(57)【要約】【課題】効率よく輝度ムラを低減でき、明るさが均一であり、正面輝度が高い面光源装置、及び、これを備える透過型表示装置を提供する。【解決手段】主材部と、主材部との屈折率差が０．３以上である物質により主材部内に複数形成された副材部とを有する拡散材を含有する光学シート（１４，１５，２７，３８）を少なくとも１枚備える面光源装置（１２，１３，１４，１５，２７，３８，２４，２５，１６）、及び、これを備える透過型表示装置（１０，２０，３０）とした。また、拡散材が含まれる部分の厚さをｔμｍ、その部分の拡散材の体積濃度をｃ％、拡散材の平均粒径をｒとしたとき、５＜（ｃ×ｔ）／ｒ＜５０を満たすものとした。【選択図】図１
2009272252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を発光する光源部を備え、透過型表示部を背面から照明する直下型の面光源装置であって、
光を散乱する作用を有する拡散材を含有する光学シートを少なくとも１枚備え、
前記拡散材は、主材部と、前記主材部との屈折率差が０．３以上である物質により前記主材部内に複数形成された副材部とを有していること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の面光源装置において、
前記主材部は、有機化合物を用いて形成されていること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の面光源装置において、
前記副材部は、微細な気泡であること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
前記光学シートは、前記拡散材を含有する散乱層を有しており、
前記散乱層の膜厚をｔμｍとし、前記散乱層が含有する前記拡散材の体積濃度をｃ％とし、前記拡散材の平均粒径をｒμｍとすると、
５＜（ｃ×ｔ）／ｒ＜５０
という関係を満たすこと、
を特徴とする面光源装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
前記拡散材による透過率の低下率をＤ％、前記拡散材によるヘイズ値をＨｚ％とするとき、
Ｈｚ／２≦Ｄ≦Ｈｚ
という関係を満たすこと、
を特徴とする面光源装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
前記拡散材によるヘイズ値は、５０％以下であること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
前記光学シートは、略平板状であること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項８】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
前記光学シートは、出射側に凸となるように形成された単位レンズが一次元方向に複数配列されていること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項９】
請求項８に記載の面光源装置において、
前記単位レンズは、長軸がシート面に対して直交して連続する楕円筒の一部、又は、長軸がシート面に対して直交する回転楕円体の一部であること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９に記載の面光源装置において、
前記光学シートは、前記拡散材を含有する散乱層を有し、
前記散乱層は、前記単位レンズの表面凸形状に沿って形成されていること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項１１】
請求項８から請求項１０までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
前記光源部は複数配列された発光体を有し、隣り合う前記発光体間の距離をＬｍｍとし、
前記発光体から前記光学シートまでの距離をｄｍｍ、前記単位レンズ間の谷部におけるレンズ面に対する接面と前記光学シートのシート面の法線方向とがなす角度の最小値をθ、前記単位レンズの屈折率をｎとするとき、
ａｒｃｃｏｓ（ｎ×ｃｏｓ（φ＋θ））≦θ
φ＝ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎ（ａｒｃｔａｎ（Ｌ／（２ｄ）））／ｎ）
という関係を満たすこと、
を特徴とする面光源装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
前記光学シートより出射側には、レンズ形状を有するレンズシートが配置されていること、
を特徴とする面光源装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載の面光源装置と、
前記面光源装置によって背面から照射される透過型表示部と、
を備える透過型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直下型の面光源装置、及び、これを備える透過型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
透過型の液晶ディスプレイ等を背面から照明する面光源（バックライト）として、各種方式の面光源装置が提案、実用化されている。面光源装置には、主として、面光源ではない光源を面光源に変換する方式により、エッジライト型と直下型とがある。
例えば、直下型では、複数配列された発光体からなる光源部と液晶パネル等との距離を適度にあけ、その間に拡散板や、光を収束させる作用を有する光学シート等を複数組み合わせて使用していた。
【０００３】
従来、このような面光源装置では、主に一方向における光の出射角度等を制御可能な光制御シートと、光拡散作用を有する拡散シート等とを組み合わせて、視野角の制御と輝度ムラの低減を図っていた（例えば、特許文献１参照）。しかし、拡散シートの拡散作用によって、正面方向での輝度が低下し、十分な輝度が得られなかった。
【特許文献１】特開２００４−６２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、効率よく輝度ムラを低減でき、明るさが均一であり、正面輝度が高い面光源装置、及び、これを備える透過型表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、照明光を発光する光源部（１３）を備え、透過型表示部を背面から照明する直下型の面光源装置であって、光を散乱する作用を有する拡散材を含有する光学シート（１４，１５，２７，３８）を少なくとも１枚備え、前記拡散材は、主材部と、前記主材部との屈折率差が０．３以上である物質により前記主材部内に複数形成された副材部とを有していること、を特徴とする面光源装置（１２，１３，１４，１５，２７，３８，２４，２５，１６）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の面光源装置において、前記主材部は、有機化合物を用いて形成されていること、を特徴とする面光源装置（１２，１３，１４，１５，２７，３８，２４，２５，１６）である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の面光源装置において、前記副材部は、微細な気泡であること、を特徴とする面光源装置（１２，１３，１４，１５，２７，３８，２４，２５，１６）である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の面光源装置において、前記光学シートは、前記拡散材を含有する散乱層（１４２，１５２，２７，３８２）を有しており、前記散乱層の膜厚をｔμｍとし、前記散乱層が含有する前記拡散材の体積濃度をｃ％とし、前記拡散材の平均粒径をｒμｍとすると、５＜（ｃ×ｔ）／ｒ＜５０という関係を満たすこと、を特徴とする面光源装置（１２，１３，１４，１５，２７，３８，２４，２５，１６）である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の面光源装置において、前記拡散材による透過率の低下率をＤ％、前記拡散材によるヘイズ値をＨｚ％とするとき、Ｈｚ／２≦Ｄ≦Ｈｚ、という関係を満たすこと、を特徴とする面光源装置（１２，１３，１４，１５，２７，３８，２４，２５，１６）である。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の面光源装置において、前記拡散材によるヘイズ値は、５０％以下であること、を特徴とする面光源装置（１２，１３，１４，１５，２７，３８，２４，２５，１６）である。
請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の面光源装置において、前記光学シート（２７）は、略平板状であること、を特徴とする面光源装置（１２，１３，２７，２４，２５，１６）である。
請求項８の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の面光源装置において、前記光学シート（１４，１５，３８）は、出射側に凸となるように形成された単位レンズ（１４１，１５１，３８１）が一次元方向に複数配列されていること、を特徴とする面光源装置（１２，１３，１４，１５，３８，２４，２５，１６）である。
請求項９の発明は、請求項８に記載の面光源装置において、前記単位レンズ（１４１，１５１，３８１）は、長軸がシート面に対して直交して連続する楕円筒の一部、又は、長軸がシート面に対して直交する回転楕円体の一部であること、を特徴とする面光源装置（１２，１３，１４，１５，３８，２４，２５，１６）である。
請求項１０の発明は、請求項８又は請求項９に記載の面光源装置において、前記光学シート（１４，１５，３８）は、前記拡散材を含有する散乱層（１４２，１５２，３８２）を有し、前記散乱層は、前記単位レンズ（１４１，１５１，３８１）の表面凸形状に沿って形成されていること、を特徴とする面光源装置（１２，１３，１４，１５，３８，２４，２５，１６）である。
請求項１１の発明は、請求項８から請求項１０までのいずれか１項に記載の面光源装置において、前記光源部は複数配列された発光体（１３）を有し、隣り合う前記発光体間の距離をＬｍｍとし、前記発光体から前記光学シート（１５，３８）までの距離をｄｍｍ、前記単位レンズ（１５１，３８１）間の谷部におけるレンズ面に対する接面（Ｔ）と前記光学シートのシート面の法線（Ｈ）方向とがなす角度の最小値をθ、前記単位レンズの屈折率をｎとするとき、ａｒｃｃｏｓ（ｎ×ｃｏｓ（φ＋θ））≦θ、φ＝ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎ（ａｒｃｔａｎ（Ｌ／（２ｄ）））／ｎ）という関係を満たすこと、を特徴とする面光源装置（１２，１３，１４，１５，３８，２４，２５，１６）である。
請求項１２の発明は、請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の面光源装置において、前記光学シート（２７，３８）より出射側には、レンズ形状を有するレンズシート（２４，２５）が配置されていること、を特徴とする面光源装置（１２，１３，２７，３８，２４，２５，１６）である。
請求項１３の発明は、請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載の面光源装置（１２，１３，１４，１５，２７，３８，２４，２５，１６）と、前記面光源装置によって背面から照射される透過型表示部（１１）と、を備える透過型表示装置（１０，２０，３０）である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本発明による面光源装置は、光を散乱する作用を有する拡散材を含有する光学シートを少なくとも１枚備え、拡散材は、主材部と、主材部との屈折率差が０．３以上である物質により主材部内に複数形成された副材部とを有しているので、主材部のみで拡散材を形成した場合に比べて、拡散材による光の散乱作用が大きくなる。よって、輝度ムラを低減し、明るさが均一であり、正面輝度の高い面光源装置とすることができる。
【０００７】
（２）主材部は、有機化合物を用いて形成されているので、光学シートの拡散材が含まれる部分に対して、容易に分散させることができ、形成も容易である。
【０００８】
（３）副材部は、微細な気泡であるので、主材部と副材部との屈折率差を大きくすることができ、形成も容易である。
【０００９】
（４）光学シートは、拡散材を含有する散乱層を有しており、散乱層の膜厚をｔμｍとし、散乱層が含有する拡散材の体積濃度をｃ％とし、拡散材の平均粒径をｒμｍとすると、５＜（ｃ×ｔ）／ｒ＜５０という関係を満たすので、正面輝度を落とすことなく、輝度ムラを低減することができる。
【００１０】
（５）拡散材による透過率の低下率をＤ％、拡散材によるヘイズ値をＨｚ％とするとき、Ｈｚ／２≦Ｄ≦Ｈｚという関係を満たすので、正面輝度を落とすことなく、輝度ムラを低減することができる。
【００１１】
（６）拡散材によるヘイズ値は、５０％以下であるので、正面輝度を落とすことなく、輝度ムラを低減することができる。
【００１２】
（７）光学シートは、略平板状であるので、形成が容易である。
【００１３】
（８）光学シートは、出射側に凸となるように形成された単位レンズが一次元方向に複数配列されているので、拡散作用に加えて、視野角の制御が可能である。
【００１４】
（９）単位レンズは、長軸がシート面に対して直交して連続する楕円筒の一部、又は、長軸がシート面に対して直交する回転楕円体の一部であるので、光の収束効果を高めることができる。また、所望する収束効果に合わせて、設計が容易に行える。
【００１５】
（１０）光学シートは、前記拡散材を含有する散乱層を有し、散乱層は、単位レンズの表面凸形状に沿って形成されているので、散乱層が存在しない場合に、単位レンズからシート面に対して大きな出射角度で出射する光が、散乱層によって散乱される。これにより、大きな出射角度で出射していた光は、視野角範囲内の出射角度で出射したり、光源部側へ戻され、面光源装置の反射板等によって反射され、再利用されたりするので、正面輝度の向上や輝度ムラ低減の効果を高めることができる。
【００１６】
（１１）光学シートは、ａｒｃｃｏｓ（ｎ×ｃｏｓ（φ＋θ））≦θ、φ＝ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎ（ａｒｃｔａｎ（Ｌ／（２ｄ）））／ｎ）という関係を満たすので、隣りあう発光体間の略中央に対応する位置の単位レンズ間の谷部から出射する光のように、光制御シートへの入射角度が大きな光であっても、シート面の略法線方向へ出射される。従って、発光体に対応する位置が明るく、発光体間は暗くなるというような、発光体の位置による輝度ムラを低減でき、かつ、正面輝度を向上させることができる。
【００１７】
（１２）光学シートより出射側には、レンズ形状を有するレンズシートが配置されているので、視野角の制御が可能である。
【００１８】
（１３）本発明による面光源装置と、面光源装置によって背面から照射される透過型表示部とを備える透過型表示装置であるので、輝度ムラが少なく、明るさが均一であり、正面輝度が高い透過型表示装置となり、良好な映像を表示できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、効率よく輝度ムラを低減でき、明るさが均一であり、正面輝度が高い面光源装置、及び、これを備える透過型表示装置を提供するという目的を、主材部と、主材部との屈折率差が０．３以上である物質により主材部内に複数形成された副材部とを有し、光を散乱する作用を有する拡散材を含有する光学シートを少なくとも１枚備える面光源装置、及び、これを備える透過型表示装置とすることにより実現した。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本発明による透過型表示装置の第１実施形態を示す図である。
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、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。
さらに、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。
【００２１】
本実施形態の透過型表示装置１０は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル１１，反射板１２，発光管１３，第１の光制御シート１４，第２の光制御シート１５，偏光反射シート１６等を備え、ＬＣＤパネル１１に形成される映像情報を背面から照明して表示する透過型液晶表示装置である。なお、ＬＣＤパネル１１を背面から照明する面光源装置（バックライト装置）としては、反射板１２，発光管１３，第１の光制御シート１４，第２の光制御シート１５，偏光反射シート１６が該当している。
第１の光制御シート１４，第２の光制御シート１５，偏光反射シート１６は、それぞれのシート面が、互いに略平行となるように配置されている。
なお、シート面とは、各シートにおいて、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、第１の光制御シート１４では、シート面は、第１の光制御シート１４全体として見たときにおける、第１の光制御シート１４の平面方向となる面であり、第１の光制御シート１４の入射面（発光管１３側の面）と平行な面である。
また、理解を容易にするため、以下の明細書中では、垂直方向、水平方向とは、特に断りがある場合を除いて、面光源装置又は透過型表示装置の使用状態における垂直方向、水平方向であるとする。
【００２２】
ＬＣＤパネル１１は、透過型の液晶表示素子により形成された透過型表示部であり、本実施形態では、対角３２インチサイズ（７４０ｍｍ×４２０ｍｍ）、１２８０×７６８ドットの表示を行うことができる。ＬＣＤパネル１１は、発光管１３の長手方向に沿った方向が水平方向として使用され、発光管１３が並ぶ方向が垂直方向として使用される。
発光管１３は、面光源装置の光源部を形成する発光体である。本実施形態では、発光管１３は、線光源の冷陰極管であり、図１中には６本のみ示したが、実際には略２０ｍｍ間隔で等間隔に１８本が、並列に並べられている。発光管１３の背面には、反射板１２が設けられている。
反射板１２は、発光管１３の第１の光制御シート１４とは反対側（背面側）の全面にわたって設けられており、背面側へ進む照明光を拡散反射して第１の光制御シート１４方向（出射方向）へ向かわせ、入射光照度を均一に近付ける働きを有している。
【００２３】
第１の光制御シート１４は、発光管１３より出射側（ＬＣＤパネル１１側）に配置され、出射側に凸となる第１の単位レンズ１４１が水平方向に複数配列された光学シートである。この第１の光制御シート１４は、主に水平方向における光の制御作用を有する。
また、第２の光制御シート１５は、第１の光制御シート１４より出射側（ＬＣＤパネル１１側）に配置され、出射側に凸となる第２の単位レンズ１５１が垂直方向に複数配列された光学シートである。この第２の光制御シート１５は、主に垂直方向における光の制御作用を有している。
【００２４】
第１の光制御シート１４と第２の光制御シート１５とは、各単位レンズの配列方向及び光の制御方向が、水平方向と垂直方向であり、シート面の法線方向から見たときに、直交している。第１の光制御シート１４と第２の光制御シート１５とをこのように配置することにより、垂直方向と水平方向との２方向での光の制御がそれぞれ独立して可能であり、最適な視野角を得ることができる。
また、通常、表示装置等においては、垂直方向における視野角の制御が重要視される。従って、本実施形態のように、垂直方向に第２の単位レンズ１５１が複数配列された第２の光制御シート１５を、第１の光制御シート１４よりＬＣＤパネル１１側（出射側）に配置することにより、第２の光制御シート１５が及ぼす垂直方向における光の制御作用は、第１の光制御シート１４が及ぼす水平方向における光の制御作用よりも大きなものとなり、より最適な視野角を実現できる。
【００２５】
発光管１３と第１の光制御シート１４との間には、所定の間隔があけられるように、不図示のスペーサが設けられている。
偏光反射シート１６は、第２の光制御シート１５とＬＣＤパネル１１との間に配置されており、視野角を狭めることなく輝度を上昇させる作用を有する偏光分離シートである。本実施形態では、偏光反射シート１６は、ＤＢＥＦ（住友スリーエム株式会社製）であり、その厚さは、０．４ｍｍである。
【００２６】
第１の光制御シート１４及び第２の光制御シート１５の形状等の詳細について説明する。
図２は、第１の光制御シート１４を、図１中に矢印で示したＳ１−Ｓ２で切断した断面の拡大図である。
第１の光制御シート１４は、出射側に凸となるように形成された第１の単位レンズ１４１が水平方向に複数配列されている。
第１の単位レンズ１４１は、長軸が第１の光制御シート１４のシート面に対して直交して連続する楕円筒の一部であり、図２に示した断面において、長半径ａ１＝０．２５０ｍｍ（２５０μｍ）、短半径ｂ１＝０．１２５ｍｍ（１２５μｍ）の楕円形状の一部となっている。この第１の単位レンズ１４１は、そのレンズ高さ（厚さ方向における第１の単位レンズ１４１の頂部から谷部までの距離）ｈ１＝０．１０２ｍｍ（１０２μｍ）、配列されたピッチＰ１＝０．２０４ｍｍ（２０４μｍ）となるように形成されている。
また、第１の光制御シート１４の厚さＷ１＝１．５ｍｍであり、後述する第２の光制御シート１５の厚さＷ２よりも厚い。なお、第１の光制御シート１４の厚さとしては、１．０〜２．０ｍｍの範囲内であることが、成形性や耐環境性の観点から好ましい。
【００２７】
本実施形態では、第１の単位レンズ１４１は、屈折率１．５９のＰＣ（ポリカーボネート）樹脂を用いて形成されている。なお、第１の単位レンズ１４１を形成する樹脂としては、ＰＣ樹脂の他に、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン）樹脂や、ＭＳ（メタクリレート−スチレン）樹脂、ＰＭＭＡ（メタクリル酸メチル）樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、シクロオレフィン樹脂等を用いることができる。
なお、第１の光制御シート１４は、吸湿性の低い材料（非晶性のＰＥＴ樹脂等）を用いて形成されることが、発光管１３からの熱によってシートの表裏に吸湿率差が生じることに起因するシートの反りを防止する観点から好ましい。
【００２８】
第１の単位レンズ１４１の観察面側（ＬＣＤパネル１１側）の表層内側部分には、拡散材を含有する第１の散乱層１４２が第１の単位レンズ１４１の凸形状に沿って形成されている。第１の散乱層１４２の膜厚ｔ１は、第１の単位レンズ１４１の頂部に相当する位置で、約２５μｍである。
なお、第１の散乱層１４２は、図２では、第１の単位レンズ１４１の頂部付近が厚く、第１の単位レンズ１４１間の谷部付近が薄く形成されているように示したが、これに限らず、例えば、第１の単位レンズ１４１の頂部付近が薄く、谷部付近が厚く形成される形態としてもよいし、第１の単位レンズ１４１の形状に沿って略均一な厚みで形成される形態としてもよい。
【００２９】
第１の散乱層１４２は、拡散材を含有しているが、ベースとなる樹脂は、第１の単位レンズ１４１と同一の樹脂（本実施形態では、ＰＣ樹脂）で形成されている。
第１の光制御シート１４は、本実施形態では、拡散材を含有するＰＣ樹脂層と、拡散材を含有しないＰＣ樹脂層を２層押し出し成形し、成形時に拡散材を含有するＰＣ樹脂層側に第１の単位レンズ１４１が形成されており、図２に示す断面では、拡散材の有無で、第１の散乱層１４２と、第１の単位レンズ１４１の第１の散乱層１４２以外の部分とが判別できる形態となっている。
【００３０】
本実施形態では、第１の散乱層１４２に用いる拡散材として平均粒径ｒ＝５μｍの多泡ビーズを用いている。この多泡ビーズは、アクリル樹脂によって形成された主材部と、主材部内に複数形成された微細な気泡である副材部とを有する微小ビーズであり、その平均屈折率は、約１．２７である。
ここで、多泡ビーズは、多数の微細な気泡を含有しているため、屈折率として平均屈折率を用いたが、この平均屈折率とは、多泡ビーズが含有する気泡の径が光の波長に対して十分に小さい場合に、多泡ビーズ全体として見たときの平均的な屈折率である。本実施形態では、多泡ビーズが含有する気泡の径は、光の波長に対して十分小さいので、屈折率として平均屈折率を用いた。なお、多泡ビーズが含有する気泡の径が光の波長に対してある程度の大きさを有する場合には、多泡ビーズの屈折率は含有する気泡（例えば、空気）の屈折率と略等しくなり、１．０程度となる。
【００３１】
また、第１の散乱層１４２及び後述する第２の散乱層１５２に用いる拡散材は、樹脂製である主材部と、主材部との屈折率差が０．３以上である物質により主材部内に複数形成された副材部とを有するものが、大きな散乱作用を得るという観点から望ましい。この理由については、後述する。
本実施形態では、拡散材である多泡ビーズの主材部となるアクリル樹脂の屈折率が１．４９、副材部である気泡の屈折率が略１．０である。よって、本実施形態では、主材部と副材部との屈折率差は約０．４９であり、０．３以上である。
【００３２】
図３は、第２の光制御シート１５を図１に矢印で示したＳ３−Ｓ４断面で切断した断面の拡大図である。
第２の光制御シート１５は、その出射側（ＬＣＤパネル１１側）に凸となるように形成された第２の単位レンズ１５１が垂直方向に複数配列されている。
第２の単位レンズ１５１は、長軸が第２の光制御シート１５のシート面に対して直交して連続する楕円筒の一部であり、図３に示した断面において、長半径ａ２＝０．１２ｍｍ（１２０μｍ）、短半径ｂ２＝０．０６ｍｍ（６０μｍ）の楕円形状の一部となっている。第２の単位レンズ１５１は、そのレンズ高さ（厚さ方向における第２の単位レンズ１５１の頂部から谷部までの距離）ｈ２＝０．０５ｍｍ（５０μｍ）、ピッチＰ２＝０．１０ｍｍ（１００μｍ）である。また、第２の光制御シート１５の厚さＷ２＝０．６ｍｍである。第２の光制御シート１５の厚さとしては、０．３〜１．０ｍｍの範囲内が、成形性や耐環境性の観点から望ましい。
本実施形態では、第２の単位レンズ１５１は、屈折率１．５７のＡＳ樹脂を用いて形成されている。なお、第２の単位レンズ１５１を形成する樹脂としては、ＰＣ樹脂や、ＭＳ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ＰＥＴ樹脂、シクロオレフィン樹脂等も用いることができる。
【００３３】
第２の単位レンズ１５１の観察面側（ＬＣＤパネル１１側）の表層内側部分には、拡散材を含有する第２の散乱層１５２が第２の単位レンズ１５１の凸形状に沿って形成されている。第２の散乱層１５２の膜厚ｔ２は、第２の単位レンズ１５１の頂部に相当する位置で、約２５μｍである。
本実施形態では、第２の散乱層１５２に用いる拡散材として、第１の散乱層１４２が含有する拡散材と同一の多泡ビーズを用いている。
なお、第２の散乱層１５２は、図３では、第２の単位レンズ１５１の頂部付近が厚く、第２の単位レンズ１５１間の谷部付近が薄く形成されているように示したが、これに限らず、例えば、第２の単位レンズ１５１の頂部付近が薄く、谷部付近が厚く形成される形態としてもよいし、第２の単位レンズ１５１の形状に沿って略均一な厚みで形成される形態としてもよい。
本実施形態では、第２の光制御シート１５は、第１の光制御シート１４と同様に、２層押し出し成形によって形成されており、第２の散乱層１５２は、拡散材を含有しているが、ベースとなる樹脂は、第２の単位レンズ１５１と同一の樹脂（ＡＳ樹脂）で形成されているので、図３に示す断面では、拡散材の有無で、第２の散乱層１５２と、第２の単位レンズ１５１の第２の散乱層１５２以外の部分とが判別できる形態となっている。
【００３４】
ここで、第１の単位レンズ１４１の長半径ａ１と短半径ｂ１との比ａ１：ｂ１、及び、第２の単位レンズ１５１の長半径ａ２と短半径ｂ２との比ａ２：ｂ２は、１．５：１〜３：１の範囲内であることが、各単位レンズによる集光性を向上させる観点から好ましい。本実施形態では、ａ１：ｂ１＝２：１，ａ２：ｂ２＝２：１である。
また、第１の単位レンズ１４１のレンズ高さｈ１に対する配列ピッチＰ１の比Ｐ１／ｈ１、及び、第２の単位レンズ１５１のレンズ高さｈ２に対する配列ピッチＰ２の比Ｐ２／ｈ２は、１．８〜２．２の範囲内であることが、各単位レンズのレンズ形状による集光作用と、成形性や耐環境性の向上とを両立する観点から好ましい。本実施形態では、Ｐ１／ｈ１＝２．０，Ｐ２／ｈ２＝２．０である。
【００３５】
各光制御シートに散乱層を設けない場合、発光管１３間の略中央に対応する位置に形成された単位レンズへ入射する光等、光制御シートに大きな入射角度で入射する光は、光制御シートから大きな出射角度（光制御シートのシート面に対して大きな出射角度）で出射する傾向がある。また、入射角度が小さい場合にも、単位レンズ界面で全反射する等して単位レンズの表面形状に沿って進む光は、光制御シートから大きな出射角度で出射する傾向がある。
そこで、本実施形態では、第１の光制御シート１４及び第２の光制御シート１５に、それぞれ、第１の単位レンズ１４１，第２の単位レンズ１５１の表面形状に沿って形成された第１の散乱層１４２，第２の散乱層１５２を形成した。この第１の散乱層１４２，第２の散乱層１５２を設けることにより、各散乱層が無い場合に視野角範囲外の大きな出射角度で出射する光は、それぞれの散乱層を通過する距離が長くなり、多く散乱される。従って、各散乱層を設けない場合に大きな出射角度で出射していた光の一部は、各散乱層を設けることにより、小さな出射角度に修正されて各光制御シートから出射し、また他の光の一部は、発光管１３側へ戻されて再利用され、大きな出射角度で出射する光はごく僅かとすることができる。よって、輝度ムラの低減や、正面輝度の向上、視野角範囲外に生じる不要な輝度のピークの低減を図ることができる。
【００３６】
ここで、一般的に、拡散材と拡散材が含まれる部分との屈折率差が大きい方が、拡散材が光に及ぼす散乱作用が大きくなる。
従来、拡散材として広く使用されている樹脂製等のビーズは、樹脂製の粒子状のものであり、副材部等は有していない。そのため、そのような樹脂ビーズ等を拡散材とした場合、拡散材と散乱層のベースとなる樹脂との屈折率差は、０．０１〜０．１２程度となる。
これに対して、第１の散乱層１４２，第２の散乱層１５２が含有している多泡ビーズは、主材部（本実施形態では、アクリル樹脂）と、主材部内に複数形成された副材部（本実施形態では、気泡、すなわち気体）とを有しており、主材部と副材部との屈折率差は０．３以上（本実施形態では、０．４９）である。そのため、本実施形態の第１の散乱層１４２及び第２の散乱層１５２は、屈折率差０．４９の微小な拡散材が多数分散している状態と同じとみなすことができる。従って、多泡ビーズが光に及ぼす散乱作用は、従来、拡散材として使用されている樹脂製ビーズ等に比べて大きくなる。
また、主材部を有機化合物により形成することによって、各散乱層のベースとなる樹脂（本実施形態の第１の散乱層では、ＰＣ樹脂）に対する拡散材の分散性が向上し、拡散材を散乱層内に略均一に分散して混練することができる。
よって、第１の散乱層１４２，第２の散乱層１５２は、光に及ぼす散乱作用が大きいので、各単位レンズから視野角範囲外へ出射する光を散乱し、視野角範囲内へ出射する光の割合を増やし、正面輝度を向上させる効果が高い。
【００３７】
また、第１の散乱層１４２は、発光管１３側に配置された第１の光制御シート１４に設けられているので、拡散材（本実施形態では、多泡ビーズ）で拡散された光の多くを、発光管１３側へ戻して反射板１２等で反射させて再利用することができる。再利用された光が再び第１の光制御シート１４に入射する位置や角度は、初めに入射した位置から離れた位置となり異なる入射角度となるので、光をより確実に散乱することができる。よって、輝度ムラ低減効果を高めることができる。また、再利用することにより、第１の光制御シート１４への入射角度が変わるので、視野角範囲内の出射角度で出射する光を増やすことができ、正面輝度を向上させることができる。
【００３８】
さらに、第２の散乱層１５２は、ＬＣＤパネル１１側に配置された第２の光制御シート１５に設けられているので、第２の散乱層１５２と反射板１２との距離は、第１の散乱層１４２と反射板１２との距離より大きい。従って、第２の散乱層１５２によって散乱され、発光管１３側へ戻され再利用された光は、最初に第２の光制御シートに入射した位置に対して、より離れた位置へ入射させることができ、また、再利用することにより視野角範囲内の出射角度で出射する光を増やすことができる。従って、光をより効率よく拡散することができ、より均一に明るい面光源装置とすることができる。
さらにまた、第２の散乱層１５２を設けない場合には、第２の光制御シート１５から大きな出射角度で出射する光によって、所望する視野角範囲外に不要な輝度のピークが発生する場合がある。しかし、本実施形態では、第２の散乱層１５２により、そのような光が散乱されるので、視野角範囲外の不要な輝度のピークを低減する効果を高めることができる。
【００３９】
第１の散乱層１４２，第２の散乱層１５２は、ともに、散乱層の厚さをｔμｍ、散乱層中の拡散材（本実施形態では、多泡ビーズ）の体積濃度（すなわち、散乱層全体の体積中に占める拡散材全体の体積の割合）をｃ％、拡散材の平均粒径をｒμｍとするとき、下記の式を満たすことが望ましい。
５＜（ｃ×ｔ）／ｒ＜５０  ・・・（式１）
（式１）は、散乱層を透過する光が、散乱層に含有される拡散材に光が当たって散乱される度合い（すなわち、散乱層を透過する光が拡散材に当たる当たり易さ）の好ましい範囲を示している。例えば、（ｃ×ｔ）／ｒ≦５である場合には、散乱層を透過する光が拡散材に当たって散乱される度合いが小さく、輝度ムラを十分解消できない。また、（ｃ×ｔ）／ｒ≧５０である場合には、散乱層を透過する光が拡散材に当たって散乱される度合いが大き過ぎ、正面輝度の低下を招く場合がある。以上のことから、（式１）を満たすことが望ましい。
【００４０】
本実施形態では、第１の散乱層１４２が含有する多泡ビーズの体積濃度ｃ１＝５％、第１の散乱層１４２の膜厚ｔ１＝２５μｍ、多泡ビーズの平均粒径ｒ＝５μｍであるので、
（ｃ１×ｔ１）／ｒ＝（５×２５）／５＝２５
となり、第１の散乱層１４２は、（式１）を満たしている。
また、第２の散乱層１５２が含有する多泡ビーズの体積濃度ｃ２＝２．５％、第２の散乱層１５２の膜厚ｔ２＝２５μｍ、多泡ビーズの平均粒径ｒ＝５μｍであるので、
（ｃ２×ｔ２）／ｒ＝（２．５×２５）／５＝１２．５
となり、第２の散乱層１５２は、（式１）を満たしている。
よって、第１の散乱層１４２及び第２の散乱層１５２は、正面輝度を保ちつつ、輝度ムラを低減できる。
【００４１】
さらに、第１の光制御シート１４，第２の光制御シート１５は、各散乱層が含有する拡散材によるヘイズ値が５０％以下であり、かつ、拡散材による透過率の低下率をＤ％、拡散材によるヘイズ値をＨｚ％とするとき、Ｈｚ／２≦Ｄ≦Ｈｚという関係を満たすことが好ましい。
拡散材によるヘイズ値とは、各光制御シートの単位レンズが光に及ぼす作用を除いた場合に、拡散材によって生じるヘイズ値を意味しており、本実施形態では、各散乱層によるヘイズ値である。
このヘイズ値が５０％より大きい場合、散乱される度合いが大きすぎ、正面輝度が落ちる。従って、拡散材によって生じるヘイズ値は、５０％以下が好ましい。
【００４２】
また、拡散材による透過率の低下率とは、各光制御シートの単位レンズが光に及ぼす作用を除いた場合に、拡散材を含有しないとき（すなわち、散乱層を設けないとき）の透過率に対して、拡散材を含有するとき（すなわち、散乱層を設けたとき）の透過率が低下する割合を意味しており、本実施形態では、各散乱層によって透過率が低下する割合である。
この拡散材による透過率の低下率Ｄ％が、拡散材によるヘイズ値Ｈｚ％に対して、Ｄ＜Ｈｚ／２である場合、拡散材による散乱の度合いが小さく、輝度ムラを低減する効果が十分得られない。また、Ｄ＞Ｈｚである場合、画面が暗くなり、正面輝度も低下する。
本実施形態では、第１の散乱層１４２は、ヘイズ値が２５％、透過率の低下率が１５％であり、第２の散乱層１５２は、ヘイズ値が１４％、透過率の低下率が８％であり、ともに上述の範囲を満たしている。よって、第１の光制御シート１４及び第２の光制御シート１５は、正面輝度を保ちながら、輝度ムラを低減できる。
【００４３】
図４は、第２の光制御シート１５と発光管１３との関係を示す図である。なお、理解を容易にするために、第１の光制御シート１４及び第２の散乱層１５２は省略して示している。
第２の光制御シート１５は、発光管１３の位置に応じた輝度ムラを防止する観点から、隣り合う発光管１３間の距離、すなわち、発光管１３が配列されたピッチをＬｍｍとし、発光管１３と第２の光制御シート１５との距離をｄｍｍ、第２の光制御シート１５の隣り合う第２の単位レンズ１５１間の谷部における第２の単位レンズ１５１のレンズ面に対する接面Ｔと第２の光制御シート１５のシート面の法線Ｈ方向とがなす角度の最小値をθ、第２の単位レンズ１５１の屈折率をｎとするとき、以下の２式を満たすことが望ましい。
ａｒｃｃｏｓ（ｎ×ｃｏｓ（φ＋θ））≦θ  ・・・（式２）
φ＝ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎ（ａｒｃｔａｎ（Ｌ／（２ｄ）））／ｎ）  ・・・（式３）
【００４４】
本実施形態では、図１に示すように、光源部には、発光体として線光源である発光管１３が、垂直方向に所定の間隔で配置されている。一般的に、このような光源部を用いた面光源装置等では、発光体の位置に対応した線状の輝度ムラが発生し易い。
第１の光制御シート１４は、水平方向に配列された第１の単位レンズ１４１により、主として水平方向における光の制御作用を有しており、第１の散乱層１４２を有しているといえども、垂直方向における制御作用は微弱である。
一方、第２の光制御シート１５は、発光管１３の配列方向である垂直方向の制御作用を有している。従って、第２の光制御シート１５は、発光管１３からの光を垂直方向に拡散及び収束することにより、発光管１３の位置に対応した輝度ムラを低減する効果をより高めるために、（式２）及び（式３）を満たすことが望ましい。各式に関して、以下に説明する。
【００４５】
（式３）より、角度φは、発光管１３間の略中央に対応する位置に形成された隣り合う第２の単位レンズ１５１間の最も谷部から出射する光Ｌ１が、第２の光制御シート１５内でシート面の法線Ｈ方向となす角度である（図４参照）。
また、（式２）は、発光管１３から発せられた光が、発光管１３間の略中央に対応する位置に形成された隣り合う第２の単位レンズ１５１間の谷部から出射する際に、第２の単位レンズ１５１のレンズ形状によって屈折し、シート面の法線Ｈ方向、もしくは図４中に破線で示す光Ｌ３のように、シート面の法線Ｈ方向に対してわずかに角度をなす方向（以下、これらの方向を略法線方向とする）へ出射することを意味している。
【００４６】
発光管１３間の略中央に対応する位置に形成された隣り合う第２の単位レンズ１５１間の最も谷部から出射する光がレンズ面に対する接面Ｔとなす角度の最小値θが、（式２）を満たさない場合、第２の単位レンズ１５１間の最も谷部から出射する光は、第２の光制御シート１５から大きな出射角度で出射してしまう（光Ｌ２）。そのため、発光管１３間が暗くなり、発光管１３に対応する位置が明るくなるという輝度ムラが生じてしまう。
しかし、最小値θが（式２）を満たす場合、最も谷部から出射する光は、第２の光制御シート１５の略法線方向へ出射する（光Ｌ１及び光Ｌ３）。
【００４７】
よって、第２の光制御シート１５において、上記（式２），（式３）が満たされることにより、発光管１３間においても、大きな出射角度で光が出射することなく、シート面の略法線方向へ出射することができる。従って、発光管１３の位置に対応した輝度ムラを低減することができ、明るさの均一な面光源装置とすることができる。
なお、第２の光制御シート１５が（式２），（式３）を満たす場合、図４中に示す光Ｌ１は、第２の散乱層１５２に対して略垂直に入射又は小さな入射角度で入射し、第２の散乱層１５２を通過する距離が短い。よって、第２の散乱層１５２による影響が小さく、略法線方向へ出射することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、第１の単位レンズ１４１の配列ピッチＰ１と第２の単位レンズ１５１の配列ピッチＰ２とは、ＬＣＤパネル１１の画素ピッチをＰ０とするとき、
Ｐ２≦Ｐ１＜Ｐ０  ・・・（式４）
という関係を満たしていることが望ましい。
まず、第２の光制御シート１５は、ＬＣＤパネル１１側に配置されるため、モアレ防止の観点から、その配列ピッチＰ２は、ＬＣＤパネル１１の画素ピッチＰ０より小さく、その精度が高いことが要求される。また、通常、表示装置等では、水平方向に比べて垂直方向における視野角の制御が重要視されるため、垂直方向における光の制御作用を有している第２の光制御シート１５は、第２の単位レンズ１５１のレンズ形状や配列ピッチに関して、精度の高いものが要求される。
【００４９】
一方、第１の光制御シート１４は、第１の単位レンズ１４１による光の収束作用を得るために、第１の単位レンズ１４１のレンズ形状の精度が要求されるが、第２の光制御シート１５より厚さが厚いため、Ｐ２＞Ｐ１となるような細かいピッチで作製することが困難である。従って、第１の単位レンズ１４１のレンズ形状の精度と成形性を確保するために、Ｐ２≦Ｐ１であることが好ましい。また、Ｐ１≧Ｐ０である場合には、モアレが発生し易くなるため、Ｐ１＜Ｐ０であることが望ましい。
【００５０】
よって、第１の単位レンズ１４１の配列ピッチＰ１，第２の単位レンズ１５１の配列ピッチＰ２，ＬＣＤパネル１１の画素ピッチＰ０は、（式４）を満たすことが望ましい。本実施形態では、Ｐ１＝２０４μｍ，Ｐ２＝１００μｍ、Ｐ０＝５１０μｍであり、（式４）を満たしている。
なお、モアレ防止の効果をさらに高める観点から、第２の単位レンズ１５１の配列ピッチＰ２は、画素ピッチＰ０の１／５以下であることがより好ましい。また、これによりモアレを低減できるので、第２の光制御シート１５よりＬＣＤパネル１１側に、さらに光拡散作用を有する光学シート等を設けなくともよくなり、輝度の低下を防止でき、生産コストを低減できる。
【００５１】
また、上述のように、表示装置等では、垂直方向における視野角の制御が重要視されるので、第２の単位レンズ１５１は、集光作用を得る観点から、レンズ高さｈ２に対する配列ピッチＰ２の比Ｐ２／ｈ２の値が小さい、すなわち、レンズ形状の勾配が比較的急なものが望ましい。
一方、第１の単位レンズ１４１は、水平方向における光の制御作用を有しているため、第２の単位レンズ１５１に比べて、レンズ高さｈ１に対する配列ピッチＰ１の比Ｐ１／ｈ１の値が大きい、すなわち、レンズ形状の勾配がゆるやかなものであっても、必要な集光性を得ることができる。
【００５２】
よって、第１の単位レンズ１４１，第２の単位レンズ１５１は、それぞれのレンズ高さをｈ１，ｈ２、配列ピッチをＰ１，Ｐ２とするとき、
Ｐ１／ｈ１≦Ｐ２／ｈ２  ・・・（式５）
という関係を満たすことが望ましい。
本実施形態では、Ｐ１／ｈ１＝２０４／１０２＝２．０、Ｐ２／ｈ２＝１００／５０＝２．０であり、（式５）を満たしている。
なお、本実施形態では、第１の光制御シート１４の厚さＷ１が厚いので、第１の単位レンズ１４１は、Ｐ１／ｈ１＝２．２〜３．０程度のゆるやかなレンズ形状とすれば、集光性を確保しながら容易に成形できる。
【００５３】
以上のことから、本実施形態によれば、輝度ムラが少なく、明るさが均一であり、正面輝度の高い面光源装置及び透過型表示装置とすることができ、良好な映像を表示できる。
【００５４】
（第２実施形態）
図５は、本発明による透過型表示装置の第２実施形態を示す図である。
第２実施形態の透過型表示装置２０は、第１の光制御シート１４及び第２の光制御シート１５に代わって、拡散シート２７，第１の光制御シート２４，第２の光制御シート２５を備えている点が、第１実施形態の透過型表示装置１０とは異なる。よって、前述の第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
第２実施形態の透過型表示装置２０は、ＬＣＤパネル１１，反射板１２，発光管１３，拡散シート２７，第１の光制御シート２４，第２の光制御シート２５，偏光反射シート１６を備えている。面光源装置としては、反射板１２，発光管１３，拡散シート２７，第１の光制御シート２４，第２の光制御シート２５，偏光反射シート１６が該当している。
【００５５】
拡散シート２７は、発光管１３の出射側（ＬＣＤパネル１１側）であって、面光源装置を形成する光学シートのうちで最も光源側（発光管１３側）に設けられた略平板状の光学シートである。
この拡散シート２７は、拡散材として多泡ビーズが略均一に混練されたＰＣ樹脂を用いて押し出し成形されており、その厚さが２ｍｍである。多泡ビーズは、第１実施形態の第１の散乱層１４２等に用いたものと同一の形態のものを使用しており、アクリル樹脂製の平均粒径ｒ＝５μｍの微小ビーズであり、平均屈折率は１．２７である。
【００５６】
第１の光制御シート２４は、出射側に凸となる第１の単位レンズ２４１が水平方向に複数配列されており、水平方向における光の制御作用を有している。
第１の単位レンズ２４１は、長軸が第１の光制御シート２４のシート面に対して直交して連続する楕円筒の一部であり、シート面に垂直であって水平方向に平行な断面での断面形状が、第１実施形態の第２の単位レンズ１５１と略同様の楕円形状（長半径１２０μｍ、短半径６０μｍ）の一部となっている。第１の単位レンズ２４１は、そのレンズ高さ５０μｍ、配列ピッチ１００μｍとなるように形成されている。また、第１の光制御シート２４の厚さは、０．６ｍｍである。本実施形態では、第１の単位レンズ２４１は、散乱層を備えていない。
第２の光制御シート２５は、出射側に凸となる第２の単位レンズ２５１が垂直方向に複数配列されており、垂直方向における光の制御作用を有している。この第２の光制御シート２５は、第１実施形態に示した第２の光制御シート１５と略同様の形態であるが、第２の散乱層を備えていない点で異なる。
【００５７】
本実施形態の拡散シート２７は、略均一に多泡ビーズを含有しているので、拡散シート２７全体を散乱層としてみなすことができる。本実施形態では、拡散シート２７の厚さ、すなわち、散乱層の厚さをｔとするとｔ＝２ｍｍ（２０００μｍ）、含有する多泡ビーズの体積濃度をｃとするとｃ＝０．１％、多泡ビーズの平均粒径ｒ＝５μｍであるので、
（ｃ×ｔ）／ｒ＝（０．１×２０００）／５＝４０
となり、（式１）を満たしている。従って、正面輝度を保ちつつ輝度ムラを低減できる。
また、拡散シート２７のヘイズ値は、３５％であり、拡散シート２７の拡散材による透過率の低下率（拡散シート２７が多泡ビーズを含まない場合の透過率に対して、多泡ビーズを含有する場合の透過率の低下した割合）は、２０％であり、ヘイズ値が５０％以下であり、かつ、Ｈｚ／２≦Ｄ≦Ｈｚを満たすので、輝度ムラ低減や正面輝度向上の効果を得ることができる。
【００５８】
なお、本実施形態において、第２の光制御シート２５は、第１実施形態に示した第２の光制御シート１５と同様に、（式２）及び（式３）を満たすものとすれば、正面輝度の向上や輝度ムラ低減効果を高めることができる。
【００５９】
本実施形態によれば、拡散シート２７は、最も発光管１３側に配置されるので、拡散材によって発光管１３から発せられた光の多くを確実に散乱して、再び発光管１３側へ戻して再利用することができ、輝度ムラ低減効果を高めることができる。
また、拡散シート２７を最も発光管１３側に設けることにより光を確実に散乱できるので、第１の光制御シート２４，第２の光制御シート２５は、各単位レンズの表面形状に沿った散乱層を設けなくともよい。従って、第１の光制御シート２４，第２の光制御シート２５を容易に製造できる。
さらに、拡散シート２７は、略平板状であり、押し出し成形によって形成されているので、製造が容易である。
【００６０】
（第３実施形態）
図６は、本発明による透過型表示装置の第３実施形態を示す図である。
第３実施形態の透過型表示装置３０は、前述の第２実施形態の透過型表示装置２０と略同様の形態であるが、拡散シート２７に代わって第３の光制御シート３８を備えている点が異なる。よって、前述の第２実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
第３実施形態の透過型表示装置３０は、ＬＣＤパネル１１，反射板１２，発光管１３，第３の光制御シート３８，第１の光制御シート２４，第２の光制御シート２５，偏光反射シート１６を備えている。面光源装置としては、反射板１２，発光管１３，第３の光制御シート３８，第１の光制御シート２４，第２の光制御シート２５，偏光反射シート１６が該当している。
【００６１】
第３の光制御シート３８は、第３の単位レンズ３８１がＰＣ樹脂により形成され、シートの厚さが０．７ｍｍである点以外は、第１実施形態に示した第２の光制御シート１５と略同形態の光学シートである。
この第３の光制御シート３８は、出射側に凸となる第３の単位レンズ３８１が垂直方向に複数配列されており、垂直方向における光の制御作用を有している。第３の単位レンズ３８１のＬＣＤパネル１１側の表層部分内側には、拡散材として多泡ビーズを含有する第３の散乱層３８２が形成されている。第３の単位レンズ３８１及び第３の散乱層３８２の形状、寸法、材料等は、第１実施形態に示した第２の光制御シート１５と同様である。
第３の光制御シート３８は、（式１），（式２）及び（式３）を満たしており、第３の散乱層３８２のヘイズ値が２０％、拡散材による透過率の低下率が１２％であり、ヘイズ値５０％以下、かつ、Ｈｚ／２≦Ｄ≦Ｈｚという条件を満たしている。
【００６２】
よって、本実施形態によれば、第３の散乱層３８２による散乱作用と、第３の単位レンズ３８１による垂直方向における制御作用とを有する第３の光制御シート３８を設けているので、発光管１３の位置に対応した輝度ムラを低減する効果を高めることができる。
【００６３】
（変形形態）
以上説明した各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）第２実施形態及び第３実施形態において、第１の光制御シート２４，第２の光制御シート２５は、散乱層を備えていない例を示したが、これに限らず、例えば、第１の光制御シート２４及び第２の光制御シート２５の双方、又は、どちらか一方に、各単位レンズを形成する樹脂との屈折率差が比較的小さい樹脂製の微小ビーズを拡散材として含有する散乱層を、各単位レンズの出射側の表層部分内側に、各単位レンズの凸形状に沿って形成してもよい。このような形態とすることにより、正面輝度を過度に低下させることなく、輝度ムラ低減効果を高めることができる。
【００６４】
（２）各実施形態において、発光体として線光源である発光管１３が１次元方向に配列される例を示したが、これに限らず、例えば、２次元方向に配列された点光源であるＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の発光体を用いてもよい。この場合、例えば、第１実施形態では、第２の光制御シート１５に加え、第１の光制御シート１４も（式２），（式３）を満たすことが、輝度ムラ防止の観点から好ましい。
【００６５】
（３）各実施形態において、第１の単位レンズ１４１，２４１、第２の単位レンズ１５１，２５１、第３の単位レンズ３８１は、長軸がシート面に対して直交して連続する楕円筒の一部である例を示したが、これに限らず、例えば、長軸がシート面に対して直交する回転楕円体の一部としてもよい。
【００６６】
（４）各実施形態において、第１の散乱層１４２、第２の散乱層１５２、拡散シート２７、第３の散乱層３８２は、有機化合物を用いて形成された主材部と、主材部内に複数の微細な気泡を副材部として含有した多泡ビーズを、拡散材として含有する例を示したが、これに限らず、主材部と、主材部内に複数形成された副材部とを有し、主材部と副材部との屈折率差が０．３以上である粒子状又はビーズ状のものであればよく、例えば、複数の気泡を含有したガラスビーズや、酸化チタンや酸化バリウム等の無機物の微細粒子を副材部として含有した樹脂ビーズ等を用いてもよい。
【００６７】
（５）各実施形態において、第２の光制御シート１５，２５とＬＣＤパネル１１との間に、偏光反射シート１６を設ける例を示したが、これに限らず、例えば、光拡散作用を有し、出射側の面に微細な凹凸形状（マット形状）や、拡散材がコーティングされた拡散シート等を配置して、さらに輝度ムラ防止効果を高めてもよい。また、第２の光制御シート１５，２５とＬＣＤパネル１１との間に光学シート等を設けずに面光源装置を構成してもよい。
【００６８】
（６）各実施形態において、第１の単位レンズ１４１，２４１及び第２の単位レンズ１５１，２５１、第３の単位レンズ３８１は、１種類のレンズ形状からなる例を示したが、これに限らず、例えば、複数種類のレンズからなる単位レンズとしてもよい。
【００６９】
（７）第２実施形態及び第３実施形態において、第１の単位レンズ２４１及び第２の単位レンズ２５１の配列ピッチは、共に１００μｍであり、ファインピッチである例を示したが、これに限らず、例えば、水平方向における光の制御作用を有する第１の単位レンズ２４１を、第１実施形態の第１の単位レンズ１４１と略同等の寸法とし、その配列ピッチを第２の単位レンズ２５１の配列ピッチより大きくしてもよい。このような形態とすることにより、単位レンズによる集光作用を確保しながら成形を容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明による透過型表示装置の第１実施形態を示す図である。
【図２】第１の光制御シート１４を、図１中に矢印で示したＳ１−Ｓ２で切断した断面の拡大図である。
【図３】第２の光制御シート１５を図１に矢印で示したＳ３−Ｓ４断面で切断した断面の拡大図である。
【図４】第２の光制御シート１５と発光管１３との関係を示す図である。
【図５】本発明による透過型表示装置の第２実施形態を示す図である。
【図６】本発明による透過型表示装置の第３実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０，２０，３０    透過型表示装置
１１    ＬＣＤパネル
１２    反射板
１３    発光管
１４，２４    第１の光制御シート
１４１，２４１    第１の単位レンズ
１４２    第１の散乱層
１５，２５    第２の光制御シート
１５１，２５１    第２単位レンズ
１５２    第２の散乱層
１６    偏光反射シート
２７    拡散シート
３８    第３の光制御シート
３８１    第３の単位レンズ
３８２    第３の散乱層
【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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