(57)【要約】【課題】解像度の高い立体画像を表示することができ、しかも容易に製造することができる液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示パネル１の観察側とは反対側に、入射端面１０ａ，１０ｂと出射面１１と前記入射端面１０ａ，１０ｂから入射した光を出射面１１に向けて反射する反射面１２とを有し、前記反射面１２の長さ方向の中央部が出射面１１と平行に形成され、反射面１２の両端側に、複数の傾斜面１３ａ，１３ｂ，１３ｃからなる傾斜面部１３が形成された導光板９とその入射端面１０ａ，１０ｂにそれぞれ対向させて配置された発光素子１６ａ，１６ｂとを備えた面光源８を配置し、制御手段１９により、左眼用画像データと右眼用画像データとを順次液晶表示パネル１の各画素に書込み、面光源８の観察側から見て右側の発光素子１６ａから左眼用画像データの書込みに同期させて光を出射させ、左側の発光素子１６ｂから右眼用画像データの書込みに同期させて光を出射させる。【選択図】      図１
2005078824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の透明部材からなり、この透明部材の互いに対向する２つの端面に形成され、光が入射される第１と第２の入射端面と、前記透明部材の互いに対向する２つの板面の一方に形成され、前記入射端面から入射し、前記透明部材内に導かれた光が出射する出射面と、前記透明部材の他方の板面に形成され、前記入射端面から前記透明部材内に入射した光を前記出射面に向けて反射する反射面とを有し、前記反射面は前記２つの端面の間で、その中央部が前記出射面と実質的に平行な平行面と、その平行面の両側の前記入射端面側にそれぞれ、前記平行面に向かって傾斜し、その傾斜角がそれぞれ前記入射端面に近接するほど大きな傾斜角をもった複数の傾斜面とが連続して形成されてなる導光板と、
前記導光板の第１と第２の入射端面にそれぞれ対向させて配置され、前記入射端面に向けて選択的に光を出射する第１と第２の発光素子とを備えることを特徴とする面光源。
【請求項２】
導光板の２つの端面間の中央部の板厚は２．１ｍｍであり、前記導光板の反射面の両端側に形成された複数の傾斜面はそれぞれ、入射端面から５ｍｍの長さにわたって形成され、前記導光板の出射面に対して６°の傾き角で傾斜する第１の傾斜面と、前記第１の傾斜面の終端から５ｍｍの長さにわたって形成され、前記出射面に対して４°の傾き角で傾斜する第２の傾斜面と、前記第２の傾斜面の終端から４ｍｍの長さにわたって形成され、前記出射面に対して２°の傾き角で傾斜する第３の傾斜面とからなっていることを特徴とする請求項１に記載の面光源。
【請求項３】
導光板の反射面に、その略全域にわたって、前記導光板の幅方向に沿う複数の横長溝部が予め定めたピッチで互いに平行に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の面光源。
【請求項４】
導光板の出射面は、第１と第２の入射端面付近の部分を除いて形成され、前記出射面の両端と前記第１及び第２の入射端面との間にそれぞれ、２つの端面間の中央部に向かって傾斜し、前記入射端面から入射した光を前記反射面に向けて反射する出射側傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の面光源。
【請求項５】
複数の画素がマトリックス状に配列した表示エリアを有し、前記複数の画素に、左右別々の眼で観察するための左眼用画像データと右眼用画像データとが選択的に書込まれ、これらの左眼用及び右眼用画像データに応じて左眼用画像と右眼用画像とを選択的に表示する液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの観察側とは反対側に、導光板の出射面を前記液晶表示パネルに対向させて配置された請求項１に記載の面光源と、
前記面光源の第１と第２の発光素子のうち、前記液晶表示パネルの観察側から見て右側の発光素子から、前記液晶表示パネルの複数の画素への左眼用画像データの書込みに同期させて光を出射させ、左側の発光素子から、前記液晶表示パネルの複数の画素への右眼用画像データの書込みに同期させて光を出射させる制御手段とを備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
面光源は、赤、緑、青の３色の光を選択的に出射する第１と第２の発光素子を備えており、制御手段は、１つの立体画像を表示するための１フレームの間に、左眼用画像を表示するための赤、緑、青の３色の単位色画像データと右眼用画像を表示するための赤、緑、青の３色の単位色画像データとを任意の順序で選択して順次液晶表示パネルの各画素に書込み、前記面光源の第１と第２の発光素子のうち、前記液晶表示パネルの観察側から見て右側の発光素子から、前記赤、緑、青の３色の光を前記左眼用画像を表示するための赤、緑、青の３色の単位色画像データの書込みにそれぞれ同期させて出射させ、左側の発光素子から、前記赤、緑、青の３色の光を前記右眼用画像を表示するための赤、緑、青の３色の単位色画像データの書込みにそれぞれ同期させて出射させることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
液晶表示パネルと面光源との間に、前記面光源の導光板に第１の入射端面から入射し、前記導光板の出射面から出射した第１の光に対して拡散特性を有する第１の指向性拡散板と、前記面光源の導光板に第２の入射端面から入射し、前記導光板の出射面から出射した第２の光に対して拡散特性を有する第２の指向性拡散板とがさらに配置されていることを特徴とする請求項５または６に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示パネルに立体画像を表示させるための面光源及びそれを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体画像を表示する液晶表示装置としては、従来、液晶表示パネルの１列置きの画素により左眼用画像を、他の１列置きの画素により右眼用画像を表示し、その左眼用画像と右眼用画像とを、前記液晶表示パネルの一方の行の画素からの出射光と他方の行の画素からの出射光とを表示観察者の左眼方向と右眼方向とに振り分けるレンチキュラーレンズ、あるいは前記液晶表示パネルの画素行と平行な複数の透過部と遮光部が交互に並べてストライプ状に形成されたパララックスバリアを介して観察者の左眼と右眼とに観察させるようにしたものがある（特許文献１、２、３参照）。
【特許文献１】特開平  ３−１１９８８９号公報
【特許文献２】特開平  ７−００５４００号公報
【特許文献３】特開平１０−２６８２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の立体画像を表示する液晶表示装置は、液晶表示パネルの１列置きの画素により左眼用画像を表示し、他の１列置きの画素により右眼用画像を表示するため、両方の画像の解像度が低い。
【０００４】
しかも、前記従来の液晶表示装置では、液晶表示パネルの画素ピッチに対応したレンズピッチのレンチキュラーレンズ、あるいは前記画素ピッチに対応した透過部ピッチのパララックスバリアを、その各レンズ部または透過部を前記液晶表示パネルの各行の画素に対し、予め定めた位置関係で精度良く対応させて配置しなければならず、したがって製造が難しい。
【０００５】
この発明は、液晶表示装置に解像度の高い立体画像を表示させ、しかも前記液晶表示装置を容易に製造することができる面光源を提供するとともに、前記面光源を備えた液晶表示装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の面光源は、板状の透明部材からなり、この透明部材の互いに対向する２つの端面に形成され、光が入射される第１と第２の入射端面と、前記透明部材の互いに対向する２つの板面の一方に形成され、前記入射端面から入射し、前記透明部材内に導かれた光が出射する出射面と、前記透明部材の他方の板面に形成され、前記入射端面から前記透明部材内に入射した光を前記出射面に向けて反射する反射面とを有し、前記反射面は前記２つの端面の間で、その中央部が前記出射面と実質的に平行な平行面と、その平行面の両側の前記入射端面側にそれぞれ、前記平行面に向かって傾斜し、その傾斜角がそれぞれ前記入射端面に近接するほど大きな傾斜角をもった複数の傾斜面とが連続して形成されてなる導光板と、前記導光板の第１と第２の入射端面にそれぞれ対向させて配置され、前記入射端面に向けて選択的に光を出射する第１と第２の発光素子とを備えることを特徴とする。
【０００７】
この面光源は、前記導光板の第１と第２の入射端面にそれぞれ対向させて配置された第１と第２の発光素子から選択的に光を出射させ、これらの発光素子からの光を前記導光板により導いてその出射面から出射するものであり、前記第１の発光素子から出射して前記導光板に前記第１の入射端面から入射した光と、前記第２の発光素子から出射して前記導光板に前記第２の入射端面から入射した光をそれぞれ、この導光板の２つの端面間の中央部の平行面及びその両側に形成された前記複数の傾斜面からなる反射面により反射し、前記第１の入射端面から入射した光を、前記導光板の出射面からその法線に対して前記第１の入射端面とは反対方向に予め定めた角度傾いた第１の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第１の光として出射し、前記第２の入射端面から入射した光を、前記導光板の出射面からその法線に対して前記第２の入射端面とは反対方向に予め定めた角度傾いた第２の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第２の光として出射する。
【０００８】
この発明の面光源において、前記導光板の２つの端面間の中央部の板厚は２．１ｍｍであり、前記導光板の反射面の両端側に形成された複数の傾斜面はそれぞれ、前記入射端面から５ｍｍの長さにわたって形成され、前記導光板の出射面に対して６°の傾き角で傾斜する第１の傾斜面と、前記第１の傾斜面の終端から５ｍｍの長さにわたって形成され、前記出射面に対して４°の傾き角で傾斜する第２の傾斜面と、前記第２の傾斜面の終端から４ｍｍの長さにわたって形成され、前記出射面に対して２°の傾き角で傾斜する第３の傾斜面とからなっているのが望ましい。
【０００９】
また、この面光源において、前記導光板の反射面には、その略全域にわたって、前記導光板の幅方向に沿う複数の横長溝部が予め定めたピッチで互いに平行に形成されているのが好ましい。
【００１０】
さらに、前記導光板の出射面は、前記導光板の第１と第２の入射端面付近の部分を除いて形成され、前記出射面の両端と前記第１及び第２の入射端面との間にそれぞれ、前記２つの端面の間の中央部に向かって傾斜し、前記中央部に向かって傾斜し、前記入射端面から入射した光を前記反射面に向けて反射する出射側傾斜面が形成されているのが好ましい。
【００１１】
また、この発明の液晶表示装置は、複数の画素がマトリックス状に配列した表示エリアを有し、前記複数の画素に、左右別々の眼で観察するための左眼用画像データと右眼用画像データとが選択的に書込まれ、これらの左眼用及び右眼用画像データに応じて左眼用画像と右眼用画像とを選択的に表示する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの観察側とは反対側に、前記導光板の出射面を前記液晶表示パネルに対向させて配置された前記発明の面光源と、前記面光源の第１と第２の発光素子のうち、前記液晶表示パネルの観察側から見て右側の発光素子から、前記液晶表示パネルの複数の画素への左眼用画像データの書込みに同期させて光を出射させ、左側の発光素子から、前記液晶表示パネルの複数の画素への右眼用画像データの書込みに同期させて光を出射させる制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
すなわち、この液晶表示装置は、複数の画素がマトリックス状に配列した表示エリアを有する液晶表示パネルの観察側とは反対側に、導光板とその第１と第２の入射端面にそれぞれ対向させて配置された第１と第２の発光素子とを備え、前記第１の発光素子から出射し、前記導光板に前記第１の入射端面から入射した光を、前記導光板の出射面からその法線に対して前記第１の入射端面とは反対方向に予め定めた角度傾いた第１の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第１の光として出射し、前記第２の発光素子から出射し、前記導光板に前記第２の入射端面から入射した光を、前記導光板の出射面からその法線に対して前記第２の入射端面とは反対方向に予め定めた角度傾いた第２の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第２の光として出射する面光源を配置したものである。
【００１３】
この液晶表示装置は、左眼用画像データと右眼用画像データとを順次前記液晶表示パネルの各画素に書込み、前記左眼用画像データの書込みに同期させて前記面光源の右側（液晶表示パネルの観察側から見て右側）の発光素子から光を出射させることにより、その光を前記面光源から前記導光板の出射面の法線に対して左側、つまり表示観察者の左眼の方向に傾いた方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった光として出射させ、前記右眼用画像データの書込みに同期させて前記面光源の左側（液晶表示パネルの観察側から見て左側）の発光素子から光を出射させることにより、その光を前記面光源から前記導光板の出射面の法線に対して右側、つまり表示観察者の右眼の方向に傾いた方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった光として出射させるものであり、前記液晶表示パネルに前記左眼用画像データに対応した左眼用画像と前記右眼用画像データに対応した右眼用画像とを順次表示させ、表示観察者に立体画像を観察させる。
【００１４】
この発明の液晶表示装置において、前記面光源は、赤、緑、青の３色の光を選択的に出射する第１と第２の発光素子を備えており、前記制御手段は、１つのカラー画像を表示するための１フレームの間に、左眼用画像を表示するための赤、緑、青の３色の単位色画像データと右眼用画像を表示するための赤、緑、青の３色の単位色画像データとを任意の順序で選択して順次液晶表示パネルの各画素に書込み、前記面光源の第１と第２の発光素子のうち、前記液晶表示パネルの観察側から見て右側の発光素子から、前記赤、緑、青の３色の光を前記左眼用画像を表示するための赤、緑、青の３色の単位色画像データの書込みにそれぞれ同期させて出射させ、左側の発光素子から、前記赤、緑、青の３色の光を前記右眼用画像を表示するための赤、緑、青の３色の単位色画像データの書込みにそれぞれ同期させて出射させるのが好ましい。
【００１５】
また、この液晶表示装置においては、液晶表示パネルと面光源との間に、前記面光源の導光板に第１の入射端面から入射し、前記導光板の出射面から出射した第１の光に対して拡散特性を有する第１の指向性拡散板と、前記面光源の導光板に第２の入射端面から入射し、前記導光板の出射面から出射した第２の光に対して拡散特性を有する第２の指向性拡散板とをさらに配置するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
この発明の面光源は、導光板の第１の入射端面に対向させて配置された第１の発光素子から出射して前記導光板に前記第１の入射端面から入射した光と、前記導光板の第２の入射端面に対向させて配置された第２の発光素子から出射して前記導光板に前記第２の入射端面から入射した光をそれぞれ、この導光板の２つの端面間の中央部の平行面及びその両側に形成された前記複数の傾斜面からなる反射面により反射し、前記第１の入射端面から入射した光を、前記導光板の出射面から、前記出射面の法線に対して前記第１の入射端面とは反対方向に予め定めた角度傾いた第１の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第１の光として出射し、前記第２の入射端面から入射した光を、前記導光板の出射面から、前記出射面の法線に対して前記第２の入射端面とは反対方向に予め定めた角度傾いた第２の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第２の光として出射するため、この面光源を液晶表示パネルの観察側とは反対側に配置して液晶表示装置を構成し、前記液晶表示パネルの複数の画素への左眼用画像データと右眼用画像データの選択的な書込みに同期させて、前記面光源から、前記導光板の出射面の法線に対して前記第１の入射端面とは反対方向に傾いた第１の方向、つまり表示観察者の左右の眼のうちの一方の眼の方向に予め定めた角度傾いた方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第１の光と、前記導光板の出射面の法線に対して前記第２の入射端面とは反対方向に傾いた第２の方向、つまり前記観察者の他方の眼の方向に予め定めた角度傾いた方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第２の光とを前記液晶表示パネルに向けて出射することにより、前記液晶表示パネルに、左眼用画像データに対応した左眼用画像と前記右眼用画像データに対応した右眼用画像とをそれぞれ前記液晶表示パネルの全ての画素を使用して順次表示させ、表示観察者に立体画像を観察させることができる。
【００１７】
したがって、前記面光源によれば、前記液晶表示装置に解像度の高い立体画像を表示させることができ、しかも、前記面光源は、前記導光板とその第１と第２の入射端面にそれぞれ対向させて配置された第１と第２の発光素子とからなる簡単な構成であるため、前記液晶表示装置を容易に製造することができる。
【００１８】
この発明の面光源において、前記導光板の２つの端面間の中央部の板厚は２．１ｍｍであり、前記導光板の反射面の両端側に形成された複数の傾斜面はそれぞれ、前記入射端面から５ｍｍの長さにわたって形成され、前記導光板の出射面に対して６°の傾き角で傾斜する第１の傾斜面と、前記第１の傾斜面の終端から５ｍｍの長さにわたって形成され、前記出射面に対して４°の傾き角で傾斜する第２の傾斜面と、前記第２の傾斜面の終端から４ｍｍの長さにわたって形成され、前記出射面に対して２°の傾き角で傾斜する第３の傾斜面とからなっているのが望ましく、このようにすることにより、前記導光板に第１の入射端面から入射した光と、前記導光板に第２の入射端面から入射した光とをそれぞれ、より効果的に、前記第１の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第１の光と、前記第２の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第２の光として出射することができる。
【００１９】
また、前記導光板の反射面には、その略全域にわたって、前記導光板の幅方向に沿う複数の横長溝部が予め定めたピッチで互いに平行に形成されているのが好ましく、このようにすることにより、前記指向性をもった第１と第２の光の出射方向を正面方向（導光板の出射面の法線付近の方向）に近くし、前記液晶表示装置に明るい立体画像を表示させることができる。
【００２０】
さらに、前記導光板の出射面は、前記第１と第２の入射端面付近の部分を除いて形成され、前記出射面の両端と前記第１及び第２の入射端面との間にそれぞれ、前記２つの端面の間の中央部に向かって傾斜し、前記入射端面から入射した光を前記反射面に向けて反射する出射側傾斜面が形成されているのが好ましく、このようにすることにより、前記導光板に第１と第２の入射端面から入射した光をそれぞれ、効率良く、前記第１の方向と第２の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第１の光と、前記第２の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第２の光として出射することができる。
【００２１】
また、この発明の液晶表示装置は、複数の画素がマトリックス状に配列した表示エリアを有する液晶表示パネルの観察側とは反対側に前記発明の面光源を、前記導光板の出射面を前記液晶表示パネルに対向させて配置し、制御手段により、前記面光源の第１と第２の発光素子のうち、前記液晶表示パネルの観察側から見て右側の発光素子から、前記液晶表示パネルの複数の画素への左眼用画像データの書込みに同期させて光を出射させ、左側の発光素子から、前記液晶表示パネルの複数の画素への右眼用画像データの書込みに同期させて光を出射させるようにしたものであるため、前記左眼用画像データに対応した左眼用画像と前記右眼用画像データに対応した右眼用画像とをそれぞれ前記液晶表示パネルの全ての画素を使用して順次表示し、表示観察者に立体画像を観察させることができる。
【００２２】
したがって、この液晶表示装置によれば、解像度の高い立体画像を表示することができ、しかも、前記面光源の構成が簡単であるため、この液晶表示装置を容易に製造することができる。
【００２３】
この発明の液晶表示装置において、前記面光源は、赤、緑、青の３色の光を選択的に出射する第１と第２の発光素子を備えており、前記制御手段は、１つの立体画像を表示するための１フレームの間に、左眼用画像を表示するための赤、緑、青の３色の単位色画像データと右眼用画像を表示するための赤、緑、青の３色の単位色画像データとを任意の順序で選択して順次液晶表示パネルの各画素に書込み、前記面光源の第１と第２の発光素子のうち、前記液晶表示パネルの観察側から見て右側の発光素子から、前記赤、緑、青の３色の光を前記左眼用画像を表示するための赤、緑、青の３色の単位色画像データの書込みにそれぞれ同期させて出射させ、左側の発光素子から、前記赤、緑、青の３色の光を前記右眼用画像を表示するための赤、緑、青の３色の単位色画像データの書込みにそれぞれ同期させて出射させるのが好ましく、このようにすることにより、フィールドシーケンシャル表示によって解像度の高い立体カラー画像を表示することができる。
【００２４】
また、この液晶表示装置においては、前記液晶表示パネルと前記面光源との間に、前記面光源の導光板に第１の入射端面から入射し、前記導光板の出射面から出射した第１の光に対して拡散特性を有する第１の指向性拡散板と、前記面光源の導光板に第２の入射端面から入射し、前記導光板の出射面から出射した第２の光に対して拡散特性を有する第２の指向性拡散板とをさらに配置するのが好ましく、このようにすることにより、ギラつきや輝度むらの無い、より高品質の立体画像を表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１〜図１０はこの発明の一実施例を示しており、図１は液晶表示装置の分解斜視図、図２は前記液晶表示装置の側面図である。
【００２６】
この液晶表示装置は、図１及び図２のように、複数の画素（図示せず）がマトリックス状に配列した表示エリアＡを有し、前記複数の画素に、左右別々の眼で観察するための左眼用及び右眼用画像データとが選択的に書込まれ、これらの左眼用及び右眼用画像データに応じて左眼用画像と右眼用画像とを選択的に表示する液晶表示パネル１と、前記液晶表示パネル１の観察側（図において上側）とは反対側（以下、入射側と言う）に配置された面光源８と、前記液晶表示パネル１と面光源８との間に配置された第１と第２の指向性拡散板１７，１８と、前記液晶表示パネル１と面光源８とを駆動する制御手段１９とを備えている。
【００２７】
前記液晶表示パネル１は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）をアクティブ素子とするアクティブマトリックス液晶表示パネルであり、その内部構造は図示しないが、枠状のシール材を介して接合された一対の透明基板２，３のうち、一方の基板、例えば入射側基板２の観察側基板３と対向する面に、行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の透明な画素電極と、これらの画素電極にそれぞれ接続された複数のＴＦＴと、各行のＴＦＴにそれぞれゲート信号を供給する複数のゲート配線と、各列のＴＦＴにそれぞれゲート信号を供給する複数のゲート配線とが設けられ、他方の観察側基板３の前記入射側基板２と対向する面に、前記複数の画素電極とそれぞれ対向する領域によりマトリックス状に配列する複数の画素を形成する１枚膜状の透明な対向電極が設けられ、これらの基板２，３間の前記シール材で囲まれた領域に液晶層が設けられ、前記一対の基板２，３の外面にそれぞれ偏光板４，５が配置された構成となっている。
【００２８】
なお、この液晶表示パネル１は、例えば、前記液晶層の液晶分子を一対の基板２，３間において実質的に９０°のツイスト角でツイスト配向させたＴＮ（ツイステッドネマティック）型液晶表示パネル、あるいは、前記液晶層の液晶分子を一方の方向に分子長軸を揃えてホモジニアス配向させた非ツイストのホモジニアス配向型液晶表示パネルであり、前記一対の基板２，３の外面に、入射側偏光板４と表示側偏光板５が、それぞれの透過軸を実質的に直交させるか、あるいは実質的に平行にして配置されている。
【００２９】
また、この液晶表示パネル１の入射側基板２には、その行方向の一端縁と列方向の一端縁とに、観察側基板３の外方に張出すドライバ搭載部２ａ，２ｂが形成されており、前記複数のゲート配線は、行方向のドライバ搭載部２ａに搭載されたゲート側ドライバ６に接続され、前記複数のデータ配線は、列方向のドライバ搭載部２ｂに搭載されたデータ側ドライバ７に接続され、前記対向電極は、前記シール材による基板接合部に設けられたクロス接続部と前記ドライバ搭載部２ａ，２ｂの一方または両方に形成された対向電極接続配線を介して前記ゲート側ドライバ６とデータ側ドライバ７の一方または両方の基準電位に接続されている。
【００３０】
前記面光源８は、前記液晶表示パネル１の法線に対して表示観察者の左右の眼のうちの一方の眼の方向に予め定めた角度傾いた第１の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第１の光と、前記法線に対して前記観察者の他方の眼の方向に予め定めた角度傾いた第２の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第２の光とを前記液晶表示パネル１に向けて出射するものであり、この面光源８は、導光板９と、この導光板９の両端側にそれぞれ配置された第１と第２の発光素子１６ａ，１６ｂとからなっている。
【００３１】
図３は前記導光板９の側面図、図４は前記導光板９の一端側の拡大側面図であり、この導光板９は、板状の透明部材からなり、この透明部材の互いに対向する２つの端面に形成され、光が入射される第１と第２の入射端面１０ａ，１０ｂと、前記透明部材の互いに対向する２つの板面の一方（図において上面）に形成され、前記入射端面１０ａ，１０ｂから入射し、前記透明部材内を導かれた光を出射する水平な出射面１１と、前記透明部材の他方の板面（図において下面）に形成され、前記入射端面１０ａ，１０ｂから前記透明部材内に入射した光を前記出射面１１に向けて反射する反射面１２とを有している。
【００３２】
この導光板９の反射面１２は、前記２つの端面の間、つまり第１と第２の入射端面１０ａ，１０ｂの間の中央部が前記出射面１１と実質的に平行な平行面に形成され、その平行面の両側の入射端面１０ａ，１０ｂ側の部分、つまり反射面１２の両端側にそれぞれ、前記平行面に向かって傾斜し、その傾斜角がそれぞれ前記入射端面１０ａ，１０ｂに近接するほど大きな傾斜角をもった複数の傾斜面が連続した傾斜面部１３が前記平行面と連続させて形成された指向性反射面からなっている。
【００３３】
この実施例では、前記反射面１２の前記平行面の両側の傾斜面部１３をそれぞれ、３つの傾斜面１３ａ，１３ｂ，１３ｃが前記入射端面１０ａ，１０ｂから前記中央部に向かう方向に連続し、且つ前記３つの傾斜面１３ａ，１３ｂ，１４ｂの傾き角（導光板９の出射面１１に対する角度）がそれぞれ、前記中央部側の第３の傾斜面１３ｃから前記入射端面１０ａ，１０ｂ側の第１の傾斜面１３ａに向かって順次大きくなるように設定された形状に形成し、前記平行面とその両側の３つの傾斜面１３ａ，１３ｂ，１３ｃからなる傾斜面部１３とにより指向性反射面を形成している。
【００３４】
なお、この導光板９は、屈折率が１．４９のアクリル系樹脂からなる、長さが４６ｍｍ、２つの端面間（第１と第２の入射端面１０ａ，１０ｂの間）の中央部の板厚が２．１ｍｍの矩形板であり、前記反射面１２の両端側の傾斜面部１３はそれぞれ、前記入射端面１０ａ，１０ｂから１４ｍｍの長さにわたって形成され、これらの傾斜面部１３の間の１８ｍｍの長さの部分が前記出射面１１と実質的に平行な平行面に形成されている。
【００３５】
そして、この実施例では、前記反射面１２の両端側の傾斜面部１３をそれぞれ、図４に示したように、前記入射端面１０ａ，１０ｂから５ｍｍの長さにわたって形成され、前記導光板９の出射面１１に対して６°の傾き角で傾斜する第１の傾斜面１３ａと、前記第１の傾斜面１３ａの終端から５ｍｍの長さにわたって形成され、前記出射面１１に対して４°の傾き角で傾斜する第２の傾斜面１３ｂと、前記第２の傾斜面１３ｂの終端から４ｍｍの長さにわたって形成され、前記出射面１１に対して２°の傾き角で傾斜する第３の傾斜面１３ｃとにより形成している。
【００３６】
図５及び図６は図４のV部及びVI部の拡大図であり、前記導光板９の反射面１２には、その略全域にわたって、前記導光板の幅方向（第１及び第２の入射端面１０ａ，１５ｂと平行な方向）に沿う複数の横長溝部１４が予め定めたピッチで互いに平行に形成されている。
【００３７】
前記複数の横長溝部１４はいずれも、前記導光板９の出射面１１の法線ｈに対して前記第１の入射端面１０ａ方向と第２の入射端面１０ｂ方向とにそれぞれ５０°の角度で傾斜する２つの斜面を有する、頂角が１００°、深さが２０μｍのＶ状溝部であり、これらの横長溝部１４は、１００μｍのピッチで形成されている。
【００３８】
なお、この実施例では、前記複数の横長溝部１４を、前記第１と第２の入射端面１０ａ，１０ｂ付近の部分、例えば前記入射端面１０ａ，１０ｂからそれぞれ３ｍｍの長さの部分を除いた４０ｍｍの長さの領域に形成している。
【００３９】
また、前記導光板９の出射面１１は、前記第１と第２の入射端面１０ａ，１０ｂ付近の部分を除いて形成されており、前記出射面１１の両端と前記第１及び第２の入射端面１０ａ，１０ｂとの間の部分にそれぞれ、前記２つの端面間の中央部に向かって傾斜し、前記入射端面１０ａ，１０ｂから入射した光を前記反射面１２に向けて反射する出射側傾斜面１５が形成されている。
【００４０】
この実施例では、図４に示したように、前記出射面１１を、前記反射面１２の横長溝部１４の形成領域、つまり第１と第２の入射端面１０ａ，１０ｂからそれぞれ３ｍｍの長さの部分を除いた４０ｍｍの長さの領域に形成し、前記出射面１１の両端と前記第１及び第２の入射端面１０ａ，１０ｂとの間の部分、つまり前記入射端面１０ａ，１０ｂから３ｍｍの長さにわたる部分に、前記導光板９の反射面１２の両端側の傾斜面部１３を形成する３つの傾斜面１３ａ，１３ｂ、１３ｃのうち、入射端面１０ａ，１０ｂ側の第１の傾斜面１３ａと同じ６°の傾き角で前記第１の傾斜面１３ａと逆方向に傾斜（する出射側傾斜面１５を形成している。
【００４１】
なお、上述したように、前記導光板９の２つの端面間の中央部の板厚は２．１ｍｍ、前記導光板９の反射面１２の両端部の傾斜面部１３を形成する３つの傾斜面１３ａ，１３ｂ，１３ｂの長さはそれぞれ５ｍｍ，５ｍｍ，４ｍｍ、これらの傾斜面１３ａ，１３ｂ，１３ｂの傾き角（導光板９の出射面１１に対する角度）はそれぞれ６°，４°，２°であり、また、前記導光板９の出射面１１の両端と前記第１及び第２の入射端面１０ａ，１０ｂとの間の部分にそれぞれ形成された前記傾斜面１５の長さと傾き角（導光板９の出射面１１に対する角度）は３ｍｍと６°であるため、前記導光板９の第１と第２の入射端面１０ａ，１０ｂ高さはそれぞれ０．８±０．２ｍｍである。
【００４２】
前記面光源８は、前記導光板９の第１と第２の入射端面１０ａ，１０ｂにそれぞれ対向させて配置された第１と第２の発光素子１６ａ，１６ｂから選択的に光を出射させ、これらの発光素子１６ａ，１６ｂからの光を前記導光板９により導いてその出射面１１から出射するものであり、前記第１の発光素子１６ａから出射して前記導光板９に前記第１の入射端面１０ａから入射した光と、前記第２の発光素子１６ｂから出射して前記導光板９に前記第２の入射端面１０ｂから入射した光をそれぞれ、この導光板９の反射面１２の両端側に形成された前記３つの傾斜面１３ａ，１３ｂ，１３ｃからなる傾斜面部１３及び前記反射面１２の２つの端面間の中央部の平行面により反射し、前記第１の入射端面１０ａから入射した光を、前記導光板９の出射面１１から、前記出射面１１の法線ｈに対して前記第１の入射端面１０ａとは反対方向に予め定めた角度傾いた第１の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第１の光として出射し、前記第２の入射端面１０ｂから入射した光を、前記導光板９の出射面１１から、前記出射面１１の法線ｈに対して前記第２の入射端面１０ｂとは反対方向に予め定めた角度傾いた第２の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第２の光として出射する。
【００４３】
図７は前記面光源８からの前記第１の光の出射状態を示しており、このときは、第１の発光素子１６ａが点灯され、第２の発光素子１６ｂは消灯される。
【００４４】
前記第１の発光素子１６ａから出射した光は、前記導光板９にその第１の入射端面１０ａから入射し、図７に矢線で示したように、前記導光板９の反射面１２及び出射面１１で、前記反射面１２及び出射面１１と外気（屈折率が１の空気層）との界面での全反射により反射しながら前記導光板９内を導かれ、その過程で、前記反射面１２により反射された光のうち、前記出射面１１と外気との界面に線反射臨界角よりも小さい（出射面１１の法線ｈに対する角度が小さい）入射角で入射した光が前記界面を透過して前記出射面１１から出射する。
【００４５】
図８は前記面光源８からの前記第２の光の出射状態を示しており、このときは、第２の発光素子１６ｂが点灯され、第１の発光素子１６ａは消灯される。
【００４６】
前記第２の発光素子１６ｂから出射した光は、前記導光板９にその第１の入射端面１０ａから入射し、図８に矢線で示したように、前記導光板９の反射面１２及び出射面１１で、前記反射面１２及び出射面１１と外気との界面での全反射により反射しながら前記導光板９内を導かれ、その過程で、前記反射面１２により反射された光のうち、前記出射面１１と外気との界面に線反射臨界角よりも小さい入射角で入射した光が前記出射面１１から出射する。
【００４７】
そして、前記導光板９の反射面１２は、前記２つの端面間の中央部が前記出射面１１と実質的に平行な平行面に形成され、前記反射面１２の両端側にそれぞれ、前記中央部に向かって傾斜する３つの傾斜面１３ａ，１３ｂ，１３ｃが連続し、且つ前記複数の傾斜面１３ａ，１３ｂ，１３ｃの傾き角（出射面１１に対する角度）が前記導光板９の長さ方向の中央部側の第３の傾斜面１３ｃから入射端面１０ａ，１０ｂ側の第１の傾斜面１３ａに向かって順次急角度に設定された傾斜面部１３が形成された指向性反射面であるため、前記第１の発光素子１６ａから出射して前記導光板９に前記第１の入射端面１０ａから入射した光は、この導光板９の反射面１２の両端側に形成された傾斜面部１３の３つの傾斜面１３ａ，１３ｂ，１３ｃ及び前記中央部の平行面により反射され、図７のように、前記導光板９の出射面１１の全域から前記出射面１１の法線に対して前記第１の入射端面１０ａとは反対方向に予め定めた角度傾いた第１の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第１の光として出射し、前記第２の発光素子１６ｂから出射して前記導光板９に前記第２の入射端面１０ｂから入射した光は、この導光板９の反射面１２の両端側に形成された前記傾斜面部１３の３つの傾斜面１３ａ，１３ｂ，１３ｃ及び前記中央部の平行面により反射され、図８のように、前記導光板９の出射面１１の全域から前記出射面１１の法線に対して前記第２の入射端面１０ｂとは反対方向に予め定めた角度傾いた第２の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第２の光として出射する。
【００４８】
この実施例では、前記導光板９の長さ方向の中央部の板厚を２．１ｍｍとし、前記導光板９の反射面１２の両端側の傾斜面部１３をそれぞれ、前記入射端面１０ａ，１０ｂから５ｍｍの長さにわたって形成され、前記導光板９の出射面１１に対して６°の傾き角で傾斜する第１の傾斜面１３ａと、前記第１の傾斜面１３ａの終端から５ｍｍの長さにわたって形成され、前記出射面１１に対して４°の傾き角で傾斜する第２の傾斜面１３ｂと、前記第２の傾斜面１３ｂの終端から４ｍｍの長さにわたって形成され、前記出射面１１に対して２°の傾き角で傾斜する第３の傾斜面１３ｃとにより形成しているため、前記導光板９に第１の入射端面１０ａから入射した光と、前記導光板９に第２の入射端面１０ｂから入射した光とをそれぞれ、より効果的に、前記第１の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第１の光と、前記第２の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第２の光として出射することができる。
【００４９】
そのため、前記面光源８を前記液晶表示パネル１の観察側とは反対側に配置して液晶表示装置を構成し、前記液晶表示パネル１の複数の画素への左眼用画像データと右眼用画像データの選択的な書込みに同期させて、前記面光源８から、前記導光板９の出射面１１の法線ｈに対して前記第１の入射端面１０ａとは反対方向に傾いた第１の方向、つまり表示観察者の左右の眼のうちの一方の眼の方向に予め定めた角度傾いた方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第１の光と、前記導光板９の出射面１１の法線ｈに対して前記第２の入射端面１０ｂとは反対方向に傾いた第２の方向、つまり前記観察者の他方の眼の方向に予め定めた角度傾いた方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第２の光とを前記液晶表示パネルに向けて出射することにより、前記液晶表示パネル１に、左眼用画像データに対応した左眼用画像と前記右眼用画像データに対応した右眼用画像とをそれぞれ前記液晶表示パネル１の全ての画素を使用して順次表示させ、表示観察者に立体画像を観察させることができる。
【００５０】
したがって、前記面光源８によれば、前記液晶表示装置に解像度の高い立体画像を表示させることができ、しかも、前記面光源８は、前記導光板９とその第１と第２の入射端面１０ａ，１０ｂにそれぞれ対向させて配置された第１と第２の発光素子１６ａ，１６ｂとからなる簡単な構成であるため、前記液晶表示装置を容易に製造することができる。
【００５１】
また、この実施例では、前記面光源８の導光板９の反射面１２に、その略全域（第１と第２の入射端面１０ａ，１０ｂからそれぞれ３ｍｍの長さの部分を除いた４０ｍｍの長さの領域）にわたって、前記導光板９の幅方向に沿う複数の横長溝部１４を予め定めたピッチで互いに平行に形成しているため、前記指向性をもった第１と第２の光の出射方向を面光源８の正面方向（導光板９の出射面の法線付近の方向）に近くし、前記液晶表示装置に明るい立体画像を観察させることができる。
【００５２】
この実施例の面光源８は、上述したように、前記導光板９の屈折率を１．４９、この導光板９の長さ方向の中央部の板厚を２．１ｍｍ、前記反射面１２の両端部の傾斜面部１３を形成する３つの傾斜面１３ａ，１３ｂ，１３ｂの長さをそれぞれ５ｍｍ，５ｍｍ，４ｍｍ、これらの傾斜面１３ａ，１３ｂ，１３ｂの傾き角（導光板９の出射面１１に対する角度）をそれぞれ６°，４°，２°とし、前記反射面１２に形成された複数の横長溝部１４の２つの斜面の角度（出射面１１の法線ｈに対する角度）をそれぞれ５０°としているため、図７及び図８に示したように、前記導光板９の出射面１１から、その法線ｈに対して前記第１の入射端面１０ａとは反対方向に略１０°傾いた第１の方向に出射光強度のピークが存在する強度分布の第１の指向性光と、前記法線ｈに対して前記第２の入射端面１０ｂとは反対方向に略１０°傾いた第２の方向に出射光強度のピークが存在する強度分布の第２の指向性光とを出射することができる。
【００５３】
図９は、前記面光源８から出射する前記第１と第２の指向性光の強度分布図である。なお、図９において、横軸の視角は、前記面光源８の出射側（液晶表示パネル１の観察側）から見た、前記導光板９の長さ方向における出射光の観察角であり、正の視角は、前記出射面１１の法線ｈに対して第１の入射端面１０ａとは反対方向の角度、負の視角は、前記法線ｈに対して第２の入射端面１０ｂとは反対方向の角度である。
【００５４】
なお、図７及び図８では省略しているが、前記導光板９に第と第２の入射端面１０ａ，１０ｂから入射し、前記反射面１２により反射されて前記出射面１１から出射する光のなかには、前記出射面１１と外気との界面に対して浅い入射角（全反射臨界角内の角度）で入射し、前記界面で大きく屈折して、前記出射面１１の法線ｈに対して大きく傾いた方向に出射する光もある。
【００５５】
そのため、前記面光源８から出射する前記第１と第２の指向性光はそれぞれ、図９に示したように、前記導光板９の出射面１１の法線ｈに対して略１０°傾いた方向以外に、前記法線ｈに対して５０°〜６０°付近の方向にもある程度の出射光強度のピークが存在する強度分布の光であるが、前記５０°〜６０°付近の方向に出射光強度のピークをもった斜め方向の出射光は表示観察者には観察されないため、この斜め方向の出射光が液晶表示装置の表示に影響することは無い。
【００５６】
さらに、この実施例の面光源８は、前記導光板９の出射面１１を、第１と第２の入射端面１０ａ，１０ｂ付近の部分（入射端面１０ａ，１０ｂからそれぞれ３ｍｍの長さの部分）を除いて形成し、前記出射面１１の両端と前記第１及び第２の入射端面１０ａ，１０ｂとの間にそれぞれ、前記入射端面１０ａ，１０ｂに向かって前記導光板９の反射面１２方向に傾斜し、前記入射端面１０ａ，１０ｂから入射した光を前記反射面１２に向けて反射する傾斜面１５を形成しているため、前記導光板９に第１と第２の入射端面１０ａ，１０ｂから入射した光とをそれぞれ、効率良く、前記第１の方向（出射面１１の法線ｈに対して略１０°の方向）に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第１の光と、前記第２の方向（出射面１１の法線ｈに対して略−１０°の方向）に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第２の光として出射することができる。
【００５７】
すなわち、前記第１と第２の発光素子１６ａ，１６ｂから出射する光は、その発光点を中心として放射状に広がる光であるため、前記導光板９の出射面１１が入射端面１０ａ，１０ｂまで延びていると、前記入射端面１０ａ，１０ｂから入射した光のうち、前記出射面１１の入射端面１０ａ，１０ｂ付近の部分に向かう光が、その部分と外気との界面を透過し、迷光となって出射する。
【００５８】
それに対し、この実施例では、前記導光板９の出射面１１を第１と第２の入射端面１０ａ，１０ｂ付近の部分を除いて形成し、前記出射面１１の両端と前記第１及び第２の入射端面１０ａ，１０ｂとの間にそれぞれ傾斜面１５を形成しているため、前記迷光となって出射する光を前記傾斜面１５と外気との界面により全反射し、その光を前記導光板９の反射面により反射して、前記出射面１１から前記第１及び第２の指向性光として出射することができる。
【００５９】
なお、前記導光板９の出射面１１は、上述したように、第１と第２の入射端面１０ａ，１０ｂからそれぞれ３ｍｍの長さの部分を除いて形成し、前記出射面１１の両端と前記第１及び第２の入射端面１０ａ，１０ｂとの間の部分、つまり前記入射端面１０ａ，１０ｂから３ｍｍの長さにわたる部分に、前記導光板９の反射面１２の傾斜面部１３を形成する３つの傾斜面１３ａ，１３ｂ、１３ｃのうちの入射端面１０ａ，１０ｂ側の第１の傾斜面１３ａと同じ６°の傾き角で前記第１の傾斜面１３ａと逆方向に傾斜（する傾斜面１５を形成するのが好ましく、このようにすることにより、前記導光板９に第１と第２の入射端面１０ａ，１０ｂから入射して前記傾斜面１５により反射された光のほとんどを、前記第１の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第１の光と、前記第２の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第２の光として出射することができる。
【００６０】
前記面光源８は、前記液晶表示パネル１の観察側とは反対側に、前記導光板９の出射面１１を前記液晶表示パネル１の入射面（入射側偏光板４の外面）に平行に対向させ、且つ前記導光板９の長さ方向を前記液晶表示パネル１の表示エリアＡの左右方向と実質的に平行にして配置されている。
【００６１】
この実施例では、前記面光源８を、第１の発光素子１６ａの配置側を前記液晶表示パネル１の観察側（図１及び図２の上側）から見て右側に向け、第２の発光素子１６ｂの配置側を前記観察側から見て左側に向けて配置し、前記第１の発光素子１６ａからの光を前記導光板９の出射面から表示観察者の左眼の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第１の指向性光として出射し、前記第２の発光素子１６ｂからの光を前記導光板９の出射面から表示観察者の右眼の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第２の指向性光として出射するようにしている。
【００６２】
以下、前記面光源８の第１と第２の発光素子１６ａ，１６ｂのうち、前記液晶表示パネル１の観察側から見て右側（図１及び図２では左側）の第１の発光素子１６ａを左眼用発光素子と言い、前記観察側から見て左側（図１及び図２では右側）の第２の発光素子１６ｂを右眼用発光素子と言う。
【００６３】
なお、前記液晶表示パネル１の表示エリアＡは、前記面光源８の導光板９の出射面１１の面積よりも若干小さい面積を有しており、したがって、前記導光板９の出射面１１の全域から出射した前記第１と第２の指向性光は、前記液晶表示パネル１の表示エリアＡの全域に入射する。
【００６４】
一方、前記液晶表示パネル１と面光源８との間に配置された第１と第２の指向性拡散板１７，１８のうち、第１の指向性拡散板１７は、前記面光源８の左眼用発光素子１６ａから出射して前記導光板９に第１の入射端面１０ａから入射し、前記導光板９の出射面１１から出射した第１の指向性光、つまり前記出射面１１の法線ｈに対して表示観察者の左眼の方向に略１０°傾いた方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった光（以下、左眼用照明光と言う）に対して拡散特性を有する拡散板、第２の指向性拡散板１８は、前記面光源８の右眼用発光素子１６ｂから出射して前記導光板９に第２の入射端面１０ａから入射し、前記導光板９の出射面１１から出射した第２の指向性光、つまり前記出射面１１の法線ｈに対して表示観察者の右眼の方向に略１０°傾いた方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった光（以下、右眼用照明光と言う）に対して拡散特性を有する拡散板である。
【００６５】
図１０は、前記第１の指向性拡散板（以下、左眼用指向性拡散板と言う）１７と第２の指向性拡散板（以下、右眼用指向性拡散板と言う）１８の拡散特性図である。なお、図１０において、横軸の視角は、前記液晶表示パネル１の表示エリアＡの左右方向における拡散光の観察角であり、正の視角は、前記拡散板１７，１８の法線（面光源８の導光板９の出射面１１の法線ｈ及び液晶表示パネル１の法線と同じ方向）に対して表示観察者の左眼方向の角度、負の視角は、前記法線に対して前記観察者の右眼方向の角度である。
【００６６】
図１０のように、前記左眼用指向性拡散板１７は、前記面光源８から出射した左眼用照明光と右眼用照明光のうち、右眼用照明光をほとんど拡散せずに透過させ、左眼用照明光を拡散させて液晶表示パネル１側に出射し、前記右眼用指向性拡散板１８は、前記面光源８から出射した左眼用照明光と右眼用照明光のうち、左眼用照明光をほとんど拡散せずに透過させ、右眼用照明光を拡散させて液晶表示パネル１側に出射する。
【００６７】
この左眼用指向性拡散板１７と右眼用指向性拡散板１８の拡散開始角（拡散板１７，１８の法線に対する角度）は、図１０のように、前記面光源８から出射する左眼用照明光及び右眼用照明光の強度のピークが存在する方向の角度に合わせて、１０°付近に設定されている。
【００６８】
前記左眼用指向性拡散板１７と右眼用指向性拡散板１８は、互いに積層されており、その一方の指向性拡散板、例えば左眼用指向性拡散板１７を、前記液晶表示パネル１の入射面（入射側偏光板４の外面）に接面または近接させ、他方の指向性拡散板、例えば右眼用指向性拡散板１８を、前記面光源８の導光板９の出射面１１に、前記出射面１１との間に空気層を確保して近接対向させて配置されている。
【００６９】
次に、前記液晶表示パネル１と面光源８とを駆動する制御手段１９について説明すると、この制御手段１９は、その具体的な構成は図示しないが、前記液晶表示パネル１のゲート側ドライバ６及びデータ側ドライバ７を制御する書込み制御回路と、前記面光源８の左眼用発光素子１６ａ及び右眼用発光素子１６ｂからの光の出射を制御する照明制御回路とからなっている。
【００７０】
この制御手段１９は、左右別々の眼で観察するための左眼用画像データと右眼用画像データとを順次前記液晶表示パネル１の各画素に書込み、前記面光源８の第１と第２の発光素子１６ａ，１６ｂのうち、前記液晶表示パネル１の観察側から見て右側の第１の発光素子、つまり左眼用発光素子１６ａから、前記左眼用画像データの書込みに同期させて光を出射させ、前記観察側から見て左側の第２の発光素子、つまり右眼用発光素子１６ｂから、前記右眼用画像データの書込みに同期させて光を出射させる。
【００７１】
この実施例では、前記面光源８に、第１と第２の発光素子１６ａ，１６ｂとして、赤、緑、青の３色の光を選択的に出射する発光素子を備えさせ、前記制御手段１９を、１つの立体画像を表示するための１フレームの間に、左眼用画像を表示するための赤、緑、青の３色の単位色画像データと右眼用画像を表示するための赤、緑、青の３色の単位色画像データとを任意の順序で選択して順次液晶表示パネル１の各画素に書込み、前記面光源８の第１と第２の発光素子１６ａ，１６ｂのうち、前記液晶表示パネル１の観察側から見て右側の左眼用発光素子１６ａから、前記赤、緑、青の３色の光を前記左眼用画像を表示するための赤、緑、青の３色の単位色画像データの書込みにそれぞれ同期させて出射させ、前記観察側から見て左側の右眼用発光素子１６ｂから、前記赤、緑、青の３色の光を前記右眼用画像を表示するための赤、緑、青の３色の単位色画像データの書込みにそれぞれ同期させて出射させるように構成している。
【００７２】
前記面光源８の左眼用と右眼用の発光素子１６ａ，１６ｂは、その内部構造は図示しないが、赤色光を発する赤色ＬＥＤ（発光ダイオード）と、緑色光を発する緑色ＬＥＤと、青色光を発する青色ＬＥＤとを備えた固体発光素子であり、これらのＬＥＤを選択的に駆動され、前記導光板９の入射端面１０ａ，１０ｂに向けて赤、緑、青の３色の光を選択的に出射する。
【００７３】
なお、前記左眼用と右眼用の発光素子は、赤、緑、青の各色の光をそれぞれ発する３本の冷陰極管でもよい。
【００７４】
また、前記左眼用画像を表示するための赤、緑、青の３色の単位色画像データと、右眼用画像を表示するための赤、緑、青の３色の単位色画像データは、例えば、予め定めた間隔で配置された左右２つの撮像レンズを有するデジタルカメラにより撮像したカラー画像の左側レンズによる赤、緑、青の各色成分の画像データと、右側レンズによる赤、緑、青の各色成分の画像データである。
【００７５】
この液晶表示装置は、１つの立体画像を表示するための１フレームの間に、前記制御手段１９により、左眼用画像を表示するための赤、緑、青の３色の単位色画像データと右眼用画像を表示するための赤、緑、青の３色の単位色画像データを任意の順序で選択して順次前記液晶表示パネル１の各画素に書込み、前記制御手段１９により前記面光源８の左眼用と右眼用の発光素子１６ａ，１６ｂの点灯を制御し、前記面光源８から、前記液晶表示パネル１の各画素に書込まれた単位色画像データに対応する色及び指向性をもった照明光を、前記単位色画像データの書込みに同期させて前記面光源１から出射させることにより、前記１フレームの間に左眼用の赤色画像、緑色画像、青色画像と、右眼用の赤色画像、緑色画像、青色画像との計６つの単位色画像を予め定めた順序で順次表示する。
【００７６】
すなわち、この液晶表示装置は、１つの立体画像を表示するための１フレームを６フィールドで形成し、その各フィールド毎に、左眼用赤色画像、左眼用緑色画像、左眼用青色画像、右眼用赤色画像、右眼用緑色画像、右眼用青色画像の６つの単位色画像の１つを任意の順序で順次表示するフィールドシーケンシャル表示を行なうものであり、この液晶表示装置によれば、前記６つの単位色画像をそれぞれ前記液晶表示パネルの全ての画素を使用して表示し、前記６つの単位色画像が重なって見える立体カラー画像を観察させることができるため、解像度の高い立体カラー画像を表示することができる。
【００７７】
なお、この液晶表示装置において、前記１フレームは１／３０秒以下、前記１フィールドは１／１８０秒以下に設定するのが好ましく、このようにすることにより、ちらつきの無い良好な品質の立体カラー画像を表示することができる。
【００７８】
しかも、この液晶表示装置は、前記面光源８の構成が上述したように簡単であるため、容易に製造することができる。
【００７９】
また、この液晶表示装置は、前記液晶表示パネル１と前記面光源８との間に、前記面光源８から出射した左眼用照明光に対して拡散特性を有する左眼用指向性拡散板１７と、前記面光源８から出射した右眼用照明光に対して拡散特性を有する右眼用指向性拡散板１８とをさらに配置したものであるため、ギラつきや輝度むらの無い、より高品質の立体カラー画像を表示することができる。
【００８０】
なお、この液晶表示装置は、立体カラー画像だけでなく、平面画像をフィールドシーケンシャル表示することも可能であり、その場合は、左右いずれか一方の眼用の赤、緑、青の単位色画像データ、または１つの撮像レンズにより撮像した赤、緑、青の単位色画像データを順次前記液晶表示パネル１の各画素に書込み、前記単位色画像データの書込みに同期させて、書込まれた単位色画像データに対応する色の左眼用と右眼用の照明光を同時に前記面光源８から出射させればよい。
【００８１】
また、上記実施例の液晶表示装置は、カラーフィルタを備えない液晶表示パネル１を用い、前記面光源８に赤、緑、青の３色の光を選択的に出射する左眼用及び右眼用発光素子１６ａ，１６ｂを備えさせることにより、フィールドシーケンシャル表示によって立体カラー画像を表示するものであるが、この発明は、液晶表示パネルにその複数の画素にそれぞれ対応する複数の色、例えば赤、緑、青の３色のカラーフィルタを備えさせ、前記面光源８に白色光を出射する左眼用及び右眼用発光素子を備えさせた液晶表示装置にも適用することができ、その場合は、左眼用画像データと右眼用画像データとを順次前記液晶表示パネルの各画素に書込み、前記面光源の左眼用の発光素子から、前記左眼用画像データの書込みに同期させて光を出射させ、右眼用発光素子から、前記右眼用画像データの書込みに同期させて光を出射させることにより、左眼用のカラー画像と右眼用のカラー画像とを交互に順次表示し、これらの画像が重なって見える立体画像を観察させればよい。
【００８２】
また、上記実施例では、面光源８を、左眼用照明光及び右眼用照明光の強度のピークが存在する方向がそれぞれ導光板９の出射面１１の法線ｈに対して略１０°傾いた方向になるように設計しているが、前記左眼用照明光及び右眼用照明光の強度のピークが存在する方向は、液晶表示装置の用途による表示の観察距離に応じて、前記左眼用照明光及び右眼用照明光の強度のピークが存在する方向が表示観察者の左右の眼に向かう方向に一致するように設定すればよく、それに合わせて、前記導光板９の長さ方向の中央部の板厚と、前記導光板９の反射面１２の両端側の傾斜面部１３を形成する複数の傾斜面１３ａ，１３ｂ，１３ｃの長さ及び傾き角を設定すればよい。
【００８３】
また、上記実施例では、前記面光源８の導光板９の反射面１２の両端側の傾斜面部１３を、３つの傾斜面１３ａ，１３ｂ，１３ｃにより形成しているが、傾斜面部１３は２つ以上の複数の傾斜面により形成してもよく、その場合も、前記複数の傾斜面の傾き角（導光板９の出射面１１に対する角度）をそれぞれ、導光板９の長さ方向の中央部側の傾斜面から入射端面１０ａ，１０ｂ側の傾斜面に向かって順次急角度に設定することにより、第１の発光素子１０ａから出射して前記導光板９に第１の入射端面１０ａから入射した光と、第２の発光素子１０ｂから出射して前記導光板９に第２の入射端面１０ｂから入射した光をそれぞれ、この導光板９の反射面１２の両端側に形成された前記傾斜面部１３及び前記反射面１２の長さ方向の中央部により反射し、前記第１の入射端面１０ａから入射した光を、前記導光板９の出射面１１からその法線ｈに対して前記第１の入射端面１０ａとは反対方向に予め定めた角度傾いた第１の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第１の光として出射し、前記第２の入射端面１０ｂから入射した光を、前記導光板９の出射面１１からその法線ｈに対して前記第２の入射端面１０ｂとは反対方向に予め定めた角度傾いた第２の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第２の光として出射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】この発明の一実施例を示す液晶表示装置の分解斜視図。
【図２】前記液晶表示装置の側面図。
【図３】前記液晶表示装置における面光源の導光板の側面図。
【図４】前記導光板の一端側の拡大側面。
【図５】図４のV部の拡大図。
【図６】図４のVI部の拡大図。
【図７】前記面光源からの第１の光の出射状態を示す図。
【図８】前記面光源からの第２の光の出射状態を示す図。
【図９】前記面光源から出射する第１と第２の光の強度分布図。
【図１０】前記液晶表示装置の第１と第２の指向性拡散板の拡散特性図。
【符号の説明】
【００８５】
１…液晶表示パネル、Ａ…表示エリア、８…面光源、９…導光板、１０ａ，１０ｂ…入射端面、１１…出射面、１２…反射面、１３…傾斜面部、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…傾斜面、１４…横長溝部、１５…傾斜面、１６ａ，１６ｂ…発光素子、１７，１８…指向性拡散板、１９…制御手段。
【図１】
2005078824.tif 000003
【図２】
2005078824.tif 000004
【図３】
2005078824.tif 000005
【図４】
2005078824.tif 000006
【図５】
2005078824.tif 000007
【図６】
2005078824.tif 000008
【図７】
2005078824.tif 000009
【図８】
2005078824.tif 000010
【図９】
2005078824.tif 000011
【図１０】
2005078824.tif 000012