(57)【要約】【課題】  色分離及び輝度不足の課題を解決することができ且つ照明装置及び液晶表示装置の薄型化及び低コスト化が可能となる光学調整部材を提供する。【解決手段】  光透過性を有する基材と、基材上に設けられた光透過性を有する複数の線状体とを備え、線状体の延在方向に直交する断面が、第１〜第３辺で画成された三角形状の第１断面部と、第１断面部より面積が小さく且つ第４〜第６辺で画成された略三角形状の第２断面部とを有し、第１断面部の第１辺が基材の表面と平行に接しており、第２断面部が第１断面部の第２辺上に設けられており、且つ、第２断面部の第４辺が第１断面部の第２辺と平行に接している光学調整部材を提供することにより上記課題を解決する。【選択図】  図１
2009128764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の光線の光学特性を調整する光学調整部材であって、
光透過性を有する基材と、
上記基材上に設けられた光透過性を有する複数の線状体とを備え、
上記線状体の延在方向に直交する断面が、第１〜第３辺で画成された三角形状の第１断面部と、第１断面部より面積が小さく且つ第４〜第６辺で画成された略三角形状の第２断面部とを有し、第１断面部の第１辺が上記基材の表面と平行に接しており、第２断面部が第１断面部の第２辺上に設けられており、且つ、第２断面部の第４辺が第１断面部の第２辺と平行に接しており、
前記線状体の屈折率がｎ１であって、前記基材及び前記線状体を取り囲む空気の屈折率ｎ０が１．０であって、前記空気と前記基材との界面の法線方向と前記空気中における前記光線の方向とのなす角度がＩ１であって、前記法線方向と前記線状体の内部における前記光線の方向とのなす角度がＩ２であって、第１辺と第２辺、第４辺と第５辺、及び、第４辺と第６辺のなす角度がそれぞれα１、α２及びβ２であるとき、
ｎ０  ｓｉｎ  Ｉ１  ＝  ｎ１  ｓｉｎ  Ｉ２
０  ≦  ｓｉｎ  （α１＋α２−Ｉ２）  ≦  １／ｎ１
Ｉ２  ≦  α１＋α２  ≦  Ｉ２＋９０
−Ｉ２  ≦  β２−α１  ≦  ９０−Ｉ２
を満たしている光学調整部材。
【請求項２】
所定の光線の光学特性を調整する光学調整部材であって、
光透過性を有する基材と、
上記基材上に設けられた光透過性を有する複数の線状体とを備え、
上記線状体の延在方向に直交する断面が、第１〜第３辺で画成された三角形状の第１断面部と、第１断面部より面積が小さく且つ第４〜第６辺で画成された略三角形状の第２断面部とを有し、第１断面部の第１辺が上記基材の表面と平行に接しており、第２断面部が第１断面部の第２辺上に設けられており、且つ、第２断面部の第４辺が第１断面部の第２辺と平行に接しており、
前記線状体の屈折率がｎ１であって、前記光線の、前記基材及び前記線状体を取り囲む空気と前記線状体との界面における全反射の臨界角がＩ２ｍａｘであって、ｓｉｎ  Ｉ２ｍａｘ  ＝  １／ｎ１を満たし、第１辺と第２辺、及び、第４辺と第５辺のなす角度がそれぞれα１及びα２であるとき、
α１＋α２  ≦  ２・Ｉ２ｍａｘ
を満たしている光学調整部材。
【請求項３】
第１断面部の第２辺上に複数の第２断面部が設けられている請求項１又は２に記載の光学調整部材。
【請求項４】
上記複数の第２断面部が全て同じ形状及び寸法を有する請求項３に記載の光学調整部材。
【請求項５】
上記複数の第２断面部の形状が互いに相似形である請求項３に記載の光学調整部材。
【請求項６】
上記複数の第２断面部の第４辺に対向する頂角が互いに同じ角度である請求項３に記載の光学調整部材。
【請求項７】
第２断面部の第５及び第６辺のうち、第１断面部の第１辺に対向する頂角に近い方の辺が、他方の辺より短い請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学調整部材。
【請求項８】
上記複数の線状体が、その延在方向に直交する方向に周期的に配置されている請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学調整部材。
【請求項９】
前記基材の屈折率が前記線状体の屈折率ｎ１と同じである請求項１〜８のいずれか一項に記載の光学調整部材。
【請求項１０】
前記基材が、前記線状体の屈折率とは異なる屈折率を有し、且つ、平行平板状に形成されている請求項１〜８のいずれか一項に記載の光学調整部材。
【請求項１１】
所定の光線の光学特性を調整する光学調整部材であって、
光透過性を有する基材と、
上記基材上に設けられた光透過性を有する複数の線状体とを備え、
上記線状体の延在方向に直交する断面が略三角形であり、該断面を画成する３つの辺のうち、一つの辺が上記基材の表面と平行に接しており且つ他の２辺のうちの一方の辺には階段が形成され、
前記線状体の屈折率がｎ１であって、前記基材及び前記線状体を取り囲む空気の屈折率ｎ０が１．０であって、前記空気と前記基材との界面の法線方向と前記空気中における前記光線の方向とのなす角度がＩ１であって、前記法線方向と前記線状体の内部における前記光線の方向とのなす角度がＩ２であって、前記階段が形成された辺と前記基材とのなす角度がα１であって、前記階段の底角のうち前記基材に近い側の底角及び前記基材から遠い側の底角がそれぞれα２、β２であるとき、
ｎ０  ｓｉｎ  Ｉ１  ＝  ｎ１  ｓｉｎ  Ｉ２
０  ≦  ｓｉｎ  （α１＋α２−Ｉ２）  ≦  １／ｎ１
Ｉ２  ≦  α１＋α２  ≦  Ｉ２＋９０
−Ｉ２  ≦  β２−α１  ≦  ９０−Ｉ２
を満たしている光学調整部材。
【請求項１２】
所定の光線の光学特性を調整する光学調整部材であって、
光透過性を有する基材と、
上記基材上に設けられた光透過性を有する複数の線状体とを備え、
上記線状体の延在方向に直交する断面が略三角形であり、該断面を画成する３つの辺のうち、一つの辺が上記基材の表面と平行に接しており且つ他の２辺のうちの一方の辺には階段が形成され、
前記線状体の屈折率がｎ１であって、前記光線の、前記基材及び前記線状体を取り囲む空気と前記線状体との界面における全反射の臨界角がＩ２ｍａｘであって、ｓｉｎ  Ｉ２ｍａｘ  ＝  １／ｎ１を満たし、前記階段が形成された辺と前記基材とのなす角度がα１であり、前記階段の底角のうち前記基材に近い側の底角がα２であるとき、
α１＋α２  ≦  ２・Ｉ２ｍａｘ
を満たしている光学調整部材。
【請求項１３】
照明装置であって、
光源と、
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光学調整部材と、
上記光源から出射された光を上記光学調整部材に導くための導光板とを備える照明装置。
【請求項１４】
上記光学調整部材が導光板に接して配置されている請求項１３に記載の照明装置。
【請求項１５】
さらに、上記導光板の上記光学調整部材側とは反対側に配置された反射部材を備える請求項１３または１４に記載の照明装置。
【請求項１６】
液晶表示装置であって、
光源と、
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光学調整部材と、
上記光源から出射された光を上記光学調整部材に導くための導光板と、
上記光学調整部材の上記導光板側とは反対側に配置された液晶表示素子とを備える液晶表示装置。
【請求項１７】
上記光学調整部材が導光板に接して配置されている請求項１６に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
さらに、上記導光板の上記光学調整部材側とは反対側に配置された反射部材を備える請求項１６または１７に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は入射光線の進行方向を制御する光学調整部材、並びに、それを備える照明装置及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイなどのバックライトユニット等の各種照明装置では、光源からの光線の広がりや明るさを調整する機構を備えている。多くの照明装置において、その光路中や光源ハウジングの出射口に、光の指向性を制御するためのシートなどの光学調整部材が設置されている。この光学調整部材は、光透過性を有し、入射光を所定の方向に揃える機能、あるいは、入射光を拡散させる機能を有する。
【０００３】
入射光を所定の方向に揃える機能、すなわち、光指向性を制御する機能を有する光学調整部材の代表的な例としては、プリズムシートがある（例えば、特許文献１参照）。プリズムシートは、所定の方向に延在し且つその延在方向に直交する断面が三角形状である光学構造体（以下、プリズム状構造体ともいう）や、断面が半円（半楕円）形状である光学構造体（以下、レンズ状構造体ともいう）を複数連続的にシート状基材の上に並べた構造のものが一般的である。そして、基材上に形成されたこれらの光学構造体によるプリズム効果またはレンズ効果によって光線の進行方向を制御する。
【０００４】
また、液晶表示装置用のバックライトユニットでは、従来、例えば上述したプリズム状構造体を基材上に複数設けたプリズムシートを２枚用い、各プリズムシートのプリズム状構造体の延在方向が互いに直交するように配置される（例えば、特許文献１参照）。このような液晶表示装置用のバックライトユニットの一般的な構成を図９に示した。また、プリズムシートの一般的な構造を図１０に示した。液晶表示装置用のバックライトユニット５０１は、主に、図９に示すように、光源５０３と、光源５０３から放射された光５１０を面光源に変える導光板５０４と、導光板５０４の下部（液晶表示パネル５０２とは反対側）に配置された反射シート５０５と、導光板５０４の上部（液晶表示パネル５０２側）に配置された多数の機能性光学シート群５０６〜５０８とで構成される。機能性光学シート群は、主に、下部拡散シート５０６、プリズムシート群５０７及び上部拡散シート５０８などから構成される。
【０００５】
図９に示すようなバックライトユニットは、導光板５０４の側部に光源５０３が配置された、いわゆるエッジライト（サイドライト）方式の照明装置であり、光源５０３から放射された光５１０は導光板５０４の側部に入射され、入射された光は、導光板５０４の表面５０４ａから出射される。この際、導光板５０４からの出射光５１１の指向性はある程度揃っており、その方向は導光板５０４の出射面５０４ａの法線方向に対して所定の角度で傾斜している。そして、この傾斜方向において出射光５１１の輝度が最大となる。以下、本明細書では、該光線の輝度が最大となる方向に進行する光線成分を「輝度ピーク光線」と称す。なお、図９では、液晶表示装置５００の構成を分かり易くするために各光学部材を離して記載しているが、実際には、各光学部材は接して重ねられている。
【０００６】
プリズムシート群５０７は、２枚のプリズムシート５０７ａ及び５０７ｂからなり、各プリズムシートは、図１０に示すように、シート状基材５０７ｃ上に、所定の方向に延在し且つその延在方向に直交する断面が三角形状であるプリズム状構造体５０７ｄが複数平行に並べられた構造を有する。そして、バックライトユニット５０１内では各プリズムシート５０７ａ，５０７ｂのプリズム状構造体５０７ｄの延在方向が互いに直交するように配置されている。
【０００７】
【特許文献１】特表平１０−５０６５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、従来の液晶表示装置用の背面照明装置（バックライトユニット）では、導光板から出射される光を集光して効果的に液晶表示板に照射するために、図１０に示すようなプリズム形状（三角柱状）の光学構造体を複数有するプリズムシート（光学調整部材）が用いられてきた。この従来のプリズムシートは、すぐれた集光性能を有するものの、１枚のプリズムシートでは、プリズムシートから出射される光の色が分離してしまうという問題があった。その結果、該プリズムシートを用いた照明装置で物体を照明すると、物体の影のエッジ部に色がついて滲んだり、あるいは、該プリズムシートを液晶表示装置のバックライトユニットに用いた場合には、ある角度で見た場合と正面で見た場合とで色が異なって見えるといった問題が生じた。又、１枚のプリズムシートでは、輝度も不十分であった。
【０００９】
上述した色分離の課題を図１２を用いてより具体的に説明する。図１２は、図１０に示したプリズムシート５０７ａのプリズム状構造体５０７ｄの拡大断面図であり、プリズムシート５０７ａに所定の入射角度で光５１１が入射された際のプリズム状構造体５０７ｄによる光の屈折の様子を示した図である。なお、図１２では、上記色分離の課題をより分かり易くするために、導光板の出射面上に従来のプリズムシートを直接配置した場合、すなわち、図１１に示すような構成のエッジライト型のバックライトユニットにおける光の屈折の様子を示した。なお、図１２中の光線５１２は、プリズムシート５０７ａに入射された光線のうち、該光線の輝度が最大となる方向に進行する光線成分、すなわち、輝度ピーク光線を示している。
【００１０】
プリズム状構造体５０７ｄに入射された輝度ピーク光線５１２は、図１２に示すように、プリズム状構造体５０７ｄの光進行方向側の面５０７ｅで屈折し、プリズムシート５０７ａの厚さ方向に出射される。その際、プリズム状構造体５０７ｄ（プリズムシート５０７ａ）の形成材料の屈折率が光の波長により異なるので、輝度ピーク光線５１２に含まれる波長成分に応じてプリズム状構造体５０７ｄの面５０７ｅにおける屈折量が異なる。その結果、図１２に示すように、波長に応じてプリズム状構造体５０７ｄの面５０７ｅにおける屈折光の屈折方向が変わり、プリズムシート５０７ａからの出射光５１３には所定のパターンで色分離が生じる。なお、図１２中では、説明を簡略化するために、２つの波長成分のみの分離を示した。
【００１１】
また、１枚のプリズムシートを用いただけでは、上述した色分離の問題以外に、輝度も不足するという問題もあった。従来の液晶表示装置等に用いられるバックライトユニット、特に、エッジライト方式のバックライトユニットでは、上述した色分離及び輝度不足の課題を解決するために、図９に示すように通常、プリズムシートを２枚重ねて用いている。
【００１２】
しかしながら、上述のように、図９に示すような構成の照明装置及び液晶表示装置では、上記課題を解決するために、多数の光学シート群（図９の例では、プリズムシート２枚、拡散シート２枚）を必要とし、照明装置及び液晶表示装置の薄型化及び低コスト化に限度があった。
【００１３】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、１つの光学調整部材で上述した色分離及び輝度不足の課題を解決することができ且つ照明装置及び液晶表示装置の薄型化及び低コスト化が可能となる光学調整部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の態様に従えば、所定の光線の光学特性を調整する光学調整部材であって、光透過性を有する基材と、上記基材上に設けられた光透過性を有する複数の線状体とを備え、上記線状体の延在方向に直交する断面が、第１〜第３辺で画成された三角形状の第１断面部と、第１断面部より面積が小さく且つ第４〜第６辺で画成された略三角形状の第２断面部とを有し、第１断面部の第１辺が上記基材の表面と平行に接しており、第２断面部が第１断面部の第２辺上に設けられており、且つ、第２断面部の第４辺が第１断面部の第２辺と平行に接しており、
前記線状体の屈折率がｎ１であって、前記基材及び前記線状体を取り囲む空気の屈折率ｎ０が１．０であって、前記空気と前記基材との界面の法線方向と前記空気中における前記光線の方向とのなす角度がＩ１であって、前記法線方向と前記線状体の内部における前記光線の方向とのなす角度がＩ２であって、第１辺と第２辺、第４辺と第５辺、及び、第４辺と第６辺のなす角度がそれぞれα１、α２及びβ２であるとき、
ｎ０  ｓｉｎ  Ｉ１  ＝  ｎ１  ｓｉｎ  Ｉ２
０  ≦  ｓｉｎ  （α１＋α２−Ｉ２）  ≦  １／ｎ１
Ｉ２  ≦  α１＋α２  ≦  Ｉ２＋９０
−Ｉ２  ≦  β２−α１  ≦  ９０−Ｉ２
を満たしている光学調整部材が提供される。
【００１５】
本発明者らが、入射光線の進行方向を制御する光学調整部材について鋭意検討を重ねたところ、上述した構造の光学調整部材を用いることにより、光学調整部材からの出射光の色分離を抑制できることが分かった。これは、光学調整部材を上述した構造にすることにより、第２断面部の第５辺を含む線状体の面で屈折した光の色分離パターンと、第２断面部の第６辺を含む線状体の面で屈折した光の色分離パターンとが、光学調整部材に入射された光の進行方向に対して互いに逆パターンとなり、第２断面部の第５辺を含む線状体の面で屈折した光と第２断面部の第６辺を含む線状体の面で屈折した光との間で互いに色分離を打ち消しあうためである（色分離抑制の原理は後で詳述する）。
【００１６】
さらに、本発明の光学調整部材では、上述した構造にすることにより、導光板から出射されたある程度指向性の揃った光線の進行方向を光学調整部材の厚さ方向に直接変更することができるので、従来のように、プリズムシート群と導光板との間に下部拡散シートを設ける必要がなくなる。すなわち、本発明の光学調整部材では、従来のように、下部拡散シートを用いて導光板から出射されたある程度指向性の揃った光を一旦ブロードな光に変換する必要がない。それゆえ、導光板から出射された光の利用効率を向上させ、輝度特性を向上させることができる。すなわち、本発明の光学調整部材では、一つの光学調整部材で、上述した出射光の色分離及び輝度不足の課題を解消することができる。
【００１７】
特に、本発明の光学調整部材をエッジライト方式の照明装置等に適用した際には、一つの光学調整部材により出射光の色分離を抑制し、且つ輝度を向上させることができるので、従来のように、２枚のプリズムシートを用いる必要が無くなる。また、上述のように、本発明の光学調整部材を用いた場合には、従来のように、プリズムシート群と導光板との間に下部拡散シートを設ける必要がなくなる。それゆえ、本発明の光学調整部材をエッジライト方式の照明装置等に適用した際には、光学部材の数を減らすことができ、装置の薄型化及び低コスト化を図ることができる。
【００１８】
さらに、線状体の、第１辺と第２辺のなす角度α１、第４辺と第５辺のなす角度α２、及び、第４辺と第６辺のなす角度β２が、前記空気と前記基材との界面の法線方向と前記空気中における前記光線の方向とのなす角度がＩ１であって、前記法線方向と前記線状体の内部における前記光線の方向とのなす角度がＩ２であるとき、
ｎ０  ｓｉｎ  Ｉ１  ＝  ｎ１  ｓｉｎ  Ｉ２
０  ≦  ｓｉｎ  （α１＋α２−Ｉ２）  ≦  １／ｎ１
Ｉ２  ≦  α１＋α２  ≦  Ｉ２＋９０
−Ｉ２  ≦  β２−α１  ≦  ９０−Ｉ２
の条件を満たしているので、基板及び線状体に入射した光線を、集光面において全反射させてロスすることなく、外部に取り出すことができる。
【００１９】
本発明の第２の態様に従えば、所定の光線の光学特性を調整する光学調整部材であって、光透過性を有する基材と、上記基材上に設けられた光透過性を有する複数の線状体とを備え、上記線状体の延在方向に直交する断面が、第１〜第３辺で画成された三角形状の第１断面部と、第１断面部より面積が小さく且つ第４〜第６辺で画成された略三角形状の第２断面部とを有し、第１断面部の第１辺が上記基材の表面と平行に接しており、第２断面部が第１断面部の第２辺上に設けられており、且つ、第２断面部の第４辺が第１断面部の第２辺と平行に接しており、
前記線状体の屈折率がｎ１であって、前記光線の、前記基材及び前記線状体を取り囲む空気と前記線状体との界面における全反射の臨界角がＩ２ｍａｘであって、ｓｉｎ  Ｉ２ｍａｘ  ＝  １／ｎ１を満たし、第１辺と第２辺、及び、第４辺と第５辺のなす角度がそれぞれα１及びα２であるとき、
α１＋α２  ≦  ２・Ｉ２ｍａｘ
を満たしている光学調整部材が提供される。
【００２０】
本発明の光学調整部材によれば、光線の、前記空気と前記線状体との界面における全反射の臨界角がＩ２ｍａｘであって、第１辺と第２辺、及び、第４辺と第５辺のなす角度がそれぞれα１及びα２であるとき、角度の和（α１＋α２）が２・Ｉ２ｍａｘ以下である場合には、入射した光線の入射角度によらず、入射した光線は光学調整部材の集光面で全反射することなく、光学調整部材の外部に向かって出射できる。
【００２１】
本発明の光学調整部材では、第１断面部の第２辺上に複数の第２断面部が設けられていることが好ましい。
【００２２】
本発明の光学調整部材では、上記複数の第２断面部が全て同じ形状及び寸法を有することが好ましい。本発明の光学調整部材では、上記複数の第２断面部の形状が互いに相似形であることが好ましい。また、本発明の光学調整部材では、上記複数の第２断面部の第４辺に対向する頂角が互いに同じ角度であることが好ましい。
【００２３】
本発明の光学調整部材では、第２断面部の第５及び第６辺のうち、第１断面部の第１辺に対向する頂角に近い方の辺が、他方の辺より短いことが好ましい。このような構成にすると、例えば、図１及び２に示すように、第２断面部１２ａの第４辺１２ｂに対向する頂角（例えば、図１中の角部１２ｅ）を画成する２つの面のうち、輝度ピーク光線５２を光学調整部材１の厚さ方向に屈折させる線状体１３の集光面１２ｆ（第１断面部１１ａの頂角１１ｅに遠い方の辺１２ｃを含む面）をより広くすることができる。それゆえ、この場合、線状体の集光面に入射される光が増大するので（集光させる光線が増大するので）、入射光の利用効率をさらに向上させ、輝度特性をさらに向上させることができる。
【００２４】
本発明の光学調整部材では、上記複数の線状体が、その延在方向に直交する方向に周期的に配置されていることが好ましい。
【００２５】
本発明の光学調整部材において、前記基材の屈折率が前記線状体の屈折率ｎ１と同じであることが好ましい。この場合には、基材と線状体の屈折率が同じであるので、基材と線状体の接合面（界面）において光は直進する。そのため、基材と線状体との接合面の形状を任意にすることができ、設計の自由度を増すことができる。また、基材と線状体とを同一の材質で一体に形成することも可能である。
【００２６】
本発明の光学調整部材において、前記基材が、前記線状体の屈折率とは異なる屈折率を有してもよく、平行平板状に形成されていてもよい。この場合には、基材が平行平板状に形成されているので、基材が線状体の屈折率と異なる屈折率を持っている場合であっても、基材と線状体との界面における光の屈折角は、基材が線状体の屈折率と同じ屈折率を有する場合における、基材と空気との界面での光の屈折角と同じになり、本発明をそのまま適用することができる。
【００２７】
本発明の第３の態様に従えば、所定の光線の光学特性を調整する光学調整部材であって、光透過性を有する基材と、上記基材上に設けられた光透過性を有する複数の線状体とを備え、上記線状体の延在方向に直交する断面が略三角形であり、該断面を画成する３つの辺のうち、一つの辺が上記基材の表面と平行に接しており且つ他の２辺のうちの一方の辺には階段が形成され、前記線状体の屈折率がｎ１であって、前記基材及び前記線状体を取り囲む空気の屈折率ｎ０が１．０であって、前記空気と前記基材との界面の法線方向と前記空気中における前記光線の方向とのなす角度がＩ１であって、前記法線方向と前記線状体の内部における前記光線の方向とのなす角度がＩ２であって、前記階段が形成された辺と前記基材とのなす角度がα１であって、前記階段の底角のうち前記基材に近い側の底角及び前記基材から遠い側の底角がそれぞれα２、β２であるとき、
ｎ０  ｓｉｎ  Ｉ１  ＝  ｎ１  ｓｉｎ  Ｉ２
０  ≦  ｓｉｎ  （α１＋α２−Ｉ２）  ≦  １／ｎ１
Ｉ２  ≦  α１＋α２  ≦  Ｉ２＋９０
−Ｉ２  ≦  β２−α１  ≦  ９０−Ｉ２
を満たしている光学調整部材が提供される。
【００２８】
本発明の第４の態様に従えば、所定の光線の光学特性を調整する光学調整部材であって、光透過性を有する基材と、上記基材上に設けられた光透過性を有する複数の線状体とを備え、上記線状体の延在方向に直交する断面が略三角形であり、該断面を画成する３つの辺のうち、一つの辺が上記基材の表面と平行に接しており且つ他の２辺のうちの一方の辺には階段が形成され、前記線状体の屈折率がｎ１であり、前記光線の、前記基材及び前記線状体を取り囲む空気と前記線状体との界面における全反射の臨界角がＩ２ｍａｘであって、ｓｉｎ  Ｉ２ｍａｘ  ＝  １／ｎ１を満たし、前記階段が形成された辺と前記基材とのなす角度がα１であり、前記階段の底角のうち前記基材に近い側の底角がα２であるとき、
α１＋α２  ≦  ２・Ｉ２ｍａｘ
を満たしている光学調整部材が提供される。
【００２９】
本発明の第５の態様に従えば、照明装置であって、光源と、本発明の第１、第２、第３または第４の態様に従う光学調整部材と、上記光源から出射された光を上記光学調整部材に導くための導光板とを備える照明装置が提供される。
【００３０】
本発明の第６の態様に従えば、液晶表示装置であって、光源と、本発明の第１第２、第３または第４の態様に従う光学調整部材と、上記光源から出射された光を上記光学調整部材に導くための導光板と、上記光学調整部材の上記導光板側とは反対側に配置された液晶表示素子とを備える液晶表示装置が提供される。
【００３１】
本発明の照明装置及び液晶表示装置では、本発明の光学調整部材を備えているので、上述したように、構成する光学部材の数を減らすことができ、装置の薄型化及び低コスト化を図ることができる。さらに、本発明の照明装置及び液晶表示装置では、本発明の光学調整部材を備えているので、色分離を抑制することができるとともに、導光板から出射された光の利用効率が向上するので、輝度特性を向上させることもできる。また、本発明の光学調整部材を備えているので、光学調整部材に入射する光線を光学調整部材の集光面で全反射させてロスすることなく、効率よく光学調整部材の外部に取り出すことができる。
【００３２】
本発明の照明装置及び液晶表示装置では、上記光学調整部材が導光板に接して配置されていることが好ましい。
【００３３】
本発明の照明装置及び液晶表示装置では、さらに、上記導光板の上記光学調整部材側とは反対側に配置された反射部材を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の光学調整部材では、延在方向に直交する断面が略三角形であり且つ該断面の一つの辺が階段状である線状体を基材上に複数設けることにより、一つの光学調整部材により出射光の色分離を抑制することができる。また、本発明の光学調整部材では、導光板から出射されたある程度指向性の揃った光の進行方向を光学調整部材の厚さ方向に直接変更することができるので、導光板から出射された光の利用効率を向上させ、輝度特性を向上させることもできる。すなわち、本発明の光学調整部材によれば、一つの光学調整部材により出射光の色分離を抑制することができ且つ輝度特性を向上させることができる。さらに、光学調整部材に入射する光線を、効率よく光学調整部材の外部に取り出すことができる。
【００３５】
本発明の照明装置及び液晶表示装置によれば、本発明の光学調整部材を備えているので、光の色分離及び輝度不足の課題を解決しつつ、照明装置及び液晶表示装置の薄型化及び低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
［第１の実施形態］
以下に、本発明の第１の実施形態として、本発明の光学調整部材、照明装置及び液晶表示装置の実施例を図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。
【実施例１】
【００３７】
［光学調整シートの構成］
実施例１の光学調整シート（光学調整部材）の概略構成図を図１に示した。この例の光学調整シート１は、図１に示すように、シート状の光透過性（透明）基材１０と、基材１０上に形成された複数の線状光学構造体１３（線状体）とから構成される。
【００３８】
この例では、基材１０として、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートを用いた。なお、基材１０の厚さは、光学調整シートの加工の容易性、ハンドリング性等を考慮すると、１０〜５００μｍの範囲が好ましい。また、基材１０の形成材料としては、ＰＥＴ以外では、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリオレフィン、ポリプロピレン、セルロースアセテート、ガラスなどの無機透明物質等、任意の光透過性材料を用いることができる。基材１０の形状としては、典型的には、この例のようにシート状であるが、より肉厚の板状あるいは任意の形状の基材を用いてもよい。さらに、基材１０の表面は平坦に限らず、立体面であってもよい。
【００３９】
線状光学構造体１３は、図１に示すように、その延在方向に直交する断面が略三角形であり、その延在方向に沿った一つの面１３ａ（以下、底面ともいう）が基材１０の表面と平行に接している。すなわち、線状光学構造体１３は、その底面１３ａが基材１０の表面と対向するように、基材１０上に設けられている。
【００４０】
また、この例では、図１に示すように、複数の線状光学構造体１３の形状及び寸法は全て同じとし、複数の線状光学構造体１３をその延在方向と直交する方向に周期的に配置し、隣り合う線状光学構造体１３の底角部が互いに接するように配置した。なお、複数の線状光学構造体１３の配置間隔（ピッチ）は７〜１００μｍ程度であることが好ましい。複数の線状光学構造体１３の配置間隔が７μｍより小さくなると、線状光学構造体１３を形成するために用いる金型に対して精度の高い金型加工が必要となりコストが高くなる。また、複数の線状光学構造体１３の配置間隔が１００μｍより大きくなると、特にシート状の基材を用いた場合には、次のような問題が生じる。複数の線状光学構造体１３の配置間隔が１００μｍより大きくなると、線状光学構造体１３のサイズも相対的に大きくなり、線状光学構造体１３を形成する樹脂の体積が増大する。この結果、樹脂を硬化させて線状光学構造体１３を形成した際の樹脂の硬化収縮量も増大する。この場合、金型に対する樹脂のいわゆる「食いつき」が強くなり、樹脂が金型から剥離し難くなる。特に、ロール状の金型を用いてシート状基材上に線状光学構造体１３を形成した場合には、剥離時に線状光学構造体１３が破壊されたり、線状光学構造体１３が金型表面に残留したりするという問題が生じる。また、複数の線状光学構造体１３の配置間隔が１００μｍより大きくなると、線状光学構造体１３の高さも高くなるので厚い光学調整部材となる。
【００４１】
この例では、線状光学構造体１３を芳香族系アクリレートの紫外線硬化型樹脂（屈折率１．６０）を形成した。なお、線状光学構造体１３の形成材料としては、屈折率１．３〜１．９の任意の樹脂材料が利用可能である。また、この例のように、線状光学構造体１３を基材１０の形成材料とは異なる材料で形成する場合、その形成材料としては、アクリル樹脂やウレタン樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン系樹脂などの透明プラスチック樹脂を用いてもよい。なお、線状光学構造体１３を基材１０と同じ材料で形成してもよい。
【００４２】
また、線状光学構造体１３は、図１に示すように、基材１０上に形成され且つ線状光学構造体１３の延在方向と同じ方向に延在した第１線状プリズム部１１と、第１線状プリズム部１１の頂角を画成する一つの面上に形成され且つ線状光学構造体１３の延在方向と同じ方向に延在した複数の第２線状プリズム部１２とから構成される。なお、この例では、後述するように、第１線状プリズム部１１と第２線状プリズム部１２とは一体的に形成されている。すなわち、この例では、複数の第２線状プリズム部１２が形成されている線状光学構造体１３の面１３ｂは、階段状となっている（以下、階段面ともいう）。なお、この例では、図１に示すように、第１線状プリズム部１１の頂角を画成する一つの面上に３つの第２線状プリズム部１２を形成したが、本発明はこれに限定されない。第２線状プリズム部１２の数や形状は、用途、必要とする光学特性等に応じて適宜変更し得る。また、用途、必要とする光学特性等に応じて、第１線状プリズム部１１の頂角を画成する２つの面の両方に第２線状プリズム部１２を設けてよい。
【００４３】
線状光学構造体１３の拡大断面図を図２に示した。なお、図２中に示した入射光線５２は、光学調整シート１に入射された（光学調整シート１内を進行する）光線の輝度特性において輝度が最大となる方向に進行する光線、すなわち、輝度ピーク光線を示している。線状光学構造体１３のその延在方向に直交する断面は、図２に示すように、第１線状プリズム部１１の第１断面部１１ａと、第２線状プリズム部１２の第２断面部１２ａとから構成される。
【００４４】
第１断面部１１ａは、図２に示すように、基材１０の表面と平行に接する底辺１１ｂ（第１辺）と、底辺１１ｂの両端からそれぞれ所定の角度（図２中のα１及びβ１）で延在した２つの傾斜辺１１ｃ（第２辺）及び１１ｄ（第３辺）とにより画成される。この例では、図２に示すように、第１断面部１１ａの底辺１１ｂと対向する頂角１１ｅを画成する２つの傾斜辺１１ｃ及び１１ｄのうち、第２断面部１２ａと接する傾斜辺１１ｃ（第２辺）の長さを、もう一方の傾斜辺１１ｄ（第３辺）より長くした。それゆえ、第１断面部１１ａの底辺１１ｂと傾斜辺１１ｃとの間の角（第１底角）の角度α１は、底辺１１ｂと傾斜辺１１ｄとの間の角（第２底角）の角度β１より小さくなる。すなわち、この例では、第１断面部１１ａの形状は、非対称の三角形とした（二等辺三角形でない）。
【００４５】
また、この例では、図２に示すように、第１断面部１１ａの傾斜辺１１ｄの基材１０表面の法線方向に対する傾斜角を、基材１０表面の法線方向に対する輝度ピーク光線５２の進行方向の傾斜角（図２中のθ）と略同じになるようした。すなわち、図２中の傾斜辺１１ｄを含む（対応する）線状光学構造体１３の面（図１中の面１３ｃ、以下、この面を平坦面ともいう）の傾斜方向が輝度ピーク光線５２の進行方向と略平行となるようにした。なお、この例では、後述するように、線状光学構造体１３の平坦面１３ｃの基材表面に対する傾斜角度（図２中のβ１）を線状光学構造体１３内の輝度ピーク光線５２の基材表面に対する傾斜角度（９０度−θ）より若干大きくなるようにした。
【００４６】
この例の第１断面部１１ａの具体的な寸法は、第１断面部１１ａの底辺１１ｂの長さを３５μｍとし、第１断面部１１ａの第１底角の角度α１を３９．１４度とし、第２底角の角度β１を５７．７１度とした。
【００４７】
第２断面部１２ａは、図２に示すように、第１断面部１１ａの傾斜辺１１ｃ（第２辺）と平行に接する底辺１２ｂ（第４辺）と、底辺１２ｂの両端からそれぞれ所定の角度（図２中のα２及びβ２）で延在した２つの傾斜辺１２ｃ（第５辺）及び１２ｄ（第６辺）とにより画成される。この例では、図２に示すように、第２断面部１２ａの２つの傾斜辺１２ｃ及び１２ｄのうち、第１断面部１１ａの底辺１１ｂと対向する頂角１１ｅに近い側に位置する傾斜辺１２ｄの長さを、もう一方の傾斜辺１２ｃより短くした。それゆえ、第２断面部１２ａの底辺１２ｂと傾斜辺１２ｃとの間の角（第１底角）の角度α２は、底辺１２ｂと傾斜辺１２ｄとの間の角（第２底角）の角度β２より小さくなる。すなわち、この例では、第２断面部１２ａの形状は、非対称の三角形とした（二等辺三角形でない）。
【００４８】
なお、第２断面部１２ａの傾斜辺１２ｃ（第５辺）を含む第２線状プリズム部１２の面１２ｆは、後述するように、主に、入射光線の進行方向を光学調整シート１の厚さ方向に屈折させる面、すなわち、入射光線を集光させる作用を有する面である。それゆえ、以下では、この第２断面部１２ａの傾斜辺１２ｃを含む面１２ｆを集光面という。一方、第２断面部１２ａのもう一方の傾斜辺１２ｄ（第６辺）を含む第２線状プリズム部１２の面１２ｒは、後述するように、主に、光学調整シート１からの出射光の色分離を抑制する作用を与えるので、以下では、補正面と称す。
【００４９】
この例の光学調整シート１のように、第１断面部１１ａの頂角１１ｅに遠い側に位置する第２断面部１２ａの傾斜辺１２ｃの長さを、もう一方の傾斜辺１２ｄより長くすることにより、第２線状プリズム部１２の集光面１２ｆをより広くすることができ、入射光線の利用効率を向上させることができる。
【００５０】
また、この例では、図２に示すように、光学調整シート１に入射された輝度ピーク光線５２が第２線状プリズム部１２の集光面１２ｆで屈折した際の光線５３の屈折方向と、第２線状プリズム部１２の補正面１２ｒで屈折した際の光線５４の屈折方向とが、屈折前の輝度ピーク光線５２の進行方向に対して互いに逆になるように、第２断面部１２ａの第１及び第２底角の角度α２及びβ２を設定した。また、この例では、第２線状プリズム部１２の集光面１２ｆで屈折した際の光線５３の所定の波長成分（例えば、図２中の波長Ａ成分５３Ａ）の屈折方向と屈折前の輝度ピーク光線５２の進行方向との間の角度（図２中の角度γ）と、第２線状プリズム部１２の補正面１２ｒで屈折した際の光線５４の所定の波長成分（例えば、図２中の波長Ａ成分５４Ａ）の屈折方向と屈折前の輝度ピーク光線５２の進行方向との間の角度が、略同じになるように、第２断面部１２ａの第１及び第２底角の角度α２及びβ２を設定した。このような構成にすることにより、光学調整シート１からの出射光の色分離を一層抑制することができる。
【００５１】
なお、光学調整シート１からの出射光の色分離が十分抑制できる程度の範囲内であれば、第２線状プリズム部１２の集光面１２ｆで屈折した際の光線５３の所定の波長成分の屈折方向と屈折前の輝度ピーク光線５２の進行方向との間の角度と、第２線状プリズム部１２の補正面１２ｒで屈折した際の光線５４の所定の波長成分の屈折方向と屈折前の輝度ピーク光線５２の進行方向との間の角度とが異なっていてもよい。
【００５２】
この例の第２断面部１２ａの具体的な寸法は、第２断面部１２ａの底辺１２ｂの長さを約１０．４４μｍとし、第２断面部１２ａの第１底角の角度α２を３０度とし、第２断面部１２ａの第２底角の角度β２を７０度とした。
【００５３】
なお、この例では、３つの第２線状プリズム部１２の形状及び寸法は全て同じとし、３つの第２線状プリズム部１２をその延在方向と直交する方向に周期的に配置し、隣り合う第２線状プリズム部１２の底角部が互いに接するように配置した。すなわち、この例では、線状光学構造体１３の階段面１３ｂを構成する複数の第２線状プリズム部１２の集光面１２ｆ及び補正面１２ｒがそれぞれ、互いに平行で且つ等間隔に配置されるような構造にした。
【００５４】
［光学調整シートの製造方法］
この例の光学調整シート１の製造方法は次の通りである。図１に示すような複数の線状光学構造体１３からなる光学構造体の形状に対応する凹凸パターンが切削加工により表面に形成されたロール状の金型を用意する。次いで、用意した基材１０と金型表面との間に、紫外線硬化樹脂を充填し、波長３４０〜４２０ｎｍの紫外線を照射して充填した紫外線硬化樹脂を硬化させた。次いで、金型から基材１０を剥離した。この例では、このようにして、基材１０上に、紫外線硬化樹脂からなる複数の線状光学構造体１３が形成された光学調整シート１を得た。
【００５５】
なお、本発明の光学調整シートの製造方法は上記方法に限定されず、公知の任意の方法を用いることができる。例えば、熱可塑性樹脂で基材を作製し、複数の線状光学構造体からなる光学構造体の形状に対応する凹凸パターンが切削加工により表面に形成された金型を基材に加熱押圧して、金型の凹凸パターンを転写する熱転写法などにより、該基材本体に光学構造体を直接形成しても良い。また、周知の押出成型法やプレス成型法、あるいは金型に溶融樹脂を注入する射出成形法等により基材上に複数の線状光学構造体からなる光学構造体を形成しても良い。この場合、基材と、線状光学構造体とは同じ材料で形成されることになる。
【００５６】
［液晶表示装置及び照明装置］
この例の光学調整シート１を用いた液晶表示装置の概略構成を図３に示した。なお、図３では、液晶表示装置の構成を分かり易くするために、各光学部材を離して記載しているが、実際の装置内では各光学部材は接した状態で重ねられている。この例の液晶表示装置１００は、図３に示すように、液晶表示パネル７（液晶表示素子）と、バックライトユニット６（照明装置）とから構成される。
【００５７】
液晶表示パネル７には、従来の液晶表示装置で用いられている液晶表示パネルを用いた。具体的には、ここでは図示していないが、液晶表示パネル７の構造を、偏光板、ガラス基板、画素電極を成す透明導電膜、配向膜、液晶層、配向膜、対抗電極を成す透明導電膜、カラーフィルター、ガラス基板、及び、偏光板をこの順で積層した構造とした。
【００５８】
バックライトユニット６は、主に、図３に示すように、光源（ＬＥＤ：発光ダイオード）２と、側部に入射された光５０を上面３ａ（出射面）から射出する導光板３と、導光板３の下部（液晶表示パネル７とは反対側）に配置された反射シート４（反射部材）と、導光板３の上部（液晶表示パネル７側）に配置されたこの例の光学調整シート１と、光学調整シート１の上部に配置された拡散シート５とから構成される。光源２からは、可視光帯域の白色光が放出される。この例のバックライトユニット６はエッジライト方式の照明装置であり、光源２は導光板３の側部に設けられている。光源２から出射した光線は導光板３の側部から入射し、その内部を光５０の方向に進みつつ出射面３ａから出射する。その出射光５１は典型的には、導光板表面の法線方向から、光線の導光板内進行方向（光５０の方向）へ傾斜した方向に輝度のピークを有するある程度指向性の揃った光線となる。よって本発明の光学調整部材は、特にエッジライト方式のバックライト等の照明装置に適用することが好適である。なお、その際には、本発明の光学調整部材を、線状光学構造体１３の階段面１３ｂが該傾斜した入射光線５２の主な受光面となる向き、すなわち図３に示すような向きに装着することが必要である。
【００５９】
光学調整シート１以外の光学部材は、従来のバックライトユニットの光学部材と同じものを用いた。具体的には、導光板３はポリカーボネートで形成した。なお、この例では、導光板３の出射面３ａから出射される光５１の輝度が最大となる方向（輝度ピーク光線の方向）と、出射面３ａの法線方向に対する方向との間の角度が７０度となるような出射特性を有する導光板３を用いた。導光板３からの出射光５１が光学調整シート１に入射されると、光５１は光学調整シート１の基材１０の下面で屈折される。線状体の内部を進む輝度ピーク光線５２の進行方向の基材１０表面の法線方向（光学調整シート１の厚さ方向）に対する傾斜角θは約３６度になる。すなわち、光学調整シート１に入射された輝度ピーク光線５２の進行方向の傾斜角θは、光学調整シート１の線状光学構造体１３の平坦面１３ｃの傾斜方向と基材１０表面の法線方向との間の角度（９０度−β１＝３２．２９度）より少し大きくなるように調整した。
【００６０】
反射シート４にはＰＥＴフィルムの表面に銀が蒸着されたシートを用いた。また、拡散シート５にはＰＥＴフィルムをビーズコーティングしたものを用い、その厚さは７０μｍとし、ヘイズは３０％とした。
【００６１】
［色分離の抑制原理］
次に、この例の光学調整シート１において、光学調整シート１から出射された光の色分離が抑制される原理を図１〜３を参照しながら説明する。
【００６２】
この例の光学調整シート１に導光板３からの出射光５１が入射されると、その入射光線は、主に、線状光学構造体１３の階段面１３ｂ、すなわち、第２線状プリズム部１２で屈折される。なお、線状光学構造体１３の平坦面１３ｃの傾斜方向は、上述のように、光学調整シート１に入射された光線の輝度ピーク光線５２の進行方向と略平行であるので、この平坦面１３ｃでの入射光線の屈折の影響は比較的小さい。
【００６３】
線状光学構造体１３の階段面１３ｂに入射された輝度ピーク光線５２は、階段面１３ｂの各凸面（各段部表面）を画成する２つの面、すなわち、第２線状プリズム部１２の集光面１２ｆ及び補正面１２ｒで屈折する。この際、輝度ピーク光線５２は、図２に示すように、第２線状プリズム部１２の集光面１２ｆでは光学調整シート１の厚さ方向（基材１０表面の法線方向）に屈折し（図２中の光線５３）、補正面１２ｒでは光学調整シート１の面内方向（基材１０の面内方向）に屈折する（図２中の光線５４）。すなわち、第２線状プリズム部１２の集光面１２ｆで屈折する光線５３の進行方向と、補正面１２ｒで屈折する光線５４の進行方向とは、屈折前の輝度ピーク光線５２の進行方向に対して、互いに逆になる。
【００６４】
また、輝度ピーク光線５２が線状光学構造体１３の階段面１３ｂに入射され屈折する際には、線状光学構造体１３の形成材料の屈折率は入射される光線の波長により異なるので、輝度ピーク光線５２に含まれる各波長成分によって屈折角が異なり、図２に示すように屈折光５３及び５４の色分離が生じる。なお、図２では、説明を簡略化するため、２つの波長成分（波長Ａ及びＢ、波長Ａ＞波長Ｂ）の分離を示した。図２中の光線５３Ａ及び５４Ａは波長Ａ成分の屈折光を示しており、光線５３Ｂ及び５４Ｂは波長Ｂ成分の屈折光を示しており、そして、図２では波長Ｂ成分の屈折が波長Ａ成分の屈折より大きい（屈折角が大きい）場合を示している。
【００６５】
輝度ピーク光線５２が第２線状プリズム部１２の集光面１２ｆで屈折した際には、図２に示すように、屈折光５３の波長Ｂ成分５３Ｂは、波長Ａ成分５３Ａより大きく屈折されるので、波長Ｂ成分５３Ｂの進行（屈折）方向は、波長Ａ成分５３Ａよりさらに図２中の矢印Ａ１の方向に向く。一方、輝度ピーク光線５２が第２線状プリズム部１２の補正面１２ｒで屈折した際には、屈折光５４の波長Ｂ成分５４Ｂは、波長Ａ成分５４Ａより大きく屈折されるので、波長Ｂ成分５４Ｂの進行方向は、波長Ａ成分５４Ａよりさらに図２中の矢印Ａ２の方向に向く。すなわち、第２線状プリズム部１２の集光面１２ｆで屈折した光線５３の色（波長）の分離パターンと、第２線状プリズム部１２の補正面１２ｒで屈折した光線５４の色（波長）の分離パターンとは、図２に示すように、輝度ピーク光線５２の進行方向に対して逆パターンになる。それゆえ、第２線状プリズム部１２の集光面１２ｆで屈折した光線５３の色分離が、第２線状プリズム部１２の補正面１２ｒで屈折した光線５４の色分離により打ち消され、光学調整シート１から出射され液晶表示面に集光される光の色分離が抑制される。
【００６６】
上述のように、この例の光学調整シート１では、上述のように、一枚の光学シートにより出射光の色分離を抑制することができるので、従来のように、出射光の色分離を抑制するために２枚のプリズムシートを用いる必要が無くなる。また、上述のように、この例の光学調整シート１は、ある程度指向性の揃った導光板からの出射光（傾斜光）の進行方向を光学調整シート１の厚さ方向に直接変更するものであるので、従来のように、プリズムシート群と導光板との間に下部拡散シートを設ける必要がなくなる。それゆえ、従来のように、下部拡散シートを用いて導光板から出射されたある程度指向性の揃った光を一旦ブロードな光に変換する必要がなくなるので、導光板から出射された光の利用効率を向上させ、輝度特性を向上させることができる。
【００６７】
また、この例の光学調整シート１を備えたエッジライト方式の液晶表示装置１００及びバックライトユニット６では、図３に示すように、２枚のプリズムシートを用いる必要が無く、且つ、下部拡散シートを用いる必要が無くなる。それゆえ、この例のエッジライト方式の液晶表示装置１００及びバックライトユニット６では、従来に比べて光学部材の数を減らすことができ、装置の薄型化及び低コスト化を図ることができる。よって本発明の光学調整部材は、特にエッジライト方式のバックライトユニットを用いた液晶表示装置に用いることが好適である。
【００６８】
［光学特性評価］
図３に示したこの例の液晶表示装置１００及びバックライトユニット６の光学特性を評価した。具体的には、輝度計を用いて正面輝度の測定を行なった。また、目視により色みの官能評価を行なった。具体的には、バックライトユニットからの出射光の色みを、主に正面方向から目視観察し、出射光の色の均一性を調べた。
【００６９】
ここでは、比較のため、図９に示した従来の液晶表示装置５００（比較例１）についても上記評価を行った。なお、図９に示した比較例１の液晶表示装置５００では、プリズムシート５０７ａ及び５０７ｂに形成されたプリズム状構造体の延在方向に直交する断面の形状は、底辺の幅３０μｍ、高さ１５μｍ、頂角９０度の二等辺三角形とした。各プリズムシート５０７ａの基材５０７ｃは、ＰＥＴフィルムで形成し、プリズム状構造体５０７ｄは紫外線硬化型のアクリル系樹脂で形成した。また、下部拡散シート５０６にはＰＥＴフィルムをビーズコーティングしたものを用い、その厚さは７０μｍとし、ヘイズは８５％とした。プリズムシート群５０７及び下部拡散シート５０６以外の構成光学部材は、実施例１の液晶表示装置１００で用いたものと同じものを用いた。
【００７０】
さらに、ここでは、比較のため、図１１に示すような構成の液晶表示装置６００（比較例２）についても上記評価を行った。なお、図１１に示した比較例２の液晶表示装置６００は、図３に示した実施例１の液晶表示装置１００内の光学調整シート１の代わりに、図１０に示した従来のプリズムシート５０７ａを一枚用いた装置である。光学調整部材に従来のプリズムシート５０７ａを用いたこと以外は、実施例１の液晶表示装置１００と同様の構成とした。
【００７１】
上記評価結果を下記表１に示した。表１には、導光板と液晶パネルとの間に配置される光学シートの枚数も記載した。なお、正面輝度は比較例１の正面輝度を基準（１００％）としている。また、表１の色の均一性の評価◎及び×の基準は次の通りである。また、下記表１には、後述する実施例２の評価結果も併せて記載している。
◎：バックライトユニット６からの出射光５５の色みが、光源からの出射光５０と同じ白色であり、両者の相違を目視により判別できないレベル。
×：バックライトユニット６からの出射光５５が、赤色、黄色等の色みを帯びていることが目視で確認できるレベル。
【００７２】
【表１】
2009128764.tif 000003
【００７３】
表１から明らかなように、実施例１の液晶表示装置では、比較例１（図９）の液晶表示装置に比べて、正面輝度を向上させることができ且つ光学シートの数を減らすことができることが分かった。すなわち、実施例１の液晶表示装置では、装置の薄型化、低コスト化を図りつつ、光学特性を向上させることができることが分かった。また、実施例１の液晶表示装置では、表１から明らかなように、比較例２の液晶表示装置（図１１）に比べて、正面輝度及び色の均一性ともに改善できることが分かった。
【００７４】
上記実施例１の光学調整シートでは、線状光学構造体を構成する複数の第２プリズム構造体の形状及び寸法が全て同じ場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。複数の第２プリズム構造体の形状が互いに相似形であっても良い。この場合も、複数の第２プリズム構造体の集光面及び補正面は、それぞれ互いに平行となるので、実施例１と同様の効果が得られる。
【００７５】
上記実施例１の光学調整シートでは、光学調整シートからの出射光の輝度のムラ等をさらに改善して、表示品位をさらに向上させるために、光学調整シートの上部にさらに拡散シートを配置しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、光学調整シートからの出射光の品質が十分に良好である場合（輝度のムラ等が極力抑制されている場合）、あるいは、高品質の表示性能を必要としない用途に本発明を適用する場合には、拡散シートを用いなくてもよい。
【００７６】
上記実施例１で用いた液晶表示装置及び照明装置では、導光板の光学調整シート側とは反対側に反射シートを配置した例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、導光板の光学調整シート側とは反対側の表面が十分な反射作用を得られる構造（凹凸構造等）を有している場合には、反射シートを用いなくても良い。
【実施例２】
【００７７】
本発明の光学調整シートでは、線状光学構造体の階段面を構成する第２線状プリズム部の数、階段面における集光面と補正面の位置や面積比、あるいは、必要に応じて集光面や補正面の傾斜角度などを調整することにより、光学調整シートからの出射光の輝度や色分散などの光学的な特性のバランスを整えることができる。実施例２の光学調整シート１Ａでは、集光面に入射する光線が補正面に対して相対的に多くなるように、第２線状プリズム部の数、形状及び寸法を実施例１とは変えた。それ以外は、実施例１と同様の構成及び形成材料とした。
【００７８】
実施例２の光学調整シート１Ａの線状光学構造体の拡大断面図を図４に示した。この例の線状光学構造体２４は、図４に示すように、その延在方向に直交する断面が略三角形状であり、その延在方向に沿った一つの面（底辺２１ｂを含む面。以下、底面ともいう）が基材２０の表面と平行に接している。すなわち、線状光学構造体２４は、その底面が基材２０の表面と対向するように、基材２０上に設けられている。なお、図４中に示した入射光線５２は、この例の光学調整シートに入射された光線の輝度特性において輝度が最大となる方向に進行する光線、すなわち、輝度ピーク光線を示している。
【００７９】
線状光学構造体２４のその延在方向に直交する断面は、図４に示すように、第１断面部２１ａと、第１断面部２１ａの一辺上に設けられた形状の異なる２つの第２断面部２２ａ及び２３ａとから構成される。すなわち、この例では、線状光学構造体２４の第１線状プリズム部（第１断面部２１ａに対応する線状構造体）の一つの面上に形状の異なる２つの第２線状プリズム部（第２断面部２２ａ及び２３ａに対応する線状構造体）を設けた。２つの第２断面部２２ａ及び２３ａは、図４に示すように、互いの底角部が接するように設けた。
【００８０】
第１断面部２１ａは、図４に示すように、基材２０の表面と平行に接する底辺２１ｂ（第１辺）と、底辺２１ｂの両端からそれぞれ所定の角度（図４中のα１及びβ１）で延在した２つの傾斜辺２１ｃ（第２辺）及び２１ｄ（第３辺）とにより画成される。この例の光学調整シートでは、第１断面部２１ａの形状（第１線状プリズム部の形状）は実施例１と同様とした。すなわち、第１断面部２１ａの第１及び第２底角の角度α１及びβ１は、それぞれ、３９．１４度及び５７．７１度とし、第１断面部２１ａの底辺２１ｂの長さを３５μｍとした。
【００８１】
なお、この例では、図４に示すように、第１断面部２１ａの傾斜辺２１ｄの基材２０表面の法線方向に対する傾斜角と、光学調整シート１Ａに入射された輝度ピーク光線５２の進行方向の傾斜角（図４中のθ）との関係も実施例１と同様とした。すなわち、図４中の傾斜辺２１ｄを含む線状光学構造体２４の面（平坦面）の傾斜方向が輝度ピーク光線５２の進行方向と略平行となるようにした。より具体的には、線状光学構造体２４の平坦面の基材２０表面に対する傾斜角度（図４中のβ１）を、実施例１と同様に、線状光学構造体２４内の輝度ピーク光線５２の基材２０表面に対する傾斜角度（９０度−θ）より若干大きくした。
【００８２】
第１断面部２１ａの第１底角側（図４中のα１側）に位置する第２断面部２２ａは、図４に示すように、第１断面部２１ａの傾斜辺２１ｃ（第２辺）と平行に接する底辺２２ｂと、底辺２２ｂの両端からそれぞれ所定の角度（図４中のα２及びβ２）で延在した２つの傾斜辺２２ｃ及び２２ｄとにより画成される。なお、この例では、第２断面部２２ａの形状は実施例１の第２断面部１２ａと相似形とし、第２断面部２２ａの第１底角の角度α２及び第２底角の角度β２をそれぞれ３０度及び７０度とした。そして、この例の光学調整シートでは、第２断面部２２ａの底辺２２ｂを約１４．９２μｍとし、実施例１の第２断面部１２ａの底辺１２ｂ（約１０．４４μｍ）より長くした。すなわち、この例の光学調整シートでは、第１断面部２１ａの第１底角側（図４中のα１側）に位置する第２断面部２２ａの面積を実施例１の第２断面部１２ａの面積より大きくした。
【００８３】
なお、第２断面部２２ａの傾斜辺２２ｃを含む線状光学構造体２４（第２線状プリズム部）の面は、主に、入射光線の進行方向を光学調整シートの厚さ方向に屈折させる面、すなわち、入射光線を集光させる作用を有する面（集光面）である。一方、第２断面部２２ａのもう一方の傾斜辺２２ｄを含む線状光学構造体２４の面は、主に、光学調整シートからの出射光の色分離を抑制する作用を与える面（補正面）である。すなわち、この例では、第１線状プリズム部の最も底角側（図４中のα１側）に位置する第２線状プリズム部の集光面の面積を、実施例１のそれより大きくした。
【００８４】
このように、第１線状プリズム部の最も底角側（図４中のα１側）に位置する第２線状プリズム部の集光面をより広くすることにより、入射光の利用効率を向上させ、輝度を増大させることができる。その理由は次の通りである。第２線状プリズム部が形成されている第１線状プリズム部の面（図４中の第２辺２１ｃを含む面。以下、第２線状プリズム部形成面ともいう）を通過する光線、すなわち、光学調整シートの階段面に入射される光線は輝度ピーク光線５２以外の光線成分を含んでおり、第１線状プリズム部の第２線状プリズム部形成面を通過する光線の強度（照度）は、第２線状プリズム部形成面の通過位置により異なる。具体的には、第１線状プリズム部の第２線状プリズム部形成面を通過する光線の強度は、第１線状プリズム部の底角側（図４中の第１底角α１側）に近いほど大きくなる。すなわち、第１線状プリズム部の底角側に位置する第２線状プリズム部に入射される光線ほど、その強度が強い（照度が高い）。それゆえ、この例のように、最も第１線状プリズム部の底角側に位置する第２線状プリズム部の集光面をより広くすることにより、より強度の強い光線を集光することができるので、入射光線の利用効率を向上させて出射光の輝度を増大させることができる。
【００８５】
一方、第１断面部２１ａの頂角２１ｅ側に位置する第２断面部２３ａは、図４に示すように、略３角形状であり、第１断面部２１ａの傾斜辺２１ｃ（第２辺）と平行に接する底辺２３ｂと、底辺２３ｂの両端からそれぞれ所定の角度（図４中のα２及びβ３）で延在した２つの傾斜辺２３ｃ及び２３ｄとにより画成される。また、この例では、図４に示すように、第１断面部２１ａの頂角２１ｅ側に位置する傾斜辺２３ｄを２つの辺２３ｆ及び２３ｇで構成し、傾斜辺２３ｄを第２断面部２３ａの外側に向かって凸状に折れ曲がったような形状にした。
【００８６】
傾斜辺２３ｄを構成する２つの辺２３ｆ及び２３ｇのうち、第１断面部２１ａの傾斜辺２１ｄ側に位置する辺２３ｆは、図４に示すように、第１断面部２１ａの頂角２１ｅから第１断面部２１ａの傾斜辺２１ｄと平行に延在している。それゆえ、第２断面部２３ａの底辺２３ｂと傾斜辺２３ｄとの間の角（第２底角）の角度β３は、α１＋β１となる。また、傾斜辺２３ｄを構成する他方の辺２３ｇは、第１断面部２１ａの第１底角側に位置する第２断面部２２ａの傾斜辺２２ｄと平行となるように構成した。すなわち、この例では、第２断面部２３ａを画成する傾斜辺２３ｃ並びに辺２３ｆ及び２３ｇは、それぞれ、第２断面部２２ａの傾斜辺２２ｃ並びに第１断面部２１ａの傾斜辺２１ｄ及び第２断面部２２ａの傾斜辺２２ｄと平行となっている。第２断面部２３ａの第１底角の角度α２は３０度とし、第２断面部２３ａの第２底角の角度β３は９６．８５度とした。
【００８７】
なお、第１断面部２１ａの頂角２１ｅ側に位置する第２断面部２３ａにおいては、その傾斜辺２３ｃを含む線状光学構造体２４（第２線状プリズム部）の面は、主に、入射光線の進行方向を光学調整シートの厚さ方向に屈折させる面、すなわち、入射光線を集光させる作用を有する面（集光面）である。一方、第２断面部２３ａのもう一方の傾斜辺２３ｄを画成する辺２３ｆ及び２３ｇのうち、第１断面部２１ａの傾斜辺２１ｄ側に位置する辺２３ｆは、第１断面部２１ａの傾斜辺２１ｄと平行であるので、辺２３ｆを含む線状光学構造体２４の面の傾斜方向は輝度ピーク光線５２と略平行になる。それゆえ、辺２３ｆを含む線状光学構造体２４の面では、入射光の屈折及び反射の影響は小さい。また、傾斜辺２３ｄを画成する他方の辺２３ｇを含む線状光学構造体２４の面は、主に、光学調整シートからの出射光の色分離を抑制する作用を与える面（補正面）となる。それゆえ、この例では、第２断面部２３ａの形状は、第２断面部２３ａに対応する第２線状プリズム部の集光面の面積をできる限り大きくし、且つ、補正面をできる限り小さくしたような形状になっている。
【００８８】
上記構造のこの例の光学調整シート１Ａに対しても、実施例１と同様にして、その光学特性を評価した。具体的には、図３に示した液晶表示装置１００及びバックライトユニット６にこの例の光学調整シートを装着し（図３中の実施例１の光学調整シート１の代わりにこの例の光学調整シートを装着し）、輝度計を用いて正面輝度の測定を行なった。また、目視により色みの官能評価を行なった。その結果を上記表１に記載した。
【００８９】
表１から明らかなように、この例の光学調整シート１Ａを用いた場合には、正面輝度が１１２％となり、実施例１の場合（１０７％）よりもさらに正面輝度を高めることができることが分かった。これは、主に、この例の光学調整シートでは、上述したように、線状光学構造体を構成する複数の第２線状プリズム部のうち、最も第１線状プリズム部の底角側に位置する第２線状プリズム部（第２断面部２２ａに対応する線状構造体）の集光面を、実施例１のそれより広くしたことによるものと考えられる。また、この例の光学調整シート１Ａでは、上述のように、第１線状プリズム部の頂角２１ｅ側に位置する第２断面部２３ａに対応する第２線状プリズム部の補正面がより小さくなるような構造にしたが、表１に示すように、色の均一性に関しては、実施例１と２とで有意な差は確認されなかった。すなわち、この例のような構造の光学調整シートを液晶用バックライトをはじめ各種照明装置に使用した場合であっても、十分な光学性能が得られることが確認できた。
【００９０】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態として、発明者は入射した輝度ピーク光線が集光面で全反射されることなく光学調整部材を透過できるような、第１、第２線状プリズム部の断面形状について考察した。以下に示すように、本発明の光学調整シートでは、線状光学構造体を構成する第１線状プリズム部及び第２線状プリズム部の断面形状を調整することにより、入射した輝度ピーク光線の透過率などの光学的な特性も調整ことができることがわかった。
【００９１】
図５に第２の実施形態に係る光学調整シート１Ｂの線状光学構造体の拡大断面図を示す。図５に示すように、第２の実施形態に係る線状光学構造体３４は、第１の実施形態の実施例１の線状光学構造体１３と同様の構成を有する。
【００９２】
ここで、図５に示すように、導光板３の出射面３ａ（図３参照）から出射した輝度ピーク光線５１が基材１０の底面１０ａに入射する場合を考える。基材１０と線状光学構造体３４とは共に屈折率ｎ１の光学材料で形成されている。基材１０及び線状光学構造体３４の外側は、空気（屈折率ｎ０＝１．０）により取り囲まれている。
【００９３】
上記実施例１と同様にして、第１線状プリズム部３１の第１断面部３１ａの第１辺３１ｂ、第２辺３１ｃ及び第３辺３１ｄと、第２線状プリズム部３２の第２断面部３２ａの第４辺３２ｂ、第５辺３２ｃ及び第６辺３２ｄとを定義する。また、第２線状プリズム部３２の、第５辺３２ｃ、第６辺３２ｄを含む面をそれぞれ集光面３２ｆ、補助面３２ｒとする。図５において、第２断面部３２ａの第６辺３２ｄを延長した線をＬ１とし、第２断面部３２ａの第５辺３２ｃを延長した線をＬ２する。また、Ｌ１に垂直な線をＬ３とし、Ｌ２に垂直な線をＬ４とする。さらに、Ｌ１と第１断面部３１ａの第１辺３１ｂとが交わる角度をＰ１とし、Ｌ４と第１断面部３１ａの第１辺３１ｂとが交わる角度をＰ２とする。このとき、角度Ｐ１，Ｐ２はそれぞれ次の式で表される。
【００９４】
【数１】
2009128764.tif 000004
【００９５】
図６に示すように、輝度ピーク光線５１が光学調整シート１Ｂの基材１０の底面１０ａに入射し、空気と基材１０の底面１０ａとの界面（第１の界面）で屈折する。このときの輝度ピーク光線５１の第１の界面に対する入射角及び屈折角をそれぞれＩ１，Ｉ２とする。第１の界面で屈折した輝度ピーク光線５２は、光学調整シート１Ｂの内部を伝播し、第２線状プリズム部３２の集光面３２ｆと空気との界面（第２の界面）へと進む。第２の界面で屈折した輝度ピーク光線５３は、光学調整シート１Ｂの外部に向かって出射される。第２の界面における、輝度ピーク光線の入射角、屈折角をそれぞれＩ３，Ｉ４とする。
【００９６】
ここで、輝度ピーク光線５１の、空気と基材１０との界面（第１の界面）における入射角Ｉ１と出射角（屈折角）Ｉ２との関係は、スネルの法則により以下のように表される。
【００９７】
【数２】
2009128764.tif 000005
【００９８】
同様に、輝度ピーク光線５２の、集光面１２ｆ（第２の界面）における入射角Ｉ３と出射角（屈折角）Ｉ４との関係は以下のように表される。
【００９９】
【数３】
2009128764.tif 000006
【０１００】
ここで、輝度ピーク光線５２が集光面１２ｆにおいて全反射されない条件、つまり、輝度ピーク光線５３が光学調整シート１Ｂの外部に向かって出射される条件は、空気の屈折率ｎ０＝１．０として次式のように表される。
【０１０１】
【数４】
2009128764.tif 000007
【０１０２】
ここで、輝度ピーク光線５２の、集光面１２ｆにおける入射角Ｉ３の大きさは、（α１＋α２−Ｉ２）であるので、数式４は次式のように表される。
【０１０３】
【数５】
2009128764.tif 000008
【０１０４】
ここで、輝度ピーク光線５１の、空気と基材１０との界面における出射角（屈折角）Ｉ２は、第１の界面における入射角Ｉ１と、基材１０及び線状光学構造体３４の屈折率ｎ１によって一意に定まる量である。つまり、基材１０及び線状光学構造体３４の材質が決まり（屈折率ｎ１が決まり）、輝度ピーク光線５１の第１の界面に対する入射角Ｉ１が決まれば、数式３により輝度ピーク光線５２の屈折角Ｉ２が定まる。このようにして定まった屈折角Ｉ２に対して、数式６を満足する角度（α１＋α２）の範囲を設定することができる。
【０１０５】
次に、任意の入射角Ｉ１に対して、この角度（α１＋α２）が満たすべき条件（必要条件）を考える。数式２及び数式５を満たす屈折角Ｉ２の最大値をＩ２ｍａｘとすると、数式２及び数式５から、以下の数式が導かれる。
【０１０６】
【数６】
2009128764.tif 000009
【０１０７】
従って、輝度ピーク光線５２が第２の界面に臨界角以下の角度で入射し、全反射されることなく輝度ピーク光線５３が光学調整シート１Ｂの外部に出射されるためには、角度（α１＋α２）が以下の条件式を満たさなければならない。
【０１０８】
【数７】
2009128764.tif 000010
【０１０９】
次に、輝度ピーク光線５２が集光面１２ｆに入射するための条件を考える。光学調整シート１Ｂの内部を伝播する輝度ピーク光線５２が、第２線状プリズム部３２の集光面３２ｆに入射するためには、０≦Ｉ３≦９０でなければならない。これにより、次の条件式が導かれる。
【０１１０】
【数８】
2009128764.tif 000011
【０１１１】
次に、図７を参照しつつ、輝度ピーク光線５２が補助面１２ｒに入射するための条件を考える。図７のように、補正面３２ｒにおける輝度ピーク光線５２の入射角、屈折角をそれぞれＩ５，Ｉ６とする。光学調整シート１Ｂの内部を伝播する輝度ピーク光線５２が、第２線状プリズム部３２の補助面３２ｆに入射するためには、０≦Ｉ５≦９０でなければならない。ここで、Ｉ５＝β２−α１＋Ｉ２であるので、次の条件式が導かれる。
【０１１２】
【数９】
2009128764.tif 000012
【０１１３】
以上をまとめると、輝度ピーク光線５２が集光面１２ｆにおいて全反射されない条件、つまり、輝度ピーク光線５３が光学調整シート１Ｂの外部に向かって出射される条件は、上述の数式５で表される。ただし、任意の入射角度で第１の界面に入射する光線が、第２の界面において臨界角以下の角度で入射して、少なくとも集光面で全反射されることなく光学調整シート１Ｂの外部に出射されるためには、角度（α１＋α２）が数式７を満たしている必要がある。さらに、光学調整シート１Ｂの内部を伝播する輝度ピーク光線５２が、第２線状プリズム部３２の集光面３２ｆに入射するための条件は上記数式８で表され、光学調整シート１Ｂの内部を伝播する輝度ピーク光線５２が、第２線状プリズム部３２の補助面３２ｆに入射するための条件は、上記数式９で表される。
【０１１４】
ここで、実施例１と同様に、輝度ピーク光線５１の、光学調整シート１Ｂの基材１０の底面１０ａへの入射角Ｉ１が７０度である場合を考える。光学調整シート１Ｂの屈折率ｎ１は１．６０であるので、上記数式２から、Ｉ２＝３５．９７度となる。これを上記数式５に代入すると、α１＋α２≦７４．６５が得られ、上記数式８に代入すると、３５．９７≦α１＋α２≦１２５．９７が得られる。これらをまとめると、３５．９７≦α１＋α２≦７４．６５となる。さらに、上記数式９からー３５．９７≦β２−α１≦５４．０３が得られる。
【０１１５】
前述のように、光学調整シート１Ｂは、第１の実施形態の実施例１の光学調整シート１と同じ構造である。光学調整シート１Ｂの第１線状プリズム部の第１底角の角度α１の大きさは３９．１４度であり、第２底角の角度β１の大きさは５７．７１度である。また、第２線状プリズム部の第１底角の角度α２の大きさは３０度であり、第２底角の角度β２の大きさは７０度である。このとき、角度（α１＋α２）は６９．１４度であり、角度（β２−α１）は３０．８６度である。そのため、光学調整シート１Ｂは、角度（α１＋α２）及び角度（β２−α１）は、上述の条件（３５．９７≦α１＋α２≦７４．６５、及び、−３５．９７≦β２−α１≦５４．０３）を満たしている。
【０１１６】
ここで、上述の数式７からは、α１＋α２≦７１．９４が得られる。このことは、屈折率１．６０の光学材料を用いて光学調整シート１Ｂを作製する場合において、α１＋α２を７１．９４度以下に設定することにより、輝度ピーク光線の入射角度によらず、入射した輝度ピーク光線は光学調整シート１Ｂの集光面で全反射することなく、光学調整シート１Ｂの外部に向かって出射できることを意味している。
【０１１７】
本実施形態の場合、光学調整シート１Ｂに入射される輝度ピーク光線５１の入射角Ｉ１は７０度に設定されているので、上述のように、角度α１＋α２が７４．６５度以下となるように、角度α１、α２を設定すれば、最も輝度の高い輝度ピーク光線が入射された場合において、集光面１２ｆにおいて全反射させることなく屈折させることができ、光学調整シート１Ｂから効率的に取り出すことができる。さらに言えば、実際に光学調整シート１Ｂに入射される入射光線は、輝度ピーク光線の角度をピークとする角度分布を有しているが、角度α１＋α２が７１．９４度以下となるように角度α１、α２を設定することにより、任意の入射角度の入射光線を、集光面１２ｆにおいて全反射させることなく屈折させることができ、光学調整シート１Ｂから効率的に取り出すことができる。
【０１１８】
このように、集光面において全反射が発生しないように光学調整シートの形状を調整することにより、光学調整シートの正面輝度を高めることができる。ここで、正面輝度、つまり、光学調整シートの基材の底面（基材面）の法線方向へ射出される光量に寄与するのは集光面であるので、少なくとも、集光面において全反射が起こらないように光学調整シートの形状を調整することが、高効率に正面輝度を高めるために重要となる。換言すれば、光学調整シートの集光面において全反射が起きないように光学調整シートの形状を調整すればよく、補正面又は平坦面においては全反射が起きる場合も含めて調整しうる。
【０１１９】
なお、上述の説明においては、角度α１、α２、β１、β２等の組み合わせについて、所定の角度の組み合わせを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限られない。上述の条件を満たせば、任意の角度の組み合わせを有する光学調整シートについて、本発明を適用することができる。なお、必ずしも図２中の２つの角度γがほぼ同じになるように角度α２およびβ２を設定する必要もない。
【０１２０】
また、上述の説明においては、光学調整シートの基材と線状光学構造体とは共に屈折率ｎ１の光学材料で形成されていたが、本発明はこれに限られない。光学調整シートの基材の屈折率ｎｂが、線状光学構造体の屈折率ｎ１と異なっていてもよい。図８（ａ）に示された第２の実施形態に係る光学調整シート１Ｂは、共に屈折率ｎ１の光学材料で形成された基材１０と線状光学構造体３４とを有する。これに対して、図８（ｂ）に示された光学調整シート１Ｃは、屈折率ｎ１の光学材料で形成された線状光学構造体３４と屈折率ｎｂ（ｎｂ≠ｎ１）の光学材料で形成された基材１１０とを有する。
【０１２１】
上述の説明のように、図８（ａ）において基材１０の、空気との界面（底面１０ａ）に入射角Ｉ１で入射された光５１は、基材１０と空気との界面において屈折する。ここでの屈折角Ｉ２は、以下に示される数式１０により表される（スネルの法則）。
【０１２２】
【数１０】
2009128764.tif 000013
【０１２３】
ここで、基材１０と線状構造体３４とは同じ屈折率ｎ１の光学材料で形成されている。そのため、基材１０の内部を進行する光５２は、基材１０と線状構造体３４の第１線状プリズム部３１との界面（第１線状プリズム部３１の底辺３１ｂを画成する面）を直進する。
【０１２４】
これに対して、図８（ｂ）において基材１１０の、空気との界面（底面１１０ａ）に入射角Ｉ１で入射された光５１は、基材１１０と空気との界面において屈折する。ここでの屈折角Ｉｂは、以下に示される数式１１により表される。
【０１２５】
【数１１】
2009128764.tif 000014
【０１２６】
また、基材１１０（屈折率ｎｂ）と線状構造体３４（屈折率ｎ１）とは、それぞれ屈折率が異なる光学材料で形成されている。そのため、基材１１０と空気との界面において屈折した光５２Ａは、基材１１０と線状構造体３４の第１線状プリズム部３１との界面（第１線状プリズム部３１の底辺３１ｂを画成する面）において屈折する。ここで、図８（ｂ）に示された基材１１０のように、上下面が平行である場合には、基材１１０と第１線状プリズム部３１との界面における屈折角Ｉ２’は以下に示される数式１２により表される。
【０１２７】
【数１２】
2009128764.tif 000015
【０１２８】
数式１２に数式１１を代入すると、ｓｉｎＩ２’＝（ｓｉｎＩ１）／ｎ１となる。これは、数式１０と同じである。すなわち、Ｉ２’は、空気から屈折率がｎ１である媒質に直接入射した際の屈折角Ｉ２と等しいことがわかる。そのため、光学調整シート１Ｃのように、基材と線状体の屈折率が異なる場合には、ｎ１を線状構造体の屈折率とし、Ｉ２を基材と線状構造体との界面における屈折角とすることで、上述の説明における数式は、そのまま適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明の光学調整部材では、一つの光学調整部材で、出射光の色分離を抑制することができ、且つ、入射光の利用効率も向上させて輝度を向上させることができる。それゆえ、本発明の光学調整部材は、特に、エッジライト方式の照明装置及び液晶表示装置の光指向性を制御する機能を有する光学部材として好適である。
【０１３０】
また、本発明の液晶表示装置及び照明装置では、本発明の光学調整部材を備えているので、装置の薄型化、低コスト化を図りつつ、光学特性を向上させることができる。それゆえ、本発明の液晶表示装置及び照明装置は、あらゆる用途の液晶表示装置及び照明装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】図１は、実施例１の光学調整シートの概略構成図である。
【図２】図２は、実施例１の線状光学構造体の拡大断面図である。
【図３】図３は、実施例１の液晶表示装置の概略構成図である。
【図４】図４は、実施例２の線状光学構造体の拡大断面図である。
【図５】図５は、第２の実施形態に係る線状光学構造体の拡大断面図である。
【図６】図６は、第２の実施形態に係る線状光学構造体の拡大断面図である。
【図７】図７は、第２の実施形態に係る線状光学構造体を透過する光線の光路を示した図である。
【図８】図８（ａ）は、基材と線状構造体との屈折率が同じ場合における線状光学構造体の概略断面図であり、図８（ｂ）は、基材と線状構造体との屈折率が異なる場合における線状光学構造体の概略断面図である。
【図９】図９は、第１の従来例の液晶表示装置の概略構成図である。
【図１０】図１０は、第１の従来例のプリズムシートの概略構成図である。
【図１１】図１１は、第２の従来例の液晶表示装置の概略構成図である。
【図１２】図１２は、出射光の色分離の様子を示した図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１  光学調整シート
２  光源
３  導光板
４  反射シート
５  拡散シート
６  照明装置
７  液晶表示パネル
１０  基材
１１  第１線状プリズム部
１１ａ  第１断面部
１２  第２線状プリズム部
１２ａ  第２断面部
１２ｆ  集光面
１２ｒ  補正面
１３  線状光学構造体
１３ｂ  階段面
１３ｃ  平坦面
５２  輝度ピーク光線
５３，５４  屈折光
１００  液晶表示装置
【図１】
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【図２】
2009128764.tif 000017
【図３】
2009128764.tif 000018
【図４】
2009128764.tif 000019
【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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