JP2017045641A - 面光源装置及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】正面方向から大きくずれた方向に向かって放出される光を低減することが可能な面光源装置を提供する。【解決手段】面光源装置２０は、出光面３１及び入光面３３を有する導光板３０と、出光面３１に対向して配置されたシート状の出射角制御シート６５と、出射角制御シート６５と導光板３０との間で第１方向ｄ１に沿って配列された複数の単位光学要素７０と、を備える。出射角制御シート６５は、当該出射角制御シート６５のシート面に沿った配列方向ｐｄに沿って交互に配列された複数の第１部分６６及び複数の第２部分６７を有する。第２部分６７は、光を吸収する光吸収材６７ｍを含む。出射角制御シート６５の出射面６５ｂ上での輝度は、出射角制御シート６５への法線方向ｎｄに対して傾いた方向ｄｘにピークＰ１をもつ。【選択図】図８

Description

本発明は、面光源装置に係り、とりわけ、正面方向から大きくずれた方向に向かって放出される光を低減することが可能な面光源装置に関する。また、本発明は、この面光源装置が組み込まれた表示装置に関する。

面状に光を照射する面光源装置が、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。液晶表示装置用の面光源装置は、大別すると、導光板の直下に光源を配置する直下型と、導光板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、面光源装置の薄型化を可能にするといった構造的特徴を有している。この構造的特徴から、エッジライト型面光源装置は、これまで主としてノート型パーソナルコンピュータ（以下において、単に「ノート型ＰＣ」とも呼ぶ）用の表示装置に適用されてきた。

例えば、特許文献１に記載のエッジライト型の面光源装置は、互いに対向する出光面及び裏面と、前記出光面と前記裏面との間の側面の一部分をなす入光面と、を含んだ導光板と、導光板の側面に対面して配置された光源と、を有している。導光板の出光面に対向して光学シートが配置されており、光学シートの導光板と向き合う面に、複数の単位プリズム要素が配列されている。

特許文献１に記載の面光源装置では、入光面から導光板に入射した光源からの光は、出光面と裏面との間で反射を繰り返しながら導光され、出光面から取り出された後、単位プリズム要素にて正面方向に向きを変更させられるようになっている。

特開２００４−２２７９３４号公報

導光板内を進行する光は、出光面及び裏面にて全反射を繰り返す光だけでなく、裏面にて全反射方向とは異なる方向に向きを変更された光や裏面を透過した後反射シートにて再び戻された光等も含む。このような意図された方向とは異なる方向に向かう光は、出光面から取り出された後、単位プリズム要素にて意図された通りに曲げられず、正面方向に対して大きく傾斜した方向に向かって面光源装置から放出されるケースが見受けられる。

このような正面方向から大きくずれた方向に向かって放出される光は、物体への映り込みやコントラストの低下を招く。とりわけ、面光源装置を車載用として用いる場合、正面方向から大きくずれた方向に向かって放出される光は、フロントウィンドに映り込みとして認識されてしまい、商品性を低下させる要因となる。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、正面方向から大きくずれた方向に向かって放出される光を低減することが可能な面光源装置および表示装置を提供することを目的とする。

本発明による面光源装置は、出光面と、前記出光面に対向する裏面と、前記出光面と前記裏面との間の側面の一部分からなる少なくとも一つの入光面と、前記側面の一部分からなり第１方向に沿って前記一つの入光面に対向する反対面と、を有する導光板と、
前記導光板の前記入光面に対向して配置された光源と、
前記導光板の前記出光面に対向して配置され、前記導光板とは反対側を向く面に出射面を有する出射角制御シートと、
前記出射角制御シートと前記導光板との間で前記第１方向に沿って配列され、各々が前記第１方向と非平行であるとともに前記出射角制御シートのシート面に沿った方向に沿って延びる、複数の単位光学要素と、を備え、
前記出射角制御シートは、
前記出射角制御シートのシート面内を延びる配列方向であって、前記出射角制御シートのシート面内で前記第１方向に直交する第２方向となす角度よりも前記第１方向となす角度の方が小さい配列方向、に沿って配列された複数の第１部分であって、各々が、前記配列方向と非平行であるとともに前記出射角制御シートのシート面に沿った長手方向に延びる、複数の第１部分と、
前記第１部分と前記配列方向に交互に配列された複数の第２部分であって、光を吸収する光吸収材を含む複数の第２部分と、を有し、
前記出射角制御シートの前記出射面から出射する光の輝度を、前記出射角制御シートへの法線方向および前記第１方向の両方向に沿った面内の各方向から測定することによって得られる輝度の角度分布において、前記出射角制御シートへの法線方向に対して傾いた方向に輝度のピークが存在する。

本発明による面光源装置において、前記輝度のピークが得られる方向は、前記出射角制御シートへの法線方向に対して前記第１方向における前記反対面側に傾いていてもよい。

本発明による面光源装置において、前記輝度のピークが得られる方向は、前記出射角制御シートへの法線方向に対して１０°以上３０°以下の範囲内となる角度で傾いていてもよい。

本発明による面光源装置において、前記第１部分の前記配列方向は、前記第１方向に沿っていてもよい。

本発明による面光源装置において、前記複数の単位光学要素は、前記出射角制御シートの前記導光板側を向く面上に配列されていてもよい。換言すれば、本発明による面光源装置において、前記出射角制御シートと、当該出射角制御シートの導光板側を向く面に設けられた前記複数の単位光学要素と、によって、光学シートが構成されていてもよい。

本発明による面光源装置において、前記単位光学要素は、光透過面と、前記第１方向に沿って前記光透過面よりも前記反対面に近接した位置に位置する光反射面と、を含み、前記導光板の前記出光面から出射した光の少なくとも一部は、前記単位光学要素の前記光透過面を透過した後前記光反射面にて全反射して前記出射角制御シートに向かってもよい。

本発明による面光源装置において、前記導光板の前記裏面は、前記第１方向に配列された複数の傾斜面を含み、各傾斜面は、前記反対面に近接して位置する端部が前記入光面側に近接して位置する端部よりも前記出光面に接近するように、前記出射角制御シートの法線方向及び前記第１方向の両方に対して傾斜していてもよい。

本発明による表示装置は、前記いずれかの特徴をもつ面光源装置と、前記面光源装置に対向して配置された液晶表示パネルと、備える。

本発明による表示装置は、車両に設置される車載表示装置であり、前記配列方向は、上下方向に対応してもよい。

本発明によれば、出射角制御シートの第２部分によって、正面方向から大きくずれた方向に向かって放出されるべき光を遮ることができ、この結果、正面方向から大きくずれた方向に向かって放出される光を低減することが可能となる。

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に示す表示装置を構成する面光源装置を示す断面図である。 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、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６は、図５に示す単位光学要素の断面図である。 図７は、図５に示す光学シートに組み込まれた出射角制御シートを示す断面図である。 図８は、図２に示す面光源装置の作用を説明するための断面図である。 図９は、図１に示す表示装置を自動車に組み込んだ例を示す斜視図である。 図１０は、図２に示す面光源装置において、出射角制御シートの出射面から出射する光の輝度分布を示すグラフである。 図１１は、図１に示す表示装置の一変形例を示す斜視図である。

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１１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、表示装置１０の概略構成を示す断面図であり、図２は、面光源装置２０を示す断面図である。図３及び図４は、導光板３０を示す斜視図であり、図５は、光学シート６０を示す斜視図である。

図１に示すように、表示装置１０は、透過型表示部としての液晶表示パネル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表示パネル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の両側（出光側、裏面側）にそれぞれ配置された光学シート６０及び反射シート２８と、を有している。

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ｄ１に対向する二つの面の一方が、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）ｄ１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）ｄ１に沿って導光板３０内を導光されるようになる。

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。

光源２４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。

ところで、本明細書において、「出光側」とは、光源２４、導光板３０、出射角制御シート６５、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、出射角制御シート６５、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、出射角制御シート６５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及び面光源装置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。また、出射角制御シート６５の法線方向ｎｄは、面光源装置２０の正面方向及び表示装置１０の正面方向と一致する。

また、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。

次に、導光板３０についてさらに詳述する。

図２によく示されているように、導光板３０の裏面３２は、第１方向ｄ１に配列された複数の傾斜面３７と、導光板３０の法線方向ｎｄに延びる立上面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。図２に示す例では、傾斜面３７と立上面３８と接続面３９とが第１方向ｄ１に沿って繰り返し配列されている。そして、各傾斜面３７、各立上面３８及び各接続面３９は、導光板３０の板面内を第１方向ｄ１に交差する方向に沿って延びている。本実施の形態では、各立上面３８及び各接続面３９の長手方向は、第１方向ｄ１に直交する第２方向ｄ２と平行になっている。

傾斜面３７は、導光板３０内を第１方向ｄ１に沿って導光される光の進行方向を調整して導光板３０内から光を取り出すための要素である。図２に示すように、各傾斜面３７は、反対面３４に近接して位置する端部Ｅ１が入光面３３に近接して位置する端部Ｅ２よりも出光面３１に接近するように、法線方向ｎｄ及び第１方向ｄ１に対して傾斜している。言い換えると、各傾斜面３７は、入光面３３側から反対面３４側へ向かうにつれて導光板３０の法線方向ｎｄに沿って出光面３１に接近していくように、法線方向ｎｄ及び第１方向ｄ１の両方に対して傾斜している。とりわけ、後述する出射角制御シート６５のシート面に直交し且つ第１方向ｄ１に平行な図２に示す断面（以下、主断面）において、傾斜面３７が第１方向ｄ１に対してなす角度を傾斜角度θとすると、複数の傾斜面３７の傾斜角度θは、互いに等しい。

立上面３８は、導光板３０内を導光される光に対して光学作用を及ぼすことが期待されていない面であり、接続面３９は、傾斜面３７とは非平行な面であり、導光板３０内を導光される光に対して傾斜面３７とは異なる光学作用を及ぼす。本実施の形態の接続面３９は、導光板３０の板面と平行になっている。

このような導光板３０によれば、出光面３１と裏面３２との間で反射を繰り返す光のうち、接続面３９で反射する光については、その後に出光面３１に入射する際の入射角度が維持され、傾斜面３７で反射する光については、その後に出光面３１に入射する際の入射角度が小さくなっていく。傾斜面３７での反射により出光面３１への入射角度が全反射臨界角度未満になると、この光は、導光板３０の出光面３１から出射するようになる。

とりわけ、本実施の形態では、傾斜面３７及び接続面３９の裏面３２内での分布が、導光方向である第１方向ｄ１に沿って変化している。第１方向ｄ１に沿った傾斜面３７及び接続面３９の分布を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ｄ１に沿った分布を調整することができる。図２に示す例では、第１方向ｄ１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のうちの傾斜面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、導光板３０の出光面３１の構成について説明する。導光板３０の出光面３１には、単位プリズム５０が配列されている。複数の単位プリズム５０は、第１方向ｄ１に交差し且つ導光板３０の板面と平行な配列方向（図３においては左右方向）に並べられている。各単位プリズム５０は、導光板３０の板面内を、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、複数の単位プリズム５０は、第１方向ｄ１と直交する第２方向ｄ２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、単位プリズム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、各単位プリズム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。

次に、単位光学要素の配列方向（第２方向）ｄ２および導光板３０の板面への法線方向の両方向に平行な断面における、各単位プリズム５０の断面形状について説明する。図４から理解されるように、前記断面における各単位プリズム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、前記断面において、導光板３０の板面と平行な単位プリズム５０の幅は、導光板３０の法線方向に沿って裏面３２から離間するにつれて小さくなっていく。

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。例えば、導光板３０の厚みは、０．３ｍｍ〜６ｍｍとすることができる。また、単位プリズム５０の第２方向ｄ２に沿った長さつまり幅を１０μｍ以上５００μｍ以下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、基材上に傾斜面３７及び単位プリズム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。尚、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、単位プリズム５０とともに、単位プリズム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、一体物として形成され得る。

図２に戻って、導光板３０の裏面３２に対面して、反射シート２８が配置されている。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内に戻すための部材である。反射シート２８は、白色の散乱反射層、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。

次に、導光板３０の出光面３１に対面して配置された光学シート６０について説明する。光学シート６０は、入光側から入射した光の進行方向を変化させて出光側から出射させ、出射光の出射方向を制御するためのものである。図５に示すように、光学シート６０は、導光板３０の出光面３１と間隔を空けて配置されたシート状の出射角制御シート６５と、出射角制御シート６５の導光板３０側を向く面６５ａ上に配列された複数の単位光学要素７０と、を有している。

単位光学要素７０は、導光板３０の出光面３１から取り出された光を正面方向に向かわせる光学要素である。図５に示すように、複数の単位光学要素７０は、第１方向ｄ１に沿って配列されている。各単位光学要素７０は、第１方向ｄ１と非平行であるとともにシート状の出射角制御シート６５のシート面に沿った方向に線状に延びている。とりわけ、図５に示す例では、各単位光学要素７０の長手方向は、出射角制御シート６５のシート面内で第１方向ｄ１に直交する第２方向ｄ２に平行となっている。

本実施の形態において、各単位光学要素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、複数の単位光学要素７０は、第１方向ｄ１に沿って出射角制御シート６５の導光板３０側を向く面６５ａ上に隙間無く並べられている。

図５によく示されているように、各単位光学要素７０は、単位光学要素７０の配列方向である第１方向ｄ１に沿って、互いに対向して配置された光透過面７１および光反射面７２を有している。各単位光学要素７０の光透過面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、光反射面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、各単位光学要素７０の光透過面７１は、第１方向ｄ１における光源２４の側に位置して第１方向ｄ１における一側を向く。各単位光学要素７０の光反射面７２は、第１方向ｄ１における光源２４から離間する側に位置し、第１方向ｄ１における他側を向く。後述するように、光透過面７１は、主として、第１方向ｄ１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、光反射面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５によく示されているように、光透過面７１および光反射面７２は、それぞれ出射角制御シート６５側から延び出るとともに互いに接続されている。光透過面７１および光反射面７２が出射角制御シート６５に最も接近する位置において、単位光学要素７０の基端部７５ｂが画定されている。また、光透過面７１および光反射面７２が互いに接続する位置において、出射角制御シート６５から最も導光板３０側に突出した単位光学要素７０の先端部７５ａが画成されている。

図６に、出射角制御シート６５のシート面に直交し且つ第１方向ｄ１に平行な主断面における単位光学要素７０の断面形状を示す。図６に示す主断面において、各単位光学要素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、図６に示す主断面において、第１方向ｄ１に沿った単位光学要素７０の長さは、出射角制御シート６５の法線方向ｎｄに沿って出射角制御シート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、図６に示す主断面において単位光学要素７０の外輪郭の一部をなす光反射面７２が、第１方向ｄ１に対してなす角度を傾斜角度φとすると、少なくとも一つの単位光学要素７０の傾斜角度φは、光反射面７２内において一定とはなっていない。図６に示すように、傾斜角度φは、光反射面７２内において、単位光学要素７０の先端部７５ａから基端部７５ｂへ向けて、大きくなるように変化する。このような単位光学要素７０によれば、光反射面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Ｌ６１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Ｌ６２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、図６に示す主断面において、第１方向ｄ１に対する傾斜角度φが、単位光学要素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複数の要素面７３を含んでいる。図示された本実施の形態では、単位光学要素７０の光反射面７２の輪郭は、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、光反射面７２は、先端部７５ａを画成する第１要素面７３ａと、第１要素面７３ａに出射角制御シート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、第２要素面７３ｂの傾斜角度φｂが、第１要素面７３ａの傾斜角度φａよりも大きくなっている。

次に、複数の単位光学要素７０を支持する出射角制御シート６５について説明する。出射角制御シート６５は、面光源装置２０の正面方向すなわち出射角制御シート６５の法線方向ｎｄから大きくずれた方向に向かって面光源装置２０から放出される光を低減するために設けられている。図２に示すように、出射角制御シート６５は、導光板３０に対向して配置され、導光板３０側を向く入射面６５ａと、導光板３０とは反対側を向く出射面６５ｂと、を含んでいる。出射角制御シート６５は、面光源装置２０のうち最も出光側に配置された構成要素であり、出射角制御シート６５の出射面６５ｂが、面光源装置２０の発光面２１を規定している。

図７に、出射角制御シート６５のシート面に直交し且つ第１方向ｄ１に平行な主断面における出射角制御シート６５の断面図を示す。図７に示すように、出射角制御シート６５は、当該出射角制御シート６５のシート面に沿った配列方向ｐｄに沿って交互に繰り返し並べられた複数の第１部分６６及び複数の第２部分６７を有している。図７に示す例において、複数の第１部分６６は互いに同一に構成され、複数の第２部分６７も互いに同一に構成されている。ただし、本実施の形態による作用効果を奏する限り、複数の第１部分６６は互いに同一でなくてもよく、複数の第２部分６７も互いに同一でなくてもよい。また、本実施の形態において、配列方向ｐｄは、第２方向ｄ２となす角度よりも第１方向ｄ１となす角度の方が小さくなっている。図７に示す例では、配列方向ｐｄは、第１方向ｄ１に平行となっている。

各第１部分６６及び各第２部分６７は、出射角制御シート６５のシート面内を延び配列方向ｐｄに交差する長手方向ｌｄを有している（図５参照）。また、出射角制御シート６５は、第１部分６６及び第２部分６７に積層された層をなすシート状のランド層６８をさらに含んでいる。このランド層６８は、第１部分６６と一体的に形成されており、第１部分６６とともに本体部６９を形成している。言い換えると、出射角制御シート６５は、長手方向ｌｄをもつ複数の溝６９ａを配列方向ｐｄに並べて形成された本体部６９を有し、本体部６９の複数の溝６９ａ内にそれぞれ第２部分６７が配置されている。そして、本体部６９のうちの隣り合う溝６９ａの間の部分が、第１部分６６を画定している。

図７に示すように、とりわけ、溝６９ａ内に配置された第２部分６７は、導光板３０側を向く面をなす底面６７ａと、液晶表示パネル１５側を向く面をなす頂面６７ｄと、底面６７ａの端部と頂面６７ｄの端部の間を延びる第１側面６７ｂ及び第２側面６７ｃと、を含んでいる。

底面６７ａと頂面６７ｄとは、法線方向ｎｄに間隔を空けて対向し、第１側面６７ｂと第２側面６７ｃとは、第１方向ｄ１に間隔を空けて対向している。とりわけ、第１側面６７ｂは、第１方向ｄ１における入光面３３側に配置され、第２側面６７ｃは、第１方向ｄ１における反対面３４側に配置されている。

本実施の形態では、第１側面６７ｂおよび第２側面６７ｃは、底面６７ａに対して傾斜して、当該底面６７ａから出光側に向かって延び出している。とりわけ、図７に示された例では、第１側面６７ｂが底面６７ａに対してなす角度α１は、第２側面６７ｃが底面６７ａに対してなす角度α２よりも小さい。

図示する例では、底面６７ａ、第１側面６７ｂ、第１側面６７ｂおよび第２側面６７ｃが平坦面として形成されており、第２部分６７は、図７に示す主断面において台形形状をなしている。ただし、第２部分６７の断面形状は、台形形状である必要はなく、種々の形状を有するようにしてもよい。例えば、第２部分６７の断面形状は、三角形形状であってもよいし、三角形の一以上の角、例えば底面６７ａから離間した角が面取りされてなる形状となっていてよい。

一方、第１部分６６は、導光板３０側を向く面をなす底面６６ａを含んでいる。第１部分６６の底面６６ａは、隣り合う２つの第２部分６７の底面６７ａの間を延びている。したがって、第１部分６６の底面６６ａと、第２部分６７の底面６７ａと、によって、出射角制御シート６５の導光板３０側を向く面６５ａが画定されている。

本実施の形態では、第１部分６６の導光板３０側を向く面をなす底面６６ａは、配列方向ｐｄに沿った長さＷ１を有し、第２部分６７の導光板３０側を向く面をなす底面６７ａは、配列方向ｐｄに沿った長さＷ２を有している。そして、底面６６ａの長さＷ１と底面６７ａの長さＷ２が以下の関係式（１）を満たすように決定されている。
０．３０≦Ｗ１／（Ｗ１＋Ｗ２）＜０．９６‥（１）
図７から理解されるように、式（１）は、出射角制御シート（ルーバーシート）６５内の開口率を示す指標となる。

なお、複数の第１部分６６の間で底面６６ａの長さＷ１が異なる場合や、複数の第２部分６７の間で底面６７ａの長さＷ２が異なる場合には、式（１）を満たすかについて以下のようにして判断することができる。先ず、出射角制御シート６５から２．０ｍｍ×２．０ｍｍのテスト領域を抽出する。本件発明者らによれば、第１部分６６及び第２部分６７の大きさや配列ピッチを考慮した結果から、２．０ｍｍ×２．０ｍｍのテスト領域を抽出すれば、第１部分６６の底面６６ａの長さＷ１及び第２部分６７の底面６７ａの長さＷ２の指標値を決定するのに十分な大きさであることが知見された。

次に、テスト領域内の全ての第１部分６６の底面６６ａの長さＷ１及び全ての第２部分６７の底面６７ａの長さＷ２を計測し、長さＷ１の平均値Ｗ１’及び長さＷ２の平均値Ｗ２’を算出する。得られた平均値Ｗ１’及び平均値Ｗ２’を式（１）でいうＷ１及びＷ２とみなし、式（１）の充足性について判断する。

また、第２部分６７は、主部をなす樹脂材料に、光を吸収する光吸収材６７ｍを分散することで形成されている。第２部分６７が光吸収材６７ｍを含むことにより、第２部分６７内に進入してきた光を吸収することができる。かかる光吸収材６７ｍは、可視光を吸収する機能を有すればよく、例えばカーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩等、顔料、染料から構成され得る。

また、第２部分６７の主部をなす樹脂材料は、第１部分６６を含む本体部６９をなす樹脂材料よりも屈折率の小さい材料（15P00562に誤記がありました。表現合わせます）からなる。このため、第１部分６６と第２部分６７との境界に、屈折率差をもつ反射界面６５ｘが形成される。

反射界面６５ｘによれば、第１側面６７ｂまたは第２側面６７ｃへの入射角度が大きい光Ｌ７１を反射界面６５ｘで反射して正面方向に向かわせることができる。一方、第１側面６７ｂまたは第２側面６７ｃへの入射角度が小さい光Ｌ７２は、第２部分６７内に進入する。第２部分６７内に進入した光Ｌ７２は、光吸収材６７ｍにより吸収される。

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２に示すように、光源２４をなす発光体２５で発光された光Ｌ２１、Ｌ２２は、入光面３３を介し、導光板３０に入射する。導光板３０に入射した光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て導光されていく。

図２に示すように、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は立上面３８及び接続面３９を介して連結されている。このうち立上面３８は、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Ｌ２１、Ｌ２２の殆どは、裏面３２のうち、立上面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に示された主断面における当該光Ｌ２１、Ｌ２２の進行方向は、第１方向ｄ１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Ｌ２１、Ｌ２２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Ｌ２１、Ｌ２２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く。出光面３１および裏面３２への入射角度が全反射臨界角未満となると、当該光Ｌ２１、Ｌ２２は、導光板３０の出光面３１または裏面３２から、出射し得るようになる。このうち、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内に戻されることになる。

一方、出光面３１を介し導光板３０から出射する光Ｌ２１、Ｌ２２は、出光面３１をなす単位プリズム５０の表面において屈折する。この屈折により、法線方向ｎｄに対して第２方向ｄ２に傾斜した方向に進む光Ｌ２１、Ｌ２２は、第２方向ｄ２に沿った成分について、透過光の進行方向を法線方向ｎｄ側に絞り込まれる。すなわち、出光側単位光学要素５０は、導光方向と直交する第２方向ｄ２に沿った光の成分に対して、正面方向における輝度を向上させるように作用する。

導光板３０から出射した光Ｌ２１、Ｌ２２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の側へ向けて突出する単位光学要素７０を有している。図５によく示されているように、単位光学要素７０の長手方向は、導光板３０による導光方向（第１方向）ｄ１と直交する第２方向ｄ２と平行になっている。

この結果、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、入光面３３側に位置する単位光学要素７０の光透過面７１を介して単位光学要素７０へ入射する。図２に示すように、この光Ｌ２１、Ｌ２２は、その後、反対面３４側に位置する単位光学要素７０の光反射面７２で全反射してその進行方向を変化させるようになる。より詳しくは、図２に示す断面において導光板３０の法線方向ｎｄから傾斜した方向に進む光Ｌ２１、Ｌ２２は、単位光学要素７０の光反射面７２での全反射により、その進行方向が法線方向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７０は、第１方向（導光方向）ｄ１に沿った光の成分について、透過光の進行方向を法線方向ｎｄ寄りに絞り込むことができる。すなわち、単位光学要素７０は、第１方向ｄ１に沿った光の成分に対して、正面方向における輝度を向上させるように作用する。

単位光学要素７０にて正面方向に向けられた光Ｌ２１、Ｌ２２は、出射角制御シート６５に向かう。上述のように、出射角制御シート６５は、配列方向ｐｄに沿って交互に繰り返し並べられた複数の第１部分６６及び複数の第２部分６７を有し、第２部分６７は、光吸収材６７ｍを含んでいる。この場合、単位光学要素７０にて曲げられた光Ｌ２１、Ｌ２２のうち、第２部分６７内を進行する光は、第２部分６７内に含まれる光吸収材６７ｍにて吸収されるが、第１部分６６内を進行する光は、当該第１部分６６内を透過して液晶表示パネル１５に向かっていく。

ただし、導光板３０内を進行する光は、出光面３１及び裏面３２にて全反射を繰り返す光Ｌ２１、Ｌ２２だけでなく、裏面３２にて全反射方向とは異なる方向に向きを変更された光や裏面３２を透過した後反射シート２８にて再び戻された光等も含む。図８に、このような光が光学シート６０に入射するようすが示されている。図８に示すように、このような意図された方向とは異なる方向に向かう光Ｌ８１、Ｌ８２は、出光面３１から取り出された後、単位光学要素７０にて意図された通りに曲げられず、法線方向ｎｄに対して大きく傾斜して出射角制御シート６５に進入する。

図８に示すように、出射角制御シート６５において、複数の第１部分６６及び複数の第２部分６７が配列方向ｐｄに沿って交互に繰り返し並べられているため、法線方向ｎｄに対して大きく傾斜した光Ｌ８１、Ｌ８２は、第１部分６６を介してあるいは直接的に（不図示）第２部分６７に入射する。第１部分６６を介して第２部分６７に向かう光Ｌ８１が反射界面６５ｘに全反射臨界角以上で入射すると、反射界面６５ｘにて全反射され法線方向ｎｄ寄りに絞り込まれる。その後、全反射した光Ｌ８１は、液晶表示パネル１５に向かっていく。一方、第１部分６６を介して第２部分６７に向かう光Ｌ８２が反射界面６５ｘに全反射臨界角度未満で入射すると、第２部分６７内に進入して光吸収材６７ｍに吸収される。また、第２部分６７に直接入射した光も、第２部分６７内で光吸収材６７ｍに吸収される。いずれにしても、導光板３０から、導光板３０内で反射を繰り返して取り出された光の出射方向とは異なる方向に放出される光Ｌ８１、Ｌ８２は、出射角制御シート６５にて反射あるいは吸収され、発光面２１から法線方向ｎｄに対して大きく傾斜した方向に向かっては放出されない。

出射角制御シート６５を透過した光は、その後、液晶表示パネル１５の下偏光板１４へ入射する。下偏光板１４は、直交する二つの偏光成分（Ｐ波およびＳ波）のうちの、一方の方向に振動する偏光成分の光を透過させる。下偏光板１４を透過した一方の偏光成分の光は、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。

次に、図１に示す表示装置１０を車両１に適用した例を図９を参照して説明する。図９は、表示装置１０を自動車のインストルメントパネル３に組み込んだ例を示す斜視図である。なお、インストルメントパネル３とは、運転席の計器類、ダッシュボード及びセンターコンソールと呼ばれる部品を含む総称である。図９に示す例では、第１方向ｄ１に平行な配列方向ｐｄが上下方向に対応しており、第１方向ｄ１における一側に位置する入光面３３及び光源２４が上下方向における下方に位置し、第１方向ｄ１における他側に位置する反対面３４が上下方向における上方に位置している。

仮に、表示装置１０に出射角制御シート６５が設けられていない場合、表示装置１０から法線方向ｎｄに対して上側に大きく傾斜した方向に向かう光がフロントウィンド２に入射してしまい、映り込みとして運転手等に観察されてしまう。この点、本実施の形態によれば、表示装置１０に出射角制御シート６５が設けられているため、法線方向ｎｄに対して第１方向ｄ１における他側（上側）に大きく傾斜した方向に向かうべき光を出射角制御シート６５にて遮り、映り込みとして観察されてしまうことを抑制することができる。

ところで、車載用表示装置１０は、車両１に乗車する運転手や助手席に座っている者から観察されることが意図されている。車載用表示装置１０は、運転手や助手席に座っている者の目線よりも下方に設置されるため、これらの者が表示装置１０を観察する場合、その視線は水平方向よりも下方に向けられる。そこで、本実施の形態の表示装置１０では、下方に見下ろす観察者が表示装置１０から表示される映像を明るく観察することができるよう、面光源装置２０から出射する光のピークを設定している。

図１０は、面光源装置２０の発光面２１上での輝度についての角度分布を示すグラフである。図１０のグラフは、出射角制御シート６５の出射面６５ｂから出射する光の輝度を、出射角制御シート６５への法線方向ｎｄおよび第１方向ｄ１の両方向に沿った面内の各方向から測定することによって得られる輝度の角度分布である。図１０のグラフにおいて、縦軸は、輝度を示しており、横軸は、輝度を測定した角度を示している。なお、角度の値は、出射角制御シート６５への法線方向ｎｄと平行な方向を０°とし、当該法線方向ｎｄに対する傾斜角度を用いて表している。

図１０に示すように、面光源装置２０の発光面２１つまり出射角制御シート６５の出射面６５ｂ上での輝度の角度分布において、法線方向ｎｄに対して傾いた方向に輝度のピークＰ１が存在している。ここで輝度のピークとは、輝度の角度分布において極大となる輝度のことである。図１０に示すグラフでは、輝度のピークＰ１は、光学シート３０の法線方向ｎｄでの輝度よりも高い輝度を呈すると共に、輝度の角度分布において最大の輝度を呈している。

図８には、輝度のピークＰ１が得られる方向ｄｘが示されている。図８に示すように、輝度のピークＰ１を呈する方向ｄｘは、出射角制御シート６５への法線方向ｎｄに対して第１方向ｄ１における反対面３４側に傾いている。すなわち、輝度のピークＰ１を呈する方向ｄｘに沿って出射面６５ｂから射出する光Ｌ８３は、出射角制御シート６５への法線方向ｎｄに対して第１方向ｄ１における反対面３４側に傾斜した方向に向かっていく。

図９に示す車両１に搭載した例では、第１方向ｄ１が上下方向に対応しており、第１方向ｄ１における他側に位置する反対面３４が上下方向における上方に位置している。このため、図９に示すように、輝度のピークＰ１を呈する方向ｄｘは、水平面に対して上下方向における上側に傾く。この場合、表示装置１０が目線よりも下にあるため、輝度のピークＰ１を呈する方向ｄｘに沿って出射面６５ｂ上から出射する光は、運転手や助手席に座っている者の目の高さに向かうようになる。とりわけ、運転手や助手席に座っている者の目の高さに効果的に出射光を集める観点から、輝度のピークＰ１を呈する方向ｄｘは、出射角制御シート６５への法線方向ｎｄつまり水平方向に対して１０°以上３０°以下の範囲内となる角度で傾いていることが好ましい。

その上、図１０に示された輝度の角度分布では、輝度のピークＰ１を呈する方向ｄｘを含み且つ輝度のピークの半分以上の輝度が得られる角度域の広さ、言い換えると半値角θｈは１０°以上７０°以下となっている。半値角θｈが１０°以上７０°以下に設定されている場合、出射面６５ｂから出射する光をさらに有効に運転手や助手席に座っている者の目の高さに向かわせることが可能となる。

このような面光源装置２０の輝度角度分布特性は、傾斜面３７の角度や単位光学要素７０の形状を適宜選定することによって達成され得る。上述のように、図２に示す導光板３０内を進む光Ｌ２１、Ｌ２２の出光面３１への入射角度は、裏面３２のうちの傾斜面３７での反射によって、次第に小さくなっていき、出光面３１への入射角度が全反射臨界角未満となると、当該光Ｌ２１、Ｌ２２は、導光板３０の出光面３１から出射する。したがって、導光板３０から取り出される光Ｌ２１、Ｌ２２は、主として、出射角制御シート６５への法線方向ｎｄから大きく傾斜した方向に向かう光である。典型的には、出射角制御シート６５への法線方向ｎｄに対して６５°以上８０°以下の範囲にピーク輝度が発生するように設定され得る。

導光板５０から出射した光Ｌ２１、Ｌ２２は、光学シート６０の入光側に配置された単位光学要素７０の光透過面７１を透過して当該単位光学要素７０へ入射し、その後、当該単位光学要素７０の光反射面７２で全反射する。したがって、導光板３０の出光面３１から出射する光のピーク輝度の方向から単位光学要素７０の光透過面７１に入射する光Ｌ８３（図８参照）が、単位光学要素７０の光反射面７２で全反射した後出射面６５ｂから輝度のピークＰ１を呈する方向ｄｘに向かって出射するように、単位光学要素７０の光透過面７１及び光反射面７２の角度を設定することにより、出射面６５ｂでの所望の輝度角度分布特性が得られる。

以上のように、本実施の形態によれば、出光面３１と、出光面３１に対向する裏面３２と、出光面３１と裏面３２との間の側面の一部分からなる少なくとも一つの入光面３３と、前記側面の一部分からなり第１方向ｄ１に沿って一つの入光面３３に対向する反対面３４と、を有する導光板３０と、導光板３０の入光面３３に対向して配置された光源２４と、導光板３０の出光面３１に対向して配置され、導光板３０とは反対側を向く面に出射面６５ｂを有する出射角制御シート６５と、出射角制御シート６５と導光板３０との間で第１方向ｄ１に沿って配列され、各々が第１方向ｄ１と非平行であるとともに出射角制御シート６５のシート面に沿った方向に沿って延びる、複数の単位光学要素７０と、を備え、出射角制御シート６５は、当該出射角制御シート６５のシート面内を延びる配列方向ｐｄであって、出射角制御シート６５のシート面内で第１方向ｄ１に直交する第２方向ｄ２となす角度よりも第１方向ｄ１となす角度の方が小さい配列方向ｐｄ、に沿って配列された複数の第１部分６６であって、各々が、配列方向ｐｄと非平行であるとともに出射角制御シート６５のシート面に沿った長手方向ｌｄに延びる、複数の第１部分６６と、第１部分６６と配列方向ｐｄに交互に配列された複数の第２部分６７であって、光を吸収する光吸収材６７ｍを含む複数の第２部分６７と、を有する。このような形態によれば、導光板３０から、導光板３０内で反射を繰り返して取り出された光の出射方向とは異なる方向に放出される光Ｌ８１、Ｌ８２は、出射角制御シート６５の第２部分６７による反射界面６５ｘにて反射あるいは当該第２部分６７にて吸収され、出射角制御シート６５から法線方向ｎｄに対して第１方向ｄ１に大きく傾斜した方向に向かって放出され難くなる。このため、面光源装置２０から正面方向から第１方向ｄ１に大きくずれた方向に向かって放出される光を低減することが可能となる。

さらに、本実施の形態では、出射角制御シート６５の出射面６５ｂから出射する光の輝度を、出射角制御シート６５への法線方向ｎｄ及び第１方向ｄ１の両方向に沿った面内の各方向から測定することによって得られる輝度の角度分布において、出射角制御シート６５への法線方向ｎｄに対して傾いた方向ｄｘに輝度のピークＰ１が存在する。この場合、出射面６５ｂからの光を、法線方向ｎｄに対して第１方向ｄ１に傾いた方向に集中的に向かわせることができる。したがって、法線方向ｎｄに対して第１方向ｄ１に傾いた方向にいる観察者を明るく照明したり、観察者に対して明るく映像を表示することが可能となる。

とりわけ、本実施の形態によれば、表示装置１０は、車両１に設置される車載用表示装置であり、第１方向ｄ１が上下方向に対応しており、第１方向ｄ１における他側に位置する反対面３４が上下方向における上方に位置し、輝度のピークＰ１が得られる方向ｄｘは、出射角制御シート６５への法線方向ｎｄに対して第１方向ｄ１における反対面３４側に傾いている。この場合、輝度のピークＰ１を呈する方向ｄｘは、水平面に対して上下方向における上側に傾く。この場合、輝度のピークＰ１を呈する方向ｄｘに沿って出射面６５ｂ上から出射する光は、運転手や助手席に座っている者の目の高さに向かうようになる。このため、運転手や助手席に座っている者を明るく照明したり、これらの者に対して明るく映像を表示することが可能となる。とりわけ、運転手や助手席に座っている者の目の高さに効果的に出射光を集める観点から、輝度のピークＰ１を呈する方向ｄｘは、出射角制御シート６５への法線方向ｎｄに対して１０°以上３０°以下の範囲内となる角度で傾いていることが好ましい。

また、本実施の形態によれば、複数の単位光学要素７０は、出射角制御シート６５の導光板３０側を向く面６５ａ上に配列されている。この場合、出射角制御シート６５と単位光学要素７０とを一体として取り扱うことができるため、取り扱い性に優れる。

また、本実施の形態によれば、配列方向ｐｄは、第１方向ｄ１に沿っている。この場合、法線方向ｎｄから第１方向ｄ１に大きく傾斜した光を出射角制御シート６５にて遮ることができる。

また、本実施の形態によれば、導光板３０の裏面３２は、第１方向ｄ１に配列された複数の傾斜面３７を含み、各傾斜面３７は、反対面３４に近接して位置する端部Ｅ１が入光面３３側に近接して位置する端部Ｅ２よりも出光面３１に接近するように、出射角制御シート６５の法線方向ｎｄ及び第１方向ｄ１の両方に対して傾斜している。この場合、出光面３１と裏面３２との間で反射を繰り返して導光板３０内を導光される光は、導光板３０の出光面３１から法線方向ｎｄに対して傾斜した方向に向かって取り出され易くなる。

加えて、本実施の形態によれば、単位光学要素７０は、光透過面７１と、第１方向ｄ１に沿って光透過面７１よりも反対面３４に近接した位置に位置する光反射面７２と、を含み、導光板３０の出光面３１から出射した光の少なくとも一部は、単位光学要素７０の光透過面７１を透過した後光反射面７２にて全反射して出射角制御シート６５に向かう。このような形態によれば、導光板３０の出光面３１から法線方向ｎｄに対して傾斜した方向に向かう光が、単位光学要素７０にて全反射して法線方向ｎｄに絞り込まれる。この場合、導光板３０の出光面３１から出射する光のピーク輝度の方向から単位光学要素７０の光透過面７１に入射する光Ｌ８３が、単位光学要素７０の光反射面７２で全反射した後出射面６５ｂから輝度のピークＰ１を呈する方向ｄｘに向かって出射するように、単位光学要素７０の光透過面７１及び光反射面７２の角度を設定することにより、出射面６５ｂでの所望の輝度角度分布特性を容易に得ることができる。

さらに、本実施の形態では、０．３０≦Ｗ１／（Ｗ１＋Ｗ２）の関係を満たすように、底面６６ａの長さＷ１と底面６７ａの長さＷ２とを決定している。上述のように、単位光学要素７０にて偏向された光Ｌ２１、Ｌ２２は、その進行方向を法線方向ｎｄ寄りに絞り込まれる。このことから、単位光学要素７０にて偏向された光Ｌ２１、Ｌ２２は、概ね法線方向ｎｄ寄りの方向から出射角制御シート６５に入射する。この場合、単位光学要素７０からの光が第１部分６６及び第２部分６７のいずれを透過するかは、出射角制御シート６５の導光板３０側を向く面６５ａに占める第１部分６６及び第２部分６７の割合に依存することになる。

すなわち、出射角制御シート６５の導光板３０側を向く面６５ａに占める第１部分６６の割合が大きくなる、すなわち、第１部分６６の底面６６ａの長さＷ１と第２部分６７の底面６７ａの長さＷ２にて規定されるＷ１／（Ｗ１＋Ｗ２）の値が大きくなるほど、単位光学要素７０からの光が第１部分６６に入射し易くなる。第１部分６６に入射する光の割合が大きくなるほど、出射角制御シート６５を透過する光の割合が増え、導光板３０からの光の利用効率が高くなる。

逆に、出射角制御シート６５の導光板３０側を向く面６５ａに占める第２部分６７の割合が大きくなると、すなわち、Ｗ１／（Ｗ１＋Ｗ２）の値が小さくなるほど、単位光学要素７０からの光が第２部分６７に入射し易くなる。第２部分６７に入射する光の割合が大きくなるほど、光吸収材６７ｍにて光が吸収され導光板３０からの光の利用効率が低下する。

すなわち、０．３０≦Ｗ１／（Ｗ１＋Ｗ２）の関係を満たすように、底面６６ａの長さＷ１と底面６７ａの長さＷ２とを決定することにより、面光源装置２０に期待される光の利用効率を維持しつつ、出射角制御シート６５による正面方向から大きくずれた方向に向かって放出される光を低減する機能を有効に発揮することができる。

また、本実施の形態によれば、Ｗ１／（Ｗ１＋Ｗ２）＜０．９６の関係が満たされていて、本体部６９に形成された各溝６９ａ内に第２部分６７が配置されている。前記関係式を満たす場合、上述の出射角制御シート６５による光学機能を維持しつつ、工業的な生産過程を通じて複数の溝６９ａを本体部６９に形成することが可能である。このため、上述の光学機能を維持した出射角制御シート６５を効率よく製造することができ、市場で競争力のある価格で提供することが可能となる。

≪変形例≫
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こととし、重複する説明を省略する。

上述した実施の形態では、図７に示すように、第２部分６７の断面形状が台形形状からなる例を示したが、このような例に限定されない。単位光学要素７０にて偏向された後に概ね法線方向ｎｄから出射角制御シート６５に入射する光Ｌ２１、Ｌ２２を、高い透過率で透過させることができる限り、第２部分６７の断面形状として任意の形状を採用することができる。

また、上述した実施の形態における表示装置１０において、反射型偏光層８０がさらに設けられていてもよい。図１１に、表示装置１０に反射型偏光層８０を設けた例を示す。図１１に示す例では、反射型偏光層８０は、出射角制御シート６５と複数の単位光学要素７０との間に配置され、出射角制御シート６５及び複数の単位光学要素７０と共に光学シート６０を構成している。図１１に示す反射型偏光層８０は、出光側の面で出射角制御シート６５に接合され、入光側の面で複数の単位光学要素７０が賦型されたフィルムに接合されている。具体的な反射型偏光層８０の例としては、例えば、住友３Ｍ社製ＤＢＥＦシリーズが挙げられる。

反射型偏光層８０は、下偏光板１４にて透過されるべき方向に振動する直線偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過し、下偏光板１４にて透過されるべき方向とは異なる方向に振動する直線偏光成分（例えば、Ｓ波）を反射する機能をもつ。反射型偏光層８０にて反射された光は、導光板３０側に戻され、面光源装置２０を構成する各層の表面にて再び反射させられる。各層の表面にて再び反射した光は、反射の際に振動方向を変化させられ、再び反射型偏光層８０に戻ってくる。反射型偏光層８０に戻った光は、その一部が反射型偏光層８０を透過し、その他の一部が再度反射させられる。

このようにして、反射型偏光層８０は、下偏光板１４にて透過されるべき方向とは異なる方向に振動する直線偏光成分を、面光源装置２０内で繰り返し反射させる。これにより、下偏光板１４にて透過されるべき方向とは異なる方向に振動する直線偏光成分の偏光方向を変化させ、結果として下偏光板１４にて透過されるべき方向に振動する直線偏光成分の光量を増大させる。この結果、導光板３０からのより多くの光が下偏光板１４を透過することができるようになり、表示装置１０の表示面１１から出射する光の輝度を向上させることができる。

とりわけ、図１１に示す例では、反射型偏光層８０の入光側には、複数の単位光学要素７０が配列されている。この場合、反射型偏光層８０にて反射した光は、単位光学要素７０に戻るが、この単位光学要素７０に入射する位置に応じて進行方向を種々の方向に変更させられる。これら種々の方向に向きを変更させられた光が、面光源装置２０を構成する各層の表面にて反射し、再び反射型偏光層８０に戻った場合、反射型偏光層８０を透過した光が向かう進行方向も、種々の方向となる。結果として、これらの種々の方向に向かう光は、表示装置１０から出射する光の視野角を向上させるように機能する。

１ 車両
２ フロントウィンド
１０ 表示装置
１５ 液晶表示パネル
２０ 面光源装置
２４ 光源
２８ 反射層
３０ 導光板
３１ 出光面
３２ 裏面
３３ 入光面
３４ 反対面
３７ 傾斜面
５０ 単位プリズム
６０ 光学シート
６１ 出光面
６２ 入光面
６５ 出射角制御シート
６５ａ 入射面
６５ｂ 出射面
６５ｘ 反射界面
６６ 第１部分
６６ａ 第１部分の導光板側を向く面
６７ 第２部分
６７ａ 第２部分の導光板側を向く面（底面）
６７ｍ 光吸収材
７０ 単位光学要素
７１ 光透過面
７２ 光反射面
ｄ１ 第１方向
ｐｄ 配列方向
ｌｄ 長手方向

Claims (9)

1. 出光面と、前記出光面に対向する裏面と、前記出光面と前記裏面との間の側面の一部分からなる少なくとも一つの入光面と、前記側面の一部分からなり第１方向に沿って前記一つの入光面に対向する反対面と、を有する導光板と、
   前記導光板の前記入光面に対向して配置された光源と、
   前記導光板の前記出光面に対向して配置され、前記導光板とは反対側を向く面に出射面を有する出射角制御シートと、
   前記出射角制御シートと前記導光板との間で前記第１方向に沿って配列され、各々が前記第１方向と非平行であるとともに前記出射角制御シートのシート面に沿った方向に沿って延びる、複数の単位光学要素と、
   を備え、
   前記出射角制御シートは、
   前記出射角制御シートのシート面内を延びる配列方向であって、前記出射角制御シートのシート面内で前記第１方向に直交する第２方向となす角度よりも前記第１方向となす角度の方が小さい配列方向、に沿って配列された複数の第１部分であって、各々が、前記配列方向と非平行であるとともに前記出射角制御シートのシート面に沿った長手方向に延びる、複数の第１部分と、
   前記第１部分と前記配列方向に交互に配列された複数の第２部分であって、光を吸収する光吸収材を含む複数の第２部分と、を有し、
   前記出射角制御シートの前記出射面から出射する光の輝度を、前記出射角制御シートへの法線方向および前記第１方向の両方向に沿った面内の各方向から測定することによって得られる輝度の角度分布において、前記出射角制御シートへの法線方向に対して傾いた方向に輝度のピークが存在する、面光源装置。
2. 前記輝度のピークが得られる方向は、前記出射角制御シートへの法線方向に対して前記第１方向における前記反対面側に傾いている、請求項１に記載の面光源装置。
3. 前記輝度のピークが得られる方向は、前記出射角制御シートへの法線方向に対して１０°以上３０°以下の範囲内となる角度で傾いている、請求項２に記載の面光源装置。
4. 前記第１部分の前記配列方向は、前記第１方向に沿っている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の面光源装置。
5. 前記複数の単位光学要素は、前記出射角制御シートの前記導光板側を向く面上に配列されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の面光源装置。
6. 前記単位光学要素は、光透過面と、前記第１方向に沿って前記光透過面よりも前記反対面に近接した位置に位置する光反射面と、を含み、
   前記導光板の前記出光面から出射した光の少なくとも一部は、前記単位光学要素の前記光透過面を透過した後前記光反射面にて全反射して前記出射角制御シートに向かう、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の面光源装置。
7. 前記導光板の前記裏面は、前記第１方向に配列された複数の傾斜面を含み、
   各傾斜面は、前記反対面に近接して位置する端部が前記入光面側に近接して位置する端部よりも前記出光面に接近するように、前記出射角制御シートの法線方向及び前記第１方向の両方に対して傾斜している、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の面光源装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の面光源装置と、
   前記面光源装置に対向して配置された液晶表示パネルと、備える、表示装置。
9. 当該表示装置は、車両に設置される車載用表示装置であり、
   前記配列方向は、上下方向に対応する、請求項８に記載の表示装置。

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