(57)【要約】      （修正有）【課題】額縁近傍の輝度ムラの発生を低減し、かつ、光源からの放射光の利用効率の低下を抑制することができるバックライトを提供する。【解決手段】バックライトは、線状光源と、線状光源から放射された光を反射する反射面を有する反射部材と、反射部材の反射面と対向配置された光学素子群と、反射部材の反射面および光学素子群の入射面の間に形成され、線状光源が配置された端部を有する中空の導光空間とを備える。光学素子群は、導光空間の側から順次配置された、第１、第２および第３の光学素子を含み、第１および第２の光学素子は、一方向に延在された、三角形状の断面を有する柱状体のプリズムレンズが多数配列し、レンズ面が反射部材の反射面と対向するとともに、プリズムレンズの稜線と、線状光源とが直交する関係にある。第３の光学素子は、光を拡散する機能を有し、第２の光学素子と第３の光学素子との間には、空間が形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を放射する線状光源と、
上記線状光源から放射された光を反射する反射面を有する反射部材と、
上記反射部材の反射面と対向配置され、上記線状光源から放射された光が入射する入射面を有する光学素子群と、
上記反射部材の反射面および上記光学素子群の入射面の間に形成され、上記線状光源が配置された端部を有する中空の導光空間と
を備え、
上記光学素子群は、上記導光空間の側から順次配置された、第１、第２および第３の光学素子を含み、
上記第１および第２の光学素子は、プリズムレンズが多数配列されたレンズ面を有し、
上記プリズムレンズは、一方向に延在された、三角形状の断面を有する柱状体であり、
上記レンズ面が上記反射部材の反射面と対向するとともに、上記プリズムレンズの稜線と、上記導光空間の端面に配置された線状光源とが直交する関係にあり、
上記第３の光学素子は、光を拡散する機能を有し、
上記第２の光学素子と上記第３の光学素子との間には、空間が形成されているバックライト。
【請求項２】
上記線状光源が、上記導光空間の端面に沿って直線状に配置された多数の発光ダイオードである請求項１記載のバックライト。
【請求項３】
上記反射部材の反射面には、多数の拡散部が設けられている請求項１記載のバックライト。
【請求項４】
上記反射部材は、鏡面反射系の反射膜である請求項１記載のバックライト。
【請求項５】
上記プリズムの頂部の角度は、ほぼ９０度である請求項１記載のバックライト。
【請求項６】
上記プリズムレンズは、一方向に延在された、両端部において三角形状の断面を有する柱状体であり、
上記柱状体の断面形状の湾曲は、該柱状体の両端部から中央部に向かうに従って緩やかになる請求項１記載のバックライト。
【請求項７】
光を放射する線状光源と、
上記線状光源から放射された光を反射する反射面を有する反射部材と、
上記反射部材の反射面と対向配置され、上記線状光源から放射された光が入射する入射面を有する光学素子群と、
上記反射部材の反射面および上記光学素子群の入射面の間に配置され、上記線状光源が配置された端面を有する導光部材と
を備え、
上記光学素子群は、上記導光空間の側から順次配置された、第１、第２および第３の光学素子を含み、
上記第１および第２の光学素子は、プリズムレンズが多数配列されたレンズ面を有し、
上記プリズムレンズは、一方向に延在された、三角形状の断面を有する柱状体であり、
上記レンズ面が上記反射部材の反射面と対向するとともに、上記プリズムレンズの稜線と、上記導光部材の端面に配置された線状光源とが直交する関係にあり、
上記第３の光学素子は、光を拡散する機能を有し、
上記第２の光学素子と上記第３の光学素子との間には、空間が形成されているバックライト。
【請求項８】
請求項１〜７記載のいずれか１項に記載されたバックライトを備える液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バックライト、およびそれを備える液晶表示装置に関する。詳しくは、エッジライト型のバックライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、自発光式の表示装置でないため、その背後にはバックライトが設けられている。バックライトの方式としては、種々の方式のものがあるが、ノート型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）用などの中型の液晶表示装置、および携帯電話用などの小型の液晶表示装置では、エッジライト型バックライトが広く採用されている。
【０００３】
エッジライト型バックライトは、発光面の背部側方の線状光源から発光面に平行な方向に光を導光し、この光を屈折、反射、および拡散させて発光面に導光する方式のバックライトである。従来、エッジライト型バックライトとしては、発光面の背部側方の線状光源から放射させた放射光を、導光板により発光面に平行な方向に導光する導光路方式が主流である。しかし、この導光路方式のバックライトは、導光板を用いるため、重量が大きく、液晶表示装置を搭載する電子機器の重量の増加を招いてしまう。そこで、エッジライト型バックライトとして、発光面の背部側方の線状光源から放射光を中空の導光空間で反射させて、発光面に平行な方向に光を導光する中空方式のバックライトが提案されている（例えば特許文献１、２参照）。
【０００４】
図１Ａは、従来の中空方式のエッジライト型バックライトの構成を示す断面図である。図１Ａに示すように、このエッジライト型バックライト１０１は、光学素子群１１０と、多数の点状光源１１１と、ボトムプレート１１２と、ミドルフレーム１１６とを備える。ボトムプレート１１２の反射面Ｓｒと、光学素子群１１０の入射面Ｓiとの間には、中空の導光空間１１２ａが形成されている。このミドルフレーム１１６上に液晶パネル１０２が設けられ、バックライト１０１から放射された光を液晶パネル１０２により制御することにより画像が表示される。多数の点状光源１１１は、線状に配置されて線状光源を形成する。光学素子群１１０は、所望とする特性に応じて選ばれた複数の光学素子からなる。一般的な構成の光学素子群１１０としては、プリズムシート１１３、拡散板１１４、および拡散シート１１５からなる光学素子群が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−８７６５８号公報
【０００６】
【特許文献２】特許第３５４９９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、図１Ａに示す構成を有するエッジライト型のバックライトでは、点状光源１１１からの液晶パネル方向（点状光源１１１の直上方向）に放射された光が表示面から漏れてしまう。この光漏れのため、図２に示すように、点状光源１１１の近傍となる液晶表示装置の額縁近傍に輝度ムラ（ホットスポットとも称される。）１２１が発生する。また、上述の光漏れにより、点状光源１１１からの放射光に損出が生じ、点状光源１１１からの放射光の利用効率が低下するという問題も招いてしまう。この対策としては、図１Ｂに示すように、点状光源１１１上に遮光部１１６ａを配置して光漏れを防ぐことが考えられる。しかし、このような技術を採用しても、遮光部１１６ａにより点状光源１１１からの放射光が吸収されるために、点状光源１１１からの放射光の利用効率の低下の問題を回避することは困難である。そこで、図１Ｃに示すように、遮光部１１６ａに反射板１１７を配置する技術が考えられる。しかし、反射板１１７を配置すると、反射板１１７が途切れたところで、額縁ムラが生じてしまう。
【０００８】
上述した額縁近傍の輝度ムラ、および光源からの放射光の利用効率の問題は、導光板を用いない中空方式のエッジライト型バックライトのみならず、導光板を用いる導光路方式のエッジライト型バックライトにおいても同様に生じる問題である。
【０００９】
したがって、この発明の目的は、額縁近傍の輝度ムラの発生を低減し、かつ、光源からの放射光の利用効率の低下を抑制することができるバックライト、およびそれを備える液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するために、第１の発明は、
光を放射する線状光源と、
線状光源から放射された光を反射する反射面を有する反射部材と、
反射部材の反射面と対向配置され、線状光源から放射された光が入射する入射面を有する光学素子群と、
反射部材の反射面および光学素子群の入射面の間に形成され、線状光源が配置された端部を有する中空の導光空間と
を備え、
光学素子群は、導光空間の側から順次配置された、第１、第２および第３の光学素子を含み、
第１および第２の光学素子は、プリズムレンズが多数配列されたレンズ面を有し、
プリズムレンズは、一方向に延在された、三角形状の断面を有する柱状体であり、
レンズ面が反射部材の反射面と対向するとともに、プリズムレンズの稜線と、導光空間の端面に配置された線状光源とが直交する関係にあり、
第３の光学素子は、光を拡散する機能を有し、
第２の光学素子と第３の光学素子との間には、空間が形成されているバックライトである。
【００１１】
第２の発明は、
光を放射する線状光源と、
線状光源から放射された光を反射する反射面を有する反射部材と、
反射部材の反射面と対向配置され、線状光源から放射された光が入射する入射面を有する光学素子群と、
反射部材の反射面および光学素子群の入射面の間に配置され、線状光源が配置された端面を有する導光部材と
を備え、
光学素子群は、導光空間の側から順次配置された、第１、第２および第３の光学素子を含み、
第１および第２の光学素子は、プリズムレンズが多数配列されたレンズ面を有し、
プリズムレンズは、一方向に延在された、三角形状の断面を有する柱状体であり、
レンズ面が反射部材の反射面と対向するとともに、プリズムレンズの稜線と、導光部材の端面に配置された線状光源とが直交する関係にあり、
第３の光学素子は、光を拡散する機能を有し、
第２の光学素子と第３の光学素子との間には、空間が形成されているバックライトである。
【００１２】
この発明において、第２の光学素子と第３の光学素子との間に形成される空間には、両者の対向面の少なくとも一方に設けられた微小突起により形成される微小空間も含まれる。ほぼ９０度には、９０度も含まれる。
第１、第２、および第３の光学素子は、シート状、または板状を有することが好ましい。なお、シートには、フィルムも含まれる。
【００１３】
第１および第２の発明では、プリズムレンズが多数配列されたレンズ面を有する第１、および第２の光学素子を、中空の導光空間上にレンズ面が導光空間の側となるように配置している。これにより、線状光源からの光を第１、および第２の光学素子により繰り返し屈折させ、第１、および第２の光学素子の裏面に対する光の入射角度を、第３の光学素子に近い第２の光学素子ほど大きくすることができる。したがって、第１、および第２の光学素子のうち第３の光学素子に近い第２の光学素子ほど、その裏面において多くの光を反射し、導光空間に向けて戻すことができる。すなわち、線状光源からの液晶パネル方向（線状光源の直上方向）に放射された光の漏れを低減できる。また、第１、および第２の光学素子の裏面において反射され、導光空間に戻された光は、反射部材の反射面により反射して再度利用することができる。
【００１４】
ここで、第１、および第２の光学素子の裏面とは、プリズムレンズが多数配列されたプリズム面とは反対側の面を意味する。また、第１、および第２の光学素子の裏面に対する光の入射角度とは、第１、および第２の光学素子の裏面の法線と、線状光源から放射され、該裏面に入射する光とのなす角度を意味する。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、この発明によれば、額縁近傍の輝度ムラの発生を低減し、かつ、線状光源からの放射光の利用効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１Ａ〜図１Ｃは、従来のバックライトの構成を示す断面図である。
【図２】図２は、従来のバックライトを用いたときに液晶表示装置の額縁近傍に発生する輝度ムラを示す上面図である。
【図３】図３は、この発明の第１の実施形態による液晶表示装置の一構成例を示す分解斜視図である。
【図４】図４は、この発明の第１の実施形態による液晶表示装置の端部を拡大して示す断面図である。
【図５】図５Ａは、１枚のプリズムシートを備える光学素子群の構成を示す斜視図である。図５Ｂは、２枚のプリズムシートを備える光学素子群の構成を示す斜視図である。
【図６】図６Ａは、図５Ａに示す光学素子群における放射光の経路を説明するための略線図である。図６Ｂは、図５Ｂに示す光学素子群における放射光の経路を説明するための略線図である。
【図７】図７は、この発明の第２の実施形態による液晶表示装置の一構成例を示す分解斜視図である。
【図８】図８は、この発明の第２の実施形態による液晶表示装置の端部を拡大して示す断面図である。
【図９】図９Ａは、この発明の第３の実施形態による液晶表示装置におけるプリズムシートのレンズ面を示す平面図である。図９Ｂは、図９Ａに示したＩ−Ｉ線に沿った断面図である。図９Ｃ〜図９Ｅは、図９Ａに示したII−II線に沿った断面図である。
【図１０】図１０は、実施例１および比較例１の液晶表示装置の輝度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態について図面を参照しながら以下の順序で説明する。
１．第１の実施形態（導光部が中空の導光空間である液晶表示装置の例：図３参照）
２．第２の実施形態（導光部が導光板である液晶表示装置の例：図７参照）
【００１８】
＜１．第１の実施形態＞
［１．１．液晶表示装置の構成］
図３は、この発明の第１の実施形態による液晶表示装置の一構成例を示す分解斜視図である。図４は、この発明の第１の実施形態による液晶表示装置の端部を拡大して示す断面図である。
【００１９】
図３に示すように、この液晶表示装置は、光を放射するバックライト１と、バックライト１から放射された光を時間的空間的に変調して画像を表示する液晶パネル２とを備える。液晶パネル２上には、表示窓３ａを有するフロントフレーム（額縁とも称される。）３が配置され、液晶パネルとバックライト１とが一体化される。
【００２０】
（液晶パネル）
液晶パネル２としては、例えば、ツイステッドネマチック（Twisted Nematic：ＴＮ）モード、スーパーツイステッドネマチック（Super Twisted Nematic：ＳＴＮ）モード、垂直配向（Vertically Aligned：ＶＡ）モード、水平配列（In-Plane Switching：ＩＰＳ）モード、光学補償ベンド配向（Optically Compensated Birefringence：ＯＣＢ）モード、強誘電性（Ferroelectric Liquid Crystal：ＦＬＣ）モード、高分子分散型液晶（Polymer Dispersed Liquid Crystal：ＰＤＬＣ）モード、相転移型ゲスト・ホスト（Phase Change Guest Host：ＰＣＧＨ）モードなどの表示モードのものを用いることができる。
【００２１】
（バックライト）
バックライト１は、いわゆるエッジライト型の中空式バックライトである。バックライト１は、多数の点状光源１１と、ボトムフレーム１２と、光学素子群１０と、ミドルフレーム１６、筐体１７とを備える。筐体１７は、一方の主面が開放され、他方の主面が閉鎖されたやや浅い箱状の形状を有し、多数の点状光源１１と、ボトムフレーム１２と、光学素子群１０と、ミドルフレーム１６とを収容する。ボトムフレーム１２は、光源から放射された放射光を反射する反射面Ｓｒを有し、光学素子群１０は、光源から放射された放射光が入射する入射面Ｓｉを有する。ボトムフレーム１２の反射面Ｓｒと光学素子群１０の入射面Ｓｉとの間には、中空の導光空間１２ａが形成されている。
【００２２】
（光源）
多数の点状光源１１が、導光空間１２ａの一端部または両端部に直線状に配置されて線状光源を形成する。点状光源１１としては、有機エレクトロルミネッセンス（Organic ElectroLuminescence：ＯＥＬ）、無機エレクトロルミネッセンス（ＩＥＬ：Inorganic ElectroLuminescence）、発光ダイオード(Light Emitting Diode：ＬＥＤ)などが挙げられる。なお、光源は点状光源１１に限定されるものではなく、直線状に配置された多数の点状光源１１に代えて、冷陰極蛍光管（Cold Cathode Fluorescent Lamp：ＣＣＦＬ）、熱陰極蛍光管（Hot Cathode Fluorescent Lamp：ＨＣＦＬ）などの線状光源を用いるようにしてもよい。
【００２３】
（ボトムフレーム）
ボトムフレーム１２は、上述したように、光学素子群１０と対向する側の面に反射面Ｓｒを有し、この反射面Ｓｒにより、点状光源１１から放射された光が反射される。ここで、ボトムフレーム１２の反射面Ｓｒ、および光学素子群１０により１回または２回以上反射された光も、点状光源１１から放射された光と称する。
【００２４】
反射面Ｓｒには、例えば、反射シート（反射部材）を用いることができる。反射シートは、点状光源１１から放射された光の一部を拡散や反射などすることにより、光の利用効率を高めるためのものである。反射シート（反射膜）としては、例えば、拡散反射（白色）系の反射シート、鏡面反射系の反射シートなどを挙げることができることができ、鏡面反射系の反射シートが好ましい。鏡面反射系の反射シートを用いると、線状光源から出射した光がプリズムシート１３の面内方向に入射し、プリズムシート１３の表面及び裏面で反射を繰り返し、プリズムシート１３から拡散板１４へ光が出射しづらく、導光空間１２ａおよびプリズムシート１３の内部で光が反射を繰り返す。これにより、線状光源からの液晶パネル方向（線状光源の直上方向）に放射された光の漏れを低減できる。また、プリズムシート１３の裏面において反射され、導光空間１２ａに戻された光は、反射シートなどの反射部材の反射面Ｓｒにより反射して再度利用することができ、結果として輝度が向上する。拡散反射系の反射シートとしては、例えば、白色ポリエステルフィルム、界面多重反射シート（例えば超白色ポリエステルフィルムなど）を用いることができる。鏡面反射系の反射シートとしては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）薄膜フィルム、銀（Ａｇ）薄膜フィルムなどの金属薄膜フィルムを用いることができる。
【００２５】
さらに、反射シートの表面には、光を散乱するための多数の拡散部であるドットパターンを形成することが好ましい。これらのドットパターンを形成することで、線状光源からの光がプリズムシート１３の厚み方向に入射するので、プリズムシート１３から拡散板１４へと光を効率よく出射させることができるからである。また、ドットパターンの密度は画面内で調整することが好ましい。例えば、線状光源側を疎に、線状光源から離れれば離れるほど密にすることが好ましい。このようにすることで、画面内の輝度を均一に調整することが可能になるからである。
【００２６】
（光学素子群）
光学素子群１０は、導光空間１２ａの側から順次配置された、２枚のプリズムシート（第１、および２の光学素子）１３、および拡散板（第３の光学素子）１４を含んでいる。すなわち、拡散板１４が液晶パネル２の側に配置され、２枚のプリズムシート１３が反射面Ｓｒの側に配置される。なお、プリズムシート１３の枚数は２枚に限定されるものではなく、所望とする特性に応じてプリズムシート１３の枚数を３枚以上とすることも可能である。また、光学素子群１０が、光学特性向上の観点から、拡散板１４と液晶パネル２との間に配置された１または２以上の光学素子１５をさらに備えるようにしてもよい。
【００２７】
２枚のプリズムシート１３のうち拡散板１４側に配置されるプリズムシート１３と、拡散板１４との間には空間が形成されている。このように空間を形成することで、両者を密着させた場合に比してプリズムシート１３の裏面を境界面とする屈折率差を大きくし、点状光源１１から放射された光の反射率を向上することができるからである。この空間は、プリズムシート１３および拡散板１４の対向面の少なくとも一方に設けられた微小突起により形成される微小空間であってもよい。微小突起は、光の拡散または貼り付き防止などを目的とするものであり、その算術平均粗さＲａは、例えば０．０１μｍ以上５μｍ以下である。
【００２８】
なお、光学素子群１０が、光学特性向上の観点から、２枚のプリズムシート１３と拡散板１４との間に配置された１または２以上の光学素子をさらに備えるようにしてもよい（図示せず）。この場合、この１または２以上の光学素子と、２枚のプリズムシート１３との間に空間を形成することが好ましい。このように両者の間に空間を形成することで、両者を密着させた場合に比してプリズムシート１３の裏面を境界面とする屈折率差を大きくし、点状光源１１から放射された光の反射率を向上することができるからである。
【００２９】
プリズムシート１３は、プリズムレンズが多数配列されたレンズ面を有する。プリズムレンズは、一様な断面形状を保持するようにして一方向に延在された、三角形状の断面を有する柱状体である。プリズムレンズの断面の三角形状は、二等辺三角形状、または正三角形状であることが好ましい。プリズムレンズの頂角は、ほぼ９０度に設定することが好ましい。ほぼ９０度に設定すると、プリズムシート１３の面内方向に入射した光が、拡散板１４側に出射しにくいからである。
【００３０】
また、プリズムレンズの断面が三角形状である場合には、頂部に実質的に曲率を有していない理想的な三角形状であることが、正面輝度向上の観点から望ましい。このような理想的な三角形状のプリズムレンズを得るには、例えば、ラミネート転写法を用いるとよい。すなわち、予め用意されたロール状などの基材フィルムを原盤ロールとニップロールの間に供給し、原盤ロールの形状を転写することにより、理想的な三角形状を得ることができる。
【００３１】
また、プリズムシート１３のレンズ面はボトムフレーム１２の反射面Ｓｒと対向するとともに、プリズムシート１３のプリズムレンズの稜線と、導光空間１２ａの端部に線状に配置された多数の点状光源１１の列とが直交する関係にある。このようにすることで、プリズムシート１３の面内方向に入射した光が、拡散板１４側に出射しにくいからである。すなわち、プリズムシート１３の稜線方向に光を導波させることができるからである。プリズムシート１３の屈折率は、１．５以上であることが好ましい。１．５未満であると、拡散板１４側に出射する光が増えてしまう傾向がある。
【００３２】
（拡散板）
拡散板１４は、多数の点状光源１１からの放射された放射光を拡散し、輝度を均一にする機能を有する。拡散板１４としては、例えば、光を拡散するための凹凸構造体を表面に備える拡散板、拡散板１４の主構成材料とは屈折率の異なる微粒子などを含有する拡散板、または上記凹凸構造体、および微粒子を組み合わせた拡散板などを用いることができる。微粒子としては、例えば有機フィラーおよび無機フィラーの少なくとも１種を用いることができる。また、微粒子としては、例えば、中空微粒子、多孔質微粒子を用いることもできる。また、凹凸構造体および／または微粒子を含む樹脂層は、例えば、拡散板１４の放射面に設けられる。
【００３３】
（その他の光学素子）
拡散板１４と液晶パネル２との間に配置される光学素子１５としては、例えば、拡散シート、反射型偏光子、プリズムシートなどが挙げられる。なお、２以上の光学素子１５を配置する場合には、異なる種類の光学素子１５を組み合わせて用いるようにしてもよい。
【００３４】
［１．２．光学素子群の作用］
図５Ａは、１枚のプリズムシートを備える光学素子群の構成例を示す斜視図である。図５Ｂは、２枚のプリズムシートを備える光学素子群の構成例を示す斜視図である。
以下、１枚のプリズムシートを備える光学素子群１０（図５Ａ）の作用と、２枚のプリズムシートを備える光学素子群２０（図５Ｂ）の作用とを比較して説明する。
【００３５】
まず、図６Ａを参照して、１枚のプリズムシート１３を備える光学素子群２０（図５Ａ）の作用について説明する。
まず、点状光源１１からほぼ直上の方向に放射された光は、ある角度でプリズムシート１３の傾斜面に入射する。傾斜面に入射した光のうち一部の光は傾斜面にて反射され、残りの光がプリズムシート内に入り込み、透過光を形成する。その際、透過光は屈折し、傾斜面で立ち上がるように折れ曲がる。次に、透過光は、プリズムシート１３の裏面に入射するが、この入射光の多くは裏面にて反射されず、透過して拡散板１４へ放射される。これは、裏面に対する光の入射角度θ（裏面に対する入射光と裏面の法線とのなす角度）が小さいためである。
【００３６】
以上の説明のようにして、点状光源１１からほぼ直上の方向に放射された光のうち、その多くがプリズムシート１３を透過して、拡散板１４にて拡散される。したがって、点状光源１１のほぼ直上の位置に対応する液晶パネルの辺部の近傍における輝度が高くなる。すなわち、液晶パネルの辺部の近傍に輝度ムラ（ホットスポット）が生じる。
【００３７】
次に、図６Ｂを参照して、２枚のプリズムシート１３を備える光学素子群１０（図５Ｂ）の作用について説明する。
まず、点状光源１１からほぼ直上の方向に放射された光の多くは、上述の光学素子群２０の場合と同様に、導光空間１２ａ側に配置されたプリズムシート１３を透過する。次に、このプリズムシート１３を透過した光は、拡散板１４側に配置されたプリズムシート１３の傾斜面に入射する。傾斜面に入射した光のうち一部の光は傾斜面にて反射され、残りの光がプリズムシート内に入り込み、透過光を形成する。その際、透過光は屈折し、傾斜面で立ち上がるように折れ曲がる。次に、透過光は、プリズムシート１３の裏面に入射するが、この入射光の多くは裏面にて反射され、導光空間に向かって戻される。これは、拡散板１４側となるプリズムシート１３の裏面に対する光の入射角度θ1（裏面に対する入射光と裏面の法線とのなす角度）が、導光空間１２ａ側となるプリズムシート１３の裏面に対する光の入射角度θ2よりも大きいためである。
【００３８】
以上の説明のようにして、２枚のプリズムシート１３を導光空間上に配置した場合には、点状光源１１からほぼ直上の方向に放射された光が、１枚のプリズムシート１３を導光空間上に配置した場合に比べて、より多くプリズムシート１３により反射され、導光空間１２ａに戻される。したがって、２枚以上のプリズムシート１３を導光空間１２ａ上に配置した場合には、点状光源１１のほぼ直上の位置に対応する液晶パネルの辺部の近傍における輝度を、１枚のプリズムシート１３を配置した場合に比して低くできる。すなわち、液晶パネルの辺部の近傍に生じる輝度ムラ（ホットスポット）を低減できる。
【００３９】
＜２．第２の実施形態＞
図７は、この発明の第２の実施形態による液晶表示装置の一構成例を示す分解斜視図である。図８は、この発明の第２の実施形態による液晶表示装置の端部を拡大して示す断面図である。なお、上述の第１の実施形態と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４０】
この発明の第２の実施形態は、中空の導光空間１２ａに代えて、導光板１８を備える点において、第１の実施形態とは異なっている。導光板１８としては、例えば、平板状、テーパ形状、楔形形状のものが挙げられる。導光板１８がテーパ形状または楔形形状のものである場合、厚さの厚い一端側の端面に多数の点状光源１１が配置される。導光板１８の材料としては、例えば、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、シクロオレフィン系樹脂（たとえば、ゼオノア（登録商標）など）などの透明プラスチックを用いることができる。導光板１８の主面のうち、ボトムフレーム１２の反射面と対向する主面（裏面）には、光を散乱するための多数の拡散部であるドットパターンを形成することが好ましい。このドットパターンは、例えば、ドット印刷、射出成形などにより形成される。
【００４１】
＜３．第３の実施形態＞
図９Ａは、この発明の第３の実施形態による液晶表示装置におけるプリズムシートのレンズ面を示す平面図である。図９Ｂは、図９Ａに示したＩ−Ｉ線に沿った断面図である。図９Ｃ〜図９Ｅは、図９Ａに示したII−II線に沿った断面図である。この発明の第３の実施形態は、プリズムシート１３のプリズムレンズの断面形状が、プリズムレンズのレンズ両端部と中央部とで異なっている点において、第１の実施形態とは異なっている。なお、プリズムシート１３以外の構成は、上述の第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００４２】
プリズムレンズは、一方向に延在された柱状体であり、その断面形状の湾曲は、プリズムレンズの両端部から中央部に向かうに従って緩やかになる。すなわち、プリズムレンズの断面形状の湾曲は、線状光源から離される従って緩やかになる。具体的には例えば、両端部におけるプリズムレンズの断面形状は三角形状であるのに対して（図１０Ｂ参照）、中央部におけるプリズムレンズの断面形状はレンチキュラー形状（図１０Ｃ参照）、頂部に曲率Ｒが付されたプリズム形状（図１０Ｄ参照）、または平面形状（図１０Ｅ参照）である。両端部における三角形状断面の頂部角度は、例えば、ほぼ９０度に設定されている。すなわち、両端部の断面形状は、頂部に実質的に曲率を有していない理想的な三角形状である。ここで、プリズムレンズの断面形状とは、プリズムレンズの稜線に垂直な断面形状である。また、レンチキュラー形状とは、凸部の稜線に垂直な断面形状が円弧状またはほぼ円弧状、もしくは楕円弧状またはほぼ楕円弧の一部となっているものをいう。
【００４３】
第３の実施形態では、プリズムシート１３におけるプリズムレンズの断面形状の湾曲を、プリズムレンズの両端部から中央部に向かうに従って緩やかにしているので、輝度ムラ（均一性）を改善しつつ、全体の輝度を向上させることができる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例によりこの発明を具体的に説明するが、この発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００４５】
（実施例１）
まず、光学素子群を構成する光学素子として、以下に示す２枚のプリズシート、拡散板、拡散シートを準備した。
プリズムシート（ソニー株式会社製、商品名：ＬＩＦ）：断面が二等辺三角形状を有する柱状のプリズムレンズ、頂角９０度、屈折率１．５９
拡散板（帝人化成（株）社製、商品名：パンライトシート）
拡散シート（恵和（株）社製、商品名：ＢＳ９１２）
【００４６】
次に、図１に示す構成を有する液晶表示装置を、準備した光学素子を用いて組み立てた。
なお、反射シート、ＬＥＤ（光源）および液晶パネルとしては、以下のものを用いた。
反射シート（株式会社ツジデン社製、商品名：ＲＦ５５ＭＧＲ）
【００４７】
（比較例１）
光学素子群におけるプリズムレンズの枚数を１枚にする以外は、実施例１と同様にして液晶パネルを組み立てた。
【００４８】
（輝度均一性の評価）
まず、実施例１および比較例１の液晶表示装置のバックライトを点灯し、額縁近傍に輝度ムラが発生しているか否かを目視により判断した。その結果、実施例１の液晶表示装置では、比較例１の液晶表示装置に比して、液晶表示装置の長辺側の額縁近傍における輝度ムラが低減されていることがわかった。
【００４９】
次に、液晶表示装置の垂直方向の輝度分布を、輝度分布測定装置（Radiant Imaging,Inc.製、商品名：Prometrics1200）を用いて測定した。その結果を図１０に示す。
図１０から、実施例１の液晶表示装置では、比較例１の液晶表示装置に比して、長辺側の額縁近傍における輝度の上昇が低減されていることがわかる。
【００５０】
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【００５１】
例えば、上述の実施形態において挙げた構成、方法、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、形状、材料および数値などを用いてもよい。
【００５２】
また、上述の実施形態において、各光学素子同士を互いに接合することで一体化してもよい。例えば、拡散板と、２以上のプリズムシートすべてを一体化してもよいし、これらのうちの少なくとも２つの光学素子を一体化してもよい。なお、拡散板と、拡散板側のプリズムシートを接合する場合には、両者の間に空間が形成されるようにする。
【００５３】
また、上述の実施形態の各構成は、この発明の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
【００５４】
また、上述の実施形態において、２枚のプリズムシート（第１、および第２の光学素子）のうち拡散板（第３の光学素子）側に配置されるプリズムシートと、拡散板との間に空間を形成せず、両者を密着させるようにしてもよい。この場合、プリズムシートと拡散板との屈折率差が大きくなるように、両者の材料を適宜選択することが好ましい。
【００５５】
また、上述の実施形態では、光学素子群が、２枚のプリズムシートを反射部材の反射面側に備える構成を例として説明したが、２枚のプリズムシートに代えて、三次元形状を有するレンズ体が一主面に多数配列されたレンズシートを、１枚または複数枚備える構成としてもよい。この場合、レンズ体が配列された一主面（レンズ面）が反射部材の反射面に対向するようにレンズシートが配置される。
【符号の説明】
【００５６】
１    バックライト
２    液晶パネル
３    フロントフレーム（額縁）
１０    光学素子群
１１    点状光源
１２    ボトムフレーム
１２ａ    導光空間
１３    プリズムシート（第１または第２の光学素子）
１４    拡散板（第３の光学素子）
１５    光学素子
１６    ミドルフレーム
１７    筐体
１８    導光板
Ｓｒ    反射面
Ｓｉ    入射面
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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