(57)【要約】【課題】所定の視角範囲において外光反射の影響を受け難く、且つ最適なコントラストで画像を視認可能な表示装置、電子機器、投射型映像装置を提供すること。【解決手段】表示装置１００は、表示パネル１２０と、表示パネル１２０の表示面１２０ａ側に設けられ、表示面１２０ａに対して傾斜した傾斜面１１０ｂを有するプリズム１１０と、を備え、表示面１２０ａに対するプリズム１１０の傾斜面１１０ｂの傾斜角度θｗは、表示面１２０ａの法線１２０ｖを基準とした傾斜面１１０ｂにおける外光の入射角度θ１と反射角度θ２のうち小さい方の角度に対して、表示面１２０ａから射出されプリズム１１０を透過した表示光Ｌの射出角度θｄが同等以上となるように設定されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルと、
前記表示パネルの表示面側に設けられ、前記表示面に対して傾斜した傾斜面を有するプリズムと、を備え、
前記表示面に対する前記プリズムの前記傾斜面の傾斜角度は、前記表示面の法線を基準とした前記傾斜面における外光の入射角度と反射角度のうち小さい方の角度に対して、前記表示面から射出され前記プリズムを透過した表示光の射出角度が同等以上となるように設定されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記傾斜面の傾斜角度が、３０度以下であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示面の法線を基準とした前記傾斜面における前記外光の入射角度と反射角度との和を２０度以上５０度以下としたとき、
前記表示面に対する前記傾斜面の傾斜角度が、６度以上１８．５度以下であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記プリズムは、前記表示パネルの前記表示面に密着して設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記プリズムが同一方向に傾いて配列した複数の前記傾斜面を有するプリズムシートであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示パネルは、第１の方向と前記第１の方向に交差する第２の方向とに配列した複数の画素を有し、
前記プリズムは、複数の前記傾斜面の延在方向が前記第１の方向および前記第２の方向と交差するように前記表示パネルに対して配置されていることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記表示パネルは、少なくとも外光の入射側に偏光素子を有し、
前記偏光素子が前記プリズムの前記傾斜面に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示パネルが液晶パネルであって、
前記液晶パネルにおける液晶分子の初期配向が前記表示面に対して略平行であり、
前記プリズムは、前記表示面の法線を基準として前記傾斜面の傾斜方向が前記液晶分子の初期配向方向と交差する方向となるように前記表示面に配置され、
前記偏光素子は、吸収軸が前記初期配向方向と略同一となるように前記傾斜面に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の表示装置を備えたことを特徴とする投射型映像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、表示装置を備えた電子機器および投射型映像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記表示装置として、例えば車両の室内に設けられ、表示部に表示された画像をフロントガラスに投影するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）が開発されている。
【０００３】
このようなヘッドアップディスプレイでは、表示部に対してフロントガラス越しに入射した外光が様々な影響を及ぼすことが知られている。
例えば、特許文献１には、表示部として液晶表示器を用いた場合、上記外光によって偏光部材が損傷して、最悪の場合には表示ができなくなるおそれがあることが示されている。
これに対して特許文献１では、液晶セルの前側に、表示光を透過させ赤外線を反射させる透過反射部材と、偏光部材とを液晶セルと平行でない状態に配置している。
これにより、液晶セルに入射する外光が透過反射部材で反射されるので、外光の熱による偏光部材ならびに液晶セルの損傷を防いでいる。また、液晶セルから射出した表示光が前側に設けられた透過反射部材によって反射して再び液晶セルに入射する迷光も防げるとしている。
【０００４】
また、例えば、特許文献２には、外光がいろんな角度で表示部に入射するため、入射角度によっては表示部で反射した外光が表示光と重なり合ってしまい画像を認識できなくなるおそれがあることが開示されている。
これに対して特許文献２では、表示手段の前側に配置され表示手段から照射された映像を拡大かつ透過する光学部材を、拡大映像が投影される投影面と、該投影面に相対する光学部材の透過面とのなす角度が変動するように、光学部材を回動可能としている。さらには、光学部材を透過した外光が表示手段に対して垂直に入射しないように、角度を付けて表示手段を配置している。
これにより外光と投影光（表示光）とが重なり合わないように光学部材を回動させて、安定した映像を見られるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−６５０１１号公報
【特許文献２】特開２００７−１４８０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、外光の一部が透過反射部材によって反射除去されるが、大部分の光はこれを透過して液晶セル表面で反射し、表示光と重なり合ってコントラストが低下するという課題がある。
特許文献２では、光学部材を回動させる機構が必要であり、構造が複雑になる。
また、例えば、表示手段として液晶表示装置を用いた場合、光学部材を透過した外光に対して角度を付けて表示手段を配置すると、液晶表示装置の実際の視角範囲が最適なコントラストを得られる範囲からずれてしまうおそれがあるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例の表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルの表示面側に設けられ、前記表示面に対して傾斜した傾斜面を有するプリズムと、を備え、前記表示面に対する前記プリズムの前記傾斜面の傾斜角度は、前記表示面の法線を基準とした前記傾斜面における外光の入射角度と反射角度のうち小さい方の角度に対して、前記表示面から射出され前記プリズムを透過した表示光の射出角度が同等以上となるように設定されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、プリズムの傾斜面で反射した外光あるいはプリズムを透過して表示パネルの表示面で反射した外光が表示光の射出方向と重なり難くなる。つまり、表示パネルにおける表示が外光反射の影響で見え難くなることが抑制される。また、表示面側にプリズムを配置することにより、表示光の射出方向が表示面の法線方向からずれても、表示光の射出方向から表示パネルを見れば、コントラストなどの光学特性が最適な状態で画像を確認することができる。言い換えれば、プリズムがない状態の表示パネルを法線方向に対してずれた方向から見る場合に比べて、安定した光学特性の画像を視認することができる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例の表示装置において、前記傾斜面の傾斜角度が、３０度以下であることが好ましい。
この構成によれば、表示面からプリズムに入射した表示光がプリズムの波長分散特性によって顕著に色分離することが抑えられる。すなわち、安定した光学特性が得られる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例の表示装置において、前記表示面の法線を基準とした前記傾斜面における前記外光の入射角度と反射角度との和を２０度以上５０度以下としたとき、前記表示面に対する前記傾斜面の傾斜角度が、６度以上１８．５度以下であることを特徴とする。
この構成によれば、表示面の法線を基準とする視角範囲が２０度以上５０度以下において、外光反射の影響が抑制され、見栄えのよい表示が得られる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例の表示装置において、前記プリズムは、前記表示パネルの前記表示面に密着して設けられていることが好ましい。
この構成によれば、プリズムに入射した外光が表示面で反射し難くなり、表示パネルの表示における外光反射の影響をさらに抑制することができる。
【００１３】
［適用例５］上記適用例の表示装置において、前記プリズムが同一方向に傾いて配列した複数の前記傾斜面を有するプリズムシートであるとしてもよい。
この構成によれば、表示面に対して単一の傾斜面を有するプリズムを配置する場合に比べて、プリズムを含めた表示装置の厚みを薄くできる。ゆえに、より小型な表示装置を提供できる。
【００１４】
［適用例６］上記適用例の表示装置において、前記表示パネルは、第１の方向と前記第１の方向に交差する第２の方向とに配列した複数の画素を有し、前記プリズムは、複数の前記傾斜面の延在方向が前記第１の方向および前記第２の方向と交差するように前記表示パネルに対して配置されていることが好ましい。
この構成によれば、複数の傾斜面と複数の画素との間における光の干渉が避けられ、見栄えのよい表示が得られる。
【００１５】
［適用例７］上記適用例の表示装置において、前記表示パネルが、少なくとも外光の入射側に偏光素子を有し、前記偏光素子が前記プリズムの前記傾斜面に配置されていることが好ましい。
この構成によれば、外光を吸収して熱せられ易い偏光素子が表示面から離間した位置に配置される。したがって、偏光素子を介して表示面側にプリズムを配置する場合に比べて、表示パネルは外光による熱の影響を受け難くなる。
【００１６】
［適用例８］上記適用例の表示装置において、前記表示パネルが液晶パネルであって、前記液晶パネルにおける液晶分子の初期配向が前記表示面に対して略平行であり、前記プリズムは、前記表示面の法線を基準として前記傾斜面の傾斜方向が前記液晶分子の初期配向方向と交差する方向となるように前記表示面に配置され、前記偏光素子は、吸収軸が前記初期配向方向と略同一となるように前記傾斜面に配置されていることが好ましい。
この構成によれば、偏光素子をプリズムの傾斜面に配置しても、吸収軸と液晶分子の初期配向方向とが略同一となっているので、傾斜面の傾斜方向の影響を受けることなく、表示パネルにおける表示において安定した光学特性が得られる。
【００１７】
［適用例９］本適用例の電子機器は、上記適用例の表示装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、所定の視角範囲内において外光反射の影響を受け難く、見栄えのよい表示状態が得られる電子機器を提供できる。
【００１８】
［適用例１０］本適用例の投射型映像装置は、上記適用例の表示装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、観察者から見た所定の視角範囲内において外光反射の影響を受け難く、見栄えのよい投射映像が得られる投射型映像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）は第１実施形態の表示装置の構成を示す概略斜視図、（ｂ）は第１実施形態の表示装置の概略断面図。
【図２】（ａ）は表示パネルの構成を示す概略平面図、（ｂ）は表示パネルの概略断面図。
【図３】画素の構成を示す概略平面図。
【図４】画素の構造を示す要部断面図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は表示パネルにおける光学設計条件を示す概略図。
【図６】第１実施形態の表示装置における外光の影響を説明する概略断面図。
【図７】比較例の表示パネルと照明装置との光学的な配置を示す概略断面図。
【図８】表示パネルにおけるコントラスト特性を示すグラフ。
【図９】第１実施形態の表示装置におけるコントラスト特性を示すグラフ。
【図１０】第２実施形態の表示装置の構成を示す概略断面図。
【図１１】（ａ）は第３実施形態の表示装置の構成を示す概略斜視図、（ｂ）は第３実施形態の表示装置の正面図。
【図１２】第３実施形態の表示装置の構成を示す概略断面図。
【図１３】投射型映像装置としてのヘッドアップディスプレイの構成を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００２１】
（第１実施形態）
本実施形態の表示装置について、図１〜図６を参照して説明する。図１（ａ）は表示装置の構成を示す概略斜視図、同図（ｂ）は表示装置の概略断面図、図２（ａ）は表示パネルの構成を示す概略平面図、同図（ｂ）は表示パネルの概略断面図、図３は画素の構成を示す概略平面図、図４は画素の構造を示す要部断面図、図５（ａ）〜（ｃ）は表示パネルにおける光学設計条件を示す概略図、図６は表示装置における外光の影響を説明する概略断面図である。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、本実施形態の表示装置１００は、表示パネル１２０と、表示パネル１２０の表示面１２０ａ側に設けられたプリズム１１０とを有している。この場合、表示パネル１２０は、受光型であって表示面１２０ａに対して反対側（背面側）に設けられた照明装置１５０により照明されて表示が行われる。したがって、表示装置１００は、照明装置１５０を含む構成としてもよい。
照明装置１５０は、発光面１５０ａから均一な輝度の光が得られるように配置された光源としての例えば冷陰極管（ＣＣＦＬ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）と、光源からの光を発光面１５０ａに導く例えば導光板、反射板、拡散板などの構成とを備えるものである。照明方式としては、光源が発光面１５０ａの直下に配置された直下型や導光板の端部に配置されたサイド型が考えられる。
【００２３】
表示パネル１２０の前方に備えられたプリズム１１０は、表示面１２０ａに対して所定の角度で傾斜した単一な傾斜面１１０ｂを有している。このようなプリズム１１０は、一般的にウェッジプリズムと呼ばれている。
【００２４】
図１（ｂ）に示すように、プリズム１１０は、傾斜面１１０ｂに対向する第１面１１０ａが表示面１２０ａと密着するように表示パネル１２０に対して配置されている。
第１面１１０ａと表示面１２０ａとを隙間なく密着させる方法としては、第１面１１０ａと表示面１２０ａとの間に透明な接着剤や粘着剤あるいはゲル状部材などの中間物質を挟んで圧着する方法が挙げられる。例えば接着剤を均一に挟み込む方法が、特開２００９−３０６７号公報に開示されている。
【００２５】
照明装置１５０から照射され、表示面１２０ａに対して垂直に入射した照明光は、表示パネル１２０を透過することにより表示情報に基づいた表示光Ｌとなり、プリズム１１０に入射する。プリズム１１０は、傾斜面１１０ｂの傾斜角度（あるいはウェッジ角）θｗと屈折率ｎとによって規定される偏角θｄを有するものである。プリズム１１０を透過した表示光Ｌは、傾斜面１１０ｂから表示面１２０ａの法線１２０ｖを基準として偏角θｄだけ傾いた方向に射出する。すなわち、偏角θｄは傾斜面１１０ｂにおける表示光Ｌの射出角度θｄと呼ぶことができる。
【００２６】
このような表示装置１００は、後述する電子機器としてのヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）に好適に用いられるものである。
【００２７】
この場合、表示パネル１２０は四角形であり、表示面１２０ａの長手方向をＸ方向、短手方向をＹ方向、表示面１２０ａの法線方向をＺ方向として、以降の説明を行うものとする。
【００２８】
なお、プリズム１１０の傾斜面１１０ｂが表示パネル１２０の短手方向（Ｙ方向）において傾斜するように表示パネル１２０に対してプリズム１１０が配置されているが、これに限定されるものではない。プリズム１１０の光学的な配置の仕方については後述する。
【００２９】
次に、表示パネル１２０について説明する。図２（ａ）および（ｂ）に示すように、表示パネル１２０は、互いに対向して配置され、素子基板１０と、素子基板１０よりも平面的に一回り小さいサイズの対向基板２０とを備えている。
【００３０】
シール材４０により接合された素子基板１０と対向基板２０との隙間（ギャップ）に、正の誘電異方性を有する液晶が充填され液晶層５０を構成している。すなわち、素子基板１０と対向基板２０とにより液晶層５０を挟持している。
【００３１】
シール材４０の外側は、周辺回路領域であり、素子基板１０の長手方向（Ｘ方向）の一辺に沿ってデータ線駆動回路７０および外部回路と接続するための複数の実装端子８０とが設けられている。また、素子基板１０の短手方向（Ｙ方向）の他の二辺に沿って、それぞれ走査線駆動回路９０が設けられている。素子基板１０の残る一辺に沿って、２つの走査線駆動回路９０を接続する複数の配線１３が設けられている。
【００３２】
シール材４０の内側には、第１の方向としてのＸ方向およびＸ方向に直交する第２の方向としてのＹ方向にマトリクス状に配列した複数の画素を有している。１つの画素は、３色のカラーフィルター２２Ｒ（赤），２２Ｇ（緑），２２Ｂ（青）に対応した３つのサブ画素から構成されている。３色のカラーフィルター２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、同色のカラーフィルター２２がＹ方向に連続するように対向基板２０側に形成されている。また、素子基板１０側には、サブ画素ごとに、これを駆動制御するスイッチング素子としての複数のＴＦＴ（Thin  Film  Transistor）３０が設けられている。すなわち、表示パネル１２０は、ストライプ方式のカラーフィルター２２を備え、カラー表示を可能としたアクティブ型の液晶パネルである。
【００３３】
本実施形態では、実際に表示に寄与する複数の画素の領域を表示領域ＡＲとし、各サブ画素を区画すると共に、表示領域ＡＲを額縁状に遮光する遮光膜６１が設けられている。遮光膜６１が設けられた遮光領域６０は、表示パネル１２０と前述したプリズム１１０とを貼り合わせる際に、表示領域ＡＲの位置を規定する目安となっている。
【００３４】
また、素子基板１０と対向基板２０の外側の表面（液晶層５０に対して反対側の表面）にそれぞれ偏光素子としての偏光板１４，２４が貼り付けられている。偏光板１４，２４を除いた表示パネル１２０を液晶セル１０１と呼んで説明することもある。
【００３５】
図３に示すように、表示パネル１２０の１つの画素は、３色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のカラーフィルター２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂに対応する３つのサブ画素ＳＧにより構成されている。各サブ画素ＳＧには、複数のスリット（隙間）２９が略梯子状に形成された矩形の画素電極９が設けられている。すなわち、サブ画素ＳＧは矩形状となっている。
複数の画素は、サブ画素ＳＧの長手方向が画素の列方向となるようにマトリクス状に配置されている。
画素電極９の外周を取り囲むようにして、走査線３ａと共通線３ｂと複数のデータ線６ａとが配置されている。
走査線３ａとデータ線６ａとの交差部近傍にＴＦＴ３０が形成されており、ＴＦＴ３０はデータ線６ａおよび画素電極９と電気的に接続されている。
また、画素電極９と平面視でほぼ重なる位置に矩形状の共通電極１９が形成されている。なお、共通電極１９は、共通線３ｂに沿った隣接するサブ画素ＳＧに亘ってベタ状に設けてもよい。
【００３６】
画素電極９は、ＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）等の導電材料からなる透明な導電膜である。１つのサブ画素ＳＧの画素電極９に複数本（図示では２４本）のスリット２９が形成されている。各スリット２９は、走査線３ａおよびデータ線６ａの双方と交差する方向（図中斜め方向）に延びて、データ線６ａに沿ったＹ方向において等間隔に配列するように形成されている。各スリット２９は略同一の幅に形成され、互いに平行である。これにより、画素電極９は、複数本（図示では２３本）の帯状電極部９ａを有することになる。スリット２９が一定の幅を有して等間隔で配列していることから、帯状電極部９ａも一定の幅を有して等間隔で配列している。スリット２９の幅と帯状電極部９ａの幅はいずれもおよそ４μｍである。液晶層５０に面する画素電極９は、帯状電極部９ａを有していればよく、帯状電極部９ａ間は両端が閉塞したスリット２９に限定されず、片側が開放されたスリットでもよい。
スリット２９が走査線３ａに沿ったＸ方向となす傾斜角度は、この場合５°となっている。以降、このようなスリット２９を指して右上がり（５°）のスリット２９と呼ぶ。
【００３７】
共通電極１９は、ＩＴＯ等の導電材料からなる透明導電膜であり、走査線３ａと平行に延びる共通線３ｂと一体に形成されている。したがって、共通電極１９は共通線３ｂと電気的に接続されている。
【００３８】
走査線３ａ、データ線６ａ、共通線３ｂは、電気信号を伝達する観点からそれぞれ低抵抗な導電材料を用いて形成されることが好ましく、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金等が挙げられる。
【００３９】
ＴＦＴ３０は、走査線３ａ上に部分的に形成された島状のアモルファスシリコン膜からなる半導体層３５と、データ線６ａを分岐して半導体層３５上に延出されたソース電極３１と、半導体層３５上から画素電極９の形成領域に延びる矩形状のドレイン電極３２とを備えている。
走査線３ａは、半導体層３５と対向する位置でＴＦＴ３０のゲート電極として機能する。ドレイン電極３２と画素電極９とは、両者が平面的に重なる位置に形成されたコンタクトホール４７を介して電気的に接続されている。
なお、図示のサブ画素ＳＧにおいて、画素電極９と共通電極１９とが平面視で重なる領域が、当該サブ画素ＳＧの容量として機能するので、画像信号を保持するために別途保持容量をサブ画素ＳＧの形成領域内に設ける必要が無く、高い開口率を得ることができる。
また、画素電極９と共通電極１９とが平面視で重なる領域は、この場合、透過表示領域Ｔとなっている。
【００４０】
図４に示すように、表示パネル１２０は、画素電極９および共通電極１９を有する素子基板１０と、対向基板２０とにより、液晶層５０を挟持している。
透明なガラス等からなる対向基板２０上には、液晶層５０側に向かって遮光膜６１と、カラーフィルター２２（２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ）と、カラーフィルター２２を覆う配向膜２３とが形成されている。
【００４１】
遮光膜６１は、対向基板２０側から見たとき、カラーフィルター２２を実質的にサブ画素ＳＧごと（色ごと）に区分するように設けられたブラックマトリクス（ＢＭ）と呼ばれるものである。その形成方法は、例えば、遮光性材料として金属または金属化合物の薄膜を対向基板２０の表面（液晶層５０側）に成膜し、フォトリソグラフィ法により、サブ画素ＳＧに対応した開口部を有するようにパターニングする方法が挙げられる。代表的な金属または金属化合物としては、クロム（Ｃｒ）または酸化クロムが挙げられる。また、遮光性材料として黒色顔料などを含む樹脂をオフセットなどの印刷法でパターニングする方法が挙げられる。
【００４２】
カラーフィルター２２は、例えば、各色の着色材料を含む感光性樹脂材料を、遮光膜６１が形成された対向基板２０に塗布して、これをフォトリソグラフィ法により露光・現像することにより、上記遮光膜６１の開口部を埋めるように形成することができる。塗布方法としては、スピンコート、スリットコートなどの方法を用いることができる。また、遮光膜６１上に隔壁部を設け、隔壁部により区画された領域に各色の着色材料を含む液状体を液滴として塗布する液滴吐出法を用いてカラーフィルター２２を形成してもよい。カラーフィルター２２の厚みは、およそ１μｍ〜２μｍである。
【００４３】
同じく、透明なガラス等からなる素子基板１０上には、走査線３ａ、共通電極１９および共通線３ｂが形成されている。これらの走査線３ａ、共通電極１９および共通線３ｂを覆って、シリコン酸化物膜等からなるゲート絶縁膜１１が形成されている。
ゲート絶縁膜１１上には、島状の半導体層３５と、半導体層３５と一部が重なるようにソース電極３１とドレイン電極３２とが形成されている。
これらの半導体層３５、ソース電極３１およびドレイン電極３２を覆って、シリコン酸化物膜や樹脂膜からなる層間絶縁膜１２が形成されている。
層間絶縁膜１２上には、画素電極９が形成され、層間絶縁膜１２を貫通してドレイン電極３２に達するコンタクトホール４７を介して、画素電極９とドレイン電極３２とが電気的に接続されている。
すなわち、共通電極１９と画素電極９との間には、絶縁層としてのゲート絶縁膜１１と層間絶縁膜１２とが介在している。
素子基板１０の画素電極９を覆って、ポリイミド等からなる配向膜１８が形成されている。液晶層５０に面する素子基板１０側の配向膜１８および対向基板２０側の配向膜２３は、ラビング処理等の配向処理を施されて液晶分子を所定方向に配向させるようになっている。配向処理の詳細については、後述する光学設計条件において説明する。
【００４４】
対向基板２０の表面（液晶層５０側に対して反対側の表面）に偏光板２４が貼り付けられ、素子基板１０の表面（液晶層５０側に対して反対側の表面）に偏光板１４が貼り付けられている。
【００４５】
このような構造の表示パネル１２０は、帯状電極部９ａを有する画素電極９と共通電極１９との間に発生する電界によって液晶層５０の液晶分子の配向方向を制御することにより、表示を行わせるものであって、ＦＦＳ（Fringe  Field  Switching）方式と呼ばれている。
【００４６】
次に、表示パネル１２０の光学設計条件について図５を参照して説明する。
図５に示すように、表示パネル１２０における液晶セル１０１の初期配向は、画素の行方向つまりＸ方向に沿ったホモジニアス配向となっている。より具体的には、素子基板１０の配向膜１８におけるラビング方向と、対向基板２０の配向膜２３とにおけるラビング方向とは、互いにＸ方向に沿っているが１８０度逆向きとなっている。
【００４７】
一対の偏光板１４，２４の光学的な配置は、液晶セル１０１を挟んでクロスニコル（互いの透過軸または吸収軸が直交する状態）となっている。具体的には、照明装置１５０からの光が入射する側に配置された偏光板１４の吸収軸１４ａは、液晶セル１０１の初期配向方向と直交している。つまり透過軸１４ｔは、上記初期配向方向と同一方向となっている。これに対して、光が射出される側に配置された偏光板２４の吸収軸２４ａは、液晶セル１０１の初期配向方向と同一方向となっている。透過軸２４ｔは、上記初期配向方向と直交している。
【００４８】
すなわち、照明光は、偏光板１４を透過して直線偏光に変換され、液晶セル１０１を透過するものの、偏光板２４によって吸収されるため、非駆動状態つまり初期配向状態では黒表示となる。
【００４９】
図５（ｂ）に示すように、画素電極９のスリット２９は、配向処理方向に対して右上がりに５°傾いている。したがって、図５（ｃ）に示すように、帯状電極部９ａを有する画素電極９とこれに対向配置された共通電極１９との間に駆動電圧を印加すると、平面視で帯状電極部９ａ（あるいはスリット２９）の延在方向と直交する方向に電界が生ずる。
正の誘電異方性を有する液晶分子ＬＣは、長軸が電界方向に向くように配向するため、帯状電極部９ａの近傍では、時計回りにツイストする。これによって液晶層５０に旋光性が生ずる。偏光板１４によって直線偏光に変換された照明光は、液晶セル１０１を透過する間に旋光して偏光板２４を透過する。つまり、駆動時にはカラーフィルター２２により着色された色が観察され、１画素を構成するサブ画素ＳＧがすべて駆動状態のときには、白表示となる。このような表示モードはノーマリーブラックモードと呼ばれている。
なお、配向処理方向と帯状電極部９ａ（あるいはスリット２９）とがなす角度は、５°に限定されない。電界を生じさせたときに液晶分子ＬＣが一定の方向に安定してツイストする角度に設定される。
【００５０】
次に、表示装置１００におけるプリズム１１０の光学的な配置について図６を参照して説明する。
【００５１】
図６に示すように、照明装置１５０の発光面１５０ａから射出された照明光は、表示パネル１２０が駆動されると、前述したように表示パネル１２０を透過してプリズム１１０に入射する。プリズム１１０は傾斜面１１０ｂの傾斜角度θｗと屈折率ｎとによって規定される偏角θｄを有し、プリズム１１０に入射した表示光Ｌは、表示面１２０ａの法線１２０ｖを基準として射出角度θｄだけ傾いた方向に射出される。
【００５２】
このような表示装置１００を後述するヘッドアップディスプレイなどに用いる場合、表示光Ｌの射出方向に対して反対方向から外光ＳＬが入射するように設定される。プリズム１１０に入射した外光ＳＬは、その一部が傾斜面１１０ｂにおいて法線１１０ｖを軸として対称な方向に反射する。
また、プリズム１１０を透過した外光ＳＬは、例えば偏光板２４と対向基板２０との界面など表示パネル１２０のいずれかの界面で反射する可能性があるが、その界面における屈折率差が小さく、加えて偏光板２４やカラーフィルター２２によって吸収されるので、外光ＳＬの反射光の強度は弱くなる。さらに偏光板１４を透過して照明装置１５０まで到達した外光ＳＬは、偏光板１４と発光面１５０ａとの間に隙間が設けられているため、散乱して再び照明光に混じることになり、表示に影響を及ぼすことがない。
【００５３】
一方、プリズム１１０の傾斜面１１０ｂに入射する外光ＳＬの入射角度θ１は必ずしも一定ではない。それを踏まえた上で傾斜面１１０ｂで反射した外光ＳＬが観察者の目に届かないように逃がす必要がある。言い換えれば、外光ＳＬの反射光が届く範囲外に表示光Ｌが届くようにプリズム１１０の傾斜面１１０ｂの傾斜角度θｗを設定する。
傾斜面１１０ｂの法線１１０ｖと表示面１２０ａの法線１２０ｖとがなす角度は、傾斜面１１０ｂの傾斜角度θｗと同じである。法線１２０ｖを基準とした外光ＳＬの入射角度θ１が例えば表示光Ｌの射出角度θｄと同じとすると、外光ＳＬの反射角度θ２は、傾斜角度θｗと射出角度θｄの和の２倍から射出角度θｄを差し引いた値となる。
【００５４】
このような外光ＳＬの入射角度θ１と反射角度θ２およびプリズム１１０の傾斜角度θｗと射出角度（偏角）θｄとの関係は、スネルの法則に基づく次の数式（１）および数式（２）によって求めることができる。
ｎ×ｓｉｎθｗ＝ｓｉｎ（θｗ＋θｄ）・・・・・・・・・・・・（１）
θ１＋θ２＝θｔ＝ａｒｃｓｉｎ（ｎ×ｓｉｎθｗ）×２・・・・（２）
ｎはプリズム１１０の屈折率である。
【００５５】
外光ＳＬの入射角度θ１と反射角度θ２との和θｔは、必ずしも一定ではないものの、後述するヘッドアップディスプレイなどに表示装置１００を用いる場合、２０度から５０度に設定されている。
例えば、プリズム１１０がＳｉＯ2を主成分とするガラスなどからなり、その屈折率ｎを１．４５とする。外光ＳＬの入射角度θ１と反射角度θ２との和θｔを２０度として、傾斜角度θｗを求めると、およそ７度となる。ちなみに射出角度θｄはおよそ３度となる。よって、傾斜面１１０ｂの法線１１０ｖを基準として±１０度（傾斜角度θｗと射出角度θｄとを加えた値）の視角範囲内ならば表示パネル１２０に表示された画像に外光ＳＬの影響が及ばなくなる。言い換えれば、傾斜面１１０ｂに入射する外光ＳＬの入射角度θ１と反射角度θ２のうち小さい方の角度に対して、表示光Ｌの射出角度θｄが同等以上の大きさとなるようにすれば、外光ＳＬの反射光が観察者の目に届かなくなる。すなわち、和θｔが２０度の場合には、傾斜角度θｗを７度以上とする。
【００５６】
同様にして和θｔを５０度として傾斜角度θｗを求めると、およそ１７度となる。そのときの射出角度θｄはおよそ８度である。言い換えれば、傾斜面１１０ｂの法線１１０ｖを基準として±２５度（傾斜角度θｗと射出角度θｄとを加えた値）の視角範囲内ならば表示パネル１２０に表示された画像に外光ＳＬの影響が及ばなくなる。
【００５７】
プリズム１１０における傾斜面１１０ｂの傾斜角度θｗが大きくなると、波長分散の影響を受けてプリズム１１０を透過する表示光Ｌの色分離が起こるので、波長分散の影響を受け難い３０度以下の傾斜角度θｗとすることが望ましい。
【００５８】
プリズム１１０は可視光を透過する無色透明な材料が好ましいことは言うまでもない。
例えば、プリズム１１０がポリカーボネートなどの樹脂材料からなり、その屈折率ｎを１．５９とする。和θｔを２０度として、傾斜角度θｗを求めると、およそ６．５度となる。ちなみに射出角度θｄはおよそ３．５度となる。
同様にして和θｔを５０度として傾斜角度θｗを求めると、およそ１５．５度となる。そのときの射出角度θｄはおよそ９．５度である。
【００５９】
また、上記樹脂材料としては、上記ポリカーボネート以外にもエピスルフィド(episulfide)系樹脂があり、その屈折率ｎはおよそ１．７０である。和θｔを２０度として、傾斜角度θｗを求めると、およそ６度となる。ちなみに射出角度θｄはおよそ４度となる。
同様にして和θｔを５０度として傾斜角度θｗを求めると、およそ１４．５度となる。そのときの射出角度θｄはおよそ１０度である。
【００６０】
さらに、プリズム１１０が水などの液体が充填された構成であるとしてもよく、その屈折率ｎを１．３３とする。和θｔを２０度として、傾斜角度θｗを求めると、およそ７．５度となる。ちなみに射出角度θｄはおよそ２．５度となる。
同様にして和θｔを５０度として傾斜角度θｗを求めると、およそ１８．５度となる。そのときの射出角度θｄはおよそ６．５度である。
【００６１】
プリズム１１０に適した材料の屈折率ｎを上記のように想定すると、表示面１２０ａに対する傾斜面１１０ｂの傾斜角度θｗは、およそ６度以上、１８．５度以下となる。
外光ＳＬの入射角度θ１と反射角度θ２との和θｔを２０度〜５０度の中間的な値である３０度とし、プリズム１１０の波長分散の影響と、容易に入手可能なプリズム材料（例えばＢＫ７）の屈折率ｎ（およそ１．５）とを考慮すれば、プリズム１１０の傾斜角度（ウェッジ角）θｗは、およそ１０度が好ましい。
【００６２】
なお、外光ＳＬは、傾斜面１１０ｂに対して様々な角度から入射するおそれがあるので、実際の外光ＳＬの入射方向を図６のようなプリズム１１０をＹ方向に切った断面に投影して入射角度θ１を規定すればよい。
【００６３】
（比較例）
次に、比較例について図７を参照して説明する。図７は比較例の表示パネルと照明装置との光学的な配置を示す概略断面図である。
【００６４】
図７に示すように、比較例の表示パネル１２０と照明装置１５０とは、表示面１２０ａとは反対側の表面１２０ｂに照明光が斜め方向から入射するように発光面１５０ａを傾けて照明装置１５０が表示パネル１２０に対して配置されている。
【００６５】
上記表面１２０ｂに対する発光面１５０ａの傾斜角度をθ３とすると、表示面１２０ａの法線１２０ｖを基準とする表示光Ｌの射出角度θ４は、傾斜角度θ３とほぼ同一である。
【００６６】
表示面１２０ａの法線１２０ｖを基準として、表示光Ｌの射出方向から入射角度θ１で表示面１２０ａに入射した外光ＳＬは、反射角度θ２で反射する。この場合、入射角度θ１と反射角度θ２とは同等である。
【００６７】
例えば、照明装置１５０の傾斜角度θ３を１５度とすると、表示光Ｌの射出角度θ４と外光ＳＬの入射角度θ１とは共に１５度となるため、法線１２０ｖを基準として±１５度の視角範囲内では、外光ＳＬの反射の影響を受け難くなる。つまり、プリズム１１０を備えた表示装置１００と同じような作用・効果を奏する。
【００６８】
ところが、比較例のように表示パネル１２０に対して照明装置１５０を傾けて配置すると、所定の視角範囲内において所望の光学特性が得られないという問題が発生する。
図８は表示パネルにおけるコントラスト特性を示すグラフである。具体的には、表示パネル１２０の表面１２０ｂに拡散光を入射させ、法線１２０ｖを基準として角度を変えて表示光Ｌの輝度を測定して得られた等コントラストカーブである。図８の中心が法線方向、中心を通る軸が方位角、同心円が法線１２０ｖからの極角を表し、内側から順に２０°、４０°、６０°、８０°を示している。
【００６９】
図８に示すように、表示パネル１２０は、法線方向から見たときに最も高いコントラスト（ＣＲ）が得られる。また、左右方向（Ｘ方向）と上下方向（Ｙ方向）とに高いコントラストが得られるバランスのよい状態となっている。しかしながら、比較例のように表示パネル１２０に対して照明装置１５０をおよそ１５度傾けて配置すると、表示光Ｌの射出方向がＹ方向に１５°傾くことから、実際の表示におけるコントラストの分布は、破線で囲んだ四角形の範囲内にずれてしまう。すなわち、画像の上側コーナー部ではコントラストが低下してしまう。
【００７０】
図９は、本実施形態の表示装置におけるコントラスト特性を示すグラフである。具体的には、プリズム１１０の傾斜面１１０ｂの傾斜角度θｗを１０度としたときの等コントラストカーブである。図９に示すように、本実施形態の表示装置１００の場合には、照明装置１５０から射出された照明光は、表示パネル１２０の表示面１２０ａに対して垂直な方向から入射している。そして、表示面１２０ａから射出される表示光Ｌはプリズム１１０に入射した後に、傾斜面１１０ｂから法線１２０ｖを基準として射出角度θｄだけ傾いた方向に射出される。
【００７１】
プリズム１１０の屈折率ｎを１．５とすると、この場合の射出角度θｄはおよそ５°となる。すなわち、等コントラストカーブ自体が上下方向（Ｙ方向）に５°ずれた状態となるため、最適な視角範囲も上下方向（Ｙ方向）に５°ずれることになる。したがって、実際の表示におけるコントラストの分布は、破線で囲んだ四角形の範囲となり、図８に示した比較例に比べて、画像のコーナー部におけるコントラストがそれほど低下せず、全体的に高いコントラストが得られる。
【００７２】
また、比較例では、照明光が表示パネル１２０を厚み方向（Ｚ方向）において斜めに透過することで画像面内の色シフトが生じていたが、表示装置１００では、そのような色シフトが小さくなるという効果も得られる。
【００７３】
以上に述べた第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）表示装置１００は、表示パネル１２０の表示面１２０ａ側に配置されたプリズム１１０を有し、プリズム１１０の傾斜面１１０ｂの表示面１２０ａに対する傾斜角度θｗが６度以上１８．５度以下となっている。したがって、外光ＳＬの傾斜面１１０ｂに対する入射角度θ１と反射角度θ２との和θｔが２０度から５０度の範囲で設定された場合、表示光Ｌが観察者に届く方向から外光ＳＬの反射光を逃がすことができる。ゆえに、外光ＳＬが表示に及ぼす影響を抑制することができる。
【００７４】
（２）表示パネル１２０の表示面１２０ａにプリズム１１０が密着して配置されているので、外光ＳＬがプリズム１１０を透過して表示パネル１２０の偏光板２４の表面で反射することを抑制することができる。
【００７５】
（３）表示装置１００は、表示パネル１２０の表示面１２０ａ側に所定の角度で傾斜した傾斜面１１０ｂを有するプリズム１１０を備えているので、比較例に比べて表示パネル１２０の最適なコントラストが得られる視角方向が表示光Ｌの射出方向からずれてしまうことを避けることができる。
【００７６】
（４）特許文献１（特開２００７−６５０１１号公報）では、液晶セルの表示面に対して例えば入射角度θ１で入射する外光ＳＬを表示光Ｌの射出方向から入射角度θ１と反射角度θ２との和θｔに相当する角度で逃がすとすれば、透過反射部材を表示面に対して和θｔの半分の角度で傾ける必要がある。これに対して表示装置１００では、和θｔの半分よりも小さい傾斜角度θｗの傾斜面１１０ｂを有するプリズム１１０を表示面１２０ａに配置すればよいので、より小型な表示装置１００を提供できる。
【００７７】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の表示装置について図１０を参照して説明する。図１０は第２実施形態の表示装置の構成を示す概略断面図である。なお、第１実施形態の表示装置１００と同じ構成には同じ符号を付して、詳細の説明は省略する。
【００７８】
図１０に示すように、第２実施形態の表示装置２００は、第１実施形態の表示装置１００と基本的に同じ構成を有するものであるが、以下の点が異なっている。
【００７９】
１つは、液晶層５０と反対側の対向基板２０の表面を表示面１２０ａとして、そこにプリズム１１０が密着して配置されている。外光ＳＬが入射する側の偏光素子としての偏光板２４は、プリズム１１０の傾斜面１１０ｂに貼り付けられている。
【００８０】
偏光板２４は、吸収軸２４ａの方向が液晶層５０における液晶分子の初期配向方向と同一となるように傾斜面１１０ｂに貼り付けられている。言い換えれば、プリズム１１０の傾斜面１１０ｂの傾斜方向（Ｙ方向）と偏光板２４の吸収軸２４ａの方向とは交差（直交）している。
【００８１】
本実施形態の表示装置２００によれば、第１実施形態の表示装置１００と同様にスネルの法則に基づいた外光ＳＬの傾斜面１１０ｂに対する入射角度θ１と反射角度θ２との和θｔと、プリズム１１０の傾斜角度θｗおよび偏角θｄとの関係が維持され、第１実施形態と同じ作用・効果を奏する。
【００８２】
加えて、外光ＳＬにより熱せられ易い偏光板２４が液晶セル１０１から離間したプリズム１１０の傾斜面１１０ｂに貼り付けられているので、外光ＳＬの熱の影響で表示パネル１２０の光学特性が変化することを抑制することができる。
【００８３】
また、偏光板２４の吸収軸２４ａが液晶分子の初期配向方向と同一方向となっているので、偏光板２４が傾斜面１１０ｂに貼り付けられていても視角特性上の変化を抑えることができる。
【００８４】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の表示装置について図１１および図１２を参照して説明する。図１１（ａ）は第３実施形態の表示装置の構成を示す概略斜視図、同図（ｂ）は第３実施形態の表示装置の正面図、図１２は第３実施形態の表示装置の構成を示す概略断面図である。なお、第１実施形態の表示装置１００と同じ構成には同じ符号を付して、詳細の説明は省略する。
【００８５】
図１１（ａ）に示すように、表示装置３００は、表示パネル１２０と、表示パネル１２０の表示面１２０ａ側に設けられたプリズム１１５とを有している。表示パネル１２０は、受光型であって表示面１２０ａに対して反対側（背面側）に設けられた照明装置１５０により照明されて表示が行われる。したがって、表示装置３００は、照明装置１５０を含む構成としてもよい。
【００８６】
表示パネル１２０の前方に備えられたプリズム１１５は、表示面１２０ａに対して所定の角度でＹ方向（液晶分子の初期配向方向に対して交差する方向）に傾斜した複数の傾斜面１１５ｂを有している。このようなプリズム１１５はシート状に加工されたものであって、一般的にプリズムシートと呼ばれている。したがって、以降、プリズムシート１１５と呼ぶ。
【００８７】
図１１（ｂ）に示すように、表示装置３００を表示光Ｌが射出される側から見ると、長辺と傾斜面１１５ｂの稜１１５ｃとが所定の角度θ５で交差している。言い換えれば、傾斜面１１５ｂの延在方向を示す稜１１５ｃがＸ方向つまり画素の行方向に対して傾くようにプリズムシート１１５が表示パネル１２０に配置されている。
【００８８】
なお、稜１１５ｃの傾け方はこれに限定されるものではなく、画素の行方向（Ｘ方向）または列方向（Ｙ方向）と交差させればよい。これにより、Ｘ方向およびＹ方向に配列する画素との光学的な干渉を避け、干渉縞の発生を防止することができる。
【００８９】
図１２に示すように、プリズムシート１１５は、傾斜面１１５ｂに対向する第１面１１５ａがＦＦＳ方式の透過型液晶パネルである表示パネル１２０の表示面１２０ａに密着するように設けられている。
【００９０】
Ｙ方向において傾斜した傾斜面１１５ｂと表示面１２０ａとがなす傾斜角度θｗは、第１実施形態の表示装置１００におけるプリズム１１０と同様に、外光ＳＬの傾斜面１１５ｂにおける入射角度θ１と反射角度θ２との和θｔが２０度以上５０度以下のとき、６度以上１８．５度以下に設定される。
【００９１】
プリズムシート１１５の材料としては、ポリカーボネートなどの樹脂材料が加工性の点で好適に用いられ、その屈折率ｎはおよそ１．５９である。そして、図１２では外光ＳＬの入射角度θ１と反射角度θ２との和θｔをおよそ３２度として、傾斜角度θｗがおよそ１０度、射出角度θｄがおよそ６度となっている。
【００９２】
すなわち、照明装置１５０の発光面１５０ａから表示パネル１２０の表面１２０ｂにほぼ垂直に入射した照明光は、表示パネル１２０を透過することにより表示情報を反映した表示光Ｌに変換され、表示面１２０ａの法線１２０ｖを基準として傾斜面１１５ｂからおよそ６度だけ傾いた方向に射出される。
【００９３】
例えば、表示光Ｌの射出方向から入射した外光ＳＬは、その一部が傾斜面１１５ｂにおいて法線１１５ｖを軸として対称な方向に反射して観察者の視認方向から逃がされる。
また、プリズムシート１１５を透過した外光ＳＬは、例えば偏光板２４と対向基板２０との界面など表示パネル１２０のいずれかの界面で反射する可能性があるが、その界面における屈折率差が小さく、加えて偏光板２４やカラーフィルター２２によって吸収されるので、外光ＳＬの反射光の強度は弱くなる。さらに偏光板１４を透過して照明装置１５０まで到達した外光ＳＬは、散乱して再び照明光に混じることになるため、表示に影響を及ぼすことがない。
【００９４】
このような第３実施形態の表示装置３００によれば、第１実施形態の表示装置１００と同様にスネルの法則に基づいた外光ＳＬの傾斜面１１５ｂに対する入射角度θ１と反射角度θ２との和θｔと、プリズムシート１１５の傾斜角度θｗおよび偏角θｄとの関係が維持され、第１実施形態と同様な作用・効果を奏する。
【００９５】
加えて、微細な複数の傾斜面１１５ｂを有するプリズムシート１１５を表示パネル１２０の表示面１２０ａに貼り付ければよいので、単一な傾斜面１１０ｂを有するプリズム１１０を備えた表示装置１００に比べて、さらに厚みを薄くして小型化を図ることができる。
【００９６】
（第４実施形態）
次に本実施形態の電子機器として、投射型映像装置を例に挙げて説明する。図１３は投射型映像装置としてのヘッドアップディスプレイの構成を示す概略図である。
【００９７】
図１３に示すように、本実施形態の投射型映像装置としてのヘッドアップディスプレイ５００は、例えば自動車である車両６００の室内に設けられるものであって、上記第１実施形態の表示装置１００と、照明装置１５０と、表示装置１００から射出された表示光Ｌ（画像光）をフロントウィンドウ６０３上に投射する反射光学系としての凹面鏡５０１と、フロントウィンドウ６０３上に投射された表示光Ｌを乗員６０５に向けて反射させるフロントウィンドウシールド５０２と、を備えている。
【００９８】
凹面鏡５０１と、表示装置１００および照明装置１５０は、ダッシュボード６０１の内部において、凹面鏡５０１の鏡面に対してプリズム１１０の傾斜面１１０ｂが対向するように収容されている。また、傾斜面１１０ｂから射出される表示光Ｌが図面上においてほぼ水平な方向で凹面鏡５０１に入射するように表示装置１００と照明装置１５０とをプリズム１１０の偏角θｄに相当する角度で傾けて配置されている。
【００９９】
ダッシュボード６０１には、フロントウィンドウ６０３の下部に表示光Ｌを透過させるための開口部６０２が設けられている。
表示装置１００から射出された表示光Ｌは凹面鏡５０１で反射され、開口部６０２を透過してフロントウィンドウシールド５０２上に投射される。投射された表示光Ｌすなわち画像は、虚像６０６として車両６００の乗員６０５によって視認される構成となっている。投射される画像は、例えば速度メーターや燃料等の残量、各種警告などの情報が考えられ、乗員６０５は、運転中に視線を大きく動かすことなく、これらの情報を確認することができる。
【０１００】
なお、フロントウィンドウシールド５０２は、例えばハーフミラー等のシート状の膜として構成されているが、フロントウィンドウ６０３の内面を表面処理することにより表示光Ｌの一部を反射させるようにしてもよい。
【０１０１】
このようなヘッドアップディスプレイ５００によれば、表示装置１００は、外光ＳＬの入射側に傾斜面１１０ｂを有するプリズム１１０を備えている。したがって、フロントウィンドウ６０３越しに入射して開口部６０２を透過し、凹面鏡５０１により反射して表示装置１００に入射した外光ＳＬは、その一部がプリズム１１０の傾斜面１１０ｂに入射した方向とは異なる方向に反射される。つまり、外光ＳＬの傾斜面１１０ｂにおける反射光は、表示光Ｌの射出方向と異なる方向に逃がされる。一方プリズム１１０を透過した外光ＳＬは、表示パネル１２０内で吸収されるか、あるいは表示パネル１２０を透過した後に拡散して照明装置１５０から射出される照明光に混じる。すなわち、外光ＳＬの反射により投射された画像が影響を受け難く、且つ所定の視角範囲において最適なコントラスト特性が得られる小型なヘッドアップディスプレイ５００が実現されている。
もちろん、表示装置１００に代えて第２実施形態の表示装置２００や第３実施形態の表示装置３００を採用してもよい。
【０１０２】
本実施形態では、プリズム１１０の傾斜面１１０ｂで反射した外光ＳＬが図面上で下方に向けて逃がされるように表示装置１００が凹面鏡５０１に対して配置されているが、これに限定されない。傾斜面１１０ｂにおける外光ＳＬの反射光が表示光Ｌの射出方向から逃がすことができればよいので、例えば、図面上で表示光Ｌの射出方向を軸として表示装置１００と照明装置１５０とを９０度回転させてもよい。もちろん、表示パネル１２０における画像の表示も回転に合わせて表示方向を変えることになる。
【０１０３】
上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
【０１０４】
（変形例１）上記表示パネル１２０の画素の構成および光学設計は、これに限定されない。例えば、図３における画素電極９の帯状電極部９ａ（あるいはスリット２９）の傾斜角度が右上がり０度、つまり水平でもよい。その場合には、配向処理方向を右下がり５度とする。このようにしても液晶分子ＬＣは電界方向へ配向して時計回りにツイストする。そして偏光板２４の吸収軸２４ａの方向も同じく右下がり５度とする。
したがって、第２実施形態において偏光板２４をプリズム１１０の傾斜面１１０ｂに貼り付ける場合、吸収軸２４ａが配向処理方向と同一となるように偏光板２４を配置すると、傾斜面１１０ｂの傾斜方向（Ｙ方向）に対して吸収軸２４ａが直交しなくなる。しかし、光学的なシミュレーション結果によれば、傾斜方向に対して±１０度程度の偏光板２４の貼り付け角度の変動では、表示パネル１２０の視角特性に影響をおよぼさずに済む。
【０１０５】
（変形例２）表示パネル１２０に対するプリズム１１０やプリズムシート１１５の配置は、表示面１２０ａに対して直接密着させることに限定されない。例えば、表示面１２０ａを構成する物質（偏光素子や対向基板２０）の屈折率とプリズム１１０やプリズムシート１１５の屈折率ｎとの中間的な屈折率を有する透明な材料を介して、表示パネル１２０とプリズム１１０やプリズムシート１１５を光学的に密着させるとしてもよい。
このようにすれば、上記物質の屈折率とプリズム１１０やプリズムシート１１５の屈折率ｎとの間に差があっても、相互の界面における屈折率の差を小さくして界面反射を抑制することができる。
【０１０６】
（変形例３）表示パネル１２０はＦＦＳ方式の透過型液晶パネルに限定されない。例えば、ＩＰＳ（In  Plane  Switching）方式やＶＡ（Vertical  Alignment）方式の透過型液晶パネルであっても、同様な作用・効果が得られる。
なお、ＶＡ方式の場合には、プリズム１１０の傾斜面１１０ｂに対する偏光板２４の吸収軸２４ａの方向は第２実施形態と同じとする。そして、駆動時には液晶分子ＬＣが偏光板２４の吸収軸２４ａと４５度をなす方向に倒れるよう、液晶層を挟んで対向配置された一対の電極のうち少なくとも一方側に例えばスリットや突起などの配向制御部を設ける。
【０１０７】
（変形例４）表示パネル１２０は、受光型の液晶パネルに限定されない。発光素子を有する自発光型の例えば有機エレクトロルミネッセンスパネル、プラズマパネル、ＦＥＤ（Field  Emission  Display）、ＳＥＤ（Surface  conduction  Electron  emitter  Display）などにおいても同様な作用・効果を奏する。したがって、表示パネル１２０が自発光型の場合には、照明装置１５０は不要となる。
また、例えば自発光型の有機エレクトロルミネッセンスパネルでも見る方向によって発光特性が変化する所謂視角特性を有しているので、表示面１２０ａに密着させてプリズム１１０を配置することは最適な輝度と発光色を得るためにも有効である。
さらには、自発光型の表示パネルであっても外光ＳＬの入射側に偏光素子を配置して、外光ＳＬを吸収させたり、外光ＳＬの反射を弱めたりすることがあり、第２実施形態のようにプリズム１１０の傾斜面１１０ｂに偏光素子を配置することは有効である。
【０１０８】
（変形例５）表示装置１００，２００，３００が適用される電子機器は、投射型映像装置であるヘッドアップディスプレイ５００に限定されない。例えば、強い照明下のテレビスタジオや講演会場等で演者が視線を変えずに原稿を読むことができるテレプロンプターや、強い外光に晒されるおそれがあるショーウィンドウなどに宣伝広告を投影するプロジェクターなどに好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１０９】
２４…偏光素子としての偏光板、２４ａ…偏光板の吸収軸、１００，２００，３００…表示装置、１１０…プリズム、１１０ｂ…傾斜面、１１０ｖ…傾斜面の法線、１１５…プリズムシート、１１５ｂ…傾斜面、１２０…表示パネル、１２０ａ…表示面、１２０ｖ…表示面の法線、５００…投射型映像装置としてのヘッドアップディスプレイ、θ１…外光の入射角度、θ２…外光の反射角度、θｄ…表示光の射出角度、θｔ…外光の入射角度と反射角度との和、θｗ…プリズムの傾斜面の傾斜角度、ＬＣ…液晶分子。
【図１】
2011053386.tif 000003
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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