WO2010010694A1

WO2010010694A1 - 液晶表示装置

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Publication number: WO2010010694A1
Application number: PCT/JP2009/003430
Authority: WO
Inventors: 島崎勝輔; 小川容一; 小山栄二; 佐藤暢高
Original assignee: 日立マクセル株式会社
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2010-01-28
Also published as: JP2010026280A; CN102105833A; US20110157521A1

Abstract

　本発明の液晶表示装置(100)は、光源(2)と、光学調整部材(1)と、液晶表示パネル(7)とを有する。前記光学調整部材は、光透過性を有する基材(6)と、該基材上に設けられた複数の線状体(13)とを備え、該線状体の延在方向に直交する断面が、第１～第３辺で画成された三角形状の第１断面部(11a)と、各々が第１断面部より面積が小さく且つ第４～第６辺で画成された複数の三角形状体を有する第２断面部(12a)とを有し、該第１断面部の第１辺が前記基材の表面と平行に接しており、該第２断面部が第該１断面部の第２辺上に設けられており、且つ、該第２断面部の第４辺が該第１断面部の第２辺と平行に接している。この前記光学調整部材の、光出射面側に、Ｐ偏光成分を透過させる向きに配置された偏光板(7a)を有する前記液晶表示パネルを配置する。そのため、本発明の液晶表示装置は、色分離及び輝度不足の課題を解決することができる。

Description

液晶表示装置

　本発明は入射光線の進行方向を制御する光学調整部材を備える液晶表示装置に関する。

　従来、各種照明装置（たとえば、液晶ディスプレイのバックライトユニット等）は、光源からの光線の広がりや明るさを調整する機構を備えている。多くの照明装置は、光の指向性を制御する光学調整部材を備える。光学調整部材は、光透過性を有し、入射光を所定の方向に揃える機能、または、入射光を拡散させる機能を有する。

　入射光を所定の方向に揃える機能、すなわち、光指向性を制御する機能を有する光学調整部材の代表的な例は、プリズムシートである（特表平１０－５０６５００号公報参照）。プリズムシートは、シート状の基材と、基材上に並べられた複数の光学構造体とを備える。光学構造体の代表例は、プリズム状構造体とレンズ状構造体である。プリズム状構造体は、所定の方向に延在し且つその延在方向に直交する断面が三角形状である。レンズ状構造体は所定の方向に延在し且つその延在方向に直交する断面が半円形状又は半楕円形状である。プリズムシートは、基材上に形成された複数の光学構造体が有するプリズム効果またはレンズ効果によって光線の進行方向を制御する。

　従来の液晶表示装置用のバックライトユニットは、各々がプリズム状構造体を有する２枚のプリズムシートを備える。２枚のプリズムシートは、各プリズムシートのプリズム状構造体の延在方向が互いに直交するように配置される（特表平１０－５０６５００号公報参照）。このようなバックライトユニットの一般的な構成を図１４に示す。また、プリズムシートの一般的な構造を図１５に示す。図１４を参照して、バックライトユニット５０１は、光源５０３と、光源５０３から放射された光５１０を面光源に変える導光板５０４と、導光板５０４の下部（液晶表示パネル５０２とは反対側）に配置された反射シート５０５と、導光板５０４の上部（液晶表示パネル５０２側）に配置された機能性光学シート群とを備える。機能性光学シート群は、下部拡散シート５０６、プリズムシート群５０７及び上部拡散シート５０８を含む。

　バックライトユニット５０１は、導光板５０４の側部に光源５０３が配置された、いわゆるエッジライト（サイドライト）方式の照明装置である。光源５０３から放射された光５１０は導光板５０４の側部に入射される。そして、入射された光は、導光板５０４の表面５０４ａから出射される。導光板５０４からの出射光５１１の指向性はある程度揃っている。具体的には、導光板５０４の表面５０４ａの法線方向に対して所定の角度で傾斜した方向において、出射光５１１の輝度が最大となる。以下、本明細書では、出射光５１１のうち、輝度が最大となる方向に進行する光線成分を「輝度ピーク光線」と称す。なお、図１４では、液晶表示装置５００の構成を分かり易くするために各光学部材を離して記載しているが、実際には、各光学部材は接して重ねられている。

　プリズムシート群５０７は、２枚のプリズムシート５０７ａ及び５０７ｂを含む。各プリズムシートは、図１５に示すように、シート状基材５０７ｃと、シート状基材５０７ｃ上に並ぶ複数のプリズム状構造体５０７ｄとを備える。プリズムシート５０７ａのプリズム状構造体５０７ｄの延在方向は、プリズムシート５０７ｂのプリズム状構造体５０７ｄの延在方向と直交する。

　上述のように、従来のバックライトユニットでは、導光板から出射される光を集光して効果的に液晶表示パネルに照射するために、図１５に示すようなプリズムシート（光学調整部材）が用いられてきた。プリズムシートは、すぐれた集光性能を有する。しかしながら、プリズムシートを１枚だけ用いた場合、プリズムシートから出射される光の色が分離してしまうという問題があった。その結果、１枚のプリズムシートを用いた照明装置で物体を照明した場合、物体の影のエッジ部に色がついて滲みやすい。また、１枚のプリズムシートを液晶表示装置のバックライトユニットに用いた場合、ある角度で見た場合と正面で見た場合とで色が異なって見えやすい。

　上述した色分離について説明する。図１６は、プリズムシートを１枚のみ使用した液晶表示装置の断面図である。図１７は、図１６中のプリズムシート内の光の屈折の様子を示した図である。図１６に示す液晶表示装置６００は、図１４に示す液晶表示装置５００と比較して、プリズムシート５０７ａを使用していない。プリズムシート５０７ｂのみを使用している。その他の構成は図１４と同じである。図１７中の光線５１２は、液晶表示装置６００内のプリズムシート５０７ｂに入射された光線のうち、該光線の輝度が最大となる方向に進行する光線成分、すなわち、輝度ピーク光線を示している。

　図１７を参照して、プリズム状構造体５０７ｄに入射された輝度ピーク光線５１２は、プリズム状構造体５０７ｄの光進行方向側の面５０７ｅで屈折し、プリズムシート５０７ｂの厚さ方向に出射される。プリズム状構造体５０７ｄ（プリズムシート５０７ｂ）の形成材料の屈折率は光の波長により異なる。そのため、輝度ピーク光線５１２に含まれる波長成分に応じて面５０７ｅにおける屈折量が異なる。その結果、図１７に示すように、波長に応じて面５０７ｅにおける屈折光の屈折方向が変わる。以上の原理により、出射光５１３に所定のパターンで色分離が生じる。なお、図１７中では、説明を簡略化するために、２つの波長成分のみの分離を示した。

　また、１枚のプリズムシートを用いただけでは、輝度が不足しやすい。そこで、従来のバックライトユニットは、上述した色分離及び輝度不足の課題を解決するために、図１４に示すように、プリズムシートを２枚重ねて用いている。

　しかしながら、多数の光学シート群（図１４の例では、プリズムシート２枚、拡散シート２枚）は、液晶表示装置の薄型化及び低コスト化を阻害する。

　本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、１つの光学調整部材で上述した色分離及び輝度不足の課題を解決することができる液晶表示装置を提供することである。

　本発明の液晶表示装置は、光源と、光学調整部材と、液晶表示素子とを備える。光学調整部材は、光源と光学的に接続される。光学調整部材は、光透過性を有する基材と、複数の線状体とを含む。基材は、光源からの光が入射される光入射面を有する。複数の線状体は、基材の、光入射面と反対側の面の上に設けられる。線状体の延在方向に直交する断面は、第１断面部と、第２断面部とを有する。第１断面部は、第１～第３辺で画成された三角形状である。第２断面部は、第１断面部より面積が小さく且つ第４～第６辺で画成された略三角形状である。第１断面部の第１辺が上記基材の上記光入射面と反対側の面と平行に接している。第２断面部が第１断面部の第２辺上に設けられている。第２断面部の第４辺が第１断面部の第２辺と平行に接している。第１断面部の第１辺と第２辺のなす角は、第１辺と第３辺のなす角よりも小さい。液晶表示素子は、第１の偏光素子、液晶層、及び第２の偏光素子を含み、これらがこの順に積層されている。第１の偏光素子は、光学調整部材の複数の線状体に対向して配置される。第１の偏光素子が、Ｐ偏光成分を優勢に透過させる方向に配置されている。

　本発明者らは、入射光線の進行方向を制御する光学調整部材について鋭意検討を重ねた。その結果、上述した構造の光学調整部材を用いることにより、光学調整部材からの出射光の色分離を抑制できることが分かった。第２断面部の三角形状体の第５辺を含む線状体の面で屈折した光の色分離パターンと、第２断面部の三角形状体の第６辺を含む線状体の面で屈折した光の色分離パターンとは、光学調整部材に入射された光の進行方向に対して互いに逆パターンとなる。そのため、第２断面部の三角形状体の第５辺を含む線状体の面で屈折した光と、第２断面部の三角形状体の第６辺を含む線状体の面で屈折した光との間で互いに色分離を打ち消しあう。（色分離抑制の原理は後で詳述する）。

　さらに、本発明の光学調整部材は、導光板から出射されたある程度指向性の揃った光線の進行方向を光学調整部材の厚さ方向に直接変更する。そのため、従来のように、プリズムシート群と導光板との間に下部拡散シートを設ける必要がなくなる。すなわち、上述の光学調整部材では、従来のように、下部拡散シートを用いて導光板から出射されたある程度指向性の揃った光を一旦ブロードな光に変換する必要がない。それゆえ、例えば導光板等から出射された光の利用効率を向上させ、輝度特性を向上させることができる。すなわち、上述の光学調整部材では、一つの光学調整部材で、上述した出射光の色分離及び輝度不足の課題を解消することができる。

　さらに、本発明においては、液晶表示素子の、複数の線状体に対向して配置された第１の偏光素子がＰ偏光成分を優勢に透過させる方向に配置されている。後述のように、光学調整部材から出射される光は、Ｐ偏光成分が優勢である。そのため、第１の偏光素子を、Ｐ偏光成分を優勢に透過させる方向に配置することにより、光学調整部材から出射される光を有効に液晶表示素子に入射させることができる。第１の偏光素子を、Ｐ偏光成分を優勢に透過させる方向に配置することにより、液晶表示素子を透過して液晶表示装置から出射される光の輝度を高めることができる。また、液晶表示装置から出射される光の色分離抑制の効果を高めることができる。

　本発明の液晶表示装置において、前記複数の線状体は、それぞれ、第２断面部を画成する複数の三角形状体を含む。前記複数の三角形状体は、第１断面部の第２辺上に隙間なく配置されている。前記三角形状体の数は２個以上９個以下であることが好ましい。

　この場合には、三角形状体の数が２個以上９個以下であれば、色分離を充分に抑制することができるとともに、輝度特性を向上させることができる。そのため、一つの光学調整部材で、上述した出射光の色分離及び輝度不足の課題を解消することができる。なお、複数の三角形状体が第１断面部の第２辺上に隙間なく配置されるとは、複数の三角形状体が互いに接した状態で配置されており、複数の三角形状体が第２辺全体を覆っていることを意味する。

　好ましくは、複数の三角形状体の第５及び第６辺のうち、第１断面部の第１辺に対向する頂角に近い方の辺が、他方の辺より短い。このような構成にすると、例えば、図１及び２に示すように、第２断面部１２ａの第４辺１２ｂに対向する頂角（例えば、図１中の角部１２ｅ）を画成する２つの面のうち、輝度ピーク光線５２を光学調整部材１の厚さ方向に屈折させる線状体１３の集光面１２ｆ（第１断面部１１ａの頂角１１ｅに遠い方の辺１２ｃを含む面）をより広くすることができる。それゆえ、線状体の集光面に入射される光が増大する（集光させる光線が増大する）。その結果、入射光の利用効率をさらに向上させ、輝度特性をさらに向上させることができる。

　好ましくは、上記光学調整部材に入射された光線の輝度特性において輝度が最大となる方向に進行する輝度ピーク光線が上記光学調整部材で屈折した際に、前記三角形状体の第５辺を含む上記線状体の面で屈折した後の輝度ピーク光線の進行方向と、前記三角形状体の第６辺を含む上記線状体の面で屈折した後の該輝度ピーク光線の進行方向とが、屈折前の輝度ピーク光線の進行方向に対して互いに逆となるように、前記三角形状体の第５辺及び第６辺が第４辺に対して傾斜している。

　好ましくは、第１断面部の第３辺の第１辺に対する傾斜方向が、上記光学調整部材に入射された光線の輝度特性において輝度が最大となる方向と略平行である。より好ましくは、第１断面部の第３辺と第１辺との間の角度（例えば、図２中のβ_１）が、光学調整部材に入射された輝度ピーク光線（例えば、図２中の光線５２）の基材表面に対する角度（例えば、図２中の９０度－θ）と同じまたは大きい。このような構成にすると、第１断面部の第３辺を含む線状体の面（例えば、図１中の面１３ｃ）における入射光の反射及び屈折が非常に小さくなるので、入射光の利用効率がさらに向上する。

　好ましくは、上記複数の線状体が、その延在方向に直交する方向に周期的に配置されている。

　好ましくは、線状体の屈折率がｎ_１であって、基材及び線状体を取り囲む空気の屈折率ｎ_０が１．０であって、空気と基材との界面の法線方向と空気中における光線の方向とのなす角度がＩ_１であって、法線方向と線状体の内部における光線の方向とのなす角度がＩ_２であって、第１辺と第２辺、第４辺と第５辺、及び、第４辺と第６辺のなす角度がそれぞれα_１、α_２及びβ_２であるとき、
ｎ_０　ｓｉｎ　Ｉ_１　＝　ｎ_１　ｓｉｎ　Ｉ_２
０　≦　ｓｉｎ　（α_１＋α_２－Ｉ_２）　≦　１／ｎ_１
Ｉ_２　≦　α_１＋α_２　≦　Ｉ_２＋９０
－Ｉ_２　≦　β_２－α_１　≦　９０－Ｉ_２
を満たしている。

　この場合には、基板及び線状体に入射した光線を、集光面において全反射させてロスすることなく、外部に取り出すことができる。

　好ましくは、線状体の屈折率がｎ_１であって、光線の、基材及び線状体を取り囲む空気と線状体との界面における全反射の臨界角がＩ_２ｍａｘであって、ｓｉｎ　Ｉ_２ｍａｘ　＝　１／ｎ_１を満たし、第１辺と第２辺、及び、第４辺と第５辺のなす角度がそれぞれα_１及びα_２であるとき、
α_１＋α_２　≦　２・Ｉ_２ｍａｘ
を満たしている。

　この場合には、入射した光線の入射角度によらず、入射した光線は光学調整部材の集光面で全反射することなく、光学調整部材の外部に向かって出射できる。

　本発明による液晶表示装置は、光源と、光学調整部材と、液晶表示素子とを備える。光学調整部材は、光源と光学的に接続される。光学調整部材は、光透過性を有する基材と、複数の線状体とを含む。基材は、光が入射される光入射面を有する。複数の線状体は、基材の、光入射面と反対側の面の上に設けられる。線状体は光透過性を有する。各線状体は、集光面及び補正面を有する複数の他の線状体を有する。線状体の延在方向に直交する断面が略三角形である。線状体の断面を画成する３つの辺のうち、一つの辺が上記基材の上記光入射面と反対側の面と平行に接している。他の２辺のうちの一方の辺が階段状である。階段状の辺は、線状体の延在方向に直交する断面と、集光面及び補正面との交線である。線状体の延在方向に直交する断面の、基材に平行な辺と階段状の辺とのなす角度は、基材に平行な辺と残りの辺とのなす角度よりも小さい。液晶表示素子は、光学調整部材の複数の線状体に対向して配置された第１の偏光素子、液晶層、及び第２の偏光素子を有する。第１の偏光素子、液晶層及び第２の偏光素子はこの順に積層される。第１の偏光素子が、Ｐ偏光成分を優勢に透過させる方向に配置されている。

　本明細書において用語「集光面」は、線状体の光出射面であって、基材の側から入射された光線を光学調整部材の厚さ方向（基材の厚さ方向）に屈折させる面をいう。用語「補正面」は、線状体の光出射面であって、基材の側から入射された光線を光学調整部材の面方向（基材の面方向）に屈折させる面をいう。「線状体の断面の、基材に平行な辺と階段状の辺とのなす角度」は、基材に平行な辺と階段状の辺との交点と、線状体の集光面と補正面とで形成される凹条部の先端とを通る直線と、基材に平行な辺とのなす角度で定義される。換言すれば、「線状体の断面の、基材に平行な辺と階段状の辺とのなす角度」は、基材に平行な辺と階段状の辺との交点を通り階段状の辺と交差する直線と、基材に平行な辺とのなす角度のうち、最も小さい角度として定義される。例えば、図４に示されているような、断面が階段状の辺を有する線状光学構造体２４において、「線状体の断面の、基材に平行な辺と階段状の辺とのなす角度」はα１であり、「基材に平行な辺と残りの辺とのなす角度」はβ１である。

　好ましくは、本発明の液晶表示装置は、さらに、光源からの光を光学調整部材に導く導光板を備える。前記光源は前記導光板の端部に配置されている。

　この場合には、本発明の液晶表示装置にエッジライト方式の照明を適用した場合であっても、一つの光学調整部材により出射光の色分離を抑制し、且つ輝度を向上させることができる。そのため、従来のように、２枚のプリズムシートを用いる必要が無くなる。また、従来のように、プリズムシート群と導光板との間に下部拡散シートを設ける必要がなくなる。それゆえ、本発明の液晶表示装置にエッジライト方式の照明に適用する際に、光学部材の数を減らすことができ、装置の薄型化及び低コスト化を図ることができる。

　好ましくは、基材の屈折率が線状体の屈折率と同じである。この場合には、基材と線状体の接合面（界面）において光は直進する。そのため、基材と線状体との接合面の形状を任意にすることができ、設計の自由度を増すことができる。また、基材と線状体とを同一の材質で一体に形成することも可能である。

　本発明の液晶表示装置において、基材が、線状体の屈折率とは異なる屈折率を有してもよく、平行平板状に形成されていてもよい。この場合には、基材が平行平板状に形成されている。そのため、基材が線状体の屈折率と異なる屈折率を持っている場合であっても、基材と線状体との界面における光の屈折角は、基材が線状体の屈折率と同じ屈折率を有する場合における、基材と空気との界面での光の屈折角と同じになる。そのため、本発明をそのまま適用することができる。

　好ましくは、本発明の液晶表示装置では、さらに、上記導光板の上記光学調整部材側とは反対側に配置された反射部材を備える。

　本発明の液晶表示装置に用いられる光学調整部材は、延在方向に直交する断面が略三角形であり且つ該断面の一つの辺に階段部が形成された線状体が基材上に複数設けられる。そのため、一つの光学調整部材により出射光の色分離を抑制することができる。また、本発明の液晶表示装置に用いられる光学調整部材は、導光板から出射されたある程度指向性の揃った光の進行方向を光学調整部材の厚さ方向に直接変更することができる。そのため、導光板から出射された光の利用効率を向上させ、輝度特性を向上させることもできる。すなわち、上述の光学調整部材によれば、一つの光学調整部材により出射光の色分離を抑制することができ且つ輝度特性を向上させることができる。さらに、液晶表示素子の第１の偏光素子は、Ｐ偏光成分を優勢に透過させる方向に配置される。そのため、液晶表示素子を透過して液晶表示装置から出射される光の輝度を高めることができる。さらに、液晶表示装置から出射される光の色分離抑制の効果を高めることができる。

　本発明の液晶表示装置によれば、上述の光学調整部材を備えているので、光の色分離及び輝度不足の課題を解決しつつ、液晶表示装置の薄型化及び低コスト化を図ることができる。

図１は、実施例１の液晶表示装置に用いる光学調整シートの概略構成図である。図２は、実施例１の液晶表示装置に用いる線状光学構造体の拡大断面図である。図３は、実施例１の液晶表示装置の概略構成図である。図４は、実施例２の液晶表示装置に用いる線状光学構造体の拡大断面図である。図５は、実施例３～９の液晶表示装置に用いる線状光学構造体の概略構成図である。図６Ａは、実施例１（実施例３）の液晶表示装置に用いる線状光学構造体の拡大断面図である。図６Ｂは、実施例１（実施例３）の液晶表示装置に用いる線状光学構造体の断面図である。図７Ａは、実施例４の液晶表示装置に用いる線状光学構造体の拡大断面図である。図７Ｂは、実施例４の液晶表示装置に用いる線状光学構造体の断面図である。図８Ａは、実施例５の液晶表示装置に用いる線状光学構造体の拡大断面図である。図８Ｂは、実施例５の液晶表示装置に用いる線状光学構造体の断面図である。図９Ａは、実施例７の液晶表示装置に用いる線状光学構造体の拡大断面図である。図９Ｂは、実施例７の液晶表示装置に用いる線状光学構造体の断面図である。図１０Ａは、基材と線状構造体との屈折率が同じ場合における線状光学構造体の概略断面図である。図１０Ｂは、基材と線状構造体との屈折率が異なる場合における線状光学構造体の概略断面図である。図１１は、高屈折率の第１媒質から低屈折率の第２媒質へと進む光の、入射角に対する反射率の強度を示したグラフである。図１２は、光学調整シートの第２線状プリズム部の集光面、補正面から出射する光の、優勢な偏光成分を表した図である。図１３は、輝度測定及び色みの官能評価を行った際の評価装置の配置図である。図１４は、第１の従来例の液晶表示装置の概略構成図である。図１５は、第１の従来例のプリズムシートの概略構成図である。図１６は、第２の従来例の液晶表示装置の概略構成図である。図１７は、出射光の色分離の様子を示した図である。

　以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明を援用する。

　図３を参照して、本発明の液晶表示装置１００は、液晶表示パネル７（液晶表示素子）と、バックライトユニット６（照明装置）とを備える。バックライトユニット６は、光学調整シート１を備える。初めに、光学調整シート１について説明する。その後、液晶表示パネル７及びバックライトユニット６について説明する。
［光学調整シートの構成］

　図１を参照して、光学調整シート１は、シート状の光透過性（透明）基材１０と、基材１０上に形成された複数の線状光学構造体１３（線状体）とを備える。

　本例では、基材１０は、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートである。ただし、基材１０の形成材料及び厚さはこれに限られない。基材１０の厚さは、光学調整シートの加工の容易性、ハンドリング性等を考慮すると、１０～５００μｍの範囲が好ましい。また、基材１０の形成材料としては、ＰＥＴ以外では、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリオレフィン、ポリプロピレン、セルロースアセテート、ガラスなどの無機透明物質等、任意の光透過性材料を用いることができる。基材１０の形状は、典型的には、本例のようにシート状である。基材１０の形状は、より肉厚の板状または任意の形状の基材を用いてもよい。さらに、基材１０の表面は平坦に限らず、立体面であってもよい。

　線状光学構造体１３の延在方向に直交する断面形状は略三角形である。線状光学構造体１３は底面１３ａ、斜面１３ｂ及び斜面１３ｃを有する。底面１３ａは、基材１０の表面と平行に接している。すなわち、線状光学構造体１３は、その底面１３ａが基材１０の表面と対向するように、基材１０上に設けられている。

　本例では、複数の線状光学構造体１３の形状及び寸法は全て同じである。複数の線状光学構造体１３は、線状光学構造体１３の延在方向と直交する方向に周期的に配置される。隣り合う線状光学構造体１３の底角部は互いに接する。複数の線状光学構造体１３の配置間隔（ピッチ）は７～１００μｍ程度であることが好ましい。ピッチが７μｍより小さくなると、線状光学構造体１３を形成するために用いる金型に対して精度の高い金型加工が必要となる。そのため、製造コストが高くなる。また、ピッチが１００μｍより大きくなると、次のような問題が生じる。ピッチが１００μｍより大きくなると、線状光学構造体１３のサイズも相対的に大きくなる。そのため、線状光学構造体１３を形成する樹脂の体積が増大する。この結果、樹脂を硬化させて線状光学構造体１３を形成した際の樹脂の硬化収縮量も増大する。この場合、金型に対する樹脂のいわゆる「食いつき」が強くなり、樹脂が金型から剥離し難くなる。特に、ロール状の金型を用いてシート状基材上に線状光学構造体１３を形成した場合、剥離時に線状光学構造体１３が破壊されたり、線状光学構造体１３が金型表面に残留したりしやすい。ピッチが１００μｍより大きくなると、線状光学構造体１３の高さが高くなる。そのため、光学調整部材が厚くなる。

　本例では、線状光学構造体１３の形成材料は芳香族系アクリレートの紫外線硬化型樹脂（屈折率１．６０）である。なお、線状光学構造体１３の形成材料としては上記形成材料に代えて、屈折率１．３～１．９の任意の樹脂材料が利用可能である。また、本例のように、線状光学構造体１３を基材１０の形成材料と異なる材料で形成する場合、その形成材料としては、アクリル樹脂やウレタン樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン系樹脂などの透明プラスチック樹脂を用いてもよい。なお、線状光学構造体１３を基材１０と同じ材料で形成してもよい。

　線状光学構造体１３は、基材１０上に形成され且つ線状光学構造体１３の延在方向と同じ方向に延在した第１線状プリズム部１１と、第１線状プリズム部１１の頂角を画成する一つの面上に形成され且つ線状光学構造体１３の延在方向と同じ方向に延在した複数の第２線状プリズム部１２とを備える。本例では、後述するように、第１線状プリズム部１１と第２線状プリズム部１２とは一体的に形成されている。すなわち、本例では、複数の第２線状プリズム部１２が形成されている線状光学構造体１３の面１３ｂは、階段状である（以下、階段面ともいう）。

　本例では、第１線状プリズム部１１の頂角を画成する一つの面上に３つの第２線状プリズム部１２を形成したが、本発明はこれに限定されない。第２線状プリズム部１２の数や形状は、用途、必要とする光学特性等に応じて適宜変更し得る。また、用途、必要とする光学特性等に応じて、第１線状プリズム部１１の頂角を画成する２つの面の両方に第２線状プリズム部１２を設けてよい。

　線状光学構造体１３の拡大断面図を図２に示す。図２中に示した入射光線５２は、光学調整シート１に入射された（光学調整シート１内を進行する）光線の輝度特性において輝度が最大となる方向に進行する光線である。すなわち、光線５２は、輝度ピーク光線を示す。線状光学構造体１３のその延在方向に直交する断面は、図２に示すように、第１線状プリズム部１１の第１断面部１１ａと、第２線状プリズム部１２の第２断面部１２ａとから構成される。

　第１断面部１１ａは、底辺１１ｂ（第１辺）と、傾斜辺１１ｃ（第２辺）と傾斜辺１１ｄ（第３辺）とを有する。底辺１１ｂは基材１０の表面と平行に接する。傾斜辺１１ｃ及び１１ｄは、底辺１１ｂの両端からそれぞれ所定の角度（図２中のα１及びβ１）で延在する。本例では、底辺１１ｂと対向する頂角１１ｅを画成する２つの傾斜辺１１ｃ及び１１ｄのうち、第２断面部１２ａと接する傾斜辺１１ｃ（第２辺）の長さが、もう一方の傾斜辺１１ｄ（第３辺）より長い。それゆえ、底辺１１ｂと傾斜辺１１ｃとの間の第１底角α_１は、底辺１１ｂと傾斜辺１１ｄとの間の第２底角β_１より小さい。すなわち、本例では、第１断面部１１ａの形状は、非対称の三角形である（二等辺三角形でない）。

　本例では、傾斜辺１１ｄの基材１０表面の法線方向に対する傾斜角は、基材１０表面の法線方向に対する輝度ピーク光線５２の進行方向の傾斜角（図２中のθ）と略同じである。すなわち、傾斜辺１１ｄを含む線状光学構造体１３の面１３ｃ（以下、この面を平坦面ともいう）の傾斜方向は、輝度ピーク光線５２の進行方向と略平行である。より具体的には、後述するように、平坦面１３ｃの基材表面に対する傾斜角度（図２中のβ_１）は線状光学構造体１３内の輝度ピーク光線５２の基材表面に対する傾斜角度（９０度－θ）より若干大きい。

　本例の第１断面部１１ａの具体的な寸法は以下のとおりである。第１断面部１１ａの底辺１１ｂの長さは３５μｍである。第１断面部１１ａの第１底角α_１は３９．１４度である。第２底角β_１は５７．７１度である。

　第２断面部１２ａは、底辺１２ｂ（第４辺）と、傾斜辺１２ｃ（第５辺）と、傾斜辺１２ｄ（第６辺）とを有する。底辺１２ｂは、傾斜辺１１ｃ（第２辺）と平行に接する。傾斜辺１２ｃ及び１２ｄは、底辺１２ｂの両端からそれぞれ所定の角度（図２中のα_２及びβ_２）で延在する。本例では、図２に示すように、２つの傾斜辺１２ｃ及び１２ｄのうち、頂角１１ｅに近い側に位置する傾斜辺１２ｄの長さが、もう一方の傾斜辺１２ｃより短い。それゆえ、底辺１２ｂと傾斜辺１２ｃとの間の第１底角α_２は、底辺１２ｂと傾斜辺１２ｄとの間の第２底角β_２より小さい。本例では、第２断面部１２ａの形状は、非対称の三角形である（二等辺三角形でない）。

　傾斜辺１２ｃ（第５辺）を含む第２線状プリズム部１２の面１２ｆは、後述するように、主に、入射光線の進行方向を光学調整シート１の厚さ方向に屈折させる。面１２ｆは入射光線を集光させる作用を有する。それゆえ、以下では、面１２ｆを集光面１２ｆという。一方、傾斜辺１２ｄ（第６辺）を含む第２線状プリズム部１２の面１２ｒは、後述するように、主に、光学調整シート１からの出射光の色分離を抑制する。それゆえ、以下では、面１２ｒを補正面１２ｒという。

　頂角１１ｅに遠い側に位置する傾斜辺１２ｃの長さが、もう一方の傾斜辺１２ｄより長ければ、集光面１２ｆをより広くすることができる。そのため、入射光線の利用効率が向上する。

　本例では、図２に示すように、光学調整シート１に入射された輝度ピーク光線５２が集光面１２ｆで屈折した際の光線５３の屈折方向と、第２線状プリズム部１２の補正面１２ｒで屈折した際の光線５４の屈折方向とが、屈折前の輝度ピーク光線５２の進行方向に対して互いに逆になるように、第２断面部１２ａの第１底角α_２及び第２底角β_２が設定される。また、本例では、光線５３の所定の波長成分（例えば、図２中の波長Ａ成分５３Ａ）の屈折方向と輝度ピーク光線５２の進行方向との間の角度γ１と、光線５４の所定の波長成分（例えば、図２中の波長Ａ成分５４Ａ）の屈折方向と輝度ピーク光線５２の進行方向との間の角度γ２とが、略同じになるように、第１底角α_２及び第２底角β_２が設定される。このような構成にすることにより、光学調整シート１からの出射光の色分離を一層抑制することができる。

　なお、光学調整シート１からの出射光の色分離が十分抑制できる程度の範囲内であれば、角度γ１と角度γ２とが異なっていてもよい。

　本例の第２断面部１２ａの具体的な寸法は以下のとおりである。第２断面部１２ａの底辺１２ｂの長さは約１０．４４μｍである。第２断面部１２ａの第１底角の角度α_２は３０度である。第２断面部１２ａの第２底角の角度β_２は７０度である。

　なお、本例では、３つの第２線状プリズム部１２の形状及び寸法は全て同じとした。また、３つの第２線状プリズム部１２は、その延在方向と直交する方向に周期的に配置されている。また、隣り合う第２線状プリズム部１２の底角部が互いに接するように配置されている。すなわち、本例では、線状光学構造体１３の階段面１３ｂを構成する複数の第２線状プリズム部１２の集光面１２ｆ及び補正面１２ｒはそれぞれ、互いに平行で且つ等間隔に配置される。
［光学調整シートの製造方法］

　光学調整シート１の製造方法は次の通りである。初めに、ロール状の金型を用意する。ロール状の金型の表面には、図１に示すような複数の線状光学構造体１３の形状に対応する凹凸パターンが切削加工により形成されている。次いで、用意した基材１０と金型表面との間に、紫外線硬化樹脂を充填する。波長３４０～４２０ｎｍの紫外線を照射して充填した紫外線硬化樹脂を硬化する。紫外線硬化樹脂が硬化した後、金型から基材１０を剥離する。このようにして、光学調整シート１が得られる。

　光学調整シートの製造方法は上記方法に限定されず、公知の任意の方法を用いることができる。例えば、熱可塑性樹脂で基材を作製する。次に、複数の線状光学構造体１３の形状に対応する凹凸パターンが切削加工により表面に形成された金型を、作製された基材に加熱押圧する。このとき、金型の凹凸パターンが基材表面に転写される。このような熱転写法により、基材上に光学構造体を直接形成しても良い。また、周知の押出成型法やプレス成型法、あるいは金型に溶融樹脂を注入する射出成形法等により基材上に複数の線状光学構造体１３を形成しても良い。この場合、基材１０と、線状光学構造体１３とは同じ材料で形成される。
［液晶表示パネル］

　液晶表示パネルの構成を説明する。図３では、液晶表示装置の構成を分かり易くするために、各光学部材を離して記載している。実際の装置内では各光学部材は接した状態で重ねられる。

　図３に示すように、液晶表示パネル７は、バックライトユニット６側から順に、第１の偏光板７ａ、ガラス基板７ｂ、画素電極を成す第１の透明導電膜７ｃ、第１の配向膜７ｄ、液晶層７ｅ、第２の配向膜７ｆ、対抗電極を成す透明導電膜７ｇ、カラーフィルター７ｈ、ガラス基板７ｉ、及び、第２の偏光板７ｊを備える。これらの部材は、バックライトユニット６側から上述の順番で積層されている。光学調整シート１に近い方には、第１の偏光板７ａが配置されている。光学調整シート１から出射した光は、第１の偏光板７ａ側から液晶表示パネル７に入射する。

　液晶表示パネル７では、第１の偏光板７ａはＰ偏光を優勢に透過する方向に配置される。第２の偏光板７ｊはＳ偏光を優勢に透過する方向に配置される。２つの偏光板７ａ，７ｊをこのように配置する理由について以下に説明する。

　光学調整シート１の第２線状プリズム部１２の集光面１２ｆ等は、入射した輝度ピーク光線が全反射することなく、外部に向かって出射できるように設定されている。このように、全反射を起こさない場合であっても、これらの面を通過する光の一部は反射することが知られている。これをフレネル反射と呼ぶ。フレネル反射の大きさは、界面における屈折率の差、界面へ入射する光の入射角、及び、光の偏光方向に依存する。図１２（文献「波動光学エンジニアリングの基礎」（オプトロニクス社）の第４７頁より抜粋）は、高屈折率の第１媒質（ｎ１＝１．５）から低屈折率の第２媒質（ｎ２＝１．０）へと進む光の、入射角に対する反射率の強度を示す図である。図中、ＲｐはＰ偏光成分に対する反射率を示す。ＲｓはＳ偏光成分に対する反射率を示す。θｃは全反射の臨界角を示す。図１２のグラフによると、臨界角θｃよりも小さい入射角度（界面の法線と光の進行方向とのなす角度）では、全ての光が界面を透過するわけではなく、光の一部は界面において反射する。また、全般的にＳ偏光成分の反射率Ｒｓの方がＰ偏光成分の反射率Ｒｐよりも高い。なお、Ｐ偏光成分に関して、反射率Ｒｐがゼロとなる角度、いわゆるブリュスター角θＢが存在する。本明細書においては、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分とを以下のとおりに定義する。入射面は輝度ピーク光線の進行方向と光学調整シート基材の法線とによって規定される。電場ベクトルの振動方向が入射面に平行である成分をＰ偏光成分と定義する。また、電場ベクトルの振動方向が入射面に垂直である成分をＳ偏光成分と定義する。

　上述のように、高屈折率の第１媒質から低屈折率の第２媒質へと進む光は、全反射の臨界角以下の入射角であってもこれらの媒質の界面において一部反射される。この場合、反射率はＰ偏光成分とＳ偏光成分とで異なる。図１２に示すとおり、全般的にＳ偏光成分の反射率Ｒｓの方がＰ偏光成分の反射率Ｒｐよりも高い。そのため、界面において、Ｓ偏光成分はＰ偏光成分よりも多く反射される。つまり、界面を透過する光は、Ｐ偏光成分が優勢となる。

　図１１に示すように、光学調整シート１の第２線状プリズム部１２の集光面１２ｆ及び補正面１２ｒから出射する光についても、Ｐ偏光成分が優勢となる。集光面１２ｆを通過する光線の色分離の方向は、補正面１２ｒを通過する光線の色分離の方向とは逆になっている。そのため、第２線状プリズム部１２は色分離を大きく低減する。

　上述のように、集光面１２ｆ及び補正面１２ｒのいずれの面からも、Ｐ偏光成分の光が優勢に出射される。そのため、第２線状プリズム部１２の集光面１２ｆ及び補正面１２ｒ（光出射面）に対向して配置される液晶表示パネル７の第１の偏光板７ａは、Ｐ偏光成分を透過させる方向に配置することが望ましい。このように配置することにより、集光面１２ｆ及び補正面１２ｒから優勢に出射されるＰ偏光成分の光を有効に利用することができる。

　換言すれば、集光面１２ｆ及び補正面１２ｒから出射されるＰ偏光成分の光を透過するように、液晶表示パネル７の第１の偏光板７ａを配置する。この場合、Ｓ偏光成分の光を透過させるように第１の偏光板７ａを配置する場合と比べて、液晶表示パネル７を透過する光の輝度を高めることができる。さらに、色分離もより抑制される。なお、以下の説明において、第１の偏光板７ａ（光学調整部材側に配置された偏光板）の向きと、第２の偏光板７ｊ（光学調整部材と反対側に配置された偏光板）の向きとは直交する。つまり、第１の偏光板７ａがＰ偏光成分を透過する向きに向けられている場合には、第２の偏光板７ｊはＳ偏光成分を透過する向きに向けられる。逆に、第１の偏光板７ａがＳ偏光成分を透過する向きに向けられている場合には、第２の偏光板７ｊはＰ偏光成分を透過する向きに向けられる。
［バックライトユニット］

　図３を参照して、バックライトユニット６は、光源（ＬＥＤ：発光ダイオード）２と、導光板３と、反射シート４（反射部材）と、光学調整シート１と、拡散シート５とを備える。導光板３は、側部に入射された光５０を上面３ａ（出射面）から射出する。反射シート４は、導光板３の下部（液晶表示パネル７とは反対側）に配置される。光学調整シート１は、導光板３の上部（液晶表示パネル７側）に配置される。拡散シート５は光学調整シート１の上部に配置される。光源２は、可視光帯域の白色光を放出する。バックライトユニット６はエッジライト方式の照明装置であるため、光源２は導光板３の側部に設けられている。光源２から出射した光線は導光板３の側部から入射する。そして、導光板３の内部を光５０の方向に進む。そして、出射面３ａから出射する。出射光５１は、上述のとおり指向性を有する。

　光学調整シート１は、線状光学構造体１３の階段面１３ｂが該傾斜した入射光線５２の主な受光面となる向きに敷設される。換言すれば、線状光学構造体１３の２つの面１３ｂ及び１３ｃのうち、階段面１３ｂの方が面１３ｃよりも光源２から遠くなるように、光学調整シート１が敷設される。

　光学調整シート１以外の光学部材は、従来のバックライトユニットの光学部材と同じである。具体的には、本例の導光板３はポリカーボネートで形成される。本例の導光板３は、輝度ピーク光線の進行方向と、出射面３ａの法線方向とがなす角度が７０度となるような出射特性を有する。導光板３からの出射光５１が光学調整シート１に入射されると、光５１は基材１０の下面で屈折する。後述するように基材と線状体の屈折率が異なる場合には、光５１は基材と線状体の界面においても屈折する。線状光学構造体１３内における輝度ピーク光線５２の進行方向と基材１０表面の法線（光学調整シート１の厚さ方向）とがなす傾斜角θは約３６度である。すなわち、傾斜角θは、平坦面１３ｃの傾斜角度（底角β_１）と基材１０表面の法線とがなす角度（９０度－β_１＝３２．２９度）より少し大きくなっている。

　反射シート４にはＰＥＴフィルムの表面に銀が蒸着されたシートを用いられる。拡散シート５にはＰＥＴフィルムをビーズコーティングしたものが用いられ、その厚さは７０μｍとし、ヘイズは３０％である。
［色分離の抑制原理］

　光学調整シート１が出射光の色分離を抑制する原理を図１～３を参照しながら説明する。

　光学調整シート１に出射光５１が入射されると、入射光線は、主に、階段面１３ｂ、すなわち、第２線状プリズム部１２で屈折される。線状光学構造体１３の平坦面１３ｃの傾斜方向は、上述のように、輝度ピーク光線５２の進行方向と略平行である。そのため、入射光線は平坦面１３ｃに入射しにくい。

　階段面１３ｂに入射された輝度ピーク光線５２は、階段面１３ｂの各凸面（階段部表面）を画成する２つの面、すなわち、集光面１２ｆ及び補正面１２ｒで屈折する。この際、輝度ピーク光線５２は、図２に示すように、集光面１２ｆにおいて光学調整シート１の厚さ方向（基材１０表面の法線方向）に屈折する（図２中の光線５３）。一方、輝度ピーク光線５２は、補正面１２ｒにおいて光学調整シート１の面内方向（基材１０の面内方向）に屈折する（図２中の光線５４）。そのため、集光面１２ｆで屈折する光線５３の進行方向と、補正面１２ｒで屈折する光線５４の進行方向とは、屈折前の輝度ピーク光線５２の進行方向に対して、互いに逆になる。

　線状光学構造体１３の形成材料の屈折率は入射光の波長により異なる。そのため、輝度ピーク光線５２が階段面１３ｂで屈折するとき、輝度ピーク光線５２に含まれる各波長成分によって屈折角は異なる。その結果、図２に示すように屈折光５３及び５４に色分離が生じる。図２では、説明を簡略化するため、２つの波長成分（波長Ａ及びＢ、波長Ａ＞波長Ｂ）の分離のみを示す。図２中の光線５３Ａ及び５４Ａは波長Ａ成分の屈折光を示す。光線５３Ｂ及び５４Ｂは波長Ｂ成分の屈折光を示す。図２では波長Ｂ成分の屈折が波長Ａ成分の屈折より大きい（屈折角が大きい）場合を示している。

　図２に示すように、輝度ピーク光線５２が集光面１２ｆで屈折したとき、屈折光５３の波長Ｂ成分５３Ｂは、波長Ａ成分５３Ａより大きく屈折される。そのため、波長Ｂ成分５３Ｂの進行（屈折）方向は、波長Ａ成分５３Ａよりさらに図２中の矢印Ａ１の方向（光学調整シート１の法線に近づく方向）に向く。一方、輝度ピーク光線５２が補正面１２ｒで屈折したとき、屈折光５４の波長Ｂ成分５４Ｂは、波長Ａ成分５４Ａより大きく屈折される。そのため、波長Ｂ成分５４Ｂの進行方向は、波長Ａ成分５４Ａよりさらに図２中の矢印Ａ２の方向（光学調整シート１の法線から離れる方向）に向く。すなわち、光線５３の色（波長）の分離パターンと光線５４の色（波長）の分離パターンとは、輝度ピーク光線５２の進行方向に対して逆になる。それゆえ、光線５３の色分離が光線５４の色分離により打ち消される。その結果、液晶表示面に集光される光の色分離が抑制される。

　光学調整シート１は、一枚で出射光の色分離を抑制できる。したがって、光学調整シート１をバックライトユニットに利用すれば、従来のように２枚のプリズムシートを用いる必要が無くなる。また、光学調整シート１は、導光板３からの出射光５１の進行方向を光学調整シート１の法線方向に直接変更する。そのため、従来のように、プリズムシート群と導光板との間に下部拡散シートを設ける必要がなくなる。下部拡散シートは導光板３からの出射光５１を一旦ブロードな光に変換するため、光の利用効率を低下する。下部拡散シートを利用しなければ、導光板３から出射された光の利用効率が向上し、輝度特性が向上する。

　以上のとおり、液晶表示装置１００は、出射光の色分離を抑制できる。また、２枚のプリズムシートを用いる必要が無く、且つ、下部拡散シートを用いる必要もない。それゆえ、液晶表示装置１００では、従来に比べて光学部材の数が少ない。その結果、液晶表示装置１００は薄型化及び低コスト化を実現できる。
［光学特性評価］

　実施例１の液晶表示装置１００の光学特性を評価した。具体的には、正面輝度の測定と色みの官能評価を行なった。初めに、図１３に示す実施例１の液晶表示装置に対応する評価装置を製造した。実施例１の評価装置は、光源２、導光板３、光学調整シート１、反射板４、拡散シート５、及び第１の偏光板７ａを備えた。第１の偏光板７ａを透過した光が液晶層に入射する直接の光線となるので、第１の偏光板７ａの透過光の光学特性を評価装置を用いて評価した。つまり、実施例１の液晶表示装置１００に対応する評価装置は、偏光板をＰ偏光成分を透過させる向きに配置した。そして、輝度計を用いて透過光の正面輝度を測定した。また、目視により色みの官能評価を行なった。具体的には、評価装置からの出射光の色みを、正面方向から目視観察した。そして、出射光の色の均一性を調べた。

　また、比較例８となる評価装置を製造した。比較例８の評価装置は、第１の偏光板７ａに代えて、第２の偏光板７ｊを拡散シート５上に敷設した。つまり、偏光板を、Ｓ偏光成分を透過させる向きに配置した。その他の構成は実施例１の評価装置と同じとした。比較例８の評価装置についても同様に、正面輝度及び出射光の色みを調査した。

　さらに、比較例１として、図１４に示した従来の液晶表示装置５００についても上記評価を行った。具体的には、比較例１の液晶表示装置５００に対応する評価装置を以下のとおり準備した。実施例１の評価装置と比較して、光学調整シート１の代わりに、プリズムシート５０７ａ及び５０７ｂと、下部拡散シート５０６とを配置した。下部拡散シート５０６は導光板３上に敷設した。また、プリズムシート５０７ａは下部拡散シート５０６上に敷設し、プリズムシート５０７ｂはプリズムシート５０７ａ上に敷設した。光源２に対する各プリズムシート５０７ａ及び５０７ｂの配置方法は図１４と同じとした。各プリズムシート５０７ａ及び５０７ｂのプリズム状構造体の横断形状は二等辺三角形であった。二等辺三角形の幅は３０μｍであり、高さは１５μｍであった。頂角は９０度であった。基材５０７ｃは、ＰＥＴフィルムであり、プリズム状構造体５０７ｄは紫外線硬化型のアクリル系樹脂で形成した。下部拡散シート５０６にはＰＥＴフィルムをビーズコーティングしたものを用いた。下部拡散シート５０６の厚さは７０μｍ、ヘイズは８５％であった。プリズムシート群５０７（５０７ａ及び５０７ｂ）及び下部拡散シート５０６以外の光学部材は、実施例１の評価装置と同じものを用いた。そのため、比較例１の評価装置の偏光板はＰ偏光成分の光を透過する向きに配置された。比較例１の評価装置を用いて偏光板７ａを透過した光線の正面輝度測定および色みの官能評価を行った。

　また、以下の構成の比較例４の評価装置を製造した。比較例４の評価装置は、比較例１の評価装置と比較して、偏光板７ａに代えて、偏光板７ｊを拡散シート５上に敷設した。つまり、Ｓ偏光成分を透過させる向きに偏光板を敷設した。その他の構成は比較例１の評価装置と同じとした。比較例４の評価装置についても同様に、正面輝度及び出射光の色みを調査した。

　さらに、図１６に示すような構成の液晶表示装置６００についても上記評価を行った。具体的には、液晶表示装置６００に対応する比較例２の評価装置を製造した。比較例２の評価装置は、実施例１の評価装置と比較して、光学調整シート１の代わりに、従来のプリズムシート５０７ｂを一枚敷設した。その他の構成は実施例１の評価装置と同じとした。そのため、比較例２の評価装置の偏光板は、Ｐ偏光成分を透過するように敷設された。

　さらに、比較例５の評価装置を製造した。比較例５の評価装置は、比較例２の評価装置と比較して、偏光板７ａの代わりに偏光板７ｊが敷設された。つまり、Ｐ偏光成分を透過する偏光板の代わりに、Ｓ偏光成分を透過させる偏光板が敷設された。その他の構成は比較例２の評価装置と同じとした。

　上記評価結果を下記表１に示す。表１には、導光板と液晶表示パネル用の偏光板との間に配置された光学シートの枚数も示す。正面輝度は後述の比較例４の正面輝度を基準（１００％）とした輝度比（％）で示す。表１の色の均一性の評価◎及び×の基準は次の通りである。

　◎：評価装置からの出射光の色みが、光源からの出射光と同じ白色である。そして、評価装置からの出射光の色みと光源からの出射光の色みとの相違を目視により判別できない。

　○：評価装置からの出射光の色みと光源からの出射光の色みとの相違を目視により判断できるが、「×」ほど相違が顕著ではない。

　×：評価装置からの出射光５５が、赤色、黄色等の色みを帯びていることが目視で確認できるレベル。

　実施例１、比較例１、２、４、５及び８の評価結果の他、後述する実施例２及び比較例３の評価結果も合わせて表１に示す。

　表１から明らかなように、実施例１の液晶表示装置では、比較例１（図１４）の液晶表示装置に比べて、正面輝度を向上させることができ且つ光学シートの数を減らすことができた。すなわち、実施例１の液晶表示装置では、装置の薄型化、低コスト化を図りつつ、光学特性を向上させることができることが分かった。また、実施例１の液晶表示装置では、比較例２の液晶表示装置（図１６）に比べて、正面輝度及び色の均一性ともに改善できた。

　比較例８では、Ｓ偏光成分の光を透過するよう敷設された。そのため、正面輝度は、比較例１と比較して低下した。また、色分離抑制効果についても、実施例１と比較して低下した。

　上記実施例１の光学調整シートでは、線状光学構造体を構成する複数の第２プリズム構造体の形状及び寸法が全て同じ場合について説明した。しかしながら、本発明に用いられる光学調整シートはこれに限定されない。複数の第２プリズム構造体の形状が互いに相似形であっても良い。この場合も、複数の第２プリズム構造体の集光面及び補正面は、それぞれ互いに平行となる。そのため、実施例１と同様の効果が得られる。

　上記実施例１の液晶表示装置１００では、光学調整シート１の上に拡散シート５を敷設した。拡散シート５は光学調整シート１からの出射光の輝度のムラ等をさらに改善して、表示品位をさらに向上させる。しかしながら、本発明はこれに限定されない。例えば、光学調整シートからの出射光の品質が十分に良好である場合（輝度のムラ等が極力抑制されている場合）、または、高品質の表示性能を必要としない用途に本発明を適用する場合、拡散シート５を用いなくてもよい。

　上記実施例１で用いた液晶表示装置１００では、導光板３の光学調整シート１側と反対側に反射シート４を配置した。しかしながら、本発明はこれに限定されない。例えば、導光板３の光学調整シート１側とは反対側の表面が十分な反射作用を得られる構造（凹凸構造等）を有している場合、反射シート４を用いなくても良い。

　また、上述の実施例１では、光学調整シート１の寸法を記載したが、本発明による光学調整シートの寸法は、実施例１で記載した寸法に制限されない。

　本発明に用いられる光学調整シートは、線状光学構造体の階段面を構成する第２線状プリズム部の数、階段面における集光面と補正面の位置や面積比、または、必要に応じて集光面や補正面の傾斜角度などを調整することにより、出射光の輝度や色分散などの光学的な特性のバランスを整えることができる。

　実施例２の液晶表示装置に用いられる光学調整シートでは、集光面に入射する光線が補正面に対して相対的に多くなるように、第２線状プリズム部の数、形状及び寸法が実施例１と異なる。その他の構成は、実施例１と同様の構成及び形成材料である。また、実施例２の液晶表示装置のうち、光学調整シート以外の他の構成は実施例１の液晶表示装置と同じである。

　実施例２の液晶表示装置に用いられる光学調整シートの線状光学構造体の拡大断面図を図４に示す。本例の線状光学構造体２４は、その延在方向に直交する断面が略三角形状である。そして、その延在方向に沿った底面（底辺２１ｂを含む面）が基材２０の表面と平行に接している。すなわち、線状光学構造体２４は、その底面が基材２０の表面と対向するように、基材２０上に設けられている。なお、図４中に示した入射光線５２は、輝度ピーク光線を示している。

　図４に示すように、線状光学構造体２４のその延在方向に直交する断面は、第１断面部２１ａと、第１断面部２１ａの一辺上に設けられた形状の異なる２つの第２断面部２２ａ及び２３ａとを含む。すなわち、本例では、線状光学構造体２４の第１線状プリズム部（第１断面部２１ａに対応する線状構造体）の一つの面上に、形状の異なる２つの第２線状プリズム部（第２断面部２２ａ及び２３ａに対応する線状構造体）が設けられる。２つの第２断面部２２ａ及び２３ａは、互いの底角部が接するように設けられる。

　第１断面部２１ａは、底辺２１ｂ（第１辺）と、傾斜辺２１ｃ（第２辺）及び２１ｄ（第３辺）とにより画成される。底辺２１ｂは基材２０の表面と平行に接する。傾斜辺２１ｃ及び２１ｄは底辺２１ｂの両端からそれぞれ所定の角度（図４中の底角α_１及び底角β_１）で延在する。本例の光学調整シートでは、第１断面部２１ａの形状（第１線状プリズム部の形状）は実施例１と同じである。すなわち、底角α_１及びβ_１は、それぞれ、３９．１４度及び５７．７１度である。底辺２１ｂの長さは３５μｍである。

　また、基材２０表面の法線方向に対する傾斜辺２１ｄの傾斜角（９０－β_１）と、基材２０表面の法線方向に対する輝度ピーク光線５２の進行方向の傾斜角θとの関係も実施例１と同様である。すなわち、傾斜辺２１ｄを含む線状光学構造体２４の面（平坦面）の傾斜方向は、輝度ピーク光線５２の進行方向と略平行である。より具体的には、底角β_１は、実施例１と同様に、線状光学構造体２４内の輝度ピーク光線５２の基材２０表面に対する傾斜角度（９０度－θ）より若干大きい。

　第２断面部２２ａは、第１断面部２１ａの第１底角α_１側に位置する。第２断面部２２ａは三角形状である。第２断面部２２ａは、底辺２２ｂ（第４辺）と、傾斜辺２２ｃ（第５辺）と、傾斜辺２２ｄ（第６辺）とを有する。底辺２２ｂは傾斜辺２１ｃ（第２辺）と平行に接する。傾斜辺２２ｃ及び２２ｄは、底辺２２ｂの両端からそれぞれ所定の角度（図４中の底角α_２及びβ_２）で延在する。第２断面部２２ａの形状は実施例１の第２断面部１２ａと相似である。第２断面部２２ａの第１底角α_２及び第２角度β_２はそれぞれ３０度及び７０度である。底辺２２ｂは約１４．９２μｍであり、実施例１の第２断面部１２ａの底辺１２ｂ（約１０．４４μｍ）より長い。すなわち、第２断面部２２ａの面積は実施例１の第２断面部１２ａの面積より大い。

　傾斜辺２２ｃを含む第２線状プリズム部の面は、集光面である。集光面は、入射光線の進行方向を光学調整シートの厚さ方向に屈折させる。すなわち、集光面は入射光線を集光させる作用を有する。一方、第２断面部２２ａのもう一方の傾斜辺２２ｄを含む線状光学構造体２４の面は、補正面である。補正面は、光学調整シートからの出射光の色分離を抑制する作用を与える。本例では、第１線状プリズム部の最も底角側（図４中のα_１側）に位置する第２線状プリズム部の集光面の面積が、実施例１のそれより大きい。

　第１線状プリズム部の最も底角側（図４中のα_１側）に位置する第２線状プリズム部の集光面がより広ければ、入射光の利用効率が向上する。そのため、輝度が増大する。その理由は次の通りである。

　第２線状プリズム部が形成されている第１線状プリズム部の面（図４中の第２辺２１ｃを含む面）を、以下、第２線状プリズム部形成面という。第２線状プリズム部形成面を通過する光線、すなわち、光学調整シートの階段面に入射される光線は、輝度ピーク光線５２以外の光線成分を含む。そのため、第２線状プリズム部形成面を通過する光線の強度（照度）は、第２線状プリズム部形成面の通過位置により異なる。具体的には、第２線状プリズム部形成面を通過する光線の強度は、第１線状プリズム部の底角α_１側に近いほど大きくなる。すなわち、第１線状プリズム部の底角側に位置する第２線状プリズム部に入射される光線ほど、その強度が強い（照度が高い）。それゆえ、本例のように、最も第１線状プリズム部の底角側に位置する第２線状プリズム部の集光面をより広くすることにより、より強度の強い光線を集光することができる。以上の理由により、実施例２の液晶表示装置に用いられる光学調整シートは、入射光線の利用効率を向上でき、出射光の輝度を増大させることができる。

　一方、第２断面部２３ａは、第１断面部２１ａの頂角２１ｅ側に位置する。第２断面部２３ａは、図４に示すように、略３角形状である。第２断面部２３ａは、底辺２３ｂと、傾斜辺２３ｃと、傾斜辺２３ｄとを有する。底辺２３ｂは、第１断面部２１ａの傾斜辺２１ｃ（第２辺）と平行に接する。傾斜辺２３ｃ及び２３ｄは、底辺２３ｂの両端からそれぞれ所定の角度（図４中のα_２及びβ_３）で延在する。傾斜辺２３ｄは、第１断面部２１ａの頂角２１ｅ側に位置する。傾斜辺２３ｄは２つの辺２３ｆ及び２３ｇを有する。傾斜辺２３ｄは、第２断面部２３ａの外側に向かって凸状に折れ曲がった形状を有する。

　辺２３ｆは、第１断面部２１ａの傾斜辺２１ｄ側に位置する。辺２３ｆは、図４に示すように、頂角２１ｅの頂点から傾斜辺２１ｄと平行に延在している。それゆえ、第２断面部２３ａの底辺２３ｂと傾斜辺２３ｄとの間の角度（第２底角）β_３は、α_１＋β_１である。辺２３ｇは、第２断面部２２ａの傾斜辺２２ｄと平行である。本例では、傾斜辺２３ｃは傾斜辺２２ｃに平行である。辺２３ｆは傾斜辺２１ｄと平行である。辺２３ｇは傾斜辺２２ｄと平行である。第２断面部２３ａの第１底角の角度α_２は３０度であり、第２断面部２３ａの第２底角の角度β_３は９６．８５度である。。

　第２断面部２３ａを有する第２線状プリズム部において、傾斜辺２３ｃを含む面は集光面である。辺２３ｆを含む面は、傾斜辺２１ｄを含む面と平行である。そのため、辺２３ｆを含む面の傾斜方向は輝度ピーク光線５２と略平行になる。辺２３ｆを含む面では、入射光の屈折及び反射の影響は小さい。

　第２断面部２３ａを有する第２線状プリズム部において、辺２３ｇを含む面は補正面である。それゆえ、本例では、第２断面部２３ａを有する第２線状プリズム部は、集光面の面積をできる限り大きくし、且つ、補正面をできる限り小さくした形状を有する。

　本例の光学調整シートに対しても、実施例１と同様に、光学特性を評価した。具体的には、図１３に示した評価装置にこの例の光学調整シートを装着した。つまり、図１３中の実施例１の光学調整シート１の代わりにこの例の光学調整シートを装着した。輝度計を用いて、実施例２の評価装置の正面輝度を測定した。また、目視により色みの官能評価を行なった。なお、実施例２の液晶表示装置の、光学調整部材側の偏光板の方向は、Ｐ偏光成分の光を透過するように向けられた。

　比較のために、以下の比較例３の評価装置を製造した。比較例３の評価装置は、実施例２の評価装置と比較して、偏光板７ａに代えて、Ｓ偏光成分を透過するよう配置される偏光板７ｊを備えた。その他の構成は実施例２の評価装置と同じとした。

　評価結果を表１に示す。表１から明らかなように、実施例２の評価装置の正面輝度は１３４％となり、実施例１の場合（１２８％）よりもさらに正面輝度が向上した。実施例２の光学調整シートでは、上述したように、線状光学構造体を構成する複数の第２線状プリズム部のうち、最も第１線状プリズム部の底角側に位置する第２線状プリズム部（第２断面部２２ａに対応する第２線状プリズム部）の集光面を、対応する実施例１の第２線状プリズム部の集光面よりも広くしたためと考えられる。また、実施例２の光学調整シートでは、上述のように、頂角２１ｅ側に位置する第２線状プリズム部（第２断面部２３ａに対応）の補正面は、より小さかった。しかしながら、表１に示すように、色の均一性に関しては、実施例１と２とで有意な差は確認されなかった。すなわち、実施例２の光学調整シートを液晶用バックライトユニットをはじめ各種照明装置に使用した場合であっても、十分な光学性能が得られることが確認できた。一方、比較例３の評価装置では、実施例２の評価装置と比較して、正面輝度が低下した。また、色分離の抑制効果も低下した。

　［第２線状プリズム部の数について］

　上述のとおり、本発明の液晶表示装置に用いられる光学調整部材は、基材と、基材上に形成され、光透過性を有する複数の線状光学構造体とを備える。線状光学構造体の延在方向に直交する断面は略三角形である。線状光学構造体の横断面は３つの辺で画成される。３つの辺のうち、一つの辺は上記基材の表面と平行に接する。他の２辺のうちの一方の辺は階段状である。階段状の辺は、複数の三角形状の三角部で構成される。各三角部は頂角を挟んだ２つの辺を有する。一方の辺は基材の底面部に傾斜して入射された光線を、基材の垂直方向に屈折する。他方の辺は色分離を緩和する。

　また、液晶表示パネルの、光学調整部材側（光入射側）の偏光板（図３中の偏光板７ａ）は、Ｐ偏光成分を通過させる向きに配置する。この場合、Ｓ偏光成分を透過させる向きに配置する場合に比べて、正面輝度が向上し色分散の抑制効果が向上する。

　線状光学構造体の階段状の斜面における階段数（つまり、１つの線状光学構造体における第２線状プリズム部の数）は好ましくは１～１５である。より好ましくは２～９である。　発明者らは、図５に示すように、第２線状プリズム部の数を１～１５の間で変えた複数の光学調整シートを作製した（実施例３～９及び比較例６～１２）。各光学調整シートの各第２線状プリズム部は、いずれも３０度の第１底角α_２と、７０度の第２底角β_２とを有した。第２線状プリズム部は、辺１１ｃを含む面上に配置される。各光学調整シートの第２線状プリズム部は全て同一の形状であった。さらに、各光学調整シートの各第１線状プリズム部はいずれも、３９．１４度の第１底角α_１と、５７．７１度の第２底角β_１とを有した。各第１線状プリズム部の底辺１１ｂの長さは３５μｍであった。以下の各実施例及び各比較例においては、辺１１ｃ上に接して配置される第２線状プリズム部の個数に応じて、第２線状プリズム部の大きさを適宜相似的に変化させた。以下、実施例３～９及び比較例６～１２の液晶表示装置に対応する評価装置について詳述する。

　図６Ａ及び図６Ｂに示すように、実施例３の液晶表示装置に用いられる光学調整部材１Ｂでは、各第１線状プリズム部１１上に３つの第２線状プリズム部１２が配置された。すなわち、第２断面部をなす略三角形状体の数が３つであった。実施例３の評価装置では、光学調整部材１Ｂ上に、Ｐ偏光成分を透過するよう配置される偏光板７ａを敷設した。その他の構成は実施例１と同じであった。

　実施例１及び２と同様に、実施例３の評価装置の正面輝度を測定し、色みの官能評価を行った。実施例３の正面輝度は非常に高かった（１２０％以上）。また、色分離の抑制効果は十分であった。出射光の色付きは目視で確認されなかった。

　図７Ａ及び図７Ｂに示すように、実施例４の液晶表示装置に用いられる光学調整部材１Ｃでは、各第１線状プリズム部１１の斜辺１１ｃ上に、２つの第２線状プリズム部１２が配置された。すなわち、第２断面部をなす略三角形状体が２つであった。実施例４の評価装置では、実施例３と同様に、光学調整部材１Ｃ上にＰ偏光成分の光を透過する方向に配置される偏光板７ａを敷設した。実施例４の評価装置のその他の構成は実施例３と同じであった。

　実施例１及び２と同様に、実施例４の評価装置の正面輝度を測定し、色みの官能評価を行った。実施例４の評価装置の正面輝度は非常に高かった（１２０％以上）。また、色分離の抑制効果が十分であり、出射光の色付きは目視で確認されなかった。実施例４では、後述する実施例７と比較して補助面がより底角α_１に近い側に設置された。その結果、高い正面輝度と高い色分離抑制効果を両立させることができたと考えられる。（なお、この構成でさらに集光面と補助面のバランスを図った結果が、上述の実施例２である。この実施例２においては２つの第２線状プリズム部の形状を変えて調整を行った。）

　図８Ａ及び図８Ｂに示すように、実施例５の液晶表示装置に用いられる光学調整部材１Ｄでは、各第１線状プリズム部１１の斜辺１１ｃ上に、６つの第２線状プリズム部１２が配置された。すなわち、第２断面部をなす略三角形状体が６つであった。実施例５の評価装置では、実施例３と同様に、偏光板の方向は、Ｐ偏光成分の光を透過するように向けられた。つまり、偏光板７ａを使用した。実施例５の評価装置の正面輝度を測定し、色みの官能評価を行った。実施例５の正面輝度は非常に高かった（１２０％以上）。また、色分離の抑制効果が十分であって、出射光の色付きは目視で確認されなかった。

　実施例６の液晶表示装置に用いられる光学調整部材（不図示）では、各第１線状プリズム部の斜辺上に、９個の第２線状プリズム部が配置された。すなわち、第２断面部をなす略三角形状体が９個であった。実施例６の評価装置では、実施例３と同様に、偏光板の方向は、Ｐ偏光成分の光を透過するように向けられた。つまり、偏光板７ａを使用した。実施例６の評価装置の正面輝度を測定し、色みの官能評価を行った。実施例６の正面輝度は非常に高かった（１２０％以上）。また、色分離の抑制効果が十分であって、出射光の色付きは目視で確認されなかった。

　図９Ａ及び図９Ｂに示すように、実施例７の液晶表示装置に用いられる光学調整部材１Ｅでは、第１線状プリズム部１１の斜辺１１ｃ上に、１つの第２線状プリズム部１２が配置された。つまり、第２断面部をなす略三角形状体が１つであった。なお、実施例７の評価装置では、実施例３と同様に、偏光板の方向は、Ｐ偏光成分の光を透過するように向けられた。つまり、偏光板７ａを使用した。実施例７の評価装置の正面輝度を測定し、色みの官能評価を行った。実施例７の正面輝度は非常に高く、１２０％以上であった。なお、実施例７の液晶表示装置に用いられる光学調整部材１Ｅは、色分離の抑制効果が不十分であり、出射光の色付きが目視で確認された。しかしながら、実施例７において確認された出射光の色付きの程度は、前述の比較例２における色付きの程度よりは小さかった。

　この結果は次の理由によると考えられる。上述の通り、第１線状プリズム部１１の最も底角側（α_１側）に位置する第２線状プリズム部の集光面が広ければ、入射光の利用効率が向上し、輝度が増大する。第１線状プリズム部１１の第２線状プリズム部形成面１１ｃは、底角α_１側に近いほど基材面に対する開口角が広い。そのため、面１１ｃを通過する光線の強度は、第１線状プリズム部の底角α１側に近いほど大きくなる（照度が高くなる）。

　実施例７のように、第１線状プリズム部１１上に配置される第２線状プリズム部がひとつである場合、α_１側に位置する第２線状プリズム部の集光面がもっとも広くなる。そのため、強度の強い光線を集光することができるので、入射光線の利用効率がよく、出射光の輝度が増大する。その一方、補助面を透過する光線が相対的に少なくなる。そのため、色分離を抑制する働きが不十分となる。結果として出射光の色付きが残留する。また、補助面を透過する光線が相対的に少なくなってしまうため、補助面による出射角の分散効果も不十分となる。結果として視野角が狭くなってしまう。実施例７では出射光のピークの輝度は十分であったが、その方向が正面ではなかった。また、視野角が狭いため正面の輝度としては上述の実施例３～５の光学調整部材の正面輝度と比べて小さかった。

　不図示の実施例８の液晶表示装置に用いられる光学調整部材は、第１線状プリズム部の斜辺上に、１０個の第２線状プリズム部が配置された。すなわち、実施例８の光学調整部材は、各線状光学構造体に、第２断面部をなす１０個の略三角形状体を有した。なお、実施例８の評価装置に用いられる偏光板の方向は、Ｐ偏光成分の光を透過するように向けられた。実施例８では、正面輝度が１００％以上であった。また、色分離の抑制効果が十分であって、出射光の色付きは目視で確認されなかった。

　不図示の実施例９の液晶表示装置に用いられる光学調整部材は、第１線状プリズム部の斜辺上に、１５個の第２線状プリズム部が配置された。すなわち、実施例９の光学調整部材は、各線状光学構造体に、第２断面部をなす１５個の略三角形状体を有した。なお、実施例９の評価装置に用いられる偏光板の方向は、Ｐ偏光成分の光を透過するように向けられた。実施例９では、正面輝度が１００％以上であった。また、色分離の抑制効果が十分であって、出射光の色付きは目視で確認されなかった。

　実施例８、９では、第１の底角α_１に近い側に設置された第２線状プリズム部の補助面の面積が大きかった。しかしながら、集光面の面積が相対的に小さかった。その結果、色分離抑制効果は十分であった。正面輝度は１００％以上ではあるものの、実施例３～６に比べると僅かに低かった。

　［比較例４］

　不図示の比較例４の評価装置は、比較例１の評価装置と比較して、偏光板の方向を、Ｓ偏光成分の光を透過するように向けた。つまり、偏光板７ａの代わりに偏光板７ｊを使用した。その他の構成は比較例１と同じであった。比較例４の評価装置の正面輝度を測定し、色みの官能評価を行った。比較例４では、偏光板の方向を、Ｓ偏光成分の光を透過するように向けた結果、色分離抑制効果は十分であるものの、比較例１に比べて正面輝度が低下した。

　［比較例５］

　不図示の比較例５の評価装置は、比較例２の評価装置と比較して、偏光板の方向を、Ｓ偏光成分の光を透過するように向けた。つまり、偏光板７ａの代わりに偏光板７ｊを使用した。その他の構成は比較例２と同じであった。比較例５では、偏光板の方向を、Ｓ偏光成分の光を透過するように向けた結果、比較例２に比べて、さらに正面輝度が低下した。また、色分離抑制効果についても、比較例２と同様に十分ではなかった。

　［比較例６］

　不図示の比較例６の評価装置は、実施例７と比較して、偏光板の方向を、Ｓ偏光成分の光を透過するように向けた。つまり、偏光板７ａの代わりに偏光板７ｊを使用した。その他の構成は実施例７と同じであった。比較例６では、偏光板の方向を、Ｓ偏光成分の光を透過するように向けた結果、実施例７に比べて、さらに正面輝度が低下した。また、色分離抑制効果についても、実施例７と同様に十分ではなかった。

　［比較例７］

　不図示の比較例７の評価装置は、実施例４と比較して、偏光板の方向を、Ｓ偏光成分の光を透過するように向けた。つまり、偏光板７ａの代わりに偏光板７ｊを使用した。その他の構成は実施例４と同じであった。比較例７では、偏光板の方向を、Ｓ偏光成分の光を透過するように向けた結果、実施例４に比べて、正面輝度が低下した。また、色分離抑制効果についても、実施例４と比較して低下した。

　［比較例８］

　不図示の比較例８の評価装置は、実施例３と比較して、偏光板の方向を、Ｓ偏光成分の光を透過するように向けた。つまり、偏光板７ａの代わりに偏光板７ｊを使用した。その他の構成は実施例３と同じであった。比較例８では、偏光板の方向を、Ｓ偏光成分の光を透過するように向けた結果、実施例３に比べて、正面輝度が低下した。また、色分離抑制効果についても、実施例３と比較して低下した。

　［比較例９］

　不図示の比較例９の評価装置は、実施例５と比較して、偏光板の方向を、Ｓ偏光成分の光を透過するように向けた。つまり、偏光板７ａの代わりに偏光板７ｊを使用した。その他の構成は実施例５と同じであった。比較例９では、偏光板の方向を、Ｓ偏光成分の光を透過するように向けた結果、実施例５に比べて、正面輝度が低下した。また、色分離抑制効果についても、実施例５と比較して低下した。

　［比較例１０］

　不図示の比較例１０の評価装置は、実施例６と比較して、偏光板の方向を、Ｓ偏光成分の光を透過するように向けた。つまり、偏光板７ａの代わりに偏光板７ｊを使用した。その他の構成は実施例６と同じであった。比較例１０では、偏光板の方向を、Ｓ偏光成分の光を透過するように向けた結果、実施例６に比べて、正面輝度が低下した。また、色分離抑制効果についても、実施例６と比較して低下した。

　［比較例１１］

　不図示の比較例１１の評価装置は、偏光板の方向を、Ｓ偏光成分の光を透過するように向けた。つまり、偏光板７ａの代わりに偏光板７ｊを使用した。その他の構成は実施例８と同じであった。比較例１１では、偏光板の方向を、Ｓ偏光成分の光を透過するように向けた結果、実施例８に比べて正面輝度が低下した（１００％未満であること）。また、色分離抑制効果についても、実施例８と比較してさらに低下した。

　［比較例１２］

　不図示の比較例１２の評価装置は、偏光板の方向を、Ｓ偏光成分の光を透過するように向けた。つまり、偏光板７ａの代わりに偏光板７ｊを使用した。その他の構成は実施例９と同じであった。比較例１２では、偏光板の方向を、Ｓ偏光成分の光を透過するように向けた結果、実施例９に比べて正面輝度が低下した（１００％未満であること）。また、色分離抑制効果についても、実施例９と比較してさらに低下した。

　以上の評価結果を、表２にまとめた。なお、正面輝度は比較例４の正面輝度を基準（１００％）とした。また、表２の色の均一性の評価の基準は表１と同様である。なお、色の均一性の評価欄中の「△」は「○」よりも色みの違いを認識できるが、「×」よりも色みの違いを認識できないことを示す。

　以上より、第２線状プリズム部の数、即ち、第２断面部をなす複数の略三角形状体の数が、１個以上９個以下の範囲において、比較的高い正面輝度（１００％以上）と色分離抑制とを両立できる。換言すれば、第２断面部をなす略三角形状体の数が２個以上９個以下の範囲において、非常に高い正面輝度（１２０％以上）と高い色分離抑制を両立できる。線状光学構造体１３の階段面１３ｂにおける階段の数は、２段以上９段以下であることが特に好適である。さらに、液晶表示パネルにおいて、光学調整部材側の偏光板の方向を、Ｐ偏光成分の光を透過するように向けた場合、Ｓ偏光成分の光を透過するように向けた場合に比べて、正面輝度を向上させることができる。さらに、色分離抑制の効果を高めることができる。

　以上の実施例においては、底角α_１、β_１、α_２、β_２の大きさなどに関して、特定の組合せを例に挙げて説明した。しかしながら、輝度ピーク光線の入射角が４５～８５度の範囲において、下記の数式を満たす光学調整部材において複数の実験を行った結果、同様の結果が得られた。下記数式において、空気の屈折率ｎ_０は１．０であり、角度の単位は度である。

　この場合、最も輝度の高い輝度ピーク光線を集光面で全反射させることなく屈折させることができる。また、光学調整シートから輝度ピーク光線を効率的に取り出すことができる。

　また、Ｉ_２ｍａｘが全反射の臨界角であるとき、即ち、ｓｉｎ　Ｉ_２ｍａｘ　＝　１／ｎ_１である場合、下記の数式を満たす光学調整部材において複数の実験を行った結果、同様の結果が得られた。

　この場合、入射光線は、輝度ピーク光線の角度をピークとする角度分布を有している場合において、任意の入射角度の入射光線を、集光面において全反射させることなく、光学調整シートから効率的に取り出すことができる。

　このように、上述の角度条件を満たす角度の組み合わせを有する光学調整シートは、色分離を抑制し、輝度特性を向上する。また、入射光線の集光面での全反射を抑制する。その結果、光学調整シートから光線を効率的に取り出すことができる。なお、本発明の光学調整シートは、必ずしも上述の角度条件を満たしていなければならないわけではなく、任意の角度の組み合わせの光学調整シートについて本発明を適用することもできる。

　なお、上述の実施例では、所定の大きさの第１、第２線状プリズム部を含む光学調整シートについて説明した。例えば、上記実施例３～６において、第１線状プリズムの、光学調整シートの基材と接する底辺部１１ｂの長さは３５μｍであったが、本発明はこれに限られない。例えば、底辺部１１ｂの長さが７μｍ～１００μｍであっても、第２断面部をなす複数の略三角形状体の数が、２個以上９個以下の範囲において、高い正面輝度と高い色分離抑制効果を両立できる。

　また、上述の説明においては、光学調整シートの基材と線状光学構造体とは共に屈折率ｎ_１の光学材料で形成されていたが、本発明はこれに限られない。光学調整シートの基材の屈折率ｎ_ｂが、線状光学構造体の屈折率ｎ_１と異なっていてもよい。図１０Ａに示された実施例３に係る光学調整シート１Ｂは、共に屈折率ｎ_１の光学材料で形成された基材１０と線状光学構造体３４とを有する。これに対して、図１０Ｂに示された光学調整シート１Ｆは、屈折率ｎ_１の光学材料で形成された線状光学構造体３４と屈折率ｎ_ｂ（ｎ_ｂ≠ｎ_１）の光学材料で形成された基材１１０とを有する。

　上述の説明のように、図１０Ａにおいて基材１０の底面１０ａ（空気との界面）に入射角Ｉ１で入射された光５１は、底面１０ａで屈折する。ここでの屈折角Ｉ２は、以下に示される数式３により表される（スネルの法則）。

　基材１０と線状構造体３４とは同じ屈折率ｎ１の光学材料で形成されている。そのため、基材１０の内部を進行する光５２は、基材１０と線状構造体３４の第１線状プリズム部３１との界面（底辺３１ｂを含む面）で屈折せずに直進する。

　これに対して、図１０Ｂにおいて、基材１１０の底面１１０ａ（空気との界面）に入射角Ｉ１で入射された光５１は、底面１１０ａで屈折する。ここでの屈折角Ｉｂは、以下に示される数式４により表される。

　基材１１０（屈折率ｎ_ｂ）と線状構造体３４（屈折率ｎ_１）とは、それぞれ屈折率が異なる材料で形成されている。そのため、基材１１０中を進む光５２Ａは、基材１１０と第１線状プリズム部３１との界面（底辺３１ｂを含む面）で屈折する。ここで、図１０Ｂに示された基材１１０のように、上下面が平行である場合、基材１１０と第１線状プリズム部３１との界面における屈折角Ｉ_２'は以下に示される数式５により表される。

　数式５に数式４を代入すると、ｓｉｎＩ_２'＝（ｓｉｎＩ_１）／ｎ_１となる。これは、数式３と同じである。すなわち、Ｉ_２'は、空気から屈折率がｎ_１である媒質に直接入射した際の屈折角Ｉ_２と等しいことがわかる。そのため、光学調整シート１Ｆのように、基材と線状体の屈折率が異なる場合には、ｎ_１を線状構造体の屈折率とし、Ｉ_２を基材と線状構造体との界面における屈折角とすることで、上述の説明における数式は、そのまま適用することができる。

　以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

　本発明の液晶表示装置に用いられる光学調整部材は、一つの光学調整部材で、出射光の色分離を抑制することができ、且つ、入射光の利用効率も向上させることができる。そのため、装置の薄型化、低コスト化を図りつつ、光学特性を向上させることができる。特に、エッジライト方式の照明装置及び液晶表示装置の光指向性を制御する機能を有する光学部材として好適である。

　本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルの光学調整部材側（光入射面側）の偏光板が、Ｐ偏光成分を透過する向きに配置されている。そのため、光学調整部材側の偏光板がＳ偏光成分を透過する向きに配置されている場合に比べて、液晶表示パネルから出射される光の正面輝度を向上させることができ、色分離抑制効果を高めることができる。それゆえ、本発明の液晶表示装置は、あらゆる用途の液晶表示装置に好適である。

Claims

　液晶表示装置であって、
　光源と、
　前記光源と光学的に接続された光学調整部材であって、前記光源からの光が入射される光入射面を有し且つ光透過性を有する基材と、前記基材の前記光入射面と反対側の面上に設けられた光透過性を有する複数の線状体とを含み、上記線状体の延在方向に直交する断面は、第１～第３辺で画成された三角形状の第１断面部と、前記第１断面部より面積が小さく且つ第４～第６辺で画成された略三角形状の第２断面部とを有し、前記第１断面部の第１辺が前記基材の前記光入射面と反対側の面と平行に接しており、前記第２断面部が第１断面部の第２辺上に設けられており、且つ、前記第２断面部の第４辺が第１断面部の第２辺と平行に接しており、前記第１断面部の第１辺と第２辺のなす角は、第１辺と第３辺のなす角よりも小さい光学調整部材と、
　前記光学調整部材の前記複数の線状体に対向して配置された第１の偏光素子、液晶層、及び第２の偏光素子を有し、これらがこの順に積層された液晶表示素子とを備え、
　第１の偏光素子が、Ｐ偏光成分を優勢に透過させる方向に配置されている液晶表示装置。
　さらに、前記光源からの光を前記光学調整部材に導く導光板を備え、前記光源が前記導光板の端部に配置されている請求項１に記載の液晶表示装置。
　前記各線状体は、各々が前記第２断面部を画成する複数の三角形状体を含み、
　前記複数の三角形状体は、第１断面部の第２辺上に隙間なく配置されており、且つ、前記三角形状体の数が２個以上９個以下である請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
　前記複数の三角形状体の第５及び第６辺のうち、前記第１断面部の第１辺に対向する頂角に近い方の辺が、他方の辺より短い請求項３に記載の液晶表示装置。
　前記光学調整部材に入射された光線の輝度特性において輝度が最大となる方向に進行する輝度ピーク光線が前記光学調整部材で屈折した際に、前記三角形状体の第５辺を含む前記線状体の面で屈折した後の輝度ピーク光線の進行方向と、前記三角形状体の第６辺を含む前記線状体の面で屈折した後の該輝度ピーク光線の進行方向とが、屈折前の輝度ピーク光線の進行方向に対して互いに逆となるように、前記三角形状体の第５辺及び第６辺が第４辺に対して傾斜している請求項３又は請求項４に記載の液晶表示装置。
　前記第１断面部の第３辺の第１辺に対する傾斜方向が、前記光学調整部材に入射された光線の輝度特性において輝度が最大となる方向と略平行である請求項１～５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
　前記複数の線状体が、その延在方向に直交する方向に配置されている請求項１～６のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
　前記線状体の屈折率がｎ_１であって、前記基材及び前記線状体を取り囲む空気の屈折率ｎ_０が１．０であって、前記空気と前記基材との界面の法線方向と前記空気中における前記光線の方向とのなす角度がＩ_１であって、前記法線方向と前記線状体の内部における前記光線の方向とのなす角度がＩ_２であって、第１辺と第２辺、第４辺と第５辺、及び、第４辺と第６辺のなす角度がそれぞれα_１、α_２及びβ_２であるとき、
　ｎ_０　ｓｉｎ　Ｉ_１　＝　ｎ_１　ｓｉｎ　Ｉ_２
　０　≦　ｓｉｎ　（α_１＋α_２－Ｉ_２）　≦　１／ｎ_１
　Ｉ_２　≦　α_１＋α_２　≦　Ｉ_２＋９０
　－Ｉ_２　≦　β_２－α_１　≦　９０－Ｉ_２
を満たしている請求項１～７のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
　前記線状体の屈折率がｎ_１であって、前記光線の、前記基材及び前記線状体を取り囲む空気と前記線状体との界面における全反射の臨界角がＩ_２ｍａｘであって、ｓｉｎ　Ｉ_２ｍａｘ　＝　１／ｎ_１
を満たし、第１辺と第２辺、及び、第４辺と第５辺のなす角度がそれぞれα_１及びα_２であるとき、
α_１＋α_２　≦　２・Ｉ_２ｍａｘ
を満たしている請求項１～８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
　液晶表示装置であって、
　光源と、
　前記光源と光学的に接続された光学調整部材であって、光が入射される光入射面を有し且つ光透過性を有する基材と、複数の線状体であって、前記基材の、前記光入射面と反対側の面の上に設けられ、光透過性を有し、且つ、それぞれが集光面及び補正面を有する複数の線状体とを含み、
　前記線状体の延在方向に直交する断面が略三角形であり、前記断面を画成する３つの辺のうち、一つの辺が前記基材の前記光入射面と反対側の面と平行に接しており且つ他の２辺のうちの一方の辺が階段状であって、前記階段状の辺は、前記断面と、前記集光面及び前記補正面との交線であって、前記断面の、前記基材に平行な辺と前記階段状の辺とのなす角度は、前記基材に平行な辺と残りの辺とのなす角度よりも小さい光学調整部材と、
　前記光学調整部材の前記複数の線状体に対向して配置された第１の偏光素子、液晶層、及び第２の偏光素子を有し、これらがこの順に積層された液晶表示素子とを備え、
　第１の偏光素子が、Ｐ偏光成分を優勢に透過させる方向に配置されている液晶表示装置。
　さらに、前記光源からの光を前記光学調整部材に導く導光板を備え、前記光源が前記導光板の端部に配置されている請求項１０に記載の液晶表示装置。
　前記基材の屈折率が前記線状体の屈折率と同じである請求項１～１１のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
　前記基材が、前記線状体の屈折率とは異なる屈折率を有し、且つ、平行平板状に形成されている請求項１～１１のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
　さらに、前記導光板の前記光学調整部材側とは反対側に配置された反射部材を備える請求項２又は請求項１１に記載の液晶表示装置。