JP7445214B2 - 光学構造体、光学構造体付き偏光板及び表示装置 - Google Patents

光学構造体、光学構造体付き偏光板及び表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、表示画像形成用の光に光学的作用を及ぼす光学構造体に関する。また、本発明は、当該光学構造体を備えた光学構造体付き偏光板及び表示装置に関する。
表示装置の一例である液晶表示装置は種々の分野で用いられている。液晶表示装置の液晶パネルは、大別すると、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式と、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式と、ＩＰＳ（Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式と、に分類される。
液晶表示装置では面光源装置等からなるバックライトからの光を液晶パネルに入射させ、液晶パネルで光の透過及び遮断を切り換えるとともに光の透過率の調整を行うことで画像の色及び階調を調整する。
例えばＶＡ方式の液晶パネルでは液晶分子に印加する電圧がオフのときに黒色が表示され、言い換えると電圧のオフによりバックライトからの光を遮断することで黒色を表現する。ＶＡ方式の液晶パネルでは黒色を表示する部分から正面方向へ漏れ出る光が非常に少ないことで正面視のコントラスト比を非常に高くすることができる。
このようなＶＡ方式の液晶パネルではバックライトからの光の範囲が液晶パネルに対して垂直に近い範囲に集光されるほどコントラスト比を向上させることができる。そのため、ＶＡ方式の液晶パネルを備える液晶表示装置では、バックライトと液晶パネルとの間にコリメータを設けることがある。このようなコリメータに関連する技術は従来から種々提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００８－１９７７５２号公報
一般的な液晶表示装置用のコリメータは光の向きを制御する光学シートを複数積層することにより構成されている。このような構成のコリメータでは光学シートの枚数を増加させるほど集光性能を向上させることが可能となる。
しかしながら、コリメータを構成する光学シートの増加はコリメータの厚み及び製造コストの増加を招き得る。また光透過率の低下に伴う液晶表示装置の輝度低下を招き得る。一般に薄型化、低コスト化及び省電力化が求められる液晶表示装置では、コリメータの厚み及び製造コストの増加並びに光透過率の低下は回避することが望ましい。
コリメータを構成する光学シートとしては、プリズムシートや、ルーバーシートがある。プリズムシートでは、一般にサイドローブが生じ、サイドローブは集光性能を低下させ得る。一方、ルーバーシートは、プリズムシート上に配置された場合、サイドローブを吸収又は低角側に反射させることで集光性能を向上させ得るが、一部の光を吸収するため、輝度確保に影響を与え得る。なお、プリズムシートは通常、全体的に光を通すため輝度確保の点では有益である。
本発明は上記の実情を考慮してなされたものであって、２枚のプリズムシートによって表示画像形成用の光を十分に集光させることで、表示装置の厚みの増加を抑制しつつ表示画像の高コントラスト化及び高輝度化を実現できる光学構造体、それを備えた光学構造体付き偏光板及び表示装置を提供することを目的とする。
本発明にかかる光学構造体は、第１プリズム部が複数配列され、前記第１プリズム部が配列される方向と交差する方向で前記第１プリズム部が線状に延びる第１プリズムシートと、第２プリズム部が複数配列され、前記第２プリズム部が配列される方向と交差する方向で前記第２プリズム部が線状に延びる第２プリズムシートと、を備え、前記第１プリズム部及び前記第２プリズム部の断面形状は三角形状であり、前記第２プリズムシートは、前記第１プリズム部の頂角及び前記第２プリズム部の頂角が同じ方向を向くように、前記第１プリズム部の頂角上に配置され、前記第１プリズム部が線状に延びる方向と、前記第２プリズム部が線状に延びる方向とが、非平行となり、前記第１プリズム部の屈折率及び前記第２プリズム部の屈折率がそれぞれ、１．４７５以上１．７２５未満であり、前記第１プリズム部の頂角及び前記第２プリズム部の頂角がそれぞれ、９６度以上１０８度以下である、光学構造体である。
前記第１プリズム部が線状に延びる方向と前記第２プリズム部が線状に延びる方向とが８０度以上１００度以下の角度をなすように、前記第１プリズムシートと前記第２プリズムシートとが配置されてもよい。
前記第１プリズム部の屈折率は１．４７５以上１．５２５未満であり、前記第２プリズム部の屈折率は１．６２５以上１．７２５未満であり、前記第１プリズム部の頂角は１００度以上１０８度以下であり、前記第２プリズム部の頂角は９６度以上１０４度以下でもよい。
前記第１プリズム部の屈折率は１．５２５以上１．５７５未満であり、前記第２プリズム部の屈折率は１．４７５以上１．５７５未満であり、前記第１プリズム部の頂角は９６度以上１００度以下であり、前記第２プリズム部の頂角は９６度以上１００度以下でもよい。
前記第１プリズム部の屈折率は１．５２５以上１．５７５未満であり、前記第２プリズム部の屈折率は１．５７５以上１．６２５未満であり、前記第１プリズム部の頂角は９６度以上１００度以下であり、前記第２プリズム部の頂角は１００度以上１０８度以下でもよい。
前記第１プリズム部の屈折率は１．５２５以上１．５７５未満であり、前記第２プリズム部の屈折率は１．６２５以上１．７２５未満でもよい。
前記第１プリズム部の屈折率は１．５７５以上１．６２５未満でもよい。
この場合、前記第２プリズム部の屈折率は１．４７５以上１．５２５未満であり、前記第１プリズム部の頂角は９６度以上１０４度以下であり、前記第２プリズム部の頂角は９６度以上１００度以下でもよい。
また、前記第２プリズム部の屈折率は１．５２５以上１．７２５未満であり、前記第１プリズム部の頂角は９６度以上１０４度以下であり、前記第２プリズム部の頂角は１００度以上１０８度以下でもよい。
前記第１プリズム部の屈折率は１．６２５以上１．６７５未満であり、前記第２プリズム部の屈折率は１．４７５以上１．６２５未満でもよい。
この場合、前記第１プリズム部の頂角は９６度以上１０４度以下でもよい。
前記第１プリズム部の屈折率は１．６２５以上１．６７５未満であり、前記第２プリズム部の屈折率は１．６２５以上１．７２５未満であり、前記第１プリズム部の頂角は１００度以上１０８度以下であり、前記第２プリズム部の頂角は１０４度以上１０８度以下でもよい。
前記第１プリズム部の屈折率は１．６７５以上１．７２５未満であり、前記第２プリズム部の屈折率は１．４７５以上１．６２５未満であり、前記第１プリズム部の頂角は９６度以上１０４度以下であり、前記第２プリズム部の頂角は９６度以上１０４度以下でもよい。
前記第１プリズム部の屈折率は１．６７５以上１．７２５未満であり、前記第２プリズム部の屈折率は１．６２５以上１．７２５未満であり、前記第１プリズム部の頂角は１０４度以上１０８度以下であり、前記第２プリズム部の頂角は１０８度でもよい。
また、本発明にかかる光学構造体付き偏光板は、前記光学構造体と、偏光板と、が一体化された光学構造体付き偏光板である。
また、本発明にかかる表示装置は、面光源装置と液晶パネルとの間に前記光学構造体を配置する、表示装置である。
前記液晶パネルは、液晶分子に対する電圧がオフまたは最小値のときに前記液晶分子が前記液晶パネルの法線方向に沿って配向して前記面光源装置からの光が遮断される状態となり、前記液晶分子に対する電圧を徐々に増加させて前記液晶分子を前記液晶パネルに沿う側に次第に傾斜させることにより、前記面光源装置からの光の透過率を徐々に増加させるように構成された、ＶＡ型液晶パネルでもよい。
また、表示装置は、前記液晶パネル上に視野角制御シートをさらに備えてもよい。
本発明によれば、２枚のプリズムシートによって表示画像形成用の光を十分に集光させることで、表示装置の厚みの増加を抑制しつつ表示画像の高コントラスト化及び高輝度化を実現できる。
本発明の一実施の形態にかかる光学構造体を備える表示装置の層構成を概略的に示す斜視図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。 図１に示す表示装置において光学構造体を構成する第１プリズムシートと第２プリズムシートとの配置関係を示す図である。 図１に示す表示装置を構成する面光源装置から第１プリズムシート及び第２プリズムシート（光学構造体）を透過する光の輝度のグラフの一例を示す図である。 図１に示す表示装置を構成する面光源装置から第１プリズムシート及び第２プリズムシート（光学構造体）を透過する光の角度分布の一例を示す図である。 一般的な２枚のプリズムシートを透過する光の輝度のグラフを示す図である。 図５Ａに対応する、光の角度分布を示す図である。 本発明にかかる光学構造体を構成する第１プリズムシート及び第２プリズムシートの各プリズム部の頂角及び屈折率と、集光性能との関係を示す表を示した図である。
以下、図面を参照しながら本発明の一実施の形態について説明する。
なお、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。また、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（面方向）と一致する面のことを指す。なお、「シート面（板面、フィルム面）」は、主面と呼ばれる場合もある。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。
図１は本発明の一実施の形態にかかる光学構造体１００を備える表示装置１の層構成を概略的に示す斜視図である。図２は図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図であり、詳しくは図１の表示装置１をその各層（層をなす部材）の積層方向にＩＩ－ＩＩ線を通るように切断しＩＩ－ＩＩ線から延びる矢印の方向に見た断面図である。
図１及び図２では表示装置１を構成する複数の部材（層）のうちの隣り合うもの同士が互いに離れた状態で示されているが、これは説明の便宜のためのものである。実際上、隣り合う部材は直接的に又は間接的に密着又は接合しているか、或いは近接している。
また、図１及び図２において示される符号Ｄ１は、後述する第１プリズムシート２１０のシート面に平行な方向であって、その第１プリズム部２１２が配列される方向である第１方向を示す。符号Ｄ２は、第１プリズムシート２１０のシート面に平行な方向であって、第１方向Ｄ１と直交する方向である第２方向を示す。また符号Ｄ３は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２の両方に直交する第３方向であって、表示装置１を構成する複数の部材（層）が積層される方向を示す。
＜表示装置＞
まず、表示装置１の全体の構成について説明する。図１及び図２に示される本実施の形態にかかる表示装置１は、面光源装置１０と、光学構造体１００と、液晶パネル５０と、視野角制御シート６０と、をこの順で積層して構成されている。図示の表示装置１は視認者側から見た場合、すなわち第３方向Ｄ３で上から下に見た場合に長方形状をなしており、表示装置１の長辺は第１方向Ｄ１と平行となり、表示装置１の短辺は第２方向Ｄ２と平行となる。ただし、表示装置１の形状は特に限られるものでない。
（面光源装置）
面光源装置１０は面状に光を発光する発光面１１を有するバックライトであり、発光面１１からの光で光学構造体１００を介して液晶パネル５０の裏面５０Ｂを照明する。すなわち、本実施の形態では面光源装置１０と液晶パネル５０との間に光学構造体１００が配置されるため発光面１１からの光は光学構造体１００を介して液晶パネル５０に入射する。面光源装置１０の形式は特に限られるものではなく、エッジライト型でもよいし、直下型等の他の形式でもよい。
面光源装置１０が照射した光には光学構造体１００を一回で透過して液晶パネル５０に入射するものもあるが、光学構造体１００で反射して面光源装置１０側に戻るものもある。このように光学構造体１００で反射した光を反射させて再度光学構造体１００に効率的に入射させるために、面光源装置１０に反射シートを備えることが好ましい。
（光学構造体）
光学構造体１００は、第１プリズムシート２１０と、第２プリズムシート２２０とを備える。光学構造体１００では、第１プリズムシート２１０の第２プリズムシート２２０側とは反対側の面が光学構造体１００最表面のうちの一方を形成し、第２プリズムシート２２０の第１プリズムシート２１０側とは反対側の面が光学構造体１００最表面のうちの他方を形成している。
光学構造体１００は、第１プリズムシート２１０が面光源装置１０に対面し且つ第２プリズムシート２２０が液晶パネル５０に対面するように配置されている。光学構造体１００は面光源装置１０からの光を液晶パネル５０に対して垂直な方向に集光して液晶パネル５０に入射させる機能を有しており、すなわちコリメータとしての機能を有する。
図１及び図２を参照し、第１プリズムシート２１０は、一対の主面を有するシート状の第１本体部２１１と、第１本体部２１１の一対の主面のうちの一方の主面側に設けられた第１プリズム部２１２とを有している。第１プリズム部２１２は第１方向Ｄ１に複数配列され、第１プリズム部２１２が配列される方向と交差する方向で線状に延びている。図１及び図２では、第１本体部２１１と第１プリズム部２１２との境界を破線で示しているが、第１プリズムシート２１０は単一のシート体に対して金型で凹凸（第１プリズム部２１２）を形成することで作製されており、実際上、第１本体部２１１と第１プリズム部２１２との間には界面は存在しない。ただし、第１本体部２１１と第１プリズム部２１２とを別の材料から形成してもよい。
本実施の形態では、第１プリズム部２１２が線状に延びる方向が第１方向Ｄ１（つまり、第１プリズム部２１２が配列される方向）と直交しており、第２方向Ｄ２と平行になる。ただし、第１プリズム部２１２が線状に延びる方向は第１方向Ｄ１（つまり、第１プリズム部２１２が配列される方向）と斜めに交差してもよい。
第２プリズムシート２２０も、一対の主面を有するシート状の第２本体部２２１と、第２本体部２２１の一対の主面のうちの一方の主面側に設けられた第２プリズム部２２２とを有している。第２プリズム部２２２は第１方向Ｄ１と交差する方向に複数配列される。そして、第２プリズム部２２２は、自身が配列される方向と交差する方向で線状に延びている。なお、第２プリズムシート２２０も、第１プリズムシート２１０と同様に、単一のシート体に対して金型で凹凸（第２プリズム部２２２）を形成することで作製されている。したがって、第２本体部２２１と第２プリズム部２２２との間には界面は存在しないが、第１本体部２１１と第１プリズム部２１２とを別の材料から形成してもよい。
図２に示すように第２方向Ｄ２で見たとき、第１プリズム部２１２は、第１本体部２１１側とは反対の側に一つの角部を向ける二等辺三角形状をなしている。以下においては、第１本体部２１１側とは反対の側を向く第１プリズム部２１２の角部を頂角と称する。言い換えると、この頂角は、第１プリズムシート２１０のシート面への法線方向で一方側を向く、第１プリズム部２１２の角部のことである。また、図１を参照し、第２プリズム部２２２は、第２本体部２２１側とは反対の側に一つの角部を向ける二等辺三角形状をなしている。以下においては、第１プリズム部２１２の場合と同様に、第２本体部２２１側とは反対の側を向く第２プリズム部２２２の角部を頂角と称する。なお、第１プリズム部２１２及び第２プリズム部２２２の断面形状は二等辺三角形状に限られるものではなく、不等辺三角形状であってもよい。ただし、二等辺三角形状であることが集光及び製造容易性の観点で好ましい。
第２プリズムシート２２０は、第１プリズム部２１２の頂角及び第２プリズム部２２２の頂角が同じ方向を向くように、第１プリズム部２１２の頂角上に配置されている。そして、第１プリズム部２１２が線状に延びる方向と、第２プリズム部２２２が線状に延びる方向とは、非平行となる。詳しくは、第１プリズムシート２１０及び第２プリズムシート２２０は、第１プリズム部２１２が線状に延びる方向と第２プリズム部２２２が線状に延びる方向とが８０度以上１００度以下の角度をなすように配置されている。図示の例では、図３に示すように、第１プリズム部２１２が線状に延びる方向と第２プリズム部２２２が線状に延びる方向とがなす角度θが９０度となるが、この角度θは８０度以上１００度以下であればよい。
第１プリズム部２１２の屈折率及び第２プリズム部２２２の屈折率はそれぞれ、１．４７５以上１．７２５未満である。また、第１本体部２１１の屈折率及び第２本体部２２１の屈折率もそれぞれ、１．４７５以上１．７２５未満である。第１プリズムシート２１０及び第２プリズムシート２２０の材質は特に限られるものではないが、例えば各プリズムシート２１０、２２０（各プリズム部）は、樹脂やガラス等からなる光透過性を有するものであり、その材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリオリフィン、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリアミド、トリアセチルセルロース、ガラスなどが挙げられる。すなわち、各プリズムシートは、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリオリフィン、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリアミド、トリアセチルセルロースを主成分とするフィルム、ガラスなどで形成されてもよい。
第１プリズムシート２１０は、隣り合う第１プリズム部２１２の間に形成される空気層と当該空気層よりも屈折率が高い第１プリズム部２１２との界面で面光源装置１０から入射した光を極力多く全反射させて第１プリズムシート２１０に対して直交する方向から大きく傾く方向に出射される光を極力抑制することにより、光を第１プリズムシート２１０に対して直交する方向に集光させる。同様に、第２プリズムシート２２０は、隣り合う第２プリズム部２２２の間に形成される空気層と当該空気層よりも屈折率が高い第２プリズム部２２２との界面で第１プリズムシート２１０から入射した光を極力多く全反射させて第２プリズムシート２２０に対して直交する方向から大きく傾く方向に出射される光を極力抑制することにより、光を第２プリズムシート２２０に対して直交する方向に集光させる。
第１プリズムシート２１０及び第２プリズムシート２２０の集光性能は、それぞれのプリズム部の屈折率及び形状に応じて変化する。本件発明者は、鋭意研究の結果、第１プリズム部２１２の屈折率及び第２プリズム部２２２の屈折率がそれぞれ、１．４７５以上１．７２５未満である場合においては、第１プリズム部２１２の頂角及び第２プリズム部２２２の頂角がそれぞれ、９６度以上１０８度以下であることが集光性能向上の観点で好ましいことを見出した。より具体的には、以下の範囲がより良いことを見出した。
第１プリズム部２１２の屈折率が１．４７５以上１．５２５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．６２５以上１．７２５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は１００度以上１０８度以下であり、第２プリズム部２２２の頂角は９６度以上１０４度以下である、ことが好ましい。
特に第１プリズム部２１２の屈折率が１．４７５以上１．５２５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．６２５以上１．６７５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は１００度以上１０８度以下であり、第２プリズム部２２２の頂角は９６度以上１００度以下であること、がより好ましい。
第１プリズム部２１２の屈折率が１．５２５以上１．５７５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．４７５以上１．５７５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は９６度以上１００度以下であり、第２プリズム部２２２の頂角は９６度以上１００度以下である、ことが好ましい。
特に第１プリズム部２１２の屈折率が１．５２５以上１．５７５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．４７５以上１．５２５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は９６度であり、第２プリズム部２２２の頂角は９６度であること、がより好ましい。
また、第１プリズム部２１２の屈折率が１．５２５以上１．５７５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．５２５以上１．５７５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は９６度であり、第２プリズム部２２２の頂角は１００度であること、がより好ましい。
また、第１プリズム部２１２の屈折率が１．５２５以上１．５７５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．５７５以上１．６２５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は９６度以上１００度未満であり、第２プリズム部２２２の頂角は１００度以上１０８度以下であることが好ましい。
また、第１プリズム部２１２の屈折率が１．５２５以上１．５７５未満であり、第２プリズム部２２２の屈折率は１．６２５以上１．７２５未満であることが好ましい。
第１プリズム部２１２の屈折率が１．５７５以上１．６２５未満であることが好ましい。この場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．４７５以上１．５２５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は９６度以上１０４度以下であり、第２プリズム部２２２の頂角は９６度以上１００度以下である、ことが好ましい。
また、第１プリズム部２１２の屈折率が１．５７５以上１．６２５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．５２５以上１．５７５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は９６度以上１０４度未満であり、第２プリズム部２２２の頂角は１００度以上１０４度以下であること、が好ましい。
また、第１プリズム部２１２の屈折率が１．５７５以上１．６２５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．５７５以上１．６２５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は９６度以上１０４度未満であり、第２プリズム部２２２の頂角は１００度以上１０８度以下であること、が好ましい。
また、第１プリズム部２１２の屈折率が１．５７５以上１．６２５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．６２５以上１．６７５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は１００度以上１０８度未満であり、第２プリズム部２２２の頂角は９６度以上１０８度以下であること、が好ましい。
また、第１プリズム部２１２の屈折率が１．５７５以上１．６２５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．６７５以上１．７２５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は９６度以上１０４度未満であり、第２プリズム部２２２の頂角は１０４度以上１０８度以下であること、が好ましい。
第１プリズム部２１２の屈折率が１．６２５以上１．６７５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．４７５以上１．６２５未満であることが好ましい。この場合、第１プリズム部２１２の頂角は９６度以上１０４度以下である、ことが好ましい。
特に第１プリズム部２１２の屈折率が１．６２５以上１．６７５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．４７５以上１．５２５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は９６度以上１０４度未満であり、第２プリズム部２２２の頂角は９６度以上１０４度以下であること、がより好ましい。
また、第１プリズム部２１２の屈折率が１．６２５以上１．６７５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．５２５以上１．５７５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は９６度以上１０４度未満であり、第２プリズム部２２２の頂角は１００度以上１０４度以下であること、がより好ましい。
また、第１プリズム部２１２の屈折率が１．６２５以上１．６７５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．５７５以上１．６２５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は９６度以上１０４度未満であり、第２プリズム部２２２の頂角は９６度以上１０８度以下であること、がより好ましい。
また、第１プリズム部２１２の屈折率が１．６２５以上１．６７５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．６２５以上１．７２５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は１００度以上１０８度以下であり、第２プリズム部２２２の頂角は１０４度以上１０８度以下であること、が好ましい。
この場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．６２５以上１．６７５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は１００度以上１０４度以下であり、第２プリズム部２２２の頂角は１０４度以上１０８度以下であること、がより好ましい。
また、第１プリズム部２１２の屈折率が１．６２５以上１．６７５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．６７５以上１．７２５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は１０４度であり、第２プリズム部２２２の頂角は１０８度であることが好ましい。
第１プリズム部２１２の屈折率が１．６７５以上１．７２５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．４７５以上１．６２５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は９６度以上１０４度以下であり、第２プリズム部２２２の頂角は９６度以上１０４度以下である、ことが好ましい。
特に第１プリズム部２１２の屈折率が１．６７５以上１．７２５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．４７５以上１．５２５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は９６度以上１０４度未満であり、第２プリズム部２２２の頂角は９６度以上１０４度以下であること、がより好ましい。
特に第１プリズム部２１２の屈折率が１．６７５以上１．７２５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．５２５以上１．５７５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は１００度以上１０４度未満であり、第２プリズム部２２２の頂角は１００度であること、がより好ましい。
また、第１プリズム部２１２の屈折率が１．６７５以上１．７２５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．５７５以上１．６２５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は１０４度であり、第２プリズム部２２２の頂角は１００度以上１０４度以下であること、がより好ましい。
また、第１プリズム部２１２の屈折率が１．６７５以上１．７２５未満である場合、第２プリズム部２２２の屈折率は１．６２５以上１．７２５未満であり、第１プリズム部２１２の頂角は１０４度以上１０８度以下であり、第２プリズム部２２２の頂角は１０８度であること、も好ましい。
ここで、図４Ａは、面光源装置１０から第１プリズムシート２１０及び第２プリズムシート２２０（光学構造体１００）を透過する光の輝度のグラフの一例を示している。また、図４Ｂは、面光源装置１０から第１プリズムシート２１０及び第２プリズムシート２２０（光学構造体１００）を透過する光の角度分布の一例を示している。なお、図４Ａのグラフ及び図４Ｂの角度分布の特定において使用された光学構造体１００では、第１プリズムシート２１０の屈折率が１．６０であり、第１プリズム部２１２の頂角が１０４度であり、第２プリズムシート２２０の屈折率が１．６０であり、第２プリズム部２２２の頂角が１００度である。
図４Ａのグラフの横軸は視野角を示しており、当該横軸には視野角中の視認角度が、第１プリズムシート２１０の垂直方向（０度）を基準として示されている。また、図４Ａのグラフの縦軸は、輝度の値（％）を示している。この輝度の値（％）は、面光源装置１０が直接的に照射する光をシミュレーションで特定した際の最大の輝度（１００％）に対する相対値（相対輝度）で示されている。図４Ａでは、第１方向Ｄ１における視野角（第１方向Ｄ１及び第３方向Ｄ３を含む面での視野角）での輝度が実線で示され、第２方向Ｄ２における視野角（第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３を含む面での視野角）での輝度が破線で示されている。
また、図４Ｂの角度分布では、横軸が第１方向Ｄ１における視野角を示し、縦軸が第２方向Ｄ２における視野角を示している。また、図４Ｂ中には、輝度の値（％）とハッチングとの対応関係が図示されている。そして、座表面上での輝度の値（％）をハッチングの種類を分けて（色分けして）示している。図４Ｂの角度分布における輝度の値（％）も、面光源装置１０が直接的に照射する光をシミュレーションで特定した際の最大の輝度（１００％）の相対値で示されている。
以上のような図４Ａで示す輝度のグラフ及び図４Ｂで示す角度分布は、面光源装置１０から照射され光学構造体１００から出射する白色光の輝度をシミュレーションで求めることによって特定されている。基準となる面光源装置１０が直接的に照射する光の最大の輝度も、シミュレーションによって特定されている。
図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、光学構造体１００から出射された光は、サイドローブの発生が抑制され、且つ正面視方向（第３方向Ｄ３）に効果的に集光されている。具体的には、視認角度１０度での輝度の値が９０％よりも大きく、視認角度２０度での輝度の値が８０％よりも大きく、視認角度２５度での輝度の値が５０％よりも大きく、視認角度３０度での輝度の値が５０％よりも小さく又は５０％程度であり、視認角度４０度での輝度の値が１５％よりも小さく、視認角度５０度以上での輝度の値が１０％よりも小さくなる程度の集光性能（以下、「良好集光性能」と呼ぶ。）が得られている。上述したプリズム部２１２，２２２の屈折率及び頂角の好ましい範囲においては、この「良好集光性能」が得られやすくなる。
一方、図５Ａは、一般的な２枚のプリズムシートを透過する光の輝度のグラフを示し、図５Ｂは、図５Ａに対応する光の角度分布を示す。ここで用いた２枚のプリズムシートの基本的な形状はそれぞれ第１プリズムシート２１０及び第２プリズムシート２２０の同じであるが、それぞれのプリズム部の屈折率は１．５０であり、頂角は９２度である。
図４Ａの場合と同様であるが、図５Ａのグラフの横軸は視野角を示しており、当該横軸には視野角中の視認角度が、プリズムシートの垂直方向（０度）を基準として示されている。また、図５Ａのグラフの縦軸は、輝度の値（％）を示している。この輝度の値（％）は、面光源装置１０が直接的に照射する光をシミュレーションで特定した際の最大の輝度（１００％）に対する相対値（相対輝度）で示されている。図５Ａでは、第１方向Ｄ１における視野角（第１方向Ｄ１及び第３方向Ｄ３を含む面での視野角）での輝度が実線で示され、第２方向Ｄ２における視野角（第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３を含む面での視野角）での輝度が破線で示されている。
また、図５Ｂの角度分布では、横軸が第１方向Ｄ１における視野角を示し、縦軸が第２方向Ｄ２における視野角を示している。また、座表面上での輝度の値（％）をハッチングの種類を分けて（色分けして）示している。図５Ｂの角度分布における輝度の値（％）も、面光源装置１０が直接的に照射する光をシミュレーションで特定した際の最大の輝度（１００％）の相対値で示されている。図５Ａ及び図５Ｂでは、二点鎖線で囲まれる部分で示されるように、多くのサイドローブが生じている。図５Ａ及び図５Ｂと図４Ａ及び図４Ｂとの対比からも、本実施の形態にかかる光学構造体１００の効果が認められる。
また、図６は、第１プリズム部２１２及び第２プリズム部２２２の屈折率・頂角と、集光性能との関係を示す表である。表中において、横に並ぶ欄には、下側のプリズム部である第１プリズム部２１２に設定される複数種の屈折率（１．５０、１．５５、１．６０、１．６５、１．７０）と、その下に、各屈折率の第１プリズム部２１２に設定される第１プリズム部２１２の頂角の値（７２～１０８度）が４度刻みで示されている。縦に並ぶ欄には、上側のプリズム部である第２プリズム部２２２に設定される複数種の屈折率（１．５０、１．５５、１．６０、１．６５、１．７０）と、その隣に、各屈折率の第２プリズム部２２２に設定される第２プリズム部２２２の頂角の値（７２～１０８度）が４度刻みで示されている。
そして、図６の表中の或る屈折率に設定される第１プリズム部２１２の頂角と、或る屈折率に設定される第２プリズム部２２２の頂角とで定まる位置には、０又は１が示されている。
図６において、１が示される場合には、上述した「良好集光性能」の条件が充足されている。一方、０が示されている場合には、「良好集光性能」の条件が充足されていない。図６の表中には、「１」で示される部分に背景領域を付している。また、第１プリズム部２１２の頂角及び第２プリズム部２２２の頂角が９６度以上１０８度以下となる範囲を、実線で囲っている。また、一点鎖線で囲まれる範囲は、「良好集光性能」の条件がより充足されやすくなる範囲を示している。図６を参照すると、上述したプリズム部２１２，２２２の好ましい屈折率及び頂角の範囲（条件）が、集光性能向上の観点で好ましいことが分かる。
なお、第１プリズム部２１２及び第２プリズム部２２２の形状や上記頂角の角度は、例えばプリズムシートを厚み方向に切断し、その断面を顕微鏡やＳＥＭ画像で観察することで特定し得る。また、第１プリズム部２１２及び第２プリズム部２２２の屈折率は、例えば、分光光度計により測定した反射スペクトルと、フレネルの式を用いた薄膜の光学モデルから算出したスペクトルとをフィッティングさせることによって求めることができる。また、屈折率は、アッベ屈折率計（アタゴ社製 ＮＡＲ－４Ｔ）やエリプソメータによって測定して求めてもよい。また、次の手順でも屈折率が測定され得る。
すなわち、第１プリズム部２１２又は第２プリズム部２２２をカッターなどで削り取り、粉状態のサンプルを作製し、ＪＩＳ Ｋ ７１４２（２００８）Ｂ法（粉体または粒状の透明材料用）に従ったベッケ法（屈折率が既知のカーギル試薬を用い、前記粉状態のサンプルをスライドガラスなどに置き、そのサンプル上に試薬を滴下し、試薬でサンプルを浸漬する。その様子を顕微鏡観察によって観察し、サンプルと試薬の屈折率が異なることによってサンプル輪郭に生じる輝線（ベッケ線）が目視で観察できなくなる試薬の屈折率を、サンプルの屈折率とする。）を用いる。
また、本実施の形態ではプリズム部２１２、２２２の頂角の角度及び屈折率の好ましい値を所定の有効数字ｎで規定するが、プリズム部２１２、２２２の頂角の角度及び屈折率の値がｎ＋１の位まで特定された場合には、ｎ＋１の位は四捨五入する。すなわち、例えばプリズム部の頂角の角度が９０度以上１０８度以下であるという概念は、８９．５度以上と１０８．４度以下を含む概念となる。また、例えばプリズム部の屈折率が１．６５であるという概念は、１．６４５以上と１．６５４以下であることを含む概念となる。
以上に説明した本実施の形態にかかる光学構造体１００では、面光源装置１０から第１プリズムシート２１０に入射した光が第１プリズム部２１２によって第１方向Ｄ１及び第３方向Ｄ３を含む面（図２で示す面）において第１プリズムシート２１０に垂直な方向に集光される。そして、第１プリズムシート２１０から出射した集光された光は第２プリズムシート２２０に入射する。そして、第２プリズムシート２２０に入射した光は第２プリズム部２２２によって第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３を含む面において第２プリズムシート２２０に垂直な方向に集光される。これにより、光学構造体１００は全方向における集光性能を発揮する。
コリメータにおいて集光性能を向上させるには、プリズムシートを二重にしてプリズム部が線状に延びる方向を非平行にし且つルーバーシートを二重にして光吸収部が線状に延びる方向を非平行にする等の施策も考えられる。しかしながら、この施策では、集光性能は向上しても、光の利用効率が低下し且つ表示装置の厚みが増加する虞がある。これに対し、本実施の形態にかかる光学構造体１００では、表示装置の厚みの増加を抑制しつつ、集光性能の十分な向上と高い光の利用効率とを両立し、表示画像の高コントラスト化及び高輝度化を実現し得る。
（液晶パネル）
図１及び図２に戻り、液晶パネル５０は光学構造体１００から入射する光を用いて静止画像又は動画像である像を表示する表示面５０Ａと、表示面５０Ａの反対側の裏面５０Ｂと、を有する。表示装置１では、液晶パネル５０が面光源装置１０から光学構造体１００を透過した光の透過または遮断を、画素を形成する領域（サブピクセル）毎に制御するシャッターとして機能する。そして、液晶パネル５０の駆動により表示面５０Ａに像が表示される。
図示された液晶パネル５０は、出光側に配置された上偏光板５２と、入光側に配置された下偏光板５３と、上偏光板５２と下偏光板５３との間に配置された液晶層５１と、を有している。偏光板５２，５３は、入射した光を直交する二つの偏光成分（例えば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５１では、一つの画素を形成する領域毎に、電圧印加がなされ得るようになっており、電圧印加の有無によって液晶層５１中の液晶分子の配向方向が変化するようになっている。一例として、入光側に配置された下偏光板５３を透過した特定方向の偏光成分は、電圧が印加されていない液晶層５１を通過する際にその偏光方向を９０度回転させ、その一方で、電圧が印加された液晶層５１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５１への電圧印加の有無によって、下偏光板５３を透過した特定方向に振動する偏光成分が、下偏光板５３の出光側に配置された上偏光板５２をさらに透過するか、あるいは、上偏光板５２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５０では、面光源装置１０からの光の透過または遮断を、画素を形成する領域毎に制御し得るようになっている。
本実施の形態においては、液晶パネル５０が、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶パネルとなっている。したがって、液晶パネル５０は、液晶層５１内の液晶分子に対する電圧がオフまたは最小値のときに前記液晶分子が表示面５０Ａの法線方向に沿って配向して光学構造体１００からの光が遮断される状態となり、前記液晶分子に対する電圧を徐々に増加させて前記液晶分子を表示面５０Ａに沿う側に次第に傾斜させることにより、光学構造体１００からの光の透過率を徐々に増加させる構成を有する。
ＶＡ型の液晶パネル５０は、光学構造体１００からの光の集光性（指向性）が高いほど、表示画像の正面視におけるコントラスト比を向上できるとともに、斜め方向視でのコントラスト比を向上することが可能となる。したがって、ＶＡ型の液晶パネル５０と光学構造体１００とが組み合わされた表示装置１では、光学構造体１００の集光性能の十分な向上により表示画像の高コントラスト化を実現できる。また、光学構造体１００は集光性能の十分な向上と高い光の利用効率とを両立できるため、表示画像の高輝度化も実現できる。そして、この際の表示装置１の厚みを抑制できる。
なお、液晶パネル５０は、ＶＡ型に限られるものでなく、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶パネルであってもよいし、ＩＰＳ（Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型液晶パネルであってもよい。ＶＡ型以外の形式であっても一定の効果を見込める。また、有機ＬＥＤを利用する面光源装置を光学構造体１００と組み合わせて表示装置を構成してもよく、この場合には例えば表示画像の正面視のコントラストが向上し得る。
また、本実施の形態では表示装置１の製造の際に液晶パネル５０と光学構造体１００とを別々に準備して組み合わせることを想定しているが、液晶パネル５０を構成する下偏光板５３と光学構造体１００とを一体化させた光学構造体付き偏光板を準備し、これを液晶層等と組み合わせて表示装置１が構成されてもよい。
（視野角制御シート）
視野角制御シート６０は、第１視野角制御シート６１と、第２視野角制御シート６２とを有し、第１視野角制御シート６１が液晶パネル５０と対面し、第２視野角制御シート６２が視認者側に位置するように配置されている。なお、以下に説明する視野角制御シート６０の構成は一例に過ぎず他の構成であってもよい。
図２を参照し、第１視野角制御シート６１は、ハッチングを付して示された高屈折率層６１Ａと、高屈折率層６１Ａと接合された高屈折率層６１Ａよりも屈折率が低い低屈折率層６１Ｂとを有し、低屈折率層６１Ｂが液晶パネル５０と対面している。高屈折率層６１Ａと低屈折率層６１Ｂとの界面は凹凸形状になっており、凹凸形状中の凹部及び凸部は図示例では第１方向Ｄ１に交互に並んでおり、第１方向Ｄ１に交差する方向、本例では第２方向Ｄ２に長尺に延びている。また凹部の底面は平坦であり、凸部の頂部は平坦である。また凹部の底面と凸部の頂部とを接続する側面は円弧面であって、高屈折率層６１Ａ側から低屈折率層６１Ｂ側に向かう方向で凸の円弧面になっている。
第２視野角制御シート６２も、第１視野角制御シート６１と同様の構成であり、ハッチングを付して示された高屈折率層６２Ａと、高屈折率層６２Ａと接合された高屈折率層６２Ａよりも屈折率が低い低屈折率層６２Ｂとを有している。第２視野角制御シート６２は、低屈折率層６２Ｂが第１視野角制御シート６１側を向くように配置されている。第２視野角制御シート６２の高屈折率層６２Ａ及び低屈折率層６２Ｂは、第１視野角制御シート６１のそれらと同様の構成であるが、凹凸形状中の凹部及び凸部の長手方向の向きが異なる。すなわち、本実施の形態では、第１視野角制御シート６１と第２視野角制御シート６２とが重なる方向（第３方向Ｄ３）で見たとき、第１視野角制御シート６１の高屈折率層６１Ａと低屈折率層６１Ｂとの界面の凹凸形状の凹部及び凸部の長手方向が、第２視野角制御シート６２の高屈折率層６２Ａと低屈折率層６２Ｂとの界面の凹凸形状の凹部及び凸部の長手方向と交差している。交差状態は直交でもよいが、斜めに交差していてもよい。
ＶＡ型の液晶パネルでは視野角内での色変化が大きくなる場合があるが、第１視野角制御シート６１及び第２視野角制御シート６２はそれぞれ高屈折率層と低屈折率層との界面の凹凸形状の側面で光を反射、屈折させることで視野角内での色変化を抑制できるように構成されている。ここで本実施の形態では、第１視野角制御シート６１及び第２視野角制御シート６２がクロス状態で配置されるため全方向での視野角内での色変化を抑制できる。
なお、視野角制御シート６０は本実施の形態の例に限られるものではないが、色変化を抑制する機能、視野角拡大の機能等を有することが好ましい。例えば視野角制御シート６０は単層で構成されてもよく、単層マット層やプリズム層でもよい。また、例えば第１視野角制御シート６１における高屈折率層及び低屈折率層の配置位置は図示例に対し反対でもよい。また、高屈折率層と低屈折率層との界面の形状も図示の態様に限られるものではない。
＜光の挙動＞
以下、本実施の形態にかかる表示装置１における表示画像形成用の光の挙動を説明する。
表示装置１において映像を表示する場合には、まず面光源装置１０から光を照射する。
面光源装置１０から光学構造体１００に入射する光は、第１プリズムシート２１０の第１プリズム部２１２によって第１方向Ｄ１及び第３方向Ｄ３を含む面において第１プリズムシート２１０に垂直な方向に集光される。そして、第１プリズムシート２１０から出射した集光された光は、第２プリズムシート２２０に入射する。そして、第２プリズムシート２２０では、第２プリズム部２２２により、光が、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３を含む面において第２プリズムシート２２０に垂直な方向に集光される。これにより、光学構造体１００から液晶パネル５０に集光性（指向性）が高い光が入射する。
そして、ＶＡ型の液晶パネル５０は光学構造体１００から供給される光の集光性（指向性）が高いほど表示画像の正面視におけるコントラスト比を向上できるとともに、斜め方向視でのコントラスト比を向上することが可能となる。そのため、表示画像の高コントラスト化を実現できる。また光学構造体１００は集光性能の十分な向上と高い光の利用効率とを両立できるため、表示画像の高輝度化も実現できる。そして、この際、表示装置１の厚みは抑制されている。
そして本実施の形態では液晶パネル５０からの表示画像形成用の光が視野角制御シート６０に入射し光学的作用を付与される。ここで視野角制御シート６０は色変化を抑制可能となるように構成されるため、視野角制御シート６０から表示される表示画像は視野角内における色変化も抑制されることになる。
以上に説明した本実施の形態によれば、２枚のプリズムシート（２１０、２２０）によって表示画像形成用の光を十分に集光させることで、表示装置の厚みの増加を抑制しつつ表示画像の高コントラスト化及び高輝度化を実現できる。特に本実施の形態ではＶＡ型の液晶パネル５０と光学構造体１００とが組み合わされることで、表示画像のコントラスト比及び輝度を効果的に向上できる。一方で、ＶＡ型の液晶パネルでは視野角内における色変化が大きくなる場合があるが、色変化を抑制できるタイプの視野角制御シート６０を液晶パネル５０の出光側に設けることで、色変化も効果的に抑制でき、高品質な画像を表示することが可能となる。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、上述の実施の形態には種々の変更を加えることができる。
１…表示装置
１０…面光源装置
２１０…第１プリズムシート
２１１…第１本体部
２１２…第１プリズム部
２２０…第２プリズムシート
２２１…第２本体部
２２２…第２プリズム部
５０…液晶パネル
５０Ａ…表示面
５０Ｂ…裏面
５１…液晶層
５２…上偏光板
５３…下偏光板
６０…視野角制御シート
１００…光学構造体

Claims (11)

  1. 第１プリズム部が複数配列され、前記第１プリズム部が配列される方向と交差する方向で前記第１プリズム部が線状に延びる第１プリズムシートと、
    第２プリズム部が複数配列され、前記第２プリズム部が配列される方向と交差する方向で前記第２プリズム部が線状に延びる第２プリズムシートと、
    を備え、
    前記第１プリズム部及び前記第２プリズム部の断面形状は三角形状であり、
    前記第２プリズムシートは、前記第１プリズム部の頂角及び前記第２プリズム部の頂角が同じ方向を向くように、前記第１プリズム部の頂角上に配置され、
    前記第１プリズム部が線状に延びる方向と、前記第２プリズム部が線状に延びる方向とが、非平行となり、
    前記第１プリズム部の屈折率は１．４７５以上１．５２５未満であり、前記第２プリズム部の屈折率は１．６２５以上１．７２５未満であり、前記第１プリズム部の頂角は１００度以上１０８度以下であり、前記第２プリズム部の頂角は９６度以上１０４度以下である、光学構造体。
  2. 第１プリズム部が複数配列され、前記第１プリズム部が配列される方向と交差する方向で前記第１プリズム部が線状に延びる第１プリズムシートと、
    第２プリズム部が複数配列され、前記第２プリズム部が配列される方向と交差する方向で前記第２プリズム部が線状に延びる第２プリズムシートと、
    を備え、
    前記第１プリズム部及び前記第２プリズム部の断面形状は三角形状であり、
    前記第２プリズムシートは、前記第１プリズム部の頂角及び前記第２プリズム部の頂角が同じ方向を向くように、前記第１プリズム部の頂角上に配置され、
    前記第１プリズム部が線状に延びる方向と、前記第２プリズム部が線状に延びる方向とが、非平行となり、
    前記第１プリズム部の屈折率は１．５２５以上１．５７５未満であり、前記第２プリズム部の屈折率は１．４７５以上１．５７５未満であり、前記第１プリズム部の頂角は９６度以上１００度以下であり、前記第２プリズム部の頂角は９６度以上１００度以下である、光学構造体。
  3. 第１プリズム部が複数配列され、前記第１プリズム部が配列される方向と交差する方向で前記第１プリズム部が線状に延びる第１プリズムシートと、
    第２プリズム部が複数配列され、前記第２プリズム部が配列される方向と交差する方向で前記第２プリズム部が線状に延びる第２プリズムシートと、
    を備え、
    前記第１プリズム部及び前記第２プリズム部の断面形状は三角形状であり、
    前記第２プリズムシートは、前記第１プリズム部の頂角及び前記第２プリズム部の頂角が同じ方向を向くように、前記第１プリズム部の頂角上に配置され、
    前記第１プリズム部が線状に延びる方向と、前記第２プリズム部が線状に延びる方向とが、非平行となり、
    前記第１プリズム部の屈折率は１．５２５以上１．５７５未満であり、前記第２プリズム部の屈折率は１．５７５以上１．６２５未満であり、前記第１プリズム部の頂角は９６度以上１００度以下であり、前記第２プリズム部の頂角は１００度以上１０８度以下である、光学構造体。
  4. 第１プリズム部が複数配列され、前記第１プリズム部が配列される方向と交差する方向で前記第１プリズム部が線状に延びる第１プリズムシートと、
    第２プリズム部が複数配列され、前記第２プリズム部が配列される方向と交差する方向で前記第２プリズム部が線状に延びる第２プリズムシートと、
    を備え、
    前記第１プリズム部及び前記第２プリズム部の断面形状は三角形状であり、
    前記第２プリズムシートは、前記第１プリズム部の頂角及び前記第２プリズム部の頂角が同じ方向を向くように、前記第１プリズム部の頂角上に配置され、
    前記第１プリズム部が線状に延びる方向と、前記第２プリズム部が線状に延びる方向とが、非平行となり、
    前記第１プリズム部の屈折率は１．５２５以上１．５７５未満であり、前記第２プリズム部の屈折率は１．６２５以上１．７２５未満であり、前記第１プリズム部の頂角及び前記第２プリズム部の頂角がそれぞれ、９６度以上１０８度以下である、光学構造体。
  5. 第１プリズム部が複数配列され、前記第１プリズム部が配列される方向と交差する方向で前記第１プリズム部が線状に延びる第１プリズムシートと、
    第２プリズム部が複数配列され、前記第２プリズム部が配列される方向と交差する方向で前記第２プリズム部が線状に延びる第２プリズムシートと、
    を備え、
    前記第１プリズム部及び前記第２プリズム部の断面形状は三角形状であり、
    前記第２プリズムシートは、前記第１プリズム部の頂角及び前記第２プリズム部の頂角が同じ方向を向くように、前記第１プリズム部の頂角上に配置され、
    前記第１プリズム部が線状に延びる方向と、前記第２プリズム部が線状に延びる方向とが、非平行となり、
    前記第１プリズム部の屈折率は１．５７５以上１．６２５未満であり、前記第２プリズム部の屈折率は１．４７５以上１．５２５未満であり、前記第１プリズム部の頂角は９６度以上１０４度以下であり、前記第２プリズム部の頂角は９６度以上１００度以下である、光学構造体。
  6. 第１プリズム部が複数配列され、前記第１プリズム部が配列される方向と交差する方向で前記第１プリズム部が線状に延びる第１プリズムシートと、
    第２プリズム部が複数配列され、前記第２プリズム部が配列される方向と交差する方向で前記第２プリズム部が線状に延びる第２プリズムシートと、
    を備え、
    前記第１プリズム部及び前記第２プリズム部の断面形状は三角形状であり、
    前記第２プリズムシートは、前記第１プリズム部の頂角及び前記第２プリズム部の頂角が同じ方向を向くように、前記第１プリズム部の頂角上に配置され、
    前記第１プリズム部が線状に延びる方向と、前記第２プリズム部が線状に延びる方向とが、非平行となり、
    前記第１プリズム部の屈折率は１．６２５以上１．６７５未満であり、前記第２プリズム部の屈折率は１．４７５以上１．６２５未満であり、前記第１プリズム部の頂角及び前記第２プリズム部の頂角がそれぞれ、９６度以上１０８度以下である、光学構造体。
  7. 前記第１プリズム部の頂角は９６度以上１０４度以下である、請求項６に記載の光学構造体。
  8. 第１プリズム部が複数配列され、前記第１プリズム部が配列される方向と交差する方向で前記第１プリズム部が線状に延びる第１プリズムシートと、
    第２プリズム部が複数配列され、前記第２プリズム部が配列される方向と交差する方向で前記第２プリズム部が線状に延びる第２プリズムシートと、
    を備え、
    前記第１プリズム部及び前記第２プリズム部の断面形状は三角形状であり、
    前記第２プリズムシートは、前記第１プリズム部の頂角及び前記第２プリズム部の頂角が同じ方向を向くように、前記第１プリズム部の頂角上に配置され、
    前記第１プリズム部が線状に延びる方向と、前記第２プリズム部が線状に延びる方向とが、非平行となり、
    前記第１プリズム部の屈折率は１．６７５以上１．７２５未満であり、前記第２プリズム部の屈折率は１．４７５以上１．６２５未満であり、前記第１プリズム部の頂角は９６度以上１０４度以下であり、前記第２プリズム部の頂角は９６度以上１０４度以下である、光学構造体。
  9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の光学構造体と、偏光板と、が一体化された光学構造体付き偏光板。
  10. 面光源装置と液晶パネルとの間に請求項１乃至８のいずれかに記載の光学構造体を配置する、表示装置。
  11. 前記液晶パネルは、液晶分子に対する電圧がオフまたは最小値のときに前記液晶分子が前記液晶パネルの法線方向に沿って配向して前記面光源装置からの光が遮断される状態となり、前記液晶分子に対する電圧を徐々に増加させて前記液晶分子を前記液晶パネルに沿う側に次第に傾斜させることにより、前記面光源装置からの光の透過率を徐々に増加させるように構成された、ＶＡ型液晶パネルである、請求項１０に記載の表示装置。
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