(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を面状に出射する面状光源と、この面状光源から出射した光を透過させる透明状態と散乱させる散乱状態とに切替可能な透明・散乱切替素子と、前記面状光源及び前記透明・散乱切替素子を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記透明・散乱切替素子の状態を切り替える際に、前記透明・散乱切替素子から出射される光の色度変化を抑制するように前記面状光源から出射される光の色度を変化させるものであることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記透明・散乱切替素子を前記透明状態とするときに前記面状光源に出射させる光の色度座標を（ｘｔ，ｙｔ）とし、前記透明・散乱切替素子から出射される光の色度座標を（ｘｐｔ，ｙｐｔ）とし、この色度座標が（ｘｔ，ｙｔ）である光を前記散乱状態にある前記透明・散乱切替素子に入射させたときに前記透明・散乱切替素子から出射される光の色度座標を（ｘｐｔｄ、ｙｐｔｄ）とし、前記透明・散乱切替素子を前記散乱状態とするときに前記面状光源に出射させる光の色度座標を（ｘｄ，ｙｄ）とし、このとき前記透明・散乱切替素子から出射される光の色度座標を（ｘｐｄ，ｙｐｄ）とするとき、前記制御部は、前記透明・散乱切替素子の状態を切り替える際に、下記数式を満足するように前記面状光源を制御することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
0004757577.tif 000008
【請求項３】
前記面状光源は、第１の光源と、その出射光の色度座標が前記第１の光源の出射光の色度座標とは異なる第２の光源と、を有し、前記制御部は、前記第１の光源から出射される光の光量と前記第２の光源から出射される光の光量との割合を、前記透明・散乱切替素子を前記散乱状態とするときと前記透明状態とするときとで相互に異ならせることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記第２の光源から出射される光の色度座標値は前記第１の光源から出射される光の色度座標値よりも小さいものであり、前記制御部は、前記透明・散乱切替素子を前記透明状態から前記散乱状態に切り替える際に、前記第１の光源の光量変化の割合と比較して、前記第２の光源の光量変化の割合が大きくなるように、前記第２の光源の光量を増加させることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の光源は夫々発光ダイオードであることを特徴とする請求項３又は４に記載の光源装置。
【請求項６】
各前記発光ダイオードは、青色光を発する青色発光ダイオードと、前記青色光により黄色の光を発する黄色蛍光体と、を有することを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
各前記発光ダイオードは、紫外光を発する紫外発光ダイオードと、前記紫外光により赤色の光を発する赤色蛍光体と、前記紫外線により緑色の光を発する緑色蛍光体と、前記紫外線により青色の光を発する青色蛍光体と、を有することを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項８】
前記発光ダイオードは、パルス変調により光量が調整されるものであることを特徴とする請求項６又は７に記載の光源装置。
【請求項９】
前記面状光源は、前記第１及び第２の光源から出射された光が入射されこの光を面状に出射する導光板を有することを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記第１及び第２の光源は夫々複数個設けられており、交互に配列されていることを特徴とする請求項９に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記複数個の第１の光源は相互に直列に接続されており、前記複数個の第２の光源も相互に直列に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記第１の光源の個数と前記第２の光源の個数とが相互に等しいことを特徴とする請求項１１に記載の光源装置。
【請求項１３】
前記第１の光源の配線端子の一部と前記第２の光源の配線端子の一部とが共通化されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の光源装置。
【請求項１４】
前記第１及び第２の光源は各１個設けられており、前記導光板の１つのコーナー部は斜めに切り落とされて１つの斜面が形成されており、前記第１及び第２の光源は、前記斜面に対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の光源装置。
【請求項１５】
前記面状光源は、前記第１の光源から出射された光が入射されこの光を面状に出射する第１の導光板と、この第１の導光板から見て前記透明・散乱切替素子側又はその反対側に配置され前記第２の光源から出射された光が入射されこの光を面状に出射する第２の導光板と、を有することを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１６】
前記透明・散乱切替素子から前記面状光源に向かう方向から見て、前記第１の光源と前記第２の光源とが相互に同じ位置に配置されていることを特徴とする請求項１５に記載の光源装置。
【請求項１７】
前記第１及び第２の光源は夫々冷陰極管であることを特徴とする請求項３又は４に記載の光源装置。
【請求項１８】
前記面状光源は、前記第１及び第２の光源から出射された光が入射されこの光を面状に出射する導光板を有することを特徴とする請求項１７に記載の光源装置。
【請求項１９】
前記第１及び第２の光源は、相互に異なるパッケージに格納されていることを特徴とする請求項５乃至１８のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項２０】
前記面状光源から出射された光の光線方向を規制して前記透明・散乱切替素子に対して出射する光線方向規制素子を有することを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項２１】
請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の光源装置と、この光源装置から出射した光を透過させることによりこの光に画像を付加する透過型表示パネルと、を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２２】
前記透過型表示パネルが液晶パネルであることを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
【請求項２３】
前記液晶パネルが、横電界モード、マルチドメイン垂直配向モード又はフィルム補償ＴＮモードの液晶パネルであることを特徴とする請求項２２に記載の表示装置。
【請求項２４】
請求項２１乃至２３のいずれか１項に記載の表示装置を有することを特徴とする端末装置。
【請求項２５】
携帯電話、個人用情報端末、ゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ビデオプレーヤ、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ又は自動販売機であることを特徴とする請求項２４に記載の端末装置。
【請求項２６】
光を面状に出射する面状光源と、この面状光源から出射した光を透過させる透明状態と散乱させる散乱状態とに切替可能な透明・散乱切替素子と、を有し、前記面状光源から出射される光の色度は、前記透明・散乱切替素子の状態が切り替わる際に、前記透明・散乱切替素子から出射される光の色度変化を抑制するように変化することを特徴とする光源ユニット。
【請求項２７】
前記透明・散乱切替素子を前記透明状態とするときに前記面状光源に出射させる光の色度座標を（ｘｔ，ｙｔ）とし、前記透明・散乱切替素子から出射される光の色度座標を（ｘｐｔ，ｙｐｔ）とし、この色度座標が（ｘｔ，ｙｔ）である光を前記散乱状態にある前記透明・散乱切替素子に入射させたときに前記透明・散乱切替素子から出射される光の色度座標を（ｘｐｔｄ、ｙｐｔｄ）とし、前記透明・散乱切替素子を前記散乱状態とするときに前記面状光源に出射させる光の色度座標を（ｘｄ，ｙｄ）とし、このとき前記透明・散乱切替素子から出射される光の色度座標を（ｘｐｄ，ｙｐｄ）とするとき、前記面状光源は、前記透明・散乱切替素子の状態が切り替わる際に、下記数式を満足することを特徴とする請求項２６に記載の光源ユニット。
0004757577.tif 000009
【請求項２８】
前記面状光源は、第１の光源と、その出射光の色度座標が前記第１の光源の出射光の色度座標とは異なる第２の光源と、を有し、前記第１の光源から出射される光の光量と前記第２の光源から出射される光の光量との割合が、前記透明・散乱切替素子が前記散乱状態となるときと前記透明状態となるときとで相互に異なることを特徴とする請求項２６又は２７に記載の光源ユニット。
【請求項２９】
前記第２の光源から出射される光の色度座標値は前記第１の光源から出射される光の色度座標値よりも小さいものであり、前記透明・散乱切替素子が前記透明状態から前記散乱状態に切り替わる際に、前記第１の光源の光量変化の割合と比較して、前記第２の光源の光量変化の割合が大きくなるように、前記第２の光源の光量が増加することを特徴とする請求項２８に記載の光源ユニット。
【請求項３０】
前記第１及び第２の光源は夫々発光ダイオードであることを特徴とする請求項２８又は２９に記載の光源ユニット。
【請求項３１】
各前記発光ダイオードは、青色光を発する青色発光ダイオードと、前記青色光により黄色の光を発する黄色蛍光体と、を有することを特徴とする請求項３０に記載の光源ユニット。
【請求項３２】
各前記発光ダイオードは、紫外光を発する紫外発光ダイオードと、前記紫外光により赤色の光を発する赤色蛍光体と、前記紫外線により緑色の光を発する緑色蛍光体と、前記紫外線により青色の光を発する青色蛍光体と、を有することを特徴とする請求項３０に記載の光源ユニット。
【請求項３３】
前記発光ダイオードは、パルス変調により光量が調整されるものであることを特徴とする請求項３１又は３２に記載の光源ユニット。
【請求項３４】
前記面状光源は、前記第１及び第２の光源から出射された光が入射されこの光を面状に出射する導光板を有することを特徴とする請求項３０乃至３３のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項３５】
前記第１及び第２の光源は夫々複数個設けられており、交互に配列されていることを特徴とする請求項３４に記載の光源ユニット。
【請求項３６】
前記複数個の第１の光源は相互に直列に接続されており、前記複数個の第２の光源も相互に直列に接続されていることを特徴とする請求項３５に記載の光源ユニット。
【請求項３７】
前記第１の光源の個数と前記第２の光源の個数とが相互に等しいことを特徴とする請求項３６に記載の光源ユニット。
【請求項３８】
前記第１の光源の配線端子の一部と前記第２の光源の配線端子の一部とが共通化されていることを特徴とする請求項３６又は３７に記載の光源ユニット。
【請求項３９】
前記第１及び第２の光源は各１個設けられており、前記導光板の１つのコーナー部は斜めに切り落とされて１つの斜面が形成されており、前記第１及び第２の光源は、前記斜面に対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項３４に記載の光源ユニット。
【請求項４０】
前記面状光源は、前記第１の光源から出射された光が入射されこの光を面状に出射する第１の導光板と、この第１の導光板から見て前記透明・散乱切替素子側又はその反対側に配置され前記第２の光源から出射された光が入射されこの光を面状に出射する第２の導光板と、を有することを特徴とする請求項３０乃至３３のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項４１】
前記透明・散乱切替素子から前記面状光源に向かう方向から見て、前記第１の光源と前記第２の光源とが相互に同じ位置に配置されていることを特徴とする請求項４０に記載の光源ユニット。
【請求項４２】
前記第１及び第２の光源は夫々冷陰極管であることを特徴とする請求項２８又は２９に記載の光源ユニット。
【請求項４３】
前記面状光源は、前記第１及び第２の光源から出射された光が入射されこの光を面状に出射する導光板を有することを特徴とする請求項４２に記載の光源ユニット。
【請求項４４】
前記第１及び第２の光源は、相互に異なるパッケージに格納されていることを特徴とする請求項３０乃至４３のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項４５】
前記面状光源から出射された光の光線方向を規制して前記透明・散乱切替素子に対して出射する光線方向規制素子を有することを特徴とする請求項２６乃至４４のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項４６】
光を面状に出射する面状光源から第１の光を出射させると共に、この面状光源から出射した光を透過させる透明状態と散乱させる散乱状態とに切替可能な透明・散乱切替素子を前記透明状態とする透明工程と、前記面状光源にその色度が前記第１の光の色度とは異なる第２の光を出射させると共に、前記透明・散乱切替素子を前記散乱状態とする散乱工程と、を有し、前記第２の光の色度は、前記透明工程及び前記散乱工程の一方から他方に移行する際に前記透明・散乱切替素子から出射される光の色度変化を抑制するような色度とすることを特徴とする光源装置の駆動方法。
【請求項４７】
前記透明・散乱切替素子を前記透明状態とするときに前記面状光源に出射させる光の色度座標を（ｘｔ，ｙｔ）とし、前記透明・散乱切替素子から出射される光の色度座標を（ｘｐｔ，ｙｐｔ）とし、この色度座標が（ｘｔ，ｙｔ）である光を前記散乱状態にある前記透明・散乱切替素子に入射させたときに前記透明・散乱切替素子から出射される光の色度座標を（ｘｐｔｄ、ｙｐｔｄ）とし、前記透明・散乱切替素子を前記散乱状態とするときに前記面状光源に出射させる光の色度座標を（ｘｄ，ｙｄ）とし、このとき前記透明・散乱切替素子から出射される光の色度座標を（ｘｐｄ，ｙｐｄ）とするとき、前記透明工程及び前記散乱工程の一方から他方に移行する際に、下記数式を満足するように前記面状光源を制御することを特徴とする請求項４６に記載の光源装置の駆動方法。
0004757577.tif 000010
【請求項４８】
前記面状光源は、第１の光源と、その出射光の色度座標が前記第１の光源の出射光の色度座標とは異なる第２の光源と、を備えたものであり、前記第１の光源から出射される光の光量と前記第２の光源から出射される光の光量との割合を、前記透明工程と前記散乱工程とで相互に異ならせることを特徴とする請求項４６又は４７に記載の光源装置の駆動方法。
【請求項４９】
前記第２の光源から出射される光の色度座標値は前記第１の光源から出射される光の色度座標値よりも小さいものであり、前記透明工程から前記散乱工程に移行する際に、前記第１の光源の光量変化の割合と比較して、前記第２の光源の光量変化の割合が大きくなるように、前記第２の光源の光量を増加させることを特徴とする請求項４８に記載の光源装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光の照射角を切り替えることができる光源装置、この光源装置を搭載して視野角を切り替えることができる表示装置、この表示装置を搭載した端末装置、前記光源装置に組み込まれる光源ユニット、及び前記光源装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、薄型、軽量、小型、低消費電力等の利点から、液晶を使用した表示装置は、モニタ及びテレビジョン（ＴＶ：Television）等の大型の端末装置から、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ及び自動販売機等の中型の端末装置、またパーソナルＴＶ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance：個人用情報端末）、携帯電話及び携帯ゲーム機等の小型の端末装置にまで広く搭載され、使用されている。これらの液晶表示装置は、使用する光源の種類に応じて、透過型、反射型、透過光と反射光とを併用する半透過型に大別できる。反射型は、表示に外光を利用できるため低消費電力化が可能であるが、透過型と比較するとコントラスト等の表示性能が劣るため、現在では透過型及び半透過型が液晶表示装置の主流となっている。透過型及び半透過型の液晶表示装置では、液晶パネルの背面に光源装置を設置し、その光源装置が発する光を利用して表示を実現している。即ち、現在主流の液晶表示装置では、液晶パネルの他に光源装置が必須となっている。
【０００３】
液晶表示装置の主要構成部品である液晶パネルは、液晶分子の配向状態を電界により制御して情報を表示するが、液晶分子の種類、初期配向状態及び電界の方向等の組み合わせにより多数のモードが提案されている。これらのモードのうち、従来の端末装置に最も良く使用されるモードには、単純マトリクス構造によるＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード及びアクティブマトリクス構造によるＴＮ（Twisted Nematic）モードがあるが、これらのモードの液晶パネルは階調を正しく視認できる角度範囲が狭く、最適な観察位置から外れると階調反転が発生してしまう。
【０００４】
この階調反転の問題は、表示内容が電話番号等の文字主体の内容であった頃の携帯電話等の端末装置では大きな問題とならなかった。しかし、近年の技術進展により、端末装置が文字情報だけでなく画像情報も多く表示するようになったため、階調反転によって画像の視認性が著しく低下する点が問題になっている。このため、階調反転が発生せず階調を正しく視認できる視野角度範囲が広いモードの液晶パネルが、徐々に端末装置へ搭載されつつある。このようなモードの液晶パネルは、一般に広視野角液晶パネルと総称され、ＩＰＳ（イン・プレイン・スイッチング）方式等の横電界モード及びマルチドメイン垂直配向モード等が実用化されている。これらの広視野角液晶パネルの使用により広い視野角度範囲で正しい階調が視認できるため、中小型の端末装置は基本的にパーソナルツールでありながらも、複数人で同時に鑑賞し他人と情報を共有するアプリケーションが開発され、徐々に搭載されつつある。
【０００５】
一方で、中小型の端末装置はその性格上、秘密保持が厳重になされた密室の中だけではなく公共の場でも使用される。このとき、プライバシー情報及び秘密情報の表示に対しては、第三者の眼に触れない秘密保持が必要となる。特に近時、端末装置の進展に伴い、プライバシー情報及び秘密情報を表示する機会が増加し、覗き見防止技術への要望が強まっている。そこで、表示を視認できる角度範囲、即ち、視野角度範囲を狭くすることにより、使用者のみが視認でき、覗き見を防止できる技術の実現が望まれている。
【０００６】
上述の如く、視認角度範囲が広く複数人で同時に鑑賞できる表示と、視認角度範囲が狭く使用者のみが視認できる表示の実現が夫々望まれており、一つの端末装置がこれらの二種類の表示を切り替えて実現できることが望ましい。そこで、このような要求を満たすために、液晶表示装置に必須である光源装置に工夫を施し、視認角度範囲を変更可能にした表示装置が提案されている。
【０００７】
図３２は、特許文献１に記載されている従来の第１の視野角制御型液晶表示装置を模式的に示す断面図である。図３２に示すように、従来の第１の視野角制御型液晶表示装置１００１は、散乱を制御できる液晶素子１１７０と、旋光性及び複屈折性を制御できる液晶素子１１８０とから構成されている。散乱を制御できる液晶素子１１７０は、可視域で光学的に透明な基板１１１０及び１１１１と、透明電極１１２０及び１１２１と、散乱モードの液晶１１３０と、電圧供給源１１００と、スイッチ１１９０とから構成されている。旋光性及び複屈折性を制御できる液晶素子１１８０は、可視域で光学的に透明な基板１１１１及び１１１２と、透明電極１１２２及び１１２３と、偏光子１１４０及び１１４１と、配向膜１１５０及び１１５１と、旋光性及び複屈折性を持つ液晶層１１６０と、電圧供給源１１０１と、スイッチ１１９１とから構成されている。散乱モードの液晶１１３０としてはポリマー分散液晶を、また旋光性、複屈折性を制御できる液晶素子１１８０としてはＴＮ液晶を夫々使用している。偏光子１１４０及び１１４１は直交ニコルで配置されている。
【０００８】
このように構成された特許文献１に記載の従来の第１の視野角制御型液晶表示装置においては、透明電極１１２２と透明電極１１２３との間に電圧を印加することにより、液晶層１１６０の旋光性、複屈折性を変化させ、この変化を利用して光の透過率を制御することができる。このような旋光性、複屈折性を利用した表示モードにおいては、視角方向により実質的に入射光が受ける旋光性及び複屈折性が異なるために、視角に依存して輝度、色相が低減又は反転する現象が起こる。
【０００９】
そこで、このような視角依存性のある液晶素子１１８０の上部に散乱を制御できる液晶素子１１７０を配置し、視角依存性を低減する。即ち、散乱を制御できる液晶素子１１７０の液晶１１３０に電界を印加しない場合には、液晶分子がランダムに配列しているために、全視角にわたってほぼ等方的に散乱され、視角依存性が少ない表示を得ることができる。一方、液晶１１３０に電界を印加としたときには、印加電界により液晶分子は電界にほぼ平行に配列するために、液晶素子１１８０からの出射光は、液晶分子により散乱されることなく、そのまま出射される。この場合には、視覚特性が良くなることはなく、従来のＴＮ液晶の視角特性に近い特性であるが、画面の正面に位置する使用者のみは画像を正しく視認することができる。従って、画面の正面に位置する使用者一人のみが正しく視認できればよいときには、液晶１１３０に電界を印加しないことにより、他人に覗き見されることを防止できる。
【００１０】
図３３は、特許文献２に記載されている従来の第２の視野角制御型液晶表示装置を模式的に示す断面図であり、図３４は、視野角制御型液晶表示装置に使用される照明装置を模式的に示す斜視図である。図３３に示すように、従来の第２の視野角制御型液晶表示装置２１０１は、液晶表示素子２１０２と、散乱性制御素子（散乱性制御手段）２１０３と、照明装置（バックライト）２１０４とから構成されている。散乱性制御素子２１０３は、液晶表示素子２１０２と照明装置２１０４との間に配置されている。図３４に示すように、照明装置２１０４は、散乱性制御素子２１０３の基板側に配置され、遮光スリット付シート（透光性シート体）２１２０、及び照射部２１２１を備えている。照射部２１２１には、蛍光管等の光源２１２２が設けられており、光源２１２２からの光を出射させて遮光スリット付シート２１２０に導くための光出射面２１２３が形成されている。照射部２１２１における光出射面２１２３と対向する面には、光源２１２２から出射した光を反射させるため反射シート２１２４が設けられている。遮光スリット付シート２１２０は、透光性を有するシートの一方の面に線状の遮光材が互いに平行に多数配置されている。遮光材が延設される方向は、表示画面の垂直方向に一致している。
【００１１】
このように構成された特許文献２に記載の従来の第２の視野角制御型液晶表示装置においては、光源２１２２から発した光は、照射部２１２１の光出射面２１２３から出射され、遮光スリット付シート２１２０を介して散乱性制御素子２１０３に照射される。遮光スリット付シート２１２０は、光出射面２１２３より出射する光がこの遮光スリット付シート２１２０を透過するときに、遮光スリット付シート２１２０の光入射面に対して大きく傾斜した方向から入射する光を遮断する。これにより、この遮光スリット付シート２１２０の面と垂直な方向に平行度の高い透過光が得られる。照明装置２１０４から出射した光は、散乱性制御素子２１０３に入射する。散乱性制御素子２１０３は、印加電圧の有無に応じて入射した光線の散乱性を制御する。散乱制御素子２１０３が散乱状態にある場合には、照明装置２１０４から出射した光は散乱制御素子２１０３により散乱され、散乱制御素子２１０３が透明状態にある場合には、照明装置２１０４からの光は散乱されない。
【００１２】
この従来の第２の視野角制御型液晶表示装置２１０１においては、散乱性制御素子２１０３が散乱状態であるとき、照明装置２１０４から出射した平行度が高い光は、散乱性制御素子２１０３により散乱されて液晶表示素子２１０２に入射する。この結果、液晶表示素子２１０２を通過した光は、表示部の全視角方向に抜けて行き、表示部に正対する位置以外の位置からも表示内容の認識が可能となる。これに対して、散乱性制御素子２１０３が透明状態であるとき、照明装置２１０４からの平行度の高い光は、散乱性制御素子２１０３によって散乱されず、平行度の高い光のまま液晶表示素子２１０２に入射する。この結果、表示部を水平方向の左右より斜めに見る位置からでは、光が透過せず真っ暗になり、表示内容の認識が不可能となる。換言すれば、表示部に正対する使用者だけが表示内容を認識できる。
【００１３】
以上のように、従来の第２の視野角制御型液晶表示装置２１０１は、散乱性制御素子２１０３によって光の散乱性を制御できるため、表示内容の視野角特性を制御できる。また、照明装置２１０４によって平行度が高い光を液晶表示素子２１０２に向けて出射することができるため、散乱性制御素子２１０３が透明状態におかれるとき、表示画面に正対する使用者だけが表示内容を認識できる視野角特性を確実に得ることができる。従って、表示特性の視野角依存性が少なく、全視角方向にわたって表示特性が均一に保たれる状態と、表示画面に正対する位置からのみ表示内容を認識できる状態とを任意に切り替えることが可能な液晶表示装置を得ることができる。
【００１４】
【特許文献１】特開平５−７２５２９号公報
【特許文献２】特開平９−２４４０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上述の従来の視野角制御型液晶表示装置には、以下に示すような問題点がある。上述の従来の視野角制御型液晶表示装置においては、視野角を切り替えたときに、画像の色味が変化してしまう。特に、視野角度範囲が狭い狭視野角表示から視野角度範囲が広い広視野角表示に切り替えたときに、画像が黄色味を帯びてしまい、使用者に違和感を与えてしまう。
【００１６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、照射角度範囲を切り替えることができる光源装置において、照射角度切替時の色味の変化を抑制できる光源装置、この光源装置を搭載し視野角度範囲を切替可能な表示装置、この表示装置を搭載した端末装置、前記光源装置に組み込まれる光源ユニット、及び前記光源装置の駆動方法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】
【００１７】
本発明に係る光源装置は、光を面状に出射する面状光源と、この面状光源から出射した光を透過させる透明状態と散乱させる散乱状態とに切替可能な透明・散乱切替素子と、前記面状光源及び前記透明・散乱切替素子を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記透明・散乱切替素子の状態を切り替える際に、前記透明・散乱切替素子から出射される光の色度変化を抑制するように前記面状光源から出射される光の色度を変化させるものであることを特徴とする。
【００１８】
本発明においては、制御部が、透明・散乱切替素子を透明状態から散乱状態へ移行させるときに、面状光源から出射される光の色度を変化させるため、透明・散乱切替素子の散乱特性の周波数依存性に起因する色度変化を打ち消すことができる。これにより、透明・散乱切替素子から出射される光の色度変化を抑制することができる。
【００１９】
また、前記透明・散乱切替素子を前記透明状態とするときに前記面状光源に出射させる光の色度座標を（ｘｔ，ｙｔ）とし、前記透明・散乱切替素子から出射される光の色度座標を（ｘｐｔ，ｙｐｔ）とし、この色度座標が（ｘｔ，ｙｔ）である光を前記散乱状態にある前記透明・散乱切替素子に入射させたときに前記透明・散乱切替素子から出射される光の色度座標を（ｘｐｔｄ、ｙｐｔｄ）とし、前記透明・散乱切替素子を前記散乱状態とするときに前記面状光源に出射させる光の色度座標を（ｘｄ，ｙｄ）とし、このとき前記透明・散乱切替素子から出射される光の色度座標を（ｘｐｄ，ｙｐｄ）とするとき、前記制御部は、前記透明・散乱切替素子の状態を切り替える際に、下記数式１乃至３を満足するように前記面状光源を制御することが好ましい。
【００２０】
【数１】
0004757577.tif 000002
【００２１】
【数２】
0004757577.tif 000003
【００２２】
【数３】
0004757577.tif 000004
【００２３】
更に、前記面状光源は、第１の光源と、その出射光の色度座標が前記第１の光源の出射光の色度座標とは異なる第２の光源と、を有し、前記制御部は、前記第１の光源から出射される光の光量と前記第２の光源から出射される光の光量との割合を、前記透明・散乱切替素子を前記散乱状態とするときと前記透明状態とするときとで相互に異ならせてもよい。
【００２４】
このとき、前記第２の光源から出射される光の色度座標値は前記第１の光源から出射される光の色度座標値よりも小さいものであり、前記制御部は、前記透明・散乱切替素子を前記透明状態から前記散乱状態に切り替える際に、前記第１の光源の光量変化の割合と比較して、前記第２の光源の光量変化の割合が大きくなるように、前記第２の光源の光量を増加させてもよい。これにより、第２の光源は第１の光源より青味がかった光を発するが、散乱状態にある透明・散乱切替素子では短波長成分が多く散乱されるため、散乱状態にある透明・散乱切替素子から出射する光は、透明状態にあるときと同等の白色を保つことができる。
【００２５】
更にまた、前記第１及び第２の光源は夫々発光ダイオードであることが好ましい。発光ダイオードは冷陰極管よりも薄いため、光源装置の薄型化が可能になる。
【００２６】
このとき、各前記発光ダイオードは、青色光を発する青色発光ダイオードと、前記青色光により黄色の光を発する黄色蛍光体と、を有していてもよい。これにより、青色発光ダイオードは効率が高いため、光源装置の高輝度化又は省電力化が可能となる。
【００２７】
又は、各前記発光ダイオードは、紫外光を発する紫外発光ダイオードと、前記紫外光により赤色の光を発する赤色蛍光体と、前記紫外線により緑色の光を発する緑色蛍光体と、前記紫外線により青色の光を発する青色蛍光体と、を有していてもよい。これにより、この光源装置を表示装置のバックライトとして使用したときに、鮮やかな色を表示することができ、演色性を向上できる。
【００２８】
また、前記発光ダイオードは、パルス変調により光量が調整されるものであることが好ましい。これにより、発光する時間の割合を調整することにより光量の調整が実現され、ホワイトバランスの変動を抑制できる。
【００２９】
更に、前記面状光源は、前記第１及び第２の光源から出射された光が入射されこの光を面状に出射する導光板を有していてもよい。このとき、前記第１及び第２の光源は夫々複数個設けられており、交互に配列されていてもよい。これにより、面状光源に多数の発光ダイオードを配置できるため、光源装置の高輝度化が可能になり、ムラの発生も低減できる。
【００３０】
このとき、前記複数個の第１の光源は相互に直列に接続されており、前記複数個の第２の光源も相互に直列に接続されていることが好ましい。これにより、複数個の第１の発光ダイオードに流れる電流を相互に等しくできると共に、複数個の第２の発光ダイオードに流れる電流を相互に等しくできる。この結果、発光ダイオードの内部インピーダンスのばらつきに起因する光量ばらつきを低減できる。
【００３１】
また、前記第１の光源の個数と前記第２の光源の個数とが相互に等しいことが好ましい。これにより、第１及び第２の光源の駆動電圧を同一にでき、制御部の構成を簡略化できるため、低コスト化、省スペース化、信頼性向上が可能となる。
【００３２】
更に、前記第１の光源の配線端子の一部と前記第２の光源の配線端子の一部とが共通化されていてもよい。
【００３３】
又は、前記第１及び第２の光源は各１個設けられており、前記導光板の１つのコーナー部は斜めに切り落とされて１つの斜面が形成されており、前記第１及び第２の光源は、前記斜面に対向する位置に配置されていてもよい。これにより、第１及び第２の光源の光量を変化させたときに、ムラの発生を抑制できる。
【００３４】
又は、前記面状光源は、前記第１の光源から出射された光が入射されこの光を面状に出射する第１の導光板と、この第１の導光板から見て前記透明・散乱切替素子側又はその反対側に配置され前記第２の光源から出射された光が入射されこの光を面状に出射する第２の導光板と、を有していてもよい。このとき、前記透明・散乱切替素子から前記面状光源に向かう方向から見て、前記第１の光源と前記第２の光源とが相互に同じ位置に配置されていることが好ましい。これにより、ムラの発生を更に低減できる。
【００３５】
又は、前記第１及び第２の光源は夫々冷陰極管であってもよい。これにより、光源装置の高効率化を図ることができる。冷陰極管を備えた光源装置は、小型の携帯端末機器よりも中型より大きな端末機器への搭載に適し、その上で視野角切替時の色味の変化を抑制できる。
【００３６】
また、前記第１及び第２の光源は、相互に異なるパッケージに格納されていてもよい。これにより、単に色度座標の異なる通常の発光ダイオードを使用することができるため、低コスト化が可能となる。
【００３７】
更に、前記光源装置は、前記面状光源から出射された光の光線方向を規制して前記透明・散乱切替素子に対して出射する光線方向規制素子を有していてもよい。これにより、面状光源から出射した光の指向性を高めることができる。
【００３８】
本発明に係る前記光源装置と、この光源装置から出射した光を透過させることによりこの光に画像を付加する透過型表示パネルと、を有することを特徴とする。
【００３９】
本発明においては、前述の光源装置により光の照射角度範囲を切り替えられるため、表示装置の視野角を切り替えることができる。
【００４０】
また、前記透過型表示パネルは液晶パネルであってもよい。このとき、前記液晶パネルが、横電界モード、マルチドメイン垂直配向モード又はフィルム補償ＴＮモードの液晶パネルであることが好ましい。これにより、透明・散乱切替素子が散乱状態にあるときに、表示が階調反転することを抑制でき、視認性が向上する。
【００４１】
本発明に係る端末装置は、前記表示装置を有することを特徴とする。また、この端末装置は、携帯電話、個人用情報端末、ゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ビデオプレーヤ、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ又は自動販売機であってもよい。
【００４２】
本発明に係る光源ユニットは、光を面状に出射する面状光源と、この面状光源から出射した光を透過させる透明状態と散乱させる散乱状態とに切替可能な透明・散乱切替素子と、を有し、前記面状光源から出射される光の色度は、前記透明・散乱切替素子の状態が切り替わる際に、前記透明・散乱切替素子から出射される光の色度変化を抑制するように変化することを特徴とする。
【００４３】
本発明に係る光源装置の駆動方法は、光を面状に出射する面状光源から第１の光を出射させると共に、この面状光源から出射した光を透過させる透明状態と散乱させる散乱状態とに切替可能な透明・散乱切替素子を前記透明状態とする透明工程と、前記面状光源にその色度が前記第１の光の色度とは異なる第２の光を出射させると共に、前記透明・散乱切替素子を前記散乱状態とする散乱工程と、を有し、前記第２の光の色度は、前記透明工程及び前記散乱工程の一方から他方に移行する際に前記透明・散乱切替素子から出射される光の色度変化を抑制するような色度とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、照射角度範囲を切り替えることができる光源装置において、照射角度切替時の色味の変化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明の実施形態に係る光源装置、表示装置、端末装置、光源ユニット及び光源装置の駆動方法について添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第１の実施形態に係る光源装置、表示装置、端末装置、光源ユニット及び光源装置の駆動方法について説明する。図１は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図２はその構成要素である光源ユニットを示す斜視図であり、図３はこの光源ユニットの構成要素である２種類の光源の色度座標（ｘ，ｙ）を示すｘｙ色度図であり、図４は光源ユニットの構成要素である光源と導光板、光学フィルムを示す断面図であり、図５は光源ユニットの構成要素である透明・散乱切替素子を示す断面図であり、図６はこの透明・散乱切替素子が透明状態及び散乱状態にあるときの色度座標（ｘ，ｙ）を示すｘｙ色度図であり、図７は本実施形態に係る端末装置を示す斜視図である。
【００４６】
図１に示すように、本第１実施形態に係る表示装置２は、光源装置１と透過型液晶表示パネル７とより構成されている。光源装置１においては、透明材料からなる導光板３が設けられている。導光板３の形状は矩形の板状である。そして、この導光板３の１つの側面（光入射面３ａ）に対向する位置に、２種類の光源が配置されている。２種類の光源は、例えば、白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）５１及び青白色ＬＥＤ５２である。この白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２は、導光板３の光入射面３ａに沿って複数個配置されており、その個数の一例は、白色ＬＥＤ５１が３個、青白色ＬＥＤ５２が２個である。また、白色ＬＥＤ５１と青白色ＬＥＤ５２は、夫々異なる種類のＬＥＤと隣り合うように、交互に配置されている。導光板３は、光入射面３ａから入射された光を、その主面（光出射面３ｂ）から均一に出射するものである。
【００４７】
導光板３の光出射面３ｂ側には、光学フィルム４が配置されている。光学フィルム４は、導光板３から出射した光を導光板３の光出射面法線方向に偏向するためのものである。また、光学フィルム４の光出射面側に、透明・散乱切替素子１２２が設けられている。透明・散乱切替素子１２２は、光学フィルム４から入射した光をその反対側に出射する際に、この光を散乱させる状態と、散乱させずにそのまま透過させる状態とを切り替えるものである。更に、白色ＬＥＤ５１、青白色ＬＥＤ５２、透明・散乱切替素子１２２を制御するための制御回路２０１が設けられている。この制御回路２０１は、白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２の光度を電流量の制御により調整するものである。図１に示すように、白色ＬＥＤ５１、青白色ＬＥＤ５２、導光板３、光学フィルム４、透明・散乱切替素子１２２及び制御回路２０１により、光源装置１が構成されている。なお、前述の透過型液晶表示パネル７は、透明・散乱切替素子１２２の光出射面側に配置され、光を透過させることによりこの光に画像を付加するものである。
【００４８】
また、図２に示すように、白色ＬＥＤ５１、青白色ＬＥＤ５２、導光板３、光学フィルム４、透明・散乱切替素子１２２により、光源ユニット６が構成されている。即ち、光源装置１（図１参照）は、光源ユニット６及び制御回路２０１により構成されている。
【００４９】
なお、本明細書においては、便宜上、以下のようにＸＹＺ直交座標系を設定する。白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２から導光板３内に向かう方向を＋Ｘ方向とし、その反対方向を−Ｘ方向とする。＋Ｘ方向及び−Ｘ方向を総称してＸ軸方向という。また、導光板３の光出射面３ｂに平行な方向のうち、Ｘ軸方向に直交する方向をＹ軸方向とする。更に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向とし、このＺ軸方向のうち、導光板３内から光出射面３ｂに向かう方向を＋Ｚ方向とし、その反対方向を−Ｚ方向とする。＋Ｚ方向は前方、即ち、使用者に向かう方向である。そして、＋Ｙ方向は、右手座標系が成立する方向とする。即ち、人の右手の親指を＋Ｘ方向、人差指を＋Ｙ方向に向けたとき、中指は＋Ｚ方向を向くようにする。
【００５０】
上述の如く、ＸＹＺ直交座標系を設定すると、導光板３の光出射面３ｂはＸＹ平面となり、白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２は導光板３から見て−Ｘ方向に配置され、光学フィルム４は＋Ｚ方向に配置されることになる。また、透明・散乱切替素子１２２は光学フィルム４から見て＋Ｚ方向に配置されることになる。
【００５１】
２種類の光源である白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２は、青色ＬＥＤと、この青色ＬＥＤの発する青色の光により黄色の光を発する黄色蛍光体とから構成され、青色と黄色の光により白色の光を発する方式のＬＥＤである。この方式のＬＥＤは、青色ＬＥＤの光度と黄色蛍光体の発する黄色光の強度によって、白色でも微妙に色味の異なったものとなる。即ち、青色ＬＥＤの発する青色の光と黄色蛍光体の発する黄色の光がバランスの取れたものである場合、白色の光が実現される。また、黄色蛍光体の発する黄色光よりも青色ＬＥＤの発する青色光の方が強い場合、青白い色の光が発せられることになる。２種類の光源のうち、白色ＬＥＤ５１は前者の白色光を発するＬＥＤであり、青白色ＬＥＤ５２は後者の青白い色の光を発するＬＥＤである。
【００５２】
図３に示すように、白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２のｘｙ色度図上の色度座標は、夫々（ｘ，ｙ）＝（０．３０，０．３０），（０．２６，０．２６）である。前述のように、光源ユニット６には白色ＬＥＤ５１が３個、青白色ＬＥＤ５２が２個設けられているが、これらのＬＥＤは夫々同種のものが直列接続されている。即ち、白色ＬＥＤ５１は３個が直列接続され、青白色ＬＥＤ５２は２個が直列接続されている。
【００５３】
図４は、図２に示すＡ−Ａ’線による導光板３と光学フィルム４の断面図である。なお、図４には光線の軌跡の一例が示されているが、これについては後述する。図４及び図２に示すように、光入射面３ａには、ＬＥＤの配置場所に起因する光出射面３ｂでの面内輝度ムラを低減するため、拡散パターンが形成されている。また図４に示すように、導光板３の光拡散面３ｃには斜面３ｄが形成されている。斜面３ｄは、光源である白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２から出射され、導光板３の内部を＋Ｘ方向に透過してきた光が照射される方向に傾斜している。斜面３ｄのＸ軸方向に対する傾斜角は例えば６度である。斜面３ｄはＸ軸方向に複数配列され、夫々の斜面はＹ軸方向に沿って導光板３の全長に亘って延びている。導光板の光出射面３ｂには、ＸＹ平面内で異方性を有するホログラムパターン（図示せず）が形成されている。導光板３内を伝搬し、光出射面３ｂより出射する光は、このホログラムパターンによりＹ軸方向の指向性が高められる。
【００５４】
また、光学フィルム４は、平板部４ａと、この平板部４１の導光板３に対向する面上に形成された複数の一次元プリズム体４ｂから構成されている。一次元プリズム体４ｂは、その稜線がＹ軸方向に延び、−Ｚ方向に突出したプリズム体であり、この一次元プリズム体４ｂがＸ軸方向に沿って複数個配列されている。一次元プリズム体４ｂの頂角は、例えば７０度に設定されている。また、一次元プリズム体４ｂの突出方向、即ち、一次元プリズム体４ｂの側面を２等分する面に平行で且つＹ軸方向に直交する方向は、Ｚ軸方向と一致する。一次元プリズム体４ｂが形成された光学フィルム４は、導光板３から出射された光をＸＺ平面内で＋Ｚ方向に偏向させ、指向性高く＋Ｚ方向に出射するものである。
【００５５】
前述のように、導光板の光出射面３ｂに形成されたホログラムパターンは、Ｙ軸方向の指向性を高める働きがあるため、光学フィルム４から出射される光は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の双方に関して、＋Ｚ方向に指向性の高められた光となる。導光板３と光学フィルム４の材料には、加工性の容易さから透明樹脂が好適に使用されるが、本実施形態においては、屈折率が１．５であるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ：polymethyl-methacrylate）が使用されている。
【００５６】
図５は、光学フィルム４の光出射面側に設けられている透明・散乱切替素子１２２の断面図である。透明・散乱切替素子１２２においては、相互に平行に配置された１対の透明基板１０９が設けられており、各透明基板１０９における他方の透明基板１０９に対向する面に、透明基板１０９の表面を覆うように電極１１０が設けられている。そして、１対の透明基板１０９間、即ち、電極１１０間には、ＰＤＬＣ（Polymer Dispersed Liquid-Crystal：高分子分散型液晶）層１１１が設けられている。ＰＤＬＣ層１１１においては、高分子マトリクス１１１ａ中に液晶分子１１１ｂが分散している。ＰＤＬＣ層１１１は、例えば光硬化性樹脂と液晶材料の混合物を露光して硬化させることにより形成されたものである。
【００５７】
そして、透明・散乱切替素子１２２においては、１対の電極１１０によりＰＤＬＣ層１１１に電圧を印加することにより、ＰＤＬＣ層１１１中の液晶分子１１１ｂの配向状態が変化する。例えば、ＰＤＬＣ層に電界が印加されていないときは、高分子マトリクスと液晶分子の見かけの屈折率が異なるために、入射した光が散乱して出射される散乱状態となる。一方、ＰＤＬＣ層に電界が印加されているときは、高分子マトリクスと液晶分子の見かけの屈折率がほぼ一致して、入射した光が散乱されずに出射される透明状態となる。このようにして、透明・散乱切替素子１２２は、入射した光を散乱又は透過して透過型液晶パネル７に出射する。なお、透明・散乱切替素子には、焼き付きを防止するために６０Ｈｚの矩形波が印加されている。
【００５８】
図１に示すように、制御回路２０１は、透明・散乱切替素子１２２及び前述の白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２が接続されており、これらの透明・散乱切替素子及びＬＥＤを駆動、制御するものである。
【００５９】
図７に示すように、この表示装置２は、例えば、携帯電話９の表示部に搭載される。即ち、本実施形態に係る携帯端末としての携帯電話９は、上述の表示装置２を備えている。
【００６０】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る光源装置の駆動方法について説明する。図８（ａ）乃至（ｇ）は、横軸に共通して時間をとり、（ａ）は縦軸に透明・散乱切替素子のヘイズ（ＨＡＺＥ：曇価）をとり、（ｂ）は縦軸に白色ＬＥＤの発光光度をとり、（ｃ）は縦軸に青白色ＬＥＤの発光光度をとり、（ｄ）は縦軸に透明・散乱切替素子入射前の光の正面輝度をとり、（ｅ）は縦軸に透明・散乱切替素子入射前の光の色度座標（ｘ，ｙ）の値をとり、（ｆ）は縦軸に透明・散乱切替素子出射後の光の正面輝度をとり、（ｇ）は縦軸に透明・散乱切替素子出射後の光の色度座標（ｘ，ｙ）の値をとって、本実施形態に係る表示装置を狭視野角表示から広視野角表示に切り替えたときの動作を示すタイミングチャートである。
【００６１】
先ず、広視野角表示時の動作について説明する。制御回路２０１が広視野角表示の指令を受け取ると、白色ＬＥ５１及び青白色ＬＥＤ５２を発光させるように駆動すると共に、透明・散乱切替素子１２２が散乱状態になるように駆動する。その結果、白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２が点灯し、白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２から発した光は、導光板３の光入射面３ａから導光板中に入射する。前述のように、光入射面３ａには拡散パターンが設けられているために、導光板中に入射した光は導光板中でＹ軸方向にも拡散され、これにより白色ＬＥＤ５１と青白色ＬＥＤ５２の光が混合される。
【００６２】
以下、この混合された光のうち、Ｘ−Ｚ平面内を伝搬する光に着目して、この光の光路を説明する。図４に示すように、空気と導光板３を形成する樹脂材料との屈折率の違いにより、導光板３に入射した後の光の進行方向と＋Ｘ方向とがＺ軸方向になす角度は、スネルの法則に基づき、４１．８度より小さくなる。そこで、＋Ｘ方向に対して＋Ｚ方向に４１．８度傾斜した光線Ｌ１について考えることにする。
【００６３】
この光線は、導光板３の光出射面３ｂに到達するが、Ｚ軸方向に対する角度が４８．２度であり、臨界角４１．８度より大きいため、導光板３から出射せずに全反射する。同様に、光拡散面３ｃにおいても、斜面３ｄ以外の領域に入射した場合には同じ角度で全反射するので、光出射面３ｂと光拡散面３ｃとの間で全反射を繰り返しつつ、白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２から離れる方向に伝搬することになる。この伝搬中に、光Ｌ１が、Ｘ軸方向に対する傾斜角が６度である斜面３ｄに入射すると、斜面３ｄの法線からの角度が４２．２度となるが、この値は臨界角４１．８度より大きいので、斜面４１から導光板３外に光は出射せず全反射する。しかし、全反射後の光Ｌ１のＺ軸方向に対する角度は３６．２度となり、臨界角より小さいため、光出射面３ｂに到達した光は導光板３から外部に出射し、出射後の角度はＺ軸方向に対して６２．４度となる。
【００６４】
前述の如く、導光板３に入射した光は、必ず入射後のＸ軸方向に対する角度が４１．８度以下となる。このため、この入射光が導光板３の光出射面３ｂ又は光拡散面３ｃに到達したときのＺ軸方向に対する角度は４８．２度以上となり、全反射する。そして、この光が光出射面３ｂ及び光拡散面３ｃにおいて全反射して導光板３中を伝搬する過程で、傾斜角が６度の斜面３ｄで全反射する度に、Ｚ軸方向に対する光の進行方向の角度が臨界角に近づくことになり、この角度が臨界角より小さくなった時点で、光出射面３ｂ又は光拡散面３ｃの平坦面から出射する。この結果、導光板３から出射した光は、ＸＺ平面内においては、Ｚ軸方向から約６０度傾斜した方向に強い指向性を有することになる。
【００６５】
導光板３からＺ軸方向に対して６２．４度傾斜して出射した光Ｌ１は、光学フィルム４に入射するが、一次元プリズム体４ｂの頂角は７０度であるため、一次元プリズム体４ｂに入射する角度は７．４度であり、一次元プリズム体４ｂの内部に入射した光線の進行方向と円錐体入射面の法線との間の角度は４．９度となる。その後、光Ｌ１は一次元プリズム体４ｂの反対側の側面に到達するが、この側面に対する角度は面法線から６５．１度となるため全反射し、Ｚ軸から１１．１度の方向に進行する。その後、光学フィルム４から出射する光Ｌ１の角度は、スネルの法則により、Ｚ軸から１６．８度の方向となる。即ち、光学フィルム４から出射した光は、ＸＺ平面内においては、ほぼＺ軸方向に強い指向性を有することになる。
【００６６】
次に、Ｙ軸方向の指向性について説明する。前述のように、白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２から発した光は、導光板３に入射後、少なくともＸＹ平面内に拡散する。このＹ軸方向に拡散した成分の光は、前述のように光出射面に形成されたホログラムパターンにより集光されて指向性が高められる。即ち、光学フィルム４から出射される光の照射範囲としては狭い角度範囲に限定されることになる。
【００６７】
そして、光学フィルム４から出射した光は、透明・散乱切替素子１２２に入射する。透明・散乱切替素子１２２には電圧が印加されず散乱状態にあるため、高指向性の光は透明・散乱切替素子１２２により均一に散乱され、広い角度範囲に分散される。即ち、透明・散乱切替素子１２２によって散乱されて指向性が低下し、広角の光となる。この広範囲に広がった分布の光は、透過型液晶パネル７に入射し、画像が付加され、広角の光のまま出射する。このようにして、広視野角で画像が表示される。
【００６８】
次に、狭視野角表示時の動作について説明する。制御回路２０１が狭視野角表示の指令を受け取ると、白色ＬＥＤ５１を発光させるように駆動すると共に、透明・散乱切替素子１２２が透明状態になるように透明・散乱切替素子を駆動する。その結果、白色ＬＥＤ５１のみが点灯し、この白色ＬＥＤ５１から発した光は導光板３中を伝搬して、広視野角表示時と同様に光学フィルム４から狭い角度範囲に出射される。この光は、次に透明・散乱切替素子１２２に入射される。透明・散乱切替素子１２２は電圧が印加され透明状態にあるため、高指向性の光は透明・散乱切替素子１２２により散乱されることなく、そのまま透過する。即ち、高指向性を維持した状態で透明・散乱切替素子１２２から出射される。この指向性が高い分布の光が、透過型液晶パネル７に入射し、画像が付加され、高指向性のまま出射する。このようにして、狭視野角で画像が表示される。
【００６９】
次に、表示中に狭視野角表示から広視野角表示に切り替える場合について説明する。先ず、正面輝度について説明する。切替の前後で光源である白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２の光量が同じであると、狭視野角表示状態と比較して広視野角表示状態の正面輝度が低下する。これは、狭視野角状態においては、透過型液晶パネル７から出射する光は指向性が高い状態のままであるのに対し、広視野角状態においては、透明・散乱切替素子１２２により散乱され、正面方向に進行する光束が減少して正面輝度が相対的に低下するからである。
【００７０】
一方で、正面方向に位置するメインの使用者に対しては、狭視野角表示と広視野角表示とで輝度が変化しない方が好ましい。そこで、狭視野角表示から広視野角表示に切り替えた際に正面輝度が低下しないようにするため、白色ＬＥＤ５１又は青白色ＬＥＤ５２に流す電流を増やして、ＬＥＤの光量を増大し、正面輝度が低下しないようにする必要がある。同様に、広視野角表示から狭視野角表示に切り替える場合には、正面輝度が大幅に上昇しないように、ＬＥＤに流す電流を減らして、ＬＥＤの光量を少なくする必要がある。このように、狭視野角表示と広視野角表示との切替は、透明・散乱切替素子１２２の透明・散乱状態の切替のみでなく、光源の発光量も同時に切り替える必要がある。
【００７１】
次に、光の色見について説明する。上述の如く、本実施形態に係る表示装置においては、光学フィルム４と透過型液晶パネル７との間に透明・散乱切替素子１２２が設けられており、透明・散乱切替素子１２２にはＰＤＬＣ層１１１が設けられており、ＰＤＬＣ層１１１が光を透過させたり散乱させたりすることにより、光の照射角を切り替えている。しかしながら、ＰＤＬＣ層のように微小な構造を有し、その微小構造体の屈折率分布により光を散乱する素子においては、光の散乱の程度は光の波長に依存し、波長が短い光ほど強く散乱され、波長が長い光ほど散乱され難い性質がある。即ち、透明・散乱切替素子が散乱状態の場合には、青色の光は散乱されやすく、赤色の光は散乱され難いため、透明・散乱切替素子から出射される光は、青色の割合が低下し、黄色味がかったものとなる。一方で、透明状態の場合には、見かけの屈折率分布が小さくなるため、このような色味の変化は殆ど発生しない。
【００７２】
この色味の変化は、透明・散乱切替素子の微小構造及びその厚さによって異なるが、一例では、ＰＤＬＣ層にｘｙ色度図上の色度座標が（ｘ，ｙ）＝（０．３０，０．３０）である光を入射させると、図６に示すように、出射光の色度座標は透明状態で（ｘ，ｙ）＝（０．３１，０．３１）、散乱状態で（ｘ，ｙ）＝（０．３５，０．３５）となる。即ち、散乱状態は透明状態と比較すると、色度座標のｘ及びｙの値が大きくなるため、黄色味がかった光が出射されることになる。
【００７３】
そこで本実施形態では、図８（ａ）乃至（ｃ）に示すように、狭視野角表示から広視野角表示に切り替える際に、透明・散乱切替素子のヘイズを増加させるのに合わせて、青白色ＬＥＤ５２の光量を増大する。即ち、時刻ｔ１以前の狭視野角表示状態では、白色ＬＥＤ５１のみを点灯するのに対し、時刻ｔ１以降の広視野角表示状態では、白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２の双方を点灯する。これにより、図８（ｄ）及び（ｆ）に示すように、狭視野角表示から広視野角表示に切り替えた際に、正面輝度が低下する現象を防止できる。
【００７４】
また、図８（ｅ）に示すように、透明・散乱切替素子入射前の光の色度座標は、時刻ｔ１以前の狭視野角状態では白色ＬＥＤ５１のみを点灯しているため、白色ＬＥＤ５１の色度座標とほぼ同じ（ｘ，ｙ）＝（０．３０，０．３０）となっている。一方で、時刻ｔ１以降の広視野角状態では、白色ＬＥＤ５１に加えて青白色ＬＥＤ５２も点灯しているため、（ｘ，ｙ）＝（０．２７，０．２７）と青味がかった光となっている。
【００７５】
このため、透明・散乱切替素子出射後の光の色度座標は、図８（ｇ）に示すように、時刻ｔ１以前の狭視野角状態では、前述のように（ｘ，ｙ）＝（０．３１，０．３１）とほぼ白色になる。一方で、時刻ｔ１以降の広視野角状態では、透明・散乱切替素子が散乱状態になり短波長の光をより多く散乱するものの、透明・散乱切替素子に入射する光が前述のように短波長の光をより多く含む状態になっているため、結果として（ｘ，ｙ）＝（０．３１，０．３１）とほぼ白色になっている。即ち、時刻ｔ１以前の狭視野角状態と、時刻ｔ１以降の広視野角状態とで、透明・散乱切替素子から出射される光の色度座標を同じにすることができる。これにより、狭視野角状態から広視野角状態に切り替えた際に、表示が黄色味を帯びて使用者に違和感を与える現象を抑制できる。
【００７６】
なお、上述の説明は、表示装置２を狭視野角表示から広視野角表示に切り替えた場合についての説明であるが、同じ原理を広視野角表示から狭視野角表示に切り替える場合にも適用することができる。即ち、広視野角表示から狭視野角表示に切り替えるときに、青白色ＬＥＤ５２を消灯することにより、表示が青味を帯びて使用者に違和感を与える現象を防止することができる。しかしながら、一般には表示が黄変する方が問題となる傾向にあるため、本実施形態は、特に狭視野角状態から広視野角状態に切り替える際に、表示が黄変する現象を防止するために有効である。
【００７７】
以下、本実施形態に係る光源装置の制御方法を定量的に説明する。透明・散乱切替素子１２２を透明状態とするときに、導光板３から出射される光、即ち、３個の白色ＬＥＤ５１及び２個の青白色ＬＥＤ５２から出射された光の混合光（以下、光源光という）の色度座標を（ｘｔ，ｙｔ）とし、透明・散乱切替素子から出射される光の色度座標を（ｘｐｔ，ｙｐｔ）とし、この色度座標が（ｘｔ，ｙｔ）である光源光を散乱状態にある透明・散乱切替素子に入射させたときに透明・散乱切替素子から出射される光の色度座標を（ｘｐｔｄ、ｙｐｔｄ）とし、透明・散乱切替素子を散乱状態とするときの光源光の色度座標を（ｘｄ，ｙｄ）とし、このとき透明・散乱切替素子から出射される光の色度座標を（ｘｐｄ，ｙｐｄ）とするとき、制御回路２０１は、透明・散乱切替素子の状態を切り替える際に、下記数式４乃至６を満足するように白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２を制御すればよい。なお、下記数式４乃至６は、上記数式１乃至３と同じ数式である。
【００７８】
【数４】
0004757577.tif 000005
【００７９】
【数５】
0004757577.tif 000006
【００８０】
【数６】
0004757577.tif 000007
【００８１】
以下、上記数式４乃至６について説明する。上述の色度座標が（ｘｔ，ｙｔ）である光は、従来の光源装置において常時導光板から出射される光源光、及び本実施形態において狭視野角表示時のみに導光板から出射される光源光である。また、上述の色度座標が（ｘｐｔ，ｙｐｔ）である光は、従来の光源装置及び本実施形態の光源装置において、狭視野角表示時に透明・散乱切替素子１２２から出射される光である。更に、上述の色度座標が（ｘｐｔｄ，ｙｐｔｄ）である光は、従来の光源装置において広視野角表示時に透明・散乱切替素子から出射される光である。更にまた、上述の色度座標が（ｘｄ，ｙｄ）である光は、本実施形態の光源装置において広視野角表示時に導光板から出射される光源光である。
【００８２】
上記数式４は、
（１）ｘｐｔｄ−ｘｐｔ＞０、且つｘｔ−ｘｄ＞０又は、
（２）ｘｐｔｄ−ｘｐｔ＜０、且つｘｔ−ｘｄ＜０
と同義である。
上記（１）の場合、ｘｐｔｄ＞ｘｐｔなので、光源光を狭視野角表示時の光源光としたままで透明・散乱切替素子を散乱状態としたときに透明・散乱切替素子から出射される光の色度座標が、透明・散乱切替素子を透明状態としたときの色度座標よりも大きいことを意味している。この場合は、広視野角表示時の光源光の色度座標を、狭視野角表示時の光源光の色度座標よりも小さくする。即ち、ｘｔ＞ｘｄとする。換言すれば、狭視野角表示時の光源光を散乱状態にある透明・散乱切替素子に通すと、透明・散乱切替素子を通過した光の色度座標が大きくなってしまうため、広視野角表示時には光源光の色度座標を小さくすることにより、透明・散乱切替素子を通過した光の色度座標変化を抑制する。
【００８３】
上記（２）の場合は、上記（１）の場合とは逆に、狭視野角表示時の光源光を散乱状態にある透明・散乱切替素子に通したときに、透明状態にある透明・散乱切替素子に通したときよりも色度座標が小さくなってしまう場合は、広視野角表示時には光源光の色度座標を大きくすることにより、透明・散乱切替素子を通過した光の色度座標変化を抑制することを意味している。上記数式５についても同様である。
【００８４】
但し、光源光を変化させ過ぎて、透明・散乱切替素子を通過した光の色度座標変化が却って大きくなってしまうことを避けるため、光源光の色度座標の変化量を、上記数式６によって規制する。上記数式６は、色度座標（ｘｐｔ，ｙｐｔ）を基準として、色度座標（ｘｐｄ，ｙｐｄ）が色度座標（ｘｐｔｄ，ｙｐｔｄ）よりも色度座標（ｘｐｔ，ｙｐｔ）の近くに位置していることを意味している。即ち、従来の光源装置における狭視野角表示時の光源光を散乱状態にある透明・散乱切替素子に通した場合よりも、本実施形態に係る光源装置における広視野角表示時の光源光を散乱状態にある透明・散乱切替素子に通した場合の方が、狭視野角表示時の光源光を透明状態にある透明・散乱切替素子に通した場合の光の色見に近いものになることを意味している。
【００８５】
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態に係る表示装置によれば、狭視野角表示から広視野角表示に切り替える際に、透明・散乱切替素子のヘイズを増加させるのに合わせて、青白色ＬＥＤ５２の光量を増大することにより、光源の色度座標を小さくし、青味がかった光とする。散乱状態にある透明・散乱切替素子では、短波長成分が多く散乱されるため、狭視野角表示と広視野角表示で光源の色味が同等であると、透明・散乱切替素子を出射した光は黄色味がかったものとなってしまうが、本実施形態によれば、広視野角表示での光源の色味を青味がかった状態にすることにより、狭視野角表示時と同等の白色を保つことができる。また、広視野角表示では、白色ＬＥＤの点灯に加え、青白色ＬＥＤの光量を増加させることにより、正面輝度を狭視野状態と同等に保つことができる。
【００８６】
また、本実施形態によれば、白色ＬＥＤと青白色ＬＥＤを交互に配置することにより、狭視野角表示と広視野角表示とで夫々のＬＥＤの駆動条件を変えても、輝度ムラの発生を抑制することができる。
【００８７】
更に、本実施形態においては、全ての白色ＬＥＤを直列接続し、全ての青白色ＬＥＤを直列接続している。このように同種のＬＥＤを直列接続することにより、同種のＬＥＤに流れる電流を等しくでき、ＬＥＤの内部インピーダンスばらつきに起因する光度ばらつきを低減できる。
【００８８】
なお、本実施形態においては、光源として、白色ＬＥＤ及び青白色ＬＥＤの２種類のＬＥＤを使用するものとして説明したが、本発明はこれに限定されず、狭視野角表示と広視野角表示で光源の色度座標を可変にでき、結果として透明・散乱切替素子を出射した後の色味変化が抑制できる組み合わせであれば、好適に使用できる。また、３種類以上のＬＥＤを使用してもよい。
【００８９】
また、本実施形態においては、ＬＥＤとして、青色ＬＥＤと、この青色ＬＥＤの発する青色の光により黄色の光を発する黄色蛍光体とから構成されるタイプのＬＥＤを使用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、透明・散乱切替素子において散乱され易い波長と、それ以外の波長について、光源の発光比率が固定されており、駆動条件等では発光のスペクトルバランスを自由に可変できない光源を使用する際に、有効に適用することができる。このような光源の一例としては、紫外光を発する紫外ＬＥＤと、この紫外ＬＥＤが発する紫外光により赤青緑の各色を発する赤青緑蛍光体とから構成されるタイプのＬＥＤが挙げられる。このタイプのＬＥＤでは、赤青緑の発光比率は赤青緑の夫々の蛍光体の量に応じて固定されているが、青色蛍光体を増量したものを青白色ＬＥＤとして使用することで、本実施形態と同様な効果を得ることができる。特に、この紫外ＬＥＤと赤青緑蛍光体を用いたタイプのＬＥＤでは、青色ＬＥＤと、この青色ＬＥＤの発する青色の光により黄色の光を発する黄色蛍光体とから構成されるタイプのＬＥＤと比較して、より鮮やかな色を表示することができ、演色性を向上できる。
【００９０】
なお、光源装置に、駆動条件等により各波長帯の発光比率を制御できる光源を使用することによっても、狭視野角表示と広視野角表示とを切替える際の色味の変化を抑制することができる。このような光源の一例としては、赤青緑の各色が一つのパッケージに格納され、夫々の色を独立に制御可能なＬＥＤがある。しかしながら、このような光源を使用すると、その制御回路が大掛かりなものとなってしまい、光源装置のコストが増大する。これに対して、本実施形態によれば、波長によって光源の発光比率が固定されている複数種類の光源を使用し、各種類の光源の発光量を制御するだけでよいため、制御回路を簡素化でき、低コスト化が可能となる。
【００９１】
また、本実施形態においては、白色ＬＥＤを３個と青白色ＬＥＤを２個使用するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、異なる個数を使用してもよい。
【００９２】
更に、白色ＬＥＤが３個直列接続された白色ＬＥＤセットと、青白色ＬＥＤが２個直列接続された青白色ＬＥＤセットにおいて、カソード又はアノード端子のどちらか一方を共通化しても良い。これにより、光源からの配線は４本でなく３本で済むため、省スペース化が可能となる。
【００９３】
更にまた、白色ＬＥＤ及び青白色ＬＥＤは相互に異なるパッケージに格納されていることが好ましい。これにより、単に色度座標が相互に異なる通常の発光ダイオードを使用することができるため、低コスト化が可能となる。
【００９４】
更にまた、透明・散乱切替素子はＰＤＬＣ層を備えたものに限定されず、透明状態と散乱状態をスイッチングできる素子であればよい。例えば、ポリマーネットワーク液晶（ＰＮＬＣ）を使用した素子、又はダイナミック・スキャッタリング（ＤＳ）を使用した素子であってもよい。また、本実施形態においては、ＰＤＬＣ層として、電圧を印加していないときは散乱状態であり、電圧印加時には透明状態であるものを使用している。これにより、透明・散乱切替素子は、散乱状態のときに電力を消費しなくなり、その分の電力を光源に割り当てることができるため、バッテリーの能力を増大させることなく、散乱状態時に光源の光量を増加できる。なお、電圧を印加していないときは透明状態であり、電圧印加時には散乱状態であるＰＤＬＣ層を使用してもよい。このようなＰＤＬＣ層は、高分子マトリクスを電圧を印加しながら露光して硬化させることにより作製することができる。これにより、携帯情報端末で使用頻度が高い狭視野角表示において、ＰＤＬＣ層に電圧を印加する必要がなくなり、電力消費を抑制することができる。また、ＰＤＬＣ層に使用する液晶分子としてコレステリック液晶又は強誘電性液晶等を用いてもよい。これらの液晶は、印加電圧をオフにしても電圧を印加していたときの配向状態のままであり、メモリー性がある。このようなＰＤＬＣ層を使用することにより、消費電力を低減することが可能となる。
【００９５】
更にまた、本発明の面状光源装置と組み合わせて使用する表示パネルは、液晶パネルに限定されず、光源装置を使用する表示パネルであれば使用可能である。また、液晶パネルは透過型に限定されず、各画素に透過領域が設けられたパネルであれば使用可能であり、各画素の一部に反射領域を有する半透過型液晶パネル、微透過型液晶パネル、微反射型液晶パネルでも使用可能である。更に、液晶パネルは、視野角依存性が少ないものが好ましい。これにより、広視野角表示時の階調反転を抑制できる。そのような液晶パネルのモードの例としては、横電界モードではＩＰＳ（イン・プレイン・スイッチング）方式、ＦＦＳ(フリンジ・フィールド・スイッチング)方式、ＡＦＦＳ(アドヴァンスト・フリンジ・フィールド・スイッチング)方式等が挙げられる。また、垂直配向モードではマルチドメイン化され視野角依存性が低減されたＭＶＡ(マルチドメイン・ヴァーティカル・アライメント)方式、ＰＶＡ(パターンド・ヴァーティカル・アライメント)方式、ＡＳＶ(アドヴァンスト・スーパー・ヴイ)方式等が挙げられる。更に、フィルム補償ＴＮモードの液晶表示パネルも好適に使用することができる。
【００９６】
更にまた、本実施形態においては、端末装置として携帯電話を示したが、本発明はこれに限定されず、本実施形態に係る表示装置は、携帯電話のみならず、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant：個人用情報端末）、ゲーム機、デジタルカメラ及びデジタルビデオカメラ等の各種の携帯端末装置に好適に適用することができる。また、本実施形態に係る表示装置は、携帯端末装置のみならず、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ、自動販売機等の各種の端末装置に適用することができる。
【００９７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図９は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図１０はその構成要素である光源ユニットを示す斜視図であり、図１１はその構成要素であり光線方向規制素子であるルーバを示す斜視図である。
【００９８】
図９及び図１０に示すように、本第２の実施形態に係る表示装置２１及び光源装置１１、光源ユニット６１は、前述の第１の実施形態に係る表示装置２、光源装置１、光源ユニット６と比較して、その構成要素に光線方向規制素子としてのルーバ１１２を有する点を特徴とする。ルーバ１１２は、光学フィルム４と透明・散乱切替素子１２２との間に配置されている。
【００９９】
図１１に示すように、ルーバ１１２は、光を透過する透明領域１１２ａと光を吸収する吸収領域１１２ｂとが、ルーバ表面に平行な方向に交互に配置されている。透明領域と吸収領域が交互に配置されている方向は、図９に示すＹ軸方向に設定されている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。
【０１００】
本実施形態においては、光学フィルム４から出射した光線のうち、＋Ｚ方向に対してＹ軸方向に一定値以上の角度で傾斜した光線は、吸収領域１１２ｂに到達して吸収されて除去される。これにより、ルーバ１１２は、光学フィルム４から出射した光のＹ軸方向における指向性を高めることができる。この結果、狭視野角表示時における斜め方向への光漏れを抑制でき、覗き見防止効果をより高めることができる。本第２実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１０１】
なお、本実施形態においては、ルーバの透明領域及び吸収領域の配列方向がＹ軸方向である例を示したが、本発明はこれに限定されず、ＸＹ平面内において回転配置されていてもよい。これにより、ルーバと表示パネルとの間で発生するモアレを目立ちにくくでき、表示品質を向上させることができる。
【０１０２】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１２は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。図１２に示すように、本第３の実施形態に係る表示装置２２及び光源装置１２、光源ユニットは、前述の第１の実施形態に係る表示装置２、光源装置１、光源ユニット６と比較して、青白色ＬＥＤが３灯直列接続されており、白色ＬＥＤと同数となっている点が異なっている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。
【０１０３】
本実施形態においては、青白色ＬＥＤと白色ＬＥＤの灯数が同数であり、夫々同種のＬＥＤが直列接続されているため、駆動電圧を同一にできる。これにより、制御回路の構成を簡略化できるため、低コスト化、省スペース化、信頼性向上が可能となる。本第３の実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１０４】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図１３（ａ）乃至（ｇ）は、横軸に共通して時間をとり、（ａ）は縦軸に透明・散乱切替素子のヘイズ（ＨＡＺＥ：曇価）をとり、（ｂ）は縦軸に白色ＬＥＤの発光光度をとり、（ｃ）は縦軸に青白色ＬＥＤの発光光度をとり、（ｄ）は縦軸に透明・散乱切替素子入射前の光の正面輝度をとり、（ｅ）は縦軸に透明・散乱切替素子入射前の光の色度座標（ｘ，ｙ）の値をとり、（ｆ）は縦軸に透明・散乱切替素子出射後の光の正面輝度をとり、（ｇ）は縦軸に透明・散乱切替素子出射後の光の色度座標（ｘ，ｙ）の値をとって、本実施形態の表示装置を狭視野角表示から広視野角表示に切り替えたときの動作を示すタイミングチャートである。
【０１０５】
本実施形態においては、光源装置、表示装置、端末装置、光源ユニットの構成は、前述の第３の実施形態と同様であり、光源装置の駆動方法、特に光源の点灯状態が異なっている。前述の第３の実施形態では、狭視野角表示では白色ＬＥＤのみを点灯、青白色ＬＥＤは消灯し、広視野角表示では白色ＬＥＤと青白色ＬＥＤを点灯していた。このため、狭視野角表示での青白色ＬＥＤの発光光度はゼロであった。これに対して、本実施形態の光源装置の駆動方法では、狭視野角表示でも青白色ＬＥＤを点灯する。
【０１０６】
即ち、本実施形態では、図１３（ａ）乃至（ｃ）に示すように、時刻ｔ１以前の狭視野角表示時においても、青白色ＬＥＤ５２を点灯させておく。但し、このときの青白色ＬＥＤ５２の光量は、時刻ｔ１以降の広視野角表示時における光量よりも小さくしておき、狭視野角表示から広視野角表示に切り替える際の透明・散乱切替素子のヘイズ増加に合わせて、青白色ＬＥＤ５２の光量を増加させる。そして、本実施形態においては、広視野角表示時における全発光量に対する青白色ＬＥＤ５２の発光比率を、前述の第３の実施形態における発光比率よりも大きくする。
【０１０７】
これにより、図１３（ｅ）に示すように、透明・散乱切替素子入射前の光の色度座標は、時刻ｔ１以前の狭視野角表示では白色ＬＥＤ５１に加えて青白色ＬＥＤ５２が若干点灯されているため、白色ＬＥＤ５１の色度座標より小さな値（ｘ，ｙ）＝（０．２９，０．２９）となっている。一方、時刻ｔ１以降の広視野角表示では、青白色ＬＥＤ５２の光量が増大されているため、（ｘ，ｙ）＝（０．２６，０．２６）と青味がかった光となっている。
【０１０８】
図１３（ｇ）に示すように、透明・散乱切替素子出射後の光の色度座標は、時刻ｔ１以前の狭視野角状態では、前述のように（ｘ，ｙ）＝（０．３０，０．３０）とほぼ白色になっている。一方、時刻ｔ１以降の広視野角表示では、透明・散乱切替素子が散乱状態になり短波長の光をより多く散乱するものの、透明・散乱切替素子に入射する光が前述のように短波長の光をより多く含む状態になっているため、結果として（ｘ，ｙ）＝（０．３０，０．３０）とほぼ白色になっている。即ち、時刻ｔ１以前の狭視野角状態と、時刻ｔ１以降の広視野角状態とで、透明・散乱切替素子から出射される光の色度座標を同じにすることができる。これにより、狭視野角状態から広視野角状態に切り替えた際に、表示が黄色味を帯びて使用者に違和感を与える現象を抑制できる。
【０１０９】
本実施形態によれば、狭視野角表示においても青白色ＬＥＤを完全に消灯しないため、表示面での輝度ムラをより低減することができ、高画質化が可能となる。本第４の実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第３の実施形態と同様である。
【０１１０】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図１４は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。図１４に示すように、本第５の実施形態に係る表示装置２３及び光源装置１３は、前述の第１の実施形態に係る表示装置２及び光源装置１と比較して、制御回路２０１の代わりに制御回路２０２が設けられている点が異なっている。前述のように、制御回路２０１は白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２の光量を電流量の制御により調整するものであるが、制御回路２０２は電流のパルス幅変調により光量を制御する。即ち、白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２に印加する電流パルスの時間幅を長くすることによって発光量を増大させ、時間幅を短くすることによって発光量を低減させる。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。
【０１１１】
青色ＬＥＤと黄色蛍光体とから構成されるタイプのＬＥＤでは、青色ＬＥＤが発する青色光の一部により黄色蛍光体が励起されて黄色光を発し、青色光及び黄色光が混合されて白色光が発生するため、狭視野角表示と広視野角表示とで電流量を変化させることにより白色ＬＥＤ及び青白色ＬＥＤの光量を変化させると、青色光及び黄色光の発光比率が変動することがある。
【０１１２】
これに対して本実施形態では、パルス変調により光量を調整するため、発光する時間の割合を調整することで光量の調整が実現される。このため、青色光及び黄色光の発光比率の変動を抑制でき、ホワイトバランスの変動を抑制できる。本第５の実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【０１１３】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。図１５は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図１６はその構成要素である光源ユニットを示す斜視図であり、図１７は光源ユニットの構成要素である光源、導光板及び光学フィルムを示す斜視図であり、図１８はその断面図である。
【０１１４】
図１５乃至図１８に示すように、本第６の実施形態に係る表示装置２４、光源装置１４及び光源ユニット６４は、前述の第１の実施形態に係る表示装置２、光源装置１及び光源ユニット６と比較して、導光板３の代わりに導光板３１が設けられており、光学フィルム４の代わりに光学フィルム４１が設けられている点が異なっている。また、白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２は、夫々一つずつが導光板３１の角部に配置されている。
【０１１５】
図１７に示すように、本実施形態の表示装置における導光板３１は、メタクリル樹脂等の透明樹脂によって略四角平板状に形成されており、光拡散面３１ｃには斜面３１ｄが形成されている。Ｚ軸方向から見て、導光板３１の４つのコーナー部のうち、Ｘ座標及びＹ座標が最も小さいコーナー部の角が斜めに切り落とされており、この切断面が光入射面３１ａとなっている。そして、この光入射面３１ａに対向する位置に、各１個の白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２が配置されている。光入射面３１ａの法線方向は、Ｚ軸方向に直交し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の双方に対して交差する方向である。
【０１１６】
また、Ｚ軸方向から見て、導光板３１の光拡散面３１ｃに形成されている斜面３１ｄは、光入射面３１ａを形成するために切り落とされた角があった位置（以下、仮想角点という）を中心として同心円状に配列されている。即ち、斜面３１ｄは、前記仮想角点を中心とした扇形に広がっており、その外縁は前記仮想角点を中心として円弧状に延びている。そして、Ｚ軸方向から見て、斜面３１ｄの各位置における最大傾斜方向は、この各位置から前記仮想角点に向かう方向である。なお、前記仮想角点は、白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２の中点に相当する。
【０１１７】
更に、図１８に示すように、光学フィルム４１においては、平板部４１ａの導光板３１側に複数の一次元プリズム体４１ｂが形成されている。各一次元プリズム体４１ｂは前記仮想角点を中心として円弧状に延びており、複数の一次元プリズム体４１ｂが前記仮想角点を中心として同心円状に配列されている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。
【０１１８】
次に、上述の如く構成された本実施形態の動作について説明する。図１８に示すように、白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２から出射された光は、光入射面３１ａから導光板３１内に入射する。光入射面３１ａから導光板３１に入射した光は、導光板３１内で前記仮想角点を中心として放射状に広がりながら、導光板３１の光出射面３１ｂと光拡散面３１ｃとの間で全反射しながら導光板３１中を進行する。この光は、斜面３１ｄで反射する度に光出射面３１ｂへの入射角が小さくなり、この入射角が臨界角よりも小さくなった時点で、光出射面３１ｂを介して導光板３１の外部へ出射する。
【０１１９】
このとき、Ｚ軸方向から見て、斜面３１ｄの各位置における最大傾斜方向は、この各位置から前記仮想角点に向かう方向であるため、光が斜面３１ｄで反射しても、Ｚ軸方向から見たときの光の進行方向は変化しない。従って、導光板３１の光出射面３１ｂから出射する光は、光出射面３１ｂにおける光の出射位置と前記仮想角点とを結ぶ方向に関しては指向性が高く、この方向に直交する方向に関しては指向性が低くなっている。
【０１２０】
そして、この光が、光学フィルム４１の一次元プリズム体４１ｂ内で屈折及び全反射されて＋Ｚ方向に偏向され、光学フィルム４１から＋Ｚ方向に指向性高く出射され、透明・散乱切替素子１２２に入射する。以後の動作は、前述の第１の実施形態と同様である。
【０１２１】
本実施形態によれば、光源である白色ＬＥＤ及び青白色ＬＥＤを、導光板の一角の比較的狭い領域内に配置することができる。これにより、青白色ＬＥＤの光量を切り替えた際に輝度ムラ及び色ムラが発生することを抑制できる。本第６の実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【０１２２】
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。図１９は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図２０はその構成要素である光源ユニットを示す斜視図であり、図２１は光源ユニットの構成要素である光源、導光板及び光学フィルムを示す斜視図であり、図２２はその断面図である。
【０１２３】
図１９乃至図２２に示すように、本第７実施形態に係る表示装置２５、光源装置１５及び光源ユニット６５は、前述の第６の実施形態に係る表示装置２４、光源装置１４及び光源ユニット６４と比較して、導光板３１に加えて導光板３２が設けられている点が異なっている。導光板３２は導光板３１の−Ｚ方向側に導光板３１に対して平行に且つ離隔して配置されており、白色ＬＥＤ５１が導光板３１の角部に配置され、青白色ＬＥＤ５２が導光板３２の角部に配置されている。Ｚ軸方向から見て、白色ＬＥＤ５１は青白色ＬＥＤ５２と同じ位置にある。
【０１２４】
図２１に示すように、導光板３２の構成は導光板３１と同じである。即ち、導光板３１の光拡散面３１ｃには斜面３１ｄが形成されており、導光板３１の１つのコーナー部には光入射面３１ａが形成されており、この光入射面３１ａに対向する位置に白色ＬＥＤ５１が配置されている。斜面３１ｄは、白色ＬＥＤ５１を中心とする扇形の領域に広がっており、白色ＬＥＤ５１を中心として同心円状に配列されている。また、斜面３１の各位置の最大傾斜方向は、この各位置から白色ＬＥＤ５１に向かう方向と一致している。
【０１２５】
同様に、導光板３２の光拡散面３２ｃには斜面３２ｄが形成されており、導光板３２の１つのコーナー部には光入射面３２ａが形成されており、この光入射面３２ａに対向する位置に青白色ＬＥＤ５２が配置されている。斜面３２ｄは、青白色ＬＥＤ５２を中心とする扇形の領域に広がっており、青白色ＬＥＤ５２を中心として同心円状に配列されている。また、斜面３２の各位置の最大傾斜方向は、この各位置から青白色ＬＥＤ５２に向かう方向と一致している。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第６の実施形態と同様である。
【０１２６】
次に、上述の如く構成された本実施形態の動作について説明する。白色ＬＥＤ５１の光が導光板３１から出射されるまでの動作、及び青白色ＬＥＤ５２の光が導光板３２から出射されるまでの動作は、夫々前述の第６の実施形態と同様である。
【０１２７】
即ち、白色ＬＥＤ５１から出射された光は、光入射面３１ａから導光板３１内に入射する。光入射面３１ａから導光板３１に入射した光は、導光板３１内で放射状に広がりながら、導光板３１の光出射面３１ｂと光拡散面３１ｃとの間で全反射しながら導光板３１中を進行する。導光板３１の光拡散面３１ｃに入射する光は、斜面３１ｄで反射する度に光出射面３１ｂへの入射角が小さくなるため、臨界角より小さな角度で光出射面３１ｂに入射した光は、導光板３１の外部へ出射する。導光板３１の光出射面３１ｂから出射する光は、光出射面３１ｂにおける光の出射位置と白色ＬＥＤ５１とを結ぶ方向に関しては指向性が高く、この方向に直交する方向に関しては指向性が低くなっている。
【０１２８】
同様に、青白色ＬＥＤ５２から出射された光は、光入射面３２ａから導光板３２内に入射する。光入射面３２ａから導光板３２に入射した光は、導光板３２内で放射状に広がりながら、導光板３２の光出射面３２ｂと光拡散面３２ｃとの間で全反射しながら導光板３２中を進行する。導光板３２の光拡散面３２ｃに入射する光は、斜面３２ｄで反射する度に光出射面３２ｂへの入射角が小さくなるため、臨界角より小さな角度で光出射面３２ｂに入射した光は、導光板３２の外部へ出射する。導光板３２の光出射面３２ｂから出射する光は、光出射面３２ｂにおける光の出射位置と青白色ＬＥＤ５２とを結ぶ方向に関しては指向性が高く、この方向に直交する方向に関しては指向性が低くなっている。この光は、導光板３１の光拡散面３１ｃから導光板３１内に入射するが、殆どの光はそのまま導光板３１の光出射面３１ｂから斜め方向に指向性高く出射する。
【０１２９】
導光板３１から出射した広がりが小さくて指向性が高い光は、光学フィルム４１の一次元プリズム体４１ｂで屈折及び全反射されて＋Ｚ方向に偏向され、＋Ｚ方向に指向性高く出射され、透明・散乱切替素子１２２に入射する。以後の動作は、前述の第１の実施形態と同様である。
【０１３０】
本実施形態によれば、Ｚ軸方向に分離して配置された２枚の導光板に対して、夫々白色ＬＥＤ及び青白色ＬＥＤを配置できるため、この２種類のＬＥＤを導光板の同じ位置に積層して配置可能である。このため、前述の第６の実施形態と比較して、青白色ＬＥＤの光量を切り替えた際の輝度ムラ及び色ムラの発生をより効果的に抑制できる。本第７の実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第６の実施形態と同様である。
【０１３１】
次に、本発明の第８の実施形態に係る光源装置、表示装置、端末装置、光源ユニット及び光源装置の駆動方法について説明する。図２３は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図２４はその構成要素である光源ユニットを示す斜視図であり、図２５は光源ユニットの構成要素である光源、導光板及び光学フィルムを示す断面図であり、図２６は光学フィルムの凸部近傍における光の挙動を示す一部拡大断面図であり、図２７は光学フィルムの凸部を示す斜視図であり、図２８は本実施形態に係る端末装置であるを示す斜視図である。
【０１３２】
図２３乃至図２５に示すように、本第８実施形態に係る表示装置２６、光源装置１６及び光源ユニット６６は、前述の第１実施形態における表示装置２、光源装置１及び光源ユニット６と比較して、導光板３の代わりに導光板３３が設けられており、光学フィルム４の代わりに光学フィルム４２が設けられており、光源として、第１の実施形態に記載の白色ＬＥＤ５１及び青白色ＬＥＤ５２の代わりに、白色冷陰極管５３及び青白色冷陰極管５４が設けられており、制御回路２０１の代わりに制御回路２０３が設けられている点が異なっている。
【０１３３】
白色冷陰極管５３及び青白色冷陰極管５４は、夫々導光板３３の＋Ｘ方向側及び−Ｘ方向側に配置されている。導光板３３における＋Ｘ方向側及び−Ｘ方向側の側面は、夫々白色冷陰極管５３及び青白色冷陰極管５４から出射した光が入射する光入射面３３ａとなっている。この光入射面３３ａには、前述の第１の実施形態における導光板３（図１参照）のような拡散パターンは形成されていない。また、青白色冷陰極管５４は、白色冷陰極管５３と比較して、青色の蛍光体が多く用いられ、青白い光を発する冷陰極管である。更に、制御回路２０３は、ＬＥＤでなく冷陰極管を駆動するものである。
【０１３４】
図２５及び図２６に示すように、本実施形態の導光板３３は、前述の第１の実施形態の導光板３と比較して、光拡散面３３ｃに斜面は設けられていない。また、光学フィルム４２においては、平板部４２ａが設けられており、この平板部４２ａの導光板３３側の面、即ち、−Ｚ方向側の面には、複数の凸部４２ｂが形成されている。凸部４２ｂの形状は、球体又は楕円球体の一部を含む形状であり、その頂部４２ｃは、導光板３３の光出射面３３ｂと光学的に密着している。また、凸部４２ｂの頂部４２ｃから裾にかけての側面は、導光板３３の光出射面３３ｂから出射され頂部４２ｃを通して凸部４２ｂ内に入射した光を正面方向（＋Ｚ方向）に向けて反射する反射面４２ｄとなっている。ＸＹ平面で反射面４２ｄを切断したときの断面形状は円形の一部又は楕円形の一部をなしている。
【０１３５】
図２７に示すように、本実施形態に係る表示装置２６は、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ９１に搭載される。即ち、本実施形態に係る端末装置は、ノート型パーソナルコンピュータ９１である。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。
【０１３６】
次に、上述の如く構成された本実施形態の光源装置１６の動作について説明する。動作の一例として、白色冷陰極管５３を点灯させた場合の動作を説明する。白色冷陰極管５３から出射された光は、光入射面３３ａから導光板３３内に入射し、導光板３３内を＋Ｘ方向に伝搬する。導光板３３内を伝搬する光が、光出射面３３ｂにおける光学フィルム４２の凸部４２ｂの頂部４２ｃに接していない領域に照射された場合は、光出射面３３ｂにおいて全反射して、引き続き導光板３３内を伝搬する。一方、導光板３３内を伝搬する光が、光出射面３３ｂにおける頂部４２ｂに接している領域に照射されると、この光は頂部４２ｃを介して凸部４２ｂ内に導入され、凸部４２ｂの内面である反射面４２ｄで反射されて、＋Ｚ方向に近い方向に出射する。反射面４２ｄにおける反射は、前述の第１の実施形態における一次元プリズム体の内面での反射と同様に、凸部４２ｂと大気との間の屈折率の違いを利用した全反射である。
【０１３７】
このとき、凸部４２ｂの反射面４２ｄは曲面となっており、ＸＹ平面による断面形状が円弧状となっているため、反射面４２ｄは、相互に離隔した位置に配置される光源から出射された光線を、略同一の方向、即ち、＋Ｚ方向に向けて反射することができる。即ち、白色冷陰極管５３から出射された光線だけでなく、青白色冷陰極管５４から出射された光線も、＋Ｚ方向に向けて反射することができる。本第８実施形態における上記以外の動作は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１３８】
本実施形態においては、前述の第１の実施形態と比較して、光源にＬＥＤでなく冷陰極管を使用している。現状では、冷陰極管はＬＥＤよりも効率が高いため、特に小型の携帯端末機器よりも中型より大きな端末機器への搭載に適しており、その上で視野角切替時の色味の変化を抑制できる。本第８実施形態における上記以外の効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１３９】
次に、本発明の第９の実施形態について説明する。図２９は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図３０はその構成要素である光源ユニットを示す斜視図であり、図３１（ａ）乃至（ｆ）は、横軸に共通して時間をとり、（ａ）は縦軸に透明・散乱切替素子のヘイズ（ＨＡＺＥ：曇価）をとり、（ｂ）は縦軸に白色ＬＥＤの発光光度をとり、（ｃ）は縦軸に透明・散乱切替素子入射前の光の正面輝度をとり、（ｄ）は縦軸に透明・散乱切替素子入射前の光の色度座標（ｘ，ｙ）の値をとり、（ｅ）は縦軸に透明・散乱切替素子出射後の光の正面輝度をとり、（ｆ）は縦軸に透明・散乱切替素子出射後の光の色度座標（ｘ，ｙ）の値をとって、本実施形態に係る表示装置を狭視野角表示から広視野角表示に切り替えたときの動作を示すタイミングチャートである。
【０１４０】
図２９及び図３０に示すように、本第９の実施形態に係る表示装置２７、光源装置１７及び光源ユニット６７は、前述の第１の実施形態に係る表示装置２、光源装置１及び光源ユニット６と比較して、青白色ＬＥＤが設けられておらず白色ＬＥＤ５５のみが設けられており、制御回路２０１の代わりに白色ＬＥＤ５５を駆動するための制御回路２０４が設けられている点が異なっている。
【０１４１】
白色ＬＥＤ５５は、青色ＬＥＤと、この青色ＬＥＤが発する青色の光により黄色の光を発する黄色蛍光体とから構成されるタイプのＬＥＤである。白色ＬＥＤ５５は、前述の第１の実施形態で使用した白色ＬＥＤ５１とは異なり、光量を変化させることにより出射する光の色度座標を変化させることが可能なＬＥＤである。具体的には、白色ＬＥＤ５５は、光量が少ない場合には黄色味を帯びた白色を発し、光量を増加させると青味を帯びた白色を発する。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。
【０１４２】
次に、上述の如く構成された本実施形態の動作について説明する。図３１（ａ）乃至（ｃ）に示すように、狭視野角表示から広視野角表示に切り替える際に、透明・散乱切替素子のヘイズを増加させるのに合わせて、白色ＬＥＤ５５の光量を増加させる。このとき、前述のように、白色ＬＥＤ５５は光量を増加させるとその色見が黄色味を帯びた白色から青味を帯びた白色に変化する。即ち、図３１（ｄ）に示すように、透明・散乱切替素子１２２に入射する光の色度座標の値は、時刻ｔ１以前の狭視野角表示時には（ｘ，ｙ）＝（０．３１，０．３１）となっているが、時刻ｔ１以降の広視野角表示時には（ｘ，ｙ）＝（０．２７，０．２７）に変化する。なお、本実施形態において、制御回路２０４は上記数式４乃至６を満足するように、白色ＬＥＤ５５を制御する。
【０１４３】
透明・散乱切替素子出射後の光の色度座標は、図３１（ｆ）に示すように、時刻ｔ１以前の狭視野角状態では、前述のように（ｘ，ｙ）＝（０．３１，０．３１）と略白色になっている。一方、時刻ｔ１以降の広視野角状態では、透明・散乱切替素子が散乱状態になり短波長の光をより多く散乱するものの、透明・散乱切替素子に入射する光が前述のように短波長の光をより多く含む状態になっているため、結果として（ｘ，ｙ）＝（０．３１，０．３１）と略白色になっている。即ち、時刻ｔ１以前の狭視野角表示と、時刻ｔ１以降の広視野角表示とで、透明・散乱切替素子１２２から出射される光の色度座標を同じにすることができる。これにより、狭視野角状態から広視野角状態に切り替えた際に、表示が黄色味を帯びて使用者に違和感を与える現象を抑制できる。
【０１４４】
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態においては、光源として一種類の白色ＬＥＤ５５のみを設け、全ての白色ＬＥＤ５５を一律に制御しているため、広視野角表示時においても狭視野角表示時においても、全ての白色ＬＥＤ５５が同じ輝度で発光する。このため、狭視野角表示時においても輝度ムラが発生することがない。これにより、高画質な画像を表示することができる。また、本実施形態においては、前述の第１の実施形態と比較して、一種類の光源で視野角切替時の色味の変化を抑制できるため、装置の小型化・低コスト化が可能になる。
【０１４５】
なお、上述の各実施形態は夫々単独で実施してもよいが、適宜組み合わせて実施することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明は、例えば、携帯電話、ＰＤＡ、ゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ及びビデオプレーヤ等の携帯端末装置の表示装置、並びにノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスペンサ及び自動販売機等の端末装置の表示装置に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図２】その構成要素である光源ユニットを示す斜視図である。
【図３】この光源ユニットの構成要素である２種類の光源の色度座標（ｘ，ｙ）を示すｘｙ色度図である。
【図４】この光源ユニットの構成要素である光源、導光板及び光学フィルムを示す断面図である。
【図５】この光源ユニットの構成要素である透明・散乱切替素子を示す断面図である。
【図６】この透明・散乱切替素子が透明状態及び散乱状態にあるときの色度座標（ｘ，ｙ）を示すｘｙ色度図である。
【図７】本実施形態に係る端末装置を示す斜視図である。
【図８】（ａ）乃至（ｇ）は、横軸に共通して時間をとり、（ａ）は縦軸に透明・散乱切替素子のヘイズ（ＨＡＺＥ：曇価）をとり、（ｂ）は縦軸に白色ＬＥＤの発光光度をとり、（ｃ）は縦軸に青白色ＬＥＤの発光光度をとり、（ｄ）は縦軸に透明・散乱切替素子入射前の光の正面輝度をとり、（ｅ）は縦軸に透明・散乱切替素子入射前の光の色度座標（ｘ，ｙ）の値をとり、（ｆ）は縦軸に透明・散乱切替素子出射後の光の正面輝度をとり、（ｇ）は縦軸に透明・散乱切替素子出射後の光の色度座標（ｘ，ｙ）の値をとって、本実施形態に係る表示装置を狭視野角表示から広視野角表示に切り替えたときの動作を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図１０】その構成要素である光源ユニットを示す斜視図である。
【図１１】その構成要素であるルーバを示す斜視図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図１３】（ａ）乃至（ｇ）は、横軸に共通して時間をとり、（ａ）は縦軸に透明・散乱切替素子のヘイズ（ＨＡＺＥ：曇価）をとり、（ｂ）は縦軸に白色ＬＥＤの発光光度をとり、（ｃ）は縦軸に青白色ＬＥＤの発光光度をとり、（ｄ）は縦軸に透明・散乱切替素子入射前の光の正面輝度をとり、（ｅ）は縦軸に透明・散乱切替素子入射前の光の色度座標（ｘ，ｙ）の値をとり、（ｆ）は縦軸に透明・散乱切替素子出射後の光の正面輝度をとり、（ｇ）は縦軸に透明・散乱切替素子出射後の光の色度座標（ｘ，ｙ）の値をとって、本実施形態の表示装置を狭視野角表示から広視野角表示に切り替えたときの動作を示すタイミングチャートである。
【図１４】本発明の第５の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図１５】本発明の第６の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図１６】その構成要素である光源ユニットを示す斜視図である。
【図１７】光源ユニットの構成要素である光源、導光板及び光学フィルムを示す斜視図である。
【図１８】光源ユニットの構成要素である光源、導光板及び光学フィルムを示す断面図である。
【図１９】本発明の第７の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図２０】その構成要素である光源ユニットを示す斜視図である。
【図２１】光源ユニットの構成要素である光源、導光板及び光学フィルムを示す斜視図である。
【図２２】光源ユニットの構成要素である光源、導光板及び光学フィルムを示す断面図である。
【図２３】本発明の第８の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図２４】その構成要素である光源ユニットを示す斜視図である。
【図２５】光源ユニットの構成要素である光源、導光板及び光学フィルムを示す断面図である。
【図２６】光学フィルムの凸部近傍における光の挙動を示す一部拡大断面図である。
【図２７】光学フィルムの凸部を示す斜視図である。
【図２８】本実施形態に係る端末装置を示す斜視図である。
【図２９】本発明の第９の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図３０】その構成要素である光源ユニットを示す斜視図である。
【図３１】（ａ）乃至（ｆ）は、横軸に共通して時間をとり、（ａ）は縦軸に透明・散乱切替素子のヘイズ（ＨＡＺＥ：曇価）をとり、（ｂ）は縦軸に白色ＬＥＤの発光光度をとり、（ｃ）は縦軸に透明・散乱切替素子入射前の光の正面輝度をとり、（ｄ）は縦軸に透明・散乱切替素子入射前の光の色度座標（ｘ，ｙ）の値をとり、（ｅ）は縦軸に透明・散乱切替素子出射後の光の正面輝度をとり、（ｆ）は縦軸に透明・散乱切替素子出射後の光の色度座標（ｘ，ｙ）の値をとって、本実施形態に係る表示装置を狭視野角表示から広視野角表示に切り替えたときの動作を示すタイミングチャートである。
【図３２】特許文献１に記載されている従来の第１の視野角制御型液晶表示装置を模式的に示す断面図である。
【図３３】特許文献２に記載されている従来の第１の視野角制御型液晶表示装置を模式的に示す断面図である。
【図３４】特許文献２に記載の従来の視野角制御型液晶表示装置に使用される照明装置を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１４８】
１、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７；光源装置
２、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７；表示装置
３、３１、３２、３３；導光板
３ａ、３１ａ、３２ａ、３３ａ；光入射面
３ｂ、３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ；光出射面
３ｃ、３１ｃ、３２ｃ、３３ｃ；光拡散面
３ｄ、３１ｄ、３２ｄ；斜面
４、４１、４２；光学フィルム
４ａ、４１ａ、４２ａ；平板部
４ｂ、４１ｂ；一次元プリズム体
４２ｂ；凸部
４２ｃ；頂部
４２ｄ；反射面
５１、５５；白色ＬＥＤ
５２；青白色ＬＥＤ
５３；白色冷陰極管
５４；青白色冷陰極管
６、６１、６４、６５、６６、６７；光源ユニット
７；透過型液晶表示パネル
９；携帯電話
９１；ノート型パーソナルコンピュータ
１０９；透明基板
１１０；電極
１１１；ＰＤＬＣ層
１１１ａ；高分子マトリクス
１１１ｂ；液晶分子
１１２；ルーバ
１１２ａ；透明領域
１１２ｂ；吸収領域
１２２；透明・散乱切替素子
２０１、２０２、２０３、２０４；制御回路
１００１；視野角制御型液晶表示装置
１１００、１１０１；電圧供給源
１１１０、１１１１、１１１２；基板
１１２０、１１２１、１１２２、１１２３；透明電極
１１３０；散乱モードの液晶
１１４０、１１４１；偏光子
１１５０、１１５１；配向膜
１１６０；液晶層
１１７０；液晶素子
１１８０；液晶素子
１１９０、１１９１；スイッチ
２１０１；視野角制御型液晶表示装置
２１０２；液晶表示装置
２１０３；散乱性制御素子
２１０４；照明装置
２１１５；基板
２１２０；遮光スリット付シート
２１２１；照射部
２１２２；光源
２１２３；光出射面
２１２４；反射シート
Ｌ１；光線
【図１】
0004757577.tif 000011
【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】
0004757577.tif 000017
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0004757577.tif 000020
【図１１】
0004757577.tif 000021
【図１２】
0004757577.tif 000022
【図１３】
0004757577.tif 000023
【図１４】
0004757577.tif 000024
【図１５】
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【図１６】
0004757577.tif 000026
【図１７】
0004757577.tif 000027
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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