(57)【要約】【課題】  複数のＬＥＤを光源とするエッジライト型バックライトにおいて、簡素な構成え、面内輝度分布の均一化と、正面輝度の向上とを図ることができる光透過フィルムを提供する。【解決手段】  本発明に係る光透過フィルムは、バックライトユニット３１の光出射側に配置される輝度向上フィルム３５として適用され、その光出射側の面が、プリズム形状の集光部３９と平坦部４０とが交互に配列形成された構造面とされている。この構成により、複数のＬＥＤ３３が配置される導光板３２の側端部３２ａ近傍に偏在する光混合開始領域における輝度ムラを低減し、面内輝度分布の向上を図ることができるとともに、正面輝度の向上を図ることができる。【選択図】        図１
2006343624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に、集光部と平坦部とでなる構造面が、少なくとも一部に形成されている
ことを特徴とする光透過フィルム。
【請求項２】
前記構造面は、前記集光部と平坦部とが交互に配列形成されてなる
ことを特徴とする請求項１に記載の光透過フィルム。
【請求項３】
前記集光部は、断面三角形状のプリズムである
ことを特徴とする請求項１に記載の光透過フィルム。
【請求項４】
前記一方の面と反対側の面には、断面が三角形状のプリズムが連続的に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光透過フィルム。
【請求項５】
前記プリズムの配列方向は、前記一方の面に形成された集光部の配列方向と直交している
ことを特徴とする請求項４に記載の光透過フィルム。
【請求項６】
透光材でなる導光板と、
この導光板の一側端部に配置された複数の点光源と、
前記導光板の光出射面側に配置された光透過フィルムとを備え、
前記光透過フィルムの光出射面の少なくとも一部には、集光部と平坦部とでなる構造面が形成されている
ことを特徴とするバックライト装置。
【請求項７】
前記構造面は、少なくとも、前記点光源が配置される前記導光板の一側端部側に対応するようにして前記光透過フィルム上に設けられている
ことを特徴とする請求項６に記載のバックライト装置。
【請求項８】
前記構造面は、前記導光板の光出射面のうち、少なくとも、前記一側端部近傍に偏在する光混合開始領域を覆う位置に配置されている
ことを特徴とする請求項７に記載のバックライト装置。
【請求項９】
前記構造面は、前記集光部と前記平坦部とが交互に配列形成されてなり、
その配列方向は、前記導光板の一側端部に平行である
ことを特徴とする請求項６に記載のバックライト装置。
【請求項１０】
前記光透過フィルムの光入射面には、断面が三角形状のプリズムが連続的に形成されており、そのプリズムの配列方向が、前記導光板の一側端部に直交している
ことを特徴とする請求項６に記載のバックライト装置。
【請求項１１】
前記点光源は、発光ダイオードである
ことを特徴とする請求項６に記載のバックライト装置。
【請求項１２】
液晶表示パネルと、この液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトユニットとを備え、前記バックライトユニットが、透光材でなる導光板と、この導光板の一側端部に配置された複数の点光源とを有する液晶表示装置において、
前記液晶表示パネルと前記バックライトユニットとの間に配置され、
光出射面のうち少なくとも前記点光源が配置される導光板の一側端部側に対応する位置に、集光部と平坦部とでなる構造面が形成された光透過フィルムを備えた
ことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を光源とするエッジライト型バックライトユニット用の輝度向上フィルムに適用して好適な光透過フィルム、これを備えたバックライト装置および液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）は、ブラウン管（ＣＲＴ：Cathode Ray Tube）と比較して低消費電力かつ小型化、薄型化が可能であり、現在では携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の小型機器から、大型サイズの液晶テレビに至るまで、様々なサイズのものが幅広く使用されている。
【０００３】
液晶表示装置は透過型、反射型等に分類され、特に透過型液晶表示装置は、液晶層を一対の透明基板で挟んだ液晶表示パネルのほか、照明光源としてバックライトユニットを備えている。バックライトユニットは、光源を液晶表示パネルの直下に配置する直下型のほか、エッジライト型がある。エッジライト型のバックライトユニットは、液晶表示パネルの背面に配置される導光板と、この導光板の一側端部に配置された光源と、導光板の光出射面とは反対側の面を覆う反射板等で構成されている。
【０００４】
これら各方式のバックライトユニットに用いられる光源には、従来より、白色光を発光する冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）が広く用いられている。特に近年、携帯電話等のモバイル用途のディスプレイには、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を光源に用いるバックライトユニットが有望視されている（下記特許文献１参照）。モバイル用途のディスプレイにおいては、正面方向の輝度が求められており、そのためにバックライト光の出射方向を正面方向に制限する手法が採られている。
【０００５】
図１４は、従来の液晶表示装置１０の概略構成図である。この液晶表示装置１０のバックライトユニット１１は、透光材でなる導光板１２と、この導光板１２の一側端部１２ａに配置された複数の点光源であるＬＥＤ１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）と、導光板１２の光出射面１２ｂとは反対側の面を覆う反射板１４とを備えたエッジライト型で構成されている。
【０００６】
ＬＥＤ１３から射出した光は、導光板１２の側端部１２ａに入射し、導光板１２内を伝播する。反射板１４へ向かった光は、反射板１４で反射されて導光板１２へ再入射する。導光板１２の光出射面１２ｂから出射した光は、拡散シート１６、プリズムシート１５Ａおよびプリズムシート１５Ｂを介して液晶表示パネル１７へ入射する。
【０００７】
各プリズムシート１５Ａ，１５Ｂは、その光出射側の面がプリズム形状に形成された光透過フィルムでなり、バックライトユニット１１から出射する光の視野角を狭くして正面輝度を高める機能を有している。これらのプリズムシート１５Ａ，１５Ｂは、各々のプリズム列が互いに直交する位置関係に組み合わされて配置されている。拡散シート１６は、導光板１２からの出射光の輝度分布を面内で均一化する機能を有する。プリズムシート１５Ａ，１５Ｂおよび拡散シート１６は、バックライトユニット１１からの出射光の面光源化に寄与し、バックライトユニット１１とともに、面発光装置としてのバックライト装置１８を構成している。
【０００８】
バックライトユニットからの出射光の正面輝度を高める目的で配置される輝度向上フィルムとしては、上記プリズムシート１５Ａ，１５Ｂのほか、例えば図１５に示したように、光入射側の面がプリズム形状に形成されたプリズムシート２５を用いる例がある（下記特許文献２参照）。
【０００９】
図１５に示した液晶表示装置２０のバックライトユニット２１は、導光板２２、ＣＣＦＬでなる線光源２３、反射板２４およびリフレクタ２６を備えたエッジライト型で構成されている。プリズムシート２５は、そのプリズム構造面を導光板２２の光出射面に対向するように配置されており、導光板２２の光出射面から斜め方向に出射する光を垂直方向に起こして液晶表示パネル２７側へ出射させる機能を有している。
【００１０】
一方、下記特許文献３には、ＬＥＤを光源に用いたバックライト装置において、導光板の設計を適切に行うことにより、導光板内部を直線的に導光される光の指向性を制御し、全方位において光量分布すなわち輝度分布の均一化を図る技術が開示されている。しかし、この方法では導光板の設計が複雑となり、生産コストも高くなると推測される。
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−３８７７６号公報
【特許文献２】特開平１１−２２４５１６号公報
【特許文献３】特開２０００−２６８６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
現在、白色ＬＥＤを光源に用いたエッジライト型のバックライトユニットにおいては、面内輝度分布の均一化と正面輝度の向上が望まれている。従来より、面内輝度分布の均一化と正面輝度の向上を図るために、図１４および図１５に示したように、導光板の光出射面にプリズム形状の構造面を有する光透過フィルム（プリズムシート）１５Ａ，１５Ｂ、２５を配置する手法が一般的である。
【００１３】
図１４に示したプリズムシート１５Ａ，１５Ｂでは、光入射面が平坦であり、また、正面方向に入射する光のプリズム面における全反射作用で、戻り光量が多くなる。戻り光量はリサイクルされるものの、反射板１４における光の吸収や透過でロスが発生し、バックライト光の取り出し効率が低下してしまう。その結果、液晶パネル１７へ入射する光の光量が少なくなり、正面輝度の向上に制限が生じるという問題がある。
【００１４】
これに対して、図１５に示したプリズムシート２５においては、戻り光が発生し難いため、バックライト光の取り出し効率は比較的高い。しかしながら、面内輝度分布の均一化が図１４の例に比べて難しく、導光板を適切に設計する必要がある。また、この構成例では、正面垂直方向の視野角は狭くすることができるが、正面水平方向の視野角の調整に難がある。このため、導光板２２の光出射面とは反対側の面に所定形状のプリズム列２２ａを形成し、水平方向の視野角を狭める工夫もなされているが、この方法はＣＣＦＬ等の線光源に有効なものであって、ＬＥＤのような複数の点光源を有するバックライトユニットに適用したとしても、面内輝度分布の均一化を図ることは困難である。
【００１５】
即ち、光源に複数のＬＥＤを用いるバックライト装置においては、これら光源が配置される導光板の側端部近傍において、導光板内部を導光する各光源からの射出光が最初に混合する領域が必ず存在し、この光混合開始領域を経由して導光板の対向する側端部へ向けて光が導光する。ところが、このＬＥＤ近傍の光混合開始領域では他の領域よりも輝度ムラが大きく、プリズムシートや拡散シートを用いても輝度分布の均一化が困難な領域である。このため、ＬＥＤを光源とするエッジライト型バックライト装置においては、面内輝度分布の均一化を図るため、ＬＥＤ近傍の光混合開始領域を除いた導光板の光出射領域を有効領域とし、ここから出射されるバックライト光を液晶表示パネルに入射させる構成例もある。
【００１６】
このように、ＬＥＤ近傍の光混合開始領域を除いた導光板の光出射領域を有効領域とするバックライト装置においては、導光板の面積の割に光の取り出し効率が悪くなり、正面輝度の向上に制限が生じるという問題がある。また、正面輝度を高めるために光出射面の有効領域を広げようとすると、面内輝度分布の均一化が困難になるという問題がある。
【００１７】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、複数のＬＥＤを光源とするエッジライト型バックライトにおいて、簡素な構成で、面内輝度分布の均一化と、正面輝度の向上を図ることができる光透過フィルム、バックライト装置および液晶表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者は、ＬＥＤ等の点光源を導光板の一側端部に複数配置したエッジライト型バックライトユニットにおいて、一方の面に集光部と平坦部とでなる構造面が形成されている光透過フィルムを用いることで、面内輝度分布の均一化と正面輝度の向上を図ることができることを見出した。
【００１９】
特に、上記構成の光透過フィルムは、点光源が配置される導光板の一側端部近傍に偏在する光混合開始領域の輝度ムラの低減に非常に有効であることが確認された。従って、本発明の光透過フィルムは、少なくとも、点光源が配置される導光板の一側端部側に対応するように上記構造面を形成するだけでも高い効果を得ることができる。
【００２０】
本発明に係る光透過フィルムの構造面は、集光部と平坦部とを有している。本発明者の実験では、光透過フィルムの光出射面がプリズム等の集光性形状である場合には点光源の正面領域の輝度が低く、それ以外の領域は輝度が高い。一方、光透過フィルムの光出射面が平坦である場合には点光源の正面領域の輝度が高く、それ以外の領域は輝度が低いことが確認された。そこで、集光部と平坦部とを組合せた形状で光透過フィルムの光出射面を構成することで、点光源の正面領域とそれ以外の領域との間における輝度ムラの低減を図るようにしている。
【００２１】
集光部は、断面三角形状のプリズム形状が好適であるが、これ以外にも、例えば三角錐や四角錐等の錐体形状、レンズ形状等も適用可能である。そして、集光部と平坦部とを交互に配列形成することが好ましい。
【００２２】
また、本発明のバックライト装置は、透光材でなる導光板と、この導光板の一側端部に配置された複数の点光源と、導光板の光出射面側に配置された光透過フィルムとを備え、光透過フィルムの光出射面の少なくとも一部には、集光部と平坦部とでなる構造面が形成されていることを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、バックライト装置の面内輝度分布の均一化を図ることができるとともに、従来無効とされていた光混合開始領域を光の取り出し領域として有効利用できるようになるので、正面方向の出射光量を高めて正面輝度の向上を図ることができる。
【００２４】
更に、本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、この液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトユニットとを備え、バックライトユニットが、透光材でなる導光板と、この導光板の一側端部に配置された複数の点光源とを有する液晶表示装置において、液晶表示パネルとバックライトユニットとの間に配置され、光出射面のうち少なくとも点光源が配置される導光板の一側端部側に対応する位置に、集光部と平坦部とでなる構造面が形成された光透過フィルムを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
以上述べたように、本発明の光透過フィルムによれば、一方の面に集光部と平坦部とでなる構造面を形成するだけで、バックライトユニットから出射される光の面内輝度分布の均一化と正面輝度の向上を図ることができる。
【００２６】
また、本発明のバックライト装置および液晶表示装置によれば、面内輝度分布の均一化を図ることができるとともに、従来無効とされていた光混合開始領域を光の取り出し領域として有効利用できるようになるので、正面方向の出射光量を高めて正面輝度の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態によるバックライト装置３８の概略構成を示す斜視図である。本実施の形態のバックライト装置３８は、バックライトユニット３１と、本発明に係る光透過フィルムとしての輝度向上フィルム（プリズムシート）３５とを備えている。
【００２９】
バックライトユニット３１は、透光材でなる導光板３２と、この導光板３２の一側端部３２ａに配置された複数の点光源としてのＬＥＤ３３（３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ）と、反射板３４とを備えたエッジライト型で構成されている。
【００３０】
図２は導光板３２の斜視図である。導光板３２は、光源に使用する光の波長帯域において透光性を有する無色透明の樹脂、例えばアクリル系樹脂、メタクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂等の射出成形体で形成されている。
【００３１】
ＬＥＤ３３は白色光を発光する発光ダイオード素子であり、その光出射面を導光板３２の側端部３２ａに対向させて、この側端部３２ａ上に等間隔に計４個配列されている。なお、図示せずとも各ＬＥＤ３３は、給電用の配線基板上に共通に実装された状態で導光板３２の側端部３２ａに取り付けられている。ＬＥＤ３３の取付位置、取付間隔、取付個数等は特に限定されず、導光板３２の設計や要求される輝度特性等に応じて適宜設定される。
【００３２】
導光板３２の光出射面３２ｂには、複数の光取出部３２ｃが形成されている。各々の光取出部３２ｃは、光出射面３２ｂに対しある角度（直角または鈍角）を有する直方体形状に形成されており、導光板３２の側端部３２ａに平行に一定の間隔をおいて配列されている。このような配置の場合、作製が比較的容易であることも利点である。ＬＥＤ３３が配置される導光板３２の側端部３２ａ近傍では、光取出部３２ｃの大きさは小さく、間隔は大きくなっている。また、光取出部３２ｃは、導光板３２の側端部３２ａから離れるにつれて大きくなり、間隔は小さくなっている。
【００３３】
導光板３２の光出射面３２ｂを以上のように構成することにより、導光板３２内を導光するＬＥＤ３３からの光を導光板３２の上面へ出射することが可能となる。なお、このように光を取り出す構造は上記の例に限らず、例えば導光板の下面側に凹凸パターンを形成したり、導光板自体を楔形状に形成する等の構成が適用可能である。
【００３４】
反射板３４の内面側は、銀やアルミニウム等の金属箔（場合によっては白色塗装膜）が施されており、導光板３２から漏出した光、輝度向上フィルム３５から反射された光を上面へ反射させる。なお本実施の形態では、反射板３４を導光板３２の下面３２ｄのみを覆うように構成したが、これに加えて、導光板３２の側端部３２ａとは反対側の側端部３２ｅをも覆うように構成することも可能である。
【００３５】
次に、本発明に係る輝度向上フィルム３５の詳細について説明する。図３は輝度向上フィルム３５を概略的に示す全体斜視図である。
【００３６】
輝度向上フィルム３５は、バックライトユニット３１から出射される光の面内輝度分布を均一化し、正面輝度を向上させる機能を有している。輝度向上フィルム３５の光出射側の面（図１および図３において上面側）３５ａは、集光部３９と平坦部４０とが交互に配列された構造面とされている。
【００３７】
集光部３９は、本実施の形態では断面三角形状のプリズムで形成されており、輝度向上フィルム３５に入射した光を正面方向に集めて出射する。集光部３９を構成するプリズムは、導光板３２の側端部３２ａと直交する方向に延在しているとともに、間に平坦部４０を挟んで導光板３２の側端部３２ａと平行に並列配置されている。
【００３８】
なお、集光部３９はプリズム形状に限らず、三角錐や四角錐等の錐体形状、あるいはレンズ形状等、集光性を持った形状であれば特に制限されない。また、集光部３９を錐体形状等で構成して２次元の広がりをもって配列する場合には、平坦部４０との交互配列形態は一次元方向に限らず、２次元方向にも適用可能である。
【００３９】
本実施の形態においては、集光部３９を構成するプリズムは、頂角９０度すなわち断面直角三角形状で形成されており、その形成幅は例えば５０μｍ、平坦部４０の形成幅は例えば１５μｍとされている。勿論、集光部３９および平坦部４０の配列ピッチは上記に限定されず、ＬＥＤ３３の取付個数や取付ピッチ等によって適宜設定される。本例ではＬＥＤ３３の取付個数は４、取付ピッチは約９ｍｍである。
【００４０】
また、輝度向上フィルム３５の光入射側の面（図１および図３において下面側）３５ｂ全域には、光を正面方向へ立ち上げるために断面三角形状のプリズム４１が連続的に形成されている。このプリズム４１は、導光板３２の側端部３２ａと平行に延在するとともに、導光板３２の側端部３２ａと直交する方向に並列配置されている。したがって、このプリズム４１は集光部３９に対して直交している。
【００４１】
プリズム４１の頂角は、例えばポリカーボネートを用いた場合、６０度〜７０度、本実施の形態では６５度とされている。また、プリズム４１の配列ピッチは特に限定されないが、本実施の形態では５０μｍとされている。なお、理解容易のため、輝度向上フィルム３５の構成は図では簡易的に示しており、寸法や大小関係等は実際と異なっている。
【００４２】
輝度向上フィルム３５は、光透過性を有する例えばポリカーボネート、ポリビニル、アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリα−オレフィン、繊維素系樹脂、ガラス等の透明フィルムあるいはシートで形成されている。集光部３９およびプリズム４１は、これらの透明フィルムの表面に一体的に形成される。あるいは、これらの透明フィルムの上に、集光部３９およびプリズム４１が形成された層を後工程で一体化してもよい。輝度向上フィルム３５の製造方法は特に限定されず、例えば熱プレスによる金型成形加工等が実施可能である。
【００４３】
本実施の形態のバックライト装置３８は以上のように構成される。次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００４４】
ＬＥＤ３３から射出した光は、導光板３２の側端部３２ａに入射し導光板３２の内部を伝播して、光出射面３２ｂの光取出部３２ｃを介して垂直方向へ出射される。光出射面３２ｂから出射した光は、輝度向上フィルム３５へ入射する。輝度向上フィルム３５で反射された光は反射板３４で反射され、再び輝度向上フィルム３５へ入射する。
【００４５】
輝度向上フィルム３５は、バックライトユニット３１から出射される光の面内輝度分布を均一化し、正面輝度を向上させる。すなわち、輝度向上フィルム３５の光出射側の面３５ａに形成された集光部３９と平坦部４０との交互配列でなる構造面によって、バックライトユニット３１からの出射光の面内輝度分布が均一化される。特に、後述するように、ＬＥＤ３３が配置される導光板３２の側端部３２ａ近傍の輝度ムラが上記構造面によって大幅に低減される。
【００４６】
また、輝度向上フィルム３５の光入射側の面３５ｂにプリズム４１が連続的に形成されているので、輝度向上フィルム３５に入射する光の戻り反射を抑制して、輝度向上フィルム３５の透光量を高めることができる。また、バックライトユニット３１から斜め方向に出射する光を正面方向に偏向させることができる。その結果、輝度向上フィルム３５からの光の正面方向への出射効率を高めて輝度の向上を図ることができる。
【００４７】
次に、以上のようにして構成された本実施の形態の輝度向上フィルム３５と他の構成の輝度向上フィルム（プリズムシート）の輝度特性について評価を行ったシミュレーション結果を参照しながら、本実施の形態の作用を説明する。
【００４８】
図４はシミュレーションを行うのに用いたバックライト装置の構成を示す。ここでは、上述した構成と同一の導光板３２とＬＥＤ光源３３と反射板３４を用いた。対応する部位には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、導光板３２の光出射面３２ｂに形成した光取出部３５ｃ（図４では図示書略）の垂直壁部の形成角度は８０度とした。また、ＬＥＤは日亜化学社製「ＮＳＣＷ３３５」の角度配向分布を用いた。
【００４９】
導光板３２の光出射面３２ｂに対向して配置される光透過フィルムＦには、本発明に係る輝度向上フィルム３５と、図１５を参照して説明した光入射面にプリズム形状の構造面が形成されたプリズムシート２５と、図５に示すように上面（光出射面）に頂角９０度のプリズム４６が、下面（光入射面）に頂角６５度のプリズム４７が、互いに直交する方向に連続的に形成されたプリズムシート４５とを用いた。このプリズムシート４５の各プリズム４６，４７の配列ピッチはそれぞれ５０μｍとした。
【００５０】
図６は、図１５のプリズムシート２５を用いた場合の正面方向の面内輝度分布を示している。プリズムシート２５を用いた場合、図６に示したように、正面方向の面内輝度分布にはＬＥＤの場所に対応した輝度のムラがあり、ＬＥＤの正面方向で輝度が高いことが分かる。
【００５１】
図７は、このプリズムシート２５を用いた場合の角度輝度分布を示している。図において実線はｙ方向（図４参照）の角度輝度分布、破線はｘ方向の角度輝度分布をそれぞれ示している。１８０度方向がフィルム正面方向であり、これを中心として左右９０度にわたって測定した輝度データが示されている。径方向の軸は輝度の大きさを示しており、単位はＮｉｔ（ｃｄ／ｍ2）である。図７から明らかなように、ｙ方向では半値幅は±１５度程度とよく絞れているのに対し、ｘ方向では±５０度程度と非常に広い角度分布であることがわかる。
【００５２】
一方、図８および図９は、図５に示したプリズムシート４５を用いた場合の正面方向の面内輝度分布および角度輝度分布をそれぞれ示している。図８に示したように、このプリズムシート４５の場合もＬＥＤの場所に対応した輝度ムラがあるが、プリズムシート２５の場合（図６）とは逆に、ＬＥＤの正面方向において輝度が低くなっている。
【００５３】
実際に液晶表示装置を組み立てる際には、プリズムシートの上に更に拡散シート等の他の光学シートが配置されるので、面内の輝度分布は更に改善されるものの、このＬＥＤの正面部位に偏在する光混合開始領域Ｓｂの輝度ムラは解消できない場合がほとんどである。従って、この光混合開始領域Ｓｂを除く光出射領域を有効領域Ｓａとして、ここから出射する光のみを液晶表示パネルへ入射させるようにしている。
【００５４】
以上の結果から、一方のプリズムシート２５の上面は平坦、他方のプリズムシート４５の上面はプリズム面であることを考慮すると、シート上面を平坦にすることにより、ＬＥＤ正面方向の輝度を高くすることができると考察される。
【００５５】
そこで本実施の形態では、上述したように、輝度向上フィルム３５の上面を集光部（プリズム）３９と平坦部４０との組合せでなる構造面とすることにより、ＬＥＤ正面方向の輝度ムラ低減を図るようにしている。
【００５６】
図１０および図１１は、本実施の形態の輝度向上フィルム３５を用いた場合の正面方向の面内輝度分布および角度輝度分布をそれぞれ示している。図１０から明らかなように、本実施の形態の輝度向上フィルム３５を用いることにより、ＬＥＤ正面方向の輝度を均一化できることがわかる。また、図１１より、ｙ方向での半値幅は±１５度程度、ｘ方向でも±２５度程度となり、正面方向へ出射角が制御されている。このため、正面輝度としても２０％程度、他のプリズムシート２５，４５に比べて高く、モバイル用途に適していることがわかる。
【００５７】
また、本実施の形態の輝度向上フィルム３５によれば、図１０に示したように、簡素な構成で、ＬＥＤ正面部位の光混合開始領域Ｓｂの輝度ムラを大幅に低減して輝度均一化を図ることができるので、他のプリズムシート２５，４５の場合に比べて有効領域Ｓａを広くとることができる。これにより、本来使用されていなかった光出射領域を使用可能となるので、光の取り出し効率を従来に比べて高くでき、正面輝度の向上に貢献することができる。また、ディスプレイの大型化にも対応可能となる。
【００５８】
（第２の実施の形態）
図１２は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の輝度向上フィルム５５は、光出射側の上面に集光部５６としてのプリズムと平坦部５７とが交互に配列された構造面が形成されており、光入射側の下面は平坦な形状となっている。また、この輝度向上フィルム５５をバックライト装置に組み込む際には、光入射面側にプリズム６１が連続形成されたプリズムシート６０と組み合わせる。このプリズムシート６０は図１５に示した従来のプリズムシート２５と同様な作用を行う。
【００５９】
すなわち本実施の形態では、上述の第１の実施の形態で説明した輝度向上フィルム３５の構成をその上面側と下面側とで分割した例を示している。本実施の形態によれば、フィルムの構成を単純化できるので生産性の点で有利となる。また、輝度向上フィルム５５の構成（例えば集光部５６と平坦部５７の大きさ、配列ピッチ等）を複数種類用意し、プリズムシート６０を共通化することで、バックライトユニットの仕様（ＬＥＤの配置、数、配置間隔等）に応じて柔軟に対応できるようになる。
【００６０】
なお、本例の場合、上層の輝度向上フィルム５５と下層のプリズムシート６０との間に空気層等との界面が存在することになるが、シミュレーションの結果、図１０および図１１に示した結果と同等のものが得られることが確認されている。
【００６１】
（第３の実施の形態）
図１３は本発明の第３の実施の形態を示している。なお、図において上述の第１の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。
【００６２】
本実施の形態では、本発明に係る光透過フィルムを輝度向上フィルム３５として用いた液晶表示装置３０の構成を概略的に示す分解斜視図である。この液晶表示装置３０は、上述の第１の実施の形態で説明したバックライト装置３８の上に、拡散シート３６と、偏光分離素子３７と、液晶表示パネル４１が順に配置された構成を有している。
【００６３】
本実施の形態によれば、輝度向上フィルム３５の作用によって、バックライト装置３８の面内輝度分布の均一化を図ることができるとともに、従来無効とされていた光混合開始領域Ｓｂを有効領域化することができるようになるので、正面方向の出射光量を高めて正面輝度の向上を図ることができる。
【００６４】
また、拡散シート３６により、輝度向上フィルム３５からの出射光を所定角度範囲で拡散出射することで、面内輝度分布を更に改善することができる。更に、偏光分離素子３７は、拡散シート３６から出射される光をＰ波偏光成分とＳ波偏光成分とに分離し、例えばＰ波偏光成分を透過して液晶表示パネル４１へ入射させ、Ｓ波偏光成分を拡散シート３６側へ反射する機能を有する。この偏光分離素子３７の作用により、液晶表示パネル４１の正面輝度を更に向上させることができる。
【００６５】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００６６】
例えば以上の実施の形態では、輝度向上フィルム３５において、集光部３９と平坦部４０とを交互配列してなる構造面を光出射側の面全域に形成したが、これに限らず、少なくともＬＥＤが配置される導光板の一側端部側、より具体的には当該一側端部近傍に偏在する光混合開始領域を覆う位置に上記構造面が形成されていればよい。この場合、構造面以外の領域は、例えば平坦な面とすることができる。
【００６７】
また、以上の第１の実施の形態で説明した光透過フィルム３５は、光出射面側に集光部と平坦部とでなる構造面を、光入射側の面にプリズム面をそれぞれ設ける構成としたが、光入射側の面を平坦形状としても、面内輝度分布の均一化を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施の形態で説明するバックライト装置３８の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】導光体３２の構成を概略的に示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態で説明する輝度向上フィルム３５の構成を概略的に示す斜視図である。
【図４】輝度特性評価を行うためのバックライトユニットの構成を示す図で、Ａは側面図、Ｂは平面図である。
【図５】比較例としてのプリズムシートの概略構成図である。
【図６】従来のプリズムシートを用いた場合の正面方向の面内輝度分布を示す図である。
【図７】従来のプリズムシートを用いた場合の角度輝度分布を示す図である。
【図８】図５のプリズムシートを用いた場合の正面方向の面内輝度分布を示す図である。
【図９】図５のプリズムシートを用いた場合の角度輝度分布を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態の輝度向上フィルム３５を用いた場合の正面方向の面内輝度分布を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態の輝度向上フィルム３５を用いた場合の角度輝度分布を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態で説明する輝度向上フィルム５５の構成を概略的に示す斜視図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態で説明する液晶表示装置３０の構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図１４】従来の液晶表示装置の構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図１５】従来の他の液晶表示装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６９】
３０…液晶表示装置、３１…バックライトユニット、３２…導光板、３２ａ…側端部、３２ｂ…光出射面、３３…ＬＥＤ（点光源）、３４…反射板、３５，５５…輝度向上フィルム（光透過フィルム）、３６…拡散シート、３７…偏光分離素子、３８…バックライト装置、３９，５６…集光部、４０，５７…平坦部、４１…液晶表示パネル、Ｓａ…有効領域、Ｓｂ…光混合開始領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図６】
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【図８】
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【図１０】
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