JP2011158836A - 光学シート、面光源装置、および、透過型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】集光機能と光拡散機能とが適度に配分された光学的機能を有効に発揮し得る光学シートを提供する。
【解決手段】シート状の本体部４５と、シート状の本体部４５の一方の面４６上に二次元配列された多数の第１単位形状要素５０と、シート状の本体部４５の一方の面４６上に配列された多数の第２単位形状要素５５と、を有している。第１単位形状要素５０は、本体部４５の一方の面４６上に隙間を空けて配列されている。一方、第２単位形状要素５５は、本体部４５の一方の面４６上のうちの第１単位形状要素５０の間に配置されている。また、光学シート４０の法線方向ｎｄに沿って単位形状要素５０，５５が設けられている側から光学シート４０を観察した場合、本体部４５の一方の面４６上において第１単位形状要素５０が占めている領域の割合が、１３〜７５％の範囲内となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光の進行方向を変化させる光学シートにおいて、とりわけ、優れた光学的機能を発揮し得る光学シートに関する。また、本発明は、このような光学シートを有する面光源装置および透過型表示装置に関する。

透過型表示装置に用いられる面光源装置は、光源と、光源からの光の進行方向を変化させるための多数の光学シート（光学フィルム）と、を有している。複数の光学シートの中には、光源からの光を拡散させて光源の像を隠す（目立たなくさせる）光拡散シートと、光の進行方向を正面方向へ絞り込み、正面方向輝度を向上させる集光シートと、が含まれている。そして、光拡散性能を調節された光拡散シートと、集光性能を調節された集光シートと、を適宜組み合わせて面光源装置を構成することにより、所望の正面方向輝度を有するとともに、所望の視野角を有し光源の像が目立たない透過型表示装置が作製されている。

光拡散シートとしては、光を等方拡散させる光拡散性粒子を含有した光学シートや、凹凸面（マット面）を有した光学シート等が、広く用いられている。

一方、集光シートとしては、線状に延びる単位形状要素（単位光学要素）をその長手方向に直交する方向に配列（いわゆるリニア配列）してなる光学シートが広く用いられている。単位形状要素は、その長手方向に直交する断面において、典型的には、三角形形状、楕円形状または円形状の断面形状を有している。このような集光シートは、正面方向輝度を集中的に向上させる機能だけでなく、光源の構成に起因した正面方向輝度の面内ばらつきを低減して光源の像を目立たなくさせる機能、および、正面方向を中心とした輝度の角度分布をなめらかに変化させる機能も有している。すなわち、このような集光シートは、光拡散機能も有している。例えば特許文献１に開示されているように、単位形状要素の断面形状が三角形形状である場合、一般的に、正面方向輝度を向上させる機能（集光機能）が強く発揮され、正面方向を中心とした輝度の角度分布をなめらかに変化させる機能は殆ど発揮しない。一方、単位形状要素の断面形状が楕円形状または円形状である場合には、輝度分布の変化をなめらかにするとともに輝度の面内分布を均一化させる機能（光拡散機能）が強く発揮されるようになる、とされている。
そして、特許文献１の集光シートは、断面形状が三角形の柱状単位形状要素と断面形状が楕円又は円の柱状単位形状要素とを交互に配列してなる。しかし、単に両単位形状要素を併用しても、光学性能は、光拡散機能及び集光機能とも、全面が断面三角形の単位形状要素のみの光学シートと全面が断面楕円又は円の単位形状要素のみの光学シートとの中間となり、中途半端な性能しか得られなかった。

また、特許文献２には、集光シートに含まれる三角柱状の各単位形状要素（プリズム体）上に、単位形状要素から突出した半球状の曲面を設けることが開示されている。特許文献２によれば、この突出した曲面により集光シートに光拡散機能を付与することができるとされている。そして、特許文献２では集光シートに優れた光拡散機能を付与することによって、面光源装置に組み込まれる光学シートの枚数の低減を図っている。

しかしながら、特許文献２の段落００３６，００５９，００６０等における記載からすると、特許文献２では、三角柱状の単位形状要素（プリズム体）の光学機能（主として集光機能）と、該三角柱状の単位形状要素の斜面上に突出した半球状の曲面の光学機能（主として光拡散機能）と、が単独で機能することのみを開示している。すなわち、特許文献２に開示された技術では、単位形状要素（プリズム体）の光学機能、突出した曲面の光学機能と、の相乗効果を期待することはできない。特許文献２では、突出した曲面は、各単位形状要素に対し、当該単位形状要素の延在方向に配列されている。其の為、該曲面が突出した部分では、三角柱の斜面による集光機能が阻害される。又、該半球状の曲面についても三角柱によって其の一部分が削り取られた形になる為、其の光拡散機能が低減する。したがって、集光機能と光拡散機能とのいずれを重視するかで、各単位形状要素の表面上における、突出した曲面が占める割合を調節することなる。すなわち、特許文献２での開示内容からすれば、特許文献２に開示された集光シートを用いることによって、面光源装置に組み込まれる光学シートの枚数の低減することができたとしても、当該面光源装置は、突出曲面を有していない通常の集光シートと、通常の光拡散シートとの２枚の光学シートを用いた通常の面光源装置と比較した優れた光学特性を呈することはできない、といったことが推察される。

なお、このような集光シートは、単位形状要素の配列方向に沿った面内において、光の進行方向を変化させることができる。そして、単位形状要素の配列方向が互いに直交するようにして二枚の集光シートを面光源装置に組み込むことにより、表示面上の直交する二方向（典型的には、鉛直方向および水平方向）に沿って輝度の分布を調節することができる。

その一方で、最近では、単位形状要素（単位光学要素）が異なる二方向にランダムまたは規則的に配列されてなるフライアイレンズ（蠅の目レンンズ）が注目を浴びている（例えば、特許文献３）。このフライアイレンズを有する光学シート（フライアイレンズシート）によれば、原理的には、複数の光学シートを用いることなく、一枚の光学シートにより、表示面上の二方向（典型的には、鉛直方向および水平方向）において、透過光を集光および拡散させることが可能となる。面光源装置に組み込まれる光学シートの枚数の低減は、面光源装置の製造コストの削減に直結する点において、非常に好ましい。

しかしながら、現状において用いられているフライアイレンズシートの集光機能および光拡散機能は、いずれも十分なレベルまで達していない。結果として、二枚以上のフライアイレンズシートが、面光源装置に組み込まれ、面光源装置の製造コスト削減を実現できていない。

特許第３３０９１７３号公報 特開２００８−７０４５６号公報 特開２００６−３０１５８２号公報

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、集光機能と光拡散機能とが適度に配分された光学的機能を有効に発揮し得る光学シートを提供することを目的とする。また、本発明は、このような光学シートを含んだ面光源装置および透過型表示装置を提供することを目的とする。

本発明による光学シートは、シート状の本体部と、前記本体部の一方の面上に二次元配列された複数の第１単位形状要素と、前記本体部の前記一方の面上に配列され、前記本体部のシート面上の一方向と平行に延びる複数の第２単位形状要素と、を備え、前記第１単位形状要素は、前記本体部の前記一方の面上に、隙間を空けて配列され、前記第２単位形状要素は、前記本体部の前記一方の面上のうちの前記第１単位形状要素の間に配置され、前記一方の面への法線方向から観察した場合に、前記一方の面上において前記第１単位形状要素が占めている領域の割合は、１３〜７５％の範囲内であることを特徴とする。

本発明による光学シートにおいて、前記本体部のシート面への法線方向と平行な断面において、前記第１単位形状要素は、楕円または円の一部分に相当する形状を有していてもよい。また、前記本体部のシート面への法線方向と平行な断面であって前記一方向と直交する断面において、前記第２単位形状要素は、三角形形状となっていてもよい。さらに、前記本体部の前記一方の面からの前記第２単位形状要素の突出高さは、前記本体部の前記一方の面からの前記第１単位形状要素の突出高さの９／１０以下であってもよい。

本発明による光学シートにおいて、前記複数の第１単位形状要素は、前記本体部のシート面上の第１方向に沿って一定のピッチで配列されているとともに、前記本体部のシート面上の第２方向に沿っても前記一定のピッチで配列されていてもよい。この場合、前記第１方向は、前記第２方向に対して６０°傾斜していてもよい。

本発明による光学シートにおいて、前記複数の第１単位形状要素は、前記本体部のシート面上の第１方向に沿って一定のピッチで配列されているとともに、前記本体部のシート面上の第２方向に沿っても前記一定のピッチで配列されていてもよい。この場合、前記第１方向は、前記一方向に対して直交しており、且つ、前記第２方向に対して６０°傾斜していてもよい。

本発明による光学シートにおいて、前記第１単位形状要素は前記本体部の前記一方の面上に規則的な配列で設けられていてもよい。このような本発明による光学シートにおいて、前記本体部の前記一方の面上において前記第１単位形状要素が一定のピッチで配列されている方向のうちの最短ピッチでの配列方向は、前記一方向に直交する前記第２単位形状要素の配列方向と交差していてもよい。また、このような本発明による光学シートにおいて、前記本体部の前記一方の面上において前記第１単位形状要素が一定のピッチで配列されている複数の方向は、すべて、前記一方向に直交する前記第２単位形状要素の配列方向と交差していてもよい。

あるいは、本発明による光学シートにおいて、前記第１単位形状要素は、前記本体部の前記一方の面上に不規則な配列で設けられていてもよい。このような本発明による光学シートにおいて、前記第１単位形状要素の前記一方の面上における各配置位置は、前記本体部の前記一方の面上に規則的な配列で位置決めされた基準点の位置、または、前記基準点から別の第１単位形状要素と接触しないようにずらされた位置に、それぞれ、決定されていてもよい。このような本発明による光学シートにおいて、前記本体部の前記一方の面上において前記基準点が一定のピッチで配列されている方向のうちの最短ピッチでの配列方向は、前記一方向に直交する前記第２単位形状要素の配列方向と交差していてもよい。また、このような本発明による光学シートにおいて、前記本体部の前記一方の面上において前記基準点が一定のピッチで配列されている複数の方向は、すべて、前記一方向に直交する前記第２単位形状要素の配列方向と交差していてもよい。

本発明による面光源装置は、光源と、前記光源からの光を受ける上述したいずれかの光学シートと、を備えることを特徴とする。

本発明による面光源装置が、断面三角形形状の複数の単位形状要素を有する集光シートをさらに備えるようにしてもよい。

また、本発明による面光源装置が、前記光学シートの出光側に配置された偏光分離フィルムをさらに備えるようにしてもよい。

本発明による透過型表示装置は、透過型表示部と、前記透過型表示部に対向して配置された上述したいずれかの面光源装置と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、集光機能と光拡散機能とが適度に配分された光学的機能を有効に発揮し得る光学シートを提供することができる。

図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、透過型表示装置および面光源装置の概略構成を示す断面図である。 図２は、図１の面光源装置に組み込まれた光学シートを示す上面図である。 図３は、図２の光学シートの作用を説明するための図であって、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った光学シートの断面図である。 図４は、図３に対応する断面において、図２の光学シートに含まれる単位形状要素の作用を説明するための図である。 図５は、光学シートの製造方法および光学シートの成型装置を説明するための模式図である。 図６は、図５の成型装置に組み込まれた成型用型を模式的に示す斜視図である。 図７は、光学シートの成型方法を説明するための断面図である。 図８Ａは、巻き取られた状態の光学シートからなるロール体を示す図である。 図８Ｂは、ロール体の断面の一部を拡大して示す図である。 図９は、図２に対応する図であって、光学シートの一変形例を示す図である。 図１０は、図２に対応する図であって、光学シートの他の変形例を示す図である。 図１１は、図２に対応する図であって、光学シートのさらに他の変形例を示す図である。 図１２は、図２に対応する図であって、光学シートのさらに別の変形例を示す図である。 図１３は、光学シートに含まれる第２単位形状要素の変形例を示す断面である。 図１４は、図１に対応する図であって、実施例に係る透過型表示装置の構成を説明するための図である。 図１５は、実施例１乃至３および比較例１乃至３に係る光学シートの構成および評価結果を説明する表である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

図１乃至図７は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図１は、透過型表示装置および面光源装置の概略構成を示す断面図であり、図２は、光学シートの上面図であり、図３および図４は光学シートのシート面への法線方向に沿った断面図である。

図１に示された透過型表示装置１０は、透過型表示部１５と、透過型表示部１５の背面側に配置され透過型表示部１５を背面側から面状に照らす面光源装置２０と、を備えている。透過型表示部１５は、例えば、液晶表示パネル（ＬＣＤパネル）から構成され、この場合、透過型表示装置１０は液晶表示装置として機能する。ここでＬＣＤパネルとは、ガラス等からなる一対の支持板と、支持板間に配置された液晶と、液晶分子の配向を一つの画素を形成する領域毎に電場によって制御する電極と、を有するパネルである。支持板間の液晶分子は、一つの画素を形成する領域毎にその配列を変化させられ得るようになっている。この結果、液晶表示パネル１５は面光源装置２０からの均一な面内輝度分布の面状光を画素毎に透過させるか又は遮断し、画像を形成する為のシャッターとして機能するようになる。

一方、面光源装置２０は、図１に示すように、光源２５と、光源２５からの光をその進行方向を偏向して透過させる光学シート４０と、光学シート４０の出光側に配置された偏光分離フィルム３５と、を有している。また、光学シート４０の入光側には、光を拡散させる光拡散シート３８が設けられている。面光源装置２０は、例えばエッジライト（サイドライト）型等の種々の形態で構成され得るが、本実施の形態においては、直下型のバックライトユニットとして構成されている。このため、光源２５は光学シート４０の入光側において光学シート４０と対面するようにして配置されている。また、光源２５は、光学シート４０の側に開口部（窓）を形成された箱状の反射板２８によって背面側から覆われている。

なお、「出光側」とは、進行方向を折り返されることなく光源２５から光学シート４０等を経て観察者へ向かう光の進行方向における下流側（観察者側、図１、図３および図４においては上側）のことであり、「入光側」とは、進行方向を折り返されることなく光源２５から光学シート４０等を経て観察者へ向かう光の進行方向における上流側のことである。

また、本件において、「シート」、「フィルム」、「板」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。

さらに、本件において「シート面（フィルム面、板面）」とは、対象となるシート状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材の平面方向と一致する面（凹凸面の場合は包絡面にも相当）のことを指す。そして、本実施の形態においては、光学シート４０のシート面、偏光分離フィルム３５のフィルム面、光拡散シート３８のシート面、面光源装置１５の発光面、および、透過型表示装置１０の表示面は、互いに平行となっている。さらに、本願において「正面方向」とは、光学シート４０のシート面に対する法線の方向ｎｄ（図３参照）であり、また、面光源装置２０の発光面の法線方向等にも一致する。

光源２５は、例えば、線状の冷陰極管等の蛍光灯や、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）や白熱電球、面状のＥＬ（電場発光体）等の種々の態様で構成され得る。本実施の形態においては、図１および図３（二点鎖線）に示すように、光源２５は、線状に延びる複数の冷陰極管を有している。反射板２８は、光源２５からの光を光学シート４０側へ向けるための部材であり、反射板２８の少なくとも内側表面は、例えば金属等の高い反射率を有する材料からなっている。

偏光分離フィルム３５は、入射光の偏光状態に基づいて、入射光のうち特定の偏光成分を透過させるとともに、その他の偏光成分を反射して再び光源側へ戻す機能を有したシート状部材である。輝度の向上に役立ち得る偏光分離フィルム３５として、米国３Ｍ社から入手可能な「ＤＢＥＦ」（登録商標）を用いることができる。また、「ＤＢＥＦ」以外にも、韓国Shinwha Intertek社から入手可能な高輝度偏光シート「ＷＲＰＳ」や、あるいは、ワイヤーグリッド偏光子等を、偏光分離フィルム３５として用いることができる。

光拡散シート３８は、入射光を拡散させ、好ましくは入射光を等方拡散させ、光源２５の構成に応じた輝度ムラ（光源の像、管ムラとも云う）を緩和し、輝度の面内分布を均一化させるためのシート状部材である。このような光拡散シート３８として、基部と、基部内に分散され光拡散機能を有した光拡散性粒子と、を含むシートが用いられ得る。一例として、反射率の高い材料から光拡散性粒子を構成することにより、あるいは、基部をなす材料とは異なる屈折率を有する材料から光拡散性粒子を構成することにより、光拡散性粒子に、光拡散機能を付与することができる。

次に、光学シート４０について説明する。

図２および図３に示すように、光学シート４０は、シート状の本体部４５と、シート状の本体部４５の一方の面４６上に二次元配列された多数の第１単位形状要素（第１単位光学要素）５０と、シート状の本体部４５の一方の面４６上に配列された多数の第２単位形状要素（第２単位光学要素）５５と、を有している。図２に示すように、第１単位形状要素５０は、本体部４５の一方の面４６上に隙間を空けて配列されている。一方、第２単位形状要素５５は、本体部４５の一方の面４６上のうちの第１単位形状要素５０の間に配置されている。そして、本実施の形態においては、本体部４５の一方の面４６の全領域が、第１単位形状要素５０または第２単位形状要素５５によって覆われている。さらに詳細には、本体部４５の一方の面４６のうちの一部の領域が第１単位形状要素５０によって覆われ、本体部４５の一方の面４６のうちの前記一部の領域以外のその他の全領域が、第２単位形状要素５５によって覆われている。このような第１単位形状要素５０および第２単位形状要素５５の配置によれば、光学シート４０へ入射した光が、光学的作用を及ぼされることなく、光学シート４０の出光面から出射すること、いわゆる「素抜け」を防止することができる。

本実施の形態においては、図３および図４に示すように、本体部４５は、前記一方の面４６に対向する他方の面４７として、光学シート４０の入光側面４１をなす平滑な面を有している。なお、本願で用いる「平滑」とは、光学的な意味合いでの平滑を意味するものである。すなわち、ここでは、或る程度の割合の可視光が、光学シート４０の入光側面４１（本体部４５の他方の面４７）においてスネルの法則を満たしながら屈折するようになる程度を意味している。したがって、例えば、本体部４５の他方の面４７（光学シート４０の入光側面４１）の十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳＢ０６０１）が最短の可視光波長（０．３８μｍ）以下となっていれば、十分、平滑に該当する。

次に、第１単位形状要素５０について説明する。多数の第１単位形状要素５０は、本体部４５の一方の面４６上に二次元配列されて、フライアイレンズを構成するようになっている。本願におけるフライアイレンズとは、蝿の目レンズとも呼ばれ、平面上の異なる二方向のそれぞれに、規則的な間隔または非規則的（ランダム）な間隔で二次元配列された多数の単位レンズを有するレンズ部材のことを意味している。

一例として、図２に示す態様では、多数の第１単位形状要素５０が、本体部４５の一方の面４６上に規則的に配列されている。図２に示す例において、多数の第１単位形状要素５０の平面内に於ける配列は、各第１単位形状要素５０の面４６上への射影に相当する合同な円を、最密に平面充填した構造から各円同士を離した配列を以って、本体部４５の一方の面４６上に配列されている。即ち、一つの第１単位形状要素５０が、等間隔を空けて円周状に６回対称に配置された六つの第１単位形状要素５０によって周囲から取り囲まれるようになっている。これは所謂結晶に於ける２次元の六方最密充填構造から各第１単位形状要素５０を離間した配列に対応する。言い換えると、多数の第１単位形状要素５０は、６０°の角度で互いに対して傾斜した本体部４５の一方の面４６上の異なる二つの方向に、共通の一定ピッチで、配列されている。つまり、図２に示すように、多数の第１単位形状要素５０は、本体部４５のシート面上の第１方向ｄ１に沿って一定のピッチで配列されているとともに、本体部４５のシート面上の第２方向ｄ２に沿っても一定のピッチで配列されており、この第１方向ｄ１と第２方向ｄ２とは互いに対して６０°の角度だけ傾斜している。
さらに言い換えると、本体部４５の一方の面４６上において、最も近接した三つの第１単位形状要素５０の配置中心５１が、本体部４５の一方の面４６上で、正三角形の頂点上にそれぞれ位置するように、多数の第１単位形状要素５０が配列されている。

なお、図２に図示する例においては、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄから観察した場合に、各光源２５の長手方向ｄａと、第１単位形状要素５０の配列方向の一つｄ１が、直交するようになっている。

また、本実施の形態においては、図３に示すように、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄに平行である断面において、各第１単位形状要素５０は、出光側に突出する円の一部分または出光側に突出する楕円の一部分に相当する形状を有している。さらに詳細には、各第１単位形状要素５０は、回転楕円体の一部に相当する形状または球体の一部に相当する形状を有する単位レンズとして、形成されている。さらに、本体部４５のシート面への法線方向ｎｄと平行な断面であって且つ第２単位形状要素５５の配列方向と平行な断面（以下において、「主切断面」とも呼ぶ）、すなわち、図３および図４に示す断面において、本体部４５の一方の面４６に沿った第１単位形状要素５０の幅Ｗ１は、法線方向ｎｄに沿った一方の面４６からの第１単位形状要素５０の高さＨ１以上の長さとなっている（すなわち、Ｗ１≧Ｈ１）。この結果、図３および図４に示されているように、光学シート４０の主切断面において、第１単位形状要素５０の頂部付近における輪郭は、法線方向ｎｄに対して、大きく傾斜するようになる。

なお、第１単位形状要素５０の断面形状が楕円の一部分に相当する場合、正面方向を中心として対称的な輝度の角度分布を確保するという観点から、当該断面楕円形状の長軸または短軸のいずれかが光学シート４０のシート面への法線方向（つまり、正面方向）ｎｄと平行に延びていることが好ましい。

なお、上述したように、光源２５は線状に延びる複数の冷陰極管から構成されている。
一方、第１単位形状要素５０からなるフライアイレンズは、単位レンズ（第1単位形状要素５０）が面４６内に於いて、円対称、等方的である為、光学シート４０のシート面上の任意の方向に沿った面内において、光の進行方向を同様に変化させることができる。したがって、細長状の光源２５の長手方向ｄａ（図２参照）や光源２５の配列方向（ｄａと直交方向）を考慮することなく第１単位形状要素５０の配列方向を設定したとしても、光源２５の配列方向に沿った面内で光の進行方向を同様に且つ等方的に変化させることが可能となる。これにより、光源２５の配列構成に起因して生ずる輝度の面内ばらつき（管むら）を低減し、光源２５の配列構成に応じて視認されるようになる光源の像（ライトイメージ）を目立たなくさせることができる。

第１単位形状要素５０の具体例として、本体部４５の一方の面４６上における第１単位形状要素５０の配置ピッチＰ１（図２参照）を１０μｍ〜４００μｍとすることができる。また、本体部４５の一方の面４６上での第１単位形状要素５０の配列方向に沿った、第１単位形状要素５０の底面の幅Ｗ１（図２参照）を１０μｍ〜２００μｍとすることができる。さらに、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄに沿った本体部４５の一方の面４６からの第１単位形状要素５０の突出高さＨ１（図４参照）を５μｍ〜１００μｍとすることができる。なお、図示する例において、多数の第１単位形状要素５０は互いに同一に構成されている。

なお、本実施の形態においては、光学シート４０の法線方向ｎｄに沿って単位形状要素５０，５５が設けられている側から光学シート４０を観察した場合、本体部４５の一方の面４６上において第１単位形状要素５０が占めている領域の割合（以下において、単に「充填率」とも呼ぶ）が１３〜７５％の範囲内となるように、第１単位形状要素５０が一方の面４６上に設けられている。この充填率は、言い換えると、第１単位形状要素５０の出光側面のうちの第２単位形状要素５５によって覆われていない部分を、光学シート４０の法線方向ｎｄに沿って一方の面４６へ投影した領域の、一方の面４６に対する面積比に相当する。

第１単位形状要素５０の配置ピッチＰ１、幅Ｗ１および高さＨ１等は、この充填率の条件を満たすように設定される。実際の充填率の特定においては、例えば顕微鏡により観察された光学シート４０の出光面上の一区画であって、第１単位形状要素５０の配置ピッチＰ１や幅Ｗ１等を考慮した上で全体の充填率を反映し得ると期待される面積を持つ一区画（例えば、上述の寸法例で構成された第１単位形状要素を含む光学シートにおいては、１ｍｍ×１ｍｍの部分）についての充填率を算出し、算出された値を当該光学シートの充填率として取り扱うようにしてもよい。

次に、第２単位形状要素５５について説明する。多数の第２単位要素５５は、リニアアレイプリズム部を構成するようになっている。本実施の形態においては、図２に示すように、多数の第２単位形状要素５５は、一方向に直線状に延びている。且つ、各第２単位形状要素５５はその延びる方向（前記一方向）に直交した他方向に隙間無く並べて配列され直線状に延びている。なお、図示する例においては、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄから観察した場合に、第２単位形状要素５５は、第１単位形状要素５０の一つの配列方向ｄ１に直交して、各光源２５の長手方向ｄａと平行に延びている。

本実施の形態においては、図３および図４に示すように、第２単位形状要素５５の配列方向に平行であるとともに光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄにも平行である断面（第２単位形状要素５５を基準とした主切断面とも呼ぶ）において、各第２単位形状要素５５は、出光側に突出する三角形形状となっている。すなわち、各第２単位形状要素５５はいわゆる三角柱の単位プリズムとして形成されている。そして、正面方向輝度を集中的に向上させるという観点からは、当該断面形状がとりわけ二等辺三角形形状であるとともに、等辺の間に位置する頂角が本体部４５の一方の面４６から出光側に突出するように、各第２単位形状要素５５が構成されていることが好ましい。

第２単位形状要素５５の具体例として、本体部４５の一方の面４６上での第２単位形状要素５５の配列方向に沿った、第２単位形状要素５５の底面の幅Ｗ２（図４参照）を１μｍ〜２００μｍとすることができる。また、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄに沿った本体部４５の一方の面４６からの第２単位形状要素５５の突出高さＨ２（図４参照）を０．５μｍ〜１００μｍとすることができる。なお、図示する例において、多数の第２単位形状要素５５は互いに同一に構成されている。さらに、第２単位形状要素５５の断面形状が二等辺三角形状である場合には、正面方向輝度を集中的に向上させる観点から、等辺の間に位置するとともに出光側に突出する頂角の角度θ（図４参照）が、８０°以上１２０°以下となっていることが好ましく、９０°であればさらに好ましい。

なお、本明細書における「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や、三角形形状と同様に光学的機能を期待することが可能な略三角形形状など、例えば、三角形の頂点が丸くなっている形状や、三角形の頭部が切断されている形状（截頭三角形）等を含む。同様に、本明細書において用いる、その他の形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、「円」、「楕円」、「平行」、「直交」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。

さらに、図３および図４に示すように、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄに沿った本体部４５の一方の面４６からの第２単位形状要素５５の突出高さＨ２は、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄに沿った本体部４５の一方の面４６からの第１単位形状要素５０の突出高さＨ１よりも低くなっている。この結果、本体部４５の一方の面４６上において、各第２単位形状要素５５は、第１単位形状要素５０によって分断されており、第２単位形状要素５５の長手方向に沿って隣り合う二つの第１単位形状要素５０の間を延びている。具体的には、後述する作用効果を期待する上で、第２単位形状要素５５の突出高さＨ２が、第１単位形状要素５０の突出高さＨ１の９／１０以下であり１／１０以上となっていることが好ましい。

また一般的に、断面三角形状を維持しながら線状に延びる単位プリズムの頂部が他のシート状部材と接触する場合、単位プリズムの頂部が削れる、干渉縞が視認されやすくなる、といった種々の不具合が生じる。その一方で、本実施の形態のように、線状のプリズムからなる第２単位形状要素５５の突出高さＨ２が、フライアイレンズを構成する第１単位形状要素４５の突出高さＨ１よりも低くなっている場合には、このような不具合を解消することができる。

次に、以上のような構成からなる光学シート４０の製造方法の一例について説明する。

以下の例においては、図５に示すような成型装置６０を用いた賦型によって、第１単位形状要素５０と第２単位形状要素５５とを一体的にシート材４８上に形成することができる。第１単位形状要素５０および第２単位形状要素５５の形成に用いる材料としては、成型性が良好であるとともに入手が容易であり且つ優れた光透過性を有する樹脂（一例として、硬化物の屈折率１．５７の透明な多官能ウレタンアクリレートオリゴマーとジペンタエリスリトールヘキサアクリレート系モノマーとの組成物の架橋硬化物）が好適に用いられる。

まず、成型装置６０について説明する。図５に示すように、成型装置６０は、略円柱状の外輪郭を有した成型用型７０を有している。図６に示すように、成型用型７０の円柱の外周面（側面）に該当する部分に円筒状の型面（凹凸面）７２が形成されている。円柱状からなる成型用型７０は、円柱の外周面の中心を通過する中心軸線ＣＡ、言い換えると、円柱の横断面の中心を通過する中心軸線ＣＡを有している。そして、成型用型７０は、中心軸線ＣＡを回転軸線として回転しながら（図５参照）、成型品としての光学シート４０を成型するロール型として構成されている。

図６に示すように、型面７２には、光学シート４０の第１単位形状要素５０に対応する凹部７４と、第２単位形状要素５５に対応する溝７６と、が形成されている。溝７６は、型面７２の中心軸線ＣＡを中心として円周状に延びている、あるいは、型面７２の中心軸線ＣＡを中心として螺旋状に延びている。いずれの場合においても、溝７６は、型面７２の中心軸線ＣＡに対して概ね垂直な方向（中心軸線に対する溝７６の角度は、９０°±１×１０−２ °程度）に延びている。凹部７４は、例えばフォトリソグラフィ技術を利用したエッチングにより、例えば、中空の鉄芯表面に銅層を被覆して成る円筒状基材または円柱状基材の円周面上の所望の位置に形成され得る。その後、例えば切削バイトを用いた切削加工により、凹部７４が形成された円筒状基材または円柱状基材の円周面上に、凹部７４を横切るようにして延びる溝７６を形成することができる。

図５に示すように、成型装置６０は、帯状に延びるシート材（成型用基材シート）４８を供給する成型用基材供給装置６２と、供給されるシート材４８と成型用型７０の型面７２との間に流動性を有した材料４９を供給する材料供給装置６４と、シート材４８と成型用型７０の凹凸面７２との間の材料４９を硬化させる硬化装置６６と、をさらに有している。硬化装置６６は、硬化対象となる材料４９の硬化特性に応じて適宜構成され得る。

次に、このような成型装置６０を用いて光学シート４０を作製する方法について説明する。まず、成型用基材供給装置６２から、例えば透明性を有した樹脂からなるシート材４８が供給される。供給されたシート材４８は、図５に示すように、成型用型７０へと送り込まれ、成型用型７０と一対のローラ６８とによって、型７０の凹凸面７２と対向するようにして保持されるようになる。

また、図５に示すように、シート材４８の供給にともない、シート材４８と成型用型７０の型面７２との間に、材料供給装置６４から流動性を有する材料４９が供給される。ここで、「流動性を有する」とは、成型用型７０の型面７２へ供給された材料４９が、型面７２の凹部７４および溝７６内に入り込み得る程度の流動性を有することを意味する。なお、供給される材料４９としては、成型に用いれ得る種々の既知な材料を用いることができる。以下に示す例においては、材料供給装置６４から電離放射線硬化型樹脂が供給される例について説明する。電離放射線硬化型樹脂としては、例えば、紫外線（ＵＶ）を照射されることにより硬化するＵＶ硬化型樹脂や、電子線（ＥＢ）を照射されることによって硬化するＥＢ硬化型樹脂を選択することができる。

ところで、従来、単位形状要素を二次元配列してなるフライアイレンズを賦型により作製する場合、単位形状要素の充填率によらず、単位形状要素に気泡が形成されること、あるいは、単位形状要素の表面に凹陥部が形成されてしまうといた不具合が生じやすかった。このことからすると、本実施の形態による光学シート４０の第１単位形状要素５０にも、気泡や凹陥部が形成されてしまうといった不具合の発生が予想されたが、本件発明者らが実験を行ったところ、このような不具合の発生は効果的に抑制された。このようにフライアイレンズの単位レンズと同様に二次元配列された第１単位形状要素５０への気泡や凹陥部等の形成を効果的に抑制することが可能となるメカニズムは明らかではないが、以下にその一要因と考えられ得るメカニズムについて説明する。

以上に説明してきた製造方法においては、型面７２に形成された溝７６が、型面７２上において、成型用型６０の中心軸線ＣＡに対して略垂直な方向に延びている。したがって、図７に示すように、材料供給装置６４から供給される材料４９は、成型用型７０により作製されるようになる光学シート４０の第２単位形状要素５５の長手方向（前記一方向であって、図７における紙面の左右方向）に対応する方向に沿うようにして、成型用型７０上に充填されていく。つまり、第２単位形状要素５５を形成するための溝７６に沿って材料４９が供給されていく。

上述したように、この溝７６は、第１単位形状要素５０を形成するための凹部７４内を通過して延びている。このため、型７０の凹部７４内に材料４９が入り込む際に、それまで凹部７４内を埋めていた気体（典型的には空気）が、材料の供給にともなって当該凹部７４内から溝７６内へ移動しやすくなっている。すなわち、型７０の凹部７４内に材料４９を充填する際に凹部７４内の気泡が特定の経路をたどって凹部７４内から抜け出す傾向がつくり出される。この結果、型面７２内に充填された材料４９中に、気泡が混入してしまうことを効果的に防止することができるものと想定される。ただし、本件発明は以上の推定メカニズムに限定されるものではない。

なお、本件発明者らが実験を重ねたところ、このような型７０内からの気体の排出を促進する上で、第２単位形状要素５５の突出高さＨ２を、第１単位形状要素５０の突出高さＨ１の１／１０以上に設定することが有効であることが知見された。

その後、成型用シート材４８は、型７０の型面７２との間を電離放射線硬化型樹脂によって満たされた状態で、硬化装置６６に対向する位置を通過する。このとき、硬化装置６６からは、電離放射線硬化型樹脂４９の硬化特性に応じた電離放射線が放射されており、電離放射線はシート材４８を透過して電離放射線硬化型樹脂４９に照射される。この結果、型面７２の凹部７４内および溝７６内に充填されていた電離放射線硬化型樹脂が硬化して、硬化した電離放射線硬化型樹脂からなる第１単位形状要素５０および第２単位形状要素５５がシート材４８上に形成されるようになる。

その後、図５に示すように、シート材４８が型７０から離間し、これにともなって、型面７２の凹部７４内および溝７６内に成型された単位形状要素５０，５５がシート材４８とともに型７０から引き離される。この結果、上述した光学シート４０が得られる。

成型された単位形状要素５０，５５（硬化した材料４９）を型７０から抜く工程において、単位形状要素５０，５５（硬化した材料４９）は、成型された第２単位形状要素５５の長手方向（前記一方向）に沿うようにして、型７０からしだいに引き離されていくようになる。上述したように、第２単位形状要素５５は第１単位形状要素５０と一体的に成型されて長細く延びている。したがって、このような方法によれば、成型された第２単位形状要素５５および第１単位形状要素５０の離型がスムースに行われるようになり、成型された第２単位形状要素５５および第１単位形状要素５０に亀裂が生じることや、成型された第２単位形状要素５５および第１単位形状要素５０がシート材４８上から剥がれてしまうこと等を、効果的に防止することができる。

なお、図７に示された例において、シート材４８は型７０の表面に接触していない。この結果、図７に示すように作製された光学シート４０の本体部４５は、シート材４９とシート状に硬化した材料４８とから構成されるようになる。このような方法によれば、成型された第２単位形状要素５５および第１単位形状要素５０が、離型時に、型７０内に部分的に残留してしまうことを効果的に防止することができる。

以上のようにして、ロール型として構成された成型用型７０がその中心軸線ＣＡを中心として一回転している間に、流動性を有した材料４９を型７０内に供給する工程と、型７０内に供給された材料４９を型７０内で硬化させる工程と、硬化した材料４９を型７０から抜く工程と、が型７０の型面７２上において順次実施されていき、光学シート４０が得られる。この際、第２単位形状要素５５の長手方向（前記一方向）が、機械方向に沿うようしてこのような光学シート４０を成型することによって、光学シート４０への気泡の混入、および、光学シート４０の表面への穴の形成を、効果的に抑制することができる。このため、得られた光学シート４０は、期待された所望の光学的特性を発揮することができるようになる。また、型７０内からの気泡の排出が促進されるため、二次元配列された第１単位形状要素５０を含んだ光学シート４０を通常のフライアイレンズシートよりも高速で効率よく生産することも可能となる。これにより、第１単位形状要素５０を含む光学シート４０の製造コストを削減することが可能となる。なお、光学シート４０を成型するための型７０の製造コストは、断面三角形形状を有した単位プリズムを含む従来のプリズムシートを成型するための型や、通常のフライアイレンズシートを成型するための型の製造コストから大幅に上昇することはない。

ただし、以上のような賦型法による光学シート４０の作製は一例に過ぎず、例えば押し出し成型法や転写成型法等の成型法や、その他の製造方法によって、光学シート４０を作製してもよい。

このようにして製造された光学シート４０は、最終的な大きさに切断された枚葉状の部材として多数重ね合わされた状態で、あるいは、最終的な大きさに切断される前のウェブ状の部材として巻き取られた状態で、取り扱われること（例えば、輸送されること）がある。例えば図８Ａに示すように、ウェブ状の光学シート４０を巻取軸８１に巻き取ることにより形成されたロール体８０の状態で輸送される。なお、このようなロール体８０の状態で輸送が行われる場合、コンテナなどに積載されたロール体８０は、巻取軸８１のみが支持された状態、いわゆる宙吊り状態で輸送される。このように宙吊り状態とすることにより、ロール体８０が自重により変形するのを防ぐことができ、これによって、光学シート４０が損傷するのを防ぐことができる。

ところで、ロール体８０の状態においては、図８Ｂに示すように、巻き取られている光学シート４０ａの単位形状要素５０，５５が、当該光学シート４０ａの外側にある光学シート４０ｂの入光側面４１に当接することになる。このため、輸送時の振動や外力等が発生した際、内側の光学シート４０ａの単位形状要素５０，５５により外側の光学シート４０ｂの入光側面４１が傷つけられることが考えられる。そのような損傷を防ぐため、図８Ｂに示すように、内側の光学シート４０ａと外側の光学シート４０ｂとの間に保護シート８２を介在させてもよい。

次に、以上のような光学シート４０、面光源装置２０および透過型表示装置１０の作用について説明する。

まず、透過型表示装置１０および面光源装置２０の全体的な作用について説明する。

図１に示す如く、光源２５で発光された光は、直接または反射板２８で反射した後に観察者側に進む。観察者側に進んだ光は、光拡散シート３８で等方拡散された後に、光学シート４０に入射する。光学シート４０において、光の進行方向と正面方向（光学シート４０のシート面への法線方向）ｎｄとによってなされる角度が、主として、０°に近付くように、光が集光される。また、光学シート４０においては、輝度の角度分布が滑らかに変化するように、並びに、輝度の面内分布が均一化するように、光が拡散するようになる。なお、光学シート４０の作用については、後に詳述する。

光学シート４０を出光した光は、その後、偏光分離フィルム３５を透過する。透過型表示部１５は、面光源装置２０からの光を画素毎に選択的に透過させる。これにより、透過型表示装置１０の観察者が、映像を観察することができるようになる。

次に、光学シート４０の作用についてさらに詳述する。

まず、フライアイレンズをなすようになる第１単位形状要素（単位レンズ）５０による作用について説明する。図３および図４に示すように、光学シート４０の第１単位形状要素５０から出射する光Ｌ３１，Ｌ４１−Ｌ４４は、第１単位形状要素（単位レンズ）５０の出光側面（レンズ面）において屈折する。この屈折により、正面方向ｎｄから傾斜した方向に進む光Ｌ３１，Ｌ４１−Ｌ４４の進行方向（出射方向）は、光学シート４０へ入射する際における光の進行方向と比較して、主として、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄに対する角度が小さくなる側へ曲げられる（図３のＬ３１や図４のＬ４１等を参照）。このような作用により、上述したように、第１単位形状要素５０は、透過光の進行方向を正面方向ｎｄ側に絞り込むことができる。すなわち、第１単位形状要素５０は、透過光に対して集光作用を及ぼすようになる。

なお、光学シート４０の光源２５から離れた領域、言い換えると、光学シート４０のうちの、隣り合う二つの光源２５の中間点に対面する領域へ光源２５から直接入光する光は、正面方向ｎｄから大きく傾斜した方向に進む（図３の光Ｌ３１を参照）。そして、上述した第１単位形状要素５０の集光作用は、このように正面方向ｎｄから大きく傾斜して進む光に対して、主として集光作用を及ぼすようになる。この結果、輝度が低下しやすくなる傾向にある光源から離れた領域において、輝度を向上させることが可能となる。

また、図３に示すように、光学シート４０のうちの光源２５の直上に位置する領域には、光源２５と光学シート４０との間における拡散の程度にも依るが、主として、小さな入射角度で多量の光Ｌ３２が入射するようになる。そして、このような光の一部Ｌ３２は、第１単位形状要素５０の出光側面（レンズ面）において全反射を繰り返し、その進行方向を入光側（光源側）へ転換する。この結果、光源２５の発光部の直上位置での輝度が高くなり過ぎることを防止することができる。

以上のような光源２５からの離間距離に依存して透過光に対して第１単位形状要素５０から主として及ぼされる光学的作用が相違することから、光源２５の発光部の配列に応じて発生する輝度ムラ（管ムラ）を効果的に低減し、光源の像（ライトイメージ）を目立たなくさせることができる。なお、上述したように、第１単位形状要素５０は、フライアイレンズをなし、本体部４５の一方の面４６上の異なる二方向に配列されている。つまり、第１単位形状要素５０は、本体部４５の一方の面４６上において、二次元配列されている。したがって、第１単位形状要素５０からなるフライアイレンズは、光学シート４０のシート面上の任意の方向に沿った面内において、光の進行方向を変化させることができる。
この結果、光源２５の配列方向を考慮することなく光学シート４０を光源２５上に配置したとしても、第１単位形状要素５０による集光機能および光拡散機能が発揮されるようになる。

次に、リニアアレイプリズム部を形成する第２単位形状要素（単位プリズム）５５による作用について説明する。図３および図４に示すように、光学シート４０の第２単位形状要素５５から出射する光Ｌ３６，Ｌ４５−Ｌ４８も、第２単位形状要素（単位プリズム）５５の出光側面（プリズム面）において屈折する。この屈折により、正面方向ｎｄから傾斜した方向に進む光Ｌ３６，Ｌ４５−Ｌ４８の進行方向は、光学シート４０へ入射する際における光の進行方向と比較して、主として、光学シート４０のシート面への法線方向ｎｄに対する角度が小さくなる側へ曲げられる。このような作用により、上述したように、第２単位形状要素５５は、透過光の進行方向を正面方向ｎｄ側に絞り込むことができる。
すなわち、第２単位形状要素５５は、透過光に対して集光作用を及ぼすようになる。

その一方で、第１単位形状要素５０と同様に、正面方向ｎｄから大きく傾斜しない方向へ進む光Ｌ３７は、図３に示すように、第２単位形状要素５５の出光側面（プリズム面）において全反射を繰り返し、その進行方向を入光側（光源側）へ転換する。

上述したように、本実施の形態において、第２単位形状要素５５の配列方向は、光源２５の配列方向と平行になっている。したがって、隣り合う二つの光源２５の中間点に対面する位置を中心とした光学シート４０の領域であって、光源２５からの光が大きな入射角度で入射するようになる光学シート４０の領域に入射する光の進行方向を、当該光の進行方向と正面方向ｎｄとによってなされる角度が０°に近付くように、第２単位形状要素５５の出光側面（プリズム面）での屈折により、変化させることができる。この結果、隣り合う二つの光源２５の中間点に対面する位置を中心とした光学シート４０の領域において、輝度が低くなり過ぎてしまうことを防止することができる。

また、光源２５の直上に位置する光学シート４０の領域であって、光源２５からの光が小さな入射角度で多く入射するようになる光学シート４０の領域に入射する光を、第２単位形状要素５５の出光側面（プリズム面）での全反射により、光源側へ戻すことができる（図３の光Ｌ３７を参照）。この結果、光源２５の直上に位置する光学シート４０の領域において、輝度が高くなり過ぎてしまうことを防止することができる。

この結果、本実施の形態においては、第２単位形状要素５５によっても、光源２５の発光部の配列に応じて発生する輝度ムラ（管ムラ）を効果的に低減し、光源の像（ライトイメージ）を目立たなくさせることができる。

ところで、図４に示すように、断面三角形形状を有するように構成された第２単位形状要素５５に入射する光は、その進行方向が正面方向ｎｄから傾斜している場合、正面方向ｎｄを基準として当該光Ｌ４５−Ｌ４８の進行方向とは逆側に傾斜した一方側の出光側面（一方側のプリズム面）５６ａに多く入射するようになる。そして、当該光Ｌ４５−Ｌ４８の進行方向の正面方向ｎｄに対する傾斜角度が一定であれば、当該光Ｌ４５−Ｌ４８が一方側の出光側面（一方側のプリズム面）５６ａ上のどの位置に入射するかに依らず、第２単位形状要素５５から出射する際における当該光Ｌ４５−Ｌ４８の出射方向の正面方向ｎｄに対する傾斜角度も一定となる。すなわち、第２単位形状要素５５から出射する光の進行方向は、概ね、当該第２単位形状要素５５の構成（例えば、形状や屈折率等）に起因して決定されるようになる。

なお、図４における光Ｌ４１−Ｌ４９の光学シート内における進行方向の正面方向ｎｄに対する傾斜角度は、同一となっている。

このような第２単位形状要素５５の光学的特性に対し、図４に示すように、断面円形状または断面楕円形状を有するように構成された第１単位形状要素５０に入射する光Ｌ４１−Ｌ４４は、当該光の進行方向の正面方向ｎｄに対する傾斜角度が一定であったとしても、当該光が第１単位形状要素５０の出光側面（レンズ面）上のどの位置に入射するかによって、第１単位形状要素５０から出射する際における当該光の出射方向の正面方向ｎｄに対する傾斜角度が異なってくる。したがって、第１単位形状要素５０から出射する光の進行方向は、当該第１単位形状要素５０の構成（例えば、形状や屈折率等）だけでなく、当該第１単位形状要素５０への入射位置にも大きく影響を受けるようになる。

そして、第１単位形状要素５０の配置間隔および第２単位形状要素の配置間隔は、光源２５の配置間隔と比較して、非常に狭くなっている。したがって、一つの単位形状要素５０，５５へ向けて光源２５から入射する光の傾斜角度は略同一となる。この結果、第２単位形状要素（単位プリズム）５５は、正面方向ｎｄを中心とする比較的に狭い角度範囲内に、光の進行方向の正面方向ｎｄに対する角度を絞り込むことが可能となる。すなわち、第２単位形状要素５５は、その構成を適宜設計されることにより、極めて優れた集光機能を発揮し得るようになる。

一方、第１単位形状要素（単位レンズ）５０は、光の進行方向の正面方向ｎｄに対する角度を比較的に広い角度範囲内に絞り込むとともに、当該絞り込まれた角度範囲内における輝度分布を滑らかに変化させるようにすることが可能となる。つまり、第２単位形状要素（単位プリズム）５５は、第１単位形状要素（単位レンズ）５０と比較して、より強い集光機能を発揮することができるとともに、第１単位形状要素（単位レンズ）５０は、第２単位形状要素（単位プリズム）５５と比較して、より強い光拡散機能を発揮することができる。

前記特許文献２の光学シートは、三角柱形状の単位プリズムの斜面上に単位球面レンズの一部が寄生した構造の為、該単位プリズム及び該単位球面レンズがともに相互の機能を抑制し合う。このため、特許文献２の光学シートは、集光機能及び光拡散機能の両方が、該単位プリズムのみ配列した光学シート及び該単位球面レンズのみ配列した光学シートに及ばないものであった。一方、本発明の光学シートに於いては、このような第１単位形状要素５０と第２単位形状要素５５とが平面内に於いて相互に独立して存在して各々の機能を全うすることが出来る。よって、本発明の光学シート４０によれば、透過光を集光させて正面方向輝度を効果的に向上させることができ、さらに、透過光を適度に拡散させて輝度の面内分布を均一化させるとともに輝度の角度分布を滑らかに変化させることも可能となる。したがって、このような光学シート４０が組み込まれた面光源装置２０および透過型表示装置１０によれば、光源光を有効に活用して正面輝度を高めることができるとともに、映像を視認することが可能な正面方向ｎｄに対する角度範囲（視野角）を広角化させることもできる。すなわち、極めて理想的な省エネルギーが実現される。また、光源２５の構成（配置）に起因した輝度ムラ（管ムラ）の発生を防止して、優れた画質で映像を表示することができる。

なお、本件発明者らが鋭意実験を重ねたところ、一例として後述する実施例での実験結果で支持されているように、光学シート４０の本体部４５の一方の面４６上における第１単位形状要素５０の充填率を１３〜７５％の範囲内とした場合に、正面方向輝度の向上および輝度ムラの抑制（光源像の隠蔽）を同時に実現することができた。すなわち、本体部４５の一方の面４６のうちの１３〜７５％の領域を、より強い光拡散機能を発揮する第１単位形状要素５０によって覆い、本体部４５の一方の面４６のうちの前記一部の領域以外のその他の全領域を、より強い集光機能を発揮する第２単位形状要素５５によって覆うことにより、正面方向輝度の向上および輝度の面内ばらつきの抑制（光源像の隠蔽）を同時に実現することができた。

第１単位形状要素５０の充填率を適切に調節する方法の一例としては、後述する実施例での実験結果で示すように、隣り合う二つの第１単位形状要素５０の間の距離（第１単位形状要素５０の平均最小間隔Ｓａ）を調節することが挙げられる。但し、第１単位形状要素５０の充填率を１３〜７５％の範囲内に調節する方法がこれに限られることはなく、本体部４５の一方の面４６に沿った第１単位形状要素５０の幅Ｗ１、第１単位形状要素５０の形状などを適宜調節することにより、第１単位形状要素５０の充填率を１３〜７５％の範囲内に調節してもよい。

また、本件発明者らが鋭意実験を重ねたところ、一例として後述する実施例での実験結果で支持されているように、光学シート４０の本体部４５の一方の面４６上における第１単位形状要素５０の充填率を１３〜７５％の範囲内とした場合に、光学シート４０の入光側面４１に擦傷痕が形成された場合であっても、当該擦傷痕が光学シート４０の出光側から視認されるのを防ぐことができた。このため、上述のように、ロール体８０の状態で光学シート４０を輸送する際に、内側の光学シートの単位形状要素により外側の光学シートの入光側面が傷つけられたとしても、その傷が光学シートの出光側から視認されるのを防ぐことができる。従って、本実施の形態による光学シート４０によれば、光学シート４０の入光側面４１の傷を防ぐという観点から言えば、光学シート４０間の保護シート８２が設けられていなくてもよいと言える。このことにより、本実施の形態による光学シート４０によれば、保護シート８２の分のコストを削減することが可能である。

また、本件発明者らが鋭意実験を重ねたところ、隣り合う二つの第１単位形状要素５０の間の距離と、第２単位形状要素５５の配列ピッチＰ２と、を調節することにより、第１単位形状要素５０および第２単位形状要素５５の相乗的な光学的機能をより効果的に発揮されるようにすることができた。具体的には、第１単位形状要素５０の平均最小間隔Ｓａが、本体部４５のシート面上における一方向（すなわち、第２単位形状要素５５の長手方向）へ直交する方向（すなわち、第２単位形状要素５５の配列方向）に沿った第２単位形状要素５５の配列ピッチＰ２以上となっていることが好ましい。好ましくは、第１単位形状要素５０の平均最小間隔Ｓａが、第２単位形状要素５５の配列ピッチＰ２の２倍以上となっていることが好ましい。

ここで平均最小間隔Ｓａとは、任意に選択したある一つの第１単位形状要素５０と、本体部４５のシート面に沿って当該一つの第１単位形状要素５０に最も近接して配置された他の一つの第１単位形状要素５０と、の間における本体部４５のシート面に沿った離間間隔の平均値のことをいう。上述した実施の形態では、同一の幅（図示する例では、本体部４５の一方の面４６上における直径）Ｗ１を有した第１単位形状要素５０が、同一の配列ピッチＰ１で、本体部４５の一方の面４６上に分散されている。したがって、平均最小間隔Ｓａは、配列ピッチＰ１と幅Ｗ１との差（＝Ｐ１−Ｗ１）となる（図２参照）。他の例として、第１単位形状要素５０が本体部４５の一方の面４６上にランダム（不規則）に配列されている場合には、任意に選択したある一つの第１単位形状要素５０と、本体部４５のシート面に沿って当該一つの第１単位形状要素５０に最も近接して配置された他の第１単位形状要素５０と、の間における離間間隔を、多数、例えば２０〜１００箇所測定し、測定値の平均をとることにより、平均最小間隔Ｓａを求めることができる。

一方、本実施の形態においては、第２単位形状要素５５は互いに隙間をあけることなく配列されている。したがって、本体部４５のシート面上における一方向へ直交する方向に沿った第２単位形状要素５５の配列ピッチＰ２は、第２単位形状要素５５の幅Ｗ２に相当する。

第１単位形状要素５０の平均最小間隔Ｓａが、第２単位形状要素５５の配列ピッチＰ２以上となっている場合、必ず、第２単位形状要素５５の配列方向（前記一方向に直交する方向）に沿って隣り合う二つの第１単位形状要素５０の間に、少なくとも一つの第２単位形状要素５５が存在するようになる（図２参照）。言い換えると、図２によく示されているように、一方向に沿って隣り合う二つの第１単位形状要素５０の間を、その他の第１単位形状要素５０によって覆われること無く延びる一つの第２単位形状要素５５（厳密には、一つ分の第２単位形状要素５５に相当する出光側面）が延在することになる。この結果、第１単位形状要素５０によって害されることなく、隣り合う二つの第１単位形状要素５０の間で、第２単位形状要素５５が期待された光学的機能を発揮しているものと推定される。第２単位形状要素５５の光学的機能が十分に発揮されると、正面方向輝度の向上や輝度の面内分布の均一化といった本来的な目的が実現されるだけでなく、上述したように、法線方向に大きく傾斜した方向に進みサイドローブをなすようなる光も発生するようになる。そして、このサイドローブをなすようなる光は、第１単位形状要素５０からの上述した光学的作用を及ぼされ、正面方向輝度の向上に寄与するようになるものと推測される（図４の光Ｌ４９ｂ参照）。
ただし、本件発明はこの推測に限定されるものではない。

以上のような本実施の形態によれば、光学シート４０が、本体部４５の一方の面４６上に二次元配列された複数の第１単位形状要素５０と、本体部４５の一方の面４６上に配列され、各々が本体部４５のシート面上の一方向と平行に延びる、複数の第２単位形状要素５５と、を有している。このうち第１単位形状要素５０は、本体部４５の一方の面４６上に、隙間を空けて配列されており、一方、第２単位形状要素５５は、本体部４５の一方の面４６上のうち各第１単位形状要素５０の間に配置されている。また、本体部４５の一方の面４６のうちの一部の領域が第１単位形状要素５０によって占められ、当該一部の領域以外のその他の全領域が第２単位形状要素５５によって占められており、一方の面４６への法線方向から観察した場合に、一方の面４６上において第１単位形状要素５０が占めている領域の割合が１３〜７５％の範囲内となっている。このように、本体部４５の一方の面４６において、より強い光拡散機能を発揮する第１単位形状要素５０によって占められる領域の割合と、より強い集光機能を発揮する第２単位形状要素５５によって占められる領域の割合とを上述の範囲内に調整することにより、正面方向輝度の向上および輝度の面内ばらつきの抑制（光源像の隠蔽）を同時に実現することができる。

また本実施の形態によれば、本体部４５の一方の面４６上における隣接する第１単位形状要素５０間の隙間に、第２単位形状要素５５が形成されている。従来のフライアイレンズシートの多くでは、製造上の問題から必然的に、隣接する第１単位形状要素５０間に隙間が形成され、該隙間の領域は平坦面となっていた。そして、この平坦面の領域に入射した光源光が直進し、この結果、光源２５の像が目視されやすくなる、といった不都合が生じていたと推測される。而るに、本発明の光学シート４０に於いては、本体部４５の一方の面４６上における第１単位形状要素５０の間の領域に向かう光は、光拡散機能および集光機能を有し得る第２単位形状要素５５によって、その進路方向を変更され適度な拡散を受ける。すなわち、本体部４５の一方の面４６上における第１単位形状要素５０間から、光が、その進行方向を変更されることなく、そのままの進行方向で出光すること、いわゆる「素抜け」を防止することができる。したがって、従来のフライアイレンズシートと比較して、光学シート４０の集光機能および光拡散機能の少なくとも一方を改善することができる。この結果、面光源装置２０（透過型表示装置１０）の光学特性、例えば正面輝度や視野角の大きさを改善することができる。さらには、面光源装置２０に組み込まれる光学シート４０の枚数を削減することも可能となり、この場合、面光源装置２０の製造コストを効果的に削減することができるとともに、面光源装置２０の作製を容易化させることができる。

また、第２単位形状要素５５の長手方向（前記一方向）が、機械方向に沿うようしてこのような光学シート４０を成型することによって、光学シート４０への気泡の混入、および、光学シート４０の表面への穴の形成を、効果的に抑制することができる。

なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、変形の一例について説明する。

上述した実施の形態において、第１単位形状要素５０が、球体の一部分または回転楕円体の一部分に相当する形状を有している例を示したが、これに限られない。例えば、第１単位形状要素が、本体部４５から突出する円錐台と、この円錐台上に配置された半球と、を組み合わせてなる形状を有するようにしてもよい。また、上述した実施の形態において、光学シート４０の法線方向ｎｄに沿った断面において、第１単位形状要素５０が、円形状の一部分または楕円形状の一部分に相当する形状を有する例を示したが、これに限られない。例えば、第１単位形状要素が、光学シート４０の法線方向ｎｄに沿った断面において、本体部４５から突出する台形と、この台形上に配置された半球と、を組み合わせてなる形状を有するようにしてもよい。さらに、上述した実施の形態において、第１単位形状要素５０の底面（本体部４５に接続する面）が円形状からなる例（図２参照、即ち光学シート４０のシート面の法線ｎｄを回転軸とする回転体となる例）を示したが、これに限られない。例えば、第１単位形状要素の底面が、楕円となる形状、或は三角形、四角形、五角形、六角形、八角形等の多角形形状として形成されてもよい。さらに、上述した実施の形態において、光学シート４０の第１単位形状要素５０がすべて同一の構成を有する例を示したが、これに限られない。例えば、高さ、断面形状および底面形状等の少なくとも一つが互いに異なる複数種類の第１単位形状要素５０が、光学シート４０に含まれていてもよい。
例えば、本体部の一方の面４６上に、第１単位形状要素として、互いに曲率半径が異なる２種類以上の半球面をランダムに配置する形態（勿論、該各々の第１単位形状要素の間には第２単位形状要素が配置される）が挙げられる。斯かる形態に於いては、全ての第１単位形状要素が同一である形態に較べて、光拡散機能がより向上する。

また、上述した実施の形態において、第１単位形状要素５０が、本体部４５の一方の面４６上において、互いから６０°傾斜した二つの方向に沿って、一定のピッチで並べて配列されている例を示したが、これに限られず、その他の態様で、第１単位形状要素５０が、本体部４５の一方の面４６上に規則的な配列で設けられていてもよい。例えば、第１単位形状要素５０が、本体部４５の一方の面４６上において、直交する二方向に沿って、二方向間で互いに同一の一定ピッチで並べて配列されるように（正方格子状に配列されるように）してもよい。なお、第１単位形状要素５０が本体部４５の一方の面４６上に規則的な配列で設けられる場合、例えば、第１単位形状要素５０が本体部４５の一方の面４６上において異なる複数方向の各々に、方向間で互いに同一または異なる一定のピッチで、配列されている場合には、図９および図１０に示すように、本体部４５の一方の面４６上において第１単位形状要素５０が一定のピッチで配列されている複数の方向のうちの最短ピッチでの配列方向が、第２単位形状要素５５の配列方向と交差していること、すなわち、第２単位形状要素５５の配列方向に傾斜または直交していること、さらに言い換えると、第２単位形状要素５５の配列方向と非平行となっていることが、後述するように、両単位形状要素５０、５５相互の干渉によるモアレを目立たなくさせる点で好ましい。なお、最短ピッチでの配列方向が複数ある場合には、最短ピッチでの配列方向のすべてが第２単位形状要素５５の配列方向と交差していることが好ましい。さらに、第１単位形状要素５０が本体部４５の一方の面４６上に規則的な配列で設けられる場合には、例えば、第１単位形状要素５０が本体部４５の一方の面４６上において異なる複数方向の各々に一定ピッチで配列されている場合には、図１０に示すように、本体部４５の一方の面４６上において第１単位形状要素５０が一定のピッチで配列されている複数の方向が、すべて、第２単位形状要素５５の配列方向と交差していること、すなわち、第２単位形状要素５５の配列方向に傾斜または直交していること、さらに言い換えると、第２単位形状要素５５の配列方向と非平行となっていることが好ましい。

このように第１単位形状要素５０の配列方向を第２単位形状要素５５の配列方向に対して位置決めすることによれば、第１単位形状要素５０の配列および第２単位形状要素５５の配列に起因した光学シート４０内における両単位形状要素５０、５５相互の干渉によるモアレを目立たなくさせることができる。なお、第１単位形状要素５０の充填率が低い、例えば１３〜４９％の光学シート１０では、第１形状要素５０の配列ピッチが比較的に長くなり、第１単位形状要素５０の配列および第２単位形状要素５５の配列に起因した光学シート４０内におけるモアレが目立ちにくい傾向があることが考えられる。従って、以上のように第１単位形状要素５０の配列方向を第２単位形状要素５５の配列方向に対して位置決めすることは、第１単位形状要素５０の充填率が高い、例えば５０〜７５％の光学シートにおいて、第１単位形状要素５０の配列および第２単位形状要素５５の配列に起因した光学シート４０内におけるモアレを目立たなくさせることにより有効であると考えられる。

なお、図９および図１０に示す例においては、第１単位形状要素５０は、図２に示す例と同様に、互いに対して６０°ずつ傾斜した第１方向ｄ１、第２方向ｄ２および第３方向ｄ３のそれぞれに同一の一定ピッチＰ１で配置されており、これにともなって、第１〜第３方向ｄ１，ｄ２，ｄ３とは異なるその他の方向（例えば図１０における第４方向ｄ４）にも、第１〜第３方向ｄ１，ｄ２，ｄ３における配列ピッチＰ１よりも長い一定ピッチ（例えば図９および図１０におけるピッチＰ１ａ）で、配列されている。そして、図９および図１０に示す例では、本体部４５の一方の面４６上において第１単位形状要素５０が一定のピッチで配列されている複数の方向のうちの最短ピッチでの三つの配列方向ｄ１〜ｄ３のすべてが、第２単位形状要素５５の配列方向に対して交差している。但し、第４方向ｄ４のみ第２単位形状要素５５の配列方向と一致する。さらに図１０に示す例では、本体部４５の一方の面４６上において第１単位形状要素５０が一定のピッチで配列されている複数の方向（例えば第１〜第４方向ｄ１〜ｄ４）が、全べて、第２単位形状要素５５の配列方向に対して交差している。

また、上述した実施の形態によれば、第１単位形状要素５０が本体部４５の一方の面４６上に規則的な配列で設けられている例を示したが、これに限られず、第１単位形状要素５０が本体部４５の一方の面４６上に不規則的な配列で設けられていてもよい。第１単位形状要素５０を本体部４５の一方の面４６上にランダムに配列する方法の一例として、次の方法を挙げることができる。

まず、本体部４５の一方の面４６上に規則的な配列で位置決めされた基準点５２を、第１単位形状要素５０の配置中心を決定する上での（仮想的な）基準位置として、決定する。例えば、本体部４５の一方の面４６上において異なる複数方向の各々に、方向間で互いに同一または異なる一定間隔で、基準点５２が位置決めされるようにする。一例としての図１１に示す例での基準点５２は、上述の図９の光学シート４０における第１単位形状要素５０の各配置中心５１と同一の位置に決定されており、図１２に示す例での基準点５２は、上述の図１０の光学シート４０における第１単位形状要素５０の各配置中心５１と同一の位置に決定されている。

次に、基準点５２の位置、または、別の第１単位形状要素と接触しないように基準点５２からずらされた位置に、第１単位形状要素５０の一方の面４６上における各配置位置５１が決定される。具体的な手法としては、まず、各基準点５２（仮想的な位置）から、任意の方向へ、０以上所定の上限値（例えば、隣り合う二つの基準点の最小間隔）以下の長さだけずれた位置に、第１単位形状要素５０の配置中心５３を仮決めする。この方法においてずれ量が０の場合には、基準点５２の位置に、第１単位形状要素５０の配置中心５３（これも仮想的な位置）が仮決めされることになる。そして、仮決めされた各配置中心５３に第１単位形状要素５０を配置しても、当該第１単位形状要素５０と別の第１単位形状要素５０とが接触乃至は交叉しない場合には、当該仮決めされた配置中心５３を、第１単位形状要素５０の配置中心５１（現実的な位置）として採用する。一方、仮決めされた各配置中心に第１単位形状要素５０を配置すると、当該第１単位形状要素５０と別の第１単位形状要素５０とが接触乃至は交叉してしまう場合には、再度、対応する基準点５２から、任意の方向へ、０以上所定の上限値（例えば、隣り合う二つの基準点の最小間隔）以下の長さだけずれた位置に、第１単位形状要素５０の配置中心５３を仮決めし、仮決めされた配置中心５３に第１単位形状要素５０を配置した場合に、第１単位形状要素５０同士の接触が生じるかどうかを確認する。

なお、仮決めされる配置中心５３までの基準点５２からのずれ量の上限値が、隣り合う二つの基準点の最小間隔（（二つの基準点の配列ピッチ）−（第１単位形状要素５０の底面をなす形状の幅））以下である場合には、仮配置の基準とした基準点５２同士が隣り合う第１単位形状要素５０同士の接触を検討すればよい。一例として、図１１および図１２に示すように基準点５２が配列されている場合、一つの基準点５２を基準として仮配置される一つの第１単位形状要素５０については、当該一つの基準点５２の周囲にある六つの基準点５２を基準として仮配置される六つの第１単位形状要素５０との接触を検討すればよい。

以上の作業を繰り返して、図１１および図１２に示すように、本体部４５の一方の面４６上における第１単位形状要素５０の各配置中心が決定され、第１単位形状要素５０を本体部４５の一方の面４６上に不規則な配列で配置することができる。このようにして第１単位形状要素５０を本体部４５の一方の面４６上にランダムに配列した場合には、第１単位形状要素５０が本体部４５上に偏って配置されることに起因した輝度の面内ばらつきの発生を防止しながら、第１単位形状要素５０の配列および第２単位形状要素５５の配列に起因した光学シート４０内における両単位形状要素５０、５５相互の干渉によるモアレを目立たなくせることができる。とりわけ、第１単位形状要素５０の充填率が低い、例えば１３〜４９％の光学シート１０においては、基準点５２から仮の配置位置５３までのずれ量の上限値を大きく設定することが可能となり、第１単位形状要素５０の配列および第２単位形状要素５５の配列に起因した光学シート４０内における当該モアレをより効果的に目立たなくせることができる。

なお、以上のような方法での第１単位形状要素５０の各配置中心の決定は、例えばコンピュータ等を用いて実施され得る。この際、コンピュータ等の負荷を減じるため、光学シート１０を複数の区域に分割して、一つの区域での計算結果の一部または全部を他の区域で利用するようにしてもよい。また、このように複数の区域に分割して第１単位形状要素５０の配置中心を決定する場合には、隣り合う二つの区域間での調整も必要に応じて実施しておくことが好ましい。例えば、一つの区域内において最も縁部に位置する基準点５２を基準として仮決めされた配置中心５３に置かれる第１単位形状要素５０が、同一の区域内に位置する基準点５２を基準として配置される第１単位形状要素５０と接触するか否かを調べるだけでなく、隣り合う他の区域内に位置する基準点５２を基準として配置される第１単位形状要素５０と接触するか否かも調べるようにしてもよい。

ところで、上述した方法において基準点５２を規則的な配列で位置決めする場合、例えば、本体部４５の一方の面４６上において異なる複数方向の各々に一定ピッチで基準点５２を位置決めする場合には、図１１および図１２に示すように、本体部４５の一方の面４６上において基準点５２が一定のピッチで配列されている複数の方向のうちの最短ピッチでの三つの配列方向ｄ１〜ｄ３が、第２単位形状要素５５の配列方向と交差（傾斜または直交）していること、すなわち、第２単位形状要素５５の配列方向と非平行となっていることが好ましい。さらに、上述した方法において基準点５２を規則的な配列で位置決めする場合、例えば、本体部４５の一方の面４６上において異なる複数方向の各々に一定ピッチで基準点５２を位置決めする場合には、図１２に示すように、本体部４５の一方の面４６上において第１単位形状要素５０が一定のピッチで配列されている複数の方向（例えば第１〜第４方向ｄ１〜ｄ４）が、すべて、第２単位形状要素５５の配列方向と交差（傾斜または直交）していること、すなわち、第２単位形状要素５５の配列方向と非平行となっていることが好ましい。

このように第１単位形状要素５０を配置する上での基準となる基準点５２の配列方向を第２単位形状要素５５の配列方向に対して位置決めすることによれば、第１単位形状要素５０の配列および第２単位形状要素５５の配列に起因した光学シート４０内における両単位形状要素５０、５５相互の干渉によるモアレをさらに効果的に目立たなくすることができる。

なお、図１１および図１２に示す例においては、基準点５２は、図２に示す第１単位形状要素５０の配置中心５１と同様に、互いに対して６０°ずつ傾斜した第１方向ｄ１、第２方向ｄ２および第３方向ｄ３のそれぞれに同一の一定ピッチＰ１で配置されており、同時に、第１〜第３方向ｄ１，ｄ２，ｄ３とは異なるその他の方向（例えば図１０における第４方向ｄ４）にも、第１〜第３方向ｄ１，ｄ２，ｄ３における配列ピッチＰ１よりも長い一定ピッチ（例えば図１０におけるピッチＰ１ａ）で、配列されている。そして、図１１および図１２に示す例では、本体部４５の一方の面４６上において基準点５２が一定のピッチで配列されている複数の方向のうちの最短ピッチでの配列方向ｄ１〜ｄ３が、第２単位形状要素５５の配列方向に対して交差している。また、図１２に示す例では、本体部４５の一方の面４６上において基準点５２が一定のピッチで配列されている複数の方向が、すべて、第２単位形状要素５５の配列方向に対して交差している。

さらに、上述した実施の形態において、第２単位形状要素５５が、断面において、二等辺三角形形状を有する例を示したが、これに限られない。例えば、第２単位形状要素５５の断面形状が、諸特性付与等の目的で、三角形形状に変調、変形を加えた形状であってもよい。具体例として、光学機能を適宜調整するために第２単位形状要素５５の断面形状が、図１３に示すように三角形のいずれか一以上の辺が折れ曲がった（屈曲した）形状、三角形のいずれか一以上の辺が湾曲した形状（所謂扇形）、三角形の頂点近傍を湾曲させて丸みを帯びさせた形状、三角形のいずれか一以上の辺に微小凹凸を付与した形状であってもよい。また、第２単位形状要素５５の断面形状が、三角形形状以外の形状、例えば台形等の四角形、五角形、或は六角形等の種々の多角形形状を有するようにしてもよい。さらに、第２単位形状要素５５が、断面において、円または楕円形状の一部分に相当する形状を有するようにしてもよい。
尚、此処で、三角柱とした第２単位形状要素５５の主切斷面である三角形の頂点（近傍）に丸み帯びさせる形態の目的は、該丸みにより光拡散の強化（其の分、正面方向輝度は落ちるが）、及び頂点の力学的強度の向上（頂部の欠損、傷付きの防止）の效果を発現せしめることにある。斯かる頂点の丸みによる效果を十分有效に発現する為には、該丸みの曲率半径は、２μｍ以上、より好ましくは、５μｍ以上とする。
一方、三角柱固有の集光機能（正面方向輝度向上）を十分享受する場合には、該頂点は、実質上、丸みを帯び無い形態を採用する。斯かる実質上頂部が丸みを帯び無いとは、第２単位形状要素５５の主切斷面である三角形の頂点の該曲率半径が２μｍ未満、より好ましくは、１μｍ以下である。但し、該頂点の曲率半径が光源光スペクトルの最低波長未満になれば、実質上、該丸みによる幾何光学的な效果は無視し得る。可視光線の最低波長は０．３８μｍである為、該頂点の曲率半径が０．１〜０．３μｍ程度になれば、該頂点の曲率半径は幾何学的に０μｍになったと見做すことが可能であり、敢えてこれ以下に曲率半径を加工する必要は無い。

さらに、上述した実施の形態において、光学シート４０の第２単位形状要素５５がすべて同一の構成を有する例を示したが、これに限られない。高さ及び断面形状等の少なくとも一つが互いに異なる複数種類の第２単位形状要素５５が、光学シート４０に含まれていてもよい。

さらに、上述した実施の形態において、隣り合う第２単位形状要素５５が、隣接して隙間無く配置される例を示したが、これに限られず、前記素抜け等の光学特性上の支障を生じ無い範囲に於いて、隣り合う第２単位形状要素５５が隙間を空けて配置され、第１単位形状要素５０および第２単位形状要素５５のいずれも配置されていない領域が、本体部４５の一方の面４６に設けられるようにしてもよい。

さらに、光学シート４０が光を拡散させる拡散機能を有するようにしてもよい。例えば、本体部４５が一方の面４６と他方の面４７との間に光拡散層（中間マット層）を有するようにしてもよい。このような光拡散層（中間マット層）は、基部と、基部中に分散された光拡散剤と、を有する層として構成され得る。光拡散剤を含む光拡散層は、例えば、光拡散剤が光反射機能を有することにより、あるいは、光拡散剤が基部とは異なる屈折率を有することにより、光拡散機能を付与され得る。また他の例として、本体部４５の他方の面４７が光拡散層（裏面マット層）によって形成されるようにしてもよい。このような光拡散層（裏面マット層）は、上述した中間マット層と同様の光拡散剤を有した層、あるいは、エンボス加工やヘアライン加工等によって形成された凹凸面を有した層として構成され得る。

さらに、光学シート４０が帯電防止層を含むようにしてもよい。光学シート４０に帯電防止層を加えることにより、本体部４５全体に帯電防止機能を発現させることができる。
この変形例によれば、埃等の異物付着を低減することができ、光学特性に与える悪影響を抑制することができる。また、上述した光拡散層が帯電防止機能を有するようにしてもよい。

さらに、光学シート４０が、最入光側面（入光面４１）をなす反射防止層を含むように形成されていてもよい。光学シート４０の最入光側面が反射防止層によって形成されることにより、光の利用効率を向上させることができる。なお、反射防止層は、出光側に隣接する層（例えば本体部４５）よりも屈折率が低い層（低屈折率層）の単層として形成されていてもよい。あるいは、反射防止層が、屈折率の低い層（低屈折率層）と、当該屈折率の低い層と比較して屈折率の高い層（高屈折率層）と、が交互に配置された複数の層であって、最入光側が屈折率の低い層（低屈折率層）となっている複数の層として、形成されていてもよい。（斯かる低屈折率層としては例えば、弗化マグネシウム（ＭｇＦ₂）が、又高屈折率層としては例えば、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）が挙げられる）。さらに、反射防止層が、特開昭５０−７００４０号公報記載の如くの、光波長以下のピッチで配列された複数の入光側の突出する突起であって、各々が入光側に向けて次第に本体部４５のシート面と平行な断面積を小さくしていく、複数の突起を有したモスアイ（moss-eye）型の層として形成されていてもよい。

さらに、上述した実施の形態において、細長状の第２単位形状要素５５の配列方向と、細長状の光源２５の配列方向が、平行となっている例を示したが、これに限れない。細長状の第２単位形状要素５５の配列方向と、細長状の光源２５の配列方向が、交差していてもよく、一例として直交していてもよい。

さらに、上述した実施の形態において、面光源装置２０の光源２５の発光部が、線状に延びる冷陰極線管からなる例を示したが、これに限られない。光源２５として、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）や面状のＥＬ（電場発光体）等からなる発光部を用いることも可能である。また、上述した実施の形態において、光学シート４０が直下型の面光源装置２０に適用されている例を示したが、これに限られない。上述した光学シート４０を、例えばエッジライト型（サイドライト型等とも呼ばれる）の面光源装置に適用することも可能であり、このような場合においても、光学シート４０は直下型の面光源装置２０に適用された場合と略同様の作用効果を奏することができる。

さらに、上述した実施の形態において、光学シート４０が組み込まれた面光源装置２０および透過型表示装置１０の全体構成の一例を説明したが、これに限られない。偏光分離フィルム３５や光拡散シート３８を削除または別の部材と置き換えてもよいし、集光シート等の他のシート状部材を追加して面光源装置２０および透過型表示装置１０に組み込むようにしてもよい。
さらに、光学シート４０の正面方向輝度向上の為には、該電離放射線硬化型樹脂の硬化後の屈折率は高い方が好ましく、１．５５以上、より好ましくは１．５８以上の物を選択する。上記の如きアクリレート（或いはメタクリレート）系化合物から成る電離放射線硬化型樹脂の場合に於いて、硬化物の屈折率を１．５５以上に高めるための手段としては、例えば、オルトフェノキシアクリレートを含む組成物とすることが挙げられる。

なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

以下に説明する実施例１乃至実施例３に係る光学シート、並びに、比較例１乃至比較例３に係る光学シートを作製した。得られた光学シートと、光源と、光源を取り囲む反射板と、光源の出光側に配置された拡散板と、を組み合わせて面光源装置（図１４参照）を構成した。当該面光源装置とＬＣＤパネルとを組み合わせて得られる透過型表示装置について、正面輝度、光源の像の隠蔽性、および、視野角を評価した。また、得られた光学シートの保護レス検証（図８Ｂの如き保護シート８２を省略しても単位光学要素の傷付きを防止出來ることの検証）を行った。

〔光学シートの構造〕
図１５の上から二行目は、実施例１乃至実施例３に係る光学シート、並びに、比較例１乃至比較例３に係る光学シートを模式的に示す図である。以下、それぞれの例における光学シートの構造について説明する。

（実施例１乃至３）
光学シートとして、上述した実施の形態で説明した光学シートを作製した。すなわち、光学シートを、シート状の本体部と、本体部の一方の面上に二次元配列された複数の第１単位形状要素と、第１単位形状要素間に配置され、本体部上の一方向に沿って延びる第２単位形状要素と、から構成した。なお、実施例１乃至３に係る光学シートの第１単位形状要素または第２単位形状要素の形状寸法、配列間隔および充填率は、図１５に示すとおりとした。

なお、図１５において、図１５の表中の縦方向に延びる直線分により、第２単位形状要素の谷線と稜線とを示している。したがって、図１５の表中の縦方向に延びる隣り合う二つ直線分の間隔は、第２単位形状要素のピッチＰ２（本例では、第２単位形状要素の幅Ｗ１）の半分に相当する。さらに、第１単位形状要素は、断面三角形形状を有した第２単位形状要素と接続することから、出光面の上面視において本来的には円形状から僅かに変形した形状となる。ただし、図１５においては、図示と理解のしやすさの便宜上、第１単位形状要素を単なる円形状として示している。

（比較例１）
比較例１に係る光学シートを、シート状の本体部と、本体部上に配列されフライアイレンズを構成する多数の単位形状要素と、から構成した。すなわち、比較例１に係る光学シートには、実施例１乃至３に係る光学シートの第２単位形状要素に相当するリニアアレイプリズムを、設けなかった。各単位形状要素の高さＨ１は３５μｍ、幅Ｗ１は７２μｍ、ピッチＰ１は７６μｍであった。

（比較例２）
比較例２に係る光学シートは、各第１単位形状要素のピッチＰ１および充填率が異なるのみであり、その他の構成は実施例１乃至３に係る光学シートと略同一となっていた。

（比較例３）
比較例３に係る光学シートを、シート状の本体部と、本体部の一方の面上に配列され、本体部のシート面上の一方向と平行に延びる複数の単位形状要素と、から構成した。すなわち、比較例３に係る光学シートには、実施例１乃至３に係る光学シートの第１単位形状要素に相当するフライアイレンズを、設けなかった。各単位形状要素の頂角およびピッチＰ２は、実施例１乃至３に係る光学シートの第２単位形状要素の頂角およびピッチＰ２と略同一となっていた。

〔評価方法〕
（評価方法１ 正面輝度）
はじめに、実施例１乃至３または比較例１乃至３に係る光学シート（Ａ４サイズ）が組み込まれた透過型表示装置をそれぞれ準備した。次に、透過型表示装置によって白色を表示した状態で、正面方向輝度（ｃｄ／ｍ²）の測定を行った。輝度の測定には、トプコン製のＢＭ−７（２度視野）を用いた。
面光源装置の光源としては、約３００ｍｍ×３００ｍｍの領域に渡って６本の蛍光灯が配列された光源を用いた。各蛍光灯間の距離は５０ｍｍであった。なお、蛍光灯は、実施例１乃至３または比較例２または３に係る光学シートの第２単位形状要素（線状プリズム）の配列方向と、蛍光灯の配列方向とが平行となるよう配置されていた。また、正面方向輝度（ｃｄ／ｍ²）の測定時、６本の蛍光灯のうち中央に配列された３本のみを点灯させて測定を行った。
面光源装置の拡散板は、光源の蛍光灯から拡散板までの距離が３０ｍｍとなるよう配置されていた。

輝度測定結果を図１５に示す。図１５においては、比較例１に係る光学シートが組み込まれた透過型表示装置についての測定値に対する、各光学シートが組み込まれた透過型表示装置についての測定値の割合を百分率で表している。図１５に示すように、実施例１乃至３に係る光学シートが組み込まれた透過型表示装置のいずれにおいても、比較例１の基準に対して９５％を超える正面方向輝度が達成された。このように、第１単位形状要素の充填率を１３〜７５％の範囲内とすることにより、十分な正面方向輝度を確保することができた。

（評価方法２ 視野角）
はじめに、実施例１乃至３または比較例１乃至３に係る光学シート（Ａ４サイズ）が組み込まれた透過型表示装置をそれぞれ準備した。この場合、面光源装置の発光面（光学シートのシート面）が鉛直方向に沿うとともに、光源の長手方向が水平方向に延びるように、透過型表示装置を配置した。
ここで、面光源装置の光源としては、８本の蛍光灯が配列された光源（三星製）を用いた。各蛍光灯間の距離は４５ｍｍであった。なお、蛍光灯は、実施例１乃至３または比較例２または３に係る光学シートの第２単位形状要素（線状プリズム）の配列方向と、蛍光灯の配列方向とが平行となるよう配置されていた。
また、面光源装置の拡散板は、光源の蛍光灯から拡散板までの距離が３０ｍｍとなるよう配置されていた。

次に、透過型表示装置によって白色を表示した状態で、正面方向に対する角度を変化させるようにして水平面上における種々の測定方向から輝度を測定し、水平面（光源の長手方向を含む面）内における輝度の角度分布を得た。同様にして、測定方向を鉛直方向においても変化させ、鉛直面（光源の長手方向に直交する面）内における輝度の角度分布を得た。

測定には、フランス、ＥＬＤＩＭ社製のＥＺ−ｃｏｎｔｒａｓｔを用いた。輝度の角度分布から、最高輝度となった正面輝度の半分の輝度が測定された角度（半値角）を確認した。結果を図１５に示す。図１５において、αＶは、鉛直面内における輝度の角度分布において正面輝度の半分以上の輝度が測定された範囲を角度（°）によって示し、αＨは、水平面内における輝度の角度分布において正面輝度の半分以上の輝度が測定された範囲を角度（°）によって示している。
実施例１乃至３に係る光学シートが組み込まれた透過型表示装置における角度αＨの値は、比較例１乃至３に係る光学シートのいずれかが組み込まれた透過型表示装置における角度αＨの値よりも大きくなっていた。また、実施例１乃至３に係る光学シートが組み込まれた透過型表示装置における角度αＶの値は、比較例２または３に係る光学シートが組み込まれた透過型表示装置における角度αＶの値よりも大きくなっていた。このように、第１単位形状要素の充填率を１３〜７５％の範囲内とすることにより、十分な視野角を確保することができた。

（評価方法３ 隠蔽性）
はじめに、実施例１乃至３または比較例１乃至３に係る光学シート（Ａ４サイズ）が組み込まれた透過型表示装置をそれぞれ準備した。
面光源装置の光源としては、画面の対角線長２０インチの液晶テレヴィジョンＡＱＵＯＳ（登録商標、シャープ株式会社製）にて用いられる直下型バックライト（ＬＣ２０Ｅ６）を用いた。なお、当該バックライトの蛍光灯は、実施例１乃至３または比較例２または３に係る光学シートの第２単位形状要素（線状プリズム）の配列方向と、蛍光灯の配列方向とが平行となるよう配置されていた。

次に、透過型表示装置によって白色を表示した状態で、光源の像が視認されるか否かについて目視で確認した。確認は、光学シートのシート面に対する法線の方向（正面方向）から透過型表示装置の出光側を目視した場合と、光学シートのシート面に対する法線の方向と６０°をなす方向（斜め方向）から透過型表示装置の出光側を目視した場合の２通りで行った。確認結果を図１５に示す。図１５において、光源の像を視認することができなかった透過型表示装置についてＯＫを標記し、通常の注意力で観察して光源の像が視認された透過型表示装置についてＮＧを標記した。

図１５に示すように、比較例１に係る光学シートが組み込まれた透過型表示装置においては、正面方向から目視した場合に光源の像が視認された。これは、比較例１においては、単位形状要素により占められていない領域、いわゆる「素抜け」となっている領域が存在するためと考えられる。
また、図１５に示すように、比較例２または３に係る光学シートが組み込まれた透過型表示装置においては、斜め方向から目視した場合に光源の像が視認された。これは、比較例２または３に係る光学シートにおいては第１形状単位要素の充填率が小さく、このため第２形状単位要素に起因するサイドローブが無視できなくなったためと考えられる。

一方、実施例１乃至３に係る光学シートが組み込まれた透過型表示装置においては、図１５に示すように、正面方向から目視した場合、および斜め方向から目視した場合のいずれにおいても、光源の像が視認されなかった。すなわち、第１単位形状要素の充填率を１３〜７５％の範囲内としたことにより、目視の方向に依らず、輝度ムラの抑制（光源像の隠蔽）を実現することができた。

（評価方法４ 保護レス検証）
はじめに、実施例１乃至３または比較例１乃至３に係る光学シートをそれぞれ準備した。次に、各光学シートの他方の面（形状単位要素が設けられている面の反対側にある面）に、スチールウール（ボンスターＮｏ．００００）を用いて、５０ｇの荷重をかけて片道一回だけ掃引を行い、これによって光学シートの他方の面に擦傷痕を形成した。

その後、評価テーブル（DOJIN KOKI MFG CO, Ltd「スチールライトテーブル KLT-L406LC-F」）を準備し、次に、光学シートの他方の面が評価テーブル側となるよう、評価テーブル上に光学シートを載置した。そして、評価テーブルに内蔵された６本の４０Ｗ蛍光灯によって曇りガラス越しに光学シートを照明した状態で、光学シートの他方の面に形成した擦傷痕が視認されるか否かについて目視で確認した。確認結果を図１５に示す。図１５において、擦傷痕を視認することができなかった光学シートについてＯＫを標記し、通常の注意力で観察して擦傷痕が視認された光学シートについてＮＧを標記した。

図１５に示すように、比較例２または３に係る光学シートが組み込まれた面光源装置においては擦傷痕が視認された。これは、比較例２または３に係る光学シートにおいては第１形状単位要素の充填率が小さく、このため、擦傷痕を隠蔽する程度の光拡散機能が得られていないためと考えられる。
一方、実施例１乃至３に係る光学シートが組み込まれた面光源装置においては、図１５に示すように、擦傷痕が視認されなかった。すなわち、第１単位形状要素の充填率を１３〜７５％の範囲内としたことにより、擦傷痕を隠蔽する程度の光拡散機能が得られていることが確認できた。

１０ 透過型表示装置
１５ 透過型表示部
２０ 面光源装置
２５ 光源
２８ 反射板
３０ 集光シート
３５ 偏光分離フィルム
３８ 光拡散シート
４０ 光学シート
４１ 入光側面
４５ 本体部
４６ 一方の面
４７ 他方の面
５０ 第１単位形状要素
５１ 配置中心
５２ 基準点
５５ 第２単位形状要素
８０ ロール体
８１ 巻取軸
８２ 保護シート

Claims (8)

1. シート状の本体部と、
   前記本体部の一方の面上に二次元配列された複数の第１単位形状要素と、
   前記本体部の前記一方の面上に配列され、前記本体部のシート面上の一方向と平行に延びる複数の第２単位形状要素と、を備え、
   前記第１単位形状要素は、前記本体部の前記一方の面上に、隙間を空けて配列され、
   前記第２単位形状要素は、前記本体部の前記一方の面上のうちの前記第１単位形状要素の間に配置され、
   前記一方の面への法線方向から観察した場合に、前記一方の面上において前記第１単位形状要素が占めている領域の割合は、１３〜７５％の範囲内である、
   ことを特徴とする光学シート。
2. 前記本体部のシート面への法線方向と平行な断面において、前記第１単位形状要素は、楕円または円の一部分に相当する形状を有しており、
   前記本体部のシート面への法線方向と平行な断面であって前記一方向と直交する断面において、前記第２単位形状要素は、三角形形状となっており、
   前記本体部の前記一方の面からの前記第２単位形状要素の突出高さは、前記本体部の前記一方の面からの前記第１単位形状要素の突出高さの９／１０以下である
   ことを特徴とする請求項１に記載の光学シート。
3. 前記複数の第１単位形状要素は、前記本体部のシート面上の第１方向に沿って一定のピッチで配列されているとともに、前記本体部のシート面上の第２方向に沿っても前記一定のピッチで配列されており、
   前記第１方向は、前記第２方向に対して６０°傾斜している
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の光学シート。
4. 前記複数の第１単位形状要素は、前記本体部のシート面上の第１方向に沿って一定のピッチで配列されているとともに、前記本体部のシート面上の第２方向に沿っても前記一定のピッチで配列されており、
   前記第１方向は、前記一方向に対して直交しており、且つ、前記第２方向に対して６０°傾斜している
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学シート。
5. 光源と、
   前記光源からの光を受ける請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光学シートと、を備える
   ことを特徴とする面光源装置。
6. 断面三角形形状の複数の単位形状要素を有する集光シートをさらに備える
   ことを特徴とする請求項５に記載の面光源装置。
7. 前記光学シートの出光側に配置された偏光分離フィルムをさらに備える
   ことを特徴とする請求項５に記載の面光源装置。
8. 透過型表示部と、
   前記透過型表示部に対向して配置された請求項５乃至７のいずれか一項に記載の面光源装置と、を備える
   ことを特徴とする透過型表示装置。

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