(57)【要約】【課題】入射した光が出光する面に輝線状のムラが発生することを抑制し得る光学シートを提供する。【解決手段】光学シート６０は、本体部６５と、複数の単位プリズム７０と、を含む。各単位プリズムは、第１方向の一側を向く第１プリズム面７１と、第１方向の他側を向く第２プリズム面７２と、を含む。第２プリズム面は、主切断面において第１方向に対する傾斜角度φが、単位プリズムの先端部７５ａの側から基端部７５ｂの側へ向けてしだいに大きくなるように配置された複数の要素面７３を含む。主切断面において、先端部と基端部とを結ぶ仮想直線Ｘと、第２プリズム面と、の最大距離をｄとし、単位プリズムの配列方向ｄ１に沿った幅をｗとしたときに、０．４％≦ｄ／Ｗ≦５．０％の関係を満たし、各単位プリズムに関するｄ／Ｗの値は、少なくとも１つの他の単位プリズムに関するｄ／Ｗの値と異なる。【選択図】図９
2016095347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の本体部と、
前記本体部上に第１方向に配列された複数の単位プリズムであって、各々が前記第１方向と交差する方向に延びている、複数の単位プリズムと、を備え、
各単位プリズムは、前記第１方向の一側を向く第１プリズム面と、前記第１方向の他側を向く第２プリズム面と、を含み、
前記第２プリズム面は、前記第１方向と前記本体部の法線方向との両方に平行な主切断面において、前記第１方向に対する傾斜角度が、前記本体部から最も離間した単位プリズムの先端部の側から、前記本体部に最も近接した単位プリズムの基端部の側へ向けて、しだいに大きくなるように配置された複数の要素面を含み、
前記主切断面において、前記先端部と前記基端部とを結ぶ仮想直線と、前記第２プリズム面と、の最大距離をｄとし、前記単位プリズムの前記第１方向に沿った幅をＷとしたときに、
０．４％≦ｄ／Ｗ≦５．０％
の関係を満たし、
各単位プリズムに関するｄ／Ｗの値は、少なくとも１つの他の単位プリズムに関するｄ／Ｗの値と異なる、光学シート。
【請求項２】
前記本体部の法線方向に沿って当該本体部から前記単位プリズムの前記先端部が突出する突出高さをＨとしたときに、任意の２つの単位プリズムに関する突出高さＨの差の大きさが２μｍ以下となる、請求項１に記載の光学シート。
【請求項３】
任意の２つの単位プリズムに関する前記比ｄ／Ｗの値の差の大きさを算出したときに、算出された前記比ｄ／Ｗの値の差の大きさのうちの最大値が１％以上となる、請求項１または２に記載の光学シート。
【請求項４】
或る角度範囲から前記第１プリズム面に入射した光が、前記第２プリズム面で反射した後前記本体部内を進行して当該本体部から出射するようになっており、
前記光が前記本体部から出射したときに当該光の進行方向が前記本体部の法線方向に対してなす角度は、前記光が前記第１プリズム面へ入射するときに当該光の進行方向が前記本体部の法線方向に対してなす角度よりも小さい、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学シート。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学シートと、
前記光学シートの前記単位プリズムに対面するようにして配置された出光面と、前記第１方向に対向する一対の側面と、を有する導光板と、
前記導光板の前記第１方向における一側に位置する前記側面に対面して配置された光源と、を備える、面光源装置。
【請求項６】
前記導光板は、前記出光面に対向する裏面をさらに有し、
前記裏面は、前記第１方向における一側から他側へ向けて前記出光面に接近する傾斜面を含む、請求項５に記載の面光源装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の面光源装置と、
前記面光源装置に対面して配置された透過型表示部と、を備える、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾斜角度が互いに異なる複数の要素面を含むプリズム面を付与された光学シート、並びに、この光学シートを有する面光源装置および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
面状に発光する発光面を有した面光源装置が、例えば液晶表示装置に組み込まれ液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトとして、広く普及している（例えば、特許文献１〜３参照）。液晶表示装置用の面光源装置は、大別すると、光学部材の直下に光源を配置する直下型と、光学部材の側方に光源を配置するエッジライト型（サイドライト型とも呼ぶ）と、に分類される。
【０００３】
とりわけ、特許文献１に開示されたエッジライト型の面光源装置では、導光体と、導光体の出光面に対面して配置された光偏向シートと、導光体の一つの側面に対面して配置された光源と、を有している。この面光源装置において、導光体の出光面から出射する光の多くは、出光面の法線方向に対して導光体内での導光方向に大きく傾斜した方向、例えば出光面の法線方向に対して導光体内での導光方向に６０°〜８０°傾斜した方向に進む。光偏向シートは、導光体での導光方向と平行な方向に配列され且つ導光体に向けて突出した複数の線状プリズムを有している。この線状プリズムは、導光体からの大きく傾斜した光の入射面となる第１プリズム面と、当該大きく傾斜した光を反射して正面方向に向ける第２プリズム面と、を有している。特許文献１の面光源装置では、第２プリズム面を折れ面として形成することにより、光偏向シートの偏向機能を強化し、その結果として、光源光の有効利用を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−４６０７６号公報
【特許文献２】特開平１０−２６０３１５号公報
【特許文献３】特開２００２−１９７９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
とりわけ、特許文献１に記載の面光源装置では、各第２プリズム面で正面方向に向けて反射した光は、面光源装置の出光側の面上のうちの当該第２プリズム面に対面する領域から主として出射することとなる。したがって、配列方向に配列された複数の線状プリズムが互いに同一に構成されていることに起因して、面光源装置の出光側の面に、明るく観察される領域とあまり明るく観察されない領域とが、前記配列方向に沿って規則的に交互に現われ得る。この現象は、輝線状のムラと呼ばれる。輝線状のムラが発生すると、面光源装置により照明される表示パネルの画素との間でモアレが生じる要因ともなる。
【０００６】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、傾斜角度が互いに異なる複数の要素面を有したプリズム面を含む光学シートであって、入射した光が出光する面に輝線状のムラが発生することを抑制し得る光学シート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】
【０００７】
本発明による光学シートは、シート状の本体部と、
前記本体部上に第１方向に配列された複数の単位プリズムであって、各々が前記第１方向と交差する方向に延びている、複数の単位プリズムと、を備え、
各単位プリズムは、前記第１方向の一側を向く第１プリズム面と、前記第１方向の他側を向く第２プリズム面と、を含み、
前記第２プリズム面は、前記第１方向と前記本体部の法線方向との両方に平行な主切断面において、前記第１方向に対する傾斜角度が、前記本体部から最も離間した単位プリズムの先端部の側から、前記本体部に最も近接した単位プリズムの基端部の側へ向けて、しだいに大きくなるように配置された複数の要素面を含み、
前記主切断面において、前記先端部と前記基端部とを結ぶ仮想直線と、前記第２プリズム面と、の最大距離をｄとし、前記単位プリズムの前記第１方向に沿った幅をＷとしたときに、０．４％≦ｄ／Ｗ≦５．０％の関係を満たし、
各単位プリズムに関するｄ／Ｗの値は、少なくとも１つの他の単位プリズムに関するｄ／Ｗの値と異なる。
【０００８】
本発明による光学シートにおいて、前記本体部の法線方向に沿って当該本体部から前記単位プリズムの前記先端部が突出する突出高さをＨとしたときに、任意の２つの単位プリズムに関する突出高さＨの差の大きさが２μｍ以下となってもよい。
【０００９】
本発明による光学シートにおいて、任意の２つの単位プリズムに関する前記比ｄ／Ｗの値の差の大きさを算出したときに、算出された前記比ｄ／Ｗの値の差の大きさのうちの最大値が１％以上となってもよい。
【００１０】
本発明による光学シートにおいて、或る角度範囲から前記第１プリズム面に入射した光が、前記第２プリズム面で反射した後前記本体部内を進行して当該本体部から出射するようになっており、前記光が前記本体部から出射したときに当該光の進行方向が前記本体部の法線方向に対してなす角度は、前記光が前記第１プリズム面へ入射するときに当該光の進行方向が前記本体部の法線方向に対してなす角度よりも小さくてもよい。
【００１１】
本発明による面光源装置は、前記いずれかの特徴をもつ光学シートと、前記光学シートの前記単位プリズムに対面するようにして配置された出光面と、前記第１方向に対向する一対の側面と、を有する導光板と、前記導光板の前記第１方向における一側に位置する前記側面に対面して配置された光源と、を備える。
【００１２】
本発明による面光源装置において、前記導光板は、前記出光面に対向する裏面をさらに有し、前記裏面は、前記第１方向における一側から他側へ向けて前記出光面に接近する傾斜面を含んでもよい。
【００１３】
本発明による表示装置は、前記いずれかの特徴をもつ面光源装置と、前記面光源装置に対面して配置された透過型表示部と、を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、０．４％≦ｄ／Ｗ≦５．０％の関係を満たしつつ第２プリズム面の形状を決定することで、各第２プリズム面で反射した光の進行方向の角度分布を、他の第２プリズム面で反射した光の進行方向の角度分布と適度に異ならせることができる。これにより、面光源装置の出光面に、明るく観察される領域とあまり明るく観察されない領域とが規則的に交互に現われることを抑制することができる。この結果、面光源装置により照明される表示パネルの画素との間でモアレが発生することも抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、表示装置および面光源装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図２は、図１の面光源装置の作用を説明するための図である。
【図３】図３は、図１の面光源装置に組み込まれた導光板を出光面の側から示す斜視図である。
【図４】図４は、図１の面光源装置に組み込まれた導光板を裏面の側から示す斜視図である。
【図５】図５は、導光板の作用を説明するための図であって、図３のＶ−Ｖ線に沿った断面において導光板を示す図である。
【図６】図６は、図１の面光源装置に組み込まれた光学シートを示す斜視図である。
【図７】図７は、図６の光学シートをその主切断面（図６のＩＩＶ−ＩＩＶ線に沿った断面）において示す部分断面図である。
【図８】図８は、光学シートの作用を説明するための図であって、図７と同様の断面において面光源装置を示す部分断面図である。
【図９】図９は、図７と同様の断面において、図７に示す光学シートに入射する光の光路を説明するための部分断面図である。
【図１０】図１０は、図７と同様の断面において、従来の光学シートに入射する光の光路を説明するための部分断面図である。
【図１１】図１１は、主切断面において光学シートの一変形例を示す断面図である。
【図１２】図１２は、各実施例に係る面光源装置の光学シートを構成する単位プリズムの寸法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００１７】
図１〜図１１は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち、図１は、液晶表示装置および面光源装置の概略構成を示す斜視図であり、図２は面光源装置の作用を説明するための断面図である。図３及び図４は面光源装置に含まれた導光板を示す斜視図であり、図５は導光板の主切断面において導光板を示す断面図である。図６は面光源装置に含まれた光学シートを示す斜視図であり、図７〜図１０は主切断面において光学シートを示す断面図である。
【００１８】
図１に示すように、表示装置１０は、透過型表示部としての液晶表示パネル１５と、液晶表示パネル１５の背面側に配置され液晶表示パネル１５を背面側から面状に照らす面光源装置２０と、を備えている。表示装置１０は、画像を表示する表示面１１を有している。液晶表示パネル１５は、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御するシャッターとして機能し、表示面１１に像を表示するように構成されている。
【００１９】
図示された液晶表示パネル１５は、出光側に配置された上偏光板１３と、入光側に配置された下偏光板１４と、上偏光板１３と下偏光板１４との間に配置された液晶層セル１２と、を有している。偏光板１４，１３は、入射した光を直交する二つの偏光成分（Ｐ波およびＳ波）に分解し、一方の方向（透過軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過させ、前記一方の方向に直交する他方の方向（吸収軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｓ波）を吸収する機能を有している。
【００２０】
液晶層１２には、一つの画素を形成する領域毎に、電界印加がなされ得るようになっている。そして、電界印加の有無によって液晶層１２中の液晶分子の配向方向が変化するようになる。一例として、入光側に配置された下偏光板１４を透過した特定方向の偏光成分は、電界印加された液晶層１２を通過する際にその偏光方向を９０°回転させ、その一方で、電界印加されていない液晶層１２を通過する際にその偏光方向を維持する。この場合、液晶層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に振動する偏光成分が、下偏光板１４の出光側に配置された上偏光板１３をさらに透過するか、あるいは、上偏光板１３で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。
【００２１】
このようにして液晶表示パネル１５では、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御し得るようになっている。なお、液晶表示パネル１５の詳細については、種々の公知文献（例えば、「フラットパネルディスプレイ大辞典（内田龍男、内池平樹監修）」２００１年工業調査会発行）に記載されており、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。
【００２２】
次に、面光源装置２０について説明する。面光源装置２０は、面状に光を発光する発光面２１を有し、本実施の形態では、液晶表示パネル１５を背面側から照明する装置として用いられている。
【００２３】
図１に示すように、面光源装置２０は、エッジライト型の面光源装置として構成され、導光板３０と、導光板３０の一方の側（図１に於いては左側）の側方に配置された光源２４と、導光板３０にそれぞれ対面するようにして配置された光学シート（プリズムシート）６０及び反射シート２８と、を有している。図示された例では、光学シート６０が、液晶表示パネル１５に直面して配置されている。そして、光学シート６０の出光面６１によって、面光源装置２０の発光面２１が画成されている。
【００２４】
図示する例において、導光板３０の出光面３１は、液晶表示装置１０の表示面１１および面光源装置２０の発光面２１と同様に、平面視形状（図１に於いては、上方から見下ろして見た形状）が四角形形状に形成されている。この結果、導光板３０は、全体的に、一対の主面（出光面３１および裏面３２）を有する相対的に厚み方向の辺が他の辺よりも小さい直方体状の部材として構成されており、一対の主面間に画成される側面は四つの面を含んでいる。同様に、光学シート６０及び反射シート２８は、全体的に、相対的に厚み方向の辺が他の辺よりも小さい直方体状の部材として構成されている。
【００２５】
導光板３０は、液晶表示パネル１５側の一方の主面によって構成された出光面３１と、出光面３１に対向するもう一方の主面からなる裏面３２と、出光面３１および裏面３２の間を延びる側面と、を有している。側面のうちの第１方向ｄ１に対向する二つの面の一方が、入光面３３をなしている。図１に示すように、入光面３３に対面して光源２４が設けられている。入光面３３から導光板３０内に入射した光は、第１方向（導光方向）ｄ１に沿って入光面３３に対向する反対面３４に向け、概ね第１方向（導光方向）ｄ１に沿って導光板３０内を導光されるようになる。図１および図２に示すように、光学シート６０は、導光板３０の出光面３１に対面するようにして配置され、反射シート２８は、導光板３０の裏面３２に対面するようにして配置されている。
【００２６】
光源は、例えば、線状の冷陰極管等の蛍光灯や、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）や白熱電球等の種々の態様で構成され得る。本実施の形態において、光源２４は、入光面３３の長手方向（図１に於いては、紙面に直交する方向、即ち、紙面の表裏方向）に沿って、並べて配置された多数の点状発光体２５、具体的には、多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）によって、構成されている。なお、図３及び図４に示された導光板３０には、光源２４をなす多数の点状発光体２５の配置位置が示されている。
【００２７】
反射シート２８は、導光板３０の裏面３２から漏れ出した光を反射して、再び導光板３０内に入射させるための部材である。反射シート２８は、白色の散乱反射シート、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から、構成され得る。反射シート２８での反射は、正反射（鏡面反射）でもよく、拡散反射でもよい。反射シート２８での反射が拡散反射の場合には、当該拡散反射は、等方性拡散反射であってもよいし、異方性拡散反射であってもよい。
【００２８】
ところで、本明細書において、「出光側」とは、光源２４、導光板３０、光学シート６０、液晶表示パネル１５と、表示装置１０の構成要素間を逆戻りすることなく進んで、表示装置１０から出射して観察者へ向かう光の進行方向における下流側（観察者側、例えば図１における紙面の上側）のことであり、「入光側」とは、光源２４、導光板３０、光学シート６０、液晶表示パネル１５と、表示装置１０の構成要素間を逆戻りすることなく進んで、表示装置１０から出射して観察者へ向かう光の進行方向における上流側のことである。
【００２９】
また、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。
【００３０】
さらに、本明細書において「シート面（板面、フィルム面）」とは、対象となるシート状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材の平面方向と一致する面のことを指す。そして、本実施の形態においては、導光板３０の板面、導光板３０の後述する基部４０のシート面（板面）、光学シート６０のシート面、反射シート２８のシート面、液晶表示パネルのパネル面、表示装置１０の表示面１１、および、面光源装置２０の発光面２１は、互いに平行となっている。さらに、本明細書において、シート状の部材の法線方向とは、対象となるシート状の部材のシート面への法線方向のことを指す。さらに、本明細書において「正面方向」とは、光学シート６０の法線方向のことであり、本実施の形態においては、面光源装置２０の発光面２１への法線方向、導光板３０の板面への法線方向、表示装置１０の表示面１１への法線方向等にも一致する（例えば、図２参照）。
【００３１】
次に、図２〜図５を主に参照して、導光板３０についてさらに詳述する。図２〜図５によく示されているように、導光板３０は、板状に形成された基部４０と、基部４０の一側の面（観察者側を向く面、出光側面）４１上に形成された複数の単位光学要素５０と、を有している。基部４０は、一対の平行な主面を有する平板状の部材として構成されている。そして、反射シート２８に対面している側に位置する基部４０の他側の面４２によって、導光板３０の裏面３２が構成されている。
【００３２】
なお、本明細書における「単位プリズム」、「単位形状要素」、「単位光学要素」および「単位レンズ」とは、屈折や反射等の光学的作用を光に及ぼして、当該光の進行方向を変化させる機能を有した要素のことを指し、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。
【００３３】
図４によく示されているように、導光板３０の裏面３２をなす基部４０の他側面４２は凹凸面として形成されている。具体的な構成として、基部４０の他側面４２の凹凸によって、裏面３２が、傾斜面３７と、導光板３０の法線方向ｎｄに延びる段差面３８と、導光板３０の板面方向に延びる接続面３９と、を有している。導光板３０内での導光は、導光板３０の一対の主面３１，３２での全反射作用によっている。その一方で、傾斜面３７は、入光面３３側から反対面３４側へ向かうにつれて出光面３１に接近するよう、導光板３０の板面に対して傾斜している。この場合、傾斜面３７で反射した光については、一対の主面３１，３２に入射する際の入射角度が小さくなっていく。傾斜面３７で反射することにより、一対の主面３１，３２への入射角度が全反射臨界角度未満になると、当該光は、導光板３０から出射するようになる。すなわち、傾斜面３７は、導光板３０から光を取り出すための要素として機能する。
【００３４】
導光方向である第１方向ｄ１に沿った傾斜面３７の分布を裏面３２内で調節することにより、導光板３０からの出射光量の第１方向ｄ１に沿った分布を調整することができる。
図２〜図５に示された例では、導光方向に沿って入射面３３から反対面３４に接近するにつれて、裏面３２のうちの傾斜面３７が占める割合が高くなっている。このような構成によれば、導光方向に沿って入射面３３から離間した領域での導光板３０からの光の出射が促進され、入射面３３から離間するにつれて出射光量が低下してしまうことを効果的に防止することができる。
【００３５】
次に、基部４０の一側の面４１上に設けられた単位光学要素５０について説明する。図３によく示されているように、複数の単位光学要素５０は、第１方向ｄ１に交差し且つ基部４０の一側の面４１と平行な配列方向（図３に於いては左右方向）に並べられて、基部４０の一側の面４１上に、配列されている。各単位光学要素５０は、基部４０の一側の面４１上を、その配列方向と交差する方向に線状に延びている。
【００３６】
とりわけ本実施の形態では、図３に示すように、複数の単位光学要素５０は、基部４０の一側の面４１上に、第１方向ｄ１と直交する第２方向（配列方向）ｄ２に隙間無く並べて配列されている。したがって、導光板３０の出光面３１は、単位光学要素５０の表面によってなされる傾斜面３５，３６として、構成されている。また、各単位光学要素５０は、配列方向と直交する第１方向ｄ１に沿って、直線状に延びている。さらに、各単位光学要素５０は、柱状に形成され、その長手方向に沿って同一の断面形状を有するようになっている。また、本実施の形態において、複数の単位光学要素５０は、互いに同一に構成されている。この結果、本実施の形態における導光板３０は、第１方向ｄ１に沿った各位置において、一定の断面形状を有するようになっている。
【００３７】
次に、図５に示された断面、すなわち、単位光学要素の配列方向（第２方向）ｄ２および基部４０の一側面４１（導光板３０の板面）への法線方向ｎｄの両方向に平行な断面（以下においては、単に導光板の主切断面とも呼ぶ）における、各単位光学要素５０の断面形状について説明する。図５に示すように、図示された例において、導光板の主切断面における各単位光学要素５０の断面形状は、出光側に向けて先細りしていく形状となっている。つまり、導光板の主切断面において、導光板３０の板面と平行な単位光学要素５０の長さは、導光板３０の法線方向ｎｄに沿って基部４０から離間するにつれて小さくなっていく。
【００３８】
また、本実施の形態において、単位光学要素５０の主切断面における外輪郭５１（出光側面３１に対応する）は、当該外輪郭が基部４０の一側面４１に対してなす角度である出光面角度θａが、基部４０から最も離間した単位光学要素５０の外輪郭５１上の先端部５２ａから基部４０に最も接近した単位光学要素５０の外輪郭５１上の基端部５２ｂへ向けて大きくなるよう、変化している。この出光面角度θａについては、例えば特開２０１３−５１１４９に開示されたように設定することができる。
【００３９】
なお、ここでいう出光面角度θａとは、上述したように、導光板の主切断面において、単位光学要素５０の出光側面（外輪郭）５１が基部４０の一側面４１に対してなす角度である。図５に示す例のように、単位光学要素５０の主切断面における外輪郭（出光側面）５１が折れ線状に形成されている場合には、折れ線を構成する各直線部と基部４０の一側面４１との間に形成される角度（厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度（劣角の角度））が出光面角度θａとなる。一方、単位光学要素５０の主切断面における外輪郭（出光側面）５１が曲面によって構成される場合には、当該外輪郭への接線と基部４０の一側面４１との間に形成される角度（厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度（劣角の角度））を、出光面角度θａとして特定することとする。
【００４０】
図５に示された一具体例としての単位光学要素５０は、導光板３０の主切断面において、基部４０の一側面４１上に一辺が位置するとともに外輪郭４１上における先端部５２ａと各基端部５２ｂとの間に二辺が位置する五角形形状、或いは、この五角形形状の一以上の角を面取りしてなる形状となっている。また、図示する例においては、正面方向輝度を効果的に上昇させること、および、第２方向ｄ２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を目的として、単位光学要素５０の主切断面における断面形状は、正面方向ｎｄを中心として、対称性を有している。すなわち、図５によく示されているように、各単位光学要素５０の出光側面５１は、正面方向を中心として対称的に構成された一対の折れ面３５，３６によって構成されている。一対の折れ面３５，３６は、互いに接続されて先端部５２ａを画成している。各折れ面３５，３６は、先端部５２ａを画成する第１面３５ａ，３６ａと、第１面３５ａ，３６ａへ基部４０の側から接続する第２面３５ｂ，３６ｂと、を有している。一対の第１傾斜面３５ａ，３６ａは正面方向ｎｄを中心として対称的な構成を有するとともに、一対の第２傾斜面３５ｂ，３６ｂも正面方向ｎｄを中心として対称的な構成を有している。
【００４１】
単位光学要素５０の全体的な構成として、導光板３０の主切断面における単位光学要素５０の配列方向への幅Ｗａに対する、導光板３０の主切断面における単位光学要素５０の基部４０からの正面方向に沿った突出高さＨａの比（Ｈａ／Ｗａ）が、０．３以上０．４５以下となっていることが好ましい。このような単位光学要素５０によれば、出光側面５１での屈折および反射により、単位光学要素５０の配列方向（第２方向）に沿った光の成分に対して優れた集光機能を発揮することが可能となり且つサイドローブの発生を効果的に抑制することも可能となる。
【００４２】
なお、本件明細書における「五角形形状」とは、厳密な意味での五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五角形形状を含む。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」および「対称」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。
【００４３】
ここで、導光板３０の寸法は、一例として、以下のように設定され得る。まず、単位光学要素５０の具体例として、幅Ｗａ（図５参照）を１０μｍ以上５００μｍ以下とすることができる。一方、基部４０の厚みは、０．３ｍｍ〜６ｍｍ０．２ｍｍ〜６ｍｍとすることができる。
【００４４】
以上のような構成からなる導光板３０は、基材上に単位光学要素５０を賦型することにより、あるいは、押し出し成型により、作製することができる。導光板３０の基部４０及び単位光学要素５０をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ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）が好適に使用され得る。尚、必要に応じて、導光板３０中に光を拡散させる機能を有する拡散性分を添加することもできる。拡散成分は、一例として、平均粒径が０．５〜１００μｍ程度であるシリカ（二酸化珪素）、アルミナ（酸化アルミニウム）、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂等の透明物質からなる粒子を、用いることができる。
【００４５】
電離放射線硬化型樹脂を基材上に硬化させることによって導光板３０を作製する場合、単位光学要素５０とともに、単位光学要素５０と基材との間に位置するようになるシート状のランド部を、基材上に形成するようにしてもよい。この場合、基部４０は、基材と電離放射線硬化型樹脂によって形成されたランド部とから構成されるようになる。また、基材として、光拡散粒子とともに押し出し成型された樹脂材料からなる板材を、用いることができる。一方、押し出し成型で作製された導光板３０においては、基部４０と、基部４０の一側面４１上の複数の単位光学要素５０と、が一体的に形成され得る。
【００４６】
次に、図２、図６〜図８を主に参照して、光学シート（プリズムシート）６０についてさらに詳述する。図６は面光源装置２０に含まれた光学シート６０を示す斜視図であり、図７及び図８は主切断面において光学シート６０を示す断面図である。図２並びに図６〜図８に示す光学シート６０は、透過光の進行方向を変化させる機能を有した部材である。
【００４７】
図６によく示されているように、光学シート６０は、板状に形成された本体部６５と、本体部６５の入光側面６７上に形成された複数の単位プリズム（単位形状要素、単位光学要素、単位レンズ）７０と、を有している。本体部６５は、一対の平行な主面を有する平板状の部材として構成されている。そして、導光板３０に対面しない側に位置する本体部６５の出光側面６６によって、光学シート６０の出光面６１が構成されている。
【００４８】
次に、本体部６５の入光側面上に設けられた単位プリズム７０について説明する。図２及び図６によく示されているように、複数の単位プリズム７０は、本体部６５の入光側面６７上に並べて配置されている。各単位プリズム７０は、柱状に形成され、その配列方向と交差する方向に延びている。
【００４９】
本実施の形態において、各単位プリズム７０は直線状に延びている。また、各単位プリズム７０は、柱状に形成され、その長手方向に沿って同一の断面形状を有するようになっている。さらに、複数の単位プリズム７０は、その長手方向に直交する方向に沿って、本体部６５の入光側面６７上に隙間無く並べられている。本体部６５上に隙間無く配列された単位プリズム７０の表面（プリズム面）７１，７２によって、光学シート６０の入光面６２が構成されている。
【００５０】
なお、上述してきたように、光学シート６０は、導光板３０に重ねられるようにして配置され、光学シート６０の単位プリズム７０が導光板３０の出光面３１に対面するようになっている。また、図１及び図２に示すように、光学シート６０は、単位プリズム７０の長手方向が導光板３０による導光方向（導光板３０の入光面３３と当該入光面に対向する反対面３４とを結ぶ第１方向）ｄ１と交差するように、導光板３０に対して位置決めされている。より厳密には、単位プリズム７０の長手方向が導光板３０による導光方向（つまり、第１方向）ｄ１と直交するとともに、単位プリズム７０の配列方向が導光板３０による導光方向ｄ１と平行になるように、光学シート６０が導光板３０に対して位置決めされている。したがって、各単位プリズム７０は、導光板３０の単位光学要素５０の配列方向と平行な第２方向ｄ２に延びている。
【００５１】
図６によく示されているように、各単位プリズム７０は、単位プリズム７０の配列方向、つまり第１方向ｄ１に沿って、互いに対向して配置された第１プリズム面７１および第２プリズム面７２を有している。各単位プリズム７０の第１プリズム面７１は、第１方向における一側（図１および図２の紙面における左側）に位置し、第２プリズム面７２は、第１方向における他側（図１および図２の紙面における右側）に位置している。より詳細には、各単位プリズム７０の第１プリズム面７１は、第１方向ｄ１における光源２４の側に位置して第１方向ｄ１における一側を向く。各単位プリズム７０の第２プリズム面７２は、第１方向ｄ１における光源２４から離間する側に位置し、第１方向ｄ１における他側を向く。後述するように、第１プリズム面７１は、主として、第１方向ｄ１における一側に配置された光源２４から導光板３０内に進み、その後に導光板３０から出射した光が、光学シート６０へ入射する際の入射面として機能する。一方、第２プリズム面７２は、光学シート６０へ入射した光を反射して、当該光の光路を補正する機能を有する。
【００５２】
図７及び図８によく示されているように、第１プリズム面７１および第２プリズム面７２は、それぞれ本体部６５から延び出るとともに互いに接続されている。第１プリズム面７１および第２プリズム面７２が本体部６５にそれぞれ接続する位置において、単位プリズム７０の基端部７５ｂが画成されている。また、第１プリズム面７１および第２プリズム面７２が互いに接続する位置において、本体部６５から最も入光側に突出した単位プリズム７０の先端部（頂部）７５ａが画成されている。
【００５３】
上述したように、また図７及び図８に示すように、本体部６５のシート面（本体部６５の入光側面６７、光学シート６０のシート面）への法線方向ｎｄおよび単位プリズム７０の配列方向である第１方向ｄ１の両方に平行な断面（以下においては、単に光学シートの主切断面とも呼ぶ）における各単位プリズム７０の断面形状は、当該単位プリズム７０の長手方向（直線状に延びている方向）に沿って一定となっている。
【００５４】
以下において、光学シートの主切断面における単位プリズム７０の断面形状についてさらに詳細に説明する。なお、図７では、光学シートの主切断面に相当する図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った光学シートの断面が示され、図８では、光学シートの主切断面と平行な断面において、面光源装置２０が示されている。図７及び図８に示すように、本実施の形態においては、光学シートの主切断面における各単位プリズム７０の断面形状は、入光側（導光板の側）に向けて先細りしていく形状となっている。つまり、主切断面において、本体部６５のシート面と平行な方向における単位プリズム７０の長さは、本体部６５の法線方向ｎｄに沿って本体部６５から離間するにつれて小さくなっていく。
【００５５】
本実施の形態において、光学シート６０の主切断面において単位プリズム７０の外輪郭の一部をなす第２プリズム面７２（入光側面の一部をなす第２プリズム面７２）が、第１方向ｄ１に対してなす角度を傾斜角度φとすると、少なくとも一つの単位プリズム７０の傾斜角度φは、第２プリズム面７２内において一定とはなっていない。図７及び図８に示すように、傾斜角度φは、第２プリズム面７２内において、本体部６５から最も離間した当該単位プリズムの先端部７５ａから本体部６５に最も接近した当該単位プリズム６０の基端部７５ｂへ向けて、大きくなるように変化する。図８に示すように、このような単位プリズム６０によれば、第２プリズム面７２のうちの、正面方向ｎｄに対する傾斜角度が比較的小さくなる方向に進む比較的に立ち上がった光Ｌ８１が主として入射するようになる基端部７５ｂ側の領域、並びに、正面方向ｎｄに対する傾斜角度が非常に大きくなる方向に進む比較的に寝た光Ｌ８２が主として入射するようになる先端部７５ａ側の領域の両方において、優れた集光機能を確保することができる。
【００５６】
具体的な構成として、光学シートの主切断面において、第１方向ｄ１に対する傾斜角度φが、単位プリズム７０の先端部７５ａの側から基端部７６５ｂの側へ向けて、しだいに大きくなるように配置された複数の要素面７３を含んでいる。図示された本実施の形態では、単位プリズム７０の第２プリズム面７２の輪郭は、光学シートの主切断面において、直線部をつなぎ合わせてなる、或いは、直線部をつなぎ合わせるとともにつなぎ目を面取りしてなる形状を有している。言い換えると、単位プリズム７０の第２プリズム面７２の外輪郭は、折れ線状に、或いは、折れ線の角部を面取りしてなる形状に、形成されている。とりわけ図示された例において、第２プリズム面７２は、先端部７５ａを画成する第１要素面７３ａと、第１要素面７３ａに本体部６５の側から隣接する第２要素面７３ｂと、を有している。そして、第２要素面７３ｂの傾斜角度φｂが、第１要素面７３ａの傾斜角度φａよりも大きくなっている。
【００５７】
なお、傾斜角度φとは、上述したように、光学シート６０の主切断面において、第２プリズム面７２上の任意の位置において、当該位置から第１方向ｄ１における一側（入光側）に延び出す第２プリズム面７２の部分が第１方向ｄ１に対してなす角度である。図７及び図８に示す例では、折れ線を構成する各要素面７３と第１方向ｄ１との間に形成される角度（厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度（劣角の角度））が傾斜角度φとなる。
【００５８】
さて、上述したように、複数の単位プリズム７０が互いに同一に構成されている場合、面光源装置２０により照明される液晶表示パネル１５の表示面１１に明暗の領域が規則的に交互に現われる輝線状のムラと呼ばれる現象が生じ易い。輝線状のムラが発生すると、表示パネルの画素との間でモアレが生じる要因ともなる。したがって、輝線状のムラ及びモアレの発生を抑制するべく、複数の単位プリズム７０のうちの少なくとも一部は、互いに異なる形状に形成されていることが好ましい。ただし、単位プリズム７０の形状を無条件に変更してしまうと、導光板３０から出射した光を面光源装置２０の正面方向にむけて有効に出射させることが困難となるおそれがある。そこで、本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、光学シートの主切断面において、単位プリズム７０の第１方向ｄ１に沿った幅Ｗに対する、先端部７５ａと基端部７５ｂとを結ぶ仮想直線Ｘと第２プリズム面７２との最大距離ｄの比（ｄ／Ｗ）の大きさを、一定の範囲内に制御しつつ、単位プリズム７０の第２プリズム面７２の形状を変更した場合に、輝線状のムラ及びモアレの発生を効果的に抑制し得ることを見出した。
【００５９】
なお、単位プリズム７０の幅Ｗとは、本体部６５に最も近接した単位プリズム７０の一対の基端部７５ｂ間の長さをいう。最大距離ｄとは、第２プリズム面７２上の任意の地点と仮想直線Ｘとの距離のうちの、最大の値をいう。図７に示す例では、最大距離ｄは、第１要素面７３ａと第２要素面７３ｂとの接続位置７４と仮想直線Ｘとの距離となる。
【００６０】
先ず、本実施の形態では、０．４％≦ｄ／Ｗ≦５．０％  ‥（１）の関係を満たすように、各単位プリズム７０の形状が決定されている。ｄ／Ｗ＜０．４％となると、各要素面７３の傾斜角度の変化量をあまり確保することができず、傾斜角度が漸次変化する複数の要素面７３を配置したことによる集光機能の向上効果が充分に得られなくなる。一方、ｄ／Ｗ＞５．０％となると、各要素面７３の傾斜角度の変化が大きくなり、正面方向ｎｄへの集光機能を大きく低減させるおそれが高まる。
【００６１】
さらに、本実施の形態では、式（１）の関係を満たしつつ、各単位プリズム７０に関するｄ／Ｗの値が、少なくとも１つの他の単位プリズム７０に関するｄ／Ｗの値と異なるように、各単位プリズム７０の形状を決定している。図９に、式（１）の関係を満たしつつ、単位プリズム７０の第２プリズム面７２の形状を変更した例を示し、図１０に、式（１）の関係を満たしつつ、単位プリズム１７０の第２プリズム面１７２の形状を同一にした例を示す。比較のために、図９に示す２つの単位プリズム７０のうち、第１方向ｄ１における一側に配置された単位プリズム７０の形状を、図１０に示す２つの単位プリズム１７０の形状と同一にしている。
【００６２】
先ず、図１０に示す例では、所定の入射角度で各第１プリズム面１７１に入射した光Ｌ４１〜４４は、第２プリズム面１７２で反射し、本体部１６５の法線方向ｎｄを中心とした限られた範囲内の方向に主として向かう。その後、この光Ｌ４１〜４４は、面光源装置の発光面１２１のうちの、当該第２プリズム面１７２に対面する領域に入射し、当該領域から出射する。したがって、互いに同一の複数の単位プリズム１７０が第１方向ｄ１に配列されていることに対応して、面光源装置２０の発光面２１に、明るく観察される領域とあまり明るく観察されない領域とが、第１方向ｄ１に沿って規則的に交互に現われ得る（輝線状のムラ）。
【００６３】
これに対して、図９に示す例では、前記入射角度で一側の第１プリズム面７１に入射した光Ｌ３１、Ｌ３２は、第２プリズム面７２で反射した後、本体部６５の法線方向ｎｄを中心とした限られた範囲内の方向に主として向かう。一方、一側の単位プリズム７０とは異なる形状をもつ他側の単位プリズム７０の第１プリズム面７１に前記入射角度で入射した光Ｌ３３、Ｌ３４は、第２プリズム面７２で反射した後、本体部６５の法線方向ｎｄを中心とした別の範囲内の方向に主として向かう。このように、式（１）の関係を満たしつつ、単位プリズム７０の第２プリズム面７２の形状を変更することで、各第２プリズム面７２で反射した光の進行方向の角度分布を、他の第２プリズム面７２で反射した光の進行方向の角度分布と適度に異ならせることができる。これにより、各第２プリズム面７２で反射した光が発光面２１に入射する範囲の分布を各第２プリズム面７２毎に変化させることができ、面光源装置２０の出光面３１に、明るく観察される領域とあまり明るく観察されない領域とが規則的に交互に現われることを抑制することができる。
【００６４】
すなわち、式（１）の関係を満しつつ、各単位プリズム７０に関するｄ／Ｗの値が、少なくとも１つの他の単位プリズム７０に関するｄ／Ｗの値と異ならせる場合、単位プリズム７０が、傾斜角度φが漸次変化する複数の要素面７３を有することによって優れた集光機能を発揮し得るようにしながら、面光源装置２０の発光面２１に、明るく観察される領域とあまり明るく観察されない領域とが規則的に交互に現われることを抑制することができる。
【００６５】
このような傾向を強化する観点から、任意の２つの単位プリズム７０に関する比ｄ／Ｗの差の大きさを算出したときに、算出された前記比ｄ／Ｗの値の差の大きさのうちの最大値が１％以上となることが好ましい。すなわち、光学シート６０に含まれる複数の単位プリズム７０のうち、任意の２つの単位プリズム７０の組み合わせをすべて抽出して、各組み合わせ毎に比ｄ／Ｗの差の大きさを算出したときに、算出された比ｄ／Ｗの差の大きさのうちの最大値が１％以上となることが好ましい。
【００６６】
また、本実施の形態では、本体部６５の法線方向ｎｄに沿って当該本体部６５から単位プリズム７０の先端部７５ａが突出した突出高さをＨとしたときに、任意の２つの単位プリズム７０における突出高さＨの差の大きさが２μｍ以下となっている。すなわち、光学シート６０に含まれる複数の単位プリズム７０のうち、任意の２つの単位プリズム７０の組み合わせをすべて抽出して、各組み合わせ毎に突出高さＨの差の大きさを算出したときに、すべての組み合わせにおける突出高さＨの差が２μｍ以下となっている。この場合、光学シート６０の単位プリズム７０側の面に、他の部材を重ね合わせた際に、相対的に突出高さＨの大きい単位プリズム７０に集中的に負荷が掛かることを有効に抑制することができる。これにより、単位プリズム７０の先端部７５ａ付近が欠けてしまうことを有効に抑制することができる。また、重ね合わされた他の部材、例えば導光板３０の出光面３１が、相対的に突出高さＨの大きい単位プリズム７０の先端部７５ａによって傷付けられてしまうことも有効に抑制することができる。
【００６７】
一例として、光学シート６０の各部の寸法は、以下のように設定され得る。まず、以上のような構成からなる単位プリズム７０の具体例として、単位プリズム７０の幅Ｗ（図示された例では、単位プリズム７０の配列ピッチに相当）を１０μｍ以上２００μｍ以下とすることができる。ただし、昨今においては、単位プリズム７０の配列の高精細化が急速に進んでおり、単位プリズム７０の幅Ｗを１０μｍ以上４０μｍ以下とすることが好ましい。また、光学シート６０のシート面への法線方向ｎｄに沿った本体部６５からの単位プリズム７０の突出高さＨを５．５μｍ以上１８０μｍ以下とすることができる。また、一例として、第２プリズム面７２の第１要素面７３ａでの傾斜角度φａを３０°以上６０°以下とすることができ、第２プリズム面７２の第２要素面７３ｂでの傾斜角度φｂを３５°以上７０°以下とすることができる。
【００６８】
以上のような構成からなる光学シート６０は、基材上に光学シート６０を賦型することにより、あるいは、押し出し成型により、作製することができる。光学シート６０の本体部６５及び単位プリズム７０をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ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）が好適に使用され得る。
【００６９】
電離放射線硬化型樹脂を基材上に硬化させることによって光学シート６０を作製する場合、単位プリズム７０とともに、単位プリズム７０と基材との間に位置するようになるシート状のランド部を、基材上に形成するようにしてもよい。この場合、本体部６５は、基材と電離放射線硬化型樹脂によって形成されたランド部とから構成されるようになる。一方、押し出し成型で作製された光学シート６０においては、本体部６５と、本体部６５の入光側面６７上の複数の単位プリズム７０と、が一体的に形成され得る。
【００７０】
次に、以上のような構成からなる表示装置１０の作用について説明する。
【００７１】
まず、図１及び図２に示すように、光源２４をなす発光体２５で発光された光は、入光面３３を介し、導光板３０に入射する。図２に示すように、導光板３０へ入射した光Ｌ２１，Ｌ２２は、導光板３０の出光面３１および裏面３２において、反射、とりわけ導光板３０をなす材料と空気との屈折率差に起因して全反射を繰り返し、導光板３０の入光面３３と反対面３４とを結ぶ第１方向（導光方向）ｄ１へ進んでいく。
【００７２】
導光板３０の裏面３２は、入光面３３から反対面３４に向かうにつれて、出光面３１に対して接近するように傾斜した傾斜面３７を有している。傾斜面３７は段差面３８及び接続面３９を介して連結されている。このうち段差面３８は、導光板３０の板面の法線方向ｎｄに延びている。したがって、導光板３０内を入光面３３の側から反対面３４の側へと進む光の殆どは、裏面３２のうち、段差面３８に入射することなく、傾斜面３７又は接続面３９にて反射するようになる。そして、裏面３２のうちの傾斜面３７で反射すると、図２に示された断面における当該光の進行方向は、導光板３０の板面に対する傾斜角度を増大させる。すなわち、裏面３２のうちの傾斜面３７で反射すると、以降における、当該光の出光面３１及び裏面３２への入射角度が小さくなる。したがって、導光板３０内を進む光の出光面３１及び裏面３２への入射角度は、裏面３２のうちの傾斜面３７での一以上の反射によって、次第に小さくなっていき、全反射臨界角未満となる。この場合、当該光は、導光板３０の出光面３１および裏面３２から、出射し得るようになる。出光面３１から出射した光Ｌ２１，Ｌ２２は、導光板３０の出光側に配置された光学シート６０へと向かう。一方、裏面３２から出射した光は、導光板３０の背面に配置された反射シート２８で反射され再び導光板３０内に入射して導光板３０内を進むことになる。
【００７３】
とりわけ、図示された例においては、導光方向に沿って入射面３３から反対面３４に接近するにつれて、裏面３２のうちの傾斜面３７が占める割合が高くなっている。これにより、出射光量が少なくなってしまう傾向がある入光面３３から離間した領域において、導光板３０の出光面３１からの出射光量を十分に確保し、導光方向に沿った出射光量の均一化を図ることができる。
【００７４】
導光板３０から出射した光は、その後、光学シート６０へ入射する。上述したように、この光学シート６０は、導光板３０の側へ向けて先端部７５ａが突出する単位プリズム７０を有している。図２によく示されているように、単位プリズム７０の長手方向は、導光板３０による導光方向（第１方向）ｄ１と交差する方向、とりわけ本実施の形態では導光方向と直交する第２方向ｄ２と、平行になっている。
【００７５】
この結果、第１方向ｄ１における一側（図２の紙面における左側）に配置された光源２４で発光され導光板３０を介して光学シート３０へ向かう光Ｌ２１，Ｌ２２は、互いに接続された第１プリズム面７１および第２プリズム面７２のうちの、第１方向ｄ１における光源２４側となる一側に位置する第１プリズム面７１を介して単位プリズム７０へ入射する。図２に示すように、この光Ｌ２１，Ｌ２２は、その後、第１方向ｄ１における光源とは反対側の他側（図２の紙面における右側）に位置する第２プリズム面７２で全反射してその進行方向を変化させるようになる。
【００７６】
そして、単位プリズム７０の第２プリズム面７２での全反射により、図２及び図８に示された光学シートの主切断面（第１方向（導光方向）ｄ１と正面方向ｎｄとの両方向に平行な断面）において正面方向ｎｄから傾斜した方向に進む光Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ８１，Ｌ８２は、その進行方向が正面方向ｎｄに対してなす角度が小さくなるように、曲げられる。すなわち、導光板３０の出光面３１から出射し所定の角度範囲から第１プリズム面７１に入射した光Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ８１，Ｌ８２が、第２プリズム面７２で反射した後本体部６５内を進行して当該本体部６５から出射し、前記光Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ８１，Ｌ８２が本体部６５から出射したときに当該光の進行方向が本体部６５の法線方向ｎｄに対してなす角度は、前記光Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ８１，Ｌ８２が第１プリズム面７１へ入射するときに当該光の進行方向が本体部６５の法線方向ｎｄに対してなす角度よりも小さくなる。このような作用により、単位プリズム７０は、第１方向（導光方向）ｄ１に沿った光の成分について、透過光の進行方向を正面方向ｎｄ側に絞り込むことができる。すなわち、光学シート６０は、第１方向ｄ１に沿った光の成分に対して、集光作用を及ぼすようになる。
【００７７】
とりわけ、図７に示す光学シート６０では、式（１）の関係を満しつつ、各単位プリズム７０に関するｄ／Ｗの値が、少なくとも１つの他の単位プリズム７０に関するｄ／Ｗの値と異なるように、各単位プリズム７０の形状を決定している。この場合、各第２プリズム面７２で反射した光が発光面２１に向かうときの方向の範囲を、他の第２プリズム面７２で反射した光が発光面２１に向かうときの方向の範囲と適度に異ならせることができる。これにより、各第２プリズム面７２で反射した光が発光面２１に入射する範囲を各第２プリズム面７２毎に変化させることができ、面光源装置２０の出光面３１に、明るく観察される領域とあまり明るく観察されない領域とが規則的に交互に現われることを抑制することができる。
【００７８】
なお、このように光学シート６０の単位プリズム７０によってその進行方向を大きく変化させられる光は、主として、単位プリズム７０の配列方向である第１方向ｄ１に進む成分であり、導光板３０の単位光学要素５０の傾斜面３５，３６によって集光させられる第２方向ｄ２に進む成分とは異なる。したがって、光学シート６０の単位プリズム７０での光学的作用によって、導光板３０の単位光学要素５０によって上昇させられた正面方向輝度を害すことなく、さらに、正面方向輝度を向上させることができる。
【００７９】
面光源装置２０の発光面２１を形成する光学シート６０から出射した光は、その後、液晶表示パネル１５の下偏光板１４へ入射する。下偏光板１４は、直交する二つの偏光成分（Ｐ波およびＳ波）のうちの、一方の方向に振動する偏光成分の光を透過させる。下偏光板１４を透過した一方の偏光成分の光は、画素毎への電界印加の状態に応じて、選択的に上偏光板１３を透過するようになる。このようにして、液晶表示パネル１５によって、面光源装置２０からの光を画素毎に選択的に透過させることにより、液晶表示装置１０の観察者が、映像を観察することができるようになる。
【００８０】
以上のように、本実施の形態によれば、シート状の本体部６５と、本体部６５上に第１方向ｄ１に配列された複数の単位プリズム７０であって、各々が第１方向ｄ１と交差する方向に延びている、複数の単位プリズム７０と、を備え、各単位プリズム７０は、第１方向ｄ１の一側を向く第１プリズム面７１と、第１方向ｄ１の他側を向く第２プリズム面７２と、を含み、第２プリズム面７２は、主切断面において、第１方向ｄ１に対する傾斜角度φが、本体部６５から最も離間した単位プリズム７０の先端部７５ａの側から、本体部６５に最も近接した単位プリズム７０の基端部７５ｂの側へ向けて、しだいに大きくなるように配置された複数の要素面７３を含み、式（１）の関係を満たしつつ、各単位プリズム７０に関するｄ／Ｗの値が、少なくとも１つの他の単位プリズム７０に関するｄ／Ｗの値と異なっている。このような形態によれば、各第２プリズム面７２で反射した光の進行方向の角度分布を、他の第２プリズム面７２で反射した光の進行方向の角度分布と適度に異ならせることができる。これにより、各第２プリズム面７２で反射した光が発光面２１に入射する範囲の分布を各第２プリズム面７２毎に変化させることができ、面光源装置２０の出光面３１に、明るく観察される領域とあまり明るく観察されない領域とが規則的に交互に現われることを抑制することができる。この結果、面光源装置２０により照明される表示パネル１５の画素との間でモアレが発生することも抑制することができる。
【００８１】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。
【００８２】
まず、上述した実施の形態において、光学シート６０の単位プリズム７０の一例について説明したが、この例に限られず、種々の変更が可能である。例えば、単位プリズム７０の第２プリズム面７２が、二つの要素面７３を含む例を示したがこれに限られず、第２プリズム面７２が、三以上の要素面７３を含んでいてもよい。さらに、単位プリズム７０の主切断面における断面形状が、図７及び図８に示された具体例に限られず、例えば、五角形形状、或いは六角形形状等であってもよい。
【００８３】
また、図１１に、光学シート６０の単位プリズム７０によって形成される面とは反対側となる出光面６１に、光拡散層６５ａが形成された例を示す。図１１に示された例において、光拡散層６５ａは、バインダー樹脂６９と、バインダー樹脂６９中に分散した光拡散粒子６８と、を有している。なお、この光拡散層６５ａの拡散能は、光拡散層６５ａを平行光束が入射した場合、ピーク輝度の半分の輝度が得られる角度範囲が０．８°以上となるように設定されていることが好ましい。この場合、光拡散層６５ａでの拡散により、光学シート６０や導光板３０に生じた欠陥を目立ちにくくして隠蔽することが可能となる。例えば、光学シート６０や導光板３０の製造中に生じた傷や凹み等により輝点や欠点が生じたとしても、光拡散層６５ａの拡散能により、当該欠陥を不可視化することができる。このような光拡散層６５ａでの光拡散機能により、光学シート６０の単位プリズム７０、反射シート２８、導光板３０または光拡散層６５ａについての欠陥に対する許容範囲を拡大させることができ、結果として、光学シート６０、反射シート２８、導光板３０または光拡散層６５ａ等の歩留まりを改善することができる。また、光拡散層６５ａでの拡散機能は、面光源装置２０の発光面２１上で測定される輝度の角度分布を滑らかにすることができ、観察者が、観察角度を変化させた際に大きな明るさの変化が生じることを効果的に回避し、適切な画像の観察が可能な角度範圍（視野角）を提供することができる。
【００８４】
ただし、光拡散層６５ａの拡散能が強過ぎると、正面方向輝度を低下させてしまうことになる。この点から、光拡散層６５ａの拡散能は、光拡散層６５ａを平行光束が入射した場合、ピーク輝度の半分の輝度が得られる角度範囲が２．６°以下となるように設定されていることが好ましい。
【００８５】
さらに、上述した実施の形態において、導光板３０の単位光学要素５０の一例について説明したが、この例に限られず、種々の変更が可能である。例えば、導光板３０に含まれる複数の単位光学要素５０が、互いに異なる構成を有していてもよい。また、単位光学要素５０の主切断面における断面形状が、図５に示された具体例に限られず、例えば三角形形状や半円状であってもよい。
【００８６】
また、上述した実施の形態において、光源２４からの光が導光板３０を経由して光学シート６０に入射する例を示したが、これに限られない。光源が、光学シート６０に直接入射する光を投射するようにしてもよい。
【００８７】
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【実施例】
【００８８】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００８９】
以下に説明するようにして、実施例１、２に係る面光源装置を作製した。面光源装置は、図１〜９を参照して説明した上述の一実施の形態と同一に構成した。すなわち、面光源装置は、光源、導光板、及び、光学シートを有するようにした。導光板は、図１〜９を参照して説明した上述の一実施の形態と同一に構成した。反射シート及び光源は、市販されている液晶表示装置に組み込まれているものを利用した。導光板、反射シート及び光源は、各面光源装置間で共通とした。
【００９０】
各面光源装置間で、異なる光学シートを作製した。作製した光学シートは、単位プリズムの主切断面における断面形状を変更し、その他において互いに同一とした。各光学シートは、図１〜９を参照して説明した上述の一実施の形態と同一に構成した。すなわち、各光学シートは、シート状の本体部と、本体部上に配列された単位プリズムと、を有するようにした。
【００９１】
各サンプルにおける単位プリズムは、互いに異なる形状をもつ３つのバイトを用いて加工された単位プリズムを賦型するための型にて作製した。この型に紫外線硬化型樹脂（ＤＩＣ株式会社、ＲＣ２５−７５０）を流し込んで、厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製Ａ４３００）の一方の面上に、単位プリズムを賦型した。この紫外線硬化型樹脂は、開始剤とペンタエリスリトールトリアクリレートモノマーを主要な成分として含むものであった。
【００９２】
次に、得られた光学シートの単位プリズムが賦型された面を、測定用樹脂で埋めて硬化させた。硬化した測定用樹脂を、光学シートから離型させてその断面形状をＳＥＭにて観察した。主切断面における各光学シートの主要な寸法は、表１に示す通りであった。表１における各寸法は、上述の実施の形態で説明した通りであり、詳しくは図１２に示された各寸法に該当する。図１２において、単位プリズムの頂部の角度をα°とし、法線方向に沿った第１要素面の長さをａ１とした。また、表１及び図１２に示すφａは、第１要素面が単位プリズムの配列方向である第１方向に対してなす角度として示してある。
【００９３】
【表１】
2016095347.tif 000003
【００９４】
（比較例１）
比較例１に係る光学シートは、実施例１に係る光学シートにおいて、各単位プリズムを互いに同一の形状とした例に対応している。具体的には、比較例１において、実施例１で使用した２つ目のバイトのみを利用して加工された型を用いて、互いに同一形状の単位プリズムをもつ光学シートを賦型した。したがって、比較例１に係る光学シートは、表１において、実施例１に係る光学シートにおける２つ目のバイトに対応する単位プリズムのみをもつ例に対応している。
【００９５】
比較例２に係る光学シートは、実施例２に係る光学シートにおいて、各単位プリズムを互いに同一の形状とした例に対応している。具体的には、比較例２において、実施例２で使用した２つ目のバイトのみを利用して加工された型を用いて、互いに同一形状の単位プリズムをもつ光学シートを賦型した。したがって、比較例２に係る光学シートは、表１において、実施例２に係る光学シートにおける２つ目のバイトに対応する単位プリズムのみをもつ例に対応している。
【００９６】
このようにして作製された各実施例及び比較例に係る面光源装置において、光源から導光板に光を入射させた。実施例１及び２においては、面光源装置の出光面に、明るく観察される領域とあまり明るく観察されない領域とが規則的に交互に現われる輝線状のムラが目視にて確認できなかった。これに対して、比較例１及び２においては、面光源装置の出光面に、輝線状のムラが目視にて確認されてしまった。
【符号の説明】
【００９７】
１０   表示装置
１１   表示面
１２   液晶層
１３   上偏光板
１４   下偏光板
１５   液晶表示パネル
２０   面光源装置
２１   発光面
２４   光源
２８   反射シート
３０   導光板
３１   出光面
３２   裏面
３３   入光面
３４   反対面
３５   傾斜面
４０   基部
５０   単位光学要素
６０   光学シート
６１   出光面
６２   入光面
６５   本体部
６５ａ 光拡散層
６６   出光側面
６７   入光側面
７０   単位プリズム
７１   第１プリズム面
７２   第２プリズム面
７３   要素面
７３ａ 第１要素面
７３ｂ 第２要素面
７５ａ 先端部
７５ｂ 基端部
【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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