(57)【要約】      （修正有）【課題】光透過部と間部とを有する層を具備しつつも、光源からの光の利用効率を向上するとともに、擦れによる傷の発生を防止することができる映像源ユニットを提供する。【解決手段】面光源ユニット２０、及び該面光源ユニットの出光側に配置される液晶パネルユニット３０と、を備え、液晶パネルユニットは、下偏光板３３、上偏光板３２、下偏光板と上偏光板との間に配置された液晶層３１、及び、液晶層と下偏光板との間に配置された光学機能層３５を備え、光学機能層は、所定の断面を有して一方向に延び、当該延びる方向とは異なる方向に所定の間隔で複数配列される光透過部と、隣り合う光透過部の間隔に形成される間部と、を備え、光学機能層は、直接又は他の層を介して前記下偏光板に粘着剤層３９により貼り付けられている。【選択図】図１
2017219619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源を具備する面光源ユニット、及び該面光源ユニットの出光側に配置される液晶パネルユニットと、を備え、
前記液晶パネルユニットは、
下偏光板、上偏光板、前記下偏光板と前記上偏光板との間に配置された液晶層、及び、前記液晶層と前記下偏光板との間に配置された光学機能層を備え、
前記光学機能層は、
所定の断面を有して一方向に延び、当該延びる方向とは異なる方向に所定の間隔で複数配列される光透過部と、
隣り合う前記光透過部の前記間隔に形成される間部と、を備え、
前記光学機能層は、直接又は他の層を介して前記下偏光板に粘着剤層により貼り付けられている、映像源ユニット。
【請求項２】
前記光学機能層は前記液晶層とも直接又は他の層を介して粘着剤層により貼り付けられている、請求項１に記載の映像源ユニット。
【請求項３】
前記面光源ユニットのうち前記液晶パネルに接する層は、前記面光源装置に備えられる反射型偏光板である請求項１又は２に記載の映像源ユニット。
【請求項４】
前記面光源ユニットのうち前記液晶パネルに接する層は、前記面光源装置に備えられるプリズム層である請求項１又は２に記載の映像源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は映像を観察者に提供する映像源ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶テレビ等の表示装置は、映像情報を有する液晶パネルに対してその背面側から面光源装置で照明する。これにより、照明光が液晶パネルを透過して映像情報を得て観察者側に出射され、観察者が映像を視認できるようになる。一方、液晶パネルはその性質上、有効に利用することができる光に制限があり、光源からの光を効率よく利用するための工夫が必要である。
【０００３】
特許文献１には、面光源、プリズムシート、光学機能層（光透過部と光吸収部とが交互に配列された層）、及び液晶パネルがこの順で積層された映像源ユニットが開示されている。これにより、液晶パネルに入射する光の方向を当該液晶パネルのパネル面法線方向に近づけ、光の利用効率を高めている。
【０００４】
また、この映像源ユニットでは、光学機能層の基材層に設けられたマット面が下偏光板に対して面光源側から接触するように積層されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２１７８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、引用文献１に記載のような構成では、マット面と下偏光板とが振動で擦れ、傷が発生する懸念がある。また、光学機能層が薄型化すると、シート自体が反りやたわむことにより、明暗ムラが生じることがあった。
また、光学機能層を備えていない従来における一般的な映像源ユニットの構成では、光源側から導光板、プリズム層が必須とされ、必要に応じて反射偏光フィルムが配置されている。この場合、プリズム層又は反射偏光フィルムが下偏光板と接する構造とされ、擦れが発生し難くされているため、擦れを考慮した場合は、この部分についについては変更しない方が望ましい。
【０００７】
そこで本発明は、上記の問題に鑑み、光透過部と間部とを有する層を具備しつつも、光源からの光の利用効率を向上するとともに、擦れによる傷の発生を防止することができる映像源ユニットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、本発明について説明する。
【０００９】
本発明の１つの態様は、光源を具備する面光源ユニット、及び該面光源ユニットの出光側に配置される液晶パネルユニットと、を備え、液晶パネルユニットは、下偏光板、上偏光板、下偏光板と上偏光板との間に配置された液晶層、及び、液晶層と下偏光板との間に配置された光学機能層を備え、光学機能層は、所定の断面を有して一方向に延び、当該延びる方向とは異なる方向に所定の間隔で複数配列される光透過部と、隣り合う光透過部の間隔に形成される間部と、を備え、光学機能層は、直接又は他の層を介して下偏光板に粘着剤層により貼り付けられている映像源ユニットである。
【００１０】
上記の映像源ユニットの光学機能層は液晶層とも直接又は他の層を介して粘着剤層により貼り付けられてもよい。
【００１１】
また、面光源ユニットのうち液晶パネルに接する層は、面光源装置に備えられる反射型偏光板又はプリズム層とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、適切な光を効率よく出射するとともに、擦れによる傷の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第一の形態にかかる映像源ユニット１０を説明する斜視図である。
【図２】映像源ユニット１０の断面図である。
【図３】映像源ユニット１０の他の断面図である。
【図４】プリズム層２６の一形態を説明する図である。
【図５】図５（ａ）はプリズム層２６’を説明する図、図５（ｂ）はプリズム層２６”を説明する図である。
【図６】偏光シート２７’を説明する図である。
【図７】図２のうち基材層３４、光学機能層３５及び粘着剤層３８に注目して一部を拡大した図である。
【図８】光透過部３６が延びる方向と下偏光板３３の透過軸が延びる方向とが成す角θＳを説明する図である。
【図９】映像源ユニット１１０の断面図である。
【図１０】光学機能層２３５を説明するための拡大断面図である。
【図１１】光学機能層３３５を説明するための拡大断面図である。
【図１２】θＳと透過率比ＴＰとの関係を示すグラフである。
【図１３】映像源ユニット４１０を説明する斜視図である。
【図１４】映像源ユニット４１０の断面図である。
【図１５】光学要素層４２３を説明する図である。
【図１６】映像源ユニット５１０の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を図面に示す形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら形態に限定されるものではない。これら図面では微小な要素であってもわかりやすさのために変形や大きくして表すことがあり、同じ要素が繰り返し配置されている際には符号を一部について省略することがある。
【００１５】
図１は第一の形態を説明する図であり、表示装置に含まれる映像源ユニット１０を示した斜視図である。また図２には、図１にＩＩ−ＩＩで示した線に沿って切断したときの映像源ユニット１０の断面図の一部、図３にＩＩＩ−ＩＩＩで示した線に沿って切断したときの映像源ユニット１０の断面図の一部を表した。表示装置には映像源ユニット１０の他、説明は省略するが、映像源ユニットを納める筐体、映像源ユニットを作動させる電源、及び映像源ユニットを制御する電子回路等、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。以下映像源ユニット１０について説明する。
【００１６】
映像源ユニット１０は、面光源ユニット２０、液晶パネルユニット３０、及び機能性フィルム４０を備えている。図１〜図３では紙面上方が観察者側となる。
【００１７】
面光源ユニット装置２０は、液晶パネルユニット３０に対して観察者側とは反対側に配置され、液晶パネルユニット３０に面状の光を出射する照明装置である。図１、図２からわかるように、本形態の面光源ユニット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２１、光源２４、光拡散層２５、プリズム層２６、反射型偏光板２７、粘着剤層２８、及び反射シート２９を有している。
【００１８】
導光板２１は、図１〜図３よりわかるように、基部２２及び裏面光学要素２３を有している。導光板２１は透光性を有する材料により形成された全体として板状の部材である。本形態で導光板２１の観察者側となる一方の板面側は平滑面とされ、これとは反対側である他方の板面側は裏面とされ、当該裏面には複数の裏面光学要素２３が配列されている。
【００１９】
基部２２、裏面光学要素２３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を用いることができる。これには例えば脂環式構造を有する重合体樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリエーテルスルホン等の熱可塑性樹脂や、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）等を挙げることができる。
【００２０】
基部２２は、その内部を光が導光されるとともに、裏面光学要素２３のベースとなる部位で、所定の厚さを有する板状である。
【００２１】
裏面光学要素２３は、基部２２の裏面側（反射型偏光板２７が配置される側とは反対側）に形成される突出した要素であり、本形態では三角柱状である。裏面光学要素２３は、突出した頂部の稜線が図１の紙面左右方向に延びる柱状であり、複数の裏面光学要素２３が当該延びる方向に直交する方向に所定のピッチで並べて配列されている。本形態の裏面光学要素２３は断面が三角形であるがこれに限定されることはなく、多角形、半球状、球の一部、レンズ形状等いずれの形状の断面であってもよい。
複数の裏面光学要素２３が配列される方向は導光方向であることが好ましい。すなわち、光源２４から離隔する方向に配列され、光源２４が配列される方向、又は１つの長い光源であれば該光源が延びる方向に平行に各裏面光学要素２３の稜線が延びている。
【００２２】
なお、本件明細書における「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、本件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。
【００２３】
このような構成を有する導光板２１は、押し出し成型により、又は、基部２２上に裏面光学要素２３を賦型することにより製造することができる。なお、押し出し成型で製造された導光板２１においては、基部２２、及び裏面光学要素２３が一体的に形成され得る。また、賦型によって導光板２１を製造する場合、裏面光学要素２３が、基部２２と同一の樹脂材料であっても、異なる材料であってもよい。
【００２４】
光源２４は、導光板２１の基部２２が有する側面のうち、複数の裏面光学要素２３が配列される方向の一方側の側面に配置される。光源の種類は特に限定されるものではないが、線状の冷陰極管等の蛍光灯、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）、又は白熱電球等の種々の態様で構成できる。本形態では光源２５は複数のＬＥＤからなり、不図示の制御装置により各ＬＥＤの点灯および消灯、並びに／又は、各ＬＥＤの点灯時の明るさを個別に独立して調節できるように構成されている。
なお、本形態では上記のように光源２４は一方側の側面に配置される例を示したが、さらにこの側面とは反対側となる側面にも光源が配置される形態であってもよい。なお、この場合には裏面光学要素の形状も公知の例に倣って形成する。
【００２５】
光拡散層２５は、導光板２１の出光側に配置され、ここに入射した光を拡散させて出射する機能を有する層である。これにより、導光板２１から出射した光をさらに均一性を高め、導光板２１に存在する傷を目立たなくすることができる。
光拡散層の具体的態様は、公知の光拡散層を用いることができ、例えば母材の中に光拡散剤を分散させた形態を挙げることができる。
【００２６】
プリズム層２６は、図１〜図３よりわかるように、光拡散層２５よりも液晶パネルユニット３０側に設けられ、該液晶パネルユニット３０側に向けて凸である単位プリズム２６ａを具備する層である。単位プリズム２６ａは、所定の断面を有して導光板２１の導光方向に延びる形態を有している。そして、複数の単位プリズム２６ａが導光方向とは異なる方向（本形態では平面視で導光方向に直交する方向）に配列されている。
このようなプリズム層２６の単位プリズム２６ａの断面形状は、必要とする機能に応じて公知の形状を適用することができる。当該形状により、必要に応じて光をさらに拡散させることもできるし、集光させることもできる。
【００２７】
例えば単位プリズム２６ａを次のように構成することもできる。図４、図５（ａ）、図５（ｂ）に説明のための図を示した。
図４は、単位プリズム２６ａが五角形のプリズム形状の断面を有している例である。
図５（ａ）は、単位プリズム２６ａ’がレンチキュラーレンズ形状（半円形の凸断面）を有した例である。
また、図５（ｂ）は、単位プリズム２６”ａが半円形の凹断面の形状を有する例である。
【００２８】
次に図１〜図３に戻って反射型偏光板２７について説明する。反射型偏光板２７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（透過軸に平行な方向）の偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過させ、当該一方の方向に直交する他方の方向（反射軸に平行な方向）の偏光成分（例えば、Ｓ波）を反射する機能を有している。このような反射型偏光板の構造は公知のものを適用することができる。
【００２９】
ここで、反射型偏光板２８の透過軸が延びる方向は、後で説明する下偏光板３３の透過軸が延びる方向と同じであるとともに、後述する光学機能層３５の光透過部３６及び光吸収部３７が延びる方向に対して、映像源ユニット１０の正面視で０°以上４１．７°以下であることが好ましい。より好ましくは０°以上２０°以下である。
【００３０】
ここで反射型偏光板２７の代わりに、次のような偏光シート２７’を用いることができる。偏光シート２７’も反射型偏光板２７と同様、下偏光板で透過する偏光光（例えばＰ波）と同じ偏光光を透過し、これとは異なる偏光光（例えばＳ波）を反射するシートである。偏光シート２７’の構造を図６に拡大して示した。図６からわかるように偏光シート２７’は、透明基材２７’ａ上に透明凹凸層２７’ｂを設け、透明凹凸層２７’ｂの表面に一定の厚さの金属薄膜２７’ｃが積層されてなる。
【００３１】
透明基材２７’ａは透明凹凸層２７’ｂ及び金属薄膜２７’ｃを支持する平板状のシート状部材である。
透明基材２７’ａ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を用いることができる。これには例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等を挙げることができる。この中でも下偏光板との組み合わせを考慮して複屈折の少ないＴＡＣ樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂を用いることが好ましい。 
【００３２】
透明凹凸層２７’ｂは、図６に表れる断面において三角形断面を有する単位凸部２７’ｂａが当該断面を維持して透明基材２７’ａの面に沿って所定の方向（図６の紙面に直交する方向）に延びるとともに、当該所定の方向（単位凸部２７’ｂａの稜線が延びる方向）に直交する方向（図６の紙面左右方向）に複数の単位凸部２７’ｂａが配列されている。
【００３３】
透明凹凸層２７’ｂを構成する材料としては、例えば、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリチオール系等の紫外線硬化型を含む電離放射線硬化型の樹脂を挙げることができる。
【００３４】
金属薄膜２７’ｃは、透明凹凸層２７’ｂの表面に積層されたアルミニウム等の金属の薄膜により形成された層である。
【００３５】
これにより偏光シート２７’は、図６の紙面左右方向には一定周期Ａで連続的に繰り返す溝線２７’ｃａと、稜線２７’ｃｂとからなる断面三角波状の凹凸面であって、図６の紙面に直交する方向には連続した、一定周期Ａで連続的に繰り返す金属の三角波状面を備える。
【００３６】
このような構成の偏光シート２７’に対して透明基材２７’ａの面に略垂直にランダム偏光（自然偏光）ＬＲを入射させると、溝線２７’ｃａと稜線２７’ｃｂが延びる方向に平行（図６の紙面に直交する方向）に振動する電界ベクトルを持つような直線偏光（Ｓ偏光）の成分は、金属薄膜２７’ｃ中に溝線２７’ｃａと稜線２７’ｃｂに平行に電子を振動させるため入射光と同じ方向の偏光成分を反対方向に放射し、結果的にＳ偏光は反射光ＬＨとして反射される（ただし図中の反射光ＬＨは光路例であり概念的な図である。）。一方、溝線２７’ｃａと稜線２７’ｃｂが延びる方向に直交する方向（単位凸部２７’ｂａの配列方向、図６の紙面左右方向）に振動する電界ベクトルを持つような直線偏光（Ｐ偏光）の成分は、このような電子の振動を励起できないため金属薄膜２７’ｃ中に入って裏面に達し透過光ＬＴとして透過する。そして偏光シート２７’にＳ偏光とＰ偏光の合成光であるランダム偏光を入射させると、反射光のＳ偏光と透過光のＰ偏光に分離できる。
【００３７】
ここで、偏光シート２７’の透過軸（Ｐ偏光又はＳ偏光の透過軸）が延びる方向（すなわち溝線２７’ｃａと稜線２７’ｃｂが延びる方向に直交する方向、溝線２７’ｃａと稜線２７’ｃｂが交互に配列する方向）は、後述する下偏光板３３の透過軸（偏光シート２７’の透過軸が透過する偏光光と同じ偏光光の透過軸）が延びる方向と同じであるとともに、後述する光学機能層３５の光透過部３６及び光吸収部３７が延びる方向に対して、映像源ユニット１０の正面視で０°以上１０°以下であることが好ましい。
【００３８】
ここで、偏光シート２７’は次の条件を満たすことが好ましい。これによりＳ偏光とＰ偏光を効率良く分離することができる。
隣り合う溝線２７’ｃａの間隔（一定周期）Ａ（μｍ）の大きさは１μｍ以下が好ましく、より好ましくは０．１μｍ以上０．２μｍ以下である。また、溝線２７’ｃａに対する稜線２７’ｃｂの高さｈ（μｍ）は１μｍ以下が好ましく、より好ましくは０．２μｍ以上０．４μｍ以下である。さらに、透明基板２７’ａに垂直な方向（透明基板２７’ａの厚さ方向）の金属薄膜２７’ｃの厚さｄ（μｍ）は０．０１μｍ以上であることが好ましい。金属薄膜２７’ｃの厚さｄが０．０１μｍより薄いと、Ｓ偏光の透過率が大きくなり、消光比が低下してしまう。なお、厚さｄが大きくなっても、周期Ａに対する高さｈが大きくなれば、金属薄膜２７’ｃの突起の斜面に垂直な方向の厚さは薄くなり、Ｓ偏光とＰ偏光の消光比を良好にすることが可能なので、金属薄膜２７’ｃの厚さｄについては上限は設定できない。
【００３９】
金属薄膜２７’ｃに使用可能な金属材料としては、屈折率が０に近く、消衰係数は、波長５５０ｎｍにおいて５程度のアルミニウム（Ａｌ）が良く、これに準じて金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）が適する。
【００４０】
また、ここでは単位凸部２７’ｂａの断面を三角形とし、これにより金属薄膜２７’ｃも断面三角形となる例を説明したが、断面形状はこれに限定されず矩形であってもよいし、半円、半楕円等、一部又は全部に曲線を含む形態であってもよい。
【００４１】
偏光シート２７’は、例えば次のように作製することができる。すなわち、はじめに原版作製を行う。原版はその表面に透明凹凸層２７’ｂに対応する凹凸が形成された型である。この凹凸はナノ・マイクロ切削、リソグラフィー、２光束干渉露光法等により形成できる。
次に、透明基材２７’ａの一方の面に未硬化の紫外線硬化樹脂を塗布した積層体を準備し、当該紫外線硬化樹脂の側を得られた原版に押し当て紫外線硬化をさせ原版から剥離する。
そして硬化させた紫外線硬化樹脂に対してアルミニウムを真空蒸着する。
【００４２】
このように偏光シート２７’は構造が簡易なため製造も従来の反射型偏光板に比べて容易である。
【００４３】
粘着剤層２８は、面光源ユニット２０を液晶パネルユニット３０に空気界面を形成することなく積層するための層である。これにより光の透過率を向上させ、光の利用効率を高めることができる。また、貼り付けることにより、この部位における層間の擦れがなく傷つきを防止することも可能となる。
粘着剤層２８を構成する材料は特に限定されず、公知の粘着剤、接着剤、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いることができる。より具体的な例としては、粘着層２８として、例えばアクリル系の粘着剤を用いることができ、さらに具体的にはアクリル系共重合体とイソシアネート化合物とを組み合わせた粘着剤を挙げることができる。ただし、粘着剤層２８を構成する材料は、透光性、耐候性に優れた材料によることが好ましい。
【００４４】
粘着剤層２８の厚さは特に限定されないが、２５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。粘着剤層２８が２５μｍより薄くなるとモアレが発生しやすくなる。また、粘着剤層２８が５０μｍより厚くなると、端部からの粘着剤のはみ出しによる汚れが発生しやすくなる。
【００４５】
なお、粘着剤層２８は必要に応じて設ければよく、面光源ユニットと液晶パネルユニットとを接着、粘着する必要がない場合には設ける必要はない。
【００４６】
反射シート２９は、導光板２１の裏面から出射した光を反射して、再び導光板２１内に光を入射させるための部材である。反射シート２９は、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のいわゆる鏡面反射を可能とするものを好ましく適用することができる。
【００４７】
次に液晶パネルユニット３０について説明する。液晶パネルユニット３０は映像情報を有する装置であり、面光源ユニット２０の観察者側に配置されて面光源ユニット２０からの光を照明光として観察者に上記映像情報を提供する。
本形態で液晶パネルユニット３０は、液晶層３１、上偏光板３２、下偏光板３３、基材層３４、光学機能層３５、粘着剤層３８、及び粘着剤層３９を有して構成されている。
【００４８】
液晶パネルユニット３０は、液晶層３１を挟んで機能性フィルム４０側（観察者側）に上偏光板３２、面光源ユニット２０側に下偏光板３３がそれぞれ配置されている。上偏光板３２、下偏光板３３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（透過軸に平行な方向）の偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過させ、当該一方の方向に直交する他方の方向（吸収軸に平行な方向）の偏光成分（例えば、Ｓ波）を吸収する機能を有している。上偏光板３２及び下偏光板３３の構造及び機能は公知の通りである。
【００４９】
液晶層３１は、複数の画素が層面に沿った方向に縦横に配列されており、一つの画素を形成する領域毎に電界印加できる。そして電界印加された画素の配向が変化する。これにより、面光源ユニット２０側（すなわち入光側）に配置された下偏光板３３、及び後述する光学機能層３５、基材層３４を透過した透過軸に平行な偏光成分（例えばＰ波）は、電界印加された画素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画素を通過する際にその偏光方向を維持する。このため、画素への電界印加の有無によって、下偏光板３３を透過した偏光成分（例えばＰ波）が、出光側に配置された上偏光板３２をさらに透過するか、あるいは、上偏光板３２で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。
【００５０】
このようにして液晶パネルユニット３０は、面光源ユニット２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御して映像を表現する構造を有している。
【００５１】
液晶パネルユニット３０のうち液晶層３１、上偏光板３２、及び下偏光板３３の種類は特に限定されることはなく、公知の型を挙げることができる。これには例えばＴＮ、ＳＴＮ、ＶＡ、ＭＶＡ、ＩＰＳ、ＯＣＢ等がある。
【００５２】
液晶パネルユニット３０に具備される他の構成について説明する。本形態で当該他の構成は、液晶層３１と下偏光板３３との間に配置されており、液晶層３１側から下偏光板３３側に向けて、粘着剤層３８、基材層３４、光学機能層３５、及び粘着剤層３９の順に積層されている。
【００５３】
この中で特に光学機能層３５は、後述するように、入光側から入射した光の進行方向を変化させて出光側から出射させ、正面方向（法線方向）の輝度を集中的に向上させる機能（集光機能）を有している。またその際には偏光成分の変化が抑制され、これら機能により光の利用効率を高めることができる。さらに、当該正面方向に対して大きな角度で進行した光を吸収する機能（光吸収機能）を備えている。
【００５４】
図１〜図３に示すように、基材層３４は光学機能層３５、及び粘着剤層３８を支持する平板状のシート状の透光性の部材である。図７には、図２のうち、基材層３４、光学機能層３５、及び粘着剤層３８についてその一部を拡大して表した。
基材層３４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を用いることができる。これには例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等を挙げることができる。この中でも複屈折の少ないＴＡＣ樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂を用いることが好ましい。さらには、車載用途などのように高い耐熱性が求められる用途では、ガラス転移点が高いポリカーボネート樹脂が望ましい。具体的にはポリカーボネート樹脂のガラス転移点は１４３℃であり、一般に１０５℃での耐久性が求められる車載用途に適している。
【００５５】
基材層３４の厚さは特に限定されないが、２５μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。基材層３４の厚さがこの範囲を外れると、加工性に問題を生じる虞がある。例えば、基材層３４が２５μｍより薄くなるとしわが生じやすくなる。また、基材層３４が３００μｍより厚くなると、製造時において光学機能層３５を積層した後の巻き取りが困難になる虞がある。
【００５６】
図２、図３、図７からわかるように基材層３４の面のうち、光学機能層３５が積層された側とは反対側（すなわち、粘着剤層３８が配置される側）の面には粗面３４ａが形成されている。この粗面３４ａは後述するように粘着剤層３８と基材層３４との屈折率差との組み合わせで光散乱手段として機能する。これにより、モアレ干渉縞の発生を抑制することができる。粗面３４ａの面粗度は、特に限定されるものではないが、平均粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ以上であることが好ましい。面粗度が小さすぎると、粗面を形成した上記効果が小さくなってしまうからである。一方、光の拡散が多くなり、光の出射範囲を制御する効果が低減する観点から、当該Ｒａは１．５μｍ以下であることが好ましい。
【００５７】
粗面３４ａを形成する方法は、公知の手法を採用することができる。これには例えば、エンボスが形成されたロールによる転写、サンドブラスト、印刷及び塗装等を挙げることができる。
【００５８】
光学機能層３５は基材層３４の一方の面（本形態では下偏光板３３側となる面）に積層された層で、層面に沿って光透過部３６と光吸収部３７とが交互に配列されている。
【００５９】
光学機能層３５は、図７に示した断面を有して紙面奥／手前側に延びる形状を備える。すなわち、図７に表れる断面において、略台形である光透過部３６と、隣り合う２つの光透過部３６の間に形成された断面が略台形の光吸収部３７と、を具備している。
ここで図８に概念的に示したように、映像源ユニット１０を観察者側正面からみたときに、実線ＶＩＩＩａで示した光透過部３６及び光吸収部３７が延びる方向と、点線ＶＩＩＩｂで示した下偏光板３３の透過軸が延びる方向と、の成す角θＳは０°以上４１．７°以下である。これにより光透過部３６と光吸収部３７との界面における反射で偏光成分が変化することを抑制し透過率を向上させることができる。θＳは０°以上２０°以下であることがさらに好ましい。これによればθＳの変化による透過率の変化が小さくなり、製造におけるθＳのばらつきが性能に対して与えるばらつきを減じることができ、安定した性能の光学機能層を提供することができる。
【００６０】
光透過部３６は光を透過させることを主要の機能とする部位であり、本形態では図２、図７に表れる断面において、基材層３４側に長い下底、その反対側（下偏光板３３側）に短い上底を有する略台形の断面形状を有する要素である。光透過部３６は、基材層３４の層面に沿って当該断面を維持して上記した方向に延びるとともに、この延びる方向とは異なる方向に所定の間隔で配列される。そして、隣り合う光透過部３６の間には、略台形断面を有する間隔が形成されている。従って、当該間隔は、光透過部３６の上底側に長い下底を有し、光透過部３６の下底側に短い上底を有する台形断面を有し、ここに後述する必要な材料が充填されることにより光吸収部３７が形成される。なお、本形態では隣り合う光透過部３６は長い下底側で土台部３４ａにより連結されている。
【００６１】
光透過部３６は屈折率がＮｔとされている。このような光透過部３６は、透過部を構成する組成物を硬化させることにより形成することができる。詳しくは後で説明する。屈折率Ｎｔの値は特に限定されることはないが、後述するように台形断面の斜面における光吸収部３７との界面で適切に光を反射（全反射を含む。）する観点から屈折率は１．５５以上であることが好ましい。ただし、屈折率が高すぎる材料は割れやすい場合が多いので屈折率は１．６１以下であることが好ましい。より好ましくは１．５６以下である。
【００６２】
光吸収部３７は隣り合う光透過部３６の間に形成された上記した間隔に形成される間部として機能し、間隔の断面形状と同様の断面形状となる。従って短い上底が液晶層３１側を向き、長い下底が下偏光板３３側となる。そして光吸収部３７は、屈折率がＮｒとされるとともに、光を吸収することができるように構成されている。具体的には屈折率がＮｒであるバインダーに光吸収粒子が分散される。屈折率Ｎｒは、光透過部３６の屈折率Ｎｔよりも低い屈折率とされる。このように、光吸収部３７の屈折率を光透過部３４の屈折率より小さくすることにより、所定の条件で光透過部３６に入射した光を光吸収部３７との界面で適切に全反射させることができる。また、全反射条件を満たさない場合にも一部の光は当該界面で反射する。
屈折率Ｎｒの値は特に限定されることはないが、当該全反射を適切に行う観点から１．５０以下であることが好ましく、その中でも入手性の観点から１．４７以上が好ましい。より好ましく１．４９以上である。
【００６３】
光透過部３６の屈折率Ｎｔと光吸収部３７の屈折率Ｎｒとの屈折率の差は特に限定されるものではないが、０．０５以上０．１４以下であることが好ましい。屈折率差を大きくすることにより、より多くの光を全反射させることができる。
【００６４】
光学機能層３５では、特に限定されることはないが、例えば次のように光透過部３６及び光吸収部３７が形成される。すなわち、図７にＰｋで表した光透過部３６及び光吸収部３７のピッチは２０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。また、図７にθｋで示した光吸収部３６と光透過部３７との斜辺における界面と、光学機能層３５の層面の法線と、の成す角は１°以上１０°以下であることが好ましい。そして図７にＤｋで示した光吸収部３７の厚さは５０μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましい。これらの範囲内とすることにより、光の透過と光の吸収とのバランスが適切になることが多い。
【００６５】
本形態では光透過部３６と光吸収部３７との界面が断面において一直線状となる例を示したが、これに限らず折れ線状、凸である曲面状、凹である曲面状等であってもよい。また、複数の光透過部３６及び光吸収部３７で断面形状が同じであってもよいし、所定の規則性を有して異なる断面形状であってもよい。
【００６６】
粘着剤層３８は、基材層３４と液晶層３１とを粘着し、両者を空気界面を形成することなく積層するための層である。これにより光の透過率を向上させ、光の利用効率を高めることができる。また、貼り付けることにより、層間の擦れがなく傷つきを防止することが可能である。
粘着剤層３８を構成する材料は特に限定されず、公知の粘着剤、接着剤、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いることができる。より具体的な例としては、粘着層３８として、例えばアクリル系の粘着剤を用いることができ、さらに具体的にはアクリル系共重合体とイソシアネート化合物とを組み合わせた粘着剤を挙げることができる。ただし、粘着剤層３８を構成する材料は、透光性、耐候性に優れた材料によることが好ましい。
【００６７】
粘着剤層３８の厚さは特に限定されないが、２５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。粘着剤層３８が２５μｍより薄くなるとモアレが発生しやすくなる。また、粘着剤層３８が５０μｍより厚くなると、端部からの粘着剤のはみ出しによる汚れが発生しやすくなる。
【００６８】
ここで、基材層３４と粘着剤層３８とは屈折率差を有することが好ましい。これにより、粗面３４ａと当該屈折率差とによって光散乱手段を構成し、モアレ干渉縞の発生を防止することができる。このモアレ干渉縞の原因のひとつとしては光吸収部３７の縞模様と、液晶層３１の画素による規則パターンと、による干渉縞が挙げられる。従って、本形態によれば、このようなモアレ干渉縞の発生による画面の質の低下を抑制することができる。
【００６９】
屈折率差の程度は特に限定されることはないが、０．０２以上０．２以下であることが好ましい。０．０２より小さいとモアレ干渉縞の発生を防止する効果が低くなり、０．２よりも大きいと光学機能層３５で光を制御した効果が薄れてしまったり、材料の入手が困難になったりする。また、この屈折率差は基材層３４側が大きくても、粘着剤層３８側が大きくてもよい。
【００７０】
光学機能層３５は例えば次のように作製できる。
はじめに基材層３４の粗面３４ａが形成されていない側の面に光透過部３６を形成する。これは、光透過部３６の形状が転写できる形状を表面に有する金型ロールと、これに対向するように配置されたニップロールとの間に、基材層３４となる基材シートを挿入する。このとき、基材シートと金型ロールとの間に光透過部を構成する組成物を供給しながら金型ロール及びニップロールを回転させる。これにより金型ロールの表面に形成された光透過部に対応する溝（光透過部形状を反転した形状）に光透過部を構成する組成物が充填され、該組成物が金型ロールの表面形状に沿ったものとなる。
【００７１】
ここで、光透過部を構成する組成物としては、例えば、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリチオール系等の電離放射線硬化型の樹脂を挙げることができる。
【００７２】
金型ロールと基材シートとの間に挟まれ、ここに充填された光透過部を構成する組成物に対し、基材シート側から光照射装置により硬化させるための光を照射する。これにより、組成物を硬化させ、その形状を固定させることができる。そして、離型ロールにより金型ロールから基材層３４および成形された光透過部３６を離型する。
【００７３】
次に、光吸収部３７を形成する。光吸収部３７を形成するには、まず、上記形成した隣り合う光透過部３６の間隔に光吸収部を構成する組成物を充填する。その後、余剰分の当該組成物をドクターブレード等で掻き落とす。そして、残った組成物に光透過部３６側から紫外線を照射することによって硬化させ、光吸収部３７を形成することができる。
【００７４】
光吸収部として用いられる材料は特に限定されないが、例えば、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、およびブタジエン（メタ）アクリレート等の光硬化型樹脂の中に着色された光吸収粒子が分散されている組成物を挙げることができる。
【００７５】
また光吸収粒子を分散させる代わりに顔料や染料により光吸収部全体を着色することもできる。
光吸収粒子を用いる場合には、カーボンブラック等の光吸収性の着色粒子が好ましく用いられるが、これらに限定されるものではなく、映像光の特性に合わせて特定の波長を選択的に吸収する着色粒子を使用してもよい。具体的には、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩、染料、顔料等で着色した有機微粒子や着色したガラスビーズ等を挙げることができる。特に、着色した有機微粒子が、コスト面、品質面、入手の容易さ等の観点から好ましく用いられる。着色粒子の平均粒子径は１．０μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。
【００７６】
そして、基材層３４のうち、粗面３４ａが形成された側に粘着剤層３８を塗布等により形成する。
【００７７】
これにより基材層３４の一方の面に光学機能層３５、粗面３４ａが形成された他方の面に粘着剤層３８が積層した積層体が作製される。
【００７８】
粘着剤層３９は、光学機能層３５と下偏光板３３とを粘着する粘着剤からなる層である。このような粘着剤は特に限定されることはなく、上記した粘着剤層２８と同様のものを用いることができる。
【００７９】
機能性フィルム４０は、液晶パネルユニット３０の出光側に配置され、映像光の質を向上させたり、映像源ユニット１０を保護したりする機能を有する層である。これには例えば反射防止フィルム、防眩フィルム、ハードコートフィルム、色調補正フィルム、光拡散フィルム等を挙げることができ、これらが単独又は複数組み合わされて構成されている。
【００８０】
次に、以上のような構成を備える表示装置の作用について、光路例を示しつつ説明する。ただし当該光路例は説明のための概念的なものであり、反射や屈折の程度を厳密に表したものではない。
【００８１】
まず、図２に示すように、光源２４から出射した光は、導光板２１の側面の入光面を介して導光板２１内に入射する。図２には、一例として、光源２４から導光板２１に入射した光Ｌ２１、Ｌ２２の光路例が示されている。
【００８２】
図２に示すように、導光板２１に入射した光Ｌ２１、Ｌ２２は、導光板２１の出光側面及びその反対側の裏面において、空気との屈折率差による全反射を繰り返し、導光方向（図２の紙面右方向）へ進んでいく。
【００８３】
ただし、導光板２１の裏面には裏面光学要素２３が配置されている。このため、図２に示すように、導光板２１内を進む光Ｌ２１、Ｌ２２は、裏面光学要素２３によって進行方向が変わり、全反射臨界角未満の入射角度で出光面、及び裏面に入射することもある。この場合に当該光は、導光板２１の出光面及びその反対側の裏面から出射し得る。
【００８４】
出光面から出射した光Ｌ２１、Ｌ２２は、導光板２１の出光側に配置された光拡散層２５へと向かう。一方、裏面から出射した光は、導光板２１の背面に配置された反射シート２９で反射され、再び導光板２１内に入射して導光板２１内を進むことになる。
【００８５】
導光板２１内を進行する光と、裏面光学要素２３で向きを変えられて全反射臨界角未満の入射角度で出光面に達する光は、導光板２１内の導光方向に沿った各区域において生じる。このため、導光板２１内を進んでいる光は、少しずつ、出光面から出射するようになる。これにより、導光板２１の出光面から出射する光の導光方向に沿った光量分布を均一化させることができる。
【００８６】
導光板２１から出射した光は、その後、光拡散層２５に達し均一性が高められる。そしてプリズム層２６により必要に応じて拡散又は集光されプリズム層２６を出光した光は次に反射型偏光板２７に達する。ここでは、反射型偏光板２７の透過軸に沿った偏光方向の光は反射型偏光板２７を透過し、液晶パネルユニット３０に向かう。
一方、反射型偏光板２７の反射軸に沿った偏光方向の光は図２に点線矢印で示したように反射して導光板２１側に戻される。戻された光は、導光板２１、裏面光学要素２３、又は反射シート２９で反射して再び反射型偏光板２７の側に進行する。この反射の際に一部の光の偏光方向が変化しておりその一部は反射型偏光板２７を透過する。他の光は再び導光板側に戻される。このように反射型偏光板２７で反射した光も反射を繰り返すことで反射型偏光板２７を透過できるようになる。これにより光源２４からの光の利用率が高められる。
ここで、反射型偏光板２７を出射した光は、その偏光方向が下偏光板３３の透過軸に沿った方向になっており、下偏光板３３を透過する偏光光となっている。
【００８７】
反射型偏光板２７を出射した光は、下偏光板３３を透過して光学機能層３５に入射する。光学機能層３５に入射した光は例えば次のような光路を有して進行する。すなわち、例えば図７にＬ７１で示したように、光透過部３６と光吸収部３７との界面に達することなく光透過部３６を透過する。または、図７にＬ７２で示したように光透過部３６と光吸収部３７との界面に達して全反射して光透過部３６を透過する。このとき、本形態では当該界面の傾斜角度（θｋ）の作用により、界面で反射した光は液晶パネルユニット３０の法線に平行な方向に近づけられる。また、全反射臨界角より小さい角度のため全反射しない光であってもそのうちの一部は当該界面で反射するものもある。このような光も同様に光透過部３６を透過する。
これにより液晶パネル１５を透過した際に、コントラスト低下や色の反転等の不具合が起こらない光を効果的に提供することができる。特に、光透過部３６、光吸収部３７が延びる方向が下偏光板３３の透過軸が延びる方向に対して、正面視で０°以上４１．７°以下の角度とすれば、界面で全反射、反射する際に、偏光方向が変わってしまうことを抑制することができる。従って、界面における全反射、反射した光の多くを有効に用いることができ、光の利用効率（光透過率）を向上させることができる。
【００８８】
一方、図７にＬ７３で示したようにシート面法線に対して大きな角度で光学機能層３５に入射した光は光吸収部３７に吸収される。従って、コントラスト低下や色の反転を生じるような不具合を生じる光を吸収することができる。
【００８９】
このような光学機能層３５により、導光板２１からの光を効率よく集光し、集光しなかった光は光吸収部で吸収するため、適切な光を効率よく液晶パネルに提供することができ、光の利用効率を大幅に向上させることが可能となる。
【００９０】
さらに光路について説明する。光学機能層３５を透過した光は、粘着剤層３８を透過して空気層を介することなく、液晶層３１に入射する。このように、本形態では粘着剤層３８により空気界面を介することなく直接光を液晶層３１に入光させることができるので、光の損失を抑制して利用効率を高めることができる。そして最終的に映像光は機能性フィルム４０を介して観察者に提供され、映像の質が高められる。
【００９１】
また、本形態では、基材層３４に粗面３４ａが設けられるとともに、ここに積層された粘着剤層３８との間に屈折率差を有するように構成されている。これにより、モアレ干渉縞の発生を防止し、質の高い画面を得ることができる。
【００９２】
液晶パネルユニット３０に含まれる層は互いに接合されているので、振動等による擦れがなく、傷の発生が防止される。また、光学機能層が薄型化しても、シート自体が反りやたわみが少ないなめ明暗ムラが生じることも防ぐことが可能となる。
さらに、下偏光板３３と面光源装置２０との関係は従来の通りの形態を適用することができるので、従来の構造の利点をそのまま享受することが可能である。なお、本形態では反射型偏光板２７が下偏光板３３に接合又は載置されていたが、これに限らす、反射型偏光板が具備されるプリズム層の単位プリズムが下偏光板３３に接合又は載置されてもよい。
【００９３】
図９は第二の形態を説明する図であり、図２に相当する図である。本形態の映像源ユニット１１０は、液晶パネルユニット１３０において、光学機能層２５と粘着剤層３９との間に、粗面を有する粗面形成層１３１が設けられている。他の部位について映像源ユニット１０と同様である。
粗面形成層１３１によりさらに光の均一化が可能となる。
このような粗面形成層１３１は基材層３４と同様の粗面及び材料により構成することが可能である。
【００９４】
図１０は第三の形態を説明する図であり、図７に相当する図である。この形態では光学機能層３５の代わりに光学機能層２３５が適用されており、他の構成については上記映像源ユニット１０と同じである。
【００９５】
光学機能層２３５では隣り合う光透過部３６の間に配置される間部２３７は、光透過部３６との界面に光反射層２３７ａを有している。そして間部２３７のうち該光反射層２３７ａで挟まれる間に光吸収部２３７ｂが形成されている。
【００９６】
光反射層２３７ａは、金属面や他の材料面による反射を利用して光を反射させるための層で、間部２３７のうち光透過部３３との界面に形成されている。光反射層２３７ａは、例えばアルミニウム、銅、銀等の蒸着膜等により形成することができる。
光吸収部２３７ｂは上記した光吸収部３６に倣って形成すればよい。
【００９７】
このような光学機能層２３５によれば、例えば図１０にＬ１０１で示した光は光透過部３６と間部２３７との界面に達することなく光透過部３６を透過する。又は図１０にＬ１０２で示した光は光透過部３６と間部２３７との界面に達しても光反射層２３７ａで反射することができ、反射して光透過部３６を透過する。この形態では、全反射を利用する反射ではないので全反射条件を満たさない光であっても光反射層２３７ａで光を反射させて出光させることができる。これにより、さらに明るく光を出射することが可能である。
【００９８】
図１１は第四の形態を説明する図であり、図７に相当する図である。この形態では光学機能層３５の代わりに光学機能層３３５が適用されており、他の構成については上記映像源ユニット１０と同じである。
【００９９】
光学機能層３３５では、隣り合う光透過部３６の間に配置される間部３３７は、光透過部３６との界面に光反射層３３７ａを有している。そして間部３３７のうち該光反射層３３７ａで挟まれる間は透明である透明部３３７ｂが形成されている。
【０１００】
光反射層３３７ａは、金属面や他の材料面による反射を利用して光を反射させるための層で、間部３３７のうち光透過部３６との界面に形成されている。光反射層３３７ａは、例えばアルミニウム、銅、銀等の蒸着膜等により形成することができる。
透明部３３７ｂは、空洞や透明樹脂が充填される等して光が透過するように形成すればよい。
【０１０１】
このような光学機能層３３７によれば、例えば図１１にＬ１１１で示した光は光透過部３６と間部３３７との界面に達することなく光透過部３６を透過する。又は図１１にＬ１１２で示した光は光透過部３６と間部３３７との界面に達しても光反射層３３７ａで反射することができ、反射して光透過部３６を透過する。この形態では、全反射を利用する反射ではないので全反射条件を満たさない光であっても光反射層３３７ａで光を反射させて出光させることができ、さらに明るく光を出射することができる。
さらに光学機能層３３７では、Ｌ１１３で示したように入光面側（図１１の紙面下方）から間部３３７の透明部３３７ｂに入射した光は、間部３３７の内側で反射を繰り返し、入光面側に戻される。戻された光は他の部位で反射して再び光学機能層に戻り、これを利用することができるので、さらに明るい光を提供することが可能となる。
【０１０２】
試験例として、図８に示したθＳ（°）と光の透過率（％）との関係をシミュレーションにより求めた。
（試験例１）
試験例１として図１に示して説明した映像源ユニット１０に相当する映像源ユニットの形態により当該シミュレーションを行った。この形態の１つの例は次の通りである。
【０１０３】
＜基材層＞
・材料、厚さ：ポリカーボネート樹脂、厚さ１３０μｍ
＜光学機能層＞
・ピッチ：３９μｍ（図７のＰｋ）
・光吸収部上底幅：４μｍ（図７のＷａ）
・光吸収部下底幅：１０μｍ（図７のＷｂ）
・光吸収部の厚さ：１０２μｍ（図７のＤｋ）
・光学機能層の厚さ：１２７μｍ
・光透過部の材料及び屈折率：紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂、屈折率１．５６
・光吸収部の材料及び屈折率：屈折率１．４９の紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂にカーボンブラックを含有したアクリルビーズを２５質量％分散
＜上偏光板、液晶層、下偏光板、反射型偏光板、導光板、光源＞
・６．５インチ液晶表示装置（シャープ株式会社製ＬＱ０６５Ｔ５ＧＧ０３）に具備された上偏光板、液晶層、下偏光板、反射型偏光板、導光板、光源を用いた。
【０１０４】
表１、図１２に結果を示した。表１、図１２において透過率比ＴＰは、θＳ＝９０°のときの透過率Ｔ０を１００％としたときに、これに対して対象とするθＳにおける透過率Ｔ１を百分率で表した値で次の式より算出される。
ＴＰ＝（Ｔ１／Ｔ０）・１００（％）
図１２では横軸にθＳを取り、縦軸に透過率比ＴＰを表した。
【０１０５】
【表１】
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【０１０６】
またこの結果に基づき最小二乗法により近似式を求めると式（１）を得る。
Ｔｐ＝（４×１０−８）・θＳ３−（５×１０−６）・θＳ２＋（３×１０−５）・θＳ＋１．０１１７      （１）
【０１０７】
これによれば、θＳを９０°より小さくすることにより透過率比ＴＰを大きくすることが可能となる。ただし、より透過率比をより効果的に大きくする観点から、式（１）の変曲点よりも小さいθＳである０°≦θＳ≦４１．７°であることが好ましい。さらには、図１２からわかるようにθＳが２０°以下の範囲ではθＳの変化に対して透過率比ＴＰの変化が小さく、製造上のばらつきに起因する透過率（性能）のばらつきを抑えることができる。従って、より好ましくは０°≦θＳ≦２０°である。
【０１０８】
この試験例１では１つの例の形態における結果を示したが、他の形態を有する光学機能層等、他の形態を有する映像源ユニットについても同様の傾向を示す。
【０１０９】
（試験例２−１）
試験例２−１として図１に示して説明した映像源ユニット１０に相当する映像源ユニットを作製して評価をおこなった。具体的な形状は次の通りである。
＜基材層＞
・材料、厚さ：ポリカーボネート樹脂、厚さ１３０μｍ
＜光学機能層＞
・ピッチ：３９μｍ（図７のＰｋ）
・光吸収部上底幅：４μｍ（図７のＷａ）
・光吸収部下底幅：１０μｍ（図７のＷｂ）
・光吸収部の厚さ：１０２μｍ（図７参照のＤｋ）
・光学機能層の厚さ：１２７μｍ
・光透過部の材料及び屈折率：紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂、屈折率１．５６
・光吸収部の材料及び屈折率：屈折率１．４９の紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂にカーボンブラックを含有したアクリルビーズを２５質量％分散
＜上偏光板、液晶層、下偏光板、反射型偏光板、導光板、光源＞
・６．５インチ液晶表示装置（シャープ株式会社製ＬＱ０６５Ｔ５ＧＧ０３）に具備された上偏光板、液晶層、下偏光板、反射型偏光板、導光板、光源を用いた。
＜配置＞
・図１の順に層を配列し、光学シートの光透過部、光吸収部が延びる方向と反射型偏光板及び下偏光板の透過軸が延びる方向を一致させた（すなわち図８のθＳ＝０°）。
【０１１０】
（試験例２−２）
θＳを１０°とした以外は試験例２−１と同じである。
【０１１１】
（試験例２−３）
θＳを９０°とした以外は試験例２−１と同じである。
【０１１２】
（試験例２−４）
θＳを４５°とした以外は試験例２−１と同じである。
【０１１３】
以上のような各映像ユニットについて光源を点灯し、正面から輝度を測定し（自動変角光度計、村上色彩研究所製、ＧＰ−５００）、試験例２−３（θＳ＝９０°）の場合の輝度を１００％として他の例の輝度を百分率で表した（輝度比）。これが透過率比ＴＰに対応する。
その結果、試験例２−１の場合の輝度比が１００．５％、試験例２−２の場合の輝度比が１００．４％、試験例２−４の場合の輝度比が１００．３％であった。試験例１とは厳密な条件が異なるので絶対値は異なるが、これら試験例２−１〜試験例２−４からも試験例１と同様の傾向を得ることができた。
【０１１４】
図１３は第五の形態を説明する図であり、表示装置に含まれる映像源ユニット４１０を示した斜視図である。表示装置には映像源ユニット４１０の他、説明は省略するが、映像源ユニット４１０を納める筐体、映像源ユニット４１０を作動させる電源、及び映像源ユニット４１０を制御する電子回路等、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。以下映像源ユニット４１０について説明する。
【０１１５】
映像源ユニット４１０は、面光源ユニット４２０、液晶パネルユニット４３０、及び、機能性フィルム４０を備えている。図１３では紙面上方が観察者側となる。図１４には、図１３にＸＩＶ−ＸＩＶで示した線に沿って映像源ユニット４１０を切断したときの断面図の一部を表した。機能性フィルム４０については、上記した映像源ユニット１０と同じなので、同じ符号を付して説明を省略する。
【０１１６】
面光源ユニット４２０について説明する。液晶パネルユニット４３０のうち、観察者側とは反対側に配置され、液晶パネルユニット４３０に面状の光を出射する照明装置である。図１３、図１４よりわかるように、本形態の面光源ユニット４２０も、エッジライト型の面光源装置として構成され、導光板２１、光源２４、光拡散層２５、プリズム層２６、光学要素層４２１及び反射シート２９を有している。このうち、光学要素層４２１以外については、上記した面光源ユニット２０と同じなので、同じ符号を付して説明を省略する。
【０１１７】
光学要素層４２１は、シート状に形成された基材層４２２と、基材層４２２の面のうち、導光板２１側となる面、すなわち入光側面に設けられた光学要素層４２３を備えている。そして、基材層４２２のうち光学要素層４２３とは反対側の面に粘着剤層２８が設けられ、下偏光板と接合されている。
【０１１８】
基材層４２２は、本形態では光学要素層４２３、及び粘着剤層２８を支持する平板状のシート状部材である。基材層４２２をなす材料は、上記した基材層３４と同じように考えることができる。
【０１１９】
光学要素層４２３は複数の単位光学要素である単位光学要素４２３ａが基材層４２２の入光面側に沿って並べられるように配置されている。より具体的には、単位光学要素４２３ａは、当該並べられる方向に直交する方向に、図１４に示した断面を維持して紙面奥及び手前方向に延びるように形成された柱状の部材である。その延びる方向は、裏面光学要素２３、及び光学機能層３５の光透過部３６が延びる方向と同じであり、映像源ユニット４１０の正面視で導光板２１の導光方向に直交する方向である。従って、複数の単位光学要素４２３ａが導光方向に配列されている。
【０１２０】
また、単位光学要素４２３ａの稜線が延びる方向である長手方向は、映像源ユニット４１０を正面から観察した場合に（正面視で）、下偏光板３３の透過軸と交差していることが好ましい。好ましくは、単位光学要素４２３ａの長手方向は、下偏光板３３の透過軸に対して、当該正面視で４５°より大きく１３５°より小さい角度で交差していることが好ましい。なお、ここでいう角度は、単位光学要素４２３ａの長手方向と下偏光板３３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。とりわけ、本形態においては、単位光学要素４２３ａの長手方向は、下偏光板３３の透過軸に対して直交し、単位光学要素４２３ａが並べられる方向は、下偏光板３３の透過軸と平行になっていることが好ましい。
【０１２１】
次に単位光学要素４２３ａの断面形状について説明する。図１５には、図１４のうち、基材層４２２及び光学要素層４２３の一部を拡大した図を示した。ここでｎｄは基材層４２２の層面の法線方向を表わしている。
【０１２２】
図１５からわかるように、本形態では、単位光学要素４２３ａは、基材層４２２の導光板２１側の面が突出した二等辺三角形の断面を有している。つまり、基材層４３２の層面と平行な方向の単位光学要素４２３ａの幅は、基材層４２２の法線方向ｎｄに沿って基材層４２２から離れるにつれて小さくなる。従って単位光学要素４２３ａは、映像源ユニット４１０では光源２４側に凸となる要素である。
【０１２３】
また、本形態では、単位光学要素４２３ａの外輪郭は、基材層４２２の法線方向ｎｄと平行な軸を対称軸として、線対称となっており、断面が二等辺三角形である。これにより、光学要素層４２３の出光面における輝度は、単位光学要素４２３ａの配列方向に平行な面において、正面方向を中心として対称的な輝度の角度分布を有するようになる。
【０１２４】
ここで、単位光学要素４２３ａの寸法は特に限定されるものではないが、頂角θｐは５０°以上８０°以下、底辺幅Ｗｐ及びピッチＰｐは１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
【０１２５】
本形態では上記のように断面形状が三角形である単位光学要素を説明したが、単位光学要素はこれに限定されるものでなく、当該三角形の頂点部が短い上底となる台形や、斜面の形状が折れ線状である多角形であってもよい。またはプリズム形状でなく、斜面の部分が凸状の曲線、又は凹状の曲線であってもよい。
また、複数の単位光学要素は、断面形状が全て同じで同じであってもよいし、１ピッチ置き、その他の規則性を有して異なる断面形状となるように配列されてもよい。
【０１２６】
単位光学要素を構成する材料は基材層と同様のものを適用することができる。ここで、後述するように斜面において適切に光を全反射して観察者側に向ける観点から屈折率は１．５５以上であることが好ましい。ただし、屈折率が高すぎる材料は割れやすい場合が多いので屈折率は１．６１以下であることが好ましい。より好ましくは１．５８以下である。
【０１２７】
図１３、図１４に戻って、液晶パネルユニット４３０について説明する。液晶パネルユニット４３０は面光源ユニット４２０の出光側に配置されて、面光源ユニット４２０からの照明光を受けて映像を観察者に提供する。図１３、図１４からわかるように、液晶パネルユニット４３０は、観察者側から上偏光板３２、液晶層３１、粘着剤層３８、光学機能層４３５、基材層４３４、粘着剤層３９、及び下偏光板３３を有している。このうち光学機能層４３５、基材層４３４以外については上記した液晶パネルユニット３０と同じなので、同じ符号を付して説明を省略する。
【０１２８】
基材層４３４は、光学機能層４３５を支持する透明板状の部材であり、上記した基材層３４と同様に考えることができる。ただし本形態では、粗面は設けられていない。
【０１２９】
本形態の光学機能層４３５は、上記説明した映像源ユニット１０の光学機能層３５と向きが異なるのみであり、向き以外の構成については同じである。
【０１３０】
以上のように、映像源ユニット４１０では、光学要素層４２１と光学機能層４３５とを有している。ここで、単位光学要素４２１が延びる方向と、光学機能層４３５の光透過部３６及び光吸収部３７が延びる方向と、は映像源ユニット４１０の正面視で１０°以下の角度を成していることが好ましい。これにより効率の良い光の制御が可能となる。
【０１３１】
このような映像源ユニット４１０では、導光板２１、光拡散層２５を経てプリズム層２６から出射した光は、その後、単位光学要素４２３ａに入射した光は、図１５にＬ１５１で示したように、当該入射した面とは反対側の面で全反射して向きが変えられ集光作用（液晶パネルの法線方向に近付く方向に光の向きを変える作用）を及ぼす。したがって、これにより光学的作用によって正面方向輝度を上昇させることができる。また、単位光学要素４２３ａのこのような形態によりサイドローブが発生することなく効率よく光を集光することができる。
【０１３２】
図１６は第六の形態を説明する図であり、図２に相当する図である。この形態では、映像源ユニット５１０は面光源ユニット４２０、及び液晶パネルユニット３０を有して構成されている。各ユニットについては上記の通りである。このような映像源ユニット５１０も上記と同様の効果を奏するものとなる。
【実施例】
【０１３３】
ここまでに説明した映像源ユニットのうち、映像源ユニット１１０に基づいて、実施例１、実施例２として次のような層構成を有する映像源ユニットを作製した。
【０１３４】
（実施例１）
実施例１にかかる映像源ユニットの具体的な形状は次の通りである。
（上偏光板、液晶層、下偏光板、反射型偏光板、面光源ユニット）
・シャープ株式会社製  ＬＱ０８８Ｋ９ＬＡ０１を用いた
（基材層）
・１３０μｍ厚さのポリカーボネート樹脂フィルム
・粗面：ヘイズ（ＪＩＳ  Ｋ７１０５に準拠し、  ヘイズメータ（株式会社村上色彩技術研究所ＨＲ−１００により測定。以下同様。)が２０となる微細凹凸面
（光学機能層）
・ピッチ：３９μｍ（図７のＰｋ参照）
・光吸収部上底幅：４μｍ（図７のＷａ参照）
・光吸収部下底幅：１０μｍ（図７のＷｂ参照）
・光吸収部の厚さ：１０２μｍ（図７のＤｋ参照）
・光学機能層の厚さ：１２７μｍ
・光透過部の材料及び屈折率：紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂、屈折率１．５６
・光吸収部の材料及び屈折率：屈折率１．４９の紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂にカーボンブラックを含有したアクリルビーズを２５質量％を分散させた。
（粗面形成層）
・材料：紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂
・厚さ：２５μｍ
・粗面：ヘイズが３０となる微細凹凸面
（基材層と液晶層との粘着剤層）
・材料：アクリル粘着剤（パナック株式会社、ＰＤ−Ｓ１）
・厚さ：２５μｍ
（粗面形成層と下偏光板との粘着剤層）
・材料：アクリル粘着剤（パナック株式会社、ＰＤ−Ｓ１）
・厚さ：２５μｍ
（面光源ユニットと液晶パネルユニットとの接合）
・なし
【０１３５】
（実施例２）
実施例１の映像源ユニットから反射型偏光板を除外した。
【０１３６】
（比較例１）
実施例１の各部材を用いて、面光源ユニット側から観察者側に向けて次のような層構成の映像源ユニットとした。
・面光源ユニット／光学機能層／基材層／下偏光板／液晶層／上偏光板
【０１３７】
（比較例２）
比較例１の映像源ユニットから反射型偏光板を除外した。
【０１３８】
（比較例３）
実施例１の各部材を用いて、面光源ユニット側から観察者側に向けて次のような層構成の映像源ユニットとした。
・面光源ユニット／光学機能層／基材層／粘着剤層／下偏光板／液晶層／上偏光板
【０１３９】
以上の構成で作製した実施例１、２、及び比較例１〜３に記載の映像源ユニットに対してＩＳＯ−１６７５０−３のうち、機械負荷の振動試験を行ったところ、実施例１、２にかかる映像源ユニットではいずれの部位にも擦れによる傷が発生しなかったが、比較例１〜３にかかる映像源ユニットではいずれかの層面において擦れによる傷が発生した。
【符号の説明】
【０１４０】
１０、１１０、４１０、５１０  映像源ユニット
２０、４２０  面光源ユニット
２１  導光板
２４  光源
２５  光拡散層
２６  プリズム層
２７  反射型偏光板
３０、１３０、４３０  液晶パネルユニット
３１  液晶層
３２  上偏光板
３３  下偏光板
３４  基材層
３５  光学機能層
３６  光透過部
３７  光吸収部（間部）
３８  粘着剤層
３９  粘着剤層
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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