(57)【要約】【課題】高い視認性を有する表示装置を提供する。【解決手段】表示装置１は、表示面６ｂを有する反射型液晶表示パネル５と、表示面６ｂと対向して配置された導光板３０とを備え、導光板３０は、一対の主面４６ａ，４６ｂを有するベース部４５と、ベース部４５内に設けられた複数の光拡散部５０と、を有する取出導光層４０を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示面を有する反射型液晶表示パネルと、前記表示面と対向して配置された導光板とを備えた表示装置であって、
前記導光板は、
一対の主面を有するベース部と、前記ベース部内に設けられた複数の光拡散部と、を有する取出導光層を有する、表示装置。
【請求項２】
各光拡散部にそれぞれ対応して設けられた複数の遮光部、をさらに備え、
各遮光部は、対応する一つの光拡散部に前記反射型液晶表示パネルと反対側から対向する位置に配置された光吸収部を含んでいる、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
各遮光部は、対応する一つの光拡散部と、当該光拡散部に対応する前記光吸収部との間となる位置に配置された光反射部をさらに含んでいる、請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
各光拡散部は、当該光拡散部に入射した光を異方性拡散させる、請求項１〜３のいずれかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型液晶パネルと、この反射型液晶パネルの表示面と対向して配置された導光板と、を備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示パネルを備えた表示装置が、室内、車両内又は屋外等において、広告、プレゼンテーション、テレビジョン映像、各種情報の表示等、様々な用途に使用されている。特許文献１には、反射型の液晶表示パネルと、この反射型の液晶表示パネルの表示面と対向して配置された導光板と、を備えた液晶表示装置が開示されている。特許文献１に開示された液晶表示装置では、導光板の、液晶表示パネルと反対側に位置する表面（反射面）に、緩斜面部及び急斜面部からなるくさび状の溝が形成されており、導光板の側端面に対向して配置された光源から入射し導光板内を伝搬してきた光が、くさび状の溝の急斜面部によって反射され、液晶表示パネルに入射する。液晶表示パネルに入射した光は、液晶表示パネルの液晶層を透過して反射体により反射され、液晶層を再度透過して液晶表示パネルから出射する。液晶表示パネルから出射した光は、導光板を透過して表示装置から出射する。
【０００３】
特許文献２には、ディスプレイ等に用いられる表示装置であって、導光板と、導光板の端面に設けられた光源と、を備え、導光板の一方面側に所定のパターンを有して配列された複数の凹部を有した表示装置が開示されている。この表示装置では、光源から導光板に入射した光が各凹部の反射面で反射し、導光板の他方面側に出射するようになる。したがって、観察者は、導光板から出射した光を視認することにより、所定のパターンを認識することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０４８５号公報
【特許文献２】特開２００８−２９９１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、表示装置を用いた広告、プレゼンテーション、テレビジョン映像、各種情報の表示等において、表示画像のさらなる視認性の向上が求められている。特許文献１の表示装置では、導光板の表面に、くさび状の溝を構成する緩斜面部及び急斜面部により、凹凸形状が形成されている。この表示装置では、導光板表面の凹凸形状の存在に起因して液晶表示パネルに表示された画像の視認性が低下する問題がある。例えば、液晶表示パネルから観察者に向けて出射した光が、導光板表面に形成されたくさび状の溝を構成する緩斜面部又は急斜面部を透過する際に、この緩斜面部と急斜面部との間で異なる屈折を生じ、これにより液晶表示パネルに表示された画像の解像度が低下する問題がある。また、とりわけ光源が発光していない状態において、導光板表面に形成されたくさび状の溝を構成する緩斜面部又は急斜面部で反射した外光が観察者から視認されることにより、液晶表示パネルに表示された画像のコントラストが低下する問題もある。
【０００６】
特許文献２に開示された表示装置においても、反射型液晶表示パネルのためのフロントライトとして十分な光量を得るためには、導光板に凹部を多数設ける必要があり、これにより、光源が発光していない状態においても、この多数の凹部が表示装置を介した透視性を低下させる。すなわち、反射型液晶表示パネルのフロントライトとして、特許文献２に開示された表示装置を用いると、導光板の多数の凹部の存在に起因して、液晶表示パネルに表示された画像の解像度やコントラストの低下が生じる。
【０００７】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、高い視認性を有する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】
【０００８】
本発明による表示装置は、
表示面を有する反射型液晶表示パネルと、前記表示面と対向して配置された導光板とを備え、
前記導光板は、
一対の主面を有するベース部と、前記ベース部内に設けられた複数の光拡散部と、を有する取出導光層を有する。
【０００９】
本発明による表示装置において、
各光拡散部にそれぞれ対応して設けられた複数の遮光部、をさらに備え、
各遮光部は、対応する一つの光拡散部に前記反射型液晶表示パネルと反対側から対向する位置に配置された光吸収部を含んでいてもよい。
【００１０】
本発明による表示装置において、
各遮光部は、対応する一つの光拡散部と、当該光拡散部に対応する前記光吸収部との間となる位置に配置された光反射部をさらに含んでいてもよい。
【００１１】
本発明による表示装置において、
各光拡散部は、当該光拡散部に入射した光を異方性拡散させてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高い視認性を有する表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態を説明するための図であって、表示装置を示す縦断面図である。とりわけ、表示装置の光源が発光していない状態において表示装置を示す。
【図２】図２は、図１の表示装置を、光源が発光した状態において示す縦断面図である。
【図３】図３は、表示装置の光源及び導光板を示す部分斜視図である。
【図４】図４は、導光板の板面と平行をなす断面において光源及び導光板を示す平面図である。
【図５】図５は、導光板を示す部分拡大図である。
【図６】図６は、導光板の作用を説明するための部分拡大図である。
【図７】図７は、導光板の光拡散部の寸法と遮光部の寸法との関係を説明するための部分拡大図である。
【図８】図８は、本発明の一変形例を説明するための図であって、表示装置を示す縦断面図である。とりわけ、表示装置の光源が発光していない状態において表示装置を示す。
【図９】図９は、図８の表示装置を、光源が発光した状態において示す縦断面図である。
【図１０】図１０は、図８の導光板を示す部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００１５】
本明細書において、「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「導光板」はシートやフィルムと呼ばれ得るような部材をも含む概念であり、したがって、「導光板」は、「導光シート」や「導光フィルム」と呼ばれる部材と、呼称の違いのみにおいて区別され得ない。
【００１６】
また、「板面（シート面、フィルム面）」とは、対象となる板状（シート状、フィルム状）の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となる板状部材（シート状部材、フィルム状部材）の平面方向と一致する面のことを指す。また、板状（シート状、フィルム状）の部材に対して用いる法線方向とは、当該部材の板面（シート面、フィルム面）に対する法線方向のことを指す。
【００１７】
さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【００１８】
図１〜図１０は、本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図１は、本実施の形態の表示装置を示す縦断面図である。とりわけ図１は、表示装置の光源が発光していない状態において表示装置を示している。図２は、表示装置を、光源が発光した状態において示す縦断面図であり、図３は、表示装置の光源及び導光板を示す部分斜視図であり、図４は、導光板の板面と平行をなす断面において光源及び導光板を示す平面図である。
【００１９】
本実施の形態の表示装置１は、例えば動画、静止画、文字情報や、これらの組み合わせで構成された映像を液晶表示パネルに表示する装置であり、室内、車両内又は屋外において、広告、プレゼンテーション、テレビジョン映像、各種情報の表示等、様々な用途に使用され得る。とりわけ図１に示された表示装置１は、反射型の液晶表示パネル５に映像を表示することが可能な反射型液晶表示装置として構成されている。
【００２０】
表示装置１は、表示面６ｂを有する液晶表示パネル５と、表示面６ｂと対向して配置された導光板３０とを備えている。図１に示された例では、表示装置１は、さらに、導光板３０に向けて光を出射する光源２０と、液晶表示パネル５、光源２０及び導光板３０を保持する筐体８を有している。本実施の形態の表示装置１においては、光源２０及び導光板３０は、いわゆるエッジライト型の照明装置１０を構成しており、液晶表示パネル５の表示面６ｂ側から当該液晶表示パネル５を照明する。導光板３０は、平板状に形成され、一対の対向する主面として第１主面３１ａ及び第２主面３１ｂを有している。図示された例では、第１主面３１ａが、照明装置１０の出光面１１ａを形成し、第２主面３１ｂが、出光面１１ａとは反対側の反対面（非出光面）１１ｂを形成している。
【００２１】
液晶表示パネル５は、導光板３０の一対の主面３１ａ，３１ｂのうちの一方の主面（第１主面）３１ａに対向して配置されている。図示された例では、液晶表示パネル５は、映像が表示される表示面６ｂが導光板３０側を向くように配置されている。すなわち、液晶表示パネル５と導光板３０とは、液晶表示パネル５の表示面６ｂと導光板３０の第１主面３１ａ（照明装置１０の出光面１１ａ）とが互いに対面するようにして配置されている。図示された例では、液晶表示パネル５及び導光板３０は、いずれも平面視において四角形形状に形成されている。
【００２２】
本実施の形態の液晶表示パネル５は、反射型の液晶表示パネルであり、導光板３０から液晶表示パネル５に入射した光の一部を反射させ、表示面６ｂに映像を表示させる。液晶表示パネル５は、液晶材料を有する液晶層を含んでおり、液晶層の光透過率は、液晶層に印加される電界の強度に応じて変化する。このような液晶表示パネル５の一例として、液晶セル（液晶層）と、液晶層の一方側に配置された偏光板と、液晶層の他方側に配置された反射板と、液晶層と偏光板との間又は液晶層と反射板との間に配置されたカラーフィルターと、を有する液晶表示パネルを用いることができる。なお、これに限られず、本実施の形態の液晶表示パネル５として、種々の反射型の液晶表示パネルを用いることができる。
【００２３】
筐体８は、液晶表示パネル５、光源２０及び導光板３０を収容し保持する部材である。図１に示された例では、筐体８は、液晶表示パネル５、光源２０及び導光板３０を所定の相対位置に保持する。また、筐体８は、導光板３０の一対の主面３１ａ，３１ｂのうちの他方の主面（第２主面）３１ｂの少なくとも一部を外部に露出させる開口部を有しており、この開口部から露出した導光板３０の第２主面３１ｂが、表示装置１の表示面をなす。このような筐体８は、金属材料や樹脂材料等、適宜の材料で構成され得る。
【００２４】
次に、表示装置１のフロントライトをなす照明装置１０について説明する。本実施の形態の照明装置１０は、光源２０と、光源２０から出射した光を液晶表示パネル５の表示面６ｂに向けて導光する導光板３０と、を有している。光源２０は、例えば、冷陰極管等の蛍光灯や、ＬＥＤ（発光ダイオード）や白熱電球等の種々の態様で構成され得る。図１〜図４に示された例では、光源２０は、導光板３０の後述の入光面３１ｃの長手方向である第２方向ｄ２に沿って、並べて配置された多数の発光体２２、一例として多数のＬＥＤ、によって構成されている。各発光体２２の出力、すなわち、各発光体２２の点灯及び消灯、及び／又は、各発光体２２の点灯時の明るさは、他の発光体の出力から独立して調節されてもよい。なお、図示された例において、第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２は、互いに直交し、且つ、ともに導光板３０の板面に平行となっている。なお、導光板３０を、例えばその板面が鉛直方向と略平行になるようにして用いる場合、すなわち導光板３０を立てた状態で用いる場合、光源２０は、導光板３０の側方、上方、下方のいずれに配置されてもよい。また、図１〜図４には、光源２０から照射された光が直接導光板３０に入射するようになっているものが示されているが、これに限られず、光源２０から照射された光が、鏡やプリズム等の光路変更手段を介して導光板３０に入射するようになっていてもよい。
【００２５】
図示する例において、平板状の導光板３０は、平面視において四角形形状に形成されている。したがって、一対の主面である第１主面３１ａ及び第２主面３１ｂも、四角形形状に形成され、且つ、導光板３０の一対の主面３１ａ，３１ｂ間に画成される側面は四つの面を含んでいる。ここで、導光板３０の一対の主面３１ａ，３１ｂは、それぞれ平坦であり且つ互いに平行をなしている。また、導光板３０の板面に沿って延びる第１方向ｄ１に対向する二つの側面のうちの一方の側面が、入光面３１ｃをなしている。図１〜図４に示すように、入光面３１ｃに対面して光源２０の発光体２２が設けられている。図２に示すように、入光面３１ｃから導光板３０に入射した光Ｌ２１〜Ｌ２３は、第１方向（導光方向）ｄ１に沿って入光面３１ｃに対向する反対面３１ｄに向け、概ね第１方向（導光方向）ｄ１に沿って導光板３０内を進むようになる。
【００２６】
導光板３０は、一対の対向する主面４１ａ，４１ｂを含む平板状の取出導光層４０を有している。取出導光層４０は、その第１主面４１ａが導光板３０の第１主面３１ａに近接する側に位置するとともにその第２主面４１ｂが導光板３０の第２主面３１ｂに近接する側に位置するよう、配置されている。また、図示された例において、導光板３０は、第１主面４１ａの側から取出導光層４０に順に積層された第１低屈折率層５５及び第１カバー層５６と、第２主面４１ｂの側から取出導光層４０に順に積層された第２低屈折率層５７及び第２カバー層５８と、をさらに有している。さらに、図示された例では、取出導光層４０の第２主面４１ｂと第２低屈折率層５７との間に、複数の遮光部６０が第１方向ｄ１に沿って間隔をあけて設けられている。
【００２７】
まず、取出導光層４０について説明する。取出導光層４０は、一対の対向する主面をなす第１主面４６ａ及び第２主面４６ｂを有したベース部４５と、ベース部４５内に設けられた光拡散部５０と、を有している。図示された例において、ベース部４５の第２主面４６ｂには、第１方向ｄ１に間隔ｄを有して複数の溝４９が形成されている。そして、光拡散部５０は、この溝４９内に設けられている。ベース部４５は、導光板３０の外輪郭に対応して、平面視四角形形状の板状部材として形成されている。図示された例において、光拡散部５０は、ベース部４５の対応する溝４９を埋めるようにして当該溝４９の内部に配置されている。そして、取出導光層４０の第１主面４１ａは、ベース部４５の第１主面４６ａによって形成され、取出導光層４０の第２主面４１ｂは、ベース部４５の第２主面４６ｂと光拡散部５０の端面とによって形成されている。
【００２８】
ベース部４５の一対の主面４６ａ，４６ｂ間には、四つの側面が形成されている。そして、第１方向ｄ１に対向する一対の側面４６ｃ，４６ｄのうちの、第１方向ｄ１における光源２０に近接する一側に配置された入光側面４６ｃが、導光板３０の入光面３１ｃを形成し、第１方向ｄ１における光源２０から離間する他側に配置された反対側面４６ｄが、導光板３０の反対面３１ｄを形成している。
【００２９】
ベース部４５は、光源２０からの光を導光する部位であることから、高い光透過率を有した材料、例えば、透明な樹脂材料から形成される。一方、光拡散部５０は、入射光を拡散させる機能を有した層であり、取出導光層４０内を進む光の進行方向を変化させる部位である。後述するように、光拡散部５０で進行方向を曲げられた光は、取出導光層４０から出射することが可能となる。すなわち、光拡散部５０は、導光板３０の取出導光層４０内を導光されている光を導光板３０から取り出すための取出要素として機能する。
【００３０】
このような光拡散部５０は、図５〜図７に示すように、樹脂材料からなる主部５１と、主部５１中に分散された拡散成分５２と、を有するように構成され得る。ここで、拡散成分とは、反射や屈折等によって、光の進路方向を変化させる機能を発揮し得る成分のことである。拡散成分として、金属化合物、気体を含有した多孔質物質、金属化合物を周囲に保持した樹脂ビーズ、白色微粒子、さらには、単なる気泡が例示される。拡散成分をなす白色微粒子として、酸化チタンが添加されたアクリル樹脂粒子を例示することができる。このアクリル樹脂粒子は、光拡散部内に５％以上３０％以下の重量％で含有することができる。拡散成分の平均粒径（平均直径）は、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下とすることができる。光拡散部５０が拡散成分を含有することができるよう、第２方向ｄ２に直交する断面における光拡散部５０の断面積は、拡散成分の平均粒径の二乗よりも大きくなっていてもよい。また、光拡散部５０が拡散成分を含有することができるよう、光拡散部５０の第１方向ｄ１に沿った寸法Ｓ１を、拡散成分の平均粒径（平均直径）以上とすることができる。
【００３１】
なお、図示された光拡散部５０は、ベース部４５の溝４９内に形成されてベース部４５とともに四角形薄板状の取出導光層４０をなす。したがって、各光拡散部５０は、溝４９に対応した形状及び配置にて構成されている。このため、以下においては、光拡散部５０の形状および配置を代表として説明し、これにより、溝４９の形状および配置についても説明したこととする。
【００３２】
図１〜図４に示すように、複数の光拡散部５０は、第１方向ｄ１に沿って配列されている。各光拡散部５０は、配列方向である第１方向ｄ１と非平行な方向に延びている。とりわけ図示された例では、図３及び図４に示すように、各光拡散部５０は、第１方向ｄ１と直交する第２方向ｄ２に直線状に延びている。また、各光拡散部５０は、その長手方向に直交する断面、すなわち第２方向ｄ２に直交する断面において矩形形状となっている。また、光拡散部５０の断面をなす矩形形状の第１方向ｄ１に対向する一対の辺をなす、第１方向ｄ１に対向する一対の面は、導光板３０の板面への法線方向ｎｄに沿って延びている。
【００３３】
図示された例において、導光板３０の板面への法線方向ｎｄ（図５参照）に沿った光拡散部５０の寸法Ｓ２（図５参照）は、取出導光層４０に含まれる複数の光拡散部５０の間で、一定ではない。光拡散部５０は、上述したように入射光を拡散させ導光板３０からの出射を引き起こす取出要素として、機能する。したがって、光拡散部５０の取出導光層４０内における体積分布によって、取出導光層４０からの出射光量分布を調整することができる。このため、導光方向ｄ１に沿って光源２０から離間した領域において出射光量が低下しやすくなるといった傾向を考慮した上で、光拡散部５０の寸法Ｓ２を決定することにより、導光方向である第１方向ｄ１における出射光量分布を制御することができる。
【００３４】
図示された例では、第１方向ｄ１に沿った出射光量分布を均一化する観点から、各光拡散部５０の寸法Ｓ２が次のように決定されている。まず、少なくとも一つの光拡散部５０の寸法Ｓ２が、当該一つの光拡散部５０よりも第１方向ｄ１において光源２０に近接する一側に位置する少なくとも一つの他の光拡散部５０の寸法Ｓ２よりも大きくなっている。これにより、出射光量が低下しやすい導光方向に沿って光源２０から離間した領域においても光源２０からの光が光拡散部５０に入射しやすくなり、当該光源２０から離間した領域において、出射光量を確保することが可能となる。さらに図示された例では、任意の一つの光拡散部５０の寸法Ｓ２が、当該一つの光拡散部５０よりも第１方向ｄ１において光源２０に近接する一側に位置する他の光拡散部５０の寸法Ｓ２以上となっている。或いは、任意の一つの光拡散部５０の寸法Ｓ２が、当該一つの光拡散部５０よりも第１方向ｄ１において光源２０に近接する一側に位置する他の光拡散部５０の寸法Ｓ２より大きくなっている。このような光拡散部５０の寸法Ｓ２の分布によれば、光源２０から離間するにつれて光源２０からの光が光拡散部５０に入射しやすくすることができ、結果として、導光方向（第１方向ｄ１）に沿った出射光量分布を効果的に均一化することができる。
【００３５】
その一方で、第１方向ｄ１に沿った光拡散部５０の寸法Ｓ１は、図示された例のように、取出導光層４０に含まれる複数の光拡散部５０の間で、一定となっていることが好ましい。同様に、第１方向ｄ１に沿った光拡散部５０のピッチも、図示された例のように、取出導光層４０に含まれる複数の光拡散部５０の間で、一定となっていることが好ましい。さらに、第１方向ｄ１に隣り合う二つの光拡散部の当該第１方向ｄ１に沿った離間間隔ｄも、図示された例のように、取出導光層４０に含まれる複数の光拡散部５０の間で、一定となっていることが好ましい。このような構成によれば、ベース部４５と異なる透過率を有していることからベース部４５と区別して視認されやすくなる光拡散部５０を、目立たなくさせることができる。
【００３６】
以上のような取出導光層４０の具体的な寸法は、一例として次のように設定され得る。まず、取出導光層４０の板面への法線方向ｎｄに沿った厚さを、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることができる。また、第１方向ｄ１に沿った光拡散部５０の寸法Ｓ１を、１μｍ以上２０μｍ以下とすることができる。さらに、隣り合う二つの光拡散部５０の第１方向ｄ１に沿った離間間隔ｄを、５０μｍ以上５００μｍ以下とすることができる。さらに、取出導光層４０の板面への法線方向ｎｄに沿った光拡散部５０の寸法Ｓ２を、１μｍ以上５０μｍ以下とすることができる。また、第１方向ｄ１に沿った光拡散部５０の寸法Ｓ１に対する、取出導光層４０の板面への法線方向ｎｄに沿った光拡散部５０の寸法Ｓ２の比（Ｓ２／Ｓ１）、すなわち光拡散部５０のアスペクト比を０．１以上１０以下とすること、好ましくは１より大きくすることができる。光拡散部５０のアスペクト比が高い場合、導光板３０の板面への法線方向ｎｄに沿った光拡散部５０の投影面積を小さくしながら、導光板３０内に或る程度の体積で光拡散部５０を含ませることが可能となる。すなわち、図４に示すように、法線方向ｎｄから導光板３０を観察した際に、光拡散部５０が目立ってしまうことを防止しながら、光拡散部５０が取出要素として有効に機能することを可能にすることができる。
【００３７】
なお、ベース部４５の一対の主面４６ａ，４６ｂのそれぞれにおいて全反射を繰り返すことによる導光を実現可能とするため、第１方向ｄ１に隣り合ういずれか二つの光拡散部５０が、当該二つの光拡散部５０の第１方向ｄ１に沿った離間間隔ｄと、当該二つの光の光拡散部５０の取出導光層４０の法線方向ｎｄに沿った寸法Ｓ２１，Ｓ２２と、取出導光層４０のベース部４５の屈折率ｎ１と、光拡散部５０が設けられている第２主面４６ｂの側から取出導光層４０に隣接する層５７の屈折率ｎ２と、を用いた次の式（ａ）を満たすようになっている。
ｔａｎ（ａｒｃｓｉｎ（ｎ２／ｎ１））≦ｄ／（Ｓ２１＋Ｓ２２）    ・・・式（ａ）
【００３８】
隣接層（図示された例では第２低屈折率層）５７とベース部４５との界面での全反射臨界角度θｔは「ａｒｃｓｉｎ（ｎ２／ｎ１）」となる。この全反射臨界角度θｔが、図５における角度θａ（＝ａｒｃｔａｎ（ｄ／（Ｓ２１＋Ｓ２２）））よりも大きくなると、図５に示された二つの光拡散部５０の間となる位置において、ベース部４５の第２主面４６ｂで全反射した光は、必ず、第１方向ｄ１における光源２０から離間する他側に位置する、すなわち法線方向ｎｄに沿った寸法Ｓ２２を有する、光拡散部５０へ入射して、ベース部４５内での導光を継続することができなくなる。したがって、第１方向ｄ１に隣り合ういずれか二つの光拡散部５０が、
ａｒｃｓｉｎ（ｎ２／ｎ１）≦ａｒｃｔａｎ（ｄ／（Ｓ２１＋Ｓ２２））
を満たす。すなわち式（ａ）を満たす。好ましくは、第１方向ｄ１に隣り合う任意の二つの光拡散部５０が、すべて、式（ａ）を満たす。
【００３９】
以上のような構成からなる取出導光層４０は、一例として、次のようにして製造され得る。まず、ベース部４５を、例えば、電子線、紫外線等の電離放射線の照射により硬化する特徴を有するエポキシアクリレート等の硬化性材料を用いて、作製する。次に、硬化することによって光拡散部５０の主部５１をなすようになる硬化性材料と、光拡散部５０の拡散成分５２と、を含んだ未硬化で液状の組成物を用いて、光拡散部５０を作製する。硬化することによって光拡散部５０の主部５１をなすようになる硬化性材料として、電離放射線により硬化する特徴を有するウレタンアクリレート等の硬化性材料を用いることができる。まず、先に形成されたベース部４５の第２主面４６ｂ上に組成物を供給する。その後、ベース部４５の溝４９の内部に、ドクターブレードを用いながら、組成物を充填しつつ、該溝４９外に溢出した余剰分の組成物を掻き落としていく。なお、掻き落としきれないことを原因としてベース部４５の第２主面４６ｂ上へ拡散成分５２が残留することを回避するため、拡散成分５２の粒径は、１μｍ以上であることが好ましく、また、溝４９の第１方向ｄ１に沿った寸法Ｓ１の５０％以下となっていることが好ましい。その後、溝４９内の組成物に電離放射線を照射して、組成物に含まれる硬化性材料を硬化させることにより、光拡散部５０が形成される。これにより、ベース部４５及び光拡散部５０を有する取出導光層４０が作製される。
【００４０】
次に、第１低屈折率層５５、第１カバー層５６、第２低屈折率層５７及び第２カバー層５８について説明する。まず、取出導光層４０の一対の主面４１ａ，４１ｂに隣接して配置された第１低屈折率層５５及び第２低屈折率層５７は、取出導光層４０のベース部４５よりも低い屈折率を有した層である。ここで説明する導光板３０では、取出導光層４０のベース部４５と低屈折率層５５，５７との界面での反射、とりわけ屈折率差に起因した全反射により、光を導光することを期待している。このため、低屈折率層５５，５７の屈折率は、取出導光層４０のベース部４５の屈折率よりも、０．０３以上低くなっていることが好ましく、０．０６以上低くなっていることがより好ましい。なお、図示された例において、低屈折率層５５，５７は、粘着剤や接着剤等からなる接合層として形成されており、カバー層５６，５８を取出導光層４０に貼合するための層としても機能している。
【００４１】
一方、第１カバー層５６及び第２カバー層５８は、導光板３０の一対の主面３１ａ，３１ｂを画成する層である。このようなカバー層５６，５８は、例えば、取出導光層４０や低屈折率層５５，５７よりも耐擦傷性に優れたハードコート層として形成され得る。なお、本件明細書で言及する耐擦傷性は、ＪＩＳ  Ｋ  ５６００−５−４（１９９９年）に準拠して実施される鉛筆硬度試験での試験結果に基づいて評価される。また、図１及び図２に示した例では、第１カバー層５６及び第２カバー層５８は、いずれも平坦なシート状部材であり、このうち第１カバー層５６が導光板３０の第１主面３１ａをなし、第２カバー層５８が第２主面３１ｂをなしている。これにより、導光板３０の第１主面３１ａ及び第２主面３１ｂは、いずれも平坦面をなすようになる。
【００４２】
また、本実施の形態では、取出導光層４０のベース部４５内を進む光が反射する界面が、ベース部４５と低屈折率層５５，５７との間に形成されている。すなわち、取出導光層４０のベース部４５内を進む光が反射する界面が露出していない。このため、取出導光層４０のベース部４５内を進む光が反射することを予定された界面の損傷や異物付着を効果的に防止することができる。これにより、導光板３０内における導光のための光の反射が阻害されることを効果的に防止することができる。さらに、ベース部４５や低屈折率層５５，５７よりも耐擦傷性に優れたカバー層５６，５８によって、導光板３０の表面が形成されている。したがって、導光板３０を進む光が反射することを予定された界面の損傷や異物付着をより効果的に防止することができる。
【００４３】
なお、第１低屈折率層５５、第１カバー層５６及び第２カバー層５８は、必須ではなく、一以上を導光板３０から省くことができる。
【００４４】
次に、遮光部６０について説明する。遮光部６０は、取出導光層４０の各光拡散部５０で拡散された光のうち、第２主面４１ｂ側に進行方向を曲げられた光が第２主面４１ｂから出光し、照明装置１０の反対面１１ｂから光が漏れ、この光が観察者から視認されることを抑制する機能を有する。このため、遮光部６０は、取出導光層４０の各光拡散部５０のそれぞれに対応して設けられている。また、各遮光部６０は、対応する一つの光拡散部５０に液晶表示パネル５と反対側から対向する位置に配置されている。具体的には、各遮光部６０は、対応する一つの光拡散部５０に、取出導光層４０の法線方向ｎｄに沿って液晶表示パネル５と反対側から、すなわち取出導光層４０の第２主面４１ｂ側から、対向するように配置されている。また、図示された例では、各遮光部６０は、取出導光層４０の第２主面４１ｂと第２低屈折率層５７との間に設けられている。図示された例において、複数の遮光部６０が、各光拡散部５０の配列に対応して、第１方向ｄ１に配列されている。また、各遮光部６０は、配列方向である第１方向ｄ１と非平行な方向に延びている。とりわけ図示された例では、図３に示されているように、各遮光部６０は、各光拡散部５０に対応して、第１方向ｄ１と直交する第２方向ｄ２に直線状に延びている。
【００４５】
本実施の形態の遮光部６０は、光吸収部６２及び光反射部６４を含んでいる。光吸収部６２は、対応する一つの光拡散部５０に液晶表示パネル５と反対側から対向する位置に配置されている。具体的には、各光吸収部６２は、対応する一つの光拡散部５０に、取出導光層４０の法線方向ｎｄに沿って液晶表示パネル５と反対側から対向するように配置されている。また、光反射部６４は、対応する一つの光拡散部５０と、当該光拡散部５０に対応する光吸収部６２との間となる位置に配置されている。なお、これに限られず、遮光部６０は、光反射部６４を含まず光吸収部６２のみで構成されてもよい。
【００４６】
図１〜図７に示された例では、複数の光拡散部５０が、第１方向ｄ１に沿って配列され、遮光部６０の第１方向ｄ１に沿った寸法Ｓ３は、当該遮光部６０に対応する光拡散部５０の第１方向ｄ１に沿った寸法Ｓ１よりも大きくなっている。また、光拡散部５０は、当該光拡散部５０に対応する遮光部６０に取出導光層４０の法線方向ｎｄに沿って対向する領域内に配置されている。図示された例では、各遮光部６０に含まれる光吸収部６２と光反射部６４とは、互いに第１方向ｄ１に沿って同一の寸法を有している。すなわち、各遮光部６０に含まれる光吸収部６２及び光反射部６４は、それぞれ第１方向ｄ１に沿った寸法Ｓ３を有している。したがって、法線方向ｎｄから取出導光層４０（導光板３０）を観察した場合（図４参照）、遮光部６０の光吸収部６２と光反射部６４とは、互いに同一の平面視形状を有している。なお、これに限られず、各遮光部６０に含まれる光吸収部６２と光反射部６４とは、互いに第１方向ｄ１に沿って異なる寸法を有していてもよい。例えば、光吸収部６２の第１方向ｄ１に沿った寸法が、対応する光反射部６４の第１方向ｄ１に沿った寸法よりも大きくされていてもよい。
【００４７】
光吸収部６２は、当該光吸収部６２に入射した光を吸収する機能を有する。光吸収部６２は、例えば黒色等の暗色の層であることが好ましい。この光吸収層は、例えば、暗色粒子を含有する組成物または暗色材料の塗膜を、公知の印刷技術を用いて設けることができる。暗色粒子としては、例えば、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩等、顔料または染料、顔料または染料で着色された樹脂粒子等が挙げられる。また、電界めっき及び無電界めっきを含むめっき法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、イオンプレーティング法、又はこれらの二以上を組み合わせた方法により、取出導光層４０の第２主面４１ｂ上に暗色層を設け、その後、公知のフォトリソグラフィー技術を用いてパターニングすることにより設けてもよい。暗色層の材料としては、種々の公知のものを用いることができる。例えば窒化銅、酸化銅、窒化ニッケル等が例示できる。
【００４８】
光反射部６４は、当該光反射部６４に入射した光を反射させる機能を有する。光反射部６４は、例えば白色等の明色の層、または、銀色等の光沢を有する層であることが好ましい。この光反射層は、例えば、明色粒子または光沢粒子を含有する組成物、あるいは、明色材料または光沢材料の塗膜を、公知の印刷技術を用いて設けることができる。明色粒子としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、顔料または染料、顔料または染料で着色された樹脂粒子等が挙げられる。また、光沢粒子としては、例えば、アルミニウム、銀等の金属粒子、アルミニウム、銀等の金属で被覆された樹脂粒子等が挙げられる。また、上述の光吸収部６２の場合と同様にして、取出導光層４０の第２主面４１ｂ上に明色層または光沢層を設け、その後、公知のフォトリソグラフィー技術を用いてパターニングすることにより設けてもよい。
【００４９】
本実施の形態では、遮光部６０は、取出導光層４０の第２主面４１ｂ上に光反射部６４と光吸収部６２とをこの順に積層することにより、光反射部６４及び光吸収部６２を含む光反射吸収積層体として構成されている。このような光反射吸収積層体を含む遮光部６０によれば、図６に示されているように、光源２０から光拡散部５０へ入射して当該光拡散部５０で拡散し取出導光層４０の第２主面４１ｂ側へ向かう光Ｌ６５を、遮光部６０の光反射部６４で取出導光層４０側に反射させることができる。これにより、取出導光層４０の各光拡散部５０で拡散された光のうち、第２主面４１ｂ側に進行方向を曲げられた光が第２主面４１ｂから観察者側へ出光することを抑制することが可能となり、さらに、光源２０から導光板３０（取出導光層４０）に入射した光の利用効率を向上させることも可能となる。したがって、液晶表示パネル５の表示面６ｂに表示された映像のコントラストの低下を効果的に抑制することができるとともに、光源２０によるエネルギー消費量を増大させることなく液晶表示パネル５の表示面６ｂにおける照度の向上を図ることができる。また、液晶表示パネル５の表示面６ｂにおける照度を低下させることなく、光源２０によるエネルギー消費量の低減を図ることができる。
【００５０】
その一方で、光反射部６４が観察者側から視認される場合、すなわち、光反射部６４の観察者側に光吸収部６２が設けられていない場合、導光板３０の第２主面３１ｂ側から各光反射部６４に入射した外光Ｌ６１が、各光反射部６４で導光板３０の第２主面３１ｂ側に反射される。この反射光が観察者に視認されると、液晶表示パネル５の表示面６ｂに表示された映像のコントラストが低下する。これに対して、図６に示された例では、光反射部６４の観察者側に光吸収部６２が設けられているので、導光板３０の第２主面３１ｂ側から各光反射部６４に入射しようとする外光Ｌ６１は、各光反射部に対応する光吸収部６２により吸収される。これにより、導光板３０に入射した外光Ｌ６１が各光反射部６４で反射され、観察者から視認されることを防止することができる。したがって、液晶表示パネル５の表示面６ｂに表示された映像のコントラストの低下を効果的に抑制することができる。
【００５１】
なお、遮光部６０において光反射部６４は必須の構成ではなく、省略することもできる。この場合、遮光部６０は、対応する一つの光拡散部５０に液晶表示パネル５と反対側から対向する位置に配置された光吸収部６２を含む。この光吸収部６２からなる遮光部６０は、光源２０から取出導光層４０に入射し各光拡散部５０で拡散された光のうち、取出導光層４０の第２主面４１ｂ側に進行方向を曲げられた光が当該第２主面４１ｂから出光し、照明装置１０の反対面１１ｂから光が漏れ、この光が観察者から視認されることを防止することができる。したがって、この場合にも、液晶表示パネル５の表示面６ｂに表示された映像のコントラストの低下を、効果的に抑制することができる。
【００５２】
遮光部６０が、光拡散部５０で拡散された光が第２主面３１ｂを介して取出導光層４０から出射することを有効に規制することを実現するため、導光板３０は次のように設計され得る。
【００５３】
図７に示すように、取出導光層４０の光拡散部５０で拡散されてベース部４５内を第２主面４１ｂ側に進む光の進行方向が、ベース部４５の第２主面４６ｂの法線方向ｎｄに対してなす角度、すなわち光拡散部５０での拡散光の第２主面４６ｂへの入射角度を、角度θｉとする。取出導光層４０の光拡散部５０で拡散されてベース部４５内を第２主面４１ｂ側に進む光のうち、この角度θｉがベース部４５と隣接層（図示された例では第２低屈折率層）５７との界面での全反射臨界角度θｔ以上となっている光は、ベース部４５と隣接層５７との界面で全反射して、取出導光層４０内で進行方向を第１主面４１ａ側に逆転させる。これに対して、光拡散部５０での拡散光の第２主面４６ｂへの入射角度θｉが全反射臨界角度θｔ未満となる光は、ベース部４５と隣接層５７との界面で全反射せずに、第２主面４１ｂを介して取出導光層４０から出射する。このベース部４５と隣接層５７との界面で全反射せずに第２主面４１ｂを介して取出導光層４０から出射する光を効果的に遮光するため、第１方向ｄ１および取出導光層４０の法線方向ｎｄの両方に平行な主切断面において、光拡散部５０の第１方向ｄ１における一方の側の端部と当該光拡散部５０に対応する遮光部６０の第１方向ｄ１における一方の側の端部との間の第１方向ｄ１に沿った距離ｘと、当該遮光部６０の当該光拡散部５０に対向する面と当該光拡散部５０の当該遮光部６０に対向する側とは反対側の端部との間の取出導光層４０の法線方向ｎｄに沿った距離ｙと、ベース部４５の屈折率ｎ１と、第１方向ｄ１に沿って隣り合う二つの遮光部６０の間においてベース部４５に法線方向ｎｄに沿って遮光部６０と同じ側から隣接する部位（図示された例では第２低屈折率層５７）の屈折率ｎ２とが、次の条件を満たすことが好ましい。
ａｒｃｔａｎ（ｙ／ｘ）≦ａｒｃｃｏｓ（ｎ２／ｎ１）    ・・・式（ｂ）
【００５４】
第１方向ｄ１および取出導光層４０の法線方向ｎｄの両方に平行な主切断面において、ベース部４５と隣接層５７との界面への入射点Ｍと、光拡散部５０の第１方向ｄ１における入射点Ｍ側の面における当該光拡散部５０の遮光部６０に対向する側とは反対側の端部Ｐとを結ぶ直線ＭＰと、ベース部４５の第２主面４６ｂと、のなす角をθｂとすると、この角度θｂは、光拡散部５０での拡散光の第２主面４６ｂへの入射角度θｉとの間で次の条件を満たす。
θｉ＝９０−θｂ（°）
そして、図７の直線ＭＰに沿って進む光Ｌ７１が、全反射臨界角度θｔで、ベース部４５と隣接部位（図示された例では第２低屈折率層）５７との界面の入射する場合、次の関係が成り立つ。
ｎ１×ｓｉｎ（９０−θｂ）＝ｎ２×ｓｉｎ９０°
が成り立つ。これよりθｂは、
θｂ＝ａｒｃｃｏｓ（ｎ２／ｎ１）
となる。
【００５５】
一方、図７において、直線ＮＰは、遮光部６０の取出導光層４０の法線方向ｎｄにおける取出導光層４０側の面の第１方向ｄ１における一方の側の端部Ｎと、光拡散部５０の第１方向ｄ１における点Ｎ側の面における当該光拡散部５０の遮光部６０に対向する側とは反対側の端部Ｐとを結んでいる。この直線ＮＰと、ベース部４５の第２主面４６ｂと、のなす角度をθｃとすると、この角度θｃは、上述した距離ｘ及び距離ｙとの間で、次の関係を満たす。
θｃ＝ａｒｃｔａｎ（ｙ／ｘ）
となる。
【００５６】
そして、θｃ≦θｂであるとき、すなわち式（ｂ）が成り立つときに、ベース部４５と隣接層５７との界面で全反射せずに導光板３０の第２主面３１ｂ側に進む光を、遮光部６０で反射または吸収することにより、効果的に遮光することができる。好ましくは、すべての遮光部６０が、式（ｂ）を満たす。
【００５７】
なお、第１方向ｄ１に沿った遮光部６０の寸法Ｓ３は、複数の遮光部６０の間で一定の寸法を有するようにしてもよい。この場合、各遮光部６０の寸法Ｓ３は、複数の光拡散部５０のうち最大の寸法Ｓ２を有する光拡散部５０の寸法Ｓ２ｍａｘに対応する寸法とすることが好ましい。とりわけ、各遮光部６０の寸法Ｓ３を、式（ｂ）においてｙ＝Ｓ２ｍａｘとして、式（ｂ）を満たすようなｘを有する寸法とすることがより好ましい。このような一定の寸法を有する複数の遮光部６０によれば、ベース部４５と隣接層５７との界面で全反射せずに導光板３０の第２主面３１ｂ側に進む光を効果的に遮光し、且つ、照明装置１０の非出光面１１ｂ側から出光面１１ａ側へ透過する外光の光量分布を効果的に均一化することができる。
【００５８】
また、第１方向ｄ１に沿った遮光部６０の寸法Ｓ３は、複数の遮光部６０の間で異なる寸法を有するようにしてもよい。この場合、各遮光部６０の寸法Ｓ３は、それぞれ対応する光拡散部５０の寸法Ｓ２が小さくなるほど各遮光部６０の寸法Ｓ３が小さくなるようにすることが好ましい。とりわけ、各遮光部６０において、それぞれ式（ｂ）を満たすようなｘを有する寸法とすることがより好ましい。このような異なる寸法を有する複数の遮光部６０によれば、ベース部４５と隣接層５７との界面で全反射せずに導光板３０の第２主面３１ｂ側に進む光を効果的に遮光し、且つ、遮光部６０における取出導光層４０の板面に沿った面積の合計を減少させ、照明装置１０の反対面（非出光面）１１ｂ側から出光面１１ａ側へ透過する外光の光量を効果的に増大することができる。
【００５９】
以上のような遮光部６０の第１方向ｄ１に沿った寸法Ｓ３は、一例として２μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。また、遮光部６０の、取出導光層４０の法線方向ｎｄに沿った厚さは、一例として１μｍ以上１０μｍ以下とすることができる。
【００６０】
次に、以上のような構成からなる表示装置１の作用について説明する。
【００６１】
図１及び図２に示された表示装置１は、光源２０が非発光の場合には外光Ｌ１を照明光として反射型の液晶表示パネル５の表示面６ｂに映像を表示し、光源２０が発光している場合には光源２０からの光Ｌ２１〜Ｌ２３を照明光として、液晶表示パネル５の表示面６ｂに映像を表示する。
【００６２】
表示装置１において、光源２０が発光していない場合、図１に示すように、導光板３０の第２主面３１ｂ側から表示装置１に入射した外光Ｌ１は、導光板３０を第２主面３１ｂ側から第１主面３１ａ側へ透過し、液晶表示パネル５へ表示面６ｂから入射する。
【００６３】
液晶表示パネル５へ入射した光は、例えば、液晶表示パネル５の偏光板、カラーフィルター及び液晶層を透過して反射板で反射され、再度、液晶層、カラーフィルター及び偏光板を透過して、液晶表示パネル５の表示面６ｂから導光板３０側へ出射する。このとき、液晶表示パネル５の表示面６ｂには映像が表示される。すなわち、液晶表示パネル５の表示面６ｂから出射した光は、映像光として導光板３０側へ出射する。液晶表示パネル５から導光板３０に入射した映像光は、導光板３０を第１主面３１ａ側から第２主面３１ｂ側へ透過し、第２主面３１ｂから観察者側へ向けて出射する。この映像光を観察者が視認することにより、表示装置１で表示された映像が観察される。
【００６４】
本実施の形態の導光板３０では、導光板３０の光取出要素となる光拡散部５０の寸法Ｓ２を調整することにより、導光板３０からの出射光量の導光方向（第１方向）ｄ１に沿った分布を制御している。そして、法線方向ｎｄから導光板３０を観察した場合、複数の光拡散部５０間での寸法Ｓ２の変化は感知され難い。
【００６５】
また、本実施の形態の導光板３０では、光拡散部５０の第１方向ｄ１に沿った寸法Ｓ１や、第１方向ｄ１に隣り合う二つの光拡散部５０の離間間隔ｄを、出射光量分布の制御に利用しなくてもよい。このため、光拡散部５０の第１方向ｄ１に沿った寸法Ｓ１や、第１方向ｄ１に隣り合う二つの光拡散部５０の離間間隔ｄを、導光板３０内において一定にすることも可能である。この場合、導光板３０の法線方向ｎｄに沿った光拡散部５０の投影面積は同一となり、複数の光拡散部５０の間での構成の相違は、ほとんど感知することができない。
【００６６】
加えて、光拡散部５０の第１方向ｄ１に沿った寸法Ｓ１を十分に小さくしておけば、光拡散部５０の存在自体を感知し難くすることができる。具体的には、導光板３０のヘイズ値が、０．１％以上１０％以下となっていることが好ましい。ヘイズ値は、ヘイズメーター（村上色彩技術研究所製、製品番号；ＨＭ−１５０）を用いてＪＩＳ  Ｋ７１３６に準拠した方法により測定することができる。
【００６７】
これにより、本実施の形態の表示装置１では、光源２０が発光していない場合において、光拡散部５０が目立って観察されてしまうことを防止することができる。したがって、光拡散部５０が観察されてしまうことに起因する、液晶表示パネル５に表示された映像の解像度やコントラストが低下することを効果的に抑制することが可能になる。
【００６８】
一方、表示装置１の光源２０が発光すると、図２に示すように、光源２０の発光体２２から出射した光Ｌ２１〜Ｌ２３は、導光板３０の入光面３１ｃから導光板３０内へ入射する。導光板３０内に入射した光は、ベース部４５の一対の主面４６ａ，４６ｂのそれぞれにおいて全反射を繰り返しながら、第１方向（導光方向）ｄ１に沿って入光面３１ｃから反対面３１ｄに向けて導光される。第１方向ｄ１に沿った導光中に光拡散部５０に入射した光は、光拡散部５０に含まれる拡散成分５２により拡散され、液晶表示パネル５の表示面６ｂを照明する。
【００６９】
具体的には、光源２０をなす発光体２２で発光された光は、入光面３１ｃを介し、導光板３０の取出導光層４０内に入射する。取出導光層４０をなす材料の屈折率が、通常、１．４〜１．６であることに起因して、図２に示すように、屈折率１の空気層から取出導光層４０のベース部４５内に入射した光Ｌ２１〜Ｌ２３の進行方向は、ベース部４５の入光側面４６ｃ（導光板３０の入光面３１ｃ）への法線方向に対して、すなわち第１方向ｄ１に対して大きく傾斜することはない。そして、取出導光層４０のベース部４５へ入射した光Ｌ２１〜Ｌ２３の多くは、ベース部４５の第１主面４６ａおよび第２主面４６ｂにおいて、反射、とりわけベース部４５とベース部４５に隣接する低屈折率層５５，５７との屈折率差に起因した全反射を繰り返し、ベース部４５の入光側面４６ｃと反対側面４６ｄとを結ぶ導光方向、とりわけ図示された例では第１方向ｄ１へ進んでいく。
【００７０】
取出導光層４０内には、第１方向ｄ１に間隔をあけて複数の光拡散部５０が設けられている。各光拡散部５０は、ベース部４５の溝４９内に形成され、取出導光層４０の法線方向ｎｄに沿って取出導光層４０の第２主面４１ｂから取出導光層４０内に延び出している。したがって、取出導光層４０のベース部４５内を進む光は、この光拡散部５０に入射することもある。そして、図２に示すように、ベース部４５内を進む光は、光拡散部５０に入射すると、光拡散部５０での拡散機能によって進行方向を曲げられる。
【００７１】
この結果、光拡散部５０で拡散された光は、全反射臨界角度未満の角度で取出導光層４０の第１主面４１ａに入射し、第１主面４１ａを介して取出導光層４０から出射するようになる。このような光は、第１低屈折率層５５及び第１カバー層５６を透過して、出光面１１ａをなす第１主面３１ａを介して導光板３０から照明光として出射し、液晶表示パネル５の表示面６ｂを照明する。
【００７２】
光拡散部５０は、導光方向である第１方向ｄ１に配列されている。したがって、取出導光層４０のベース部４５内を進行する光は、導光方向ｄ１に沿った各区域において、光拡散部５０に入射する。このため、取出導光層４０のベース部４５内を進んでいる光は、導光方向に沿った各区域において、導光板３０から出射するようになる。とりわけ上述したように光拡散部５０の寸法Ｓ２が調節されている場合には、導光方向ｄ１に沿って光源２０に近接する側での出射光量が多くなり且つ導光方向ｄ１に沿って光源２０から離間する側での出射光量が少なくなるといった傾向を効果的に解消し、導光方向ｄ１に沿った各位置からの出射光量の分布を効果的に均一化することができる。より具体的には、少なくとも一つの光拡散部５０の寸法Ｓ２が、当該一つの光拡散部５０よりも第１方向ｄ１において光源２０側に位置する少なくとも一つの他の光拡散部５０の寸法Ｓ２よりも大きい場合、より好ましくは、任意の一つの光拡散部５０の寸法Ｓ２が、当該一つの光拡散部５０よりも第１方向ｄ１において光源２０側に位置する他の光拡散部５０の寸法Ｓ２以上または他の光拡散部５０の寸法Ｓ２よりも大きい場合、導光方向ｄ１に沿った各位置からの出射光量の分布を効果的に均一化することが可能となる。
【００７３】
また、光拡散部５０での拡散によって、取出導光層４０の第２主面４１ｂ（ベース部４５の第２主面４６ｂ）に向かう光も生じる。このような光のうち、この光の進行方向とベース部４５の第２主面４６ｂの法線方向とのなす角度が、ベース部４５と隣接層（図示された例では第２低屈折率層）５７との界面での全反射臨界角度以上の角度で入射した光は、ベース部４５と隣接層５７との界面で全反射して、取出導光層４０の第１主面４１ａ側に進行方向を曲げられる。
【００７４】
図６を参照してさらに詳述する。光源２０から導光板３０に入射し、第１方向（導光方向）ｄ１に沿って入光面３１ｃから反対面３１ｄに向けて導光され、いずれかの光拡散部５０に入射した光Ｌ６２（図２のＬ２１〜２３）は、当該光拡散部５０で拡散される。この拡散光のうち、導光板３０の第１主面３１ａ側へ向かう光Ｌ６３は、第１主面３１ａを介して液晶表示パネル５を照明する。拡散光のうち、導光板３０の第２主面３１ｂ側へ向かい、ベース部４５と第２低屈折率層５７との界面（ベース部４５の第２主面４６ｂ）へ全反射臨界角度以上の角度で入射した光Ｌ６４は、第２主面４６ｂで全反射して、その進行方向を導光板３０の第１主面３１ａ側に逆転させる。その後、光Ｌ６４の一部は第１方向ｄ１に隣り合う他の光拡散部５０に入射し、光Ｌ６４の他の一部はベース部４５の一対の主面４６ａ，４６ｂのそれぞれにおいて全反射を繰り返しながら、第１方向（導光方向）ｄ１に沿って導光される。
【００７５】
本実施の形態の導光板３０では、各光拡散部５０に対応して、光拡散部５０に液晶表示パネル５と反対側から対向する位置に配置された、遮光部６０を有している。また、遮光部６０は、光吸収部６２及び光反射部６４を含み、各光吸収部６２は、対応する一つの光拡散部５０に、取出導光層４０の法線方向ｎｄに沿って液晶表示パネル５と反対側から対向するように配置されている。また、光反射部６４は、対応する一つの光拡散部５０と、当該光拡散部５０に対応する光吸収部６２との間となる位置に配置されている。この場合、上述の拡散光のうち、導光板３０の第２主面３１ｂ側へ向かい、遮光部６０の光反射部６４へ入射した光Ｌ６５は、光反射部６４で反射して、その進行方向を導光板３０の第１主面３１ａ側に逆転させる。その後、光Ｌ６５は、第１主面３１ａを介して液晶表示パネル５を照明する。
【００７６】
これにより、各光拡散部５０で拡散された光のうち、導光板３０の第２主面３１ｂ側に向かう光が第２主面３１ｂから観察者側へ出光することを抑制することができる。したがって、第２主面３１ｂから観察者側へ出光した光が観察者から視認されることによる、液晶表示パネル５に表示された映像のコントラストの低下を効果的に抑制することができる。また、遮光部６０が光反射部６４を有していることにより、光源２０から導光板３０に入射した光の利用効率を向上させることができる。したがって、光源２０によるエネルギー消費量を増大させることなく液晶表示パネル５における照度の向上を図ることができる。また、液晶表示パネル５における照度を低下させることなく、光源２０によるエネルギー消費量の低減を図ることができる。
【００７７】
とりわけ、図７を参照して説明したように、各遮光部６０が、上述の式（ｂ）を満たすような寸法を有している場合、ベース部４５内からベース部４５の第２主面４６ｂへ全反射臨界角度以上の角度で入射した光Ｌ６４は、第２主面４６ｂで全反射して、導光板３０の第１主面３１ａ側に向かい、ベース部４５内からベース部４５の第２主面４６ｂへ全反射臨界角度未満の角度で入射した光Ｌ６５は、遮光部６０の光反射部６４で反射して、導光板３０の第１主面３１ａ側に向かう。
【００７８】
これにより、各光拡散部５０で拡散された光のうち、導光板３０の第２主面３１ｂ側に向かう光が第２主面３１ｂから観察者側へ出光することをより効果的に抑制することができるとともに、光源２０から導光板３０に入射した光の利用効率をさらに向上させることができる。
【００７９】
なお、図２に示された例において、導光板３０の第１主面３１ａから出射して液晶表示パネル５を照明する光は、図１に示された例と同様にして液晶表示パネル５内で反射されて液晶表示パネル５の表示面６ｂから導光板３０側へ出射する。これにより、液晶表示パネル５の表示面６ｂには映像が表示される。
【００８０】
本実施の形態の表示装置１は、表示面６ｂを有する反射型液晶表示パネル５と、表示面６ｂと対向して配置された導光板３０とを備え、導光板３０は、一対の主面４６ａ，４６ｂを有するベース部４５と、ベース部４５内に設けられた複数の光拡散部５０と、を有する取出導光層４０を有する。
【００８１】
従来技術の表示装置では、導光板表面に凹凸形状が形成されており、この凹凸形状の存在に起因して液晶表示パネルに表示された画像の視認性が低下する問題があった。例えば、液晶表示パネルから観察者に向けて出射した光が、導光板表面の凹凸面を透過する際に意図しない屈折を生じ、これにより液晶表示パネルに表示された画像の解像度が低下する問題があった。また、とりわけ光源が発光していない状態において、導光板表面に形成された凹凸面で反射した外光が観察者から視認されることにより、液晶表示パネルに表示された画像のコントラストが低下する問題もあった。
【００８２】
これに対して本実施の形態の表示装置１によれば、導光板３０の主面３１ａ，３１ｂに凹凸形状を形成する必要がなく、凹凸形状の存在に起因する、液晶表示パネル５に表示された画像の視認性の低下を効果的に抑制することができる。とりわけ、導光板３０の一対の主面３１ａ，３１ｂを、それぞれ平坦に形成することも可能である。この場合、導光板表面の凹凸形状に起因する、液晶表示パネル５に表示された映像の解像度やコントラストの低下といった視認性の低下をさらに効果的に抑制することができる。すなわち、表示装置１で表示された映像に、高い視認性を付与することができる。
【００８３】
本実施の形態の表示装置１は、各光拡散部５０にそれぞれ対応して設けられた複数の遮光部６０、をさらに備え、各遮光部６０は、対応する一つの光拡散部５０に反射型液晶表示パネル５と反対側から対向する位置に配置された光吸収部６２を含んでいる。
【００８４】
このような表示装置１によれば、取出導光層４０の各光拡散部５０で拡散された光のうち、第２主面４１ｂ側に進行方向を曲げられた光が第２主面４１ｂから出光し、照明装置１０の反対面１１ｂから光が漏れ、この光が観察者から視認されることを抑制することができる。したがって、液晶表示パネル５の表示面６ｂに表示された映像のコントラストの低下を効果的に抑制することができる。
【００８５】
本実施の形態の表示装置１において、各遮光部６０は、対応する一つの光拡散部５０と、当該光拡散部５０に対応する光吸収部６２との間となる位置に配置された光反射部６４をさらに含んでいる。
【００８６】
このような表示装置１によれば、取出導光層４０の各光拡散部５０で拡散し取出導光層４０の第２主面４１ｂ側へ向かう光を、光反射部６４で取出導光層４０側に反射させることができる。これにより、光源２０から取出導光層４０に入射した光の利用効率を効果的に向上させることが可能となる。したがって、光源２０によるエネルギー消費量を増大させることなく液晶表示パネル５の表示面６ｂにおける照度の向上を図ることができる。また、液晶表示パネル５の表示面６ｂにおける照度を低下させることなく、光源２０によるエネルギー消費量の低減を図ることができる。
【００８７】
また、上述した本実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を適宜参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
【００８８】
図８は、本変形例に係る表示装置を示す縦断面図である。とりわけ図８は、表示装置の光源が発光していない状態において表示装置を示している。図９は、図８の表示装置を、光源が発光した状態において示す縦断面図である。また、図１０は、図８の導光板を示す部分拡大図である。
【００８９】
表示装置の使用態様によっては、表示装置への外光の入射範囲がある角度範囲に偏ることがある。例えば、表示装置をその液晶表示パネル及び導光板の法線方向が水平方向と平行をなすようにして配置して用いる場合がある。屋外で用いる場合には、表示装置の照明として用いる外光は太陽光であり、水平方向に対して上方に傾斜した方向から表示装置に入射する。また、屋内等で用いる場合には、天井に設置された屋内照明を表示装置の照明として用いることがあり、この場合にも、表示装置の照明として用いる外光（屋内照明の光）は、水平方向に対して上方に傾斜した方向から表示装置に入射する。
【００９０】
反射面にある入射角度を有して入射した光は、当該反射面で反射され、入射角度と同一の出射角度を有して当該反射面から出射する。したがって、水平方向に対して上方に大きく傾斜した方向から入射した外光を液晶表示パネル内で反射して映像光として用いる場合、映像光は水平方向に対して大きく下方に傾斜した方向に出射し得る。この場合、液晶表示パネルの法線方向からは、十分な明るさを有した映像を視認できないことがある。
【００９１】
このような事情を考慮して、液晶表示パネルとして、当該液晶表示パネルの法線方向に対して相対的に大きく傾斜した方向から入射した照明光を、法線方向に対して相対的に小さく傾斜した方向又は法線方向に平行な方向に反射するものを用いることがある。このような液晶表示パネルは公知であるので詳細な説明は省略するが、一例として、特開２００２−１４８６１３号公報に開示されるような液晶表示パネルを挙げることができる。
【００９２】
このような液晶表示パネル５を用いた表示装置１の例を図８に示す。図示された例では、表示装置１は、液晶表示パネル５及び導光板３０の法線方向ｎｄが水平方向と平行をなすようにして配置されている。液晶表示パネル５は、水平方向に対して上方に大きく傾斜した方向から入射した光を当該液晶表示パネル５内で反射して、映像光として液晶表示パネル５及び導光板３０の法線方向ｎｄ（水平方向）と略平行をなして出射するように構成されている。したがって、図８に示されているように、光源２０が発光していない状態において、水平方向に対して上方に大きく傾斜した方向から液晶表示パネル５に外光Ｌ８１が入射すると、この外光Ｌ８１は、液晶表示パネル５内で反射されて、観察者側へ映像光として液晶表示パネル５及び導光板３０の法線方向ｎｄ（水平方向）と略平行をなして出射する。
【００９３】
表示装置１の光源２０を発光させると、図９に示すように、光源２０から出射した光Ｌ９１〜Ｌ９３は、導光板３０の入光面３１ｃから導光板３０内へ入射する。導光板３０内に入射した光は、ベース部４５の一対の主面４６ａ，４６ｂのそれぞれにおいて全反射を繰り返しながら、第１方向（導光方向）ｄ１に沿って入光面３１ｃから反対面３１ｄに向けて導光される。第１方向ｄ１に沿った導光中に光拡散部５０に入射した光は、光拡散部５０に含まれる拡散成分５２により拡散され、液晶表示パネル５の表示面６ｂを照明する。
【００９４】
ここで、本変形例では、光拡散部５０に入射した光Ｌ９１〜Ｌ９３は、光拡散部５０で全方向に等方的に拡散するのではなく、ある角度の幅を有して特定の向きに偏って進行するようになっている。すなわち、本変形例では、光拡散部５０に入射した光Ｌ９１〜Ｌ９３は、光拡散部５０において異方性拡散するようになっている。とりわけ図９及び図１０に示された例では、光拡散部５０に入射した光Ｌ９１〜Ｌ９３は、光拡散部５０へ入射した向きと概ね同じ向きに、ある角度の幅を有して進行する。すなわち、光拡散部５０に入射した光Ｌ９１〜Ｌ９３は、光拡散部５０において前方拡散する。
【００９５】
このような光拡散部５０は、一例として、拡散成分５２として、主部５１の屈折率と異なる屈折率を有する粒子を用いることにより、作製することができる。例えば、ベース部４５及び主部５１の屈折率が１．５程度である場合、拡散成分５２として、１．５よりも小さい屈折率を有するシリコーンビーズや単なる気泡を用いたり、１．５よりも大きい屈折率を有する酸化チタンや高屈折率ガラスを用いることができる。とりわけ、主部５１の屈折率と拡散成分５２の屈折率との差の絶対値は０．２以上であることが好ましい。さらに、主部５１の屈折率と拡散成分５２の屈折率との差の絶対値は０．２以上１．０以下であることがより好ましい。主部５１の屈折率と拡散成分５２の屈折率との差の絶対値が０．２以上であると、光拡散部５０が十分な光拡散機能を発揮することができる。また、主部５１の屈折率と拡散成分５２の屈折率との差の絶対値が１．０以下であると、光拡散部５０で拡散した光をある角度の幅を有して特定の向きに進行させ異方性拡散機能をより適切に発揮させることができる。
【００９６】
図１０に示した例では、光源２０から出射して導光板３０内へ入射し、ベース部４５の一対の主面４６ａ，４６ｂのそれぞれにおいて全反射を繰り返しながら、第１方向（導光方向）ｄ１に沿って光源２０側（図１０では上側）から光源２０と反対側（図１０では下側）に向けて導光された光Ｌ１０１（図９のＬ９１〜Ｌ９３）は、ベース部４５の第２主面４６ｂで全反射して、導光板３０の法線方向ｎｄに対して光源２０側に傾斜し、導光板３０の板面に対して第２主面３１ｂ側に傾斜した方向から（図１０では右上から）、光拡散部５０に入射する。言い換えると、光Ｌ１０１は、導光板３０の法線方向ｎｄに対して光源２０と反対側に傾斜し導光板３０の板面に対して第１主面３１ａ側に傾斜した方向に向かって（図１０では左下に向かって）光拡散部５０に入射する。光Ｌ１０１は、光拡散部５０で拡散して、光拡散部５０へ入射した向きと概ね同じ向きに、ある角度の幅を有して進行する。すなわち、光拡散部５０で拡散した光は、概ね導光板３０の法線方向ｎｄに対して光源２０と反対側に傾斜し導光板３０の板面に対して第１主面３１ａ側に傾斜した方向に向かって（図１０では左下に向かって）進行する。
【００９７】
なお、導光板３０の法線方向ｎｄに対して光源２０側に傾斜し、導光板３０の板面に対して第１主面３１ａ側に傾斜した方向から（図１０では左上から）光拡散部５０に入射した光、言い換えると、導光板３０の法線方向ｎｄに対して光源２０と反対側に傾斜し導光板３０の板面に対して第２主面３１ｂ側に傾斜した方向に向かって（図１０では右下に向かって）光拡散部５０に入射した光は、光拡散部５０で拡散して、光拡散部５０へ入射した向きと概ね同じ向きに、すなわち概ね導光板３０の法線方向ｎｄに対して光源２０と反対側に傾斜し導光板３０の板面に対して第２主面３１ｂ側に傾斜した方向に向かって（図１０では右下に向かって）ある角度の幅を有して進行する。拡散光のうち、遮光部６０の光反射部６４へ入射した光は、光反射部６４で反射して、その進行方向を導光板３０の第１主面３１ａ側に逆転させる。また、拡散光のうち、ベース部４５の第２主面４６ｂへ全反射臨界角度以上の角度で入射した光は、第２主面４６ｂで全反射して、その進行方向を導光板３０の第１主面３１ａ側に逆転させる。結果として、導光板３０の法線方向ｎｄに対して光源２０と反対側に傾斜し導光板３０の板面に対して第２主面３１ｂ側に傾斜した方向に向かって（図１０では右下に向かって）光拡散部５０に入射した光も、概ね導光板３０の法線方向ｎｄに対して光源２０と反対側に傾斜し導光板３０の板面に対して第１主面３１ａ側に傾斜した方向に向かって（図１０では左下に向かって）進行することになる。このような作用を考慮して、図９では全ての拡散光が左下に向かって進行するように図示されている。
【００９８】
このような光拡散部５０によれば、光源２０から導光板３０内に入射し光拡散部５０で拡散された光の進行方向を、図８に示した外光Ｌ８１の進行方向と概ね一致させることができる。上述のように、本変形例の液晶表示パネル５は、水平方向に対して上方に大きく傾斜した方向から入射した光を当該液晶表示パネル５内で反射して、映像光として液晶表示パネル５及び導光板３０の法線方向ｎｄ（水平方向）と略平行をなして出射するように構成されている。したがって、表示装置１の光源２０を発光させた場合には、光源２０から導光板３０内に入射し光拡散部５０で拡散された光は、図９に示されているように、水平方向に対して上方に大きく傾斜した方向から液晶表示パネル５に入射し、当該液晶表示パネル５内で反射されて、映像光として液晶表示パネル５及び導光板３０の法線方向ｎｄ（水平方向）と略平行をなして出射する。これにより、反射型液晶表示パネル５の照明光として利用されるべき外光が、水平方向に対して上方に大きく傾斜した方向から入射することを意図された表示装置１において、光源２０が非発光の場合、光源２０が発光した場合のいずれにおいても、液晶表示パネル５及び導光板３０の法線方向ｎｄから明るい映像を視認することが可能となる。
【００９９】
なお、反射型液晶表示パネル５の照明光として利用されるべき外光の入射方向は、水平方向に対して上方に傾斜した方向に限られない。表示装置１の使用形態に応じて、液晶表示パネル５及び導光板３０の法線方向ｎｄに対して側方に傾斜した方向や、下方に傾斜した方向等から入射する外光を反射型液晶表示パネル５の照明光として利用するように構成してもよい。この場合、例えば、光源２０を導光板３０の側方や下方に設けるようにすることで、光拡散部５０で拡散された光の進行方向を外光の入射方向と一致するように調整することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１    表示装置
５    液晶表示パネル
６ｂ  表示面
８    筐体
１０    照明装置
１１ａ  出光面
１１ｂ  非出光面
２０    光源
２２    発光体
３０    導光板
３１ａ  第１主面
３１ｂ  第２主面
３１ｃ  入光面
３１ｄ  反対面
４０    取出導光層
４１ａ  第１主面
４１ｂ  第２主面
４５    ベース部
４６ａ  第１主面
４６ｂ  第２主面
４９    溝
５０    光拡散部
５１    主部
５２    拡散成分
５５    第１低屈折率層
５６    第１カバー層
５７    第２低屈折率層
５８    第２カバー層
６０    遮光部
６２    光吸収部
６４    光反射部
【図１】
2018044994.tif 000003
【図２】
2018044994.tif 000004
【図３】
2018044994.tif 000005
【図４】
2018044994.tif 000006
【図５】
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【図６】
2018044994.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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