特許 6611002 面光源装置及び画像表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6611002

(24)【登録日】2019年11月8日

(45)【発行日】2019年11月27日

(54)【発明の名称】面光源装置及び画像表示装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20191118BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20191118BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 433

   F21S2/00 431

   G02F1/13357

【請求項の数】12

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2015-214786(P2015-214786)

(22)【出願日】2015年10月30日

(65)【公開番号】特開2017-84735(P2017-84735A)

(43)【公開日】2017年5月18日

【審査請求日】2018年8月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002897

【氏名又は名称】大日本印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(74)【代理人】

【識別番号】100130719

【弁理士】

【氏名又は名称】村越 卓

(72)【発明者】

【氏名】北 野 恵 子

(72)【発明者】

【氏名】井 上 達 明

(72)【発明者】

【氏名】浅 野 英 司

【審査官】 竹中 辰利

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−２３１８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２６２９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２２６３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｇ０２Ｆ １／１３３５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源デバイスと、前記光源デバイス上に積層される光学シートとを備える面光源装置であって、
前記光源デバイスは、光を発する光源部と、相互に並んで配置される凸状の複数の光源側単位光学要素であって前記光源部からの光を出射する複数の光源側単位光学要素を有する導光部と、を含み、
前記光学シートは、相互に並んで配置される凸状の複数のシート側単位光学要素であって、前記複数の光源側単位光学要素のうちの少なくとも一部と接触し、前記導光部からの光が入射する複数のシート側単位光学要素を有し、
前記複数の光源側単位光学要素の頂部は、同一平面上には位置せず、
前記複数のシート側単位光学要素の頂部は、同一平面上には位置せず、
前記光学シート及び前記光源デバイスの積層方向に関する前記複数の光源側単位光学要素の前記頂部間の距離は、０．３８μｍ以上２μｍ以下である面光源装置。

【請求項2】

前記光学シート及び前記光源デバイスの積層方向に関する前記複数のシート側単位光学要素の前記頂部間の距離は、０．３８μｍ以上２μｍ以下である請求項１に記載の面光源装置。

【請求項3】

光源デバイスと、前記光源デバイス上に積層される光学シートとを備える面光源装置であって、
前記光源デバイスは、光を発する光源部と、相互に並んで配置される凸状の複数の光源側単位光学要素であって前記光源部からの光を出射する複数の光源側単位光学要素を有する導光部と、を含み、
前記光学シートは、相互に並んで配置される凸状の複数のシート側単位光学要素であって、前記複数の光源側単位光学要素のうちの少なくとも一部と接触し、前記導光部からの光が入射する複数のシート側単位光学要素を有し、
前記複数の光源側単位光学要素の頂部は、同一平面上には位置せず、
前記複数のシート側単位光学要素の頂部は、同一平面上には位置せず、
前記光学シート及び前記光源デバイスの積層方向に関する前記複数のシート側単位光学要素の前記頂部間の距離は、０．３８μｍ以上２μｍ以下である面光源装置。

【請求項4】

前記複数の光源側単位光学要素は、前記光学シート及び前記光源デバイスの積層方向に関して第１の位置に前記頂部が配置される少なくとも１つの第１光源側単位光学要素と、前記積層方向に関して前記第１の位置とは異なる第２の位置に前記頂部が配置される少なくとも１つの第２光源側単位光学要素とを含み、
前記複数のシート側単位光学要素は、前記積層方向に関して第３の位置に前記頂部が配置される少なくとも１つの第１シート側単位光学要素と、前記積層方向に関して前記第３の位置とは異なる第４の位置に前記頂部が配置される少なくとも１つの第２シート側単位光学要素とを含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の面光源装置。

【請求項5】

前記複数の光源側単位光学要素の少なくとも一部は、相互に隣接して配置される２以上の光源側単位光学要素によって構成される光源側グループを複数構成し、
前記複数の光源側グループの各々は、少なくとも１つの前記第１光源側単位光学要素と少なくとも１つの前記第２光源側単位光学要素とを含む請求項４に記載の面光源装置。

【請求項6】

前記複数の光源側グループは周期的に配置される請求項５に記載の面光源装置。

【請求項7】

前記複数のシート側単位光学要素の少なくとも一部は、相互に隣接して配置される２以上のシート側単位光学要素によって構成されるシート側グループを複数構成し、
前記複数のシート側グループの各々は、少なくとも１つの前記第１シート側単位光学要素と少なくとも１つの前記第２シート側単位光学要素とを含む請求項４〜６のいずれか一項に記載の面光源装置。

【請求項8】

前記複数のシート側グループは周期的に配置される請求項７に記載の面光源装置。

【請求項9】

前記複数の光源側単位光学要素のうちの少なくとも一部の前記頂部は、平坦部又は湾曲部を有する請求項１〜８のいずれか一項に記載の面光源装置。

【請求項10】

前記複数の光源側単位光学要素のうちの少なくとも一部の側面は、少なくとも一部が曲面である請求項１〜９のいずれか一項に記載の面光源装置。

【請求項11】

前記複数の光源側単位光学要素は、熱可塑性樹脂によって構成される請求項１〜１０のいずれか一項に記載の面光源装置。

【請求項12】

請求項１〜１１のいずれか一項に記載の面光源装置と、
前記面光源装置から光が入射する画像表示パネルと、を備える画像表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光源デバイス及び光学シートを備える面光源装置、及びそのような面光源装置を具備する画像表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶ディスプレイ等に代表される画像表示装置は、液晶パネル等の画像表示パネルと、バックライトとして機能する面光源装置とを備える。面光源装置からの光の透過及び遮断を画像表示パネルによって画素単位で制御することで、画像表示パネルを透過した画素光の集合によって所望の画像が作り出される。

【0003】

例えば特許文献１〜３は、液晶パネル及び面光源装置を備える液晶表示装置を開示する。また特許文献４は、光源、光ガイドアセンブリ及び導光フィルムが組み込まれたディスプレイを開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−０４７９１２号公報

【特許文献2】特開２００９−０２６５５４号公報

【特許文献3】特開２０１５−０６０１７３号公報

【特許文献4】特開２０１４−１５００７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述のような面光源装置は、一般に、光源からの光を導いて面発光する光源デバイスと、光源デバイスの発光面上に設けられるプリズムシート等の光学シートとを備える。このような構成を有する面光源装置では、光源デバイス及び光学シートが画像表示裝置内部で相互に圧着されたり、或いは帯電による静電引力によって相互に吸引されて光源デバイスの発光面に光学シートの入光面が張りついて「ウェットアウト（Ｗｅｔ−Ｏｕｔ）」と呼ばれる発光輝度の面内でのムラ模様が発現することがある。このウェットアウトは、光学特性に影響を及ぼし、光学シートにおける光の透過ムラ等の不具合をもたらすため、実際の製品ではウェットアウトを生じさせないことが望ましい。

【0006】

ウェットアウトは、シート状部材同士が面単位で密着する場合に顕著に生じるが、シート状部材の密着面に凸状の稜線部が複数形成され当該複数の稜線部を介してシート状部材同士が密着する場合にも生じうる。したがって、プリズムシートを構成する複数の凸状の単位プリズムの稜線部が光源デバイスの発光面に接触するようにプリズムシートが光源デバイスに載置される面光源装置（当該面光源装置は、從來主流であった稜線部が画像表示パネル側を向いて配置される形態に対して、「逆プリズム型の面光源装置」と呼稱されている）においても、ウェットアウトは生じうる。また、耐損傷性を向上させるために光源デバイスの発光面が複数の凸状の単位光学要素（例えば平坦状や湾曲状の頂部を有する単位光学要素）によって構成されることがあるが、そのような単位光学要素の稜線部がプリズムシートの入光面に接触する場合にも、ウェットアウトは生じうる。

【0007】

したがってウェットアウトを防ぐことができる新たな技術が望まれており、とりわけ逆プリズム型の面光源装置に対して有効に適用可能な技術の提案が望まれている。しかしながら従来の技術は、逆プリズム型の面光源装置におけるウェットアウトの発生を防ぐには必ずしも有効ではなかった。

【0008】

例えば特許文献１及び４の装置では、各単位プリズム（導光光学フィルム）の稜線の高さを延在方向に関して不均一にすることで、ウェットアウトの発生を防いでいる。しかしながら、このような構造を逆プリズム型の面光源装置（特にプリズムシート等の光学シート）に適用すると、却って画質が悪化してしまい、視野角の制御も難しくなる。

【0009】

また特許文献２の装置では、面光源用シートの単位プリズムにおいて２列〜８列のうちの１つの列の単位プリズムの頂部を他の列の頂部よりも高く形成することで、表示ムラの低減が図られている。しかしながら、このような構造を逆プリズム型の面光源装置（特にプリズムシート等の光学シート）に適用するだけでは、必ずしも十分にウェットアウトの発生を防ぐことができない。また特に特許文献２の上記技術は、各単位プリズムの頂部が１００ｎｍ〜４００ｎｍの幅の平坦部を有するケースを対象としており、他のケースには必ずしも有効に作用しない。

【0010】

また特許文献３の装置では、単位プリズムのピッチと単位プリズムを構成する材料の引張弾性率とを最適化することで、光学的特性の変化を防いでいる。しかしながら特許文献３で述べられている「光学的特性の変化」は、単位プリズムが他部材に接触することによって生じる変形（レンズつぶれ）に起因する現象を指しており、帯電に起因してシートの密着を生じた場合に於ける上述のウェットアウトとは発生メカニズム及び光学特性が全く異なっている。したがって、特許文献３の技術を逆プリズム型の面光源装置に応用しても、上述のウェットアウトを有効に防ぐことは難しい。

【0011】

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、ウェットアウトを有効に防ぐことができる逆プリズム型の面光源装置及びそのような面光源装置を応用した画像表示装置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】

【0012】

本発明の一態様は、光源デバイスと、光源デバイス上に積層される光学シートとを備える面光源装置であって、光源デバイスは、光を発する光源部と、相互に並んで配置される凸状の複数の光源側単位光学要素であって光源部からの光を出射する複数の光源側単位光学要素を出射側に有する導光部と、を含み、光学シートは、相互に並んで配置される凸状の複数のシート側単位光学要素であって、複数の光源側単位光学要素のうちの少なくとも一部と接触し、導光部からの光が入射する複数のシート側単位光学要素を有し、複数の光源側単位光学要素の頂部は、同一平面上には位置せず、複数のシート側単位光学要素の頂部は、同一平面上には位置しない面光源装置に関する。

【0013】

複数の光源側単位光学要素の頂部及び複数のシート側単位光学要素の頂部の両方を本態様のように配置することで、ウェットアウトを有効に防ぐことができる。

【0014】

複数の光源側単位光学要素は、光学シート及び光源デバイスの積層方向に関して第１の位置に頂部が配置される少なくとも１つの第１光源側単位光学要素と、積層方向に関して第１の位置とは異なる第２の位置に頂部が配置される少なくとも１つの第２光源側単位光学要素とを含み、複数のシート側単位光学要素は、積層方向に関して第３の位置に頂部が配置される少なくとも１つの第１シート側単位光学要素と、積層方向に関して第３の位置とは異なる第４の位置に頂部が配置される少なくとも１つの第２シート側単位光学要素とを含んでもよい。

【0015】

複数の光源側単位光学要素及び複数のシート側単位光学要素を本態様のように構成することで、ウェットアウトを有効に防ぐことができる。

【0016】

複数の光源側単位光学要素の少なくとも一部は、相互に隣接して配置される２以上の光源側単位光学要素によって構成される光源側グループを複数構成し、複数の光源側グループの各々は、少なくとも１つの第１光源側単位光学要素と少なくとも１つの第２光源側単位光学要素とを含んでもよい。

【0017】

本態様によれば、少なくとも複数の光源側グループが設けられている範囲では、ウェットアウトを有効に防ぐことができる。

【0018】

複数の光源側グループは周期的に配置されてもよい。

【0019】

本態様によれば、複数の光源側単位光学要素を簡素に構成しつつ、ウェットアウトを有効に防ぐことができる。

【0020】

複数のシート側単位光学要素の少なくとも一部は、相互に隣接して配置される２以上のシート側単位光学要素によって構成されるシート側グループを複数構成し、複数のシート側グループの各々は、少なくとも１つの第１シート側単位光学要素と少なくとも１つの第２シート側単位光学要素とを含んでもよい。

【0021】

本態様によれば、少なくとも複数のシート側グループが設けられている範囲では、ウェットアウトを有効に防ぐことができる。

【0022】

複数のシート側グループは周期的に配置されてもよい。

【0023】

本態様によれば、複数のシート側単位光学要素を簡素に構成しつつ、ウェットアウトを有効に防ぐことができる。

【0024】

光学シート及び光源デバイスの積層方向に関する複数の光源側単位光学要素の頂部間の距離は、０．３８μｍ以上２μｍ以下であってもよい。

【0025】

本態様によれば、良好な画質を確保しつつ、ウェットアウトを有効に防ぐことができる。

【0026】

光学シート及び光源デバイスの積層方向に関する複数のシート側単位光学要素の頂部間の距離は、０．３８μｍ以上２μｍ以下であってもよい。

【0027】

本態様によれば、良好な画質を確保しつつ、ウェットアウトを有効に防ぐことができる。

【0028】

複数の光源側単位光学要素のうちの少なくとも一部の頂部は、平坦部又は湾曲部を有してもよい。

【0029】

本態様によれば、光源側単位光学要素に良好な耐損傷性を持たせることができる。

【0030】

複数の光源側単位光学要素のうちの少なくとも一部の側面は、少なくとも一部が曲面であってもよい。

【0031】

本態様によれば、光源側単位光学要素に良好な耐損傷性を持たせることができる。

【0032】

複数の光源側単位光学要素は、熱可塑性樹脂によって構成されてもよい。

【0033】

本発明の他の態様は、上記の面光源装置と、面光源装置から光が入射する画像表示パネルと、を備える画像表示装置に関する。

【発明の効果】

【0034】

本発明によれば、「複数の光源側単位光学要素の頂部が同一平面上には位置せず」且つ「複数のシート側単位光学要素の頂部が同一平面上には位置しない」ことで、逆プリズム型の面光源装置においてウェットアウトを有効に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】図１は、画像表示装置の一例を概念的に示す分解斜視図である。

【図2】図２は、図１の画像表示裝置に於ける画像表示パネル及び面光源装置の図１のラインＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。

【図3】図３は、図１の画像表示裝置に於ける画像表示パネル及び面光源装置の図１のラインＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。

【図4】図４は、光源デバイスの単位光学要素部の一部を拡大して例示した断面図である。

【図5】図５は、光学シートの一形態であるプリズムシートの単位プリズム部の一部を拡大して例示した断面図である。

【図6】図６は、各サンプルの特性及び評価結果を示す表である。

【図7】図７は、単位光学要素の変形例を示す部分断面図である。

【図8】図８は、本発明に於ける耐損傷性の試験方法を模式的に示した概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

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、縮尺及び縦横の寸法比等を、実物のそれらから適宜変更し誇張してある。

【0037】

また本明細書において用いられる形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」及び「同一」等の用語や長さや角度の値等は、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待しうる程度の範囲を含めて解釈することとする。したがって、例えば「三角形」、「多角形」、「半球状」、「球の一部」及び「レンズ形状」等の幾何学的形状を表す用語も、厳密な意味での形状だけではなく、製造技術における限界や製造誤差等を加味した形状も意味しうる。

【0038】

図１は、画像表示装置１０の一例を概念的に示す分解斜視図である。本実施形態の画像表示装置１０は、面光源装置２０、画像表示パネル１５及び機能性シート４１を備え、面光源装置２０から出射して画像表示パネル１５及び機能性シート４１を透過した光が、画像情報として観察者に提供される。なお画像表示装置１０を液晶表示装置等の実際の製品に使用する場合、これらの面光源装置２０、画像表示パネル１５及び機能性シート４１は図示しない筺体に収容され、機能性シート４１から出射する光（これが画像情報を構成する）が筺体に設けられる開口を介して観察者に届けられる。

【0039】

本実施形態の画像表示パネル１５は、液晶パネルとして構成され、観察者側に配置される上偏光板１３と、面光源装置２０側に配置される下偏光板１４と、上偏光板１３と下偏光板１４との間に配置される液晶セル１２とを有する。上偏光板１３及び下偏光板１４は、特定方向に偏光した光のみを透過する光学素子であり、上偏光板１３及び下偏光板１４の各々が透過する光の具体的な偏光方向は液晶セル１２の画像形成方式や画像表示裝置１０の設計思想に依拠して適宜選定すれば良く、特に限定されない。例えば、上偏光板１３及び下偏光板１４の光の透過軸方向が互いに直交するクロスニコルと呼ばれる配置や、上偏光板１３及び下偏光板１４の光の透過軸方向が互いに平行になるパラレルニコルと呼ばれる配置で、上偏光板１３及び下偏光板１４を設けることができる。

【0040】

液晶セル１２は、１つの画素を形成する領域毎に電界が印加されうるようになっており、印加された電界に応じて配向が変化する。液晶セル１２の配向方式は特に限定されないが、例えばＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式の液晶セル１２は、電界が印加されていない状態では入射光の偏光方向を９０度回転した状態で液晶セル１２から出射させることができる一方で、電界が印加されている状態では入射光の偏光方向を変えずに維持した状態で液晶セル１２から出射させることができる。画素単位で液晶セル１２の配向を制御して液晶セル１２を通過する光の偏光方向を変えることにより、画素毎に、上偏光板１３から光を出射させたり、上偏光板１３によって光を遮断したりできる。

【0041】

このように画像表示パネル１５によって面光源装置２０からの光の透過及び遮断が画素毎に行われることで、文字や絵などを構成する所望の画像光が機能性シート４１に向けて出射する。なお、液晶パネルに代表される画像表示パネル１５の具体的な構成や駆動制御方式には様々なタイプがあり、特に限定されることなく任意のタイプの画像表示パネル１５を画像表示装置１０において用いることができる。

【0042】

一方、画像表示パネル１５から出射した光が入射する機能性シート４１は、例えば通常の液晶表示装置に用いられる各種の機能を有するシートによって構成可能である。例えば、着色フィルタのような色調補正機能を有するシート、防眩機能を有するシート、外光反射防止機能を有するシート、ハードコートシートのような耐擦傷性機能を有するシート、及び／又はタッチパネル位置検知電極シートのような画面上の接触位置座標入力機能を有するシート等によって、機能性シート４１を構成できる。本実施形態の画像表示装置１０では、画像表示パネル１５よりも観察者側に機能性シート４１が設けられるが、当該機能性シート４１に加え、或いは、当該機能性シート４１の代わりに、必要に応じた各種機能を発揮する機能性シートが任意の箇所に設けられてもよい。例えば、面光源装置２０と画像表示パネル１５との間に、反射型偏光子（３Ｍ社の商品名ＤＢＥＦ（Ｄｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）、ＡＰＦ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｆｉｌｍ））等の機能性シートや機能性層が配置されてもよい。

【0043】

次に、面光源装置２０について説明する。

【0044】

図２は、画像表示パネル１５及び面光源装置２０の図１のラインＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。図３は、画像表示パネル１５及び面光源装置２０の図１のラインＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。即ち、図２の断面図と図３の断面図とは互いに直交する位置関係に在る。

【0045】

面光源装置２０は、画像表示パネル１５に向かって面発光する照明装置であり、画像表示パネル１５には面光源装置２０からの光が入射する。本実施形態の面光源装置２０は、エッジライト型の面光源装置として構成され、光源デバイス２８、反射シート４０及びプリズムシートに代表される光学シート３０を備える。以下、本実施形態に於いては、光学シートがプリズムシートからなる形態を主体に説明する。

【0046】

光源デバイス２８は、光を発する複数の光源部２６と、各光源部２６から発せられた光を導いて面発光に変換した上でプリズムシート３０に向かって出射する導光部２１とを含む。

【0047】

複数の光源部２６は、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の任意の光源によって構成可能である。本実施形態では、導光部２１の基部２２の側面に対向するように複数の光源部２６が特定の方向（図中の矢印「Ｘ」参照）に並んで配置され、各光源部２６から発せられた光は光源部２６と対面する基部２２の側面から導光部２１内に入射する。

【0048】

導光部２１は、反射シート４０側に設けられる裏面プリズム部２３と、プリズムシート３０側に設けられる単位光学要素部２４と、裏面プリズム部２３と単位光学要素部２４との間に設けられる基部２２とを有する。

【0049】

基部２２は、裏面プリズム部２３及び単位光学要素部２４を支持するベースとなる要素であり、所定の厚さを有する板状部材である。

【0050】

裏面プリズム部２３は、図２に示すように基部２２の裏面側（即ち、反射シート４０側）に形成され、基部２２内部から裏面側に向かって進行してくる光（図２の符号「Ｌ」参照）を反射して進行方向（即ち、進行角度）を変える役割を果たす。本実施形態では、連続的に配置される三角柱状の複数の単位裏面プリズム２３ａによって、凹凸形状の裏面プリズム部２３が構成されている。各単位裏面プリズム２３ａは、複数の光源部２６が並ぶ方向（図中の矢印「Ｘ」参照）に延在する柱状要素であり、各単位裏面プリズム２３ａの頂部によって構成される稜線が延在する方向と直交する方向（図中の矢印「Ｙ」参照）に複数の単位裏面プリズム２３ａが連続的に並んで配置される。各単位裏面プリズム２３ａは、延在方向と直交する方向に関する断面の形状（ＹＺ平面に沿った断面形状であり、以下、主切断面形状とも呼稱する）が、その延在方向に関して一定である。したがって、各単位裏面プリズム２３ａの頂部の位置（すなわちプリズムシート３０及び光源デバイス２８の積層方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照）に関する頂部の位置）は、延在方向（図中の矢印「Ｘ」参照）に関して一定である。なお図２に示される各単位裏面プリズム２３ａは三角形の主切断面形状を有するが、他の主切断面形状を有してもよく、例えば四角形、五角形、六角形等の多角形、円、楕円、抛物線、双曲線等の２次曲線、或いは其の一部等の任意の主切断面形状を有することができる。

【0051】

尚、裏面側プリズム部２３に於ける単位裏面プリズム２３ａの具体的な事項、例えば、形状、プリズム部分の各内角や各辺の値等の設計については、特開２０１３−１９０７７８号公報、特開２０１３−１９０７７９号公報等に開示される公知の設計に従えば良い。

【0052】

導光部２１の光出射面の単位光学要素部２４は、相互に並んで配置される凸状の複数の光源側単位光学要素２４ａによって構成され、光源部２６からの光が各光源側単位光学要素２４ａからプリズムシート３０に向かって出射される。すなわち、光源部２６から基部２２（導光部２１）内に入射した光は、裏面プリズム部２３及び単位光学要素部２４によって形成される導光部２１の面（界面）において全反射されて進行方向（進行角度）が変えられつつ裏面側単位プリズム２３ａの稜線方向と直交方向に伝播し、単位光学要素部２４により形成される面（界面）における全反射条件を満たさなくなった光（臨界角よりも小さい入射角を持つ光）が各光源側単位光学要素２４ａ（単位光学要素部２４）から出射する。

【0053】

各光源側単位光学要素２４ａは、図３に示すように各単位裏面プリズム２３ａが延在する方向と直交する方向（図中の矢印「Ｙ」参照）に延在する柱状要素であり、各光源側単位光学要素２４ａの頂部によって構成される稜線が延在する方向と直交する方向（図中の矢印「Ｘ」参照）に複数の光源側単位光学要素２４ａが連続的に並んで配置される。各光源側単位光学要素２４ａは、延在方向（図中の矢印「Ｙ」参照）と直交するＺＸ平面に沿った断面の形状、以下、主切断面形状とも呼稱する）が、その延在方向に関して一定である。したがって各光源側単位光学要素２４ａは、延在方向に関して、頂部の位置（すなわちプリズムシート３０及び光源デバイス２８の積層方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照）に関する頂部の位置）が一定である。

【0054】

なお、光源側単位光学要素２４ａの具体的な構成例については後述する。

【0055】

上述の導光部２１（基部２２、裏面プリズム部２３及び単位光学要素部２４）は透光性を有する種々の材料によって構成可能であり、機械的特性、光学特性、安定性及び加工性等に優れ安価に入手可能な材料によって構成されることが好ましい。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、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、或いは電離放射線硬化型樹脂等によって、導光部２１（基部２２、裏面プリズム部２３及び単位光学要素部２４）を構成することができる。

【0056】

此処で、電離放射線硬化型樹脂としては、電離放射線の照射により架橋乃至重合反応を起こして硬化する（メタ）アクリレート系、ポリエステル系、エポキシ系などの単量体（モノマー）、プレポリマー（乃至オリゴマー）が挙げられる。尚、此処で、（メタ）アクリレート系とは、メタクリレート系又はアクリレート系の両方を含む。電離放射線としては、分子に架橋乃至重合反応を生じせしめるに足るエネルギー量子を有する放射線であり、紫外線、可視光線、Ｘ線等の電磁波、或いは電子線、α線等の荷電粒子線を用いることが出来るが、通常使用されるものとしては、主に紫外線又は電子線である。

【0057】

（メタ）アクリレート系電離放射線硬化型樹脂の例として、モノマーとしては、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等が挙げられる。

【0058】

又、プレポリマー(乃至オリゴマー)としては、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、トリアジン（メタ）アクリレート等が挙げられる。

【0059】

通常は、これら単量体の１種以上とこれらプレポリマーの１種以上を混合し、必要に応じて、稀釈溶剤を配合した液状組成物が用いられる。

【0060】

電離放射線として紫外線又は可視光線を使用する場合は、光重合開始剤を添加する。光重合開始剤として、例えば、ラジカル重合性化合物には、チオキサントン系、ベンゾイン系、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系等の化合物が用いられる。又、カチオン重合系化合物の場合には、メタロセン系、芳香族スルホニウム系、芳香族ヨードニウム系等の化合物が用いられる。光重合開始剤の添加量は電離放射線硬化型樹脂組成物全体（揮発性溶剤は除く）の０．１〜５質量％程度である。

【0061】

一方、反射シート４０は、導光部２１の裏面（裏面プリズム部２３）から出射した光を反射して、再び導光部２１（裏面プリズム部２３）に光を入射させるための部材である。したがって反射シート４０は鏡面反射する要素によって好適に構成され、例えば銀、アルミニウム、ニッケル、クロム等の金属等の高い反射率を有する材料からなるシートや、高い反射率を有する材料からなる薄膜（例えば前記金属の薄膜）を表面層として有するシート等によって、反射シート４０を構成することができる。

【0062】

次に、光源デバイス２８上に積層される光学シートとしてのプリズムシート３０について説明する。本実施形態のプリズムシート３０は、所謂逆プリズム型の面光源装置２０を構成するためのプリズムシートである。すなわち、プリズムシート３０を構成する複数の凸状のシート側単位光学要素である単位プリズム３２ａの稜線部（頂部）が光源デバイス２８の発光面（本実施形態では単位光学要素部２４（光源側単位光学要素２４ａ））に接触するように、プリズムシート３０が光源デバイス２８上に載置される。

【0063】

本実施形態のプリズムシート３０は、図２に示す如く光源デバイス２８側に単位プリズム３２ａが対面して設けられる単位プリズム部３２と、画像表示パネル１５側に設けられる光拡散層３３と、単位プリズム部３２と光拡散層３３との間に設けられ単位プリズム部３２及び光拡散層３３を支持するシート状の本体部３１とを有する。

【0064】

このプリズムシート３０は、入光側（光源デバイス２８側）から入射した光Ｌの進行方向を変化させて出光側（画像表示パネル１５側）から光を出射させ、正面方向（法線方向（図中の矢印「Ｚ」参照））の輝度を集中的に向上させる集光機能を有する。この集光機能は、主として単位プリズム部３２によって発揮される。集光の度合いは、用途や目的によって異なり、単位プリズム部３２（特に、後述の単位プリズム３２ａ）の形状を調整することにより変えられる。また本実施形態のプリズムシート３０は、画像表示パネル１５との間における干渉縞発生を防止したりキズ等の不具合を隠したり、更には適度な光拡散性を付与したりする機能を有し、当該機能は主として光拡散層３３によって発揮される。

【0065】

単位プリズム部３２は、図２に示すように、相互に並んで配置される凸状の複数の単位プリズム３２ａを有する。複数の単位プリズム３２ａは、後述のように、光源デバイス２８の出光面上に在る複数の光源側単位光学要素２４ａのうちの少なくとも一部と接触し、導光部２１からの光が入射する。より具体的には、各単位プリズム３２ａは、各光源側単位光学要素２４ａが延在する方向と直交する方向（図中の矢印「Ｘ」参照）に延在する。なお本実施形態では、各単位プリズム３２ａが延在する方向と各光源側単位光学要素２４ａが延在する方向（同図中のＹ方向）との交叉角度は９０度に設定されているが、これらの両方向の交叉角度は９０度以外の角度であってもよく、例えば、これらの両方向の交叉角度の９０度からのずれ角度Δθを０度超過±１０度以下（即ち、交叉角度＝９０度＋Δθを、８０度≦交叉角度＜９０度、又は、９０度＜交叉角度≦１１０度とする）の範囲に設定することで、モアレの発生を効果的に抑制することも可能である。

【0066】

又、各単位プリズム３２ａの延在方向と各光源側単位光学要素２４ａの延在方向とのずれ角度を設定し、−４０度＜ずれ角度＜−１０度或いは＋１０度＜ずれ角度＜＋４０度とすることにより、面光源裝置２０の出光面２０ａの法線Ｎと該面光源裝置２０からの出射光Ｌとの間に所定角度ΔΦ≧１０°の傾斜を生じせしめることが出來る。斯かる形態は、主として画像表示裝置１０の法線Ｎの方向以外に居る画像観察者に画像を觀察させる用途に好適である。斯かる用途としては、カーナビゲーションシステムの表示裝置、電子看板（電子掲示板、電子広告板、或いはデジタルサイネージとも呼稱される）等が挙げられる。

【0067】

なお、単位プリズム３２ａの具体的な構成例については後述する。

【0068】

光拡散層３３は、入射した光を等方的に拡散して出射する層であり、例えば、透光性樹脂層中に当該透光性樹脂層とは屈折率の異なる多数の光拡散粒子を含有させることで構成可能である。この場合、透光性樹脂層の画像表示パネル１５側の表面から光拡散粒子の一部を突出させることで、光拡散層３３によって構成される「プリズムシート３０の画像表示パネル１５側の面」を凹凸形状に形成でき、プリズムシート３０の画像表示パネル１５側の面を粗面化できる。なお光拡散層３３は、省略されてもよい。

【0069】

上述のプリズムシート３０は図２の如く本体部３１、単位プリズム部３２及び光拡散層３３から成る。これらを構成する材料は特に限定されず、優れた機械的特性、光学特性、安定性及び加工性等を有する安価に入手可能な材料によって本体部３１、単位プリズム部３２及び光拡散層３３が構成されることが好ましい。例えば、ポリスチレン等のスチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、及びポリアクリロニトリル等のうちの１以上を主成分とする透明樹脂、或いは導光部２１の材料として例示した各種電離放射線硬化型樹脂等が、本体部３１及び単位プリズム部３２の材料として使用されうる。

【0070】

また光拡散層３３の透光性樹脂層に用いられる樹脂も特に限定されず、光拡散粒子を分散した状態で保持可能な光透過性を有する樹脂を透光性樹脂層に使用可能である。したがって例えば、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂又はアクリル樹脂等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化型ポリエステ樹脂、熱硬化型ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂、或いは電離放射線硬化型樹脂等によって、光拡散層３３の透光性樹脂層を構成できる。また光拡散層３３の光拡散粒子は、例えば、アクリル−スチレン共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂、或いはポリウレタン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂又はメラミン樹脂等の架橋物から成る有機系微粒子、シリコーン等の樹脂微粒子、或いはシリカ、アルミナ又はガラス等の無機系微粒子等によって構成できる。光拡散粒子の粒径は、平均粒径で１〜１０μｍ程度とすることが出來る。光拡散粒子の添加量は、透光性樹脂層を構成する樹脂１００質量部に対して１〜３０質量部の範囲とすることが出來る。なお、透光性樹脂層に実際に含有させる光拡散粒子は１種類であってもよいし２種類以上であってもよく、また光拡散粒子の形状は球形、回転楕円体、多面体、或いは不定形であってもよく、さらに光拡散粒子の粒度分布は単分散であってもよいし多分散であってもよい。

【0071】

上述の光源デバイス２８（特に導光部２１）及びプリズムシート３０の製法は特に限定されず、例えば金型を使用した賦型加工やバイト等を使用した切削加工等の任意の手法を利用して、所望形状の光源デバイス２８及びプリズムシート３０を製造できる。例えば、プリズムシート３０の本体部３１を構成する板状の基材の一方の面（画像表示パネル１５側の面）上に光拡散層３３を設け、その後、その基材の他方の面（光源デバイス２８側の面）上に単位プリズム部３２を設けることでプリズムシート３０を製造することができる。光拡散層３３は、例えば、光拡散粒子を含有する硬化前の透光性樹脂層を基材の一方の面上に塗布し、当該透光性樹脂層を基材上で硬化することにより形成できる。一方、単位プリズム部３２は、例えば、基材の他方の面に金型を押し当てて単位プリズム３２ａを賦型することにより形成できる。

【0072】

＜光源側単位光学要素２４ａ及びシート側単位光学要素としての単位プリズム３２ａ＞
次に、本実施形態に係る「光源デバイス２８の光源側単位光学要素２４ａ」及び「プリズムシート３０の単位プリズム３２ａ」の具体的な構成について説明する。

【0073】

本件発明者は、鋭意研究の結果、光源側単位光学要素である単位光学要素部２４を構成する光源側単位光学要素２４ａの高さを不均一にし、且つ、シート側単位光学要素である単位プリズム部３２を構成する単位プリズム３２ａの高さを不均一にすることで、ウェットアウトを非常に効果的に解消できるということを新たに知見した。すなわち「複数の光源側単位光学要素２４ａの頂部が同一平面上には位置せず」且つ「複数の単位プリズム３２ａの頂部が同一平面上には位置しない」ことで、ウェットアウトの発生を顕著に抑制できることを、本件発明者は知見及び確認するに至った。

【0074】

まず、光源側単位光学要素２４ａの具体的な構成例について説明する。

【0075】

図４は、光源デバイス２８の単位光学要素部２４の一部を拡大して例示した断面図である。本実施形態の単位光学要素部２４を構成する複数の光源側単位光学要素２４ａは、「プリズムシート３０及び光源デバイス２８の積層方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照。以下、当該「Ｚ」方向を「高さ方向」とも呼稱する）に関してプリズムシート３０（単位プリズム部３２）から相対的に近い位置（第１の位置或いは「導光部の基部２２のプリズムシート３０側表面からの「高さ」の高い位置」とも呼稱する）に頂部２４ｂが配置される少なくとも１つの第１単位光学要素（第１光源側単位光学要素）２４ａ−Ｈ（図４に示す例では複数の第１光源側単位光学要素２４ａ−Ｈ）」と、「上述の積層方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照）に関してプリズムシート３０の単位プリズム部３２から相対的に遠い位置（上記の第１の位置とは異なる位置：第２の位置或いは「導光部の基部２２のプリズムシー３０側表面からの「高さ」の低い位置」とも呼稱する）に頂部２４ｂが配置される少なくとも１つの第２単位光学要素（第２光源側単位光学要素）２４ａ−Ｌ（図４に示す例では複数の第２光源側単位光学要素２４ａ−Ｌ）」とを含む。

【0076】

単位光学要素部２４を構成するこれらの光源側単位光学要素２４ａの少なくとも一部は、相互に隣接して配置される２以上の光源側単位光学要素２４ａによって構成される光学要素グループ（光源側グループ）Ｇｆを複数構成し、これらの複数の光学要素グループＧｆは周期的に配置される。複数の光学要素グループＧｆの各々は、少なくとも１つの第１光源側単位光学要素２４ａ−Ｈと少なくとも１つの第２光源側単位光学要素２４ａ−Ｌとを含む。図４に示す例では、４つの光源側単位光学要素２４ａによって１つの光学要素グループＧｆが構成され、２つの第１光源側単位光学要素２４ａ−Ｈが連続的に配置された後に２つの第２光源側単位光学要素２４ａ−Ｌが連続的に配置される。４つの光源側単位光学要素２４ａ（２つの第１光源側単位光学要素２４ａ−Ｈ及び２つの第２光源側単位光学要素２４ａ−Ｌを含む）によって構成されるこの光学要素グループＧｆが、図中の矢印「Ｘ」で示す方向に繰り返し配置されることで、単位光学要素部２４は構成される。

【0077】

このように本実施形態に係る単位光学要素部２４は、高さ方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照）に関する頂部２４ｂの位置が異なる複数の光源側単位光学要素２４ａ（第１光源側単位光学要素２４ａ−Ｈ及び第２光源側単位光学要素２４ａ−Ｌ）の集合によって構成される。なお、光源側単位光学要素２４ａの繰り返し単位を形成する光学要素グループＧｆの構成は、図４に示す例に限定されない。例えば、２つの光源側単位光学要素２４ａ（１つの第１光源側単位光学要素２４ａ−Ｈ及び１つの第２光源側単位光学要素２４ａ−Ｌを含む）によって各光学要素グループＧｆが構成されてもよいし、３以上の光源側単位光学要素２４ａによって各光学要素グループＧｆが構成されてもよい。また各光学要素グループＧｆを構成する複数の光源側単位光学要素２４ａの配列も特に限定されず、高さ方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照）に関する頂部２４ｂの位置が異なる複数の光源側単位光学要素２４ａがどのように並んでいてもよい。また各光学要素グループＧｆを構成する複数の光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂの位置も特に限定されず、高さ方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照）に関して３以上の異なる位置に頂部２４ｂが配置される複数の光源側単位光学要素２４ａにより、各光学要素グループＧｆが構成されてもよい。

【0078】

なお図４に示す例では、「隣り合う２つの第１光源側単位光学要素２４ａ−Ｈ間の谷部（以下「単位光学要素底部」とも呼ぶ）３６−Ｈ」、「隣り合う第１光源側単位光学要素２４ａ−Ｈと第２光源側単位光学要素２４ａ−Ｌとの間の単位光学要素底部３６−Ｍ」及び「隣り合う２つの第２光源側単位光学要素２４ａ−Ｌ間の単位光学要素底部３６−Ｌ」は、高さ方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照）に関して位置が相互に異なっている。すなわち、単位光学要素底部３６−Ｈがプリズムシート３０（単位プリズム部３２）に最も近接しており、その次に単位光学要素底部３６−Ｍがプリズムシート３０（単位プリズム部３２）に近接しており、単位光学要素底部３６−Ｌがプリズムシート３０（単位プリズム部３２）から最も離れた位置に配置されている。ただし、光源側単位光学要素２４ａ間の単位光学要素底部３６の位置は特に限定されず、高さ方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照）に関して図４とは異なる位置に各単位光学要素底部３６が配置されてもよいし、当該積層方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照）に関して同一位置（同一平面上）に各単位光学要素底部３６が配置されてもよい。

【0079】

また、単位光学要素部２４を構成する複数の光源側単位光学要素２４ａのうちの少なくとも一部の頂部２４ｂは、平坦部又は湾曲部を有していてもよい。また単位光学要素部２４を構成する複数の光源側単位光学要素２４ａの各々の側面２４ｃは、少なくとも一部が曲面であってもよい。図４に示す例では、各単位光学要素部２４の頂部２４ｂが平坦部によって構成され、各単位光学要素部２４の側面２４ｃが滑らかな曲面となっており、各単位光学要素底部３６は変曲点を含む滑らかな曲面を形成する。このように「各単位光学要素部２４の側面２４ｃが滑らかな曲面によって形成されるとともに、各単位光学要素底部３６が変曲点を含む滑らかな曲面を形成する」ような単位光学要素部２４の形状は、円柱面状の凹レンズを其の稜線を互いに平行にして複数配列した所謂「逆凹凸レンチキュラーレンズ形状」とも呼ばれる。各光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂの形状を平坦状や湾曲状にしたり、各光源側単位光学要素２４ａの側面２４ｃの形状を曲面状にしたりすることによって、各光源側単位光学要素２４ａは耐損傷性が向上し、衝撃等の外力が加えられても損傷し難くなる。

【0080】

ただし、各光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂの形状を平坦状や湾曲状にすると、単位光学要素部２４の単位プリズム部３２に対する密着性が増大する傾向があるため、ウェットアウトが生じやすくなる。しかしながら、本実施形態のように「複数の光源側単位光学要素２４ａの頂部の位置を一定にせず」且つ「複数の単位プリズム３２ａの頂部の位置を一定にしない」ことで、各光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂの形状が平坦状や湾曲状であっても、ウェットアウトの発生を有効に防ぐことできる。したがって、各光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂの形状を平坦状や湾曲状にしつつ、「複数の光源側単位光学要素２４ａの頂部の位置を一定にせず」且つ「複数の単位プリズム３２ａの頂部の位置を一定にしない」ことで、光源デバイス２８（単位光学要素部２４）の耐損傷性を向上させつつ、ウェットアウトの発生を防ぐことができる。

【0081】

特に単位光学要素部２４は、紫外線硬化型樹脂で製造されると光が内部を通過することによって黄変することがあり、黄変を防ぐために、単位光学要素部２４を構成する複数の光源側単位光学要素２４ａを熱可塑性樹脂等によって構成することが比較的多い。ただし、熱可塑性樹脂は一般に柔らかく脆いため、熱可塑性樹脂製の各光源側単位光学要素２４ａの耐損傷性は必ずしも高くはない。したがって各光源側単位光学要素２４ａを熱可塑性樹脂によって構成する場合には、耐損傷性を向上させるために、各光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂの形状を平坦状や湾曲状にしたり、各単位光学要素２４ａの側面２４ｃの形状を曲面状にしたりすることが非常に効果的である。そのため、各光源側単位光学要素２４ａを熱可塑性樹脂によって構成する場合には、各光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂの形状を平坦状や湾曲状にしたり、各光源側単位光学要素２４ａの側面２４ｃの形状を曲面状にしたりするとともに、「複数の光源側単位光学要素２４ａの頂部の位置を一定にせず」且つ「複数の単位プリズム３２ａの頂部の位置を一定にしない」ことで、各光源側単位光学要素２４ａの耐損傷性を向上させつつ、ウェットアウトの発生を防ぐことができる。

【0082】

なお、光源側単位光学要素部２４に於ける光源側単位光学要素２４ａの具体的な設計事項のうち、下記の高さ方向に関する距離Ｄ１以外の事項、例えば、其の形状、各内角や各辺の値等については、特開２０１３−１９０７７８号公報、特開２０１３−１９０７７９号公報等に開示される公知の設計に従えば良い。

【0083】

但し、単位光学要素部２４を構成する複数の光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂ間の、プリズムシート３０及び光源デバイス２８の高さ方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照）に関する距離（高低差であり、「高さ差」とも呼稱する。図４の符号「Ｄ１」参照。）については、本発明固有の新規な設計事項であり、当該距離Ｄ１は、各光源部２６から発せられる光（特に可視光）の波長域の最短波長を考慮すると０．３８μｍ（マイクロメートル）以上であることが好ましい。また本件発明者は、鋭意研究の結果、下述の実施例からも明らかなように、画質を考慮して、単位光学要素部２４を構成する複数の光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂ間の、高さ方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照）に関する距離（図４の符号「Ｄ１」参照）は、２μｍ以下であることが好ましいことを新たに知見するに至った。

【0084】

次に、単位プリズム３２ａの具体的な構成例について説明する。

【0085】

図５は、シート側単位光学要素であるプリズムシート３０の単位プリズム部３２の一部を拡大して例示した断面図である。本実施形態の単位プリズム部３２を構成する複数の単位プリズム３２ａは、「高さ方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照。以後、これを単に「高さ方向」とも呼稱する。）に関して光源デバイス２８（単位光学要素部２４）から相対的に近い位置（第３の位置或いは「プリズムシート３０」の「単位プリズム部３２」とは反対側の面のからの「高さ」の高い位置とも呼稱する）に頂部３２ｂが配置される少なくとも１つの第１単位プリズム（第１シート側単位光学要素）３２ａ−Ｈ（図５に示す例では複数の第１単位プリズム３２ａ−Ｈ）」と、「上述の高さ方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照）に関して光源デバイス２８（単位光学要素部２４）から相対的に遠い上記の第３の位置とは異なる位置（第４の位置或いは「プリズムシート３０」の「単位プリズム部３２」とは反対側の面のからの「高さ」の低い位置とも呼稱する）に頂部３２ｂが配置される少なくとも１つの第２単位プリズム（第２シート側単位光学要素）３２ａ−Ｌ（図５に示す例では複数の第２単位プリズム３２ａ−Ｌ）」とを含む。

【0086】

各単位プリズム３２ａは、各光源側単位光学要素２４ａが延在する方向と直交する方向（図中の矢印「Ｘ」参照）に延在する柱状要素であり、各単位プリズム３２ａの稜線が延在する方向と直交する方向（図中の矢印「Ｙ」参照）に複数の単位プリズム３２ａが連続的に並んで配置される。各単位プリズム３２ａは、延在方向（図中の矢印「Ｘ」参照）と直交する方向に関する主切断面の形状（ＹＺ平面に沿った断面の形状）が、その延在方向に関して一定である。したがって各単位プリズム３２ａは、延在方向に関して、頂部３２ｂの位置（すなわち高さ方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照）に関する頂部３２ｂの位置）が一定である。

【0087】

これらの複数の単位プリズム３２ａの少なくとも一部は、相互に隣接して配置される２以上の単位プリズム３２ａによって構成されるプリズムグループ（シート側グループ）Ｇｐを複数構成し、これらの複数のプリズムグループＧｐは周期的に配置される。複数のプリズムグループＧｐの各々は、少なくとも１つの第１単位プリズム３２ａ−Ｈと少なくとも１つの第２単位プリズム３２ａ−Ｌとを含む。図５に示す例では、２つの単位プリズム３２ａによって１つのプリズムグループＧｐが構成され、１つの第１単位プリズム３２ａ−Ｈと１つの第２単位プリズム３２ａ−Ｌとが隣り合って連続的に配置されている。そして、２つの単位プリズム３２ａ（１つの第１単位プリズム３２ａ−Ｈ及び１つの第２単位プリズム３２ａ−Ｌを含む）によって構成されるプリズムグループＧｐが、図中の矢印「Ｙ」で示す方向に繰り返し配置されることで、図５に示す単位プリズム部３２が構成されている。

【0088】

このように本実施形態に係る単位プリズム部３２は、プリズムシート３０及び光源デバイス２８の積層方向である「高さ方向」（図中の矢印「Ｚ」方向参照）に関する頂部３２ｂの位置が異なる複数の単位プリズム３２ａの集合によって構成される。なお、単位プリズム３２ａの繰り返し単位を形成するプリズムグループＧｐの構成は、図５に示す例に限定されない。例えば、３以上の単位プリズム３２ａによって各プリズムグループＧｐが構成されてもよい。また各プリズムグループＧｐを構成する複数の単位プリズム３２ａの配列も特に限定されず、高さ方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照）に関する頂部３２ｂの位置が異なる複数の単位プリズム３２ａがどのように並んでいてもよい。また各プリズムグループＧｐを構成する複数の単位プリズム３２ａの頂部３２ｂの位置も特に限定されず、高さ方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照）に関して３以上の異なる位置に頂部３２ｂが配置される複数の単位プリズム３２ａにより、各プリズムグループＧｐが構成されてもよい。

【0089】

なお図５に示す例では、「隣り合う単位プリズム３２ａ（第１単位プリズム３２ａ−Ｈ及び第２単位プリズム３２ａ−Ｌ）間の谷部（以下「単位プリズム底部」とも呼ぶ）３８」は、高さ方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照）に関して相互に同じ位置（同一平面上）に配置されている。ただし、単位プリズム３２ａ間の単位プリズム底部３８の位置は特に限定されず、高さ方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照）に関して相互に異なる位置に、各単位プリズム底部３８が配置されてもよい。

【0090】

また、単位プリズム部３２を構成する各単位プリズム３２ａの具体的な形状、頂角、サイズ等は例えば、前記の裏面プリズム部２３を構成する各単位裏面プリズム２３ａに関して例示した範囲内で適宜、選定、選択すれば良く、特に限定されない。ただし、単位プリズム部３２を構成する複数の単位プリズム３２ａの頂部３２ｂ間の、高さ方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照）に関する距離（図５の符号「Ｄ２」参照）は、各光源部２６から発せられる光（可視光）の波長域の最短波長を考慮すると、０．３８μｍ以上であることが好ましい。また本件発明者は、鋭意研究の結果、下述の実施例からも明らかなように、画質を考慮して、単位プリズム部３２を構成する複数の単位プリズム３２ａの頂部３２ｂ間の、高さ方向（図中の矢印「Ｚ」方向参照）に関する距離（図５の符号「Ｄ２」参照）は、２μｍ以下であることが好ましいことを新たに知見するに至った。

【実施例】

【0091】

本件発明者は、光源デバイス２８（特に其の単位光学要素部２４乃至光源側単位光学要素２４ａ）及びプリズムシート３０（特に其の単位プリズム部３２乃至単位プリズム３２ａ）の特性が相互に異なる複数の画像表示装置１０の試作品（サンプル１〜１５）を実際に作って、ウェットアウトの発生等を評価した。なお画像表示装置１０の各試作品は、基本的には図１〜３に示す構成を有していたが、単位プリズム部３２の性能評価のために、上述の本体部３１及び単位プリズム部３２を含むが光拡散層３３を含んでいないプリズムシート３０が用いられた。

【0092】

図６は、各サンプルの特性及び評価結果を示す表である。図６において「サンプル」の項目はサンプル番号（「１」〜「１５」）を示し、「光源デバイス（単位光学要素部）」の「頂部幅」の項目は、各光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂの平坦部の幅（各光源側単位光学要素２４ａが延在する方向と垂直な方向（図４の矢印「Ｘ」方向参照）の大きさ）を示す。なお「頂部幅」が「０．０μｍ」を示すサンプル１１及び１５では、各光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂは、非平坦状に形成され、尖った形状を有していた。

【0093】

また図６の「光源デバイス（単位光学要素部）」の「高さ差」の項目は、各光学要素グループＧｆ（図４参照）を構成する複数の光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂ間における、プリズムシート３０及び光源デバイス２８の積層方向に関する距離（図４の符号「Ｄ１」参照）のうちの最大距離を示す。例えばサンプル１〜３及び５〜１５に関しては、後述の「高」で表される光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂと「低」で表される光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂと間の、プリズムシート３０及び光源デバイス２８の積層方向に関する距離によって、この「高さ差」が表される。一方、サンプル４は、単位光学要素部２４を構成する全ての光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂが高さ方向に関して同じ位置に存在するため、高さ差が「０．０μｍ」になる。

【0094】

また図６の「光源デバイス（単位光学要素部）」の「パターン」の項目は、各光学要素グループＧｆを構成する複数の光源側単位光学要素２４ａの配置パターンを示し、「高」は「高さ方向に関してプリズムシート３０（単位プリズム部３２）から相対的に近い位置に頂部２４ｂが配置される光源側単位光学要素２４ａ（図４の「第１光源側単位光学要素２４ａ−Ｈ」参照）」を示し、「低」は「高さ方向に関してプリズムシート３０（単位プリズム部３２）から相対的に遠い位置に頂部２４ｂが配置される光源側単位光学要素２４ａ（図４の「第２光源側単位光学要素２４ａ−Ｌ」参照）」を示し、「中」は「高さ方向に関して「高」で表される光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂの位置と「低」で表される光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂの位置との間に頂部２４ｂが配置される光源側単位光学要素２４ａ」を示す。したがって、例えば図４に示す単位光学要素部２４は、「光源デバイス（単位光学要素部）」の「パターン」の項目において「高−高−低−低」で表される。

【0095】

また図６の「プリズムシート（単位プリズム部）」の「高さ差」の項目は、各プリズムグループＧｐ（図５参照）を構成する複数の単位プリズム３２ａの頂部３２ｂ間における、高さ方向に関する距離（図５の符号「Ｄ２」参照）のうちの最大距離を示す。したがってサンプル１〜７及び９〜１５に関しては、後述の「高」で表される単位プリズム３２ａの頂部３２ｂと「低」で表される単位プリズム３２ａの頂部３２ｂと間の、高さ方向に関する距離によって、この「高さ差」が表される。なおサンプル８は、単位プリズム部３２を構成する全ての単位プリズム３２ａの頂部３２ｂが、高さ方向に関して同じ位置に存在するため、高さ差が「０．０μｍ」になる。

【0096】

また「プリズムシート（単位プリズム部）」の「パターン」の項目は、各プリズムグループＧｐを構成する複数の単位プリズム３２ａの配置パターンを示し、「高」は「高さ方向に関し、光源デバイス２８（単位光学要素部２４）から相対的に近い位置に頂部３２ｂが配置される単位プリズム３２ａ（図５の「第１単位プリズム３２ａ−Ｈ」参照）」を示し、「低」は「高さ方向に関し、光源デバイス２８（単位光学要素部２４）から相対的に遠い位置に頂部３２ｂが配置される単位プリズム３２ａ（図５の「第２単位プリズム３２ａ−Ｌ」参照）」を示し、「中」は「高さ方向に関し、「高」で表される単位プリズム３２ａの頂部の位置と「低」で表される単位プリズム３２ａの頂部の位置との間に頂部３２ｂが配置される単位プリズム３２ａ」を示す。したがって、例えば図５に示す単位プリズム部３２は、「プリズムシート（単位プリズム部）」の「パターン」の項目において「高−低」で表される。

【0097】

また図６の「耐損傷性」の項目は、主として光源デバイス２８の単位光学要素部２４（光源側単位光学要素２４ａ）の衝撃或いは摩擦の外力による損傷のしやすさを示す。耐損傷性の評価は、下記試験方法に基づいて、導光部２１と光学シートであるプリズムシート３０とを以下の耐損傷性試験方法にて試験の後、目視で導光部２１の単位光学要素部２４表面に付いた傷を評価した。評価結果は、「○」は単位光学要素部２４表面に傷を認め無かったことを示し、単位光学要素部２４が耐損傷性に優れており比較的損傷し難いと評価したことを示す。「×」は単位光学要素部２４表面に傷が認められ、単位光学要素部２４が外力によって比較的損傷しやすいことを示す。

【0098】

（耐損傷性試験方法）
図８は、本発明に於ける耐損傷性の試験方法を模式的に示した概略図である。図８に示すように、耐摩耗試験機の可動盤１１０上に試験片であるプリズムシート（光学シート）３０を本体部３１側が可動盤１１０側に位置するように設定し、当該試験片上において面積１２ｃｍ^２の導光部２１を介して荷重部１３０に２．４５Ｎ（２５０ｇｆ）の荷重をかけた。其の際に、導光部２１の単位光学要素部２４とプリズムシート３０の単位プリズム部３２とが互いに対面する向きとした。其の状態にて、可動盤１１０を速度５ｍｍ／ｓで２０秒間、図８の矢印１４０方向に移動させた。而る後、導光部２１を取り出し、其の単位光学要素部２４表面の傷の有無を目視により評価した。

【0099】

試験片は、得られた光学シートを長さ１５０ｍｍ、幅４０ｍｍに切断したものを用いた。

【0100】

測定装置は、テスター産業（株）製の商品名ＡＢ−３０１ 学振型摩擦堅牢度試験機を用いた。

【0101】

導光部２１は面積１２ｃｍ^２に切り出したものを用いた。

【0102】

顕微鏡は、（株）キーエンス社製の商品名デジタルマイクロスコープ ＶＨＸ−２００Ｎを用いた。

【0103】

尚、荷重部の底面は外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍのドーナツ状であり、底面積は２．３６ｃｍ^２である。

【0104】

また図６の「画質（光源デバイス）」の項目は、光源デバイス２８が画質に与える影響を示し、「○」は単位光学要素部２４から出射される光が視覚上均一に面発光されている光であることを示し、「×」は単位光学要素部２４から出射される光が視覚上不均一に面発光され実用上許容されないムラのある光であることを示し、「△」は単位光学要素部２４から出射される光が視覚上不均一に面発光されるが実用上許容される弱いムラのある光であることを示す。また図６の「画質（プリズムシート）」の項目は、プリズムシート３０が画質に与える影響を示し、「○」はプリズムシート３０（本体部３１）から出射される光の輝度が視覚上均一であることを示し、「×」はプリズムシート３０（本体部３１）から出射される光の輝度が視覚上不均一であることを示す。また図６の「ウェットアウト」の項目は、ウェットアウトの発生が視覚で確認されたか否かを示し、「○」はウェットアウトの発生が確認されなかったことを示し、「×」はウェットアウトの発生が確認されたことを示す。

【0105】

図６の表からも明らかなように、「光源デバイス２８の単位光学要素光源側の頂部２４ｂが、高さ方向に関して同じ位置に配置される場合（サンプル４及び１５参照）」や「プリズムシート３０の単位プリズム３２ａの頂部２４ｂが、プリズムシート３０及び光源デバイス２８の積層方向に関して同じ位置に配置される場合（サンプル８参照）」にはウェットアウトの発生が確認された。一方、「光源デバイス２８の光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂが、高さ方向に関して異なる位置に配置され」且つ「プリズムシート３０の単位プリズム３２ａの頂部２４ｂが、高さ方向に関して異なる位置に配置される」場合（サンプル１〜３、５〜７及び９〜１４参照）には、ウェットアウトの発生が確認されなかった。したがってウェットアウトの発生を防ぐ観点からは、「複数の光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂが同一平面上には位置せず」且つ「シート側単位光学要素である複数の単位プリズム３２ａの頂部３２ｂが同一平面上には位置しない」ように構成された面光源装置２０が好ましいことが分かる。

【0106】

また図６の「耐損傷性」の項目からも明らかなように、単位光学要素部２４（光源側単位光学要素２４ａ）の耐損傷性を向上させるには、各光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂに平坦部を設けることが好ましい（サンプル１〜１０及び１２〜１４の「頂部幅」の項目参照）。

【0107】

また図６の「画質（光源デバイス）」の項目からも明らかなように、光源デバイス２８から光を適切に面発光させるには、各光学要素グループＧｆを構成する複数の光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂ間における、高さ方向に関する最大距離を小さくすることが好ましい（サンプル１〜４、６〜１１及び１３〜１５の「光源デバイス（単位光学要素部）」の「高さ差」の項目参照）。特に、複数の光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂ間における、高さ方向に関する最大距離が「２μｍ」程度になると、光源デバイス２８の面発光が乱れ始め（サンプル３参照）、当該最大距離が「３μｍ」になると光源デバイス２８の面発光が乱れて画質に悪影響を及ぼすことが分かった（サンプル５参照）。また各光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂに形成される平坦部が大き過ぎると光源デバイス２８の面発光が乱れ、各光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂの幅が「２μｍ」程度以下であれば光源デバイス２８から光が適切に面発光されるが（サンプル１〜２、４、６〜１１及び１３〜１５参照）、各光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂの幅が「３μｍ」になると、光源デバイス２８の面発光が乱れて画質に悪影響を及ぼすことが分かった（サンプル１２参照）。

【0108】

また図６の「画質（プリズムシート）」の項目からも明らかなように、プリズムシート３０から出射する光の輝度ムラを防ぐには、各プリズムグループＧｐを構成する複数の単位プリズム３２ａの頂部３２ｂ間における、高さ方向に関する最大距離を小さくすることが好ましい（サンプル１〜８及び１０〜１５の「プリズムシート（単位プリズム部）」の「高さ差」の項目参照）。特に、複数の単位プリズム３２ａの頂部３２ｂ間における、高さ方向に関する最大距離が「２μｍ」程度以下であればプリズムシート３０から輝度ムラなく光を出射できるが、当該最大距離が「３μｍ」になるとプリズムシート３０から出射する光に輝度ムラが生じて画質に悪影響を及ぼすことが分かった（サンプル９参照）。

【0109】

以上説明したように、光学シートであるプリズムシート３０の単位プリズム部３２が光源デバイス２８の単位光学要素部２４に対面し、両者が相互に接触する逆プリズム型の面光源装置２０（画像表示装置１０）において、単位光学要素部２４を構成する複数の光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂ間の高さを不均一にしつつ、単位プリズム部３２を構成する複数の単位プリズム３２ａの頂部３２ｂ間の高さもまた不均一にすることで、ウェットアウトの発生を有効に防ぐことができる。

【0110】

特に、光源デバイス２８の各単光源側位光学要素２４ａの頂部２４ｂに平坦部又は湾曲部を設けつつ、「単位光学要素部２４を構成する複数の光源側単位光学要素２４ａの頂部２４ｂの位置の、高さ方向に関するばらつき」及び「単位プリズム部３２を構成する複数の単位プリズム３２ａの頂部３２ｂの位置の、高さ方向に関するばらつき」を特定の範囲に抑えることによって、光源デバイス２８は優れた耐損傷性を発揮しつつ良好な画質性能を発揮でき、またプリズムシート３０は良好な画質性能を発揮でき、さらに光源デバイス２８及びプリズムシート３０全体としてウェットアウトを有効に防げる。

【0111】

＜変形例＞
本発明は上述の実施形態及び実施例に限定されず、これらの実施形態及び実施例に種々の変形が加えられてもよい。

【0112】

例えば、各光源側単位光学要素２４ａの形状は特に限定されない。図７は、光源側単位光学要素２４ａの変形例を示す部分断面図である。各光源側単位光学要素２４ａは、例えば図７（ａ）に示すように逆レンチキュラーレンズ形状を有しつつ頂部２４ｂが尖っていてもよいし、図７（ｂ）に示すように逆レンチキュラーレンズ形状を有しつつ頂部２４ｂが湾曲形状（湾曲部）を有していてもよい。また各光源側単位光学要素２４ａは、必ずしも逆レンチキュラーレンズ形状を有している必要はなく、各光源側単位光学要素２４ａの側面２４ｃは平面であってもよいし、光源側単位光学要素２４ａ間の谷部（単位光学要素底部３６）は滑らかな曲面を形成しなくてもよい。

【0113】

また「光源デバイス２８の単位光学要素部２４を構成する全ての単光源側位光学要素２４ａ」及び「プリズムシート３０の単位プリズム部３２を構成する全ての単位プリズム３２ａ」が、上述の「ウェットアウトの発生を防ぐ」ための条件を満たす必要はない。「一部の複数光源側の単位光学要素２４ａ」及び「一部の複数の単位プリズム３２ａ」が、上述の「ウェットアウトの発生を防ぐための条件」を満たしていればよく、当該条件を満たす範囲においてはウェットアウトの発生を有効に防ぐことができる。

【0114】

また、上述の実施形態及び実施例では、光源デバイス２８上に積層する光学シートとしてプリズムシート３０を用いる例について説明したが、プリズムシート以外の光学シートを光源デバイス２８上に積層してもよい。例えば、単位プリズム３２ａの代わりに単位光学要素２４ａが円柱又は楕円柱の一部から成り稜線部を有するレンチキュラーレンズ等の単位光学要素が光源デバイス２８の光源側単位光学要素２４ａと接触する場合にも、上述の「ウェットアウトの発生を防ぐための条件」が満たされることで、ウェットアウトの発生を有効に防げる。

【0115】

本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。

【符号の説明】

【0116】

１０ 画像表示装置
１２ 液晶セル
１３ 上偏光板
１４ 下偏光板
１５ 画像表示パネル
２０ 面光源装置
２１ 導光部
２２ 基部
２３ 裏面プリズム部
２３ａ 単位裏面プリズム
２４ 単位光学要素部
２４ａ 光源側単位光学要素
２４ｂ 頂部
２４ｃ 側面
２６ 光源部
２８ 光源デバイス
３０ プリズムシート
３１ 本体部
３２ 単位プリズム部
３２ａ シート側単位光学要素である単位プリズム
３２ｂ 頂部
３３ 光拡散層
３６ 単位光学要素底部
３８ 単位プリズム底部
４０ 反射シート
４１ 機能性シート
１１０ 可動盤
１３０ 荷重部
Ｇｆ 光学要素グループ
Ｇｐ プリズムグループ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】