(57)【要約】【課題】高画質な３Ｄ表示が可能な液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示パネルと、液晶表示パネルに対向する第１出射面及び第１出射面の第１法線に対して窪んだ第１入射面を有する平板状の第１導光板と、第１入射面に対向する第１光源と、を備えた第１照明ユニットと、第１導光板に対向する第２出射面及び第２出射面の第２法線に対して窪んだ第２入射面を有する平板状の第２導光板と、第２入射面に対向する第２光源と、を備えた第２照明ユニットと、液晶表示パネルと第１照明ユニットとの間に位置し、第１照明ユニットと対向する側にプリズムを備え、第１照明ユニットからの第１出射光及び第２照明ユニットからの第２出射光を液晶表示パネルに導くプリズムシートであって、第１照明ユニットからの第１出射光を第１観察方向に向けて出射し、第２照明ユニットからの第２出射光を第２観察方向に向けて出射するプリズムシートと、を備えた液晶表示装置。【選択図】      図１
2013137388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向及び第１方向に直交する第２方向にマトリクス状に配置された画素を備え、第２方向に沿った第１端部及び前記第１端部の反対側に位置する第２端部を有する液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルに対向する第１出射面及び前記第１出射面の第１法線に対して窪んだ第１入射面を有する平板状の第１導光板と、前記第１入射面に対向する第１光源と、を備え、前記第１光源が前記第１端部の側に位置するように配置された第１照明ユニットと、
前記第１導光板に対向する第２出射面及び前記第２出射面の第２法線に対して窪んだ第２入射面を有する平板状の第２導光板と、前記第２入射面に対向する第２光源と、を備え、前記第２光源が前記第２端部の側に位置するように配置された第２照明ユニットと、
前記液晶表示パネルと前記第１照明ユニットとの間に位置し、前記第１照明ユニットと対向する側にプリズムを備え、前記第１照明ユニットからの第１出射光及び前記第２照明ユニットからの第２出射光を前記液晶表示パネルに導くプリズムシートであって、前記第１照明ユニットからの第１出射光を前記液晶表示パネルの第３法線に対して傾いた第１観察方向に向けて出射し、前記第２照明ユニットからの第２出射光を前記第３法線に対して傾いた第１観察方向とは異なる第２観察方向に向けて出射するプリズムシートと、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１法線に対する前記第１入射面の第１テーパー角は、前記第１導光体の内部を伝播し前記第１入射面で反射した反射光が前記第１出射面から外部に出射されるように設定されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１出射面から出射される光の出射角をθｏｕｔとし、外部の屈折率をｎ１とし、前記第１導光体の屈折率をｎ２としたとき、前記第１テーパー角は、
θｏｕｔ＜ｓｉｎ−１（ｎ１／ｎ２）
を満たすように設定されたことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記プリズムは、前記第１光源側を向く第１斜面及び前記第２光源側を向く第２斜面を有し、
前記プリズムシートは、前記第１斜面から入射した前記第１照明ユニットからの第１出射光を前記第２斜面で反射し第１観察方向に向けて出射し、前記第２斜面から入射した前記第２照明ユニットからの第２出射光を前記第１斜面で反射し第２観察方向に向けて出射することを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記プリズムシートにおいて、前記第１斜面と前記第２斜面とが交差する交線が第１方向及び第２方向に交差する第３方向に沿って延出したことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
第１方向及び第１方向に直交する第２方向にマトリクス状に配置された画素を備え、第２方向に沿った第１端部及び前記第１端部の反対側に位置する第２端部を有する液晶表示パネルと、
第１入射面及び前記液晶表示パネルに対向する第１出射面を有する平板状の第１導光板と、前記第１入射面に対向し第１方向及び第２方向に交差する第３方向に垂直な方向に向けて光を出射する複数の第１光源と、を備え、複数の前記第１光源が前記第１端部の側において第２方向に沿って同一直線上に位置するように配置された第１照明ユニットと、
第２入射面及び前記第１導光板に対向する第２出射面を有する平板状の第２導光板と、前記第２入射面に対向し第３方向に垂直な方向に向けて光を出射する複数の第２光源と、を備え、複数の前記第２光源が前記第２端部の側において第２方向に沿って同一直線上に位置するように配置された第２照明ユニットと、
前記液晶表示パネルと前記第１照明ユニットとの間に位置し、前記第１照明ユニットと対向する側に第３方向に沿って延出したプリズムを備え、前記第１照明ユニットからの第１出射光及び前記第２照明ユニットからの第２出射光を前記液晶表示パネルに導くプリズムシートであって、前記第１照明ユニットからの第１出射光を前記液晶表示パネルの第３法線に対して傾いた第１観察方向に向けて出射し、前記第２照明ユニットからの第２出射光を前記第３法線に対して傾いた第１観察方向とは異なる第２観察方向に向けて出射するプリズムシートと、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１入射面は前記第１出射面の第１法線に対して窪んでおり、前記第２入射面は前記第２出射面の第２法線に対して窪んでいることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を生かして、パーソナルコンピュータなどのＯＡ機器やテレビなどの表示装置として各種分野で利用されている。近年では、液晶表示装置は、携帯電話などの携帯端末機器や、カーナビゲーション装置、アミューズメント機器などの表示装置としても利用されている。
【０００３】
このような液晶表示装置のうち、液晶表示パネルの背面側に照明ユニット（すなわちバックライト）を備えた構成においては、より明るく、より高い表示品位が求められている。このような液晶表示装置に搭載される照明ユニットとして、近年では、少なくとも２方向に光を照射可能な指向性を有する照明ユニットが提案されている。このような指向性を有する照明ユニットと液晶パネルとを組み合わせて、メガネを使用することなく立体画像を表示する立体表示装置や、観察方向毎に異なる映像を観察できる表示装置などが開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−６６５４７号公報
【特許文献２】特開２００７−３３６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本実施形態の目的は、高画質な３Ｄ表示が可能な液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態によれば、
第１方向及び第１方向に直交する第２方向にマトリクス状に配置された画素を備え、第２方向に沿った第１端部及び前記第１端部の反対側に位置する第２端部を有する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに対向する第１出射面及び前記第１出射面の第１法線に対して窪んだ第１入射面を有する平板状の第１導光板と、前記第１入射面に対向する第１光源と、を備え、前記第１光源が前記第１端部の側に位置するように配置された第１照明ユニットと、前記第１導光板に対向する第２出射面及び前記第２出射面の第２法線に対して窪んだ第２入射面を有する平板状の第２導光板と、前記第２入射面に対向する第２光源と、を備え、前記第２光源が前記第２端部の側に位置するように配置された第２照明ユニットと、前記液晶表示パネルと前記第１照明ユニットとの間に位置し、前記第１照明ユニットと対向する側にプリズムを備え、前記第１照明ユニットからの第１出射光及び前記第２照明ユニットからの第２出射光を前記液晶表示パネルに導くプリズムシートであって、前記第１照明ユニットからの第１出射光を前記液晶表示パネルの第３法線に対して傾いた第１観察方向に向けて出射し、前記第２照明ユニットからの第２出射光を前記第３法線に対して傾いた第１観察方向とは異なる第２観察方向に向けて出射するプリズムシートと、を備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。
【０００７】
本実施形態によれば、
第１方向及び第１方向に直交する第２方向にマトリクス状に配置された画素を備え、第２方向に沿った第１端部及び前記第１端部の反対側に位置する第２端部を有する液晶表示パネルと、第１入射面及び前記液晶表示パネルに対向する第１出射面を有する平板状の第１導光板と、前記第１入射面に対向し第１方向及び第２方向に交差する第３方向に垂直な方向に向けて光を出射する複数の第１光源と、を備え、複数の前記第１光源が前記第１端部の側において第２方向に沿って同一直線上に位置するように配置された第１照明ユニットと、第２入射面及び前記第１導光板に対向する第２出射面を有する平板状の第２導光板と、前記第２入射面に対向し第３方向に垂直な方向に向けて光を出射する複数の第２光源と、を備え、複数の前記第２光源が前記第２端部の側において第２方向に沿って同一直線上に位置するように配置された第２照明ユニットと、前記液晶表示パネルと前記第１照明ユニットとの間に位置し、前記第１照明ユニットと対向する側に第３方向に沿って延出したプリズムを備え、前記第１照明ユニットからの第１出射光及び前記第２照明ユニットからの第２出射光を前記液晶表示パネルに導くプリズムシートであって、前記第１照明ユニットからの第１出射光を前記液晶表示パネルの第３法線に対して傾いた第１観察方向に向けて出射し、前記第２照明ユニットからの第２出射光を前記第３法線に対して傾いた第１観察方向とは異なる第２観察方向に向けて出射するプリズムシートと、を備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施形態における液晶表示装置の構成例を概略的に示す斜視図である。
【図２】図２は、本実施形態の液晶表示装置に適用可能な第１照明ユニット及び第２照明ユニットの構成例を説明するための図である。
【図３】図３は、本実施形態の適用可能な第１導光板及び第１光源の位置関係を説明するための概略平面図である。
【図４】図４は、図３に示した第１入射面に到達した光を外部に向けて出射するための条件の一例を説明するための図である。
【図５】図５は、本実施形態の液晶表示装置に適用可能な第１照明ユニット及び第２照明ユニットの他の構成例を説明するための図である。
【図６】図６は、図５に示した構成例におけるプリズムの交線とプリズムシートを通る光の進行方向とを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１０】
図１は、本実施形態における液晶表示装置１の構成例を概略的に示す斜視図である。
【００１１】
本実施形態で説明する液晶表示装置１は、３Ｄ画像を表示可能に構成されている。このような液晶表示装置１は、略矩形平板状の透過型の液晶表示パネルＬＰＮと、この液晶表示パネルＬＰＮを照明する第１照明ユニット１１及び第２照明ユニット１２と、液晶表示パネルＬＰＮと第１照明ユニット１１との間に位置するプリズムシート２０と、を備えている。
【００１２】
液晶表示パネルＬＰＮは、一対の基板間に液晶層を保持することによって構成されている。すなわち、液晶表示パネルＬＰＮは、略矩形平板状のアレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴと、これらのアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に封入された液晶層ＬＱと、を備えている。この液晶表示パネルＬＰＮは、画像を表示する略矩形状のアクティブエリア（表示エリア）ＡＣＴを備えている。このアクティブエリアＡＣＴは、第１方向Ｘ及び第１方向Ｘに直交する第２方向Ｙにマトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成されている。
【００１３】
このような液晶表示パネルＬＰＮは、例えば、第１方向Ｘに沿って長辺を有するとともに第２方向Ｙに沿って短辺を有する長方形状であり、第２方向Ｙに沿って延出した第１端部ＬＰ１及び第１端部ＬＰ１の反対側に位置する第２端部ＬＰ２を有している。つまり、これらの第１端部ＬＰ１及び第２端部ＬＰ２は、液晶表示パネルＬＰＮの一対の短辺にそれぞれ沿っている。
【００１４】
アクティブエリアＡＣＴにおいては、第１方向Ｘに沿って延出した複数のゲート配線Ｇ、第１方向Ｘに交差する第２方向Ｙに沿って延出した複数のソース配線Ｓ、各画素ＰＸに配置されゲート配線及びソース配線Ｓと電気的に接続されたスイッチング素子ＳＷ、各画素ＰＸのスイッチング素子ＳＷに接続された画素電極ＰＥ、複数の画素電極ＰＥに対して共通に配置されるコモン電極ＣＥなどを備えている。画素電極ＰＥ及びコモン電極ＣＥは、例えば、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの光透過性を有する導電材料によって形成されている。画素電極ＰＥとの間の電位差により液晶層ＬＱに電圧を印加するためのコモン電極ＣＥは、画素電極ＰＥとともにアレイ基板ＡＲに備えられても良いし、画素電極ＰＥとは別に対向基板ＣＴに備えられても良い。
【００１５】
なお、液晶表示パネルＬＰＮにおいて、アレイ基板ＡＲの外面には偏光板を含む光学素子が設けられ、同様に、対向基板ＣＴの外面にも偏光板を含む光学素子が設けられているが、図示を省略する。
【００１６】
詳細に図示していないが、第１照明ユニット１１は、第１導光板ＬＧ１と、第１光源ＬＳ１と、を備えており、第２照明ユニット１２は、第２導光板ＬＧ２と、第２光源ＬＳ２と、を備えている。このような第１照明ユニット１１は、第１光源ＬＳ１が第１端部ＬＰ１の側に位置するように配置されている。また、第２照明ユニット１２は、第２光源ＬＳ２が第２端部ＬＰ２の側に位置するように配置されている。
【００１７】
第１導光板ＬＧ１は、略均一な厚さを有する平板状であり、液晶表示パネルＬＰＮの背面側つまりアレイ基板ＡＲ側に配置されている。この第１導光板ＬＧ１は、液晶表示パネルＬＰＮと同様に、第１方向Ｘに沿って長辺を有するとともに第２方向Ｙに沿って短辺を有する長方形状であり、第１入射面ＩＮ１及び第１出射面ＯＵＴ１を有している。第１入射面ＩＮ１は、第１導光板ＬＧ１の一つの短辺に沿って形成され、第１端部ＬＰ１の側に位置している。第１出射面ＯＵＴ１は、Ｘ−Ｙ平面と略平行な平面であり、第１方向Ｘに沿った長さが第２方向Ｙに沿った長さよりも長い長方形状である。このような第１出射面ＯＵＴ１は、液晶表示パネルＬＰＮと対向している。
【００１８】
第２導光板ＬＧ２は、略均一な厚さを有する平板状であり、第１導光板ＬＧ１の背面側に配置され、第１導光板ＬＧ１に積層されている。この第２導光板ＬＧ２は、液晶表示パネルＬＰＮと同様に、第１方向Ｘに沿って長辺を有するとともに第２方向Ｙに沿って短辺を有する長方形状であり、第２入射面ＩＮ２及び第２出射面ＯＵＴ２を有している。第２入射面ＩＮ２は、第２導光板ＬＧ２の一つの短辺に沿って形成され、第２端部ＬＰ２の側に位置している。第２出射面ＯＵＴ２は、Ｘ−Ｙ平面と略平行な平面であり、第１方向Ｘに沿った長さが第２方向Ｙに沿った長さよりも長い長方形状である。このような第２出射面ＯＵＴ２は、第１導光板ＬＧ１と対向している。
【００１９】
第１光源ＬＳ１は、第１導光板ＬＧ１の短辺に沿って配置され、第１入射面ＩＮ１と対向している。第２光源ＬＳ２は、第２導光板ＬＧ２の短辺に沿って配置され、第２入射面ＩＮ２と対向している。このような第１光源ＬＳ１及び第２光源ＬＳ２は、第２方向Ｙに沿って並んだ複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）であっても良いし、第２方向Ｙに沿って延出した冷陰極管（ＣＣＦＬ）であっても良い。なお、このような第１光源ＬＳ１及び第２光源ＬＳ２は、図示しないリフレクタによって囲まれていることが望ましい。
【００２０】
プリズムシート２０は、液晶表示パネルＬＰＮと第１照明ユニット１１との間に配置され、第１照明ユニット１１からの第１出射光及び第２照明ユニット１２からの第２出射光を液晶表示パネルＬＰＮに導く。このプリズムシート２０は、第１照明ユニット１１と対向する側に複数のプリズム２１を備えている。これらのプリズム２１は、第１方向Ｘに並んでいる。各プリズム２１は、第１光源ＬＳ１の側を向く第１斜面２１Ａと、第２光源ＬＳ２の側を向く第２斜面２１Ｂと、を有し、これらの第１斜面２１Ａと第２斜面２１Ｂとが交差する交線２１Ｃは、第１導光板ＬＧ１の第１出射面ＯＵＴ１と対向する側に形成されている。また、図示した例では、プリズムシート２０は、液晶表示パネルＬＰＮと対向する側に複数のシリンドリカルレンズ２２を備えている。これらのシリンドリカルレンズ２２は、第１方向に並んでいる。但し、シリンドリカルレンズを備えていないプリズムシート２０を適用しても良い。
【００２１】
なお、図示しないが、第１導光板ＬＧ１と第２導光板ＬＧ２との間や、第１導光板ＬＧ１とプリズムシート２０との間などには、種々の光学フィルムが配置されても良い。
【００２２】
上記の液晶表示装置１において、制御部３は、液晶表示パネルＬＰＮ、第１照明ユニット１１、及び、第２照明ユニット１２を制御する。より具体的には、３Ｄ表示を行う際に、制御部３は、液晶表示パネルＬＰＮに対して、左目用映像信号及び右目用映像信号を交互に出力する。また、制御部３は、必要に応じて、第１照明ユニット１１の第１光源ＬＳ１の消灯及び点灯を制御したり、第２照明ユニット１２の第２光源ＬＳ２の消灯及び点灯を制御したりする。
【００２３】
図２は、本実施形態の液晶表示装置１に適用可能な第１照明ユニット１１及び第２照明ユニット１２の構成例を説明するための図である。
【００２４】
第１導光板ＬＧ１において、第１入射面ＩＮ１は、図中の右側に位置しており、第１出射面ＯＵＴ１の第１法線Ｎ１に対して窪んでいる。つまり、第１導光板ＬＧ１の第２方向Ｙに沿って形成された一方の端部には、切欠が形成されている。図示した例では、第１入射面ＩＮ１は、Ｘ−Ｚ断面においてＶ字形の断面形状を有しているが、第２照明ユニット１２の側から液晶表示パネルＬＰＮの側に向かうにしたがって、第１方向Ｘに沿った幅が拡大するようなテーパー形状であっても良い。なお、第１法線Ｎ１は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに直交する第３方向Ｚに平行である。第１光源ＬＳ１は、液晶表示パネルＬＰＮの第１端部ＬＰ１の側において、上記のような形状の第１入射面ＩＮ１に対向している。
【００２５】
第１照明ユニット１１では、第１光源ＬＳ１が点灯した際に、第１光源ＬＳ１から出射された出射光は、第１入射面ＩＮ１から第１導光板ＬＧ１の内部に入射し、第１導光板ＬＧ１の内部を伝播した後、第１出射面ＯＵＴ１から液晶表示パネルＬＰＮに向けて出射される。
【００２６】
第２導光板ＬＧ２において、第２入射面ＩＮ２は、第１入射面ＩＮ１とは反対側、つまり、図中の左側に位置しており、第２出射面ＯＵＴ２の第２法線Ｎ２に対して窪んでいる。つまり、第２導光板ＬＧ２の第２方向Ｙに沿って形成された他方の端部には、切欠が形成されている。図示した例では、第２入射面ＩＮ２は、Ｘ−Ｚ断面においてＶ字形の断面形状を有しているが、第１照明ユニット１１の側に向かうにしたがって、第１方向Ｘに沿った幅が拡大するようなテーパー形状であっても良い。なお、第２法線Ｎ２は、第３方向Ｚに平行である。第２光源ＬＳ２は、液晶表示パネルＬＰＮの第２端部ＬＰ２の側において、上記のような形状の第２入射面ＩＮ２に対向している。
【００２７】
第２照明ユニット１２では、第２光源ＬＳ２が点灯した際に、第２光源ＬＳ２から出射された出射光は、第２入射面ＩＮ２から第２導光板ＬＧ２の内部に入射し、第２導光板ＬＧ２の内部を伝播した後、第２出射面ＯＵＴ２から出射される。第２出射面ＯＵＴ２からの出射光は、さらに、第１導光板ＬＧ１の内部に入射し、その後、第１出射面ＯＵＴ１から液晶表示パネルＬＰＮに向けて出射される。
【００２８】
プリズムシート２０は、第１照明ユニット１１からの出射光を液晶表示パネルＬＰＮの第３法線Ｎ３に対して傾いた第１観察方向（例えば、図示した右側の目に向かう方向）に向けて出射し、第２照明ユニット１２からの出射光を第３法線Ｎ３に対して傾いた第１観察方向とは異なる第２観察方向（例えば、図示した左側の目に向かう方向）に向けて出射する。なお、第３法線Ｎ３は、第３方向Ｚに平行である。
【００２９】
より具体的には、プリズムシート２０は、第１光源ＬＳ１の側を向く第１斜面２１Ａから入射した第１照明ユニット１１からの出射光を第２斜面２１Ｂで内部反射し、シリンドリカルレンズ２２を通して、第１観察方向に向けて出射する。一方で、このプリズムシート２０は、第２光源ＬＳ２の側を向く第２斜面２１Ｂから入射した第２照明ユニット１２からの出射光を第１斜面２１Ａで内部反射し、シリンドリカルレンズ２２を通して、第２観察方向に向けて出射する。
【００３０】
本実施形態の液晶表示装置において、上記構成の第１照明ユニット１１及び第２照明ユニット１２と、液晶表示パネルＬＰＮとを組み合わせて３Ｄ画像を表示する際には、例えば、以下のように動作する。
【００３１】
制御部３は、液晶表示パネルＬＰＮに対して左目用映像信号及び右目用映像信号を交互に出力する一方で、第１照明ユニット１１の第１光源ＬＳ１の点灯・消灯の切替、及び、第２照明ユニット１２の第２光源ＬＳ２の点灯・消灯の切替を同期して行う。すなわち、制御部３は、液晶表示パネルＬＰＮに右目用映像信号を出力するのに伴い第１光源ＬＳ１を点灯（ＯＮ）し且つ第２光源ＬＳ２を消灯（ＯＦＦ）する。これにより、第１光源ＬＳ１からの出射光は、正規光として図中の右側の目に導かれる。また、制御部３は、液晶表示パネルＬＰＮに左目用映像信号を出力するのに伴い第２光源ＬＳ２を点灯（ＯＮ）し且つ第１光源ＬＳ１を消灯（ＯＦＦ）する。これにより、第２光源ＬＳ２からの出射光は、正規光として図中の左側の目に導かれる。
【００３２】
このとき、液晶表示パネルＬＰＮに右目用映像信号が出力されているタイミングで、第１光源ＬＳ１からの出射光がプリズム２１の第２斜面２１Ｂから入射し第１斜面２１Ａで内部反射したときには第１光源ＬＳ１からの出射光は左側の目に導かれてしまう。同様に、液晶表示パネルＬＰＮに左目用映像信号が出力されているタイミングで、第２光源ＬＳ２からの出射光がプリズム２１の第１斜面２１Ａから入射し第２斜面２１Ｂで内部反射したときには第２光源ＬＳ２からの出射光は右側の目に導かれてしまう。
【００３３】
つまり、右目用映像信号に基づいて液晶表示パネルＬＰＮに表示されている右目用映像が右目のみならず左目に入り込んでしまったり、左目用映像信号に基づいて液晶表示パネルＬＰＮに表示されている左目用映像が左目のみならず右目に入り込んでしまったりすることで、いわゆる３Ｄクロストークといった表示の不具合を生じるおそれがある。
【００３４】
このような不具合は、第１導光板ＬＧ１の第１入射面ＩＮ１あるいは第２導光板ＬＧ２の第２入射面ＩＮ２で内部反射された反射光に起因している。例えば、本来は、第２光源ＬＳ２からの出射光は概ね第２光源ＬＳ２と向かい合うプリズム２１の第２斜面２１Ｂから入射するが、第１入射面ＩＮ１で内部反射された反射光がプリズム２１の第１斜面２１Ａから入射し第２斜面２１Ｂで内部反射されたことによって、上記の不具合が生じる。
【００３５】
このため、本実施形態では、第１導光板ＬＧ１は窪んだ形状の第１入射面ＩＮ１を有するとともに第２導光板ＬＧ２は窪んだ形状の第２入射面ＩＮ２を有するように構成されているため、第１入射面ＩＮ１あるいは第２入射面ＩＮ２に到達した光を外部に向けて出射することが可能となる。
【００３６】
すなわち、本実施形態によれば、第１光源ＬＳ１からの出射光を第１斜面２１Ａから入射させる一方で第１光源ＬＳ１からの出射光の第２斜面２１Ｂからの入射を抑制することが可能となるとともに、第２光源ＬＳ２からの出射光を第２斜面２１Ｂから入射させる一方で第２光源ＬＳ２からの出射光の第１斜面２１Ａからの入射を抑制することが可能となる。したがって、３Ｄクロストークといった表示の不具合の発生を抑制することができ、高画質な３Ｄ表示が可能となる。
【００３７】
以下に、本実施形態の構成例をより具体的に説明する。
【００３８】
図３は、本実施形態の適用可能な第１導光板ＬＧ１及び第１光源ＬＳ１の位置関係を説明するための概略平面図である。
【００３９】
すなわち、第１導光板ＬＧ１は、第１方向Ｘに沿って長辺を有するとともに第２方向Ｙに沿って短辺を有する長方形状である。第１入射面ＩＮ１は、第１導光板ＬＧ１の一方の短辺に沿って形成されている。第１光源ＬＳ１は、例えば、発光ダイオードによって構成されている。複数の第１光源ＬＳ１は、第１入射面ＩＮ１と平行な第２方向Ｙに沿って同一直線上に位置するように、且つ、等間隔で配置されている。ここに示した例では、第１光源ＬＳ１のそれぞれは、第２方向Ｙに垂直な方向（つまり、第１方向Ｘ）に向けて光を出射するように配置されている。
【００４０】
図４は、第１入射面ＩＮ１に到達した光を外部に向けて出射するための条件の一例を説明するための図である。
【００４１】
本実施形態においては、第１導光板ＬＧ１における第１入射面ＩＮ１の窪みの度合いを表す指標として、第１法線Ｎ１に対する第１入射面ＩＮ１の傾きを第１テーパー角θ１として定義する。なお、図示しないが、第２導光板ＬＧ２における第２入射面ＩＮ２の窪みの度合いも同様にして、第２法線Ｎ２に対する第２入射面ＩＮ２の傾きを第２テーパー角θ２として定義される。
【００４２】
第１導光板ＬＧ１において、第１テーパー角θ１は、第１光源ＬＳ１が位置する側とは逆側（つまり、図中の左側）から第１導光体ＬＧ１の内部を伝播し第１入射面ＩＮ１に向かう光が第１入射面ＩＮ１で内部反射したときに、その反射光が第１出射面ＯＵＴ１から外部に出射されるように設定されている。つまり、第１導光板ＬＧ１は、第１入射面ＩＮ１で内部反射した反射光が再び図中の左側に向かって第１導光板ＬＧ１の内部を伝播しないように構成されている。
【００４３】
第１入射面ＩＮ１での反射光が第１出射面ＯＵＴ１から外部に出射されるための条件としては、第１出射面ＯＵＴ１において全反射条件を満たさないようにすれば良い。つまり、第１出射面ＩＮ１から出射される光の出射角をθｏｕｔとし、外部の屈折率をｎ１とし、第１導光体ＬＧ１の屈折率をｎ２としたとき、第１テーパー角θ１は、
θｏｕｔ＜ｓｉｎ−１（ｎ１／ｎ２）
を満たすように設定されている。
【００４４】
このため、第１導光板ＬＧ１では、第１入射面ＩＮ１の近傍に位置する第１出射面ＯＵＴ１において、第１入射面ＩＮ１で反射された反射光のうちの全反射条件を満たさない光が外部に出射される。このような出射光は、プリズムシート２１の第１光源ＬＳ１の側の端部に位置するプリズム２１の第１斜面２１Ａから入射し、第２斜面２１Ｂで内部反射した後に液晶表示パネルＬＰＮの第１端部ＬＰ１側に向けて出射されるため、ほとんど表示に影響を及ぼすことがない。
【００４５】
ここでは、第１導光板ＬＧ１を図示して説明したが、第２導光板ＬＧ２についても同様に構成されており、第２テーパー角θ２は、第１テーパー角θ１と略同等である。このような構成により、３Ｄクロストークの発生を抑制することが可能となる。
【００４６】
次に、本実施形態の他の構成例について説明する。
【００４７】
図５は、本実施形態の液晶表示装置１に適用可能な第１照明ユニット１１及び第２照明ユニット１２の他の構成例を説明するための図である。
【００４８】
ここに示した構成例においては、第１導光板ＬＧ１の第１入射面ＩＮ１は第１出射面ＯＵＴ１に略直交する平坦面であり、また、第２導光板ＬＧ２の第２入射面ＩＮ２は第２出射面ＯＵＴ２に略直交する平坦面である。プリズムシート２０においては、プリズム２１は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの双方に交差する第３方向に沿って延出している。つまり、プリズム２１を構成する第１斜面２１Ａと第２斜面２１Ｂとが交差する交線２１Ｃは、第３方向に沿って延出している。
【００４９】
図６は、図５に示した構成例におけるプリズム２１の交線２１Ｃとプリズムシート２０を通る光の進行方向とを説明するための図である。
【００５０】
すなわち、第１光源ＬＳ１と向かい合う側に位置する第１入射面ＩＮ１、及び、第２光源ＬＳ２と向かい合う側に位置する第２入射面ＩＮ２は、ともに第２方向Ｙに沿って形成されている。一方、交線２１Ｃは、第３方向Ｄ３に沿って形成されている。つまり、プリズム２１は、第１入射面ＩＮ１及び第２入射面ＩＮ２とは異なる方向に延出している。交線２１Ｃと第１入射面ＩＮ１及び第２入射面ＩＮ２とのなす角度（あるいは、第２方向Ｙと第３方向Ｄ３とのなす角度）θ３は、例えば、５°〜１５°程度に設定される。
【００５１】
このような配置のプリズムシート２０は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に配置された画素ＰＸを備えた液晶表示パネルＬＰＮとの間でのモアレの発生を抑制することが可能となる。
【００５２】
複数の第１光源ＬＳ１は、第２方向Ｙに沿って同一直線上に位置し、いずれも第１入射面ＩＮ１に対して傾き、第３方向Ｄ３に垂直な方向に向けて光を出射するように配置されている。また、複数の第２光源ＬＳ２は、第２方向Ｙに沿って同一直線上に位置し、いずれも第２入射面ＩＮ２に対して傾き、第３方向Ｄ３に垂直な方向に向けて光を出射するように配置されている。
【００５３】
このような構成例によれば、例えば、第２光源ＬＳ２からの出射光は、第２入射面ＩＮ２から入射した後に第２導光板ＬＧ２の内部を伝播されて第２出射面ＯＵＴ２から出射された後に、第１導光板ＬＧ１に入射し、第１導光板ＬＧ１の内部を伝播されて第１出射面ＯＵＴ１から出射される。第１導光板ＬＧ１の内部を伝播した光の一部は、第１入射面ＩＮ１で内部反射されるが、図６に示したように、第１入射面ＩＮ２での反射光は、交線２１Ｃとは直交しない方向に反射される。光線２１Ｃと直交する方向以外に進行する光は、プリズムシート２０の特性上、正規光として液晶表示パネルＬＰＮに向かって進むことができない。このため、第２光源ＬＳ２からの出射光のうち、第１入射面ＩＮ１での反射光は、ほとんど表示に影響を及ぼすことがない。同様に、第１光源ＬＳ１からの出射光のうち、第２入射面ＩＮ２での反射光は、ほとんど表示影響を及ぼすことがない。したがって、３Ｄクロストークの発生を抑制することが可能となる。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態によれば、高画質な３Ｄ表示が可能な液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００５５】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００５６】
例えば、第１導光板ＬＧ１の第１入射面ＩＮ１及び第２導光板ＬＧ２の第２入射面ＩＮ２は、それぞれ第１導光板ＬＧ１、第２導光板ＬＧ２の長辺に沿って形成されても良く、同様に第１光源ＬＳ１は第１導光板ＬＧ１の長辺に沿って配置されても良いし、第２光源ＬＳ２は第２導光板ＬＧ２の長辺に沿って配置されても良い。
【００５７】
また、図２乃至図４を参照して説明した構成例と、図５及び図６を参照して説明した構成例とを組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１…液晶表示装置
ＬＰＮ…液晶表示パネル  ＡＲ…アレイ基板  ＣＴ…対向基板  ＬＱ…液晶層
１１…第１照明ユニット  ＬＳ１…第１光源  ＬＧ１…第１導光板
１２…第２照明ユニット  ＬＳ２…第２光源  ＬＧ２…第２導光板
２０…プリズムシート  ２１…プリズム  ２２…シリンドリカルレンズ
３…制御部
【図１】
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【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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