(57)【要約】【課題】光の拡散特性を容易に制御可能であり、良好な視野角を実現でき、かつ、光の利用効率が高く、コントラストの低下が少ない液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置１は、液晶パネル１５と、面光源装置２０と、視野拡大シート４０とを備えるものとした。面光源装置２０は、液晶パネル１５に略平行光を出射し、液晶パネル１５透過後に視野拡大シート４０により直交する２方向に光を拡散させ、その２方向における視野角を制御するものとした。【選択図】図１
2013003276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された光を映像として観察者側に出射させる液晶表示装置であって、
映像を表示する液晶パネルと、
前記液晶パネルを背面側から照明する面光源装置と、
前記液晶パネルよりも観察者側に配置され、視野を拡大する視野拡大シートと、
を備え、
前記面光源装置は、
観察者側に向けられる出光面と、前記出光面に対向する裏面と、前記出光面及び前記裏面と交差する側面とを備える導光板と、
前記導光板の少なくとも１つの前記側面に対して光を出射可能に配置された光源部と、
前記導光板よりも前記観察者側に配置された少なくとも１枚の光学シートと、
を備え、
前記導光板の前記出光面側には、複数の凸状の単位光学要素がシート面に沿って並列され、
前記単位光学要素は、前記光源部が配置された側の側面からこれに対向する側面に向けて所定の断面を有して延在し、この延在方向と直交する方向に並列され、
前記光学シートの少なくとも１枚は、前記導光板側の面に複数の凸状の単位プリズムがシート面に沿って並列されたプリズムシートであり、
前記単位プリズムは、観察者側から見て、前記導光板の前記単位光学要素が並列される方向と直交する方向に並列され、
前記視野拡大シートは、
第１単位光学形状がシート面に沿って複数並列された第１光学形状部と、
前記第１光学形状部よりも観察者側に設けられ、観察者側の面にシート面に沿って第２単位光学形状が複数配列された第２光学形状部と、
を備え、
観察者側から見て、前記第１単位光学形状の配列方向と前記第２単位光学形状の配列方向は、直交しており、
前記面光源装置から前記液晶パネルに出射された略平行光を、前記液晶パネルを透過した後に前記視野拡大シートにより直交する２方向に拡散させて前記２方向の視野角を制御すること、
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記プリズムシートは、光出射面からの出射光の強度分布の半値幅となる角度が±２０°以下であること、
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置において、
前記プリズムシートの出射面からの画面上下方向及び画面左右方向の出射光の強度分布の半値幅となる角度の差は、５°以上であり、
前記視野拡大シートの出射面からの画面上下方向及び画面左右方向における出射光の強度分布の半値幅となる角度の差は、５°以下であること、
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置において、
前記プリズムシートの出射面からの画面上下方向及び画面左右方向の出射光の強度分布の半値幅となる角度の差は、５°以下であり、
前記視野拡大シートの出射面からの画面上下方向及び画面左右方向の出射光の強度分布の半値幅となる角度の差は、５°以上であること、
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記第１単位光学形状の並列方向は、前記導光板の前記単位光学要素又は前記プリズムシートの前記単位プリズムの各々の並列方向に平行であること、
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記第２光学形状部は、前記第１光学形状部の前記第１単位光学形状による凹凸形状を埋めるように形成され、
前記第１光学形状部と前記第２光学形状部とは、その屈折率が異なること、
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記視野拡大シートの前記第１単位光学形状又は第２単位光学形状は、その配列方向に平行であってシート面に直交する断面形状が、観察者側を上底とし、前記液晶パネル側を下底とする略台形形状である台形柱状レンズであり、
前記第２単位光学形状間には、前記第２光学形状部よりも屈折率の低い溝部が形成されていること、
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記プリズムシートの前記単位プリズムは、
三角柱形状であり、第１斜面と、傾斜角度が異なる複数の平坦面を有し、かつ、前記第１斜面と対向する第２斜面とを備え、
隣り合う前記単位プリズムの一方が有する前記第１斜面と他方が有する前記第２斜面が向き合うように配列され、
前記第１斜面は、所定方向に最大強度を有する第１指向性光が入射可能な傾斜角度を有し、
前記第２斜面の各平坦面は、前記第１斜面から入射した前記第１指向性光を、前記第２斜面の各平坦面に到達した成分ごとに前記プリズムシートのシート面に対する法線方向に最大強度を有する第２指向性光となるように内部反射させる傾斜角度をそれぞれ有すること、
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記プリズムシートの前記単位プリズムは、
三角柱形状であり、傾斜角度が異なる複数の平坦面を有する第１斜面と、傾斜角度が異なる複数の平坦面を有し、かつ、前記第１斜面と対向する第２斜面とを備え、
隣り合う前記単位プリズムの一方が有する前記第１斜面と他方が有する前記第２斜面が向き合うように配列され、
前記第１斜面の各平坦面は、所定方向に最大強度を有する第１指向性光が入射可能であり、かつ、前記第２斜面の各平坦面から入射した前記第１指向性光を、前記第１斜面の各平坦面に到達した成分ごとに前記プリズムシートのシート面に対する法線方向に最大強度を有する第２指向性光となるように内部反射させる傾斜角度をそれぞれ有し、
前記第２斜面の各平坦面は、所定方向に最大強度を有する第１指向性光が入射可能であり、かつ、前記第１斜面の各平坦面から入射した前記第１指向性光を、前記第２斜面の各平坦面に到達した成分ごとに前記プリズムシートのシート面に対する法線方向に最大強度を有する第２指向性光となるように内部反射させる傾斜角度をそれぞれ有すること、
を特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平行光源とその光を液晶パネル上で拡散する視野拡大シートを用いた液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置が広く利用されている。液晶表示装置では、液晶が発光するのではなく、別の光源からの光を、液晶パネルの液晶層により透過・遮蔽等、制御することにより画像を表示する。
液晶表示装置において、液晶パネルを背面から照明する面光源装置からの光を、その出光面の法線方向へ進む平行光に近い光として出射し、液晶のパネルを通過してから、視野拡大シートにより広げることにより、液晶パネルを透過する透過率を向上させ、また、斜めから見たときの色の変化を少なくすることが考えられている（例えば、特許文献１）。
また、前述のような平行光を作り出す面光源装置として光源を左右あるいは上下の端部に設けたエッジ型面光源装置も知られている（例えば、特許文献２，３参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願平４−２８０４６５号公報
【特許文献２】特開２００７−４８６８８号公報
【特許文献３】国際公開第９７／２９３９８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述の特許文献１では、光を拡散させる視野拡大シートとして、シートの表面に微少な凹凸を形成した光拡散シートを用いている。そのため、映像光だけでなく、不要な照明光等の外光も光拡散シートで拡散され、観察者が画面を見たときに、映像光と外光が観察者に到達し、映像のコントラストが低下してしまうという問題があった。
また、特許文献２，３に示すようなエッジライト型の面光源装置では、画面左右方向と画面上下方向の両方の光の平行度を制御することは困難である。そして、このようなエッジライト型の面光源装置と、前述の光拡散シートのような等方的に光を拡散する視野拡大シートとを組み合わせたとしても、画面左右方向と画面上下方向の視野角特性を制御することは困難である。
【０００５】
従って、例えば、近年普及のめざましいタブレット型のパーソナルコンピュータのように、手に持って画面の左右方向及び上下方向を自由に回転させて視認するような表示装置に用いる場合に、前述の従来の面光源装置及び視野拡大シートを用いた場合には、画面の左右方向や上下方向において視野角の大きさに違いが生じてしまい、好ましくない。また、前述の従来の面光源装置及び視野拡大シートを、画面上下方向の視野角より画面左右方向の視野角を広げたい一般的なテレビジョンや表示モニターに用いた場合にも、好適な視野角を実現することが難しいという問題があった。
【０００６】
さらに、面光源装置からの出射光が、その出光面の法線方向に平行な平行光となる場合、黒表示の際に液晶パネルから漏れる光が少なくなり、コントラストが向上する。しかし、面光源装置からの出射光をそのような平行光とすることは難しく、特に、導光板の裏面側に配置される反射シートに拡散作用を有するものを使用した場合や、モワレや光学密着による干渉縞等を隠蔽する目的で、導光板側にプリズム形状が形成されたプリズムシートの裏面にマット形状を形成したり、液晶パネルの入射側の偏光板（下側偏光板）表面にマット形状を形成したりした場合には、平行光以外の光も多く発生する。そして、そのような光を出射する面光源装置と、前述の拡散シートのような等方的に光を拡散する視野拡大シートとを組み合わせて用いた場合には、上述のような平行光以外の光が液晶パネルを透過後に拡散してしまい、結果的にコントラストを低下させる原因となる問題があった。
上記に述べたように従来の方法では、画面上下方向及び画面左右方向の光の拡散性をそれぞれ独立して別々に制御しながら、光の利用効率の向上や、映像のコントラスト向上を実現することは、困難であった。
【０００７】
本発明の課題は、光の拡散特性を容易に制御可能であり、良好な視野角を実現でき、かつ、光の利用効率が高く、コントラストの低下が少ない液晶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】
【０００８】
本発明は、出光面に単位光学要素が複数並列された導光板と、導光板側に単位プリズムが複数配列されたプリズムシートとを備え、画面の上下方向及び左右方向における光の進行方向を制御して、出光面の法線方向に平行な平行光を出射する面光源装置と、シート面内において直交する２方向に配列された第１単位光学形状及び第２単位光学形状を供える視野拡大シートとを用い、画面上下方向及び画面左右方向の光の平行度と拡散性を各々制御することにより、上記課題を解決した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、その出光面の法線方向に平行な平行光を出射できる面光源装置と、その平行光を、観察者側から見て直交する２方向に拡散する視野拡大シートとを備えることにより、画面の上下方向及び左右方向において、それぞれ独立して光の拡がりを制御でき、全方向にわたって良好な視野角を得ることができる。また、視野拡大シートは、外光を拡散反射しないので、高いコントラストの映像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態の表示装置１を説明する図である。
【図２】実施形態の面光源装置２０の構成を説明する図である。
【図３】導光板２１の出射側単位光学要素２４及び裏面側単位光学要素２６の形状を説明する図である。
【図４】実施形態のプリズムシート３０のプリズム部３２を説明する図である。
【図５】単位プリズム３３の他の実施形態を示す図である。
【図６】導光板２１から出射する第１指向性光の輝度の強度分布と、プリズムシート３０から出射する第１指向性項の輝度の強度分布を説明する図である。
【図７】実施形態の視野拡大シート４０を示す図である。
【図８】実施形態の視野拡大シート４０の断面図である。
【図９】実施形態の第１単位光学形状４３の拡散作用を説明する図である。
【図１０】実施形態の第２単位光学形状４５の拡散作用を説明する図である。
【図１１】実施形態の視野拡大シート４０への入射光及び出射光の輝度分布を示す図である。
【図１２】視野拡大シート４０の別の実施形態を示す図である。
【図１３】視野拡大シート４０の別の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
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、本明細書及び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、光学シートは、光学フィルムとしてもよいし、光学板としてもよい。
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。
【００１２】
（実施形態）
＜液晶表示装置＞
まず、本実施形態の表示装置１の全体構成から説明する。
図１は、本実施形態の表示装置１を説明する図である。図１では、表示装置１のうち、液晶パネル１５、面光源装置２０、及び視野拡大シート４０に注目して示した分解斜視図である。図１及び適宜示す図により表示装置１について説明する。
表示装置１は、液晶パネル１５、面光源装置２０、視野拡大シート４０を備える液晶表示装置である。また、表示装置１には、説明は省略するが、その他これが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を具備している。
【００１３】
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、観察者が液晶パネル１５を正面から観察した場合の画面上下方向（鉛直方向）をＹ方向、画面左右方向（水平方向）をＸ方向、厚み方向（奥行方向、観察画面に直交する方向）をＺ方向とする。観察者は、観察者側となるＺ２側から背面側となるＺ１側に向けて、液晶パネル１５の画面の表示を視認する。また、プリズムシート３０及び視野拡大シート４０の厚み方向（Ｚ方向）においては、Ｚ１側は、光の入射側であり、Ｚ２側は光の出射側となる。さらに、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）であるとする。
【００１４】
液晶パネル１５は、透過型の映像表示部であり、視野拡大シート４０側（Ｚ２側）に配置された上偏光板１３と、面光源装置２０側（Ｚ１側）に配置された下偏光板１４と、上偏光板１３と下偏光板１４との間に配置され、マトリクス状に配列された液晶セル１２とを有している。
上偏光板１３及び下偏光板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、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（例えば、Ｓ波）を吸収する機能を有している。
液晶セル１２は、１つの画素を形成する領域毎に、電界印加され、この電界印加によって液晶セル１２の配向方向が、変化する。
【００１５】
面光源装置２０から出射し、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１２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、上偏光板１３を透過するか、あるいは、上偏光板１３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１２への電界印加により、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、映像を表示可能とする。
本実施形態の液晶パネル１５は、一例としてＴＮ型のものとするが、これに限らず、他の型の液晶パネル（ＳＴＮ、ＶＡ、ＭＶＡ、ＩＰＳ、ＯＣＢ等）を用いてもよい。
【００１６】
＜面光源装置＞
次に、本実施形態の面光源装置２０について説明する。
図２は、本実施形態の面光源装置２０の構成を説明する図である。図２（ａ）には、図１にＡ１−Ａ２で示した線に沿った面光源装置２０の矢視断面図を示し、図２（ｂ）には、図１にＢ１−Ｂ２で示した線に沿った面光源装置２０の矢視断面図を示す。
面光源装置２０は、図１に示すように、液晶パネル１５の背面側（Ｚ１側）に配置され、液晶パネル１５を背面側から照明する照明装置である。
面光源装置２０は、図１及び図２に示すように、導光板２１と、光源部１０と、プリズムシート３０と、反射シート１１と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。
【００１７】
導光板２１は、光源部１０から入射した光を、導光板２１内で反射作用等を受けながら光源部１０側とは対向する端部側へ導光し、その導光過程で、徐々に出光面（プリズムシート３０側の面）から出射する部材である。導光板２１は、基部２２と、出射側単位光学要素部２３と、裏面側単位光学要素部２５とを有している。
基部２２は、シート状の部材であり、透光性を有している。この基部２２は、略均一に分散された光散乱材（光拡散性粒子）を含有する形態としてもよい。光散乱材は、基部２２内を進む光に対し、反射や屈折等によって、その光の進路方向を変化させ、拡散（散乱）させる機能を有している。光散乱材は、基部２２の母材とは異なる屈折率を有した材料により形成された粒子としてもよいし、光に対して反射作用を有する材料により形成された粒子を用いてもよい。
【００１８】
出射側単位光学要素部２３は、図１及び図２に示すように、基部２２のプリズムシート３０側（Ｚ２側）の面に形成されている。出射側単位光学要素部２３には、複数の出射側単位光学要素２４が並列されている。
出射側単位光学要素２４は、柱状であり、図２（ｂ）に示す断面に現れる断面形状を維持して、画面上下方向（Ｙ方向）を長手方向とし、この長手方向と直交する方向である画面左右方向（Ｘ方向）に複数並列されている。
図３は、導光板２１の出射側単位光学要素２４及び裏面側単位光学要素２６の形状を説明する図である。図３（ａ）は、図２（ｂ）に示す断面の導光板２１の一部を拡大して示し、図３（ｂ）は、図２（ａ）に示す断面の導光板２１の一部を拡大して示している。
図３（ａ）に示すように、出射側単位光学要素２４は、その並列方向に平行であって厚み方向に直交する断面において、その断面形状が、基部２２の一方の面上に底辺を有し、基部２２から突出する凸状の三角形形状である。本実施形態の出射側単位光学要素２４では、底辺に対向する頂点が曲線状である例を示しているが、曲線状ではなく、尖った角部を有する形態としてもよい。
出射側単位光学要素２４は、図３（ａ）に示すように、その並列ピッチがＰａであり、並列方向における基部２２側の幅（すわなち、断面三角形形状の底辺の長さ）がＷａであり、出射側単位光学要素２４の高さ（厚み方向における寸法）がＨａであり、断面三角形状の頂角がθ３、頂角以外の角度がθ１，θ２である。この並列ピッチＰａは、底辺の長さＷａに等しい。
【００１９】
出射側単位光学要素２４の図２（ｂ）及び図３（ａ）に示す断面形状は、次の条件Ａ及び条件Ｂのうちの少なくとも一方を満たすことが好ましい。
条件Ａ：頂角θ３以外の角となる断面三角形形状の基部２２上に位置する底角の角度θ１、θ２が、２５°以上４５°以下である。
条件Ｂ：底辺の長さＷａに対する、高さＨａの比（Ｈａ／Ｗａ）が、０．２以上０．５以下である。
条件Ａ及び条件Ｂの少なくとも一方が満たされる場合、導光板２１から出光する光のうち、出射側単位光学要素２４の並列方向（Ｘ方向）に沿った成分について、導光板の出光面の法線方向への集光作用を高めることができる。
また、本実施形態の出射側単位光学要素２４は、図２（ｂ），図３（ａ）に現れる断面（出射側単位光学要素２４が並列する方向に沿った断面）において、二等辺三角形形状であり、角度θ１，θ２は等しい。このような形態とすることにより、正面方向輝度を効果的に上昇させること、及び、出射側単位光学要素２４の並列方向（Ｘ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。
【００２０】
なお、本願明細書における「三角形形状」とは、厳密な意味での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略三角形形状を含む。また同様に、本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。
【００２１】
図１に示すように、導光板２１の裏面側（Ｚ１側）には、裏面側単位光学要素部２５が形成されている。
裏面側単位光学要素部２５には、複数の裏面側単位光学要素２６が並列されて形成されている。
裏面側単位光学要素２６は、柱状であり、図２（ａ），図３（ｂ）に示す断面に現れる断面形状を維持して、画面左右方向（Ｘ方向）を長手方向とし、この長手方向と直交する方向である画面上下方向（Ｙ方向）に複数並列されている。
図３（ｂ）に示すように、裏面側単位光学要素２６は、その並列方向（Ｙ方向）に平行であって厚み方向（Ｚ方向）に直交する断面において、その断面形状が、基部２２の背面側（Ｚ１側）の面上に底辺を有し、基部２２から背面側（Ｚ１側）に突出する凸状の三角形形状である。本実施形態の裏面側単位光学要素２６は、その頂点が鈍角の角を有している例を示したが、これに限らず、例えば、その頂部が裏面側に凸となる曲面状としてもよい。
【００２２】
裏面側単位光学要素２６は、図３（ｂ）に示すように、その並列ピッチがＰｂであり、並列方向における基部２２側の幅（すわなち、断面三角形形状の底辺の長さ）がＷｂであり、裏面側単位光学要素２６の高さ（厚み方向における寸法）がＨｂであり、断面三角形状の頂角がθ６、頂角以外の角度がθ４，θ５である。この並列ピッチＰｂは、底辺の長さＷｂに等しい。
本実施形態の裏面側単位光学要素２６の断面形状は、二等辺三角形状であり、底角θ４，θ５が等しい例を示しているが、これに限らず、その配列方向において非対称な三角形状としてもよい。
このような裏面側単位光学要素２６を設けることにより、光源部１０からの導光板２１内を効率よく導光させ、出射させることができ、裏面側単位光学要素２６の並列方向（Ｙ方向）に沿った面内での明るさの均一性等を向上させることができる。
【００２３】
導光板２１の各部の寸法の一例を以下に示す。
出射側単位光学要素２４に関して、底部の幅Ｗａは、２０μｍ以上５００μｍ以下とすることができ、高さＨａは、４μｍ以上２５０μｍ以下とすることができる。また、出射側単位光学要素２４の頂角θ３は、９０°以上１２５°以下とすることができる。
基部２２の厚さは、０．２５ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることができ、導光板２１全体の厚さは、０．３ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることができる。
裏面側単位光学要素２６に関して、底部の幅Ｗｂは、２０μｍ以上５００μ以下とすることができ、高さＨｂは、１μｍ以上１０μｍ以下とすることができる。また、裏面側単位光学要素２６の頂角θ６は、１７６．０°以上１７９．６°以下とすることができる。
光散乱材は、その平均粒径が０．５μｍ〜１００μｍ程度のものが好ましい。光散乱材の粒子サイズの大小は、導光板２１から出射する出射光に要求される指向性の強さに応じて調整可能である。
【００２４】
この導光板２１は、例えば、押し出し成型により、又は、基部２２となる基材上に出射側単位光学要素２４及び裏面側単位光学要素２６賦型することにより、製造可能である。導光板２１は、押し出し成型によって製造することにより、基部２２と出射側単位光学要素部２３及び裏面側単位光学要素部２５とを一体に形成することができる。また、押し出し成型によって導光板２１を製造する場合、出射側単位光学要素部２３及び裏面側単位光学要素部２５が、基部２２の母材となる材料と同一の樹脂材料としてもよいし、異なる材料を用いてもよい。
【００２５】
導光板２１の基部２２の母材となる材料や、出射側単位光学要素２４，裏面側単位光学要素２６を形成する材料としては、光を効率良く透過させるものであれば、種々の材料を使用することができる。例えば、光学用途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、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、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）、ガラス等を用いることができる。
光散乱材を形成する材料としては、シリカ（二酸化珪素）、アルミナ（酸化アルミニウム）、アクリル樹脂、ＰＣ樹脂、シリコーン系樹脂等の透明物質からなる粒子を用いることができる。
【００２６】
本実施形態の導光板２１は、上述のような構成を有しており、その出光面（プリズムシート３０側の面）から出射する光は、指向性を有し、所定の半値幅を有する光（第１指向性光）となる。本実施形態では、導光板２１からの出射光は、後述のように、その側面２１ａ側に光源部１０が配置されているので、その光の主たる導光方向（画面上下方向、出射側単位光学要素２４の長手方向）において、出光面の法線方向に対して側面２１ｂ側へ７０°の方向をピークとして出射している。
【００２７】
図１に戻って、光源部１０について説明する。
光源部１０は、導光板２１の基部２２の板状の対向する２組の側面のうち、出射側単位光学要素２４の長手方向（Ｙ方向）両端となる一組の側面２１ａ，２１ｂのうち、一方の面又は双方の面に対して対向する位置に、その面に沿って配置される。本実施形態では、図１に示すように、導光板２１の一方の側面２１ａに面する位置に、側面２１ａに沿って光源部１０が設けられる例を示しているが、これに限らず、側面２１ａ，２１ｂの両面に対向するようにそれぞれ光源部１０が設けられる形態としてもよい。
この光源部１０は、その種類は特に限定されるものではなくが、線状の冷陰極管等の蛍光灯、複数の点状のＬＥＤ（発光ダイオード）又は白熱電球等の種々の発光源を用いてよい。本実施形態の光源部１０は、複数の点光源１０ａが配列されて形成されている。この点光源１０ａは、ＬＥＤである。この光源部１０は、不図示の制御装置により各点光源（ＬＥＤ）１０ａの出力、すなわち、各点光源１０ａの点灯及び消灯や、点灯時の明るさ等を、他の点光源の出力から独立して調節可能となっている。
【００２８】
導光板２１の裏面側には、反射シート１１が設けられている。この反射シート１１は、導光板２１の裏面側等から放出される光を反射して、導光板２１内に戻す機能を有している。
この反射シート１１は、例えば、正反射性の銀箔シート、薄い金属板にアルミニウム等を蒸着したもの、拡散反射性の白色の発泡ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）シート等を用いることができる。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といった、いわゆる鏡面反射を可能とする反射シート１１とすれば、集光性や、光の利用効率を向上させることができる。
【００２９】
＜プリズムシート＞
次に、プリズムシート３０について説明する。
図１及び図２に示すように、プリズムシート３０は、シート状に形成された本体部３１と、入光面となる本体部３１の導光板２１側（Ｚ１側）の面に設けられたプリズム部３２とを有している。このプリズムシート３０は、導光板２１から出射した光を、集光する作用を有している。
本体部３１は、その導光板２１側（Ｚ１側）にプリズム部３２を支持する平板状のシート状の部材である。そして、本体部３１の導光板２１側とは反対側の面が出光面３０ａとなる。本実施形態の出光面３０ａは、平坦で平滑な面として形成されている。しかし、出光面３０ａは、これに限らず、微小な凹凸が付された面、いわゆるマット面としてもよく、必要に応じた表面形態を適用することが可能である。
【００３０】
プリズム部３２には、前述の図１及び図２に示すように、複数の単位プリズム３３が本体部３１の入光側（Ｚ１側）の面に、そのシート面に沿って複数並列されて形成されている。
単位プリズム３３は、柱状であり、画面左右方向（Ｘ方向）を長手方向とし、その長手方向に所定の断面形状を維持して延在し、かつ、長手方向に直交する画面上下方向（Ｙ方向）に複数並列されている。
ここで、シート面とは、各光学シート等において、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、本明細書中、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、プリズムシート３０のシート面は、プリズムシート３０全体として見たときにおける、プリズムシート３０の平面方向となる面であり、プリズムシート３０の出光面３０ａと平行であり、液晶パネル１５の観察面と平行な面である。
【００３１】
単位プリズム３３の長手方向（延在方向）は、表示装置１を正面方向（Ｚ方向）から見た場合に、上述の導光板２１の出射側単位光学要素２４の長手方向と直交する方向であり、単位プリズム３３の並列方向と出射側単位光学要素２４の並列方向とは直交する。
また、単位プリズム３３の長手方向は、表示装置１の正面方向（Ｚ方向）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３３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１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、表示装置１の正面方向（Ｚ方向）から見て、単位プリズム３３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。特に、本実施形態においては、プリズムシート３０の単位プリズム３３の長手方向は、液晶パネル１５の下偏光板１４の透過軸に対して直交し、プリズムシート３０の単位プリズム３３の並列方向は、液晶パネル１５の下偏光板１４の透過軸と平行になっていることが好ましい。
【００３２】
図４は、本実施形態のプリズムシート３０のプリズム部３２を説明する図である。図４では、図２（ａ）に示す断面の一部を拡大して示した図である。
図４に示すように、本実施形態の単位プリズム３３は、本体部３１の導光板２１側の面から導光板２１側（Ｚ１側）に突出した形状を有しており、本体部３１のシート面と平行な方向における単位プリズム３３の幅は、本体部３１の法線方向（Ｚ方向）に沿って本体部３１から離れるにつれて小さくなっている。
本実施形態の単位プリズム３３は、第１斜面３４と、第２斜面３５を有する略三角柱形状である。この第２斜面３５は、傾斜角度が異なる複数の平坦面３５ａ，３５ｂを有し、第１斜面３４と対向している。そして、隣り合う単位プリズム３３の一方が有する第１斜面３４と他方が有する第２斜面３５が向き合うように配列されている。
単位プリズム３３の並列方向は、光源部１０から導光板２１への光の供給方向に平行であり、その並列方向において、第１斜面３４は、光源部１０側となっている。
【００３３】
第１斜面３４は、導光板２１から出射し、所定方向に最大強度を有する第１指向性光が入射可能な傾斜角度を有する。第２斜面３５の各平坦面３５ａ，３５ｂは、第１斜面３４から入射した第１指向性光を、各平坦面に到達した成分ごとにプリズムシート３０の出光面３０ａに対する法線方向に最大強度を有する第２指向性光となるように内部反射させる傾斜角度を有しており、その傾斜角度は平坦面ごとに個別に制御可能である。
「所定方向に最大強度を有する第１指向性光」とは、輝度の強度分布の最大強度のピークが所定方向にある強度分布を有する光という意味であり、ここでは、導光板２１から出射した光に相当する。
また、「法線方向（正面方向）」とは、プリズムシート３０の出光面３０ａ（シート面）の厳密な法線方向でなくともよく、±１０°の範囲内の略法線方向を意味する。
【００３４】
図４に示すように、第１斜面３４とプリズムシート３０のシート面の法線Ｈとがなす角（入射面角）は、φ１である。また、第２斜面３５の各平坦面のうち、頂点ｔ側（Ｚ１側）の平坦面３５ａと法線Ｈとがなす角（第１反射面角）は、φ２である。第２斜面３５の各平坦面のうち、本体部３１側（Ｚ２側）の平坦面３５ｂと法線Ｈとがなす角（第２反射面角）は、φ３である。
また、単位プリズム３３のピッチはＰであり、断面形状において本体部３１側の幅がＷである。本実施形態では、ピッチＰは、幅Ｗに等しい。さらに、単位プリズム３３の高さ（厚み方向における単位プリズム３３間の谷底となる点から頂点ｔまでの寸法）がＨである。
【００３５】
以下、単位プリズム３３に入射する光の挙動について説明する。なお、図４及び後述の図５では、説明の便宜上、光の挙動としては各光の成分に対応した代表光線を矢印で示し、縦横の寸法比及び各層間の寸法比等は適宜、実寸とは変えて誇張して示している。また、以下の説明において、第１又は第２指向性光の角度とは、第１又は第２指向性光が最大強度を有する角度のことを意味する。
導光板２１から出射され、所定方向に最大強度を有する第１指向性光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂは、空気層（屈折率約１．０）を直進した後、単位プリズム３３の第１斜面３４に入射して屈折し、単位プリズム３３内を略直進し、第２斜面３５の平坦面３５ａ，３５ｂでそれぞれ反射され、個々の平坦面３５ａ，３５ｂに到達した成分ごとに、単位プリズム３３の配列方向において出光面３０ａ（シート面）に対して直交する方向に最大強度を有する第２指向性光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂとなって出射する。
【００３６】
なお、隣接する単位プリズム３３によって第１指向性光が遮られるため、第２斜面３５の各平坦面のうち本体部３１側（Ｚ２側）に近い平坦面ほど、シート面の法線となす角度が小さい第１指向性光しか到達しない。
図４では、第１指向性光は、第２斜面３５に含まれる個々の平坦面に到達する成分ごとにＬ１ａ、Ｌ１ｂと分けて図示している（後述の図５等においても同様とする）。但し、ここでの第１指向性光とは、導光板２１から出射される各光の成分（図４に示す光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ）が合成されてなる光である。第１指向性光がシート面（出光面３０ａ）の法線となす角度とは、各光の成分が合成されてなる第１指向性光の最大強度となる角度が、シート面の法線となす角を意味する。
【００３７】
プリズムシート３０は、第１斜面３４の傾斜角度を調整することにより、光源部１０から出射された所定方向に最大強度を有する第１指向性光をプリズムシート３０に入射可能とし、第２斜面３５の各平坦面３５ａ，３５ｂの傾斜角度を調整することにより、各平坦面３５ａ，３５ｂが、第１斜面３４から入射した光を、プリズムシート３０の出光面３０ａ（シート面）に対する法線方向に、強い指向性を有する光として反射することができる。
従って、各平坦面から反射された各光の成分が合成された光（プリズムシート３０の光出射面から出射光）は、シート面の法線方向に強い指向性を持たせることが可能となり、指向性を持たせなかった場合に比べ、液晶パネル１５のブラックマトリックスによる吸収が抑えられ、光の利用効率を向上できる。
さらに、第１斜面３４及び第２斜面３５は、平坦面によって構成することにより、形状の精度を確保することが容易となるため、品質管理が容易であり、量産性を向上できる。
【００３８】
図５は、単位プリズム３３の他の実施形態を示す図である。図５では、図４と同様の断面における単位プリズム３３の形状を示している。
図５（ａ）には、傾斜角度が異なる３つの平坦面３５ａ，３５ｂ，３５ｃを有する第２斜面３５を有する単位プリズム３３を示している。このように、単位プリズム３３は、第２斜面３５が、傾斜角度が異なる３つ以上の平坦面からなるものであってもよい。
このとき、平坦面３５ｃと法線Ｈとがなす角（第３反射面角）は、φ４である。
図５（ａ）には光の挙動は示さないが、この実施形態の単位プリズム３３では、導光板２１から出射された第１指向性光が第１斜面３４から入射して屈折し、単位プリズム３３内を進み、第２斜面３５の平坦面３５ａ，３５ｂ，３５ｃで反射され、各平坦面３５ａ，３５ｂ，３５ｃに到達した成分ごとにプリズムシート３０の出光面３０ａに対する法線方向に最大強度を有する第２指向性光となって出射する。
【００３９】
図４及び図５（ａ）に示した単位プリズム３３において、第１斜面３４の傾斜角度は、第１指向性光が入射可能な傾斜角度であり、第１指向性光が最大強度を有する方向によって適宜調整される。一般的には、第１斜面３４とプリズムシート３０の出光面３０ａ（シート面）に対する法線Ｈとがなす角（図４中に示す角度φ１）は、３０〜３７度である。
第２斜面３５の各平坦面は、第１斜面３４から入射した第１指向性光を、各平坦面に到達した成分ごとに内部反射する。第２斜面３５の各平坦面の傾斜角度は、第１指向性光が内部反射によって、プリズムシート３０の出光面３０ａ（シート面）の法線方向に最大強度を有する第２指向性光となるように、平坦面ごとに個別に調整可能である。
【００４０】
第２斜面３５の各平坦面の傾斜角度は、第１指向性光を、プリズムシート３０の出光面３０ａ（シート面）の法線方向に最大強度を有する指向性光として反射することができる傾斜角度であり、第１指向性光が最大強度を有する方向によって適宜調整される。単位プリズム３３の頂点ｔに近い平坦面ほど、プリズムシート３０の出光面３０ａ（シート面）に対する法線Ｈとなす角度が大きいことが好ましい。すなわち、図４に示す単位プリズム３３の場合、φ２＞φ３であることが好ましく、図５（ａ）に示す単位プリズム３３の場合は、φ２＞φ３＞φ４であることが好ましい。これにより、第２指向性光の法線方向における最大強度のピークをより狭いものとし、第２指向性光の指向性を向上することができ、正面方向における輝度を向上させることができる。
さらに、第２斜面３５の各平坦面が法線Ｈとなす角（図４中のφ２及びφ３、図５（ａ）中のφ２，φ３，φ４）は、第１指向性光が最大強度を有する所定方向によって適宜調整され、特に限定されないが、通常３０〜３７度である。
【００４１】
図４に示すように、単位プリズム３３の第２斜面３５が２つの平坦面３５ａ，３５ｂからなる場合、第２斜面３５の傾斜角度が変化する各平坦面３５ａ，３５ｂの境界点を設ける位置は、第１指向性光の指向方向によって適宜調整される。この境界点は、単位プリズム３３の高さＨを１００％としたとき、単位プリズム３３の基底面（単位プリズム３３間の谷底となる点が位置する面）からの高さが２０〜８０％の位置に設けられる。
また、図５（ａ）に示すように、単位プリズム３３の第２斜面３５が３つの平坦面３５ａ，３５ｂ，３５ｃからなる場合、第２斜面３５の傾斜角度が変化する各平坦面の境界点を設ける位置は、上述の第１指向性光の指向方向によって適宜調整される。このとき境界点は、単位プリズム３３の高さＨを１００％としたとき、単位プリズム３３の基底面（単位プリズム３３間の谷底となる点が位置する面）からの高さが１０〜５０％の位置と、この位置よりも単位プリズム３３の頂点ｔ側であって基底面からの高さが５０〜９０％の位置とに設けられる。
【００４２】
単位プリズム３３高さＨは、単位プリズム３３のピッチＰによっても変わるが、ピッチＰが５０μｍの場合、通常、高さＨは、３０〜４５μｍとなる。単位プリズム３３のピッチＰは、特に限定されないが、通常１０〜１００μｍである。
単位プリズム３３の頂点ｔは、図４に示すような尖った形状でもよいし、図示しないが頂部近傍が面取りされた曲面状となっていてもよいし、先端が平坦面となるようにカットされていてもよい。単位プリズム３３の頂点ｔの先端がカットされている場合、単位プリズム３３の高さＨとは、基底面から先端の平坦面までの高さとする。
【００４３】
図６は、導光板２１から出射する第１指向性光の輝度の強度分布と、プリズムシート３０から出射する第１指向性項の輝度の強度分布を説明する図である。
プリズムシート３０の出光面３０ａからの出射光（各第２指向性光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂが合成された光）は、単位プリズム３３の偏向作用により、シート面の法線方向に最大強度を有しており、その半値幅を第１指向性光の半値幅よりも小さくすることができる。
導光板２１から出射する第１指向性光（図４中のＬ１ａ、Ｌ１ｂから合成されてなる光に相当）は、最大強度のピークが所定方向にある第一の強度分布を有している。本実施形態では、第１指向性光は、画面上下方向（Ｙ方向）において、導光板２１の出光面に対する法線に対して、側面２１ｂ側（Ｙ２側）に約６０〜８０°の方向に最大強度を有する。なお、第１指向性光は、この範囲の法線となす角に大多数の光が指向されていることが好ましいが、その範囲外の光が存在していてもよい。
第１指向性光は、その強度分布の半値幅となる角度（半値幅角）を±５°以上とすることができ、通常±１０〜２０°である。半値幅とは、輝度の最大強度のピークにおいて、最大値を１００％としたときに、この最大値を有する角度から、輝度の強度が５０％となるときの角度までの角度の差を意味し、半値幅が大きいほど指向性は弱くなる。
【００４４】
図６（ａ）は、導光板２１から出射される第１指向性光における輝度の強度分布の一例を表すグラフである。図６（ａ）では、第１指向性光の輝度の最大強度が７０°にある場合のグラフを示す。この半値幅は、例えば、ゴニオメーターを備えた輝度計等を用い、導光板２１から出射された光の輝度の強度分布を室温、大気中にて測定し、最大強度のピークに基づいて求めることができる。
図６（ｂ）は、プリズムシート３０の出光面３０ａからの出射光における輝度の強度分布の一例を表すグラフである。本実施形態のプリズムシート３０は、導光板２１から出射した光を、その単位プリズム３３の光学作用により、出光面３０ａからの出射光の半値幅角を±２０°以下とすることができ、より好適な形態とすることにより、半値幅角±１０°以下とすることができる。プリズムシート３０の出光面３０ａからの出射光の半値幅が小さいほど、正面方向における輝度は向上する。
上述のように、本実施形態の面光源装置２０は、上述の導光板２１及びプリズムシート３０を備えることにより、面光源装置２０の出光面（プリズムシート３０の出光面３０ａ）から、その法線方向に、半値幅角±２０°以下となるような指向性の高い光、略平行光を出射することができる。
【００４５】
なお、プリズムシート３０は、第１斜面のみならず、第２斜面からも導光板２１からの光を入射できる形態とすることができる。
図５（ｂ）は、本実施形態の単位プリズム３３の別の形態を示している。この図５（ｂ）に示す単位プリズム３３Ｃは、第１斜面３４Ｃ及び第２斜面３５Ｃの両方が複数の平坦面を有しており、この単位プリズム３３Ｃは、その断面形状が、その頂点ｔを通りシート面に直交する線に対して対称な形状となっている。
図５（ｂ）に示す単位プリズム３３Ｃは、傾斜角度が異なる２つの平坦面３４ａ，３４ｂからなる第１斜面３４Ｃと、傾斜角度が異なる２つの平坦面３５ａ，３５ｂからなる第２斜面３５Ｃを有する略三角柱形状である。
このような単位プリズム３３Ｃを有するプリズムシート３０は、光源部１０が導光板２１の対向する１組の側面２１ａ，２１ｂにそれぞれ配置された、いわゆる２灯式面光源装置において使用される。このとき、単位プリズム３３Ｃは、第１斜面３４Ｃが側面２１ａ側、第２斜面３５Ｃが側面２１ｂ側となるように配置される。
図５（ｂ）に示す単位プリズム３３Ｃに対して、側面２１ａ，２１ｂから入射した光は、導光板２１内を導光し、導光板２１から第１指向性光として出射される。この第１指向性光は、第１斜面３４Ｃの平坦面３４ａ，３４ｂ、第２斜面３５Ｃの平坦面３５ａ，３５ｂから入射する。
【００４６】
このような単位プリズム３３Ｃでは、第１斜面３４Ｃの各平坦面３４ａ，３４ｂの傾斜角度は、上述したように導光板２１からの第１指向性光が入射可能な角度であり、かつ、第２斜面３５Ｃから入射した光をシート面の法線方向に最大強度を有する指向性光として反射することができる角度でもある。さらに、第２斜面３５Ｃの各平坦面３５ａ，３５ｂの傾斜角度は、第１斜面３４Ｃから入射した光をシート面の法線方向に最大強度を有する指向性光として反射することができる角度であり、かつ、導光板２１からの第１指向性光が入射可能な角度である。第１斜面３４Ｃの各平坦面３４ａ，３４ｃの傾斜角度の好ましい条件は、上述した図４や図５（ａ）に示す第２斜面３５の各平坦面において好ましい条件と同様である。
第１斜面３４Ｃの平坦面３４ａ，３４ｂから入射した第１指向性光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂは、第２斜面３５の平坦面３５ａ，３５ｂで反射され、プリズムシート３０の光出射面に対する法線方向に最大強度を有する第２指向性光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂとなって出射する。
第２斜面３５の平坦面３５ａ，３５ｂから入射した第１指向性光Ｌ３ａ、Ｌ３ｂは、第１斜面３４の平坦面３４ａ，３４ｂで反射され、プリズムシート３０の光出射面に対する法線方向に最大強度を有する第２指向性光Ｌ４ａ，Ｌ４ｂとなって出射する。
なお、単位プリズムは、第２斜面３５のみが複数の平坦面からなる場合、又は、第１斜面３４及び第２斜面３５の両方が複数の平坦面からなる場合、各斜面が含む平坦面の数は、図示したものに限定されず、３つ以上の平坦面からなるものであってもよい。
【００４７】
プリズムシート３０は、通常は、形状の精度が優れ、かつ、量産性に優れる点から、光透過性を有する基材を本体部３１とし、その一方の面にプリズム部３２を設けた形態となるが、単一材料を射出成形法等により形成した単層構成であってもよい。
光透過性を有する基材の一方の面側にプリズム部３２を設けてプリズムシート３０を製造する場合のプリズム部形成用材料と、単一材料を射出成形して単層構成のプリズムシート３０を製造する場合の光学シート形成用材料とは、同様の材料を用いることができる。以下、プリズム部形成用材料及び単層構成のプリズムシート形成用材料を総称してプリズム用材料と称する。
プリズム用材料としては、例えば、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）、ＰＣ樹脂、ＰＥＴ等のポリエステル樹脂、ＰＭＭＡ等のアクリル樹脂、ガラス等の光透過性部材等が挙げられる。
【００４８】
プリズムシート３０が光透過性を有する基材となる本体部３１の片面にプリズム部３２を設けた層構成である場合、本体部３１は、プリズム部３２の担体となるものである。
本体部３１となる基材としては、通常の光学式ディスプレイや液晶ディスプレイの面光源装置機構に用いられるフィルムであって、少なくとも電離放射線透過性のものを適宜用いることができる。例えば、ＰＣ樹脂、ＰＥＴ等のポリエステル樹脂、ＰＭＭＡ等のアクリル樹脂、三酢酸セルロース（ＴＡＣ）等からなる延伸フィルムが好ましい。特に、機械的、化学的、光学的性能から二軸延伸のＰＥＴフィルムが望ましい。一般的な二軸延伸ＰＥＴフィルムは、ロール製造時において機械の流れ方向と幅方向に延伸されており、その分子の配向方向も機械の中央を境に左右斜め方向に配向している。このように配向していることにより幅方向と流れ方向の屈折率は異なり、このようなフィルムを通過させることで出射光の偏光方向を調整することが可能となる。
本体部３１の厚さは、２５〜３００μｍが好ましい。
【００４９】
プリズムシート３０の製造方法は、特に限定されず、従来公知の方法を適宜用いることができる。
例えば、所望の単位プリズム形状を有するプリズムシート３０の成形型に、プリズムシート形成材料を入れて、射出成型法によりプリズムシート３０を一括成形してもよい。また、プリズムシート３０は、押し出し成型法によっても製造可能である。プリズムシート３０を押し出し成形する際の材料としては、上述のプリズムシート形成材料を使用することができる。
また、所望の単位プリズム形状を有するプリズム部３２の成形型に紫外線硬化性樹脂等のプリズム部形成用材料を入れ、そこに本体部３１となる基材を重ね、ラミネーター等を用いて基材をプリズム列形成用材料に圧着しながら紫外線等を照射してプリズム部形成用材料を硬化させ、プリズム列の型を剥離又は除去してプリズムシート３０を形成してもよい（例えば、特開２００９−３７２０４号公報の図２参照）。
他にも、本体部３１となる基材上に紫外線硬化性樹脂等のプリズム部形成用材料でプリズム形状を形成する例としては、特開平５−１６９０１５号公報に開示の技術を利用すればよい。すなわち、プリズム形状に対し逆凹凸形状の凹部を有する回転するロール凹版にプリズム部形成用材料液を塗工充填し、次いでこれに本体部３１となる基材を供給して版面のプリズム部形成用材料液の上からロール凹版に押圧し、押圧した状態で、紫外線照射等によりプリズム部形成用材料液を硬化させた後に、固化したプリズム部形成用材料を基材とともに回転するロール凹版から剥離すれば、プリズムシート３０は連続製造できる。
【００５０】
＜視野拡大シート＞
図１に戻って、視野拡大シート４０について説明する。
視野拡大シート４０は、液晶パネル１５を透過して、映像情報を得た面光源装置２０からの光の視野角を拡大する部材である。これにより観察者に対して視野角の広い映像を提供することができる。
図７は、本実施形態の視野拡大シート４０を示す図である。
図８は、本実施形態の視野拡大シート４０の断面図である。図８（ａ）では、図７に示す矢印Ａ３−Ａ４断面の一部を拡大して示し、図８（ｂ）では、図７示す矢印Ｂ３−Ｂ４断面の一部を拡大して示している。
図７に示すように、視野拡大シート４０は、その厚み方向（Ｚ方向）において、液晶パネル１５側から順に、基材層４１、第１光学形状部４２、第２光学形状部４４を有している。
【００５１】
基材層４１は、光透過性を有するシート状の部材であり、ＰＥＴ樹脂やＰＣ樹脂等の光学用途に使用可能な各種樹脂製のシートを用いることができる。
第１光学形状部４２は、基材層４１の観察者側（Ｚ２側）に設けられ、その観察者側の面には第１単位光学形状４３が複数並列されている。
第１単位光学形状４３は、三角柱状であり、その長手方向を画面左右方向（Ｘ方向）とし、画面上下方向（Ｙ方向）に複数並列されている。この第１単位光学形状４３の配列方向に平行であって、厚み方向に平行な断面形状は、図８（ａ）に示すように、底角をφ５とする略二等辺三角形状である。この第１単位光学形状４３のピッチはＰ１、底部の幅（画面上下方向における寸法）はＷ１、高さはｈ１であり、本実施形態では、Ｐ１＝Ｗ１である。
【００５２】
第２光学形状部４４は、第１単位光学形状４３の凹凸形状を充填するように、第１光学形状部４２の観察者側（出射側）に形成され、観察者側（Ｚ２側）の面には、第２単位光学形状４５がシート面に沿って複数並列されている。第２光学形状部４４は、第１光学形状部４２とは異なる屈折率を有している。
第２単位光学形状４５は、台形柱状であり、その長手方向を画面上下方向（Ｙ方向）とし、画面左右方向（Ｘ方向）に複数並列されている。従って、第１単位光学形状４３と第２単位光学形状４５は、表示装置１の正面方向（Ｚ方向）から見て、その配列方向が直交している。
第２単位光学形状４５の配列方向に平行であって、厚み方向に平行な断面形状は、図８（ｂ）に示すように、基材層４１側の幅（断面形状の下底の幅）Ｗ３が、観察者側の頂部４５ａの幅Ｗ２より広い台形形状である。また、第２単位光学形状４５は、ピッチがＰ２、高さ（厚み方向における第２単位光学形状４５間の谷底から頂部４５ａまでの寸法）がｈ２であり、ピッチＰ２は幅Ｗ３に等しく、Ｐ２＝Ｗ３である。また、本実施形態では、第２単位光学形状４５の斜面４５ｂ，４５ｃは、いずれもシート面に直交する方向に対して角度φ６をなしており、頂部４５ａは、シート面に平行である。
【００５３】
第２単位光学形状４５間には楔状の溝部分が形成されるが、その谷底部分からは、第１単位光学形状４３の頂点は、露出していない形態となっている。
この第１光学形状部４２及び第２光学形状部４４は、いずれも、紫外線硬化型樹脂製であり、紫外線成形法により形成される。なお、これに限らず、第１光学形状部４２及び第２光学形状部４４は、例えば、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂を用いてもよいし、熱可塑性樹脂等を用いて形成してもよい。
【００５４】
図９は、本実施形態の第１単位光学形状４３の拡散作用を説明する図である。図９は、図７に示すＡ３−Ａ４断面の一部を拡大して示している。
視野拡大シート４０の基材層４１側から、シート面に対する法線方向から入光した光Ｌ５，Ｌ６は、第１単位光学形状４３のレンズ面４３ａ，４３ｂに入射する。第１光学形状部４２（第１単位光学形状４３）と第２光学形状部４４（第２単位光学形状４５）とは、その屈折率が異なる。従って、レンズ面４３ａ，４３ｂを境に屈折率が異なるため、レンズ面４３ａ，４３ｂで光Ｌ５，Ｌ６が屈折する。
ここで、第１光学形状部４２の屈折率の方が、第２光学形状部４４の屈折率よりも大きい場合、図９（ａ）に示すように、レンズ面４３ａ，４３ｂに対する入射角よりも出射角の方が大きくなる方向へ光Ｌ５、Ｌ６が進む。
一方、第１光学形状部４２の屈折率の方が、第２光学形状部４４の屈折率よりも小さい場合、図９（ｂ）に示すように、レンズ面４３ａ，４３ｂに対する入射角よりも出射角の方が小さくなる方向へ、光Ｌ５，Ｌ６が進む。
【００５５】
従って、第１光学形状部４２と第２光学形状部４４との屈折率が異なることにより、視野拡大シート４０に対して、第１単位光学形状４３の配列方向（Ｙ方向）において、シート面に直交する方向から入射した光は、シート面の直交方向に対して、所定の角度を有する２方向に進むことになり光を拡散させることができる。
【００５６】
次に、第２単位光学形状４５の拡散作用について説明する。
図１０、本実施形態の第２単位光学形状４５の拡散作用を説明する図である。図１０は、図７に示すＢ３−Ｂ４断面の一部を拡大して示している。
シート面の法線方向から視野拡大シート４０に入射した光は、第１単位光学形状４３の配列方向（Ｙ方向）において、第１単位光学形状４３により拡散され、第２単位光学形状４５に入射する。ここで、第１単位光学形状４３は、その配列方向（Ｙ方向）における拡散作用を有しているが、その配列方向に直交する方向である第２単位光学形状４５の配列方向（Ｘ方向）においては、殆ど拡散作用を有していない。従って、第２単位光学形状４５の配列方向（Ｘ方向）においては、光Ｌ７〜Ｌ９は、シート面に対する直交方向から第２単位光学形状４５に入射する。
光Ｌ７〜Ｌ９のうち、台形形状の頂部４５ａに入射した光Ｌ７は、第２単位光学形状４５の配列方向（Ｙ方向）において、頂部４５ａに対して垂直に入射するので、そのままシート面に直交する方向に出射する。
【００５７】
一方、第２単位光学形状４５の斜面４５ｂ，４５ｃに入射した光Ｌ８，Ｌ９は、斜面４５ｂ，４５ｃに入射する。ここで、斜面４５ｂ，４５ｃは、その外部が、図１０に示す本実施形態の場合は空気となっている。空気の屈折率は、１であり、第２光学形状部４４の屈折率より小さいので、その面での臨界角は９０°以下となる。通常の樹脂の屈折率（例えば、１．４〜１．６程度）であれば、臨界角は４２°程度であり、第２単位光学形状４５の斜面４５ｂ，４５ｃに入射する光Ｌ８，Ｌ９の入射角はそれより大きいので、図９に示すように、斜面４５ｂ，４５ｃで全反射する。全反射した光Ｌ８，Ｌ９は、第２単位光学形状４５の頂部４５ａに入射し、そこで屈折して第２単位光学形状４５より出射する。そのため、斜面４５ｂ，４５ｃに入射した光Ｌ８，Ｌ９は、第２単位光学形状４５の配列方向（Ｙ方向）において、シート面の直交方向に対して所定の角度をなす方向へ出射する。
【００５８】
このように、視野拡大シート４０に入射した光の一部が、第１単位光学形状４３の斜面４３ａ，４３ｂで屈折したり、第２単位光学形状４５の斜面４５ｂ，４５ｃで全反射したりして出射することにより、視野拡大シート４０は、光を拡散させ、より広い範囲へ出射することができる。
【００５９】
図１１は、本実施形態の視野拡大シート４０への入射光及び出射光の輝度分布を示す図である図１１（ａ）は、視野拡大シート４０への入射光の輝度分布を示し、図１１（ｂ）は、第１単位光学形状４３の配列方向となる画面上下方向（Ｙ方向）における視野拡大シート４０からの出射光の輝度分布を示し、図１１（ｃ）は、第２単位光学形状４５の配列方向となる画面左右方向（Ｘ方向）における視野拡大シート４０からの出射光の輝度分布を示している。図１０及び図１１において、縦軸は、相対輝度であり、横軸は角度である。
視野拡大シート４０に、図１１（ａ）に示すような、シート面の法線方向に対して半値幅角±αのガウシアン分布となる輝度分布を有する光を入射させたとする。
第１単位光学形状４３の斜面４３ａ，４４ａでの屈折及び視野拡大シート４０の出射面での屈折により、第１単位光学形状４３の配列方向（Ｙ方向）においては、入射光の半分の光が−βの方向を中心としたガウシアン分布で表される方向に進み、残りの半分の光は＋βの方向を中心としたガウシアン分布で表される方向に進む。出射光はこれらの光を重ね合わせたものである。従って、第１単位光学形状４３の配列方向である画面上下方向（Ｙ方向）においては、図１１（ｂ）に示すような各ガウシアン分布を加え合わせた分布で表されるような方向に進む光となる。図１１（ｂ）に示すように、出射光の輝度分布の半値幅角はおおむね±（β＋α）となり、視野拡大シート４０の第１単位光学形状４３によって、第１単位光学形状４３の配列方向（Ｙ方向）において、光を拡散させることができる。
【００６０】
次に、第２単位光学形状４５に、輝度分布がシート面の法線方向に対して半値幅角±αのガウシアン分布である光が入射したとする。このとき、例えば、入射光のうち約３分の１が第２単位光学形状４５の頂部４５ａに入射して、シート面の直交方向へ出射し、約３分の１が第２単位光学形状４５の斜面４５ｂに入射して−γの方向に出射し、残りの約３分の１が第２単位光学形状４５３の斜面４５ｃに入射して＋γ方向に出射するとした場合、図１１（ｃ）に示すように出射光はこれらの光を合成したものとなり、半値幅角が±（γ＋α）の輝度分布を持つ光となる。このように第２単位光学形状４５により、第２単位光学形状４５の配列方向となる画面左右方向（Ｘ方向）において、光を拡散させることができる。
【００６１】
従って、視野拡大シート４０全体で考えると、第１単位光学形状４３により画面上下方向（Ｙ方向）、第２単位光学形状４５により画面左右方向（Ｘ方向）に光が広げられ、出射光は、入射光に比べて、画面上下方向及び画面左右方向において、より広い分布を有する光となる。
一般的に、第１単位光学形状４３よりも第２単位光学形状４５の方が、全反射による拡散作用を有しており、光を広い範囲に広げられる。このように光を広げる性能の異なる第１単位光学形状４３及び第２単位光学形状４５を、その配列方向を直交させることにより、直交する２方向（本実施形態では、画面上下方向と画面左右方向）で光の広がり方を個々に制御することができ、必要な範囲にのみに光を広げることができるので、光を有効に使用できる。
【００６２】
図１２は、視野拡大シート４０の別の実施形態を示す図である。図１２（ａ）は、視野拡大シート４０の別の実施形態の一部を拡大して示す斜視図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）中に示す矢印Ｂ３−Ｂ４断面（ＸＺ面）の一部を拡大して示している。
図１２に示す視野拡大シート４０では、第２単位光学形状４５の間の楔状の溝部分を、第２単位光学形状４５を構成する樹脂の屈折率よりも低い屈折率の樹脂４６で埋めている。
このような形態とすることにより、視野拡大シート４０の観察者側（Ｚ２側）の表面が平面（フラット）になるので、視認性が向上する。また、視野拡大シート４０の観察者側（Ｚ２側）表面に埃や、ごみ等が付着した場合にも、除去がしやすいという利点がある。
第２光学形状部４４の屈折率と溝部分を埋める樹脂４６の屈折率については、第２単位光学形状４５の斜面４５ｂ，４５ｃの臨界角が斜面４５ｂ，４５ｃに入射する光の入射角よりも大きくなるように設定すればよい。
なお、樹脂４６は、第２単位光学形状４５間の溝部分のみを充填する形態としてもよいし、溝部分に加えて、第２単位光学形状４５の頂部４５ａを被覆する形態としてもよい。
【００６３】
さらに、樹脂４６で、第２単位光学形状４５間の溝部分を充填して観察者側を平面状とし、さらにその観察者側（Ｚ２側）に、不図示の表面機能層を設けてもよい。
表面機能層とは、反射防止機能や、帯電防止機能、ハードコート機能、防眩機能、防汚機能、紫外線吸収機能、タッチパネル機能等の各種機能を適宜有する層である。このような層を形成して、表示装置１の映像の画質を向上したり、利便性を向上したりすることができる。
また、図示しないが、視野拡大シートは、厚み方向（Ｚ方向）における第２光学形状部４４と第１光学形状部４２の位置を入れ替えた形態としてもよい。このような形態としても、図７に示す視野拡大シート４０と同様の拡散特性が得られる。
【００６４】
図１３は、視野拡大シート４０の別の実施形態を示す図である。図１３（ａ）は、視野拡大シート４０の別の実施形態の一部を拡大して示す斜視図であり、図１３（ｂ）は、図１２（ａ）中に示す矢印Ａ３−Ａ４断面（ＹＺ面）の一部を拡大し、図１３（ｃ）は、図１２（ａ）中に示す矢印Ｂ３−Ｂ４断面（ＸＺ面）の一部を拡大して示している。
図１３に示す視野拡大シート４０は、基材層４１の観察者側に、第１光学形状部４２が形成され、その観察者側に第２光学形状部４８が形成され、さらにその観察者側に樹脂４６による層が形成されている。第２光学形状部４８は、三角柱状の第２単位光学形状４９が、画面左右方向（Ｘ方向）に複数並列されている。
なお、第１単位光学形状４３と第２単位光学形状４９とを同一の三角柱形状とし、さらに、第２単位光学形状４９間の谷部を屈折率の異なる樹脂で埋める等して、各単位光学形状の斜面での屈折率差が同一になるような形態とすれば、画面上下方向（Ｙ方向）及び画面左右方向（Ｘ方向）において、すなわち略全方向の光の広がりが略均等となる視野拡大シートとすることができる。また、第１単位光学形状４３と第２単位光学形状４９とを異なる三角柱形状としたり、各斜面での屈折率差を異ならせたりすれば、画面上下方向（Ｙ方向）及び画面左右方向（Ｘ方向）において、異なる光の広がりとなる視野拡大シートとすることができる。
【００６５】
（実施例及び比較例の比較）
ここで、導光板２１、プリズムシート３０、視野拡大シート４０の実施例又は比較例に相当する具体例を作成し、本実施形態の表示装置１の実施例及び比較例を作成し、その光学特性等を評価した。導光板２１、プリズムシート３０、視野拡大シート４０の各具体例は、以下の通りである。
【００６６】
（導光板２１の具体例）
導光板２１の具体例Ｉ，ＩＩの各部の寸法等は以下の通りである。
具体例Ｉ：
出射側単位光学要素２４：ピッチＰａ＝５０μｍ、頂角θ３＝９０°
裏面側単位光学要素２６：ピッチＰｂ＝２００μｍ、頂角θ６＝１７８°
導光板２１の総厚：０．８ｍｍ
具体例ＩＩ：
出射側単位光学要素２４：ピッチＰａ＝５０μｍ、頂角θ３＝９０°ただし、頂角は丸められ、頂部が出射側に凸となる曲面状
裏面側単位光学要素２６：ピッチＰｂ＝２００μｍ、頂角θ６＝１７８°
導光板２１の総厚：０．８ｍｍ
具体例Ｉ，ＩＩはいずれも熱可塑性アクリル樹脂製である。
【００６７】
（プリズムシート３０の具体例）
プリズムシート３０の例Ａ，Ｂ，Ｃの単位プリズムの各部の寸法等は以下の通りである。
具体例Ａの単位プリズム：
入射面角φ１＝３５．０°、第１反射面角φ２＝４０．３°、第２反射面角φ３＝２６．８°、高さＨ＝３６．７μｍ
具体例Ｂの単位プリズム：
入射面角φ１＝３５．０°、第１反射面角φ２＝３５．５°、第２反射面角φ３＝３０．５°、高さＨ＝３７．１μｍ
具体例Ｃの単位プリズム：
入射面角φ１＝３３．０°、第１反射面角φ２＝３３°、高さＨ＝３８．５μ（すわなち、二等辺三角柱状）
具体例Ａ〜Ｃは、いずれも単位プリズムのピッチＰ＝５０μｍであり、本体部３１には厚さ１２５μｍのＰＥＴ樹脂製のシート状の部材を使用した。
また、具体例Ａ，Ｂにおいて、第２斜面の各平坦面の傾斜角度が変化する境界点の位置を、単位プリズムの高さを１００％としたとき、単位プリズムの基底面から境界点までの高さを５０％とした。
さらに、具体例Ａ，Ｂ，Ｃのプリズムシートのプリズム部３２は、紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂のプレポリマーを主成分とする紫外線硬化樹脂製である。
【００６８】
（視野拡大シート４０の具体例）
視野拡大シート４０の具体例イ〜二の構成や各部の寸法等は以下の通りである。
具体例イ：
第１単位光学形状：頂角９０°、底角φ５＝４５°の二等辺三角形柱状
画面左右方向を長手方向とし、画面上下方向に配列
ピッチＰ１＝５０μｍ、屈折率１．４１
第２単位光学形状：台形柱形状
斜面がシート面の法線方向となす角度φ６＝６°
画面上下方向を長手方向とし、画面左右方向に配列
高さＨ２＝９５μｍ、頂部の幅Ｗ２＝１０μｍ、ピッチＰ２＝３０μｍ、屈折率１．６０、
第２単位光学形状間の楔状の溝部（谷部）：屈折率１．５０の樹脂で充填
具体例ロ：
第１単位光学形状：具体例イに同じ
第２単位光学形状：頂角９０°の二等辺三角形柱状
画面上下方向を長手方向とし、画面左右方向に配列
ピッチＰ１＝５０μｍ、屈折率１．６０
第２単位光学形状間の谷部：屈折率１．４１の樹脂で充填
【００６９】
具体例ハ：
第１単位光学形状：頂角９０°、底角φ５＝４５°の二等辺三角形柱状
画面上下方向を長手方向とし、画面左右方向に配列
ピッチＰ１＝５０μｍ、屈折率１．４１
第２単位光学形状：なし
第１単位光学形状間の谷部：屈折率１．４１の樹脂で充填
具体例二：
第１単位光学形状：台形柱形状
斜面がシート面の法線方向となす角度φ６＝６°
画面上下方向を長手方向とし、画面左右方向に配列
高さｈ２＝９５μｍ、頂部の幅Ｗ２＝１０μｍ、ピッチＰ２＝３０μｍ、屈折率１．６０、
第２単位光学形状間の楔状の溝部：屈折率１．５０の樹脂で充填
具体例イ〜二は、いずれも基材層として、５０μｍ厚のＰＥＴ樹脂製のシート状の部材を使用した。
また、具体例イ，ロ，ハ，二において、屈折率１．６０，１．５０の樹脂は、紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂のプレポリマーを主成分とする紫外線硬化樹脂であり、屈折率１．４１の樹脂は、シリコーン系樹脂である。
視野拡大シートの具体例イ，ロは、それぞれ図１２，１３に示す視野拡大シート４０の実施例に相当し、具体例ハ、二は、比較例に相当する。
【００７０】
（表示装置１の実施例１）
具体例Ｉの導光板の出射側単位光学要素２４稜線方向と直交する側面に面する位置に点光源１０ａとしてＬＥＤ光源からなる光源部１０を配置した。光源部１０は、表示装置の画面上下方向の下側に位置する。導光板の裏面側には、反射シート１１として、銀を蒸着したＰＥＴ樹脂製の反射シートを配置した。
具体例Ｉの導光板の観察者側には、観察者側から見て出射側単位光学要素２４の並列方向と直交する方向に単位プリズムが並列された具体例Ａのプリズムシートを、プリズム部３２側を導光板側として配置し、面光源装置を作製した。
この面光源装置の観察者側に、画面サイズ９．７インチのＴＮ型の液晶パネル１５を積層して、その観察者側表面に具体例イの視野拡大シートを配置して粘着剤で貼合し、表示装置１の実施例１とした。
以下、略同様の工程を経て、表示装置１の実施例２〜５及び比較例１〜３を作成した。
実施例１〜５及び比較例１〜３の導光板、プリズムシート、視野拡大シートの組み合わせは、以下の表１に示す通りである。なお、実施例４の表示装置は、光源部１０を液晶表示装置の画面左右方向の一端に配置し、導光板、プリズムシート及び視野拡大シートの各光学形状や単位プリズムを、実施例１とは直交する方向に変えて配置した。
【００７１】
【表１】
2013003276.tif 000003
【００７２】
（面光源装置及び表示装置の出射光の輝度の強度分布測定）
各々の面光源装置及び表示装置からの出射光の輝度の強度分布をゴニオメーターで測定した。
また、目視により、各表示装置の表示する映像の明るさや、斜め方向から観察した場合の色みの変化等を調べた。
【００７３】
【表２】
2013003276.tif 000004
【００７４】
（評価）
表２は、各実施例及び比較例の面光源装置及び表示装置の画面上下方向、画面左右方向の半値幅角と、目視結果である。
実施例１〜５の表示装置では、各面光源装置からの出射光が、画面上下方向において半値幅角±１０°あるいは±１５°のガウシアン分布となった。このような光が、視野拡大シートの具体例イ，ロによって拡散され、実施例１〜５の表示装置としての画面上下方向、画面左右方向の半値幅角が±２０°以上に広げられていた。これにより、実施例１〜５の表示装置では、充分な視野角を得ることができた。また、表示される映像も明るく、外光等によるコントラストの低下も抑制され、良好な映像が観察された。さらに、斜め方向から観察した場合の色の変化も抑制されていた。さらに、光の利用効率も向上していた。
また、実施例１の表示装置では、面光源装置での画面左右方向と画面上下方向の半値幅角の差がないが、視野角拡大シートにより、表示装置としては、画面上下方向よりも画面左右方向の半値幅角を２０°広くすることができた。
一方、実施例２の表示装置では、面光源装置での画面左右方向と画面上下方向の半値幅角の差が１０°あるが、視野角拡大シートにより、表示装置としては、画面左右方向、画面上下方向の半値幅角の差をほぼ０°とすることが可能となった。
従って、本実施形態の表示装置１、すわなち、導光板２１及びプリズムシート３０等を備える面光源装置２０と、視野拡大シート４０とを適宜組み合わせた表示装置１とすることにより、視野角を良好に制御できる。
【００７５】
これに対して、比較例１，２の表示装置では、画面上下方向の半値度が広がらなかった。実際に比較例１，２の表示装置に表示される映像を目視したところ、視野が狭く視認性が不充分であった。
さらに、比較例３の表示装置では、画面上下方向及び画面左右方向の半値幅角は広がったが、映像を表示して目視で観察したところ、他の実施例や比較例の表示装置に比較して、映像が暗かった。また、画面上下方向の視野での表示を目視した場合に、面光源装置からの斜め光の影響で色の変化も観察され、視認性が不十分であった。
【００７６】
以上のことから、本実施形態によれば、画面の上下方向及び左右方向において、それぞれ独立して光の拡がりを制御でき、全方向にわたって良好な視野角を得ることができ、明るく良好な映像を表示可能な表示装置を得ることができる。また、視野拡大シートは、外光を拡散反射しないので、本実施形態によれば、高いコントラストの映像が得られる。
また、視野拡大シート４０と面光源装置２０とを適宜組み合わせることにより、タブレット型のパーソナルコンピュータのように、画面上下方向及び画面左右方向を自由に回転させて自由に視認するような表示装置としても、一般的なテレビジョンや表示モニターとしても、良好な視野角を実現できる。
さらに、本実施形態によれば、面光源装置２０から、その出光面の法線方向に略平行光として、半値幅角±２０°以下の指向性を有する光を出射できるので、各種位相差フィルム等の補償フィルムを省くことができ、表示装置１の生産コストを低減や、表示装置１のさらなる薄型化、軽量化を実現できる。
【００７７】
さらに、一般的に、表示装置は、液晶パネルに表示される映像を面光源装置で裏面側から照明することにより、映像を表示している。
この液晶パネルは、その性質上、液晶パネルの観察面の法線方向からの入射光を観察面の正面方向から観察する場合には、出射光の効率（透過率）が優れており、表示される映像のコントラストも優れている。しかし、液晶パネル１５に対して、その観察面の法線方向に対して斜めからの入射光や、観察者が観察面の法線方向に対して斜め方向からの観察する場合については、コントラストの低下や効率（透過率）の低さが問題となる。すなわち、視野角の拡大とエネルギーの利用効率とは相反するものとなる。特に、ＴＮ型の液晶パネルは、比較的構造が簡易的で安価である利点がある一方で、視野角が狭い。
これに対して、本実施形態の表示装置１では、上述のような面光源装置２０及び視野拡大シートを備えているので、液晶パネル１５がＴＮ型であっても、高いエネルギー利用効率を維持しつつ、広い視野角を実現可能である。従って、液晶パネル１５の選択粋を広げることができ、高品質の表示装置１を安価に提供できる。
【００７８】
（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）視野拡大シート４０の第１単位光学形状４３及び第２単位光学形状４５は、上述の図７，図１２，図１３等に示した形状に限らず、様々な形態とすることができる。
例えば、三角柱形状である第１単位光学形状４３は、その頂部を観察者側に凸となる曲面としてもよい。このような形態すると第１単位光学形状４３を成型するための成形型（金型等）を切削するときに、切削バイトの頂部を丸くできる。従って、バイトの欠け等が少なくなるという利点がある。また、頂部から出射する光を拡散でき、光を広げる効果を高めることができる。
また、第１単位光学形状４３の斜面を曲面としてもよい。例えば、第１単位光学形状４３間の谷部に近い部分の斜面の接線が視野拡大シート４０のシート面の法線方向に対して大きな角度（例えば、６０°）をなし、頂部に近い部分では小さな角度（例えば、４５°）になるような曲線としてもよい。このようにすると、第１単位光学形状４３間の谷部において、より斜めに光が屈折するので、広い範囲に光が広げられるという利点がある。
【００７９】
さらに、第１単位光学形状４３の斜面を、傾斜角度の異なる複数の平面部を有する形態としてもよい。このとき、第１単位光学形状４３間の谷部側の平面部がシート面となす角度は、頂点側の平面部がシート面となす角度よりも大きな形態としてもよい。このような形態とすることにより、広い範囲に光が広げる。
第２単位光学形状４５についても、同様に斜面を曲面とすると光をより広い方向へ広げることができる。また、第２単位光学形状４５の頂部を凹状の曲面や凸状の曲面としてもよい。このような形態とすると、頂部に対して垂直に入射する光も広がり、出射光の輝度分布の凹凸が低下してより滑らかになるという利点がある。
【００８０】
（２）本実施形態では、プリズムシート３０の単位プリズム３３は、少なくとも一方の斜面が傾斜角度の異なる複数の平坦部を有する例を示したが、これに限らず、例えば、単位プリズム３３の配列方向に平行な断面形状が二等辺三角形状としてもよい。また、単位プリズム３３は、三角形の頂点部が短い上底となる台形であってもよい。さらに、単位プリズム３３は、少なくとも一方の斜面が導光板２１側に凸となる曲面状であってもよい。
なお、断面形状が二等辺三角形の単位プリズムとする場合、導光板２１からの出射光の輝度分布を、実施形態に示したプリズムシート３０よりも、より狭い分布とすることが、集光性を高める観点から好ましい。
【００８１】
（３）本実施形態において、導光板２１は、裏面側に裏面側単位光学要素２６が複数並列される例を示したが、これに限らず、裏面側単位光学要素２６を備えず、裏面側が平坦面であったり、ドット等が形成される形態としてもよい。さらに、本実施形態において、導光板２１は、その厚さが全範囲で一定である例を示したが、これに限らず、１つの側面側に光源部１０を設ける場合は、光源を設ける側の側面側が最も厚く、対向する側面側に向かうにつれて徐々に薄くなるテーパ形状であってもよい。このような形態とすることにより、光の利用効率と輝度の均一性を高めるためである。
また、光源部１０を導光板２１の両側面に配置した２灯式面光源装置の場合は、裏面側を中央部が薄くなるアーチ状のものとしたもの等であってもよい。
【００８２】
（４）本実施形態において、プリズムシート３０は、必要に応じて光拡散機能を付与するために光拡散層を備える形態としてもよい。光拡散層は、例えば、光拡散性微粒子が透光性樹脂に分散した層等を用いることができる。
この光拡散層は、プリズムシート３０の任意の位置に設けることができる。例えば、出光面３０ａ上に設けられていてもよいし、厚み方向において本体部３１とプリズム部３２との間に設けられていてもよい。
光拡散層を構成する透光性樹脂としては、本体部３１に用いられる樹脂と同様の樹脂を挙げることができる。
光拡散性微粒子としては、一般的な光拡散性の微粒子が用いられ、例えば、ＰＭＭＡ等のアクリル系ビーズ、ポリメタクリル酸ブチル系ビーズ、ポリカーボネート系ビーズ、ポリウレタン系ビーズ、炭酸カルシウム系ビーズ及びシリカ系ビーズ等が挙げられる。
なお、光拡散層の厚さは、１〜２０μｍとすることが好ましい。
【００８３】
（５）本実施形態において、プリズムシート３０の出光面３０ａは、平滑面である例を示したが、これに限らず、例えば、出光面３０ａの表面には、他の部材との密着による干渉防止あるいは、キズ等外観の不具合を隠す等の為に、必要に応じて微細凹凸形状を有するマット層を形成してもよい。
マット層を形成する手段としては、マット剤のコーティングやエンボス加工等を適宜用いることが出来る。マット剤をコーティングした場合には、プリズム部３２とコーティングにより形成されたマット層の伸縮のバランスを調整することができ、プリズムシート３０の反りや撓み等の変形を抑えることが出来る。
【００８４】
マット剤のコーティングは、例えば、マット剤を樹脂及び溶剤等からなるバインダーに含有させたマット剤塗料を、プリズムシート３０のプリズム部３２とは反対側の面の表面にコーティングすることによって行う。このバインダーとしては、上述の本体部３１に用いられる樹脂と同様の樹脂を挙げることができる。コーティング方法としては、ダイコーティング、グラビヤコーティング、スリットリバースコーティング等各種公知のコーティング方法を選択することが可能である。マット層の厚さは通常１〜２０μｍである。
マット剤としては、例えば、ＰＭＭＡ等のアクリル系ビーズ、ポリメタクリル酸ブチル系ビーズ、ＰＣ系ビーズ、ポリウレタン系ビーズ、炭酸カルシウム系ビーズ、シリコーン系ビーズ及びシリカ系ビーズ等の微粒子が挙げられる。マット剤は、平均粒径が１〜２０μｍのものを用いることが好ましい。
マット層の凹凸形状は、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１での１０点平均粗さＲｚ＝０．１〜１０μｍの微小丘状突起が、平均間隔ｄ＝１〜１００μｍで２次元的にランダムな配列で形成されることが好ましい。
【００８５】
（６）本実施形態において、図１に示すように、画面上下方向及び画面左右方向を規定したが、画面上下方向及び左右方向は、適宜選択できる。
また、本実施形態において、視野拡大シート４０の第１単位光学形状４３は、画面上下方向に配列される例を示したが、これに限らず、例えば、観察者側から見て、画面上下方向に対して、９０°以下の角度を成す方向に配列してもよい。このような形態とすることにより、液晶パネル１５の画素とのモアレを低減できる。
【００８６】
（７）本実施形態において、面光源装置は、導光板２１及びプリズムシート３０の間、プリズムシート３０と液晶パネル１５との間に、他の光学シートを備えていない例を示したが、これに限らず、他の光学シート等を適宜配置してもよい。
【００８７】
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】
【００８８】
１    表示装置
１０    光源部
１５    液晶パネル
２０    面光源装置
２１    導光板
２４    出射側単位光学要素
２６    裏面側単位光学要素
３０    プリズムシート
３３    単位プリズム
４０    視野拡大シート
４３    第１単位光学形状
４５    第２単位光学形状
【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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【図１２】
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【図１３】
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