行う面光源装置、及び、高輝度であり、十分な視野角を有し、良好な映像を表示できる透過型表示装置とすることができる。また、そのような面光源装置及び透過型表示装置の薄型化・軽量化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の表示装置１の構成を説明する図である。
【図２】実施形態の表示装置１における導光板１３、レンズシート１４、下偏光板１１２の関係を示す図である。
【図３】実施形態の導光板単位レンズ１３１の形状を説明する図である。
【図４】実施形態のレンズシート１４の単位レンズ１４１を説明する図である。
【図５】入射角度と偏光状態（Ｐ波、Ｓ波）による反射率との関係の例を示す図である。
【図６】レンズシート１４における、正面方向へ出射する光の様子と、入射角と偏光状態とを示す図である。
【図７】各測定例に用いられるプリズムシートＡ、プリズムシートＢを説明する図である。
【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、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。
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。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。
さらに、本明細書において、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。なお、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。
また、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】
（実施形態）
図１は、本実施形態の表示装置１の構成を説明する図である。
図２は、本実施形態の表示装置１における導光板１３、レンズシート１４、下偏光板１１２の関係を示す図である。
表示装置１は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル１１と、ＬＣＤパネル１１を背面側から照明する面光源装置１０とを備えている。なお、表示装置１には、説明等は省略するが、この他に、表示装置として動作するために必要とされる通常の機器が備えられている。この表示装置１は、例えば、液晶テレビジョン等として使用される。
面光源装置１０は、光源部１２、導光板１３、レンズシート１４、光学シート１５等を備えるエッジライト型の面光源装置（バックライト）である。
【００１２】
なお、図中及び以下の説明において、理解を容易にするために、表示装置１の使用状態において、観察者がＬＣＤパネル１１を正面から観察した場合の画面上下方向（画面垂直方向）をＹ方向（Ｙ１−Ｙ２方向）、画面左右方向（画面水平方向）をＸ方向（Ｘ１−Ｘ２方向）、厚み方向（奥行方向、ＬＣＤパネル１１の観察画面に直交する方向）をＺ方向（Ｚ１−Ｚ２方向）とする。
観察者Ｏは、観察者側となるＺ２側から背面側となるＺ１側に向けて、ＬＣＤパネル１１の画面の表示を視認する。また、レンズシート１４やＬＣＤパネル１１の厚み方向（Ｚ方向）においては、Ｚ１側は、光の入射側（入光側）であり、Ｚ２側は光の出射側（出光側）となる。
特に断りが無い場合、以下の説明において、画面左右方向、画面上下方向、厚み方向とは、この表示装置１の使用状態における画面左右方向（Ｘ方向）、画面上下方向（Ｙ方向）、厚み方向（Ｚ方向）であるとする。
【００１３】
ＬＣＤパネル１１は、透過型の映像表示部であり、面光源装置１０側（入光側、Ｚ１側）に配置された下偏光板１１２と、観察者側（出光側、Ｚ２側）に配置された上偏光板１１３と、下偏光板１１２と上偏光板１１３との間に配置される液晶層１１１とを有している。
液晶層１１１は、不図示の２枚のガラス基板と、このガラス基板の間に封入され、マトリクス状に配列された複数の液晶セルを有している。この液晶セルは、１つの画素を形成する領域ごとに電界印加され、この電界印加によって、液晶セルの配向方向が変化する。
下偏光板１１２及び上偏光板１１３は、それぞれ液晶層１１１のガラス基板の入射側、出射側に配置された偏光板である。
下偏光板１１２及び上偏光板１１３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（本実施形態では、Ｐ波）を透過させ、この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（本実施形態では、Ｓ波）を吸収する機能を有している。
【００１４】
本実施形態では、下偏光板１１２の透過軸（偏光軸）及び上偏光板１１３の透過軸（偏光軸）は、ＬＣＤパネル１１の表面（表示装置１の観察画面）に直交する方向（正面方向）から見て、直交している。図２（ｃ）中に矢印Ａで示すように、表示装置１の観察画面に直交する方向（正面方向、Ｚ方向）から見て、下偏光板１１２の透過軸は、画面左右方向（Ｘ方向）に平行である。また、図示しないが、上偏光板１１３の透過軸は、画面上下方向（Ｙ方向）に平行である。なお、本明細書において、「平行」、「直交」とは、厳密な平行や直交の状態だけでなく、平行や直交とみなせる状態（略平行、略直交）も含むものとする。
また、図２に示すように、下偏光板１１２の透過軸の方向（図２（ｃ）中に示す矢印Ａの方向）は、ＬＣＤパネル１１の表面に直交する方向（Ｚ方向）から見て、後述するレンズシート１４の単位レンズ１４１の配列方向に平行である。
【００１５】
面光源装置１０から出射し、下偏光板１１２を透過した特定方向の偏光成分（本実施形態では、Ｐ波）は、電界印加された液晶セルを通過する際にはその偏光方向を９０°回転させ、電界印加されていない液晶セルを通過する際にはその偏光方向を維持する。従って、液晶セルへの電界印加の有無によって、下偏光板１１２を透過した特定方向の偏光成分（Ｐ波）が、上偏光板１１３を透過するか、あるいは、上偏光板１１３で吸収されて遮断されるかを制御できる。そして、このような液晶セルへの電界印加により、ＬＣＤパネル１１では、面光源装置１０からの光の透過又は遮断を画素ごとに制御し、映像を表示可能とする。
本実施形態のＬＣＤパネル１１は、例えば、ＩＰＳ方式等、各種方式のものを使用可能である。
【００１６】
光源部１２は、ＬＣＤパネル１１を背面から照明する光を発する部分である。本実施形態の光源部１２は、導光板１３の画面左右方向の一方であるＸ１側の端面となる入光面１３ａに面する位置に設けられている。なお、これに限らず、光源部１２は、画面左右方向の他方の面１３ｂを入光面としてＸ２側に配置してもよい。
本実施形態の光源部１２は、点光源１２１であるＬＥＤが、入光面１３ａに沿って画面上下方向（Ｙ方向）に等間隔で複数配列されている。
【００１７】
導光板１３は、光を導波させる略平板状の部材である。導光板１３は、光源部１２が発する光を入光面１３ａから入射させ、出光面１３ｃ及び背面１３ｄで全反射させながら、対向する面１３ｂ側へと画面左右方向（Ｘ方向）に導光しながら、適宜出光面１３ｃからレンズシート１４側へ出射させる。
本実施形態の導光板１３は、その出光面１３ｃ側に、導光板単位レンズ１３１が複数配列されたレンチキュラーレンズ形状を有している。
【００１８】
図３は、本実施形態の導光板単位レンズ１３１の形状を説明する図である。図３では、導光板単位レンズ１３１の配列方向に平行であって導光板１３の厚み方向に平行な断面（ＹＺ面）での断面の一部を示している。
導光板単位レンズ１３１は、出光側（Ｚ２側，ＬＣＤパネル１１側）に凸となる柱状のレンズである。本実施形態の導光板単位レンズ１３１は、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である。この導光板単位レンズ１３１は、画面左右方向（Ｘ方向）を長手方向（稜線方向）とし、画面上下方向（Ｙ方向）に複数配列されている。この導光板単位レンズ１３１は、略円柱形状の一部形状としてもよいし、複数種類の楕円柱形状等の曲面を組み合わせてなる形状としてもよい。また、例えば、底角が５５〜６５°程度の略二等辺三角柱形状であり、頂部が比較的大きな曲率半径を有する曲面で形成された形状としてもよい。
なお、この導光板１３の板面は、ＬＣＤパネル１１の観察画面に平行であり、導光板１３の厚み方向（Ｚ方向）は、観察画面の正面方向である。
【００１９】
図３に示す断面において、導光板単位レンズ１３１の配列ピッチをＰ１とし、レンズ高さをＨ１（厚み方向（Ｚ方向）における導光板単位レンズ１３１の頂点１３１ｔから導光板単位レンズ１３１間の谷部の谷底となる点１３１ｖまでの寸法）とする。また、この導光板１３の厚み（厚み方向（Ｚ方向）における導光板単位レンズ１３１の頂点１３１ｔから背面１３ｄの寸法）をＤ１とする。
本実施形態の導光板１３では、導光板単位レンズ１３１配列ピッチＰ１は、配列方向におけるレンズ幅Ｗ１に等しい。
この導光板単位レンズ１３１は、出光面１３ｃに形成され、導光板１３の光の導光方向に直交する方向に配列されているので、導光方向に直交する方向における光線制御作用を有する。
【００２０】
なお、導光板１３は、出光面１３ｃの導光板単位レンズ１３１によるレンチキュラーレンズ形状に加えて、以下のような構成を備えていてもよい。
例えば、導光板１３は、背面１３ｄには、印刷等によりドット（不図示）等が形成された形態としてもよい。
導光板１３は、背面１３ｄに、正面方向から見て、上述の導光板単位レンズ１３１と直交する方向に複数配列された不図示の単位プリズム又は単位レンズが配列された背面側光学形状を有する形態としてもよい。
導光板１３は、光の導光方向（Ｘ方向）に沿って入光面１３ａから離れるにつれてその厚みＤ１が薄くなる形態としてもよい。
導光板１３は、その内部に光を拡散する拡散材を含有する形態としてもよい。
導光板１３は、上述の構成を適宜組み合わせた形態としてもよい。
本実施形態の導光板１３は、導光板単位レンズ１３１によるレンチキュラーレンズ形状を備えているが、背面１３ｄは略平面状であり、拡散材を含有せず、厚みの変化を有しない形態である。
【００２１】
導光板１３は、例えば、アクリル系樹脂や、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）樹脂等を用いて作製される。また、この導光板１３は、例えば、押し出し成型や、射出成型等により作製可能である。なお、導光板は、基板となる熱可塑樹脂製等の板状の部材の出光面に、紫外線硬化型樹脂等によってレンチキュラーレンズ形状をＵＶ成型法等によって形成してもよい。
【００２２】
導光板１３よりも背面側（Ｚ１側）には、光を反射可能な板状の部材である不図示の反射板が設けられている。この反射板は、背面側へ向かう光を反射して、導光板１３へ向ける機能を有している。反射板は、鏡面反射性（正反射性）を有するものや、白色のシート等のように拡散反射性を有するもの等を適宜選択して使用できる。
反射板は、特に、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、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等といった、所謂、鏡面反射を可能とする反射板を使用することが、集光性や、光の利用効率を向上させるという観点から好ましい。
【００２３】
レンズシート１４は、導光板１３よりも出光側に配置され、導光板１３から出射した光の方向を制御する作用を有する光学部材である。
図４は、本実施形態のレンズシート１４の単位レンズ１４１を説明する図である。図４では、レンズシート１４をシート面に直交し（Ｚ方向）、かつ、単位レンズ１４１の配列方向（Ｘ方向）に平行な断面（ＸＺ面）の一部を拡大して示している。
レンズシート１４は、そのＬＣＤパネル１１側（出光側、Ｚ２側）の面に、ＬＣＤパネル１１側に凸となる柱状の単位レンズ１４１が複数配列されている。本実施形態の単位レンズ１４１は、図４に示すように、その長軸がシート面に直交する略楕円柱形状の一部形状であり、画面上下方向（Ｙ方向）を長手方向（稜線方向）とし、画面左右方向（Ｘ方向）に配列されている。このレンズシート１４のシート面は、ＬＣＤパネル１１の観察画面に平行であり、厚み方向（Ｚ方向）は、観察画面の正面方向に平行である。
【００２４】
なお、単位レンズ１４１は、略円柱の一部形状としてもよいし、複数種類の楕円柱形状等の曲面を組み合わせてなる形状としてもよい。また、例えば、底角が５５〜６５°程度の略二等辺三角柱形状であり、頂部が比較的大きな曲率半径を有する曲面で形成された形状としてもよい。
図１や図２に示すように、シート面に直交する方向（Ｚ方向）から見て、単位レンズ１４１の配列方向は、導光板１３の導光板単位レンズ１３１の配列方向に直交しており、下偏光板１１２の透過軸に平行である。
【００２５】
単位レンズ１４１は、その配列ピッチ（頂点１４１ｔ間の距離）がＰ２であり、レンズ高さ（厚み方向（Ｚ方向）における単位レンズ１４１の頂点１４１ｔから単位レンズ１４１間の谷部の谷底となる点１４１ｖまでの寸法）がＨ２である。また、このレンズシート１４の厚さ（厚み方向（Ｚ方向）における頂点１４１ｔから入射面１４ａまでの寸法）がＤ２である。本実施形態の単位レンズ１４１は、この配列ピッチＰ２が配列方向におけるレンズ幅Ｗ２に等しい。
レンズシート１４は、アクリル系樹脂や、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、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、ＣＯＰ樹脂、ＰＳ（ポリスチレン）樹脂等のような液晶テレビ用途として使用可能な耐熱性を有する熱可塑性樹脂を押し出し成型することにより形成される。なお、紫外線硬化型樹脂等により、ＰＥＴ樹脂製や、ＰＣ樹脂製等のシート状の基材上にＵＶ成型法等によって単位レンズ１４１を形成し、レンズシート１４を作製することも可能である。
【００２６】
光学シート１５は、レンズシート１４よりも出光側（Ｚ２側）又は入光側（Ｚ１側）に配置され、各種光学機能を備えるシートである。本実施形態では、図１に示すように、光学シート１５がレンズシート１４よりも出光側（Ｚ２側）に配置されている例を挙げて示しているが、レンズシート１４よりも入光側（Ｚ１側）に配置してもよい。
この光学シート１５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としてもよいし、光を拡散する作用を有する拡散シート等としてもよい。
なお、光学シート１５として、偏光選択反射シートを用いる場合には、この面光源装置１０の最も出光側（即ち、ＬＣＤパネル１１の入光側）に配置することが、光の利用効率を高め、輝度を向上させる観点から好ましい。また、光学シート１５として偏光選択反射シートを用いる場合には、その光学シートを透過する偏光の偏光軸は、シート面の法線方向（Ｚ方向）から見て、下偏光板１１２の透過軸（図２（ｃ）参照）と平行であることが、光の利用効率を高め、輝度を向上させる観点から好ましい。
【００２７】
光学シート１５として偏光選択反射シートを用いる場合には、例えば、ＤＢＥＦ（住友スリーエム株式会社製）を使用することができる。
また、光学シート１５として拡散シートを用いる場合には、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、出光面側にマイクロレンズアレイが形成され光を拡散する作用を有するマイクロレンズシート等を用いることができる。
【００２８】
図５は、入射角度と偏光状態（Ｐ波、Ｓ波）による反射率との関係の例を示す図である。
図５に示すように、Ｐ波とＳ波では、その入射角によって、反射率が異なる。そのため、導光板１３やレンズシート１４を透過したＰ波及びＳ波の透過率もその入射角によって異なってくる。
図６は、レンズシート１４における、正面方向へ出射する光の様子と、入射角と偏光状態とを示す図である。図６（ａ）は、単位レンズ１４１の配列方向（Ｘ方向）において、レンズシート１４に入射し、レンズシート１４からシート面に直交する方向（Ｚ方向）に出射する光の光路を模式的に示した図であり、図６（ｂ）は、レンズシート１４における入射角度と偏光状態（Ｐ波、Ｓ波）による透過率を示すグラフである。
レンズシート１４では、図６（ａ），（ｂ）に示すように、レンズシート１４に対して入射角が約０〜５０°で入射した光が、略正面方向へ出射される。即ち、レンズシート１４では、図６（ｂ）に示すように、レンズシート１４を透過して正面方向へ出射する光におけるＰ波、Ｓ波の比率は、Ｐ波の方がＳ波に比べて多くなる。
従って、レンズシート１４を配置することにより、下偏光板１１２に対してＰ波をより効果的に透過させることができ、輝度を向上させることができる。
【００２９】
本実施形態の面光源装置１０は、その出光面から出射する光の偏光度Ｖ２が、導光板からの出射光の偏光度Ｖ１に比べて高くなることが好ましい。なお、ここで、偏光度Ｖ２は、面光源装置１０が偏光選択反射シートを最も出光面側に備える場合には、偏光選択反射シートを除いて最も出光面側となる光学部材の出光面での偏光度であるとする。
ここで、偏光度Ｖとは、ある出光面からの出射光に含まれる２つの偏光成分の比を示すものであり、偏光成分の偏りを示している。なお、偏光成分の１つは、その偏光軸が、画面左右方向（Ｘ方向）に平行であり、もう１つの偏光成分は、その偏光軸が、画面上下方向（Ｙ方向）に平行であるものとする。この偏光度Ｖ（％）は、偏光軸が画面上下方向（Ｙ方向）に平行な偏光成分の光量Ｖｙに対する、偏光軸が画面左右方向（Ｘ方向）に平行な偏光成分の光量Ｖｘの割合であり、Ｖ＝（Ｖｘ／Ｖｙ）×１００という式で表される。
導光板１３の出光面１３ｃから出射する光の偏光度Ｖ１（％）は、出光面１３ｃから出射する光において、画面左右方向（Ｘ方向）に偏光軸を有する偏光成分の光量Ｖ１ｘ、画面上下方向（Ｙ方向）に偏光軸を有する偏光成分の光量Ｖ１ｙとするとき、Ｖ１＝Ｖ１ｘ／Ｖ１ｙ×１００という式で得られる。
【００３０】
次に、面光源装置１０の最も出光側（Ｚ２側）に位置するシート（ただし、偏光選択反射シートは除く）の出光面から出射する光の偏光度Ｖ２（％）は、最も出光側（Ｚ２側）に位置するシート（偏光選択反射シートを除いて）の出光面から出射する光において、画面左右方向（Ｘ方向）に偏光軸を有する偏光成分の光量Ｖ２ｘ、画面上下方向（Ｙ方向）に偏光軸を有する偏光成分の光量Ｖ２ｙとするとき、Ｖ２＝Ｖ２ｘ／Ｖ２ｙ×１００という式で得られる。
本実施形態の面光源装置では、偏光度Ｖ２と偏光度Ｖ１との差Ｖ２−Ｖ１の値が、１５％以上とすることが好ましい。差Ｖ２−Ｖ１の値が大きいほうが、下偏光板１１２を透過する光の量が大きくなり、光の利用効率の向上や、正面輝度の向上という効果が得られる。従って、この条件を満たすことが好ましい。
【００３１】
以上のことから、本実施形態によれば、レンズシート１４によって、Ｐ波の比率が増え、このＰ波の偏光軸（Ｘ方向）と、下偏光板１１２の透過軸（Ｘ方向）とが平行となる。従って、下偏光板１１２を透過する光量が増え、光の利用効率が向上し、正面輝度の上昇を図ることができる。
また、本実施形態によれば、レンズシート１４の単位レンズ１４１は、導光板１３の導光方向に平行な画面左右方向（Ｘ方向）に配列されているので、画面左右方向における光線制御作用を有し、画面左右方向において良好な広い視野角を実現することができ、かつ、特に導光方向（Ｘ方向）において生じやすい正面方向（Ｚ方向）に対するピーク角度のずれを低減できる。特に、本実施形態のようにＬＣＤパネル１１を備える透過型表示装置１では、画面左右方向の視野角が広いことがより好まれる。従って、本実施形態によれば、高品位の表示装置とすることができる。
また、本実施形態によれば、導光板１３の導光方向（Ｘ方向）に対して直交する方向である画面上下方向（Ｙ方向）に導光板単位レンズ１３１が配列されるので、画面上下方向における視野角も好適に制御でき、かつ、輝度ムラの低減等を図ることができる。
【００３２】
ここで、本実施形態の面光源装置１０の実施例及び比較例に相当する測定例１〜１７の面光源装置を作製し、その正面輝度や、視野角特性を示す半値角、サイドローブの発生の有無等に関して測定を行い、評価した。
各測定例の面光源装置において、光源部１２は、各導光板の画面左右方向の一方の端部に配置されており、正面方向から測定者が観察した場合、画面左右方向左側に位置している。この光源部１２は、ＬＥＤを点光源１２１として使用している。
また、各測定例の表示装置において、反射板は、鏡面反射性のものを用いている。
各測定例に用いられた導光板１３は、アクリル樹脂製であり、その厚さが４ｍｍである。また、各測定例の導光板１３の出光面１３ｃに形成される導光板単位レンズ１３１は、配列ピッチＰ１＝９３μｍ、レンズ高さＨ１＝３８μｍである。
各測定例の面光源装置において、レンズシート等の光学シートの形状及び枚数等は異なっており、以下には、各測定例の面光源装置が備えている光学シート等について説明する。
【００３３】
レンズシート１４は、本実施形態のレンズシート１４の実施例である。このレンズシート１４は、ＰＣ樹脂製であり、その厚さが２８０μｍである、またこのレンズシート１４の単位レンズ１４１は、配列ピッチＰ２＝５０μｍ、レンズ高さＨ２＝２５μｍである。
図７は、各測定例に用いられるプリズムシートＡ、プリズムシートＢを説明する図である。
プリズムシートＡ，Ｂは、ＰＥＴ樹脂製のシート状の基材の片面に、ウレタン系紫外線硬化樹脂製の単位プリズムが複数配列されている。このプリズムシートＡ，Ｂの単位プリズムは、二等辺三角柱形状であり、配列ピッチが５０μｍ、プリズム高さが２５μｍである。プリズムシートの厚さは、２８０μｍである。
プリズムシートＡは、図７（ａ）に示すように、画面左右方向（Ｘ方向）に単位プリズムが配列されており、プリズムシートＢは、画面上下方向（Ｙ方向）に単位プリズムが配列されている。
拡散シートＡは、ヘイズ値が９４．８％の無指向性の光拡散シート（ＳＫＣ社製、ＣＨ２７３）である。
拡散シートＢは、ヘイズ値が９４．８％の無指向性の光拡散シート（ＳＫＣ社製、ＣＨ２７３）である。即ち、拡散シートＡ及び拡散シートＢは、配置される位置が異なるが、同じ部材である。
偏光選択反射シートは、住友スリーエム株式会社製のＤＢＥＦである。この偏光選択反射シートは、その透過軸が、画面左右方向（Ｘ方向）に平行である。
【００３４】
以下、各測定例の面光源装置に備えられるレンズシート等について説明する。
測定例１は、導光板１３よりも出光側にレンズシート等は備えていない面光源装置である。その正面輝度及び偏光度は他の測定例の正面輝度比や偏光度の基準となるものである。この測定例１の偏光度は、導光板１３から出射した光の偏光度に相当する。
測定例２は、導光板１３よりも出光側（Ｚ２側）にレンズシート１４を備える面光源装置である。
測定例３は、導光板１３よりも出光側にプリズムシートＡを備える面光源装置である。
測定例４は、導光板１３よりも出光側に、導光板１３側（Ｚ１側）から順に、レンズシート１４、偏光選択反射シートを備える面光源装置である。
測定例５は、導光板１３よりも出光側に、導光板１３側から順に、プリズムシートＡ、偏光選択反射シートを備える面光源装置である。
測定例６は、導光板１３よりも出光側に、導光板１３側から順に、レンズシート１４、拡散シートＡを備える面光源装置である。
測定例７は、導光板１３よりも出光側に、導光板１３側から順に、プリズムシートＡ、拡散シートＡを備える面光源装置である。
【００３５】
測定例８は、導光板１３よりも出光側に、拡散シートＢを備える面光源装置である。
測定例９は、導光板１３よりも出光側に、導光板１３側から順に、拡散シートＢ、レンズシート１４を備える面光源装置である。
測定例１０は、導光板１３よりも出光側に、導光板１３側から順に、拡散シートＢ、プリズムシートＡを備える面光源装置である。
測定例１１は、導光板１３よりも出光側に、導光板１３側から順に、拡散シートＢ、プリズムシートＢを備える面光源装置である。
測定例１２は、導光板１３よりも出光側に、導光板１３側から順に、拡散シートＢ、レンズシート１４、偏光選択反射シートを備える面光源装置である。
測定例１３は、導光板１３よりも出光側に、導光板１３側から順に、拡散シートＢ、プリズムシートＡ、偏光選択反射シートを備える面光源装置である。
測定例１４は、導光板１３よりも出光側に、導光板１３側から順に、拡散シートＢ、プリズムシートＢ、偏光選択反射シートを備える面光源装置である。
【００３６】
測定例１５は、導光板１３よりも出光側に、導光板１３側から順に、拡散シートＢ、レンズシート１４、拡散シートＡを備える面光源装置である。
測定例１６は、導光板１３よりも出光側に、導光板１３側から順に、拡散シートＢ、プリズムシートＡ、拡散シートＡを備えている。
測定例１７は、導光板１３よりも出光側に、導光板１３側から順に、拡散シートＢ、プリズムシートＢ、拡散シートＡを備えている。
上述の測定例４，６，９，１２，１５の面光源装置は、本実施形態の面光源装置の実施例に相当する。また、測定例１〜３，５，７，８，１０，１１，１３，１４，１６，１７は、比較例に相当する。
【００３７】
【表１】
2013211243.tif 000003
【００３８】
表１は、各測定例の面光源装置の構成と、半値幅、サイドローブの発生の有無、ピーク角度、正面輝度比、偏光度等の各種評価結果とを示す表である。
半値幅及びピーク角度に関しては、暗室環境下において、各測定例の面光源装置を点灯し、面光源装置としての出光面の幾何学的中心となる点を通る画面上下方向（Ｙ方向）及び画面左右方向（Ｘ方向）における出射角度ごとの輝度を、視野角特性評価装置（ＥＬＤＩＭ社製  視野角特性評価装置ＥＺＣｏｎｔｒａｓｔ）を用いて測定し、画面上下方向及び画面左右方向において、それぞれ、輝度がピークとなる角度をピーク角度とした。また、輝度のピークを１．０とし、ピークに対して１／２となる輝度を有する角度間の幅を半値幅（半値全幅）として算出した。なお、画面上下方向（Ｙ方向）及び画面左右方向（Ｘ方向）における出射角度は、画面上下方向（Ｙ方向）において、法線方向に対して上側（Ｙ２側）を正、下側（Ｙ１側）を負とし、画面左右方向（Ｘ方向）において、法線方向に対して右側（Ｘ２側）を正、左側（Ｘ１側）を負とした。
ピーク角度は、それぞれ面光源装置の出光面の法線方向（Ｚ方向）に対して±５°以内であるものを良とし、±５°を超えるものを不可とした。
この半値幅は、面光源装置の視野角特性を表す。半値幅は、画面上下方向及び画面左右方向において、いずれも３５°以上となるものを良とし、少なくとも一方がそれ未満となるものを不可とした。
【００３９】
正面輝度比に関しては、暗室環境下において、面光源装置を点灯し、面光源装置としての出光面の幾何学的中心を通り、出光側法線方向（Ｚ２側）８００ｍｍの位置から、輝度計（コニカミノルタ社製  分光放射輝度計ＣＳ−１０００）を用いてその出光面の幾何学的中心における輝度を測定した。そして、測定例１の正面輝度を基準（１００％）とし、各測定例の正面輝度の比を算出した。
一般に、面光源装置において、正面輝度は、高いほうが好ましい。ここでは、測定例１の正面輝度に対して、正面輝度比が２５０％となるものを良とし、正面輝度比が２５０％未満となるものを不可とした。
【００４０】
サイドローブに関しては、上述の半値幅及びピーク角度の測定において、視野角特性評価装置（ＥＬＤＩＭ社製  視野角特性評価装置ＥＺＣｏｎｔｒａｓｔ）によって得られた不図示の視野角分布曲線に基づいて、サイドローブの発生の有無を評価した。面光源装置においてサイドローブが生じると、光の利用効率の低下等を招くため好ましくない。従って、サイドローブが発生していないものを良とし、発生しているものを不可とした。
【００４１】
偏光度Ｖ１，Ｖ２の算出方法は、以下の通りである。
偏光度Ｖ１は、測定例１の面光源装置の偏光度に相当する。
そこで、暗室環境下において、測定例１の面光源装置を点灯し、面光源装置としての出光面の幾何学的中心を通り、出光側法線方向（Ｚ２側）８００ｍｍの位置から、透過軸がＸ方向に平行な偏光板を透過した光（本実施形態では、Ｐ波）の輝度Ｖ１ｘ、透過軸がＹ方向に平行な偏光板を透過した光（本実施形態では、Ｓ波）の輝度Ｖ１ｙを、輝度計（コニカミノルタ社製  分光放射輝度計ＣＳ−１０００）により測定した。そして、Ｖ１＝（Ｖ１ｘ／Ｖ１ｙ）×１００という式から偏光度Ｖ１を算出した。
偏光度Ｖ２は、他測定例の面光源装置を点灯し、同様の位置から、透過軸がＸ方向に平行な偏光板を透過した光（本実施形態では、Ｐ波）の輝度Ｖ２ｘ、透過軸がＹ方向に平行な偏光板を透過した光（本実施形態では、Ｓ波）の輝度Ｖ２ｙを、上述の輝度計により測定し、Ｖ２＝（Ｖ２ｘ／Ｖ２ｙ）×１００という式から偏光度Ｖ２を算出した。
偏光度Ｖ２の評価は、差Ｖ２−Ｖ１の値が、１５％以上となるものを良とし、１５％未満のものを不可とした。
【００４２】
総合評価は、以上の結果から判断した。１つでも不可であるとの評価を受けたものは、不可とし、全て良であると評価されたものを良として判定した。
【００４３】
表１に示す測定例１の評価結果は、即ち、導光板１３の評価結果に相当し、偏光度や正面輝度は、他の測定例の評価において基準となる。測定例１では、半値幅は十分であり、サイドローブの発生もない。しかし、画面左右方向（Ｘ方向）におけるピーク角度が７５〜８０°の方向に存在している。これは、光源部１２を一方の端部にのみ備える、所謂、１灯式のエッジライトの面光源装置に特有の傾向である。従って、このままでは、面光源装置としての使用には適さない。
測定例１，２，３，８に示すように、導光板１３の出光側にレンズシート等の光学部材を１枚積層しただけでは、ピーク角度（特に画面左右方向のピーク角度）や、正面輝度、画面左右方向（Ｘ方向）の半値幅等が改善されていない。また、組み合わせる光学部材によっては、測定例３のように、サイドローブが発生している。
測定例２，３に示すように、レンズシート１４とプリズムシートＡでは、レンズシートを備える測定例２の方が、サイドローブの低減や、偏光度の向上等の効果が得られた。この差異は、測定例４，５、測定例６，７、測定例９，１０、測定例１２，１３、測定例１５，１６に示すように、さらに他の光学部材（偏光選択反射シートや、拡散シート）を積層した場合にも、同様の傾向を有しており、レンズシート１４を備える測定例の方が、良好であった。
【００４４】
また、プリズムシートＡと同様の単位プリズムを備えるがその配列方向が画面上下方向に平行なプリズムシートＢを備える測定例１１，１４，１７では、プリズムシートＡを備える測定例１０，１３，１６に比べて、画面上下方向の半値幅が狭く、偏光度Ｖ２も低く、評価は不可であった。また、組み合わせる光学部材によっては、測定例１１のようにサイドローブが発生したり、測定例１７のようにピーク角度が正面方向に対して大きくずれたりする等していた。
【００４５】
また、測定例２に示すように、導光板１３の上に、レンズシート１４を備えただけでは、ピーク角度や正面輝度、半値幅は改善されていない。これに対して、少なくとも１枚、レンズシートの入光側（Ｚ１側）又は出光側（Ｚ２側）に光学シートを配置した測定例４，６，９，１２，１５では、測定例２に比べて、画面左右方向（Ｘ方向）の半値幅が広がり、正面輝度が向上し、ピーク角度も０°とすることができた。また、測定例４，６，９，１２，１５では、他の光学シートを積層した状態であっても、偏光度は高く維持され、サイドローブの低減効果も得られた。
【００４６】
上述のように、実施例である測定例４，６，９，１２，１５の面光源装置では、正面輝度が高く、良好な広い視野角を有し、サイドローブ等のない良好な面光源装置とすることができる。また、これらの実施例である測定例４，６，９，１２，１５の面光源装置とすれば、面光源装置としての出光面の法線方向（Ｚ方向）に対するピーク角度のずれもなく、偏光度も高く、下偏光板１１２の透過軸に平行な偏光軸を有する偏光をより多く出射できるので、光の利用効率を向上でき、明るい照明を行うことができる。
特に、測定例４，６，９の面光源装置では、導光板１３の出光側には２枚しか光学部材を配置していないので、良好な光学特性を有しながら、面光源装置の薄型化・軽量化を実現できる。
【００４７】
以上のことから、本実施形態によれば、正面輝度が高く、良好な広い視野角を有し、サイドローブがなく、光の利用効率も高い良好な面光源装置及び表示装置とすることができる。
また、本実施形態によれば、光源部を導光板の１端部に設けた形態とし、導光板に組み合わせて使用される光学部材の点数を削減した構成とすることも可能であり、面光源装置の軽量化・薄型化、生産コストの低減等の効果を奏することができる。
【００４８】
（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）本実施形態において、単位レンズ１４１は、配列方向において、対称な形状としたがこれに限らず、非対称な形状としてもよい。このとき、頂点に対して対向する２つの側面は、いずれも曲面状であることが、偏光度の向上や光の利用効率の向上等の観点から好ましい。
【００４９】
（２）本実施形態において、光源部１２は、面光源装置１０の画面左右方向（Ｘ方向）の一方の端部（Ｘ１側）に設けられる例を示したが、これに限らず、例えば、画面上下方向（Ｙ方向）の一方の端部に配置してもよい。なお、このとき、導光板１３の導光板単位レンズ１３１は、長手方向が画面上下方向であり、配列方向が画面左右方向であり、レンズシート１４の単位レンズ１４１は、長手方向が画面左右方向であり、配列方向が画面上下方向となる。
【００５０】
（３）本実施形態において、光源部１２は、点光源１２１であるＬＥＤが複数配列されて形成される例を示したが、これに限らず、例えば、点光源はＬＥＤ以外の光源種のものを用いてもよいし、光源部１２として冷陰極管等のような線光源を用いてもよい。
【００５１】
なお、本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によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００５２】
１    表示装置
１０    面光源装置
１１    ＬＣＤパネル
１２    光源部
１３    導光板
１３ａ    入光面
１３ｃ    出光面
１３１    導光板単位レンズ
１４    レンズシート
１４１    単位レンズ
１５    光学シート
【図１】
2013211243.tif 000004
【図２】
2013211243.tif 000005
【図３】
2013211243.tif 000006
【図４】
2013211243.tif 000007
【図５】
2013211243.tif 000008
【図６】
2013211243.tif 000009
【図７】
2013211243.tif 000010