JP2016071076A - 光拡散シート、光学シート、面光源装置及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】輝点の発生を抑制できる光拡散シート、ならびに、この光拡散シートを備えた光学シート、面光源装置及び表示装置を提供する。【解決手段】光拡散シート９０は、シート状の本体部６５と、本体部６５の一主面に形成された光拡散層８０と、を備える。光拡散層８０は、複数の凸部８１を有し、各凸部８１の基端部には、周状に段部８２が形成されている。段部８２の前記一主面に沿った幅Ｗ２は、２００ｎｍ以下である。【選択図】図９

Description

本発明は、光拡散シート、光学シート、面光源装置及び表示装置に関する。

面状に発光する発光面を有した面光源装置が、例えば液晶表示装置に組み込まれ液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトとして、広く普及している（例えば、特許文献１参照）。液晶表示装置用の面光源装置は、大別すると、光学部材の直下に光源を配置する直下型と、光学部材の側方に光源を配置するエッジライト型（サイドライト型とも呼ぶ）と、に分類される。エッジライト型の面光源装置は、直下型の面光源装置と比較して、薄型化が可能となる点において優れている。

エッジライト型の面光源装置は、導光体と、導光体の出光面に対面して配置された光偏向素子と、導光体の一つの側面に対面して配置された光源と、を有している。この面光源装置において、導光体の出光面から出射する光の多くは、出光面の法線方向に対して導光体内での導光方向に大きく傾斜した方向、例えば出光面の法線方向に対して導光体内での導光方向に６０°〜８０°傾斜した方向に進む。光偏向素子は、導光体での導光方向と平行な方向に配列され且つ導光体に向けて突出した複数の線状プリズムを有している。この線状プリズムは、導光体からの大きく傾斜した光の入射面となる第１プリズム面と、当該大きく傾斜した光を反射して正面方向に向ける第２プリズム面と、を有している。

ところで、近年、携帯電話やタブレットとも呼ばれる小型携帯端末が急速に普及しつつある。多くの携帯電話や小型携帯端末に、薄型化を実現可能なエッジライト型の面光源装置を含んだ液晶表示装置が適用されている。携帯電話や小型携帯端末の表示装置では、屋外などの明るい場所でも容易に視認できるために、高輝度であることが要求されている。また、特にタブレットとも呼ばれる小型携帯端末では、１つの画像を複数の人が同時に見ることも想定されるため、輝度向上を図りながら、広い視野角を確保することも要求されている。

液晶表示装置において輝度向上及び視野角拡大を図るために、光偏光素子の導光体側とは反対側となる面に光拡散層を形成することが提案されている。例えば、特許文献１では、ガラスビーズでブラストしたシリンダ版とゴムロールとの間にＰＥＴシートを挟み、シリンダ版側にＵＶ硬化樹脂を供給して賦形された光拡散層を設けた積層体の製造方法が開示されている。特許文献２には、粒子が分散されたバインダ樹脂を基材に塗布して第１モールドを作製し、この第１モールドを用いて成型用の第２モールドを作製し、この第２モールドを用いて光拡散層の表面形状を形成する方法が開示されている。

特開２００９−２６５６４０号公報 特開２００９−０８３４６９号公報

一般に、プリズムシートの出光面は平滑面であることが好ましい。凹凸があると、その部分で光の軌道が影響を受け、輝点が発生することがあるからである。一方、出光面が平滑面であると、他の部材（例えば、液晶表示装置や偏光分離膜のガラス面）と積層したり、プリズムシート同士を積層して保存した場合に、他の部材や他のプリズムシートに貼り付き易くなる。そのため、光の軌道の影響をなるべく抑えるようにしながら貼り付き防止のための凸部を出光面に設けることが行われる。

特許文献１では、ブラストにより版を作製するため、出光面上の凸部の数や高さを制御しにくいという問題があった。

一方、特許文献２では、バインダ樹脂に分散された粒子によりモールドの表面形状が形成されるため、ブラストにより版を作製する場合に比べて、出向面上の凸部の数や高さを容易に制御できる。しかしながら、特許文献２では、第１モールドから第２モールドを分離する際に、第２モールドの凹部内に粒子の表面を覆う樹脂材料の層が残留することで分離面が生じるが、出光面に作製した凸部の周囲に分離面の形状が転写されるため、この部分が大きいと輝点になるという問題があった。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、その目的は、輝点の発生を抑制できる光拡散シート、ならびに、この光拡散シートを備えた光学シート、面光源装置及び表示装置を提供することにある。

本発明による光拡散シートは、
シート状の本体部と、
前記本体部の一主面に形成された光拡散層と、
を備え、
前記光拡散層は、複数の凸部を有し、
各凸部の基端部には、周状に段部が形成されており、
前記段部の前記一主面に沿った幅は、２００ｎｍ以下である。

本発明による光学シートは、
上述した本発明による光拡散シートと、
前記光拡散シートの前記光拡散層とは反対側となる面に第１方向に配列され且つ各々が前記第１方向と交差する方向に線状に延びている複数の単位プリズムと、
を備える。

本発明による面光源装置は、
上述した本発明による光学シートと、
前記光学シートの前記単位プリズム側となる面に対面する出光面と、前記第１方向に対向する一対の側面と、を有する導光板と、
前記第１方向における一側に位置する導光板の側面に対面して配置された光源と、
を備える。

本発明による表示装置は、
上述した本発明による面光源装置と、
前記面光源装置に対面して配置された表示パネルと、
を備える。

本発明によれば、光拡散シートにおいて輝点の発生を抑制できる。

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、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の面光源装置の作用を説明するための図である。 図３は、図１の面光源装置に組み込まれた導光板を出光面の側から示す斜視図である。 図４は、図１の面光源装置に組み込まれた導光板を裏面の側から示す斜視図である。 図５は、導光板の作用を説明するための図であって、図３のＶ−Ｖ線に沿った断面において導光板を示す図である。 図６は、図１の面光源装置に組み込まれた光学シートを示す斜視図である。 図７は、図６の光学シートをその主切断面（図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面）において示す部分断面図である。 図８は、図６の光学シートの光拡散層側となる面を示す部分平面図である。 図９は、図８の光拡散層のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図１０（ａ）〜図１０（ｅ）は、光拡散シートの作製方法の第１例を説明するための図である。 図１１（ａ）〜図１１（ｇ）は、光拡散シートの作製方法の第２例を説明するための図である。 図１２（ａ）〜図１２（ｉ）は、光拡散シートの作製方法の第３例を説明するための図である。 図１３（ａ）〜図１３（ｇ）は、光拡散シートの作製方法の第４例を説明するための図である。

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〜図９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、液晶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は面光源装置の作用を説明するための断面図である。図３及び図４は面光源装置に含まれた導光板を示す斜視図であり、図５は導光板の主切断面において導光板を示す断面図である。図６は面光源装置に含まれた光学シートを示す斜視図であり、図７は主切断面において光学シートを示す断面図である。また、図８は光学シートの拡散層側となる面を示す平面図であり、図９は主切断面において拡散層を示す断面図である。

図１に示すように、表示装置１０は、液晶表示パネル１５と、液晶表示パネル１５の背面側に配置され液晶表示パネル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。表示装置１０は、画像を表示する表示面１１を有している。液晶表示パネル１５は、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御するシャッターとして機能し、表示面１１に像を表示するように構成されている。

図示された液晶表示パネル１５は、出光側に配置された上偏光板１３と、入光側に配置された下偏光板１４と、上偏光板１３と下偏光板１４との間に配置された液晶層セル１２と、を有している。偏光板１４，１３は、入射した光を直交する二つの偏光成分（Ｐ波およびＳ波）に分解し、一方の方向（透過軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過させ、前記一方の方向に直交する他方の方向（吸収軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｓ波）を吸収する機能を有している。

液晶層１２には、一つの画素を形成する領域毎に、電界印加がなされ得るようになっている。そして、電界印加の有無によって液晶層１２中の液晶分子の配向方向が変化するようになる。一例として、入光側に配置された下偏光板１４を透過した特定方向の偏光成分は、電界印加された液晶層１２を通過する際にその偏光方向を９０°回転させ、その一方で、電界印加されていない液晶層１２を通過する際にその偏光方向を維持する。この場合、液晶層１２への電界印加の有無によって、下偏光板１４を透過した特定方向に振動する偏光成分が、下偏光板１４の出光側に配置された上偏光板１３をさらに透過するか、あるいは、上偏光板１３で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。

このようにして液晶パネル（液晶表示部）１５では、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御し得るようになっている。なお、液晶表示パネル１５の詳細については、種々の公知文献（例えば、「フラットパネルディスプレイ大辞典（内田龍男、内池平樹監修）」２００１年工業調査会発行）に記載されており、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。

次に、面光源装置２０について説明する。面光源装置２０は、面状に光を発光する発光面２１を有し、本実施の形態では、液晶表示パネル１５を背面側から照明する装置として用いられている。

図１に示すように、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、導光板３０と、導光板３０の一方の側（図１に於いては左側）の側方に配置された光源２４と、導光板３０にそれぞれ対面するようにして配置された光学シート（プリズムシート）６０及び反射シート２８と、を有している。図示された例では、光学シート６０が、液晶表示パネル１５に直面して配置されている。そして、光学シート６０の出光面６１によって、面光源装置２０の発光面２１が画成されている。

図示する例において、導光板３０の出光面３１は、液晶表示装置１０の表示面１１および面光源装置２０の発光面２１と同様に、平面視形状（図１に於いては、上方から見下ろして見た形状）が四角形形状に形成されている。この結果、導光板３０は、全体的に、一対の主面（出光面３１および裏面３２）を有する相対的に厚み方向の辺が他の辺よりも小さい直方体状の部材として構成されており、一対の主面間に画成される側面は四つの面を含んでいる。同様に、光学シート６０及び反射シート２８は、全体的に、相対的に厚み方向の辺が他の辺よりも小さい直方体状の部材として構成されている。

導光板３０は、液晶表示パネル１５側の一方の主面によって構成された出光面３１と、出光面３１に対向するもう一方の主面からなる裏面３２と、出光面３１および裏面３２の間を延びる側面と、を有している。側面のうちの第１方向ｄ_１に対向する二つの面のうちの一方の側面が、入光面３３をなしている。図１に示すように、入光面３３に対面して光源２４が設けられている。入光面３３から導光板３０内に入射した光は、第１方向（導光方向）ｄ_１に沿って入光面３３に対向する反対面３４に向け、概ね第１方向（導光方向）ｄ_１に沿って導光板３０内を導光されるようになる。図１および図２に示すように、光学シート６０は、導光板３０の出光面３１に対面するようにして配置され、反射シート２８は、導光板３０の裏面３２に対面するようにして配置されている。

光源は、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）や白熱電球等の種々の態様で構成され得る。本実施の形態において、光源２４は、入光面３３の長手方向（図１に於いては、紙面に直交する方向、即ち、紙面の表裏方向）に沿って、並べて配置された多数の点状発光体２５、具体的には、多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）によって、構成されている。なお、図３及び図４に示された導光板３０には、光源２４をなす多数の点状発光体２５の配置位置が示されている。

反射シート２８は、導光板３０の裏面３２から漏れ出した光を反射して、再び導光板３０内に入射させるための部材である。反射シート２８は、白色の散乱反射シート、金属等の高い反射率を有する材料からなるシート、高い反射率を有する材料からなる薄膜（例えば金属薄膜）を表面層として含んだシート等から、構成され得る。反射シート２８での反射は、正反射（鏡面反射）でもよく、拡散反射でもよい。反射シート２８での反射が拡散反射の場合には、当該拡散反射は、等方性拡散反射であってもよいし、異方性拡散反射であってもよい。

ところで、本明細書において、「出光側」とは、光源２４、導光板３０、光学シート６０、液晶表示パネル１５と、表示装置１０の構成要素間を逆戻りすることなく進んで、表示装置１０から出射し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、例えば図１における紙面の上側）のことであり、「入光側」とは、光源２４、導光板３０、光学シート６０、液晶表示パネル１５と、表示装置１０の構成要素間を逆戻りすることなく進んで、表示装置１０から出射し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、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」等の用語は、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、本明細書において「シート面（板面、フィルム面）」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のことを指す。そして、本実施の形態においては、導光板３０の板面、導光板３０の後述する基部４０のシート面（板面）、光学シート６０のシート面、反射シート２８のシート面、液晶表示パネルのパネル面、表示装置１０の表示面１１、および、面光源装置２０の発光面２１は、互いに平行となっている。さらに、本明細書において、シート状の部材の法線方向とは、対象となるシート状の部材のシート面への法線方向のことを指す。さらに、本明細書において「正面方向」とは、面光源装置２０の発光面２１への法線方向のことであり、本実施の形態においては、面光源装置２０の発光面２１への法線方向、導光板３０の板面への法線方向、光学シート６０のシート面への法線方向、表示装置１０の表示面１１への法線方向等にも一致する（例えば、図２参照）。

次に、図２〜図５を主に参照して、導光板３０についてさらに詳述する。図２〜図５によく示されているように、導光板３０は、板状に形成された基部４０と、基部４０の一側の面（観察者側を向く面、出光側面）４１上に形成された複数の単位光学要素５０と、を有している。基部４０は、一対の平行な主面を有する平板状の部材として構成されている。そして、反射シート２８に対面している側に位置する基部４０の他側の面４２によって、導光板３０の裏面３２が構成されている。

なお、本明細書における「単位プリズム」、「単位形状要素」、「単位光学要素」および「単位レンズ」とは、屈折や反射等の光学的作用を光に及ぼして、当該光の進行方向を変化させる機能を有した要素のことを指し、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。

図４によく示されているように、導光板３０の裏面３２をなす基部４０の他側面４２は凹凸面として形成されている。具体的な構成として、基部４０の他側面４２の凹凸によって、裏面３２が、傾斜面３７と、導光板３０の法線方向ｎｄに延びる段差面３８と、導光板３０の板面方向に延びる接続面３９と、を有している。導光板３０内での導光は、導光板３０の一対の主面３１，３２での全反射作用によっている。その一方で、傾斜面３７は、入光面３３側から反対面３４側へ向かうにつれて出光面３１に接近するよう、導光板３０の板面に対して傾斜している。したがって、傾斜面３７で反射した光については、一対の主面３１，３２に入射する際の入射角度は小さくなる。傾斜面３７で反射することにより、一対の主面３１，３２への入射角度が全反射臨界角度未満になると、当該光は、導光板３０から出射するようになる。すなわち、傾斜面３７は、導光板３０から光を取り出すための要素として機能する。

導光方向である第１方向ｄ_１に沿った傾斜面３７の分布を裏面３２内で調節することにより、導光板３０からの出射光量の第１方向ｄ_１に沿った分布を調整することができる。

図２〜図５に示された例では、導光方向に沿って入射面３３から反対面３４に接近するにつれて、裏面３２うちの傾斜面３７が占める割合が高くなっている。このような構成によれば、導光方向に沿って入射面３３から離間した領域での導光板３０からの光の出射が促進され、入射面３３から離間するにつれて出射光量が低下してしまうことを効果的に防止することができる。

次に、基部４０の一側の面４１上に設けられた単位光学要素５０について説明する。図３によく示されているように、複数の単位光学要素５０は、第１方向ｄ_１に交差し且つ基部４０の一側の面４１と平行な配列方向（図３に於いては左右方向）に並べられて、基部４０の一側の面４１上に、配列されている。各単位光学要素５０は、基部４０の一側の面４１上を、その配列方向と交差する方向に線状に延びている。

とりわけ本実施の形態では、図３に示すように、複数の単位光学要素５０は、基部４０の一側の面４１上に、第１方向ｄ_１と直交する第２方向（配列方向）ｄ_２に隙間無く並べて配列されている。したがって、導光板３０の出光面３１は、単位光学要素５０の表面によってなされる傾斜面３５，３６として、構成されている。また、各単位光学要素５０は、配列方向と直交する第１方向ｄ_１に沿って、直線状に延びている。さらに、各単位光学要素５０は、柱状に形成され、その長手方向に沿って同一の断面形状を有するようになっている。また、本実施の形態において、複数の単位光学要素５０は、互いに同一に構成されている。この結果、本実施の形態における導光板３０は、第１方向ｄ_１に沿った各位置において、一定の断面形状を有するようになっている。

次に、図５に示された断面、すなわち、単位光学要素の配列方向（第２方向）ｄ_２および基部４０の一側面４１（導光板３０の板面）への法線方向ｎｄの両方向に平行な断面（以下においては、単に導光板の主切断面とも呼ぶ）における、各単位光学要素５０の断面形状について説明する。図５に示すように、図示された例において、導光板の主切断面における各単位光学要素５０の断面形状は、出光側に向けて先細りしていく形状となっている。つまり、導光板の主切断面において、導光板３０の板面と平行な単位光学要素５０の幅は、導光板３０の法線方向ｎｄに沿って基部４０から離間するにつれて小さくなっていく。

また、本実施の形態において、単位光学要素５０の主切断面における外輪郭５１（出光側面３１に対応する）は、当該外輪郭が基部４０の一側面４１に対してなす角度である出光面角度θ_ａが、基部４０から最も離間した単位光学要素５０の外輪郭５１上の先端部５２ａから基部４０に最も接近した単位光学要素５０の外輪郭５１上の基端部５２ｂへ向けて大きくなるよう、変化している。この出光面角度θ_ａについては、例えば特開２０１３−５１１４９号公報に開示されたように設定することができる。

なお、ここでいう出光面角度θ_ａとは、上述したように、導光板の主切断面において、単位光学要素５０の出光側面（外輪郭）５１が基部４０の一側面４１に対してなす角度である。図５に示す例のように、単位光学要素５０の主切断面における外輪郭（出光側面）５１が折れ線状に形成されている場合には、折れ線を構成する各直線部と基部４０の一側面４１との間に形成される角度（厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度（劣角の角度））が出光面角度θ_ａとなる。一方、単位光学要素５０の主切断面における外輪郭（出光側面）５１が曲面によって構成される場合には、当該外輪郭への接線と基部４０の一側面４１との間に形成される角度（厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度（劣角の角度））を、出光面角度θ_ａとして特定することとする。

図５に示された一具体例としての単位光学要素５０は、導光板３０の主切断面において、基部４０の一側面４１上に一辺が位置するとともに外輪郭４１上における先端部５２ａと各基端部５２ｂとの間に二辺が位置する五角形形状、或いは、この五角形形状の一以上の角を面取りしてなる形状となっている。また、図示する例においては、正面方向輝度を効果的に上昇させること、および、第２方向ｄ_２に沿った面内での輝度の角度分布に対称性を付与することを目的として、単位光学要素５０の主切断面における断面形状は、正面方向ｎｄを中心として、対称性を有している。すなわち、図５によく示されているように、各単位光学要素５０の出光側面５１は、正面方向を中心として対称的に構成された一対の折れ面３５，３６によって構成されている。一対の折れ面３５，３６は、互いに接続されて先端部５２ａを画成している。各折れ面３５，３６は、先端部５２ａを画成する第１面３５ａ，３６ａと、第１面３５ａ，３６ａへ基部４０の側から接続する第２面３５ｂ，３６ｂと、を有している。一対の第１傾斜面３５ａ，３６ａは正面方向ｎｄを中心として対称的な構成を有するとともに、一対の第２傾斜面３５ｂ，３６ｂも正面方向ｎｄを中心として対称的な構成を有している。

単位光学要素５０の全体的な構成として、導光板３０の主切断面における単位光学要素５０の配列方向への幅Ｗ_ａに対する、導光板３０の主切断面における単位光学要素５０の基部４０からの正面方向に沿った突出高さＨ_ａの比（Ｈ_ａ／Ｗ_ａ）が、０．２５以上０．４５以下となっていることが好ましい。このような単位光学要素５０によれば、出光側面５１での屈折および反射により、単位光学要素５０の配列方向（第２方向）に沿った光の成分に対して優れた集光機能を発揮することが可能となり且つサイドローブの発生を効果的に抑制することも可能となる。

なお、本件明細書における「五角形形状」とは、厳密な意味での五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五角形形状を含む。また同様に、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、「平行」、「直交」および「対称」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。

ここで、導光板３０の寸法は、一例として、以下のように設定され得る。まず、単位光学要素５０の具体例として、幅Ｗ_ａ（図５参照）を１０μｍ以上５００μｍ以下とすることができる。一方、基部４０の厚みは、０．２ｍｍ〜６ｍｍとすることができる。

以上のような構成からなる導光板３０は、基材上に単位光学要素５０を賦型することにより、あるいは、押し出し成型により、作製することができる。導光板３０の基部４０及び単位光学要素５０をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）が好適に使用され得る。なお、必要に応じて、導光板３０中に光を拡散させる機能を有する拡散性分を添加することもできる。拡散成分は、一例として、平均粒径が０．５〜１００μｍ程度であるシリカ（二酸化珪素）、アルミナ（酸化アルミニウム）、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂等の透明物質からなる粒子を、用いることができる。

電離放射線硬化型樹脂を基材上に硬化させることによって導光板３０を作製する場合、単位光学要素５０とともに、単位光学要素５０と基材との間に位置するようになるシート状のランド部を、基材上に形成するようにしてもよい。この場合、基部４０は、基材と電離放射線硬化型樹脂によって形成されたランド部とから構成されるようになる。また、基材として、光拡散粒子とともに押し出し成型された樹脂材料からなる板材を、用いることができる。一方、押し出し成型で作製された導光板３０においては、基部４０と、基部４０の一側面４１上の複数の単位光学要素５０と、が一体的に形成され得る。

次に、図２、図６〜図９を主に参照して、光学シート（プリズムシート）６０についてさらに詳述する。光学シート６０は、透過光の進行方向を変化させる機能を有した部材である。

図６によく示されているように、光学シート６０は、板状に形成された本体部６５と、本体部６５の入光側面６７上に形成された複数の単位プリズム（単位形状要素、単位光学要素、単位レンズ）７０と、本体部６５の出光側面６６上に形成された光拡散層８０と、を有している。本体部６５は、一対の平行な主面を有する平板状の部材として構成されている。そして、導光板３０に対面しない側に位置する本体部６５の出光側面６６上に設けられた光拡散層８０の表面によって、光学シート６０の出光面６１が構成されている。

このうち本体部６５をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂が好適に使用され得る。

次に、本体部６５の出光側面６６上に設けられた光拡散層８０について説明する。図２及び図７〜図９によく示されているように、光拡散層８０は、複数の凸部８１を有し、各凸部８１の基端部には、周状に段部８２が形成されている。

光拡散層８０のこのような複雑な凸形状は、粒子が分散されたバインダ樹脂を積層して形成することは困難であるが、たとえば後述するように粒子が分散されたバインダ樹脂が塗工されたモールドを使用して形成することができる。光拡散層８０の表面形状、すなわち複数の凸部８１および段部８２を、モールドを用いて賦形することで、光拡散層８０中に粒子が分散されることがないため、粒子分散に起因する輝度低下および粒子脱落を防止できる。

また、この光拡散層８０では、各凸部８１の基端部に周状に段部８２が形成されていることで、光学シート６０のシート面への法線方向ｎｄに沿った外力に対する各凸部８１の剛性が高められており、液晶表示パネル１５や後述する偏光分離膜（不図示）のガラス面との積層時に、各凸部８１は押し潰されて変形しづらくなっている。

光拡散層８０の寸法は、一例として、以下のように設定され得る。すなわち、図９を参照して、各凸部８１の光学シート６０のシート面に沿った長さ（幅）Ｗを１μｍ〜１０μｍとすることができる。また、各凸部８１の光学シート６０のシート面への法線方向ｎｄに沿った長さ（高さ）Ｈを０．５μｍ〜５μｍとすることができる。

また、段部８２の光学シート６０のシート面に沿った幅Ｗ２、すなわち段部８２の内周と外周との間の間隔を２００ｎｍ以下とすることができる。これにより、段部８２において輝点が生じることを抑制することができる。ただし、段部８２の光学シート６０のシート面に沿った幅Ｗ２、すなわち段部８２の内周と外周との間の間隔を１００ｎｍ以下とすることが好ましい。この場合、段部８２はほぼ視認できなくなり、段部８２における輝点の問題を防止できる。また、段部８２の光学シート６０のシート面への法線方向ｎｄに沿った長さ（高さ）Ｈ２を２００ｎｍ以下とすることができる。

この光拡散層８０の光拡散能は、光拡散層８０を平行光束が入射した場合、ピーク輝度の半分の輝度が得られる角度範囲が０．８°以上となるように設定されていることが好ましい。この場合、光拡散層８０での拡散により、光学シート６０の単位プリズム７０や導光板３０に生じた欠陥を目立ちにくくして隠蔽することが可能となる。例えば、光学シート６０の単位プリズム７０や導光板３０の製造中に生じた傷や凹み等により輝点や欠点が生じたとしても、光拡散層８０の光拡散能により、当該欠陥を不可視化することができる。このような光拡散層８０での光拡散機能により、光学シート６０の単位プリズム７０、反射シート２８、導光板３０または光拡散層８０についての欠陥に対する許容範囲を拡大させることができ、結果として、光学シート６０、反射シート２８または導光板３０等の歩留まりを改善することができる。

また、光拡散層８０での光拡散機能は、面光源装置２０の発光面２１上で測定される輝度の角度分布を滑らかにすることができ、観察者が、観察角度を変化させた際に大きな明るさの変化が生じることを効果的に回避し、適切な画像の観察が可能な角度範囲（視野角）を提供することができる。

ただし、光拡散層８０の光拡散能が強過ぎると、正面方向輝度を低下させてしまうことになる。この点から、光拡散層８０の光拡散能は、光拡散層８０を平行光束が入射した場合、ピーク輝度の半分の輝度が得られる角度範囲が２．６°以下となるように設定されていることが好ましい。

光拡散層８０の材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）が好適に使用され得る。

本明細書において、本体部６５と光拡散層８０とからなるシート構造を光拡散シート９０と呼称することがある。

次に、以上のような構成からなる光拡散シート９０の作製方法の一例について、図１０（ａ）〜図１０（ｅ）を参照して説明する。

まず、図１０（ａ）に示すように、複数の微小粒子９１ｂが分散された樹脂材料９１ａが表面に塗工された第１モールド９１を用意する。微小粒子９１ｂとしては、例えば、平均粒径が０．５〜１００μｍ程度であるシリカ（二酸化珪素）、アルミナ（酸化アルミニウム）、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂等の透明物質からなる粒子が使用され得る。また、樹脂材料９１ａとしては、例えば、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）が使用され得る。第１モールド９１の基材９１ｃとしては、例えばＰＥＴフィルムが使用され得る。

次に、図１０（ｂ）に示すように、第１モールド９１の表面に第２モールド９２の材料を供給して、樹脂材料９１ａで覆われた複数の微小粒子９１ｂの反転形状に対応する複数の凹部９２ａを有する第２モールド９２を形成する。第２モールド９２の材料としては、例えば、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）が使用され、当該反応性樹脂を第１モールド９１の表面に塗工した後、電離放射により硬化することで、第２モールド９２が形成される。あるいは、第１モールド９１の表面に金属材料を電鋳することで、金属材料からなる第２モールド９２が形成されてもよい。

次に、図１０（ｃ）に示すように、複数の微小粒子９１ｂの各々の頂面を覆う樹脂材料９１ａの一部が複数の凹部９２ａの各々の底面に付着するように、第２モールド９２を第１モールド９１の表面から分離する。ここで、凹部９２ａの底面に付着した樹脂材料９１ａの内面の曲率が微小粒子９１ｂの曲率と同じであることは、容易に理解されよう。

次に、図１０（ｄ）に示すように、第２モールド９２の表面に光拡散シート９０の光拡散層８０の材料を供給して、各々の底面に樹脂材料９１ａが付着した複数の凹部９２ａの反転形状に対応する、各々の基端部に周状に段部８２が形成された複数の凸部８１を有する光拡散層８０を形成する。凹部９２ａの底面に付着した樹脂材料９１ａの内面の曲率が微小粒子９１ｂの曲率と同じであるため、転写された凸部８１の曲率も微小粒子９１ｂの曲率と同じである。したがって、凸部８１の曲率を精度良く制御することが可能であり、結果的に、レンズ効果によるギラツキの発生を容易に抑制できる。

次に、図１０（ｅ）に示すように、光拡散シート９０を第２モールド９２の表面から分離する。このようにして、本実施の形態による光拡散シート９０が得られる。

次に、本体部６５の入光側面上に設けられた単位プリズム７０について説明する。図２及び図６によく示されているように、複数の単位プリズム７０は、本体部６５の入光側面６７上に並べて配置されている。各単位プリズム７０は、柱状に形成され、その配列方向と交差する方向に延びている。

本実施の形態において、各単位プリズム７０は直線状に延びている。また、各単位プリズム７０は、柱状に形成され、その長手方向に沿って同一の断面形状を有するようになっている。さらに、複数の単位プリズム７０は、その長手方向に直交する方向に沿って、本体部６５の入光側面６７上に隙間無く並べられている。したがって、光学シート６０の入光面６２は、本体部６５上に隙間無く配列された単位プリズム７０の表面（プリズム面）７１，７２によって形成されている。

なお、上述してきたように、光学シート６０は、導光板３０に重ねられるようにして配置され、光学シート６０の単位プリズム７０が導光板３０の出光面３１に対面するようになっている。また、図１及び図２に示すように、光学シート６０は、単位プリズム７０の長手方向が導光板３０による導光方向（導光板３０の入光面３３と当該入光面に対向する反対面３４とを結ぶ第１方向）ｄ_１と交差するように、導光板３０に対して位置決めされている。より厳密には、単位プリズム７０の長手方向が導光板３０による導光方向（つまり、第１方向）ｄ_１と直交するとともに、単位プリズム７０の配列方向が導光板３０による導光方向ｄ_１と平行になるように、光学シート６０が導光板３０に対して位置決めされている。したがって、各単位プリズム７０は、導光板３０の単位光学要素５０の配列方向と平行な第２方向ｄ_２に延びている。

図２によく示されているように、各単位プリズム７０は、単位プリズム７０の配列方向、つまり第１方向ｄ_１に沿って、互いに対向して配置された第１プリズム面７１および第２プリズム面７２を有している。各単位プリズム７０の第１プリズム面７１は、第１方向における一側（図１および図２の紙面における左側）に位置し、第２プリズム面７２は、第１方向における他側（図１および図２の紙面における右側）に位置している。より詳細には、各単位プリズム７０の第１プリズム面７１は、第１方向ｄ_１における光源２４の側に位置して第１方向ｄ_１における一側を向く。各単位プリズム７０の第２プリズム面７２は、第１方向ｄ_１における光源２４から離間する側に位置し、第１方向ｄ_１における他側を向く。後述するように、第１プリズム面７１は、主として、第１方向ｄ_１における一側に配置された光源２４から導光板３０内に進み、その後に導光板３０から出射した光が、光学シート６０へ入射する際の入射面として機能する。一方、第２プリズム面７２は、光学シート６０へ入射した光を反射して、当該光の光路を補正する機能を有する。

図７によく示されているように、第１プリズム面７１および第２プリズム面７２は、それぞれ本体部６５から延び出るとともに互いに接続されている。第１プリズム面７１および第２プリズム面７２が本体部６５にそれぞれ接続する位置において、単位プリズム７０の基端部７５ｂが画成されている。また、第１プリズム面７１および第２プリズム面７２が互いに接続する位置において、本体部６５から最も入光側に突出した単位プリズム７０の先端部（頂部）７５ａが画成されている。

上述したように、また図７に示すように、本体部６５のシート面（本体部６５の入光側面６７、光学シート６０のシート面）への法線方向ｎｄおよび単位プリズム７０の配列方向である第１方向ｄ_１の両方に平行な断面（以下においては、単に光学シートの主切断面とも呼ぶ）における各単位プリズム７０の断面形状は、当該単位プリズム７０の長手方向（直線状に延びている方向）に沿って一定となっている。

以下において、光学シートの主切断面における単位プリズム７０の断面形状についてさらに詳細に説明する。なお、図７では、光学シートの主切断面に相当する図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った光学シートの断面が示されている。図７に示すように、本実施の形態においては、光学シートの主切断面における各単位プリズム７０の断面形状は、入光側（導光板の側）に向けて先細りしていく形状となっている。つまり、主切断面において、本体部６５のシート面と平行な単位プリズム７０の幅は、本体部６５の法線方向ｎｄに沿って本体部６５から離間するにつれて小さくなっていく。

本実施の形態において、光学シート６０の主切断面において単位プリズム７０の外輪郭の一部をなす第２プリズム面７２（入光側面の一部をなす第２プリズム面７２）が、第１方向ｄ_１に対してなす角度を傾斜角度θ_ｔとすると、少なくとも一つの単位プリズム７０の傾斜角度θ_ｔは、第２プリズム面７２内において一定とはなっていない。図７に示すように、傾斜角度θ_ｔは、第２プリズム面７２内において、本体部６５から最も離間した当該単位プリズムの先端部７５ａから本体部６５に最も接近した当該単位プリズム７０の基端部７５ｂへ向けて、大きくなるように変化する。図７示すように、このような単位プリズム７０によれば、第２プリズム面７２のうちの、正面方向ｎｄに対する傾斜角度が比較的小さくなる方向に進む比較的に立ち上がった光Ｌ８１が主として入射するようになる基端部７５ｂ側の領域、並びに、正面方向ｎｄに対する傾斜角度が非常に大きくなる方向に進む比較的に寝た光Ｌ８２が主として入射するようになる先端部７５ａ側の領域の両方において、優れた集光機能を確保することができる。

具体的な構成として、光学シートの主切断面において、第１方向ｄ_１に対する傾斜角度θ_ｔが、単位プリズム７０の先端部７５ａの側から基端部７５ｂの側へ向けて、しだいに大きくなるように配置された２個の要素面７３ａ、７３ｂを含んでいる。図示された本実施の形態では、単位プリズム７０の第２プリズム面７２の輪郭は、光学シートの主切断面において、直線部をつなぎ合わせてなる、或いは、直線部をつなぎ合わせるとともにつなぎ目を面取りしてなる形状を有している。言い換えると、単位プリズム７０の第２プリズム面７２の外輪郭は、折れ線状に、或いは、折れ線の角部を面取りしてなる形状に、形成されている。とりわけ図示された例において、第２プリズム面７２は、先端部７５ａを画成する第１要素面７３ａと、第１要素面７３ａに本体部６５の側から隣接する第２要素面７３ｂと、を有している。そして、図７に示すように、第２要素面７３ｂの傾斜角度θ_２が、第１要素面７３ａでの傾斜角度θ_１よりも大きくなっている。

なお、傾斜角度θ_ｔ，θ_１，θ_２とは、上述したように、光学シート６０の主切断面において、単位プリズム７０の入光側面（第２プリズム面７２）が第１方向ｄ_１に対してなす角度である。折れ線を構成する各要素面７３と第１方向ｄ_１との間に形成される角度（厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度（劣角の角度））が傾斜角度θ_ｔ，θ_１，θ_２となる。

単位プリズム７０の寸法は、一例として、以下のように設定され得る。すなわち、単位プリズム７０の配列ピッチ（図示された例では、単位プリズム７０の第１方向ｄ_１に沿った長さに相当）を１０μｍ以上２００μｍ以下とすることができる。ただし、昨今においては、単位プリズム７０の配列の高精細化が急速に進んでおり、単位プリズム７０の配列ピッチを１０μｍ以上４０μｍ以下とすることが好ましい。同様に、単位プリズム７０の第２プリズム面７２の第１方向ｄ_１に沿った長さを５μｍ以上１００μｍ以下とすることができ、昨今の傾向を考慮すると、５μｍ以上２０μｍ以下とすることができる。また、光学シート６０のシート面への法線方向ｎｄに沿った本体部６５からの単位プリズム７０の突出高さを５．５μｍ以上１８０μｍ以下とすることができる。また、第２プリズム面７２の第１要素面７３ａでの傾斜角度θ_１を４５°以上６０°以下とすることができ、第２プリズム面７２の第２要素面７３ｂでの傾斜角度θ_２を５０°以上７０°以下とすることができる。

以上のような構成からなる単位プリズム７０は、光拡散シート９０の光拡散層８０とは反対側となる面に賦型することにより作製することができる。単位プリズム７０をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）が好適に使用され得る。

さらに、図示は省略するが、面光源装置２０に於いて、光学シート６０の出光面（図１に於いては面光源装置の発光面２１）と液晶表示パネル１５の下偏光板１４との間に、公知の反射型偏光子（偏光分離膜とも呼称される）を配置してもよい。斯かる形態に於いては、光学シート６０から出光する光のうち、特定偏光成分のみ透過し、該特定偏光成分と直交する偏光成分は吸収せずに反射する。該反射型偏光子から反射された偏光成分は反射シート２８等によって反射して偏光解消（特定偏光成分と該特定偏光成分と直交する偏光成分とを両方含んだ状態）した上で、再度、反射型偏光子に入射する。よって、再度入射する光のうち特定偏光成分に変換されていた偏光成分は反射型偏光子を透過し、該特定偏光成分と直交する偏光成分は再度反射される。以下、同上の過程を繰り返す事により、当初光学シート６０から出光した光の７０〜８０％程度が該特定偏光成分となった光源光として出光される。従って、該反射型偏光子の特定偏光成分（透過軸成分）の偏光方向と液晶表示パネル１５の下偏光板１４の透過軸方向とを位置させることにより、面光源装置２０からの出射光は全て液晶表示パネル１５で画像形成に利用可能となる。其の為、光源２４から投入される光エネルギーが同じであっても、該反射型偏光子を未配置の場合に比べて、より高輝度の画像形成が可能となり、又光源２４（更には其の電源の）エネルギー利用効率も向上する。

次に、以上のような構成からなる表示装置１０の作用について説明する。

まず、図１及び図２に示すように、光源２４をなす発光体２５で発光された光は、入光面３３を介し、導光板３０に入射する。図２に示すように、導光板３０へ入射した光Ｌ２１，Ｌ２２は、導光板３０の出光面３１および裏面３２において、反射、とりわけ導光板３０をなす材料と空気との屈折率差に起因して全反射を繰り返し、導光板３０の入光面３３と反対面３４とを結ぶ第１方向（導光方向）ｄ_１へ進んでいく。

導光板３０の裏面３２は、入光面３３から反対面３４に向かうにつれて、出光面３１に対して接近するように傾斜した傾斜面３７を有している。傾斜面３７は段差面３８及び接続面３９を介して連結されている。このうち段差面３８は、導光板３０の板面の法線方向ｎｄに延びている。したがって、導光板３０内を入光面３３の側から反対面３４の側へと進む光の殆どは、裏面３２のうち、段差面３８に入射することなく、傾斜面３７又は接続面３９にて反射するようになる。そして、裏面３２のうちの傾斜面３７で反射すると、図２に示された断面における当該光の進行方向は、導光板３０の板面に対する傾斜角度を増大させる。すなわち、裏面３２のうちの傾斜面３７で反射すると、以降における、当該光の出光面３１及び裏面３２への入射角度が小さくなる。したがって、導光板３０内を進む光の出光面３１及び裏面３２への入射角度は、裏面３２のうちの傾斜面３７での一以上の反射によって、次第に小さくなっていき、全反射臨界角未満となる。この場合、当該光は、導光板３０の出光面３１および裏面３２から、出射し得るようになる。出光面３１から出射した光Ｌ２１，Ｌ２２は、導光板３０の出光側に配置された光学シート６０へと向かう。一方、裏面３２から出射した光は、導光板３０の背面に配置された反射シート２８で反射され再び導光板３０内に入射して導光板３０内を進むことになる。

とりわけ、図示された例においては、導光方向に沿って入射面３３から反対面３４に接近するにつれて、裏面３２うちの傾斜面３７が占める割合が高くなっている。これにより、出射光量が少なくなってしまう傾向がある入光面３３から離間した領域において、導光板３０の出光面３１からの出射光量を十分に確保し、導光方向に沿った出射光量の均一化を図ることができる。

ところで、図示する導光板３０の出光面３１は複数の単位光学要素５０によって構成され、各単位光学要素５０の主切断面における断面形状は、正面方向を中心として対称的に配置された五角形形状または当該五角形形状の一以上の角を面取りしてなる形状となっている。より詳細には上述したように、導光板３０の出光面３１は、導光板３０の裏面３２に対して傾斜した折れ面として、構成されている（図５参照）。この折れ面は、基部４０の出光側面４１への法線方向ｎｄを挟んで互いに逆側に傾斜した傾斜面３５，３６となっている。そして、この傾斜面３５，３６で全反射して導光板３０内を進む光およびこの傾斜面３５，３６を通過して導光板３０から出射する光は、この傾斜面３５，３６から、以下に説明する作用を及ぼされるようになる。まず、傾斜面３５，３６で全反射して導光板３０内を進む光に対して及ぼされる作用について説明する。

図５には、出光面３１および裏面３２において全反射を繰り返しながら導光板３０内を進む光Ｌ５１，Ｌ５２の光路が、導光板の主切断面内に示されている。上述したように、導光板３０の出光面３１をなす傾斜面３５，３６は、基部４０の出光側面４１への法線方向ｎｄを挟んで互いに逆側に傾斜した二種類の面を含んでいる。また、互いに逆側に傾斜した二種類の傾斜面３５，３６は、第２方向ｄ_２に沿って、交互に並べられている。そして、図５に示すように、導光板３０内を出光面３１に向けて進み出光面３１に入射する光Ｌ５１，Ｌ５２は、多くの場合、二種類の傾斜面３５，３６のうちの、導光板の主切断面において基部４０の出光側面４１への法線方向ｎｄを基準として当該光の進行方向とは逆側に傾斜した傾斜面へ入射する。

この結果、図５に示すように、導光板３０内を進む光Ｌ５１，Ｌ５２は、出光面３１の傾斜面３５，３６で全反射する多くの場合、第２方向ｄ_２に沿った成分を低減されるようになり、さらには、主切断面においてその進行方向は正面方向ｎｄを中心として逆側に向くようにもなる。このようにして、導光板３０の出光面３１をなす傾斜面３５，３６によって、ある発光点で放射状に発光された光が、そのまま第２方向ｄ_２に拡がり続けることが規制される。すなわち、光源２４の発光体２５から第１方向ｄ_１に対して大きく傾斜した方向に発光され導光板３０内に入射した光も、第２方向ｄ_２への移動を規制されながら、主として第１方向ｄ_１へ進むようになる。これにより、導光板３０の出光面３１から出射する光の第２方向ｄ_２に沿った光量分布を、光源２４の構成（例えば、発光体２５の配列）や、発光体２５の出力によって、調節するといったことが可能となる。

次に、出光面３１を通過して導光板３０から出射する光に対して及ぼされる作用について説明する。図５に示すように、出光面３１を介し導光板３０から出射する光Ｌ５１，Ｌ５２は、導光板３０の出光面３１をなす単位光学要素５０の出光側面において屈折する。

この屈折により、主切断面において正面方向ｎｄから傾斜した方向に進む光Ｌ５１，Ｌ５２の進行方向（出射方向）は、主として、導光板３０内を通過している際における光の進行方向と比較して、正面方向ｎｄに対してなす角度が小さくなるように、曲げられる。このような作用により、単位光学要素５０は、導光方向と直交する第２方向ｄ_２に沿った光の成分について、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、単位光学要素５０は、導光方向と直交する第２方向ｄ_２に沿った光の成分に対して、集光作用を及ぼすようになる。このようにして、導光板３０から出射する光の出射角度は、導光板３０の単位光学要素５０の配列方向と平行な面内において、正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込まれる。

以上のようにして、導光板３０から出射する光の出射角度は、導光板３０の単位光学要素５０の配列方向と平行な面において、正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込まれる。その一方で、導光板３０から出射する光の出射角度は、それまで、導光板３０内を主として第１方向ｄ_１に進んでいたことに起因して、図２に示すように、第１方向（導光方向）ｄ_１と平行な面において、正面方向ｎｄから比較的大きく傾斜した比較的に大きな出射角度θ_ｋとなる。つまり、導光板３０から出射する光の第１方向成分の出射角度（出射光の第１方向成分と導光板３０の板面への法線方向ｎｄとがなす角度θ_ｋ（図２参照））は、比較的大きな角度となる狭い角度範囲内に偏る、傾向がある。

導光板３０から出射した光は、その後、光学シート６０へ入射する。上述したように、この光学シート６０は、導光板３０の側へ向けて先端部７５ａが突出する単位プリズム７０を有している。図２によく示されているように、単位プリズム７０の長手方向は、導光板３０による導光方向（第１方向）ｄ_１と交差する方向、とりわけ本実施の形態では導光方向と直交する第２方向ｄ_２と、平行になっている。

この結果、第１方向ｄ_１における一側（図２の紙面における左側）に配置された光源２４で発光され導光板３０を介して光学シート６０へ向かう光Ｌ２１，Ｌ２２は、互いに接続された第１プリズム面７１および第２プリズム面７２のうちの、第１方向ｄ_１における光源２４側となる一側に位置する第１プリズム面７１を介して単位プリズム７０へ入射する。図２に示すように、この光Ｌ２１，Ｌ２２は、その後、第１方向ｄ_１における光源とは反対側の他側（図２の紙面における右側）に位置する第２プリズム面７２で全反射してその進行方向を変化させるようになる。

そして、単位プリズム７０の第２プリズム面７２での全反射により、図２及び図７に示された光学シートの主切断面（第１方向（導光方向）ｄ_１と正面方向ｎｄとの両方向に平行な断面）において正面方向ｎｄから傾斜した方向に進む光Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ８１，Ｌ８２は、その進行方向が正面方向ｎｄに対してなす角度が小さくなるように、曲げられる。このような作用により、単位プリズム７０は、第１方向（導光方向）ｄ_１に沿った光の成分について、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。

なお、このように光学シート６０の単位プリズム７０によってその進行方向を大きく変化させられる光は、主として、単位プリズム７０の配列方向である第１方向ｄ_１に進む成分であり、導光板３０の単位光学要素５０の傾斜面３５，３６によって集光させられる第２方向ｄ_２に進む成分とは異なる。したがって、光学シート６０の単位プリズム７０での光学的作用によって、導光板３０の単位光学要素５０によって上昇させられた正面方向輝度を害すことなく、さらに、正面方向輝度を向上させることができる。

単位プリズム７０の第２プリズム面７２での全反射によりその進行方向が正面方向ｎｄ側に絞り込まれた光は、光拡散層８０により拡散される。光拡散層８０での拡散により、光学シート６０の単位プリズム７０や導光板３０に生じた欠陥を目立ちにくくして隠蔽することが可能となる。また、光拡散層８０での拡散により、面光源装置２０の発光面２１上で測定される輝度の角度分布を滑らかにすることができ、観察者が、観察角度を変化させた際に大きな明るさの変化が生じることを効果的に回避し、適切な画像の観察が可能な角度範囲（視野角）を提供することができる。

面光源装置２０の発光面２１を形成する光学シート６０の光拡散層８０から出射した一方の偏光成分の光は、その後、液晶表示パネル１５へ入射して下偏光板１４を透過する。下偏光板１４を透過した光は、画素毎への電界印加の状態に応じて、選択的に上偏光板１３を透過するようになる。このようにして、液晶表示パネル１５によって、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とにより、液晶表示装置１０の観察者が、映像を観察することができるようになる。

以上のような本実施の形態によれば、光拡散層８０の段部８２のシート面に沿った幅Ｗ２が２００ｎｍ以下であるため、段部８２において輝点が生じることを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、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。

まず、図１１（ａ）〜図１１（ｇ）を参照して、光拡散シート９０の作製方法の第２例について説明する。

まず、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）に示すように、上述した実施の形態と同様にして、複数の微小粒子９１ｂが分散された樹脂材料９１ａが表面に塗工された第１モールド９１を用意する。そして、第１モールド９１の表面に第２モールド９２の材料を供給して、樹脂材料９１ａで覆われた複数の微小粒子９１ｂの反転形状に対応する複数の凹部９２ａを有する第２モールド９２を形成する。そして、複数の微小粒子９１ｂの各々の頂面を覆う樹脂材料９１ａの一部が複数の凹部９２ａの各々の底面に付着するように、第２モールド９２を第１モールド９１の表面から分離する。

次に、図１１（ｄ）に示すように、第１モールド９１の表面に第３モールド９３の材料を供給して、各々の頂面が露出した複数の微小粒子９１ｂの反転形状に対応する、各々の縁部に周状に段部９３ｂが形成された複数の第２凹部９３ａを有する第３モールド９３を形成する。ここで、第２凹部９３ａの曲率が微小粒子９１ｂの曲率と同じであることは、容易に理解されよう。なお、第３モールド９３の材料としては、例えば、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）が使用され、当該反応性樹脂を第２モールド９２の表面に塗工した後、電離放射により硬化することで、第３モールド９３が形成される。あるいは、第２モールド９２の表面に金属材料を電鋳することで、金属材料からなる第３モールド９３が形成されてもよい。

次に、図１１（ｅ）に示すように、第３モールド９３を第１モールド９１の表面から分離する。

次に、図１１（ｆ）に示すように、第３モールド９３の表面に光拡散シート９０の光拡散層８０の材料を供給して、各々の縁部に周状に段部９３ｂが形成された複数の第２凹部９３ａの反転形状に対応する、各々の基端部に周状に段部８２が形成された複数の凸部８１を有する光拡散層８０を形成する。第２凹部９３ａの曲率が微小粒子９１ｂの曲率と同じであるため、転写された凸部８１の曲率も微小粒子９１ｂの曲率と同じである。したがって、凸部８１の曲率を精度良く制御することが可能であり、結果的に、レンズ効果によるギラツキの発生を容易に抑制できる。

次に、図１１（ｇ）に示すように、光拡散シート９０を第３モールド９３の表面から分離する。このようにして上記した実施の形態と同様の光拡散シート９０が得られる。

次に、図１２（ａ）〜図１２（ｉ）を参照して、光拡散シート９０の作製方法の第３例について説明する。

まず、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）に示すように、上述した実施の形態と同様にして、複数の微小粒子９１ｂが分散された樹脂材料９１ａが表面に塗工された第１モールド９１を用意する。そして、第１モールド９１の表面に第２モールド９２の材料を供給して、樹脂材料９１ａで覆われた複数の微小粒子９１ｂの反転形状に対応する複数の凹部９２ａを有する第２モールド９２を形成する。そして、複数の微小粒子９１ｂの各々の頂面を覆う樹脂材料９１ａの一部が複数の凹部９２ａの各々の底面に付着するように、第２モールド９２を第１モールド９１の表面から分離する。ここで、凹部９２ａの底面に付着した樹脂材料９１ａの内面の曲率が微小粒子９１ｂの曲率と同じであることは、容易に理解されよう。

次に、図１２（ｄ）に示すように、第２モールド９２の表面に第４モールド９４の材料を供給して、各々の底面に樹脂材料９１ａが付着した複数の凹部９２ａの反転形状に対応する、各々の基端部に周状に段部９４ｂが形成された複数の第２凸部９４ａを有する第４モールド９４を形成する。凹部９２ａの底面に付着した樹脂材料９１ａの内面の曲率が微小粒子９１ｂの曲率と同じであるため、転写された第２凸部９４ａの曲率も微小粒子９１ｂの曲率と同じである。なお、第４モールド９４の材料としては、例えば、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）が使用され、当該反応性樹脂を第２モールド９２の表面に塗工した後、電離放射により硬化することで、第４モールド９４が形成される。あるいは、第２モールド９２の表面に金属材料を電鋳することで、金属材料からなる第４モールド９４が形成されてもよい。

次に、図１２（ｅ）に示すように、第４モールド９４を第２モールド９２の表面から分離する。

次に、図１２（ｆ）に示すように、第４モールド９４の表面に第５モールド９５の材料を供給して、各々の基端部に周状に段部９４ｂが形成された複数の第２凸部９４ａの反転形状に対応する、各々の縁部に周状に段部９５ｂが形成された複数の第２凹部９５ａを有する第５モールド９５を形成する。第２凸部９４ａの曲率が微小粒子９１ｂの曲率と同じであるため、転写された第２凹部９５ａの曲率も微小粒子９１ｂの曲率と同じである。なお、第５モールド９５の材料としては、例えば、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）が使用され、当該反応性樹脂を第４モールド９４の表面に塗工した後、電離放射により硬化することで、第５モールド９５が形成される。あるいは、第４モールド９４の表面に金属材料を電鋳することで、金属材料からなる第５モールド９５が形成されてもよい。

次に、図１２（ｇ）に示すように、第５モールド９５を第４モールド９４の表面から分離する。

次に、図１２（ｈ）に示すように、第５モールド９５の表面に光拡散シート９０の光拡散層８０の材料を供給して、各々の縁部に周状に段部９５ｂが形成された複数の第２凹部９５ａの反転形状に対応する、各々の基端部に周状に段部８２が形成された複数の凸部８１を有する光拡散層８０を形成する。第２凹部９５ａの曲率が微小粒子９１ｂの曲率と同じであるため、転写された凸部８１の曲率も微小粒子９１ｂの曲率と同じである。したがって、凸部８１の曲率を精度良く制御することが可能であり、結果的に、レンズ効果によるギラツキの発生を容易に抑制できる。

次に、図１２（ｉ）に示すように、光拡散シート９０を第５モールド９５の表面から分離する。このようにして上記した実施の形態と同様の光拡散シート９０が得られる。

次に、図１３（ａ）〜図１３（ｉ）を参照して、光拡散シート９０の作製方法の第４例について説明する。

まず、図１３（ａ）に示すように、上述した実施の形態と同様にして、複数の微小粒子９１ｂが分散された樹脂材料９１ａが表面に塗工された第１モールド９１を用意する。

次に、図１３（ｂ）〜図１３（ｃ）に示すように、複数の微小粒子９１ｂの各々の頂面から樹脂材料９１ａの一部をこすり取り、各微小粒子９１ｂの頂面を露出させる。こすり取る作業に使用されるラビング手段９９としては、例えば酢酸エチル等の溶剤を染み込まされた綿棒等が使用され得る。

次に、図１３（ｄ）に示すように、第１モールド９１の表面に第３モールド９３の材料を供給して、各々の頂面が露出した複数の微小粒子９１ｂの反転形状に対応する、各々の縁部に周状に段部９３ｂが形成された複数の第２凹部９３ａを有する第３モールド９３を形成する。ここで、第２凹部９３ａの曲率が微小粒子９１ｂの曲率と同じであることは、容易に理解されよう。

次に、図１３（ｅ）に示すように、第３モールド９３を第１モールド９１の表面から分離する。

次に、図１３（ｆ）に示すように、第３モールド９３の表面に光拡散シート９０の光拡散層８０の材料を供給して、各々の縁部に周状に段部９３ｂが形成された複数の第２凹部９３ａの反転形状に対応する、各々の基端部に周状に段部８２が形成された複数の凸部８１を有する光拡散層８０を形成する。第２凹部９３ａの曲率が微小粒子９１ｂの曲率と同じであるため、転写された凸部８１の曲率も微小粒子９１ｂの曲率と同じである。したがって、凸部８１の曲率を精度良く制御することが可能であり、結果的に、レンズ効果によるギラツキの発生を容易に抑制できる。

次に、図１３（ｇ）に示すように、光拡散シート９０を第３モールド９３の表面から分離する。このようにしても上記した実施の形態の光拡散シート９０が得られる。

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。

まず、本実施の形態の実施例として、平均粒径４μｍの（表面処理をしていない）シリカ微粒子（微小粒子９１ｂに対応）と、ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＭＭＡ）（樹脂材料９１ａに対応）と、開始剤と、トルエン：ＭＥＫ＝１：１の有機溶剤とを、１：１：０．０３：１の比率で混合し、厚み１００μｍのＰＥＴフィルム（基材９１ｃに対応）のコロナ面に、乾燥塗工量が３ｇになるように塗工して溶剤を乾燥させた後、ＵＶ照射・架橋し、第１モールド９１を作製した。ここで、ＰＭＭＡの密度ρ＝１．２（１．１７−１．２）ｇ／ｃｍ^３であり、シリカ微粒子の密度ρ＝１．８ｇ／ｃｍ^３であった。

次に、この第１モールド９１上に、フェノキシエチルアクリレートと、ＥＯ変性ビスフェノールＡジアクリレートと、ヘキサメチレンジイソシアネートと、開始剤とを、２：１：２：０．０５の比率で混合し（第２モールド９２の材料に対応）、第１モールド９１上に厚み１００μｍとなるように塗工し、ＵＶ照射・架橋した後、第１モールド９１を剥離・除去して第２モールド９２を作製した。

次に、ペンタエリスリトールトリアクリレートと開始剤とを、１：０．０３の比率で混合し（光拡散層８０の材料に対応）、第２モールド９２上に厚み２０μｍとなるように塗工し、この上に１００μの光学ＰＥＴフィルム（光拡散シート９０の本体部６５に対応）の易接着面を重ね合わせた。そして、ＰＥＴフィルム側からＵＶ照射して、ペンタエリスリトールトリアクリレートを架橋し、ＰＥＴフィルムごと第２モールド９２から剥離し、光拡散層８０が形成された光拡散シート９０を得た。

本件発明者らが確認したところ、この光拡散シート９０には輝点が見られなかった。また、この光拡散シート９０の表面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、各凸部８１の基端部には周状に段部８２が形成されていて、段部８２のシート面に沿った幅Ｗ２は１００ｎｍであった。

また、比較例として、平均粒径４μｍの反応性シリカ微粒子、すなわち反応基（アクリレート基）が表面に装飾されたシリカ微粒子を、シリカ微粒子の換わりに使用した点以外は、前記した実施例と同様にして、光拡散シートを作製した。

本件発明者らが確認したところ、この比較例の光拡散シートには所々不規則な輝点が見られた。また、この光拡散シートの表面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、各凸部の基端部には段部が形成されておらず、各凸部のシート面に沿った長さは、前記した実施例の凸部８１のシート面に沿った長さに比べて大きかった。比較例の光拡散シートでは、各凸部においてレンズ効果により輝点が生じているものと考えられる。

１０ 表示装置
１１ 表示面
１２ 液晶層
１３ 上偏光板
１４ 下偏光板
１５ 液晶表示パネル
２０ 面光源装置
２１ 発光面
２４ 光源
２５ 発光体
２８ 反射シート
３０ 導光板
３１ 出光面
３２ 裏面
３３ 入光面
３４ 反対面
３５ 傾斜面
３５ａ 第１面
３５ｂ 第２面
３６ 傾斜面
３６ａ 第１面
３６ｂ 第２面
３７ 傾斜面
３８ 段差面
３９ 接続面
４０ 基部
４１ 一側面
４２ 他側面
５０ 単位光学要素
５１ 外輪郭
５２ａ 先端部
５２ｂ 基端部
６０ 光学シート
６１ 出光面
６５ 本体部
６６ 出光側面
６７ 入光側面
６８ 光拡散粒子
６９ バインダ樹脂
７０ 単位プリズム
７１ 第１プリズム面
７２ 第２プリズム面
７３ 要素面
７３ａ 第１要素面
７３ｂ 第２要素面
７３ｃ 第３要素面
７５ａ 先端部
７５ｂ 基端部
８０ 光拡散層
８１ 凸部
８２ 段部
９０ 光拡散シート
９１ 第１モールド
９１ａ バインダ樹脂
９１ｂ 微小粒子
９１ｃ 基材
９２ 第２モールド
９２ａ 凹部
９３ 第３モールド
９３ａ 第２凹部
９３ｂ 段部
９４ 第４モールド
９４ａ 第２凸部
９４ｂ 段部
８５ 第５モールド
９５ａ 第２凹部
９５ｂ 段部
９９ ラビング手段

Claims (4)

1. シート状の本体部と、
   前記本体部の一主面に形成された光拡散層と、
   を備え、
   前記光拡散層は、複数の凸部を有し、
   各凸部の基端部には、周状に段部が形成されており、
   前記段部の前記一主面に沿った幅は、２００ｎｍ以下である
   ことを特徴とする光拡散シート。
2. 請求項１に記載の光拡散シートと、
   前記光拡散シートの前記光拡散層とは反対側となる面に第１方向に配列され且つ各々が前記第１方向と交差する方向に線状に延びている複数の単位プリズムと、
   を備えたことを特徴とする光学シート。
3. 請求項２に記載の光学シートと、
   前記光学シートの前記単位プリズム側となる面に対面する出光面と、前記第１方向に対向する一対の側面と、を有する導光板と、
   前記第１方向における一側に位置する導光板の側面に対面して配置された光源と、
   を備えたことを特徴とする面光源装置。
4. 請求項３に記載の面光源装置と、
   前記面光源装置に対面して配置された表示パネルと、
   を備えたことを特徴とする表示装置。

Images