面状照明装置、及びそれを用いた表示装置
【課題】被照明体である表示パネルの画面上に黒線が視認される現象を抑制し、優れた表示品位を達成可能な面状照明装置及びそれを用いた表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】表示パネル３０を照明するための面状照明装置１０は、導光板１２の互いに対向する２つの入光面１３、１５に沿って配置され、交互に点灯される第１及び第２の光源１７、１８と、導光板１２の一主面である出射面１９側に配置される両面プリズムシート１４とを備えるとともに、両面プリズムシート１４と表示パネル３０との間に、両面プリズムシート１４からの出射光の配光分布における正面輝度の最大輝度に対する割合を増大させるための、拡散シート２２が配置されており、面状照明装置１０と表示パネル３０とから表示装置１が構成される。
【課題を解決するための手段】表示パネル３０を照明するための面状照明装置１０は、導光板１２の互いに対向する２つの入光面１３、１５に沿って配置され、交互に点灯される第１及び第２の光源１７、１８と、導光板１２の一主面である出射面１９側に配置される両面プリズムシート１４とを備えるとともに、両面プリズムシート１４と表示パネル３０との間に、両面プリズムシート１４からの出射光の配光分布における正面輝度の最大輝度に対する割合を増大させるための、拡散シート２２が配置されており、面状照明装置１０と表示パネル３０とから表示装置１が構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置のバックライト、特に、裸眼３Ｄ表示システムに用いられる液晶表示装置用のバックライトとして好適な面状照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、観察者が、眼鏡等の専用の器具を使用することなく、立体（３Ｄ）画像を視認することが可能な裸眼３Ｄ表示装置が注目されている。従来、このような裸眼３Ｄ表示装置において、液晶パネルに表示される左眼用画像及び右眼用画像を、バックライトからの照明光の配光制御によって、それぞれ左眼のみ及び右眼のみに供給し、それによって、裸眼３Ｄ表示を実現する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような表示装置１１０は、図３に示すように、液晶パネル１２０、液晶パネル１２０に光を供給するバックライト１３０、液晶パネル１２０とバックライト１３０との間に配置された両面プリズムシート１４０を含む。バックライト１３０は、導光板１２５と、導光板１２５の第１の光入力面１３１に配置された右眼用画像固体光源１３２と、第２の光入力面１３３に配置された左眼用画像固体光源１３４を含む。また、導光板１２５の裏面１３６には、その全面に光路変更手段としてリニアプリズムが形成されている。
【０００４】
両面プリズムシート１４０は、導光板１２５の光出力面１３５側の面に、第１、第２の光入力面１３１、１３３と略平行に延びる三角プリズム列を備え、液晶パネル１２０側の面に、第１、第２の光入力面１３１、１３３と略平行に延びる円筒レンズ列を備えており、この構成をもって、第１の光入力面１３１から導光板１２５に入射して光出力面１３５から出射した光の方向を、観察者の右眼１０１ｂ方向に変換し、第２の光入力面１３３から導光板１２５に入射して光出力面１３５から出射した光の方向を、観察者の左眼１０１ａ方向に変換するように機能する。
【０００５】
そして、表示装置１１０は、液晶パネル１２０に右眼用画像と左眼用画像を交互に表示するとともに、右眼用画像の表示時には、右眼用画像固体光源１３２を点灯（同時に、左眼用画像固体光源１３４を消灯）し、左眼用画像の表示時には、左眼用画像固体光源１３４を点灯（同時に、右眼用画像固体光源１３２を消灯）することによって、観察者の右眼１０１ｂ及び左眼１０１ａに、それぞれ右眼用画像及び左眼用画像を選択的に供給するものである。尚、表示システム１１０は、このような動作を可能にするための同期駆動素子１５０及び画像ソース１６０を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１０−５４１０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、本発明者等の研究により、図３に示す表示装置１１０のような裸眼３Ｄ表示装置には、画面に対する視覚者の視点が移動すると、両面プリズムシートに形成されたプリズム列の稜線に平行な黒線が、画面上を移動するように視認される現象が発生するという問題があることが分かった。特に、このような裸眼３Ｄ表示装置をポータブルゲーム機器や携帯情報端末等の携帯型電子機器の表示装置として用いた場合、視覚者の手に保持された電子機器の揺れ（平行移動及び回転）によって、画面に対する視覚者の視点の移動が助長されるため、このような黒線の視認を抑制することは、画像の表示品位を向上させる上で重要な課題となる。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑み、被照明体である表示パネルの画面上に黒線が視認される現象を抑制し、優れた表示品位を達成可能な面状照明装置及びそれを用いた表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、さらに他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【００１０】
（１）表示パネルを照明するための面状照明装置において、互いに対向する２つの側端面をそれぞれ入光面とし、互いに対向する２つの主面のいずれか一方を出射面とする導光板と、該導光板の２つの入光面に沿ってそれぞれ配置され、交互に点灯される第１及び第２の光源と、前記導光板の出射面側に配置される両面プリズムシートとを備え、前記両面プリズムシートと前記表示パネルとの間に、拡散シートが配置されていることを特徴とする面状照明装置（請求項１）。
【００１１】
本項に記載の面状照明装置によれば、面状照明装置の被照明体である表示パネルの視覚者の視点が画面に対して移動した場合に、画面上に黒線が視認される現象が抑制され、本項に記載の面状照明装置を使用した表示装置において、その表示パネルに表示される画像の表示品位を向上させることが可能となる。
【００１２】
（２）（１）項に記載の面状照明装置において、前記第１及び第２の光源をそれぞれ独立に点灯させたときの、前記拡散シートからの出射光の配光分布における前記拡散シートの前記表示パネル側の主面の法線方向の輝度の、前記配光分布における最大輝度に対する割合の和は、８０％以上であることを特徴とする面状照明装置（請求項２）。
【００１３】
本項に記載の面状照明装置において、好ましくは、前記第１及び第２の光源をそれぞれ独立に点灯させたときの、前記拡散シートからの出射項の配光分布における前記拡散シートの前記表示パネル側の主面の法線方向の輝度の、前記配光分布における最大輝度に対する割合は、それぞれ４０％以上である。
【００１４】
（３）（１）項に記載の面状照明装置において、前記拡散シートのヘイズ値は２％以上であることを特徴とする面状照明装置（請求項３）。
【００１５】
（２）及び（３）項に記載の面状照明装置によれば、上記黒線が視認される現象を、より効果的に抑制することが可能となる。
【００１６】
（４）（１）から（３）のいずれか１項に記載の面状照明装置において、前記拡散シートのヘイズ値は１０％以下であることを特徴とする面状照明装置（請求項４）。
【００１７】
本項に記載の面状照明装置によれば、面状照明装置のクロストーク特性を良好に維持しつつ、上記黒線が視認される現象を抑制することが可能となる。
【００１８】
（５）（１）から（４）のいずれか１項に記載の面状照明装置において、前記両面プリズムシートは、１方向に延びるプリズムを備えており、前記拡散シートは、前記プリズムが延びる方向と直交する方向に光を拡散し、かつ、前記プリズムが延びる方向には光を拡散させないように構成されていることを特徴とする面状照明装置（請求項５）。
【００１９】
本項に記載の面状照明装置によれば、上記黒線が視認される現象を抑制するために必要なヘイズ値の下限が低減し、かつ、クロストーク特性を良好に維持するために必要なヘイズ値の上限が増大することにより、本発明に係る面状照明装置に適用可能な拡散シートのヘイズ値の範囲を、拡大することが可能となる。
【００２０】
（６）（１）から（５）のいずれか１項に記載の面状照明装置と、表示パネルとを備えた表示装置（請求項６）。
本項に記載の表示装置によれば、面状照明装置の被照明体である表示パネルの視覚者の視点が画面に対して移動した場合に、画面上に黒線が視認される現象が抑制されるため、表示パネルに表示される画像の表示品位を向上させることが可能となる。
【００２１】
（７）（６）項に記載の表示装置において、前記拡散シートは、前記表示パネルの裏面に固着されていることを特徴とする表示装置（請求項７）。
本項に記載の表示装置によれば、拡散シートと表示パネルとの間に空気層が介在しないことにより、拡散シートと空気層との界面、及び、表示パネルと空気層との界面における反射損失を低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る面状照明装置は、以上のように構成したことにより、表示パネルの画面上に黒線が視認される現象を発生させることなく、優れた表示品位を達成可能な面状照明装置及びそれを用いた表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態における表示装置の要部を分解して示す斜視図である。
【図２】図１に示す表示装置で使用される面状照明装置において、両面プリズムシートからの出射光の輝度角分布の典型的な例を示すグラフである。
【図３】従来の裸眼３D表示装置の一例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。尚、面状照明装置の全体または部分を示す各図は、いずれも説明のために特徴を強調して示す模式図であって、図示された各部分の相対的な寸法は、必ずしも実際の縮尺を反映するものではない。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態における表示装置１の要部を示す斜視図である。
図１に示す表示装置１は、表示パネル３０と、表示パネル３０を照明するための面状照明装置１０とを備えており、面状照明装置１０は、導光板１２と、点状光源１７、１８とを備えるサイドライト型の面状照明装置である。導光板１２は、メタクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透明樹脂材料を成形してなる平板状の導光体であり、導光板１２の対向する２つの側端面（以下、入光面ともいう）１３、１５に沿って、第１及び第２の光源１７、１８が配置されている。本実施形態において、第１及び第２の光源１７、１８のそれぞれは、入光面１３、１５の長手方向に沿って配列された複数の発光ダイオードからなる。
【００２６】
また、本実施形態において、表示パネル３０は、典型的には、透過型の液晶表示パネルからなり、この場合、面状照明装置１０は、表示パネル３０のバックライトとして、表示パネルの背面３４側に配置されている。表示パネル３０は、視覚者が表示パネル３０の表面３２側から画面を臨むように構成されており、面状照明装置１０からの出射光が、表示パネル３０の背面３４側から、図示を省略する表示領域（画面）を通過して表面３２側に供給されることにより、視覚者に画像が視認される。
【００２７】
表示装置１において、面状照明装置１０の第１及び第２の光源１７、１８からそれぞれ入光面１３、１５を通じて導光板１２へと入射した光は、導光板１２の一主面である出射面１９と出射面１９とは反対側の面（以下、裏面ともいう）２０との間で全反射を繰返しつつ、それぞれ対向する入光面１５、１３側へ向けて伝播し、その過程で、裏面２０に設けられた光路変更手段（図示は省略する）によって、裏面２０に入射した光の一部が反射され、臨界角以下の入射角でもって出射面１９に到達することにより、伝播光が出射面１９からの出射光として均一に取り出される。
【００２８】
ここで、以下の説明において、導光板１２の入光面１３、１５の一方から他方に向かう方向（図１において、紙面左右方向）を導光方向という。導光板１２において、入光面１３、１５は互いに平行に対向する平面であるため、この場合、導光方向は、入光面１３、１５に直交する方向ともいえる。
【００２９】
表示装置１において、面状照明装置１０の導光板１２の出射面１９側には、両面プリズムシート１４が配置されている。この両面プリズムシート１４は、例えば、図３に示す両面プリズムシート１４０と同様の構成を備えるものである。但し、本発明は、両面プリズムシート１４の構成によって限定されるものではなく、導光方向に直交する方向に延びるプリズムを備えて、両面プリズムシート１４０と同様の機能を果たす限り、そのプリズム形状の詳細等は、任意の適切な構成とすることができる。
【００３０】
さらに、面状照明装置１０では、両面プリズムシート１４と面状照明装置１０の被照明体である表示パネル３０との間に、拡散シート２２が配置されている。本実施形態において、拡散シート２２は、好ましくは、そのヘイズ値（全透過光に対する拡散透過光の割合）が２％以上かつ１０％以下となるように構成されているものである。
【００３１】
尚、面状照明装置１０の導光板１２の裏面２０側には、光学シート１６が配置されている。この光学シート１６は、反射シート（例えば、反射率９８％以上）であってもよく、あるいは、光吸収部材を含んでなり、これによって、光学シート１６に入射した光の反射（ひいては、この反射光の導光板１２への入光）を防止するもの（例えば、反射率３０％以下）であってもよい。
【００３２】
表示装置１では、導光板１２の出射面１９からの出射光は、両面プリズムシート１４を透過してその拡散シート２２側の主面（以下、出射面ともいう）から出射し、次いで、拡散シート２２を透過してその表示パネル３０側の主面（同様に、以下、出射面ともいう）から出射した後、背面３４側から表示パネル３０に入射することになる。ここで、表示装置１において、導光板１２の出射面１９、両面プリズムシート１４の出射面、拡散シート２２の出射面、及び表示パネル３０の表面３２の各面の法線方向は共通（各面に垂直であって、かつ、導光板１２側から表示パネル３０側に向かう方向）であり、以下、この方向を正面方向ともいう。
【００３３】
以上のように構成された表示装置１は、第１及び第２の光源１７、１８を、次のように交互に点灯することによって、図３を参照して上述した表示装置１１０と同様な裸眼３Ｄ表示装置して機能する。例えば、第１の光源１７を右眼用光源、第２の光源１８を左眼用光源とした場合、表示装置１は、表示パネル３０に右眼用画像と左眼用画像とを高速に切替えつつ交互に表示し、その際、表示パネル３０における画像の切替えと同期して、右眼用画像表示時には、右眼用光源１７の点灯と左眼用光源１８の消灯を実施し、左眼用画像表示時には、右眼用光源１７の消灯と左眼用光源１８の点灯を実施する。これによって、視覚者の右眼及び左眼に、それぞれ右眼用画像及び左眼用画像が選択的に供給される。
尚、図示及び説明は省略するが、表示装置１は、表示パネル３０と第１及び第２の光源１７、１８のこのような同期駆動を実施するための任意の適切な駆動装置を備えるものである。
【００３４】
次に、図２を参照して、面状照明装置１２の両面プリズムシート１４からの出射光の配光分布と、それに関連して、画面上に黒線が視認される現象が発生するメカニズムについて説明する。
図２は、左眼用光源１８を点灯し、かつ右眼用光源１７を消灯したとき（以下、左側点灯時という）、右眼用光源１７を点灯し、かつ、左眼用光源１８を消灯たとき（以下、右側点灯時という）、及び、左眼用光源１８と右眼用光源１７の両方を点灯したとき（以下、両側点灯時という）の３通りの場合について、両面プリズムシート１４の出射光の、出射面の正面方向を含みかつ導光方向に平行な平面における配光分布を示したグラフである。
【００３５】
図２において、横軸に示す極角は、上記平面内における正面方向からの角度であり、極角０°は正面方向、負の極角は正面方向からそれぞれの角度（の絶対値）分だけ左側（入光面１５側）に傾いた方向、正の極角は、正面方向からそれぞれの角度分だけ右側（入光面１３側)に傾いた方向を示す。
【００３６】
図２に示すように、左側点灯時の配光分布は、正面方向から左側に傾いた方向（約−５°方向）に最大輝度（約９９００［ｃｄ／ｍ２］）を取る分布となり、０°方向の輝度（以下、正面輝度ともいう）は、最大輝度の３分の１程度（約３５００［ｃｄ／ｍ２］にまで落ち込んでいる。右側点灯時の配光分布は、左側点灯時の配光分布と、正面方向に対して略左右対称な分布となり、両側点灯時には、左側点灯時の配光分布と右側点灯時の配光分布とが重畳された双峰性の配光分布となる。
【００３７】
ここで、図３に示すような従来の表示装置１１０においても、その両面プリズムシート１４０からの出射光の配光分布は、図２に示すよう配光分布と同様のものである。そして、従来の表示装置１１０では、両面プリズムシート１４０からの出射光が、その配光分布を保ったまま液晶パネル１２０を透過して、液晶パネル１２０から出射される。この際、表示装置１１０の動作時には、左側点灯時と右側点灯時の配光分布が高速で切り替わるため、視覚者は、両側点灯時の配光分布に従って、画面の明るさを認識することになる。
【００３８】
表示装置１１０では、液晶パネル１２０からの出射光が、このような配向分布を有することにより、上述したような左眼用画像及び右眼用画像の、それぞれ左眼及び右眼への選択的供給が行われるものの、液晶パネル１２０の画面に対する視覚者の視点が、設計上許容される範囲を超えてずれた場合、視点の位置に応じた画面上の特定箇所が視覚者の左眼及び／または右眼に対して正面方向を向くような角度で、視覚者が画面を臨むような状況も発生し得る。
【００３９】
そして、視覚者によって認識される双峰性の配光分布では、図２に示すように、最大輝度を取る２方向の間の正面方向において輝度が極小値を取ることになり、２つの最大輝度方向から正面方向に向かって急峻に輝度が落ち込んでいる。
したがって、視覚者の視点が設計上許容される範囲を超えてずれた場合には、画面上の上記特定箇所を通る線状領域が、隣接する領域と比較して極端に輝度が低いことにより暗部（黒線）として視覚者に認識され、また、この黒線は、視覚者の視点の移動に伴う上記特定箇所の位置の変化に応じて、画面上を移動するように認識されることが考えられる。
【００４０】
本発明者等は、画面上に黒線が視認される現象の発生メカニズムに関するこのような知見に基づいて鋭意研究の結果、表示装置１のように、表示パネル３０と両面プリズムシート１４との間に拡散シート２２を配置することにより、画面上に黒線が視認される現象を効果的に抑制可能であることを見出したものである。
【００４１】
これは、拡散シート２２からの出射光の配光分布では、透過光の一部を拡散させる拡散シート２２の作用によって、両面プリズムシート１４からの出射光の配光分布と比較して、視覚者に認識される双峰性の配光分布において、最大輝度と正面輝度の差が小さくなり、また、最大輝度から正面輝度への落ち込みの急峻性も緩和されるため、視覚者の視点が画面に対して移動した場合でも、上記特定箇所が暗部として認識され難くなるためであると考えられる。但し、拡散シート２２を配置した構成では、その拡散作用のクロストークへの影響について考慮することも重要であり、以下、本実施形態における表示装置１の作用効果を、拡散シート２２のクロストークへの影響とともに、実測例に基づいて説明する。
【００４２】
【表１】
【００４３】
上表は、それぞれ異なるヘイズ値（全透過光に対する拡散透過光の割合）を有する拡散シート２２を配置した表示装置のサンプルを使用して、拡散シート２２からの出射光の、出射面の正面方向を含みかつ導光方向に平行な平面内の配光分布において、その比正面輝度とクロストークとを測定した結果を示す表である。
但し、上表において、サンプルＳ１（ヘイズ値：０％）は、拡散シート２２が配置されていない従来の表示装置に相当し、サンプルＳ２〜Ｓ７が、拡散シート２２が配置された表示装置１の構成例である。
【００４４】
上表に示す比正面輝度は、右眼用光源１７及び左眼用光源１８をそれぞれ独立に点灯したときの、それぞれの配光分布における最大輝度に対する正面輝度の割合の和であり、具体的には、
比正面輝度［％］＝［｛（右側点灯時正面輝度／右側点灯時最大輝度）＋（左側点灯時正面輝度／左側点灯時最大輝度）｝］×１００
により定義されている。この比正面輝度は、表示装置１の実際の使用時において、右眼用光源１７及び左眼用光源１８を高速に切替えつつ交互に点灯した際に視覚者に認識される双峰性の配光分布の、最大輝度に対する正面輝度の割合に相当する。
【００４５】
また、３Ｄ表示システムにおいて、クロストークとは、右眼用画像と左眼用画像の分離が完全には行われず、右眼用光源１７からの光の一部が左眼に供給され、また、左眼用光源１８からの光の一部が右眼に供給される現象をいい、これが増大すれば、３Ｄ表示から立体感が失われて、３Ｄ表示画像の表示品位を損なう要因となるものである。
【００４６】
上表では、このようなクロストークを、
クロストーク［％］＝［｛（左側点灯時右眼輝度／右側点灯時右眼輝度）＋（右側点灯時左眼輝度／左側灯時左眼輝度）｝／２］×１００
により定義した。
但し、左側点灯時左眼輝度は、左側点灯時の左眼方向（最大輝度方向）の輝度、右側点灯時左眼輝度は、右側点灯時の同方向の輝度である。同様に、右側点灯時右眼輝度は、右側点灯時の右眼方向（最大輝度方向）の輝度、左側点灯時右眼輝度は、左側点灯時の同方向の輝度である。
【００４７】
本発明者等は、サンプルＳ１〜Ｓ７を用いた測定及び観察により、拡散シート２２を配置した場合（サンプルＳ２〜Ｓ７）には、配置しない場合（サンプルＳ１）よりも比正面輝度が大きく、拡散シート２２を用いたサンプルＳ２〜Ｓ７では、拡散シート２２を用いていないサンプルＳ１と比較して、画面上に黒線が視認される現象が抑制されることを確認した。
【００４８】
さらに、拡散シート２２を用いたサンプルＳ２〜Ｓ７の比較によれば、比正面輝度は、上表に示すように、拡散シート２２のヘイズ値が増大するにつれて増大し、それに伴って、画面上に黒線が視認される現象の抑制効果が向上することも確認された。
特に、比正面輝度を８０％以上（サンプルＳ３〜Ｓ７）とすることによって、仮に黒線が視認される場合でも、その見え方を、表示装置１の使用に際してほぼ無視し得る程度にまで改善することが可能であり、このような比正面輝度は、拡散シート２２のヘイズ値を２％以上とすることにより達成されることが分かった。
【００４９】
このように、本実施形態における表示装置１では、表示パネル３０のバックライトと使用される面状照明装置１０が、両面プリズムシート１４と表示パネル３０との間に配置された拡散シート２２を備えていることによって、表示パネル３０の視覚者の視点が、画面に対して（典型的には、表示パネル３０の表面３２に対して）移動した場合でも、画面上に黒線が視認される現象が抑制され、画像の表示品位を向上させることが可能となる。
【００５０】
特に、ポータブルゲーム機器や携帯情報端末等の携帯型電子機器では、視覚者の手に保持された電子機器の揺れ（平行移動及び回転）によって、機器に装備された表示装置の画面に対する視覚者の視点の移動が助長され、黒線が視認される可能性の高い状況が比較的頻繁に発生するため、表示装置１は、このような携帯型電子機器に装備される表示装置として、有利に適用されるものである。
【００５１】
さらに、表示装置１において、面状照明装置１０は、２％以上のヘイズ値を有する拡散シート２２を備え、拡散シート２２からの出射光における比正面輝度を８０％以上とすることが好ましく、これによって、表示パネル３０の画面上に黒線が視認される現象を、より効果的に抑制して、画像の表示品位を一層向上させることが可能となる。
さらに、右側点灯時及び左側点灯時の配光分布の対称性の観点から、このような比正面輝度において、「右側点灯時正面輝度／右側点灯時最大輝度」、及び、「左側点灯時正面輝度／左側点灯時最大輝度」は、それぞれ４０％以上であることが好ましい。
【００５２】
一方、拡散シート２２を用いたサンプル（サンプルＳ２〜Ｓ７）では、ヘイズ値が増大するにつれてクロストークも増大するため、３Ｄ表示の表示品位をクロストーク特性の観点から良好に維持するためには、拡散シート２２のヘイズ値は、所定の上限を超えないことが好ましい。一般に、クロストークのこのような上限は、１０％であることが知られており、上表に示すように、このようなクロストークを達成するためには、拡散シート２２のヘイズ値を、１０％以下（サンプルＳ２〜Ｓ５）とすればよいことが分かった。
【００５３】
したがって、表示装置１において、面状照明装置１０は、１０％以下のヘイズ値を有する拡散シート２２を備えることが好ましく、これによって、クロストーク特性を良好に維持することが可能となる。
さらに好ましくは、表示装置１において、面状照明装置１０は、２％以上かつ１０％以下のヘイズ値を有する拡散シート２２を備えるものであり（サンプルＳ３〜Ｓ５に相当）、これによって、クロストーク特性を良好に維持しつつ、画面上に黒線が視認される現象を確実に抑制することが可能となる。
【００５４】
ここで、上表にその結果示す測定では、拡散シート２２として、拡散透過光の配光特性に異方性のない等方性の拡散シートが用いられた。但し、表示装置１における上述したような作用効果は、拡散シート２２からの出射光の、出射面の正面方向を含みかつ導光方向に平行な面内における配光分布において、比正面輝度を増大させることにより発揮されるものであるため、拡散シート２２として、導光方向（言い換えれば、両面プリズムシート１４のプリズムが延びる方向と直交する方向）に光を拡散し、かつ、導光方向と直交する方向（上記プリズムが延びる方向）には光を拡散させないように構成された、異方性拡散シートを用いるものであってもよい。
【００５５】
拡散シート２２として、異方性拡散シートを使用した場合、拡散透過光の配光における上述したような異方性により、拡散シート２２からの拡散透過光に含まれる、比正面輝度の増大に寄与しない方向に拡散される光は、同等のヘイズ値を有する等方性拡散シートを使用した場合と比較して半減することになる。したがって、拡散シート２２として異方性拡散シートを使用した場合には、そのヘイズ値を１％以上とすることにより、黒線の視認を抑制する上で、等方性拡散シートのヘイズ値を２％以上とした場合と同等の作用効果を奏するものである。
【００５６】
同様に、拡散シート２２として、上述したような異方性拡散シートを使用した場合には、拡散シート２２からの拡散透過光に含まれる、クロストークの増大に寄与する方向に拡散される光が、同等のヘイズ値を有する等方性拡散シートを使用した場合と比較して半減するため、異方性拡散シートは、そのヘイズ値２０％以下とすることにより、クロストーク特性を良好に維持する上で、等方性拡散シートのヘイズ値を１０％以下とした場合と、同等の作用効果を奏するものである。
【００５７】
また、表示装置１において、拡散シート２２は、表示パネル３０の背面３４に固着させて配置されるものであってもよく、その際、適切な粘着手段または接着手段を用いて、拡散シート２２を表示パネル３０の背面に固定するものであってもよい。この構成では、拡散シート２２と表示パネル３０との間に空気層が介在しないことにより、拡散シート２２からの出射光が、拡散シート２２の出射面と空気層との界面、及び、表示パネル３０の背面３４と空気層との界面において反射されることによる損失を低減することが可能となる。
【００５８】
尚、面状照明装置１０において、クロストークを低減させるためには、導光板１２の裏面２０側に配置される光学シート１６を、光学シート１６に入射した光の反射（ひいては、この反射光の導光板１２への入光）を防止するもの（例えば、反射率３０％以下）とした構成が有利であり、面状照明装置１０の輝度向上のためには、光学シート１６を反射シート（例えば、反射率９８％以上）とした構成が有利なものである。光学シート１６として、いずれの反射特性を有する光学部材を用いるかは、表示装置１に要求される仕様等に応じて、適切に選択されるものである。
【符号の説明】
【００５９】
１：表示装置、１０：面状照明装置、１２：導光板、１３，１５：入光面、１４：両面プリズムシート、１６：光学シート、１７：第１の光源、１８：第２の光源、１９：出射面、２０：裏面、２２：拡散シート、３０：表示パネル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置のバックライト、特に、裸眼３Ｄ表示システムに用いられる液晶表示装置用のバックライトとして好適な面状照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、観察者が、眼鏡等の専用の器具を使用することなく、立体（３Ｄ）画像を視認することが可能な裸眼３Ｄ表示装置が注目されている。従来、このような裸眼３Ｄ表示装置において、液晶パネルに表示される左眼用画像及び右眼用画像を、バックライトからの照明光の配光制御によって、それぞれ左眼のみ及び右眼のみに供給し、それによって、裸眼３Ｄ表示を実現する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような表示装置１１０は、図３に示すように、液晶パネル１２０、液晶パネル１２０に光を供給するバックライト１３０、液晶パネル１２０とバックライト１３０との間に配置された両面プリズムシート１４０を含む。バックライト１３０は、導光板１２５と、導光板１２５の第１の光入力面１３１に配置された右眼用画像固体光源１３２と、第２の光入力面１３３に配置された左眼用画像固体光源１３４を含む。また、導光板１２５の裏面１３６には、その全面に光路変更手段としてリニアプリズムが形成されている。
【０００４】
両面プリズムシート１４０は、導光板１２５の光出力面１３５側の面に、第１、第２の光入力面１３１、１３３と略平行に延びる三角プリズム列を備え、液晶パネル１２０側の面に、第１、第２の光入力面１３１、１３３と略平行に延びる円筒レンズ列を備えており、この構成をもって、第１の光入力面１３１から導光板１２５に入射して光出力面１３５から出射した光の方向を、観察者の右眼１０１ｂ方向に変換し、第２の光入力面１３３から導光板１２５に入射して光出力面１３５から出射した光の方向を、観察者の左眼１０１ａ方向に変換するように機能する。
【０００５】
そして、表示装置１１０は、液晶パネル１２０に右眼用画像と左眼用画像を交互に表示するとともに、右眼用画像の表示時には、右眼用画像固体光源１３２を点灯（同時に、左眼用画像固体光源１３４を消灯）し、左眼用画像の表示時には、左眼用画像固体光源１３４を点灯（同時に、右眼用画像固体光源１３２を消灯）することによって、観察者の右眼１０１ｂ及び左眼１０１ａに、それぞれ右眼用画像及び左眼用画像を選択的に供給するものである。尚、表示システム１１０は、このような動作を可能にするための同期駆動素子１５０及び画像ソース１６０を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１０−５４１０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、本発明者等の研究により、図３に示す表示装置１１０のような裸眼３Ｄ表示装置には、画面に対する視覚者の視点が移動すると、両面プリズムシートに形成されたプリズム列の稜線に平行な黒線が、画面上を移動するように視認される現象が発生するという問題があることが分かった。特に、このような裸眼３Ｄ表示装置をポータブルゲーム機器や携帯情報端末等の携帯型電子機器の表示装置として用いた場合、視覚者の手に保持された電子機器の揺れ（平行移動及び回転）によって、画面に対する視覚者の視点の移動が助長されるため、このような黒線の視認を抑制することは、画像の表示品位を向上させる上で重要な課題となる。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑み、被照明体である表示パネルの画面上に黒線が視認される現象を抑制し、優れた表示品位を達成可能な面状照明装置及びそれを用いた表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、さらに他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【００１０】
（１）表示パネルを照明するための面状照明装置において、互いに対向する２つの側端面をそれぞれ入光面とし、互いに対向する２つの主面のいずれか一方を出射面とする導光板と、該導光板の２つの入光面に沿ってそれぞれ配置され、交互に点灯される第１及び第２の光源と、前記導光板の出射面側に配置される両面プリズムシートとを備え、前記両面プリズムシートと前記表示パネルとの間に、拡散シートが配置されていることを特徴とする面状照明装置（請求項１）。
【００１１】
本項に記載の面状照明装置によれば、面状照明装置の被照明体である表示パネルの視覚者の視点が画面に対して移動した場合に、画面上に黒線が視認される現象が抑制され、本項に記載の面状照明装置を使用した表示装置において、その表示パネルに表示される画像の表示品位を向上させることが可能となる。
【００１２】
（２）（１）項に記載の面状照明装置において、前記第１及び第２の光源をそれぞれ独立に点灯させたときの、前記拡散シートからの出射光の配光分布における前記拡散シートの前記表示パネル側の主面の法線方向の輝度の、前記配光分布における最大輝度に対する割合の和は、８０％以上であることを特徴とする面状照明装置（請求項２）。
【００１３】
本項に記載の面状照明装置において、好ましくは、前記第１及び第２の光源をそれぞれ独立に点灯させたときの、前記拡散シートからの出射項の配光分布における前記拡散シートの前記表示パネル側の主面の法線方向の輝度の、前記配光分布における最大輝度に対する割合は、それぞれ４０％以上である。
【００１４】
（３）（１）項に記載の面状照明装置において、前記拡散シートのヘイズ値は２％以上であることを特徴とする面状照明装置（請求項３）。
【００１５】
（２）及び（３）項に記載の面状照明装置によれば、上記黒線が視認される現象を、より効果的に抑制することが可能となる。
【００１６】
（４）（１）から（３）のいずれか１項に記載の面状照明装置において、前記拡散シートのヘイズ値は１０％以下であることを特徴とする面状照明装置（請求項４）。
【００１７】
本項に記載の面状照明装置によれば、面状照明装置のクロストーク特性を良好に維持しつつ、上記黒線が視認される現象を抑制することが可能となる。
【００１８】
（５）（１）から（４）のいずれか１項に記載の面状照明装置において、前記両面プリズムシートは、１方向に延びるプリズムを備えており、前記拡散シートは、前記プリズムが延びる方向と直交する方向に光を拡散し、かつ、前記プリズムが延びる方向には光を拡散させないように構成されていることを特徴とする面状照明装置（請求項５）。
【００１９】
本項に記載の面状照明装置によれば、上記黒線が視認される現象を抑制するために必要なヘイズ値の下限が低減し、かつ、クロストーク特性を良好に維持するために必要なヘイズ値の上限が増大することにより、本発明に係る面状照明装置に適用可能な拡散シートのヘイズ値の範囲を、拡大することが可能となる。
【００２０】
（６）（１）から（５）のいずれか１項に記載の面状照明装置と、表示パネルとを備えた表示装置（請求項６）。
本項に記載の表示装置によれば、面状照明装置の被照明体である表示パネルの視覚者の視点が画面に対して移動した場合に、画面上に黒線が視認される現象が抑制されるため、表示パネルに表示される画像の表示品位を向上させることが可能となる。
【００２１】
（７）（６）項に記載の表示装置において、前記拡散シートは、前記表示パネルの裏面に固着されていることを特徴とする表示装置（請求項７）。
本項に記載の表示装置によれば、拡散シートと表示パネルとの間に空気層が介在しないことにより、拡散シートと空気層との界面、及び、表示パネルと空気層との界面における反射損失を低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る面状照明装置は、以上のように構成したことにより、表示パネルの画面上に黒線が視認される現象を発生させることなく、優れた表示品位を達成可能な面状照明装置及びそれを用いた表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態における表示装置の要部を分解して示す斜視図である。
【図２】図１に示す表示装置で使用される面状照明装置において、両面プリズムシートからの出射光の輝度角分布の典型的な例を示すグラフである。
【図３】従来の裸眼３D表示装置の一例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。尚、面状照明装置の全体または部分を示す各図は、いずれも説明のために特徴を強調して示す模式図であって、図示された各部分の相対的な寸法は、必ずしも実際の縮尺を反映するものではない。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態における表示装置１の要部を示す斜視図である。
図１に示す表示装置１は、表示パネル３０と、表示パネル３０を照明するための面状照明装置１０とを備えており、面状照明装置１０は、導光板１２と、点状光源１７、１８とを備えるサイドライト型の面状照明装置である。導光板１２は、メタクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透明樹脂材料を成形してなる平板状の導光体であり、導光板１２の対向する２つの側端面（以下、入光面ともいう）１３、１５に沿って、第１及び第２の光源１７、１８が配置されている。本実施形態において、第１及び第２の光源１７、１８のそれぞれは、入光面１３、１５の長手方向に沿って配列された複数の発光ダイオードからなる。
【００２６】
また、本実施形態において、表示パネル３０は、典型的には、透過型の液晶表示パネルからなり、この場合、面状照明装置１０は、表示パネル３０のバックライトとして、表示パネルの背面３４側に配置されている。表示パネル３０は、視覚者が表示パネル３０の表面３２側から画面を臨むように構成されており、面状照明装置１０からの出射光が、表示パネル３０の背面３４側から、図示を省略する表示領域（画面）を通過して表面３２側に供給されることにより、視覚者に画像が視認される。
【００２７】
表示装置１において、面状照明装置１０の第１及び第２の光源１７、１８からそれぞれ入光面１３、１５を通じて導光板１２へと入射した光は、導光板１２の一主面である出射面１９と出射面１９とは反対側の面（以下、裏面ともいう）２０との間で全反射を繰返しつつ、それぞれ対向する入光面１５、１３側へ向けて伝播し、その過程で、裏面２０に設けられた光路変更手段（図示は省略する）によって、裏面２０に入射した光の一部が反射され、臨界角以下の入射角でもって出射面１９に到達することにより、伝播光が出射面１９からの出射光として均一に取り出される。
【００２８】
ここで、以下の説明において、導光板１２の入光面１３、１５の一方から他方に向かう方向（図１において、紙面左右方向）を導光方向という。導光板１２において、入光面１３、１５は互いに平行に対向する平面であるため、この場合、導光方向は、入光面１３、１５に直交する方向ともいえる。
【００２９】
表示装置１において、面状照明装置１０の導光板１２の出射面１９側には、両面プリズムシート１４が配置されている。この両面プリズムシート１４は、例えば、図３に示す両面プリズムシート１４０と同様の構成を備えるものである。但し、本発明は、両面プリズムシート１４の構成によって限定されるものではなく、導光方向に直交する方向に延びるプリズムを備えて、両面プリズムシート１４０と同様の機能を果たす限り、そのプリズム形状の詳細等は、任意の適切な構成とすることができる。
【００３０】
さらに、面状照明装置１０では、両面プリズムシート１４と面状照明装置１０の被照明体である表示パネル３０との間に、拡散シート２２が配置されている。本実施形態において、拡散シート２２は、好ましくは、そのヘイズ値（全透過光に対する拡散透過光の割合）が２％以上かつ１０％以下となるように構成されているものである。
【００３１】
尚、面状照明装置１０の導光板１２の裏面２０側には、光学シート１６が配置されている。この光学シート１６は、反射シート（例えば、反射率９８％以上）であってもよく、あるいは、光吸収部材を含んでなり、これによって、光学シート１６に入射した光の反射（ひいては、この反射光の導光板１２への入光）を防止するもの（例えば、反射率３０％以下）であってもよい。
【００３２】
表示装置１では、導光板１２の出射面１９からの出射光は、両面プリズムシート１４を透過してその拡散シート２２側の主面（以下、出射面ともいう）から出射し、次いで、拡散シート２２を透過してその表示パネル３０側の主面（同様に、以下、出射面ともいう）から出射した後、背面３４側から表示パネル３０に入射することになる。ここで、表示装置１において、導光板１２の出射面１９、両面プリズムシート１４の出射面、拡散シート２２の出射面、及び表示パネル３０の表面３２の各面の法線方向は共通（各面に垂直であって、かつ、導光板１２側から表示パネル３０側に向かう方向）であり、以下、この方向を正面方向ともいう。
【００３３】
以上のように構成された表示装置１は、第１及び第２の光源１７、１８を、次のように交互に点灯することによって、図３を参照して上述した表示装置１１０と同様な裸眼３Ｄ表示装置して機能する。例えば、第１の光源１７を右眼用光源、第２の光源１８を左眼用光源とした場合、表示装置１は、表示パネル３０に右眼用画像と左眼用画像とを高速に切替えつつ交互に表示し、その際、表示パネル３０における画像の切替えと同期して、右眼用画像表示時には、右眼用光源１７の点灯と左眼用光源１８の消灯を実施し、左眼用画像表示時には、右眼用光源１７の消灯と左眼用光源１８の点灯を実施する。これによって、視覚者の右眼及び左眼に、それぞれ右眼用画像及び左眼用画像が選択的に供給される。
尚、図示及び説明は省略するが、表示装置１は、表示パネル３０と第１及び第２の光源１７、１８のこのような同期駆動を実施するための任意の適切な駆動装置を備えるものである。
【００３４】
次に、図２を参照して、面状照明装置１２の両面プリズムシート１４からの出射光の配光分布と、それに関連して、画面上に黒線が視認される現象が発生するメカニズムについて説明する。
図２は、左眼用光源１８を点灯し、かつ右眼用光源１７を消灯したとき（以下、左側点灯時という）、右眼用光源１７を点灯し、かつ、左眼用光源１８を消灯たとき（以下、右側点灯時という）、及び、左眼用光源１８と右眼用光源１７の両方を点灯したとき（以下、両側点灯時という）の３通りの場合について、両面プリズムシート１４の出射光の、出射面の正面方向を含みかつ導光方向に平行な平面における配光分布を示したグラフである。
【００３５】
図２において、横軸に示す極角は、上記平面内における正面方向からの角度であり、極角０°は正面方向、負の極角は正面方向からそれぞれの角度（の絶対値）分だけ左側（入光面１５側）に傾いた方向、正の極角は、正面方向からそれぞれの角度分だけ右側（入光面１３側)に傾いた方向を示す。
【００３６】
図２に示すように、左側点灯時の配光分布は、正面方向から左側に傾いた方向（約−５°方向）に最大輝度（約９９００［ｃｄ／ｍ２］）を取る分布となり、０°方向の輝度（以下、正面輝度ともいう）は、最大輝度の３分の１程度（約３５００［ｃｄ／ｍ２］にまで落ち込んでいる。右側点灯時の配光分布は、左側点灯時の配光分布と、正面方向に対して略左右対称な分布となり、両側点灯時には、左側点灯時の配光分布と右側点灯時の配光分布とが重畳された双峰性の配光分布となる。
【００３７】
ここで、図３に示すような従来の表示装置１１０においても、その両面プリズムシート１４０からの出射光の配光分布は、図２に示すよう配光分布と同様のものである。そして、従来の表示装置１１０では、両面プリズムシート１４０からの出射光が、その配光分布を保ったまま液晶パネル１２０を透過して、液晶パネル１２０から出射される。この際、表示装置１１０の動作時には、左側点灯時と右側点灯時の配光分布が高速で切り替わるため、視覚者は、両側点灯時の配光分布に従って、画面の明るさを認識することになる。
【００３８】
表示装置１１０では、液晶パネル１２０からの出射光が、このような配向分布を有することにより、上述したような左眼用画像及び右眼用画像の、それぞれ左眼及び右眼への選択的供給が行われるものの、液晶パネル１２０の画面に対する視覚者の視点が、設計上許容される範囲を超えてずれた場合、視点の位置に応じた画面上の特定箇所が視覚者の左眼及び／または右眼に対して正面方向を向くような角度で、視覚者が画面を臨むような状況も発生し得る。
【００３９】
そして、視覚者によって認識される双峰性の配光分布では、図２に示すように、最大輝度を取る２方向の間の正面方向において輝度が極小値を取ることになり、２つの最大輝度方向から正面方向に向かって急峻に輝度が落ち込んでいる。
したがって、視覚者の視点が設計上許容される範囲を超えてずれた場合には、画面上の上記特定箇所を通る線状領域が、隣接する領域と比較して極端に輝度が低いことにより暗部（黒線）として視覚者に認識され、また、この黒線は、視覚者の視点の移動に伴う上記特定箇所の位置の変化に応じて、画面上を移動するように認識されることが考えられる。
【００４０】
本発明者等は、画面上に黒線が視認される現象の発生メカニズムに関するこのような知見に基づいて鋭意研究の結果、表示装置１のように、表示パネル３０と両面プリズムシート１４との間に拡散シート２２を配置することにより、画面上に黒線が視認される現象を効果的に抑制可能であることを見出したものである。
【００４１】
これは、拡散シート２２からの出射光の配光分布では、透過光の一部を拡散させる拡散シート２２の作用によって、両面プリズムシート１４からの出射光の配光分布と比較して、視覚者に認識される双峰性の配光分布において、最大輝度と正面輝度の差が小さくなり、また、最大輝度から正面輝度への落ち込みの急峻性も緩和されるため、視覚者の視点が画面に対して移動した場合でも、上記特定箇所が暗部として認識され難くなるためであると考えられる。但し、拡散シート２２を配置した構成では、その拡散作用のクロストークへの影響について考慮することも重要であり、以下、本実施形態における表示装置１の作用効果を、拡散シート２２のクロストークへの影響とともに、実測例に基づいて説明する。
【００４２】
【表１】
【００４３】
上表は、それぞれ異なるヘイズ値（全透過光に対する拡散透過光の割合）を有する拡散シート２２を配置した表示装置のサンプルを使用して、拡散シート２２からの出射光の、出射面の正面方向を含みかつ導光方向に平行な平面内の配光分布において、その比正面輝度とクロストークとを測定した結果を示す表である。
但し、上表において、サンプルＳ１（ヘイズ値：０％）は、拡散シート２２が配置されていない従来の表示装置に相当し、サンプルＳ２〜Ｓ７が、拡散シート２２が配置された表示装置１の構成例である。
【００４４】
上表に示す比正面輝度は、右眼用光源１７及び左眼用光源１８をそれぞれ独立に点灯したときの、それぞれの配光分布における最大輝度に対する正面輝度の割合の和であり、具体的には、
比正面輝度［％］＝［｛（右側点灯時正面輝度／右側点灯時最大輝度）＋（左側点灯時正面輝度／左側点灯時最大輝度）｝］×１００
により定義されている。この比正面輝度は、表示装置１の実際の使用時において、右眼用光源１７及び左眼用光源１８を高速に切替えつつ交互に点灯した際に視覚者に認識される双峰性の配光分布の、最大輝度に対する正面輝度の割合に相当する。
【００４５】
また、３Ｄ表示システムにおいて、クロストークとは、右眼用画像と左眼用画像の分離が完全には行われず、右眼用光源１７からの光の一部が左眼に供給され、また、左眼用光源１８からの光の一部が右眼に供給される現象をいい、これが増大すれば、３Ｄ表示から立体感が失われて、３Ｄ表示画像の表示品位を損なう要因となるものである。
【００４６】
上表では、このようなクロストークを、
クロストーク［％］＝［｛（左側点灯時右眼輝度／右側点灯時右眼輝度）＋（右側点灯時左眼輝度／左側灯時左眼輝度）｝／２］×１００
により定義した。
但し、左側点灯時左眼輝度は、左側点灯時の左眼方向（最大輝度方向）の輝度、右側点灯時左眼輝度は、右側点灯時の同方向の輝度である。同様に、右側点灯時右眼輝度は、右側点灯時の右眼方向（最大輝度方向）の輝度、左側点灯時右眼輝度は、左側点灯時の同方向の輝度である。
【００４７】
本発明者等は、サンプルＳ１〜Ｓ７を用いた測定及び観察により、拡散シート２２を配置した場合（サンプルＳ２〜Ｓ７）には、配置しない場合（サンプルＳ１）よりも比正面輝度が大きく、拡散シート２２を用いたサンプルＳ２〜Ｓ７では、拡散シート２２を用いていないサンプルＳ１と比較して、画面上に黒線が視認される現象が抑制されることを確認した。
【００４８】
さらに、拡散シート２２を用いたサンプルＳ２〜Ｓ７の比較によれば、比正面輝度は、上表に示すように、拡散シート２２のヘイズ値が増大するにつれて増大し、それに伴って、画面上に黒線が視認される現象の抑制効果が向上することも確認された。
特に、比正面輝度を８０％以上（サンプルＳ３〜Ｓ７）とすることによって、仮に黒線が視認される場合でも、その見え方を、表示装置１の使用に際してほぼ無視し得る程度にまで改善することが可能であり、このような比正面輝度は、拡散シート２２のヘイズ値を２％以上とすることにより達成されることが分かった。
【００４９】
このように、本実施形態における表示装置１では、表示パネル３０のバックライトと使用される面状照明装置１０が、両面プリズムシート１４と表示パネル３０との間に配置された拡散シート２２を備えていることによって、表示パネル３０の視覚者の視点が、画面に対して（典型的には、表示パネル３０の表面３２に対して）移動した場合でも、画面上に黒線が視認される現象が抑制され、画像の表示品位を向上させることが可能となる。
【００５０】
特に、ポータブルゲーム機器や携帯情報端末等の携帯型電子機器では、視覚者の手に保持された電子機器の揺れ（平行移動及び回転）によって、機器に装備された表示装置の画面に対する視覚者の視点の移動が助長され、黒線が視認される可能性の高い状況が比較的頻繁に発生するため、表示装置１は、このような携帯型電子機器に装備される表示装置として、有利に適用されるものである。
【００５１】
さらに、表示装置１において、面状照明装置１０は、２％以上のヘイズ値を有する拡散シート２２を備え、拡散シート２２からの出射光における比正面輝度を８０％以上とすることが好ましく、これによって、表示パネル３０の画面上に黒線が視認される現象を、より効果的に抑制して、画像の表示品位を一層向上させることが可能となる。
さらに、右側点灯時及び左側点灯時の配光分布の対称性の観点から、このような比正面輝度において、「右側点灯時正面輝度／右側点灯時最大輝度」、及び、「左側点灯時正面輝度／左側点灯時最大輝度」は、それぞれ４０％以上であることが好ましい。
【００５２】
一方、拡散シート２２を用いたサンプル（サンプルＳ２〜Ｓ７）では、ヘイズ値が増大するにつれてクロストークも増大するため、３Ｄ表示の表示品位をクロストーク特性の観点から良好に維持するためには、拡散シート２２のヘイズ値は、所定の上限を超えないことが好ましい。一般に、クロストークのこのような上限は、１０％であることが知られており、上表に示すように、このようなクロストークを達成するためには、拡散シート２２のヘイズ値を、１０％以下（サンプルＳ２〜Ｓ５）とすればよいことが分かった。
【００５３】
したがって、表示装置１において、面状照明装置１０は、１０％以下のヘイズ値を有する拡散シート２２を備えることが好ましく、これによって、クロストーク特性を良好に維持することが可能となる。
さらに好ましくは、表示装置１において、面状照明装置１０は、２％以上かつ１０％以下のヘイズ値を有する拡散シート２２を備えるものであり（サンプルＳ３〜Ｓ５に相当）、これによって、クロストーク特性を良好に維持しつつ、画面上に黒線が視認される現象を確実に抑制することが可能となる。
【００５４】
ここで、上表にその結果示す測定では、拡散シート２２として、拡散透過光の配光特性に異方性のない等方性の拡散シートが用いられた。但し、表示装置１における上述したような作用効果は、拡散シート２２からの出射光の、出射面の正面方向を含みかつ導光方向に平行な面内における配光分布において、比正面輝度を増大させることにより発揮されるものであるため、拡散シート２２として、導光方向（言い換えれば、両面プリズムシート１４のプリズムが延びる方向と直交する方向）に光を拡散し、かつ、導光方向と直交する方向（上記プリズムが延びる方向）には光を拡散させないように構成された、異方性拡散シートを用いるものであってもよい。
【００５５】
拡散シート２２として、異方性拡散シートを使用した場合、拡散透過光の配光における上述したような異方性により、拡散シート２２からの拡散透過光に含まれる、比正面輝度の増大に寄与しない方向に拡散される光は、同等のヘイズ値を有する等方性拡散シートを使用した場合と比較して半減することになる。したがって、拡散シート２２として異方性拡散シートを使用した場合には、そのヘイズ値を１％以上とすることにより、黒線の視認を抑制する上で、等方性拡散シートのヘイズ値を２％以上とした場合と同等の作用効果を奏するものである。
【００５６】
同様に、拡散シート２２として、上述したような異方性拡散シートを使用した場合には、拡散シート２２からの拡散透過光に含まれる、クロストークの増大に寄与する方向に拡散される光が、同等のヘイズ値を有する等方性拡散シートを使用した場合と比較して半減するため、異方性拡散シートは、そのヘイズ値２０％以下とすることにより、クロストーク特性を良好に維持する上で、等方性拡散シートのヘイズ値を１０％以下とした場合と、同等の作用効果を奏するものである。
【００５７】
また、表示装置１において、拡散シート２２は、表示パネル３０の背面３４に固着させて配置されるものであってもよく、その際、適切な粘着手段または接着手段を用いて、拡散シート２２を表示パネル３０の背面に固定するものであってもよい。この構成では、拡散シート２２と表示パネル３０との間に空気層が介在しないことにより、拡散シート２２からの出射光が、拡散シート２２の出射面と空気層との界面、及び、表示パネル３０の背面３４と空気層との界面において反射されることによる損失を低減することが可能となる。
【００５８】
尚、面状照明装置１０において、クロストークを低減させるためには、導光板１２の裏面２０側に配置される光学シート１６を、光学シート１６に入射した光の反射（ひいては、この反射光の導光板１２への入光）を防止するもの（例えば、反射率３０％以下）とした構成が有利であり、面状照明装置１０の輝度向上のためには、光学シート１６を反射シート（例えば、反射率９８％以上）とした構成が有利なものである。光学シート１６として、いずれの反射特性を有する光学部材を用いるかは、表示装置１に要求される仕様等に応じて、適切に選択されるものである。
【符号の説明】
【００５９】
１：表示装置、１０：面状照明装置、１２：導光板、１３，１５：入光面、１４：両面プリズムシート、１６：光学シート、１７：第１の光源、１８：第２の光源、１９：出射面、２０：裏面、２２：拡散シート、３０：表示パネル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルを照明するための面状照明装置において、互いに対向する２つの側端面をそれぞれ入光面とし、互いに対向する２つの主面のいずれか一方を出射面とする導光板と、該導光板の２つの入光面に沿ってそれぞれ配置され、交互に点灯される第１及び第２の光源と、前記導光板の出射面側に配置される両面プリズムシートとを備え、前記両面プリズムシートと前記表示パネルとの間に、拡散シートが配置されていることを特徴とする面状照明装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の光源をそれぞれ独立に点灯させたときの、前記拡散シートからの出射光の配光分布における前記拡散シートの前記表示パネル側の主面の法線方向の輝度の、前記配光分布における最大輝度に対する割合の和は、８０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記拡散シートのヘイズ値は２％以上であることを特徴とする請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項４】
前記拡散シートのヘイズ値は１０％以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の面状照明装置。
【請求項５】
前記両面プリズムシートは、１方向に延びるプリズムを備えており、前記拡散シートは、前記プリズムが延びる方向と直交する方向に光を拡散し、かつ、前記プリズムが延びる方向には光を拡散させないように構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の面状照明装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の面状照明装置と、表示パネルとを備えた表示装置。
【請求項７】
前記拡散シートは、前記表示パネルの裏面に固着されていることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項１】
表示パネルを照明するための面状照明装置において、互いに対向する２つの側端面をそれぞれ入光面とし、互いに対向する２つの主面のいずれか一方を出射面とする導光板と、該導光板の２つの入光面に沿ってそれぞれ配置され、交互に点灯される第１及び第２の光源と、前記導光板の出射面側に配置される両面プリズムシートとを備え、前記両面プリズムシートと前記表示パネルとの間に、拡散シートが配置されていることを特徴とする面状照明装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の光源をそれぞれ独立に点灯させたときの、前記拡散シートからの出射光の配光分布における前記拡散シートの前記表示パネル側の主面の法線方向の輝度の、前記配光分布における最大輝度に対する割合の和は、８０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記拡散シートのヘイズ値は２％以上であることを特徴とする請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項４】
前記拡散シートのヘイズ値は１０％以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の面状照明装置。
【請求項５】
前記両面プリズムシートは、１方向に延びるプリズムを備えており、前記拡散シートは、前記プリズムが延びる方向と直交する方向に光を拡散し、かつ、前記プリズムが延びる方向には光を拡散させないように構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の面状照明装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の面状照明装置と、表示パネルとを備えた表示装置。
【請求項７】
前記拡散シートは、前記表示パネルの裏面に固着されていることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−８４４３８（Ｐ２０１３−８４４３８Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２３３５４（Ｐ２０１１−２２３３５４）
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【出願人】（０００１１４２１５）ミネベア株式会社 (846)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【出願人】（０００１１４２１５）ミネベア株式会社 (846)
【Ｆターム（参考）】
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