JP2009139710A - 光学シートおよび面光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光の進路方向を効果的に絞る機能を有した光学シートであって、とりわけ容易に製造され得る光学シートを提供する。
【解決手段】光学シート２０は、シート状の支持部３５と支持部のシート面に平行な方向に沿って並べて支持部上に配列された複数の導光体４０とを有する集光シート３０と、隣り合う二つの導光体間の領域のうちの、支持部側を占める一部分内にそれぞれ配置された複数の光反射部５１と、を備える。各導光体は、支持部に接続する基端部４２ａと、基端部とは反対側に位置する先端部４２ｂと、を含む。支持部３５の法線ＮＬと導光体４０の配列方向とに沿った断面において、各導光体は、基端部から先端部へ向けて先細りする外輪郭を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、光の進路方向を絞る機能を有した光学シートに係り、とりわけ容易に製造され得る光学シートに関する。また、本発明は、光の進路方向を絞る機能を有した光学シートであって容易に製造され得る光学シートを含んだ面光源装置および液晶表示装置に関する。

従来、光の進路方向を絞り（收束乃至集光し）、ある方向（典型的には、該光学シート表裏面の法線方向（即ち、正面方向））への輝度を集中的に向上させる光学シートが用いられてきた。この光学シートは、光源からの光を等方拡散させる光拡散シートとともに、例えば、液晶表示装置等に用いられる面光源装置に組み込まれる（例えば、特許文献１）。

特許文献１に開示された光学シート（集光シート）は、光拡散シートによって拡散された光の進路方向を絞り込むようになっている。具体的な構成として、特許文献１に開示された集光シートは、断面台形形状を有する単位形状部を複数有した導光部を有している。各単位形状部は、その配列方向に沿った断面において台形形状を有しており、台形形状の上底面が入光側を向くようにして配置されている。そして、この台形の上底面（入光側面）を介して単位形状部へ入射した光は、台形の斜面において反射し、当該光の進行方向が正面方向へ絞り込まれるようになっている。

ところで、断面台形形状の上底面以外の面、すなわち、断面台形形状の斜面から、単位形状部へ入射した光の多くは、その進行方向を効果的に正面方向側へ絞り込まれなくなる。そこで、特許文献１に開示された光学シートにおいては、隣り合う単位形状部の断面台形形状の上底面の間に、光を反射するための光反射部が設けられている。そして、この反射部は、隣り合う二つの単位形状部の間へと向かう光を反射し、再び光源側に戻すようになっている。

つまり、この光学シートによれば、有効に絞り込まれる可能性が低い光は、いったん光源側に戻される。光源側に戻された光は、さらに反射して進行方向を転換することにより、再利用され得るようになる。この結果、特許文献１に開示された光学シートは、効果的に光りを正面方向に絞り込むことができる。

なお、本件で用いる入光側とは、進行方向を折り返されることなく光源から各構成要素を経て観察者へ向かう方向における上流側のことであり、出光側とは、進行方向を折り返されることなく光源から各構成要素を経て観察者へ向かう方向における下流側のことである。
特開２００６−１０７９９３号公報

ところで、上述した光学シートにおいて、光反射部は、隣り合う二つの単位形状部の入光側面（断面台形形状の上底面）の間に配置されている。そして、この光学シートへ優れた集光機能を付与するためには、単位形状部および光反射部の両者を高精度に位置決めして配置する必要がある。

しかしながら、単位形状部および光反射部は非常に微細であることから、微細な単位形状部を高精度に配置するとともに、さらに、形成された単位形状部に対して光反射部を高精度に配置することは非常に困難である。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、光の進路方向を効果的に絞る機能を有した光学シートに係り、とりわけ容易に製造され得る光学シートを提供することを目的とする。また、本発明は、光の進路方向を絞る機能を有した光学シートであって容易に製造され得る光学シートを含んだ面光源装置および液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明による第１の光学シートは、シート状の支持部と前記支持部のシート面に平行な方向に沿って並べて前記支持部上に配列された複数の導光体とを有する集光シートと、隣り合う二つの導光体間の領域のうちの、前記支持部側を占める一部分内にそれぞれ配置された複数の光反射部と、を備え、各導光体は、前記支持部に接続する基端部と、前記基端部とは反対側に位置する先端部と、を含み、 前記支持部の法線と前記導光体の配列方向とに沿った断面において、各導光体は、前記基端部から前記先端部へ向けて先細りする外輪郭を有することを特徴とする。

本発明による第１の光学シートが、前記集光シートの前記複数の導光体の側に配置された基材シートをさらに備え、前記複数の導光体の前記先端部は、前記基材シート内に入り込んでいるようにしてもよい。このような本発明による第１の光学シートにおいて、前記基材シートは、シート状の基部と、基部上に配置された接着層と、を有し、前記複数の導光体の前記先端部は、前記基材シートの前記接着層内に入り込んでいるようにしてもよい。また、このような本発明による第１の光学シートにおいて、前記光反射部は、前記支持部の法線と前記導光体の配列方向とに沿った断面において、前記集光シートと前記基材シートとによって囲まれる領域を占めているようにしてもよい。

本発明による第２の光学シートは、シート状の支持部と、前記支持部のシート面に平行な方向に沿って並べて前記支持部上に配列された複数の導光体と、を有する集光シートと、前記集光シートの前記複数の導光体の側に配置された基材シートであって、シート状の基部と、前記基部よりも前記集光シート側に設けられた光反射部と、を有する基材シートと、を備え、各導光体は、前記支持部に接続する基端部と、前記基端部とは反対側に位置する先端部と、を含み、前記支持部の法線と前記導光体の配列方向とに沿った断面において、各導光体は、前記基端部から前記先端部へ向けて先細りする外輪郭を有し、前記複数の導光体の前記先端部は、前記光反射部を貫通するようにして前記基材シート内に入り込んでいることを特徴とする。

本発明による第２の光学シートにおいて、前記光反射部は層状に形成されているようにしてもよい。

また、本発明による第２の光学シートにおいて、隣り合う二つの導光体の間の領域であって、前記支持部の法線と前記導光体の配列方向とに沿った断面において前記集光シートと前記基材シートとによって囲まれる領域には、空隙が形成されているようにしてもよい。あるいは、本発明による第２の光学シートにおいて、隣り合う二つの導光体の間の領域であって、前記支持部の法線と前記導光体の配列方向とに沿った断面において前記集光シートと前記基材シートとによって囲まれる領域には、前記導光体の屈折率よりも低い屈折率を有した低屈折率部が形成されているようにしてもよい。このような本発明による第２の光学シートにおいて、前記導光体の屈折率と前記低屈折率部の屈折率との差は０．３以上であるようにしてもよい。また、このような本発明による第２の光学シートにおいて、前記基材シートは、前記基部と前記光拡散部との間に位置する接着層をさらに有し、前記複数の導光体の前記先端部は、少なくとも前記接着層まで入り込んでいるようにしてもよい。

本発明による第１または第２の光学シートにおいて、前記光反射部は、樹脂からなる樹脂部と、樹脂部中に分散された粒子と、を含むようにしてもよい。あるいは、本発明による第１または第２の光学シートにおいて、前記光反射部は金属からなるようにしていてもよい。

また、本発明による第１または第２の光学シートにおいて、各導光体は、前記支持部のシート面と平行な方向であって前記複数の導光体の配列方向に直交する方向に沿って、線状に延びているようにしてもよい。

さらに、本発明による第１または第２の光学シートにおいて、前記複数の導光体は、前記支持部のシート面とそれぞれ平行な異なる二つの方向に沿って並べて配列されているようにしてもよい。

さらに、本発明による第１または第２の光学シートにおいて、前記支持部の法線と前記導光体の配列方向とに沿った断面において、前記基端部と前記先端部との間を結ぶ前記導光体の側面は、折れ線状または曲線状となっているようにしてもよい。

さらに、本発明による第１または第２の光学シートにおいて、前記支持部の法線と前記導光体の配列方向とに沿った断面において、前記基端部および前記先端部を延びる前記導光体の側面と、前記支持部の法線と、がなす角度は、前記基端部の側よりも前記先端部の側において大きくなっていてもよい。

さらに、本発明による第１または第２の光学シートにおいて、前記支持部の法線と前記導光体の配列方向とに沿った断面において、前記基端部および前記先端部を延びる前記導光体の側面と、前記支持部の法線と、がなす角度は、前記基端部の側から前記先端部の側に向けて漸次大きくなっていくようにしてもよい。

本発明による面光源装置は、光源と、上述したいずれかの光学シートと、を備えることを特徴とする。

本発明による液晶表示装置は、上述したいずれかの面光源装置と、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、を備えることを特徴とする。

本発明による液晶表示装置において、前記光学シートの前記導光体の配列方向が、前記液晶表示パネルの画素の配列方向と平行であり、前記液晶表示パネルの画素の当該配列方向に沿った配列ピッチＰ１および前記導光体の当該配列方向に沿った配列ピッチＰ２のいずれか一方をＸ１とし、前記液晶表示パネルの当該配列方向に沿った配列ピッチＰ１および前記導光体の当該配列方向に沿った配列ピッチＰ２のいずれか他方をＸ２とし、ｎを５以上の数または４または３とした場合に、式（１）が満たされるようにしてもよい。
Ｘ１／Ｘ２＝２／（２×Ｙ＋１） ・・・ 式（１）

また、本発明による液晶表示装置において、前記光学シートの前記導光体の配列方向が、前記液晶表示パネルの画素の配列方向と非平行になっているようにしてもよい。

本発明によれば、光学シートを作製する際、光を集光する機能を有した導光体に対し、光反射部を容易かつ正確に位置決めすることができる。このため、優れた集光機能を有した光学シートを、極めて容易に製造することができる。

発明を実施するための形態

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、添付の図面は、図示と読者の見易さの都合上、適宜縮尺および縦横の寸法比を、実物のそれと変更し誇張してある。

＜第１の実施の形態＞
図１乃至図３は本発明による光学シート、面光源装置および液晶表示装置の第１の実施の形態を説明するための図である。このうち図１は光学シートを示す断面図であり、図２は面光源装置および液晶表示装置の構成を概略的に示す模式断面図であり、図３は光学シートの作用を説明するための断面図である。

図１に示すように、光学シート２０は、シート状の支持部３５および支持部３５のシート面に平行な方向に沿って並べて支持部３５上に配列された複数の導光体４０を有する集光シート３０と、集光シート３０の隣り合う二つの導光体４０の間の領域のうちの、支持部３５側を占める一部分内にそれぞれ配置された複数の光反射部５１と、を備えている。この光学シート２０は、光の進路方向を絞り、ある方向（典型的には、正面方向）への輝度を集中的に向上させるシート状の部材として機能する。

ここで、正面方向とは、光学シート２０のシート面に対する法線ＮＬ（図３参照）の方向、また、面光源装置１５の発光面の法線方向にも一致する。また、シート面とは、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けるそ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、光学シート２０のシート面、集光シート３０のシート面、集光シート３０の支持部３５のシート面は、互いに平行となっている。

図２に示すように、光学シート２０は、面光源装置１５に組み込まれ、面光源装置１５の一部分を構成し得る。この場合、光学シート２０は、集光シート３０の支持部３５が観察者側を向くとともに、集光シート３０の導光体４０が光源１６側に向くようにして、配置される。図２に示す面光源装置１５は、光学シート２０と、照明光を発光する光源１６と、光学シート２０と光源１６との間に配置された光拡散シート１７と、光学シート２０（光拡散シート１７）との間で光源１６を覆うように配置された反射板１８と、を有している。

光源１６は、例えば、線状の冷陰極管や点状のＬＥＤ（発光ダイオード）や面状のＥＬ（電場発光体）から構成され得る。反射板１８は、光源１６からの光を観察者側へ向けるための部材であり、反射板１８の少なくとも内側表面は、例えば金属等の高い反射率を有する材料からなっている。光拡散シート１７は、光源１６からの光を拡散させる機能を有したシート状の部材である。光拡散シート１７は、ライトイメージ（光源の輪郭像）を消し去るとともに、光源１６の構成に起因した輝度ムラを解消することを主な目的として設けられている。このような光拡散シート１７として、種々の既知な光拡散機能を有したシートを用いることができる。具体的には、このような光拡散シートとして、樹脂製基材と樹脂製基材中に分散された光拡散剤とを有するシートや、表面に光拡散性の凹凸を有するシート等を用いることができる。

また、図２に示すように、面光源装置１５は、光学シート２０の出光側に配置された液晶表示パネル１２とともに、液晶表示装置１０を構成し得る。ここで、液晶表示パネル１２とは、ガラス等からなる一対の支持板と、支持板間に配置された液晶と、一つの画素を形成する領域毎に液晶分子の配向を電場によって制御する電極と、を有するパネルである。通常、画素は、直交する二方向に沿って一定のピッチで配列されている。支持板間の液晶は、一つの画素を形成する領域毎にその配向を変化させられ得るようになっている。この結果、液晶表示パネル１２は面光源装置１５からの面状光を画素毎に透過または遮断させて画像を形成せしめることができるシャッターとして機能する。

次に、光学シート２０の構成について詳述していく。光学シート２０は、上述したように、光源１６からの光の進路方向を正面方向（図２で云うと上方向、即ち液晶表示装置１０表面の法線方向）へ絞り、正面方向への輝度を向上させるようにするためのシートである。そして、光学シート２０は、集光シート３０と、集光シートに保持された光反射部５１と、を有している。

このうち、まず集光シート３０について説明する。図１および図３に示すように、集光シート３０は、シート状の支持部３５と、支持部３５のシート面に平行な方向に沿って並べて支持部３５上に配列された複数の導光体４０と、を有している。図１に示すように、支持部３５は、シート状に形成され一定の厚みを有している。

支持部３５は、集光シート３０のベースとして機能するシートである。支持部３５として、高い光透過性を有した種々のシートを用いることができる。ただし、耐熱性や低吸湿性等を有する材料から形成されたシートであって、温度や湿度の変化に対応して変形し難くなっているシートによって、支持部３５が構成されていることが好ましい。また、後述するように導光体４０が放射線硬化型樹脂から製造される場合には、導光体４０の形成時に照射される放射線によって劣化しにくく、当該放射線の透過率が高い材料から、支持部３５が形成されていることが好ましい。さらに、光学シート２０が液晶表示装置１０に組み込まれて偏光選択反射シート（偏光分離膜）等と組み合わされる場合には、偏光が制御されている透明シートから支持部３５が形成されるようにしてもよい。具体的には、支持部３５は、ポリメタアクリル酸メチル、ポリアクリル酸メチル等のアクリル酸エステル又はメタアクリル酸エステルの単独または共重合体（所謂アクリル樹脂）、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン、ポリメチルペンテン等の熱可塑性樹脂、或いは、紫外線又は電子線で架橋した、多官能のウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート等のアクリレート、不飽和ポリエステル等の透明な樹脂から形成され得る。また、支持部３５は、透明な硝子や、透明なセラミックス等からも形成され得る。なお、支持部３５の厚みは、１０〜１０００μｍ程度に設定され得る。

次に、導光体４０について説明する。導光体４０は、入光側から入射してくる光を出向側に案内する。この間、透過光は、導光体４０と導光体に隣接する光反射部５１との界面または界面近傍において反射し、当該透過光の進路方向が正面方向側へと絞り込まれるようになる。

図１に示すように、多数の導光体４０が、支持部３５のシート面に平行な一方向に沿うようにして、支持部３５の入光側の面上に並べて配列されている。すなわち、各導光体４０は、図１に示すように、支持部３５から入光側に突出しており、支持部３５に接続する基端部４２ａと、基端部４２ａとは反対側に位置し支持部３５から離間した先端部４２ｂと、を含んでいる。各導光体４０は、支持部３５のシート面の法線ＮＬ（図３参照）に沿うとともに導光体４０の配列方向に沿う断面（主切断面とも呼ぶ。図１及び図３に於いては、紙面が主切断面（の１つ）に相当する。）において支持部３５から先端部４２ｂまで延び出た一対の側面４４を有する。

そして、図３に示すように、各導光体４０は、主切断面において、基端部４２ａから先端部４２ｂに向けて先細りする外輪郭を有している。つまり、各導光体４０の一対の側面４４は、基端部４２ａから先端部４２ｂに向け、互いに接近していくようになる。また言い換えると、主切断面において、各導光体４０の断面形状の幅は、出光側端部から入光側端部に向けて狭くなっていく。この結果、隣り合う二つの導光体４０の間には、空隙が形成されるようになる。

とりわけ本実施の形態による各導光体４０は、主切断面において、三角形状を有している。又、後述の如き、固有の光の集光機能を発現する為には、各導光体４０の主切断面における先端部４２ｂの頂角は、一般的には、７５度〜３５度とすることが好ましい。さらに詳細には、本実施の形態において、各導光体４０の主切断面における断面形状は、二等辺三角形となっている。したがって、図１および図３に示すように、導光体４０の一対の側面４４は、主切断面において、点状の先端部４２ｂで互いに接続されるようになる。なお、後述するように、導光体４０の断面形状は二等辺三角形形状、さらには三角形形状である必要はなく、例えば、導光体４０の側面４５が折れ面や曲面から構成されていてもよい。

また、本実施の形態における導光体４０は、支持部３５の入光側の面に沿うとともに主切断面に直交する方向（以下、長手方向ともとも呼ぶ）に直線状に延びている。そして、複数の導光体４０は互いに同一に構成されている。また、複数の導光体４０は、その配列方向（図１および図３における紙面の左右方向）に沿い、基端部４２ａが互いに接触するようにして、つまり支持部３５上において隙間を空けることなく、並べて配列されている。

ところで、導光体４０の配列方向と、液晶表示パネル１２の画素の配列方向と、が平行である場合、当該配列方向に沿った画素の配列ピッチＰ１および当該配列方向に沿った導光体４０の配列ピッチＰ２が次の式（２）を満たすようになっていることが好ましい。この場合、画素の配列ピッチＰ１と導光体４０の配列ピッチＰ２とに起因したモアレの発生を防止すること（目立たなくさせること）において有効である。
Ｘ１／Ｘ２＝２／（２Ｙ＋１） ・・・式（２）
なお、式（２）中において、Ｘ１はＰ１およびＰ２のいずれか一方であり、Ｘ２はＰ１およびＰ２のいずれか他方である。一方、Ｙは３以上の自然数であることが好ましい。ただし、Ｙの値がある程度（例えば５以上）まで大きくなると、Ｙが自然数に限られることなく、モアレを有効に目立たなくさせることができる。

ただし、このような例に限られず、導光体４０の配列方向が画素の二つの配列方向のいずれとも交差しているようにしてもよい。この場合、画素の配列ピッチＰ１と導光体４０の配列ピッチＰ２とに起因したモアレの発生を効果的に抑制することができる。

以上のような導光体４０は、例えば、公知の熱プレス法（例えば、特開昭５６−１５７３１０号公報参照）、あるいは、紫外線硬化性の熱可塑性樹脂フィルムにロールエンボス版によってエンボス加工した後に、紫外線を照射して当該フィルムを硬化させる方法（例えば、特開昭６１−１５６２７３号公報参照）等によって形成され得る。また、導光体形状が刻設された回転可能なロール凹版上に、紫外線硬化性樹脂液や電子線硬化性樹脂液等を介して透明基材フィルムを被覆し、当該透明基材フィルム越しに紫外線や電子線等を照射して樹脂液を透明基材フィルム上で硬化させる方法（例えば、特開平３−２２３８８３号や米国特許第４５７６８５０号等参照）を用い、導光体４０を形成することもできる。これらの方法によれば、導光体４０を支持部３５と一体的に形成することが可能となる。

ここで、導光体４０に用いられ得る材料としては、良好な賦型性を有する成型法を適用可能な樹脂であることが好ましい。具体的には、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート等のプレポリマー、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の単量体等から成る、紫外線硬化樹脂または電子線硬化樹脂や、熱重合（キャスティング）性のメチルメタクリレート等の樹脂であって、好ましくは屈折率が１．４１以上の樹脂を、導光体４０をなす材料として用いることが好ましい。

また、支持部３５および導光体４０の屈折率差は０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがさらに好ましい。この場合には、光が導光体４０から支持部３５へ略直線状に進むことができ、又界面での光反射も無視することができる。この結果、光学シート２０から出射する光の出射方向が、後述する導光体４０の作用によって主に制御され、正面方向側へ効果的に絞り込まれるようにすることができる。

なお、光源１６は、一般的には可視光とともに紫外線も発光する。そして、導光体４０が紫外線硬化樹脂や光反応性樹脂を用いて形成されている場合、光源１６からの紫外線によって導光体４０が黄変してしまうおそれがある。したがって、導光体４０が紫外線硬化樹脂や光反応性樹脂を用いて形成される場合には、紫外線吸収作用を有した層（シート）が、導光体４０よりも光源１６側に配置されていることが好ましい。一例として、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、サリチレート系等の紫外線吸収剤を、上述した光拡散シート１７が含んでいるようにしてもよい。このような態様によれば、別途のシートを設けることなく、導光体４０が黄変してしまうことを防止することができる。

次に、光反射部５１について説明する。図３に示されているように、光反射部５１は、隣り合う二つの導光体４０の間の領域のうちの、支持部３５の法線ＮＬの方向における支持部３５側を占める一部分内に、配置されている。さらに詳しくは、光反射部５１は、隣り合う二つの導光体４０の間の領域のうちの、支持部３５の法線ＮＬに沿った支持部３５からの距離がある値以下となっている部分内を、占めている。したがって、図３に示すように、導光体４０は、を支持部３５の法線ＮＬに沿って光反射部５１よりも入光側に突出した突出部分４１を有している。導光体４０の先端部４２ｂは、この突出部分４１内に位置し、光反射部４４から離間している。これにともない、導光体４０の側面４４は、基端部４２ａの側において光反射部５１に隣接し（光反射部５１に被覆され）、先端部４２ｂの側において光反射部５１から離間している（光反射部５１に被覆されていない）。つまり、光反射部５１は、突出部分４１以外において、導光体４０の側面４４を覆っている。

本件において、光反射部は、当該光反射部５１に向かう光を反射する部分であり、７０％以上の反射率、さらに好ましくは、９０％以上の反射率を有する部分である。光反射部５１は、例えば、以下の（１）乃至（３）の材料から形成され得る。

（１）アルミニウム、銀等の反射率の高い金属粒子（光反射性粒子）を樹脂に分散させた材料。このような材料から形成された光反射部５１は鏡面反射層として機能する。また、光反射部５１は、酸化チタンや炭酸カルシウムのように屈折率の高い粒子を樹脂に分散させた材料からも形成され得り、このようにして形成された光反射部５１は拡散反射層として機能し、集光効果は低下するが、光源イメージや欠点の隠蔽及び視野角の調整に効果的である。

（２）導光体４０を構成する樹脂よりも低屈折率であり、導光体４０から図３のL３１、L３２の如く高角度で出射しようとする光に対して全反射現象を生じせしめる樹脂。此の場合は、如き光反射性粒子を分散させ無くても十分な鏡面反射層として機能する。

（３）上記（２）の低屈折率樹脂中に上記（１）の如き光反射性粒子を分散させた材料。此の場合は、上記（１）及び上記（２）の場合の相乗効果によって、十分な鏡面反射層として機能する。

以上のような構成からなる光学シート２０は、以下のようにして極めて容易に作製され得る。まず、上述したようにして、従来既知の容易な方法により、支持部３５と複数の導光体４０とを一体的に形成してなる集光シート４０を作製する。次に、上述した光反射部をなすようになる樹脂材料を、隣り合う二つの導光体４０の間の領域にワイピングあるいはコーティング等により充填する。このとき、集光シート３０は、支持部３５が下方に位置し、導光体４０の先端部４２ｂが上方に突出するようにして、配置されている。そして、導光体４０の間の領域に充填された樹脂材料を、その位置において硬化させることによって、光学シート２０が得られる。

次に、以上のような構成からなる本実施の形態の作用について、主に図３を参照して説明する。なお、図３に示す例においては、光学シート２０と光拡散シート１７とが接触して配置されている。より厳密には、光学シート２０の導光体４０の先端部４２ｂが光拡散シート１７の入光側面に接触するようにして、光学シート２０と光拡散シート１７とが配置されている。

光源１６から出射された光は、直接または反射板１８で反射して、光拡散シート１７へ向かう。上述したように、光拡散シート１７は、透過光を拡散させる機能を有している。この結果、光拡散シート１７の観察者側の面（出光側の面）では、法線方向から法線に対して大きな角度をなす方向までなだらかに広がる広範囲の輝度分布を有するようになる。すなわち、光拡散シート１７の出光側において、ライトイメージ（光源の輪郭像）が消し去られるとともに、光源１６の構成に起因した輝度ムラが解消されるようになる。

光拡散シート１７から出射した光は、その後、光学シート２０へ向かう。このうち、まず、光学シート２０の導光体４０へ進む光について説明する。

図３に示すように導光体４０の突出部分４１へ入射した光のうち、光学シート２０のシート面の法線（本実施の形態においては、支持部３５のシート面の法線と一致）ＮＬに対して小さな角度（進路角度）をなして進む光Ｌ３５は、導光体４０へ入射した後、導光体４０の側面４４および光反射部５１に到達することなく、基端部４２ａ側から出射する。すなわち、この光Ｌ３５は、導光体４０内で進路方向を変更されることなく導光体４０を透過する。

一方、光学シート２０の法線ＮＬに対する進路角度が比較的に大きくなって導光体４０の突出部分４１へ入射する光Ｌ３１，Ｌ３２は、導光体４０へ入射した後、導光体４０の側面４４へ向かう。このような光Ｌ３１，Ｌ３２は、導光体４０の側面４４に隣接して配置された光反射部５１において、反射し、当該光Ｌ３１，Ｌ３２の進路方向は変化する。図３に示すように、反射された光Ｌ３２，Ｌ３３は、その進路方向を正面方向側へ絞り込まれ得る。とりわけ、光学シート２０の法線ＮＬに対する進路角度がより大きくなっている光Ｌ３１は、導光体４０の両側に配置された光反射部５１において反射を繰り返すことができ、この結果、傾斜角度の大きな光Ｌ３１の進行方向をも効果的に正面方向側へ絞り込むことが可能となる。

とりわけ本実施の形態においては、上述したように、導光体４０は、光反射部５１よりも入光側に突出した突出部分４１を含んでいる。そして、この突出部分４１が存在することによって、より多くの光を効率的に導光体４０内へ取り込むことができる。上述したように、導光体４０の突出部分４１における側面４４は、光反射部４１に覆われておらず、本実施の形態においては空気層に隣接している。したがって、突出部分４１おいて導光体４０へ入射し、その後、突出部分４１において導光体４０の側面４４に入射する光Ｌ３２は、導光体４０の屈折率（上述した樹脂材料からなる場合、略１．４〜１．６）と空気層の屈折率（１）との差に起因し、突出部分４１における側面４４において、光量の損失を生じさせることなく全反射することが可能となる。これにより、光学シート２０の法線方向に対して比較的に大きく傾斜して導光体４０内へ入射した光Ｌ３２を、このような突出部分４１内での側面４４における反射によって、突出部分４１よりも出光側における導光体４０内へ導くことができる。一方、図３に点線で示すように、導光体４０が突出部分４１を含んでいなかったとすると、このような光Ｌ３４は、導光体４０へ入射して出光側へ向かうことはない。以上のことから、突出部分４１が存在することによって、より多くの光を効率的に導光体４０内へ誘導することができる。

一方、光学シート２０の光反射部５１へ向かう光Ｌ３７は、光反射部５１で反射する。光反射部５１における反射によって、当該光Ｌ３７の光学シート２０の法線方向に沿った進行方向は、観察者側（出光側）から光源側（入光側）へ向きを変える。すなわち、進路方向を効果的に絞り込むことができる導光体４０へ進むことなく、導光体４０に隣接する光反射部５１へ進む光Ｌ３７を反射し、当該光Ｌ３７の進行方向を変更するようになっている。このような光Ｌ３７は、その後反射を繰り返して、進路方向を効果的に絞り込むことができる導光体４０へ進むことも可能となる。

以上のようにして、光源１６からの光が光学シート２０を透過する。光学シート２０から出射する光の出射角度は、導光体４０の配列方向に沿った断面（主切断面）内において、正面方向側に効果的に絞られるようになる。この結果、面光源装置１５は正面方向に高い輝度を有するようになる。また、上述したように、光学シート２０を透過する光は光拡散シート１７によって予め拡散されている。したがって、光学シート２０によって絞り込まれた角度範囲内において、出射光の輝度分布はなだらか且つ均一となっている。

その後、面光源装置１５から出射した光は、液晶表示パネル１２へ入射する。このとき、面光源装置１５の光は、液晶表示パネル１２の所定の画素を通過するとともに、所定の画素では遮断される。これにより、液晶表示装置１０の表示面に所望の映像が視認されるようになる。上述したように、面光源装置１５からの光は、導光体４０の配列方向に沿った面内において、正面方向に絞られている。したがって、液晶表示装置１０の輝度は、導光体４０の配列方向に沿った断面（主切断面）内において、正面方向およびその近傍で高くなる。

なお、図３に示すように光学シート２０は光拡散シート１７と積層されている。上述したように、光学シート２０の入光側には導光体４０の突出部分４１が突出している。すなわち、光拡散シート１７の出光側面と対面する光学シート２０の入光側面は、平滑な面とはなっていない。この結果、光学シート２０を光拡散シート１７と重ね合わせたとしても、これらのシート２０，１７間の隙間に起因して、ニュートンリング（等厚干渉縞）が視認されるようになることを防止することができる。

以上のような第１の実施の形態によれば、光学シート２０によって光の進路方向を効果的に正面方向へ絞り込むことができる。また、この光学シート２０は、複数の導光体４０を有する集光シート３０と、隣り合う二つの導光体４０間に支持された複数の光反射部５１と、を有している。そして、光学シート２０を作製する際、導光体に対して光反射部５１を極めて容易かつ正確に位置決めすることができる。この結果、優れた集光機能を有した光学シートを、極めて容易に製造することができる。

なお、上述した第１の実施の形態に対して種々の変更が可能である。一変形例について、図４および図５を参照して説明する。なお、図４および図５において、上述した第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。

図４に示すように、光学シート２０ａが、集光シート３０の複数の導光体４０の側に配置された基材シート６０をさらに備え、複数の導光体４０の先端部４２ｂが基材シート６０内に入り込んでいるようにしてもよい。この例において、光反射部５１は、支持部３５の法線ＮＬと導光体４０の配列方向とに沿った断面において集光シート３０と基材シート６０とによって囲まれる領域を占めるよう、形成されている。光学シート２０ａは、通常、他のシート状部材と重ね合わされて用いられる。そして、光学シート２０ａが基材シート６０を含んでいる場合、基材シート６０によって、導光体４０の先端部４２ｂを磨耗、破断等の損傷から保護することができる。また、光学シート２０ａが基材シート６０を含んでいる場合、光学シート２０ａ全体としての剛性を高めることができ、これにより、使用中における反りや皺等の発生を抑制することができるとともに、他のシート状部材と積層する際の作業を容易に行うことが可能となる。

図４に示す例において、基材シート６０は、シート状の基部６５と、基部６５上に配置された接着層６６と、を有している。そして、複数の導光体４０の先端部４２ｂは、基材シート６０の接着層６６内に入り込んでいる。ここで、基部６５としては、上述した集光シート３０の支持部３５と同様のシートを用いることができる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリオレフィン樹脂，ポリスチレン（Ｓｔ）等からなる透明シート、とりわけ、ポリエチレンテレフタレートのように薄くとも強度の高い材料からなるシートを、基部６５として用いることが好ましい。また、接着層６６は、種々の既知な材料から構成することができる。なお、ここでいう接着層６６は、被着体にいったん接着した後に被着体から剥離可能な粘着層を含む概念である。

このような接着層６６を含む基材シート６０を用いた場合、基材シート６０の比較的に柔らかい接着層６６へ導光体４０の先端部４２ｂを極めて容易に突き刺すことができる。また、導光体４０の先端部４２ｂを突き刺す際の力は小さくても十分なので、導光体４０の先端部４２ｂを損傷してしまうことを効果的に抑制することができる。また、導光体４０の先端部４２ｂが接着層６６に突き刺さった後は、接着層６６の接着力によって、集光シート３０と基材シート６０とを互いに接続された状態に保つことができる。

また、図４に示す例においては、基材シート６０の入光側面をなす基部６５の入光側面が平滑な面として形成されている。そして、光Ｌ４１は、入光側の平滑面を経て光学シート２０ａへ入射する際に屈折し、当該光Ｌ４１の進路方向は正面方向側へ変更されるようになる。すなわち、光学シート２０ａの入光側面から光学シート２０ａ内へ入射した光の進行方向が、光学シート２０ａの法線方向に対して所定の角度範囲となる。具体的には、基部６５が上述した樹脂材料からなる場合、基部６５内に入射した光の進行方向は、基部６５の法線方向に対して略４５°以下の角度をなすようになる。これにより、光学シート２０ａの集光効率をさらに向上させることができる。

なお、本件でいう平滑な面とは、或る程度の割合の可視光がスネルの法則に従って屈折するようになる程度を意味している。したがって、例えば、対象となる面（ここでは、基部６５の入光側面）の十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ０６０１（１９９４年度版）規定）が最長の可視光波長（０．７８μｍ）以下となっていれば、十分、平滑に該当する。

以上のような光学シート２０ａは、極めて容易に形成することができる。まず、上述した方法と同様の方法により、集光シート３０を準備する。また、種々の既知な方法を用いて、基材シート６０を準備する。例えば、基部６５をなすようになるシート上に接着層６６をなすようになる樹脂材料を塗布して当該シート上で乾燥させることにより、基材シート６０を得ることができる。あるいは、基部６５をなすようになるシート上に、シート状の接着層６６を積層することにより、基材シート６０を得ることができる。

次に、光反射部５１をなすようになる材料５１ａ、例えば、低屈折率の弗素系アクリレートプレポリマーから成る放射線硬化型樹脂にアルミニウムの鱗片状箔片から成る金属粒子を分散させてなる流動性を有した材料５１ａを準備する。そして、図５に示すように、この光反射部５１をなすようになる材料５１ａを、集光シート３０と基材シート６０との間に供給する。その後、図５に示すように、一対の押圧ローラ５２によって集光シート３０および基材シート６０を互いに向けて押圧した状態で、集光シート３０および基材シート６０の間に介在する材料５１ａを硬化させる。このようにして、極めて簡単に光学シート２０を作製することができる。

なお、基部６５および接着層６６の屈折率差は０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがさらに好ましい。同様に、接着層６６および導光体４０の屈折率差は０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがさらに好ましい。この場合には、光が基部６５から接着層６６を経て導光体４０へ略直線状に進むことができる。この結果、光学シート２０から出射する光の出射方向が、上述した導光体４０の作用によって主に制御され、正面方向側へ効果的に絞り込まれるようにすることができる。

ただし、これに限られず、接着層６６の屈折率が導光体４０の屈折率よりも小さくなるようにしてもよい。このような例においては、上述したように、導光体４０の突出部分４１における側面４４での全反射（図３の光Ｌ３２参照）により、導光体４０内へ効果的に光を誘導することができる。又、導光体４０と光反射部５１との界面での全反射現象を有效に利用する為には、両者の屈折率差は、０．１４以上、より好ましくは０．３以上有ることが好ましい。

＜第２の実施の形態＞
次に、図６を参照して、本発明による光学シートの第２の実施の形態について説明する。なお、図６において、上述した第１の実施の形態およびその変形例と同一部分には同一符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。

第２の実施の形態における光学シート２１は、導光体４０間に配置された光反射部５１が省略されるとともに、基材シートの接着層６６上に層状の光反射部６７が設けられている点において、図４に示された光学シート２０ａと相違している。この第２の実施の形態における光学シート２１は、上述した第１の実施の形態の光学シート２０，２０ａと同様の作用効果を発揮することができ、第１の実施の形態の光学シート２０，２０ａと同様に、例えば図２に示された構成を有する面光源装置１５および液晶表示装置１０に適用され得る。以下、第２の実施の形態について、さらに詳細に説明する。

図６に示すように、第２の実施の形態における光学シート２１は、集光シート３０と、 集光シート３０に対向して配置された基材シート６１と、を含んでいる。集光シート３０は、上述した第１の実施の形態における集光シートと同様に構成され得り、シート状の支持部３５と、支持部３５のシート面に平行な方向に沿って並べて支持部３５上に配列された複数の導光体４０と、を有している。一方、基材シート６１は、集光シート３０の複数の導光体４０の側に配置され、シート状の基部６５と、基部６５よりも集光シート３０の側に設けられた光反射部６７と、を有している。複数の導光体４０の先端部４２ｂは、光反射部６７を貫通して基材シート６１内に入り込んでいる。

図６に示す例において、基材シート６１は、基部６５と光反射部６７との間に位置する接着層６６をさらに有している。複数の導光体４０の先端部４２ｂは、光反射部６７を貫通し少なくとも接着層６６まで突き刺さっている。基材シート６１の基部６５および接着層６６は、第１の実施の形態の変形例として説明した図４の光学シート２０ａのそれらと同一に構成され得る。一方、光反射部６７は、薄い層状に構成されており、例えば、接着層６６上に積層された箔状の金属から形成され得る。

また、光反射部６７が接着層６６上に薄い層状に形成されていることから、集光シート３０と基材シート６１との間であって、隣り合う二つの導光体４０の間の領域には、空間が形成される。本実施の形態においては、この空間には何も充填されておらず、空隙５３として残されている。すなわち、隣り合う二つの導光体４０の間の領域であって、支持部３５の法線ＮＬと導光体４０の配列方向とに沿った断面において集光シート３０と基材シート６１とによって囲まれる領域には、空隙５３が形成されている。

以上のような第２の実施の形態における光学シート２１は、極めて容易に作製することができる。まず、上述した方法と同様の方法により、集光シート３０を準備する。

また、種々の既知な方法を用いて、基材シート６１を準備する。例えば、上述したようにして基部６５と接着層６６との積層体を準備し、次に、接着層６６上に光反射部６７を形成する。あるいは、接着層６６の一方の面に光反射部６７を形成し、その後、光反射部６７とともに接着層６６を基部６５上に接着する。ここで光反射部６７を形成する具体的な方法としては、アルミニウムや銀等からなる金属膜を蒸着やスパッタ等で形成するドライコーティング法や、チタンホワイト、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の反射材料を含む組成物を塗布および乾燥して白色膜を形成するウェットコーティング法等を用いることができる。層状に形成された光反射部６７の厚みは、反射特性と加工適性から０．１μ〜５μ程度が望ましく、接着層の厚みは数μ〜数十μが好ましい。

次に、例えば、一対の押圧ローラ５２（図５参照）によって、集光シート３０および基材シート６１を互いに向けて押圧することによって、導光体４０の先端部４２ｂが光反射部６７を貫通するようにして、導光体４０を基材シート６１に突き刺す。この結果、隣り合う二つの導光体４０間に層状の光反射部６７が自動的に正確に配置されるようになる。以上のようにして、極めて簡単に光学シート２１を作製することができる。なお、得られた光学シート２１においては、集光シート３０および基材シート６１が、導光体４０および接着層６６を介し、互いに接合されている。

なお、第１の実施の形態の変形例と同様に、基部６５および接着層６６の屈折率差は０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがさらに好ましい。同様に、接着層６６および導光体４０の屈折率差は０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがさらに好ましい。この場合には、光が基部６５から接着層６６を経て導光体４０へ略直線状に進むことができる。この結果、光学シート２１から出射する光の出射方向が、以下に説明する導光体４０の作用によって主に制御され、正面方向側へ効果的に絞り込まれるようにすることができる。

ただし、これに限られず、接着層６６の屈折率が導光体４０の屈折率よりも小さくなるようにしてもよい。このような例においては、上述したように、導光体４０の突出部分４１における側面４４での全反射（図３の光Ｌ３２参照）により、導光体４０内へ効果的に光を誘導することができる。

次に、以上のような構成からなる第２の実施の形態の作用について説明する。光学シート２１が図２に示す液晶表示装置１０に組み込まれた場合、光源１６からの光は光拡散シート１７へ経て光学シート２１へ向かう。

光学シート２１の入光側面、すなわち、基部６５の入光側面が平滑な面である場合、図４を参照しながら説明したように、光Ｌ６２は、基部６５の入光側の平滑面において屈折する。この結果、光学シート２１の基材シート６１へ入射した光Ｌ６１，Ｌ６２の進路方向は正面方向側へ変更されるようになる。すなわち、光学シート２１の入光側面から光学シート２１内へ入射した光の進行方向が、光学シート２１の法線方向に対して所定の角度範囲となる。このようにして屈折により正面方向側へ偏向された光Ｌ６１，Ｌ６２は、接着層６６を経て導光体４０または光反射部６７へと向かう。

導光体４０へ入射した光のうち、光学シート２１のシート面の法線（本実施の形態においては、支持部３５のシート面の法線と一致）ＮＬに対して小さな角度（進路角度）をなして進む光は、導光体４０へ入射した後、導光体４０の側面４４に到達することなく、基端部４２ａ側から出射する（図３の光Ｌ３５参照）。すなわち、光学シート２１の法線方向から大きく傾斜していない光は、進行方向をそのままに維持して導光体４０内を透過し、その後、光学シート２１から出射する。

一方、光学シート２１の法線ＮＬに対する進路角度が比較的に大きくなっている光Ｌ６２は、導光体４０へ入射した後、導光体４０の側面４４へ向かう。第２の実施の形態における光学シート２１においては、導光体４０の側面４４は、空隙５３に面している。したがって、図６に示すように、導光体４０内へ入射した光Ｌ６２は、導光体４０と空隙５３との屈折率差に起因して、導光体４０の側面４４で全反射することができる。このような全反射によれば、反射による光量損失を引き起こすことなく、光の進路方向を正面方向側へ安定して絞り込むことができる。

一方、光学シート２１の光反射部６７へ向かう光Ｌ６１は、光反射部６７で反射する。光反射部６７における反射によって、当該光Ｌ６１の光学シート２１の法線方向に沿った進行方向は、観察者側（出光側）から光源側（入光側）へと向きを変える。すなわち、進路方向を効果的に絞り込むことができる導光体４０へ進むことなく、導光体４０に隣接する光反射部６７へ進む光Ｌ６１を反射し、当該光Ｌ６１の進行方向を変更するようになっている。このような光Ｌ６１は、その後反射を繰り返して、進路方向を効果的に絞り込むことができる導光体４０へ進むことも可能となる。

以上のようにして、光源１６からの光が光学シート２１を透過する。光学シート２１から出射する光の出射角度は、導光体４０の配列方向に沿った断面（主切断面）内において、正面方向側に効果的に絞られるようになる。この結果、面光源装置１５は正面方向に高い輝度を有するようになる。また、光学シート２１を透過する光が光拡散シート１７によって予め拡散されていれば、光学シート２１によって絞り込まれた角度範囲内において、出射光の輝度分布をなだらか且つ均一にすることができる。

面光源装置１５から出射した光は、液晶表示パネル１２へ入射する。このとき、面光源装置１５の光は、液晶表示パネル１２の所定の画素を通過するとともに、所定の画素では遮断される。これにより、液晶表示装置１０の表示面に所望の映像が視認されるようになる。

以上のような第２の実施の形態によれば、光学シート２１によって光の進路方向を効果的に正面方向へ絞り込むことができる。また、この光学シート２１は、複数の導光体４０を有する集光シート３０と、光反射部６７を有する基材シート６１と、を有している。そして、光学シート２１を作製する際、導光体４０に対して光反射部６７が自動的かつ正確に位置決めされるようになる。この結果、優れた集光機能を有した光学シート２１を、極めて容易に製造することができる。

なお、上述した第２の実施の形態に対して種々の変更が可能である。一変形例について、図７を参照して説明する。なお、図７において、上述した第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。

上述した実施の形態において、集光シート３０と基材シート６１との間であって隣り合う二つの導光体４０の間の領域は、何も充填されることなく、空隙５３として残されている例を示したが、これに限られない。集光シート３０と基材シート６１との間であって隣り合う二つの導光体４０の間の空間に、導光体４０の屈折率よりも低い屈折率を有した材料が充填されていてもよい。すなわち、隣り合う二つの導光体４０の間の領域であって、支持部３５の法線ＮＬと導光体４０の配列方向とに沿った断面において集光シート３０と基材シート６１とによって囲まれる領域に、導光体４０の屈折率よりも低い屈折率を有した低屈折率部５５が形成されているようにしてもよい。このような光学シート２１ａにおいても、図６に示す光線Ｌ６２と同様に、導光体４０内へ入射した光Ｌ７１は、導光体４０と低屈折率部５５との屈折率差に起因して、導光体４０の側面４４で全反射することができる。なお、導光体４０の側面４４において光を全反射させて光学シート２１ａからの出射光の進路方向を効果的に絞り込むためには、導光体４０の屈折率と低屈折率部５５の屈折率との差は０．１４以上、より好ましくは０．３以上であることが有効である。

＜第１および第２の実施の形態に対する変形例＞
上述した第１および第２の実施の形態のそれぞれに対し、様々な変更を加えることが可能である。以下、図８乃至図１１を適宜参照しながら、変形の一例について説明する。なお、図８乃至図１１において、上述した実施の形態およびその変形例と同一部分には同一符号を付し、重複する詳細な説明を省略する。

（変形例１）
上述した実施の形態において、支持部３５の法線ＮＬに沿うとともに導光体４０の配列方向に沿った断面（主切断面）において、導光体４０の側面４４が直線状に延び、点状の先端部４２ｂにおいて交わる例を示したが、これに限られない。主切断面において、導光体４０が種々の形状を有するように変更することができる。一例として、支持部３５の法線ＮＬと導光体４０の配列方向とに沿った断面において、基端部４２ａと先端部４２ｂとの間を結ぶ導光体４０の側面４５，４６が、図８に示すように折れ線状となっていてもよいし、図９に示すように曲線状となっているようにしてもよい。

ところで、図８および図９から理解することができるように、導光体４０の先端部４２ｂの側に近い領域の側面（例えば、図８における側面４５ｂ）は、導光体４０の基端部４２ａの側に近い領域の側面（例えば、図８における側面４５ａ）に比べ、光学シートのシート面の法線ＮＬに対して大きく傾斜した光が入射しやすくなる。そして、導光体４０へ入射した光のうちの入射角度βが比較的に大きい光Ｌ８１，Ｌ９１を、効果的に正面方向側へ絞り込むためには、支持部３５の法線ＮＬに対する導光体４０の側面４５，４６の傾斜角度αを大きくしておくことが有効である。とりわけ、隣り合う二つの導光体４０の間の空間に空隙５３または低屈折率部５５が形成されている光学シート２１，２１ａにおいては、導光体４０の側面４５，４６の傾斜角度αが十分に大きくないと、導光体４０の側面４５，４６において光が全反射せず、当該光が屈折して空隙５３または低屈折率部５５へ入射してしまうことすらある。一方、導光体４０へ入射した光のうちの入射角度βが比較的に小さい光Ｌ８２，Ｌ９３を、効果的に正面方向側へ絞り込むためには、支持部３５の法線ＮＬに対する側面の傾斜角度αを小さくしておくことが有効である。

これらの点からすると、図８および図９に示すように、光学シート２２ａ，２２ｂのシート面の法線ＮＬと導光体４０の配列方向とに沿った主切断面において、導光体４０の側面４５，４６と法線ＮＬとがなす角度βは、基端部４２ａ側（最出光側）よりも先端部４２ｂ側（最入光側）において大きくなっていることが好ましい。とりわけ、図８および図９に示すように、光学シート２２ａ，２２ｂのシート面の法線ＮＬと導光体４０の配列方向とに沿った主切断面において、導光体４０の側面４５，４６と法線ＮＬとがなす角度αは、基端部４２ａ側（出光側）から先端部４２ｂ側（入光側）に向けてしだいに大きくなっていくことがさらに好ましい。

なお、図８に示す例において、導光体４０の側面４５は複数の平坦面４５ａ，４５ｂを含む折れ面として形成されており、図９に示す例において、導光体４０の側面４６は曲面として形成されている。また、これらに代えて、平坦面と曲面との組み合わせ等の種々の形態により導光体４０の側面を構成することもできる。また、図８および図９に示す例は、上述した第２の実施の形態に係る光学シート２１に対する変形例となっているが、これに限られず、本変形をその他の光学シート２０，２０ａ，２１ａにも適用することができる。

（変形例２）
また、上述した実施の形態においては、図２に示すように、光学シート２０，２０ａ，２１，２１ａ（面光源装置１５および液晶表示装置１０）が、集光シート３０とこの集光シート３０に対応した光反射部５１，６７を一組だけ有している例を示したが、これに限られず、光学シート（面光源装置１５および液晶表示装置１０）が二組以上の集光シートおよび光反射部を有するようにしてもよい。

上述したように、光学シート２０，２０ａ，２１，２１ａは、透過光の導光体４０の配列方向に沿った成分を、正面方向を中心としたある範囲内に絞り込むことができる。したがって、面光源装置１５および液晶表示装置１０が、導光体４０の配列方向が異なる二つ以上の集光シート３０および光反射部５１，６７を有していれば、二つの方向（例えば、直交する二つの方向）において光の進路方向を正面方向に絞り込み、二つの方向において輝度分布を調節することができるようになる。

このような変形の一例を図１０に示す。図１０に示す例において、光学シート２３は、最入光側に配置された第１の基材シート６１と、第１の基材シート６１に突き刺さった第１の集光シート３０と、第１の集光シート３０の支持部３５上に積層された接着層６６および光反射部６７と、接着層６６および光反射部６７に突き刺さった第２の集光シート３０と、を有している。第１の基材シート６１は、第２の実施の形態で説明した基材シート６１と同様に構成され得り、基部６５と、接着層６６と、層状の光反射部６７と、を有している。また、第１の集光シート３０および第２の集光シート３０は、ともに、上述した実施の形態で説明した集光シートと同様に構成され得り、支持部３５と複数の導光体４０と、を有している。さらに、各集光シート３０の隣り合う二つの導光体４０の間の領域には、空隙５３または低屈折率部５５が設けられている。そして、図１０に示された光学シート２３においては、第１の集光シート３０における導光体４０の配列方向が、一例として、第２の集光シート３０における導光体４０の配列方向と直交している。

なお、図１０に示された光学シート２３は、二つ以上の集光シートと、二つ以上の光拡散部と、を有する光学シートの一例にすぎない。例えば、図１０に示された光学シート２３の光拡散部６７が、第１の実施の形態で説明した光拡散部５１として構成されていてもよい。また、図１０に示された光学シート２３の基材シート６１は、第１の実施の形態に変形例で説明した基材シート６０として構成されていてもい。

（変形例３）
さらに、上述した実施の形態において、複数の導光体４０が支持部３５のシート面に平行な一方向に沿って並べて配列され、各導光体４０が配列方向（前記一方向）に直交するとともに支持部３５のシート面に平行な他方向に沿って細長く直線状に延びるように構成された例（所謂、線形配列あるいはリニアアレイ）を示したが、これに限られない。例えば、複数の導光体４０が、支持部３５のシート面に平行な異なる二つの方向のそれぞれに沿って並べて配列されるようにしてもよい。このとき導光体４０が、その長軸が光学シート２０のシート面の法線ＮＬと平行に延びる回転楕円体（その特殊な場合が球）の一部分と同一の形状を有するようにしてもよい。あるいは、導光体４０が、円錐形状、多角錐形状、多角錐台形状、或いは多面体形状を有するようにしてもよい（所謂、蠅の目レンズあるいはフライアイレンズ）。このようなに配列された複数の導光体４０によれば、１枚の光学シートのみによって二つの方向（例えば、直交する二つの方向）において光の進路方向を正面方向に絞り込み、二つの方向において輝度分布を調節することができるようになる。

（変形例４）
さらに、上述した実施の形態において、同一形状を有する導光体４０が支持部３５上に並べられている例を示したが、これに限られず、例えば、異なる形状を有する導光体４０が、支持部３５上に配列されるようにしてもよい。

（変形例５）
さらに、光学シート２０，２０ａ，２１，２１ａのいずれかの構成要素、例えば、集光シート３０の支持部３５や、基材シート６０，６１の基部６５等に光拡散機能を付与してもよい。図１１に示す例においては、光学シート２４の出光側面に相当する集光シート３０の支持部３５の出光側面、および、光学シート２４の入光側面に相当する基材シート６１の基部６５の入光側面に、凹凸マット層３９が形成されている。上述したように、光学シート２０，２０ａ，２１，２１ａは、通常、他のシート状部材と重ね合わされて用いられる。そして、このような凹凸マット層３９が、光学シート２４の入光側面または出光側面に形成されていることにより、光学シート２０，２０ａ，２１，２１ａが他のシート状部材と重ね合わされた際に、ニュートンリング（等厚干渉縞）の出現を防止することができる。

このような凹凸マット層３９は、透明な微粒子と透明なバインダー樹脂とを含む塗料を吹付け塗装やロールコート等によって塗装することにより、光学シート２４の入光側面または出光側面に形成され得る。ここで、バインダー樹脂中に分散される透明な微粒子としては、粒径が１〜３０μｍであるアクリル樹脂ビーズ，ポリカーボネート樹脂ビーズ等が好ましく用いられる。粒径が１μｍ以下であると、光学シート２４の透明性が失われる虞があり、粒径が３０μｍ以上であると、印刷適性、塗布適性に欠ける。ビーズの屈折率は１．６０〜１．００程度の範囲であることが好ましく、また、ビーズの濃度はバインダー樹脂分の２〜５％であることが好ましい。また、バインダー樹脂としては、屈折率が１．０〜１．６程度である透明な樹脂が用いられ得る。この凹凸マット層３９においては、バインダー樹脂とビーズとの界面において光を屈折させることが目的ではない。したがって、バインダー樹脂の屈折率はビーズと極力一致させることが好ましい。バインダー樹脂としては、アクリル，ポリスチレン，ポリエステル，ビニル重合体等が用いられる。また、アクリルビーズ以外にも、炭酸カルシウム、シリカ、ポリカーボネート樹脂等の透明な材料からなる、各種形状（球（ビーズ）の他、楕円体、多面体等）の微粒子を透明バインダー樹脂に分散させた塗料を塗工して、塗膜の表面に微粒子の凹凸を現出させる方法を用いることもできる。さらに、特開平３−２２３８８３号や米国特許第４５７６８５０号等に開示されているように、ロール凹版を用いて紫外線硬化性樹脂液又は電子線硬化性樹脂液を成形し、艶消し微小凹凸を光学シート２４の入光側面または出光側面に形成することもできる。さらに、以上の方法以外の方法として、熱プレスによるエンボス（型押）加工、サンドブラスト加工等の機械的加工、透明樹脂の注型（キャスティング）法等によっても、凹凸マット層３９を光学シート２４の入光側面または出光側面に形成することができる。

このような微小突起を含んだ凹凸マット層３９は、光学シート２４の集光機能を失うことなく、等厚干渉縞の発生を抑止することができる。さらには、微小突起をランダムに形成することによって、光学シート２４を液晶表示パネル１２と組み合わせた際に、光学シート２４の導光体４０の配列と、液晶表示パネル１２の画素配列と、に起因したモアレの発生を防止することもできる。また、バックライト用のアクリル板に印刷される反射用ドットを見えにくくすることも可能となる。

なお、図１１に示す例は、上述した第２の実施の形態に係る光学シート２１に対する変形例となっているが、これに限られず、本変形をその他の光学シート２０，２０ａ，２１ａにも適用することができる。

（変形例６）
さらに、上述した実施の形態においては、面光源装置１５が、光学シート２０，２０ａ，２１，２１ａと、光拡散シート１７と、をシート状の部材として含んでいる例を示したが、これに限られない。例えば、面光源装置１５および液晶表示装置１０が、図２に示すように、二枚の光学シート２０，２０ａ，２１，２１ａを含むようにしてもよいし、液晶表示パネル１２と光学シート２０との間に光拡散機能を有した光拡散シート１７ａを含むようにしてもよい。また、種々の用途に応じて、面光源装置１５および液晶表示装置１０の構成を適宜変更することができる。

（変形例７）
さらに、上述した実施の形態において、光学シート２０が、光源１６の直上に配置されて直下型の面光源装置１５を構成する例を示したが、これに限られない。光学シートの入光側に直方体あるいは楔形の透明板から成る導光板を設け、あるいは、基材シート６０，６１の基部６５の導光板として機能させることにより、所謂エッジライト型の面光源装置を構成するようにしてもよい。

（変形例８）
以上、上述した第１の実施の形態および第２の実施の形態に対する複数の変形例を例示してきたが、当然に、これらの変形例のうちの二以上を組み合わせて、上述した実施の形態に適用することもできる。

図１は、本発明による第１の実施の形態を示す断面図である。 図２は、面光源装置および液晶表示装置の構成を概略的に示す模式断面図である。 図３は、図１に示された光学シートの作用を説明するための断面図である。 図４は、図３に対応する断面において、図１乃至図３に示された光学シートの変形例を示す断面図である。 図５は、図４に示された光学シートを作製する方法を説明するための図である。 図６は、図３に対応する断面において、本発明による第２の実施を示す断面図である。 図７は、図６に対応する断面において、図６に示された光学シートの変形例を示す断面図である。 図８は、図３に対応する断面において、導光体の変形例を示す断面図である。 図９は、図３に対応する断面において、導光体の他の変形例を示す断面図である。 図１０は、光学シートの変形例を示す図である。 図１１は、図３に対応する断面において、光学シートの変形例を示す断面図である。

符号の説明

１０ 液晶表示装置
１２ 液晶表示パネル
１５ 面光源装置
１６ 光源
２０，２０ａ 光学シート
２１，２１ａ 光学シート
２２，２３，２４ 光学シート
３０ 集光シート
３５ 支持部
４０ 導光体
４１ 突出部分
４２ａ 基端部
４２ｂ 先端部
４４ 側面
４５，４６ 側面
５１ 光拡散部
５３ 空隙
５５ 低屈折率部
６０，６１ 基材シート
６５ 基部
６６ 接着層
６７ 光反射部

Claims (21)

1. シート状の支持部と、前記支持部のシート面に平行な方向に沿って並べて前記支持部上に配列された複数の導光体と、を有する集光シートと、
   隣り合う二つの導光体間の領域のうちの、前記支持部側を占める一部分内にそれぞれ配置された複数の光反射部と、を備え、
   各導光体は、前記支持部に接続する基端部と、前記基端部とは反対側に位置する先端部と、を含み、
   前記支持部の法線と前記導光体の配列方向とに沿った断面において、各導光体は、前記基端部から前記先端部へ向けて先細りする外輪郭を有する
   ことを特徴とする光学シート。
2. 前記集光シートの前記複数の導光体の側に配置された基材シートをさらに備え、
   前記複数の導光体の前記先端部は、前記基材シート内に入り込んでいる
   ことを特徴とする請求項１に記載の光学シート。
3. 前記基材シートは、シート状の基部と、基部上に配置された接着層と、を有し、
   前記複数の導光体の前記先端部は、前記基材シートの前記接着層内に入り込んでいる
   ことを特徴とする請求項２に記載の光学シート。
4. 前記光反射部は、前記支持部の法線と前記導光体の配列方向とに沿った断面において、前記集光シートと前記基材シートとによって囲まれる領域を占めている
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の光学シート。
5. シート状の支持部と、前記支持部のシート面に平行な方向に沿って並べて前記支持部上に配列された複数の導光体と、を有する集光シートと、
   前記集光シートの前記複数の導光体の側に配置された基材シートであって、シート状の基部と、前記基部よりも前記集光シート側に設けられた光反射部と、を有する基材シートと、を備え、
   各導光体は、前記支持部に接続する基端部と、前記基端部とは反対側に位置する先端部と、を含み、
   前記支持部の法線と前記導光体の配列方向とに沿った断面において、各導光体は、前記基端部から前記先端部へ向けて先細りする外輪郭を有し、
   前記複数の導光体の前記先端部は、前記光反射部を貫通するようにして前記基材シート内に入り込んでいる
   ことを特徴とする光学シート。
6. 前記光反射部は層状に形成されている
   ことを特徴とする請求項５に記載の光学シート。
7. 隣り合う二つの導光体の間の領域であって、前記支持部の法線と前記導光体の配列方向とに沿った断面において前記集光シートと前記基材シートとによって囲まれる領域には、空隙が形成されている
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の光学シート。
8. 隣り合う二つの導光体の間の領域であって、前記支持部の法線と前記導光体の配列方向とに沿った断面において前記集光シートと前記基材シートとによって囲まれる領域には、前記導光体の屈折率よりも低い屈折率を有した低屈折率部が形成されている
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の光学シート。
9. 前記導光体の屈折率と前記低屈折率部の屈折率との差は０．３以上である
   ことを特徴とする請求項８に記載の光学シート。
10. 前記基材シートは、前記基部と前記光拡散部との間に位置する接着層をさらに有し、
    前記複数の導光体の前記先端部は、少なくとも前記接着層まで入り込んでいる
    ことを特徴とする請求項９に記載の光学シート。
11. 前記光反射部は、樹脂からなる樹脂部と、樹脂部中に分散された粒子と、を含む
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の光学シート。
12. 前記光反射部は金属からなる
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の光学シート。
13. 各導光体は、前記支持部のシート面と平行な方向であって前記複数の導光体の配列方向に直交する方向に沿って、線状に延びている
    ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の光学シート。
14. 前記複数の導光体は、前記支持部のシート面とそれぞれ平行な異なる二つの方向に沿って並べて配列されている
    ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の光学シート。
15. 前記支持部の法線と前記導光体の配列方向とに沿った断面において、前記基端部と前記先端部との間を結ぶ前記導光体の側面は、折れ線状または曲線状となっている
    ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の光学シート。
16. 前記支持部の法線と前記導光体の配列方向とに沿った断面において、前記基端部および前記先端部を延びる前記導光体の側面と、前記支持部の法線と、がなす角度は、前記基端部の側よりも前記先端部の側において大きい
    ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の光学シート。
17. 前記支持部の法線と前記導光体の配列方向とに沿った断面において、前記基端部および前記先端部を延びる前記導光体の側面と、前記支持部の法線と、がなす角度は、前記基端部の側から前記先端部の側に向けて漸次大きくなっていく
    ことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の光学シート。
18. 光源と、
    請求項１乃至１７のいずれか一項に記載された光学シートと、を備える
    ことを特徴とする面光源装置。
19. 請求項１８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、を備える
    ことを特徴とする液晶表示装置。
20. 前記光学シートの前記導光体の配列方向が、前記液晶表示パネルの画素の配列方向と平行であり、
    前記液晶表示パネルの画素の当該配列方向に沿った配列ピッチＰ１および前記導光体の当該配列方向に沿った配列ピッチＰ２のいずれか一方をＸ１とし、前記液晶表示パネルの当該配列方向に沿った配列ピッチＰ１および前記導光体の当該配列方向に沿った配列ピッチＰ２のいずれか他方をＸ２とし、ｎを５以上の数または４または３とした場合に、式（１）が満たされる
    ことを特徴とする請求項１９に記載の液晶表示装置。
    Ｘ１／Ｘ２＝２／（２×Ｙ＋１） ・・・ 式（１）
21. 前記光学シートの前記導光体の配列方向が、前記液晶表示パネルの画素の配列方向と非平行になっている
    ことを特徴とする請求項１９に記載の液晶表示装置。

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