JP2002277864A - Display device and illuminating device - Google Patents

Display device and illuminating device

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JP2002277864A
JP2002277864A JP2001079773A JP2001079773A JP2002277864A JP 2002277864 A JP2002277864 A JP 2002277864A JP 2001079773 A JP2001079773 A JP 2001079773A JP 2001079773 A JP2001079773 A JP 2001079773A JP 2002277864 A JP2002277864 A JP 2002277864A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device which displays image of high quality with less luminance change in a range of wide visual angle. SOLUTION: A display device 100 is provided with an illuminating unit 110, which emits light having luminance unevenness according to an exit angle, a display element 130 which modulates light from the illuminating unit, a first light diffusing means 120 arranged between the illuminating unit and the display element, and a second light diffusing means 140 arranged on the side opposite to the first light diffusing means of the display element. The first light diffusing means 120 diffuses light, so that light luminance unevenness on a first face S1 perpendicular to the light exit face of the illuminating unit is reduced to a greater extent than that on the other faces, and the second light diffusing means 140 diffuses light so that light luminance unevenness on a second face S2, which is perpendicular to the light exit face of the illuminating unit and crosses the first face is reduced to a greater extent than that on the other faces.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、視角特性が良好な
表示装置、およびそれに用いられる照明装置に関し、特
に、出射角に応じて輝度に偏りを有する光を出射する照
明装置と光拡散手段とを利用して広視野角化を実現した
液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device having good viewing angle characteristics and an illuminating device used for the same, and more particularly, to an illuminating device that emits light having a bias in luminance according to an outgoing angle, a light diffusing unit, The present invention relates to a liquid crystal display device that realizes a wide viewing angle by utilizing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電
力という特徴を有しているため、OA用機器、車載用テ
レビ、ビデオカメラ用モニタ等において広く使用されて
いる。液晶表示装置は、CRT、PDP(プラズマディ
スプレイパネル)、あるいはEL(エレクトロルミネッ
センス)というような表示装置とは異なり、表示素子自
体は発光しない。このため、透過型の液晶表示装置で
は、液晶表示素子の背面にバックライトと呼ばれる面状
の照明装置が設けられており、バックライトからの照明
光の透過光量を液晶表示素子が画素ごとに制御すること
によって画像の表示が行なわれる。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices are widely used in OA equipment, in-vehicle televisions, video camera monitors, etc. because of their characteristics of being lightweight, thin, and low power consumption. In a liquid crystal display device, unlike a display device such as a CRT, a PDP (plasma display panel), or an EL (electroluminescence), the display element itself does not emit light. For this reason, in a transmissive liquid crystal display device, a planar illumination device called a backlight is provided on the back of the liquid crystal display device, and the liquid crystal display device controls the amount of transmitted illumination light from the backlight for each pixel. By doing so, an image is displayed.

【0003】液晶表示装置(以下、LCDと呼ぶ)とし
ては、ツイステッドネマティック(TN)型およびスー
パーツイステッドネマティック(STN)型の液晶表示
素子を用いるものが知られている。これらの液晶表示素
子は、一対の基板間で液晶分子をツイスト(捩れ)配向
させた液晶層と、これを挟んで液晶層の後方と前方に配
置された一対の偏光板とによって構成されている。バッ
クライトからの照明光のうち後方の偏光板を透過して液
晶層に入射した光(偏光)は、液晶分子の配向状態に応
じて偏光方向が回転する。また、前方の偏光板は、所定
の偏光方向を有する光のみを選択的に透過させるように
機能する。従って、液晶分子の配向状態を制御すれば、
前方の偏光板を透過する光量を制御することができる。
As a liquid crystal display device (hereinafter, referred to as an LCD), a device using a twisted nematic (TN) type and a super twisted nematic (STN) type liquid crystal display element is known. These liquid crystal display elements include a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twisted (twisted) between a pair of substrates, and a pair of polarizing plates disposed behind and in front of the liquid crystal layer with the liquid crystal layer interposed therebetween. . Of the illumination light from the backlight, the light (polarized light) transmitted through the rear polarizer and incident on the liquid crystal layer rotates in the polarization direction according to the alignment state of the liquid crystal molecules. The front polarizing plate functions to selectively transmit only light having a predetermined polarization direction. Therefore, if the alignment state of the liquid crystal molecules is controlled,
The amount of light transmitted through the front polarizing plate can be controlled.

【0004】しかし、TN型、STN型の液晶表示素子
を用いるLCDは、画像を見る角度(視角)によって画
質が大きく変化し、例えば、コントラストが大きく変化
したり、中間調の輝度や色調が変化して正常な画像が得
られなくなってしまうという問題を有していた。
However, in the LCD using the TN type or STN type liquid crystal display element, the image quality greatly changes depending on the angle at which the image is viewed (viewing angle). For example, the contrast greatly changes, and the brightness and color tone of the halftone change. Therefore, a normal image cannot be obtained.

【0005】このような画質の視角依存性は、画像を見
る方向(方位)に応じて異なる。例えば、図21に示す
ように中間調の表示を行なうとき、液晶層中央部の液晶
分子LC1が基板面に対して傾いた状態(液晶分子LC
2)となった場合において、液晶分子の回転動作(また
は立ち上がり動作)が生じる面S4内において基板に対
して所定の斜め方向から入射された偏光Cは、S4の面
内で液晶分子(液晶層)を通過するために、液晶分子が
有する複屈折性の角度依存性の影響を強く受けることに
なる。このため、視角に応じた光量の変化が大きくな
る。
[0005] The viewing angle dependence of the image quality differs depending on the direction (azimuth) in which the image is viewed. For example, when a halftone display is performed as shown in FIG. 21, the liquid crystal molecules LC1 at the center of the liquid crystal layer are tilted with respect to the substrate surface (the liquid crystal molecules LC1).
In the case of (2), the polarized light C incident on the substrate from a predetermined oblique direction on the surface S4 where the rotation operation (or the rising operation) of the liquid crystal molecules occurs occurs within the plane of S4. ) Is strongly influenced by the angle dependence of the birefringence of the liquid crystal molecules. For this reason, the change in the amount of light according to the viewing angle increases.

【0006】一方、正面方向の偏光A、および面S4に
垂直な面S3内において斜め方向から入射される偏光B
は、常に、液晶分子の長軸を横切るように液晶層を通過
するため、液晶分子が有する複屈折性の角度依存性の影
響を弱く受けることになる。このため、視角に応じた光
量の変化が小さくなる。
On the other hand, polarized light A in the front direction and polarized light B incident obliquely in a plane S3 perpendicular to the plane S4.
Always passes through the liquid crystal layer so as to cross the long axis of the liquid crystal molecules, and thus is weakly affected by the angle dependence of the birefringence of the liquid crystal molecules. For this reason, a change in the amount of light according to the viewing angle is reduced.

【0007】したがって、観察者が偏光AおよびBを観
察する場合には、液晶分子の配向状態に対応した中間調
の表示を安定して観察することができるのに対し、偏光
Cを観察する場合、偏光AおよびBを観察したときと同
じような中間調の表示が行なわれず、明表示と暗表示と
の反転が生じやすいという問題があった。
Therefore, when the observer observes the polarized lights A and B, the observer can stably observe the halftone display corresponding to the alignment state of the liquid crystal molecules. In addition, there is a problem that the display of the half tone similar to that when the polarized lights A and B are observed is not performed, and the inversion between the bright display and the dark display easily occurs.

【0008】これに対して、上述のような視角依存性を
低減して広視野角化を実現するために、照明装置から出
射された照明光の指向性(平行性)を高めるとともに、
液晶表示素子の前方に光拡散手段が配置されたLCD
(例えば、特開平7−239467号公報に記載)が知
られている。このようなLCDでは、液晶表示素子に入
射される入射角の大きい照明光の輝度を低減することに
よって得られた所望のコントラスト、中間調、色調を有
する画像を光拡散手段を用いて拡散することによって広
視野角化を実現している。
On the other hand, in order to reduce the viewing angle dependency as described above and achieve a wide viewing angle, the directivity (parallelism) of the illumination light emitted from the illumination device is increased,
LCD with light diffusion means arranged in front of liquid crystal display element
(For example, described in JP-A-7-239467). In such an LCD, an image having a desired contrast, halftone, and color obtained by reducing the luminance of illumination light having a large incident angle incident on the liquid crystal display element is diffused using light diffusion means. This achieves a wide viewing angle.

【0009】以下、図13を参照しながら、特開平7−
239467号公報に記載の従来の画像表示装置を説明
する。図13に示すように、従来の画像表示装置400
は、面光源411およびプリズムフィルム414を備え
た照明装置410と、液晶表示素子430と、ウェーブ
レンズフィルム440とを備える。
Hereinafter, with reference to FIG.
A conventional image display device described in JP-A-239467 will be described. As shown in FIG. 13, a conventional image display device 400
Includes a lighting device 410 having a surface light source 411 and a prism film 414, a liquid crystal display element 430, and a wave lens film 440.

【0010】画像表示装置400において、プリズムフ
ィルム414は、プリズムが形成された面が面光源41
1と対向しない側に配置され、光を屈折、反射すること
によって、光出射面においてプリズムの稜線414aが
延びる方向yと直交する方向xで規定される方向におい
て、高指向性の出射角特性を発現させる。すなわち照明
装置410は、光出射面に対して垂直に交わる面のう
ち、方向xに平行な面において、図において矢印Uで示
すように平行性が向上した照明光を出射する。
In the image display device 400, the prism film 414 has a surface on which the prism is formed,
1 is arranged on the side not opposed to 1 and refracts and reflects light, so that the emission angle characteristic of high directivity can be obtained in a direction defined by a direction x orthogonal to the direction y in which the ridgeline 414a of the prism extends on the light emission surface. To be expressed. That is, the illumination device 410 emits illumination light having improved parallelism as shown by an arrow U in the drawing on a surface parallel to the direction x among surfaces perpendicular to the light emission surface.

【0011】なお、本明細書では、上述のような照明装
置の光出射面に対して垂直に交わる面を「垂直面」と言
う。例えば図22に示すように、光出射面Sxy(xy平
面)から方位角φおよび出射角θを有する光LTが出射
される場合、この光LTを、「方向Dφに平行な垂直面
(または方向Dφに広がる垂直面)」において出射され
た光と呼ぶ。また、方向Dφは、面Sxy内における方位
角φによって規定される方向であるため、方位Dφと言
う場合がある。なお、「光出射面」とは、プリズム等が
設けられることで凹凸を有している面であっても、光を
出射する面の全体を平面として見なすことで形成される
仮想的な面を意味する。
In the present specification, a plane perpendicular to the light exit plane of the illumination device as described above is referred to as a “vertical plane”. For example, as shown in FIG. 22, when the light LT having the azimuth angle φ and the emission angle θ is emitted from the light emission surface S xy (xy plane), the light LT is referred to as “a vertical plane parallel to the direction Dφ (or (A vertical plane extending in the direction Dφ) ”. The direction D Ø are the direction defined by the azimuth angle φ in the plane S xy, sometimes referred to as orientation D Ø. The “light emitting surface” refers to a virtual surface formed by regarding the entire surface from which light is emitted as a plane, even if the surface has irregularities due to the provision of a prism or the like. means.

【0012】液晶表示素子430は、照明装置410か
ら照射された光の透過率を画素毎に制御することによっ
て画像を表示するが、平行性が向上された光が入射され
るため、所望のコントラスト、中間調、色調を有する画
像を表示することができる。ただし、液晶表示素子43
0から出射される表示光は、プリズムフィルム414に
形成されたプリズムの稜線414aに直交する方向xに
平行な垂直面において高指向性の出射角特性を有してい
る。これに対し、ウェーブレンズフィルム440が設け
られており、プリズムの稜線414aの延びる方向とウ
ェーブレンズの稜線の延びる方向440aとが略一致す
るように配置されている。ウェーブレンズフィルム44
0は、ウェーブレンズの稜線440aと直交する方向x
に平行な垂直面において光を拡散させる作用を有してい
るため、液晶表示素子430を通過した表示光を、その
出射角特性が低減されるように拡散する。このようにし
て表示装置400は、所望の表示品位を有する画像を広
い視角範囲で表示するようにしている。
The liquid crystal display element 430 displays an image by controlling the transmittance of the light emitted from the illumination device 410 for each pixel. However, since light with improved parallelism is incident, a desired contrast is obtained. , An image having a halftone and a color tone can be displayed. However, the liquid crystal display element 43
The display light emitted from 0 has high directivity emission angle characteristics on a vertical plane parallel to a direction x orthogonal to the ridge line 414a of the prism formed on the prism film 414. On the other hand, a wave lens film 440 is provided, and the direction in which the ridge line 414a of the prism extends and the direction 440a in which the ridge line of the wave lens extends substantially coincide with each other. Wave lens film 44
0 is a direction x orthogonal to the ridge line 440a of the wave lens.
Since it has the function of diffusing light in a vertical plane parallel to, the display light that has passed through the liquid crystal display element 430 is diffused so that its emission angle characteristics are reduced. Thus, the display device 400 displays an image having a desired display quality in a wide viewing angle range.

【0013】また、特開平8−304631号公報に記
載の画像表示装置500は、図14に示すように、光源
511、光反射シート512、導光体513、およびプ
リズムフィルム514からなる照明装置510と、液晶
表示素子530と、レンチキュラーレンズフィルム54
0とによって構成される。
As shown in FIG. 14, an image display device 500 described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-304631 has a lighting device 510 comprising a light source 511, a light reflection sheet 512, a light guide 513, and a prism film 514. , Liquid crystal display element 530, lenticular lens film 54
0.

【0014】上記画像表示装置500では、プリズムフ
ィルム514はプリズム形成面が導光体513と対向す
るように配置され、プリズムでの光の屈折または反射に
よって、プリズムの稜線と直交する方向に広がる垂直面
において平行性が向上した高指向性の出射角特性を有す
る光が液晶表示素子530に照射される。液晶表示素子
530を透過した光はレンチキュラーレンズフィルム5
40によってレンチキュラーレンズの稜線と直交する方
向の垂直面において拡散される。このように画像表示装
置500も、プリズムの稜線の方向とレンチキュラーレ
ンズの稜線の方向とを略一致させることによって、所望
の表示品位を有する画像を広い視角範囲で表示するよう
にしている。
In the image display device 500, the prism film 514 is disposed so that the prism-forming surface faces the light guide 513, and the prism film 514 extends perpendicularly to the ridge line of the prism by refraction or reflection of the light by the prism. The liquid crystal display element 530 is irradiated with light having high directivity and emission angle characteristics with improved parallelism on the surface. The light transmitted through the liquid crystal display element 530 is the lenticular lens film 5
Due to 40, the light is diffused in a vertical plane perpendicular to the ridge line of the lenticular lens. As described above, the image display device 500 also displays an image having a desired display quality in a wide viewing angle range by substantially matching the direction of the ridge of the prism with the direction of the ridge of the lenticular lens.

【0015】また、特開平2−118518号公報に
は、図15に示すように、光源611、球面鏡612、
レンズ614を有する照明装置610と、液晶表示素子
630、および光拡散手段640とによって構成される
画像表示装置600が記載されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-118518 discloses a light source 611, a spherical mirror 612,
An image display device 600 including a lighting device 610 having a lens 614, a liquid crystal display element 630, and a light diffusing unit 640 is described.

【0016】上記画像表示装置600では、光源611
からの光がレンズ614で屈折されることによって、液
晶表示素子630にはレンズ614の延びる方向yに垂
直な方向xに平行な垂直面において平行性の向上した光
が照射される。液晶表示素子630を通過した光は光拡
散手段640によって拡散される。この光拡散手段64
0は、例えば、ウェーブレンズフィルムなどによって構
成されており、上記方向xに平行な垂直面において光を
拡散させるように機能する。このようにして、画像表示
装置600では、所望の表示品位を有する画像を広い視
角範囲で表示するようにしている。なお、レンズ614
はフレネルレンズとすることも可能である。
In the image display device 600, the light source 611
Is refracted by the lens 614, so that the liquid crystal display element 630 is irradiated with light having improved parallelism on a vertical plane parallel to a direction x perpendicular to the direction y in which the lens 614 extends. Light that has passed through the liquid crystal display element 630 is diffused by the light diffusion means 640. This light diffusion means 64
Numeral 0 is composed of, for example, a wave lens film and functions to diffuse light on a vertical plane parallel to the direction x. Thus, the image display device 600 displays an image having a desired display quality in a wide viewing angle range. The lens 614
Can be a Fresnel lens.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の画像表示装置では、画像表示面内の特定の方位で、視
角が大きくなるにしたがって表示光の輝度が低下してし
まうという現象が発生していた。以下、その理由を説明
する。
However, in the above-mentioned conventional image display device, a phenomenon has occurred in which the brightness of the display light decreases as the viewing angle increases in a specific direction on the image display surface. . Hereinafter, the reason will be described.

【0018】図16は、上記特開平7−239467号
公報に記載の画像表示装置400(図13参照)の照明
装置410が備えるプリズムフィルム414を示す。上
述のように、プリズムフィルム414の光出射面に対し
て垂直で、かつ、プリズムの稜線と直交する方向に広が
る平面において、面光源411からの照明光は効率よ
く屈折、反射され、高指向性の出射角特性を有する光が
出射される。
FIG. 16 shows a prism film 414 provided in the illumination device 410 of the image display device 400 (see FIG. 13) described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-239467. As described above, the illumination light from the surface light source 411 is efficiently refracted and reflected on a plane that is perpendicular to the light exit surface of the prism film 414 and extends in a direction perpendicular to the ridge line of the prism, and has high directivity. Is emitted.

【0019】一方、プリズムフィルム414の光出射面
となす角度が小さい平面では、平面におけるより
も、面光源411からの照明光は反射され易く、プリズ
ムフィルム414を透過する光量が低下する。これは、
照明光に対するプリズムフィルム414の見かけの角度
が大きくなるため、プリズムフィルム414の光出射面
において入射角の大きい照明光は表面反射され易いから
である。なお、プリズムフィルム414と為す角度が平
面よりも小さく平面よりも大きい平面において
は、平面におけるよりも透過光量が少なく、平面に
おけるよりも透過光量が多くなる。
On the other hand, the illumination light from the surface light source 411 is more likely to be reflected on a plane formed at a small angle with the light exit surface of the prism film 414 than on the plane, and the amount of light transmitted through the prism film 414 is reduced. this is,
This is because the apparent angle of the prism film 414 with respect to the illumination light increases, and the illumination light having a large incident angle on the light exit surface of the prism film 414 is easily reflected on the surface. Note that, in a plane formed by an angle smaller than the plane with the prism film 414 and larger than the plane, the amount of transmitted light is smaller than in the plane, and the amount of transmitted light is larger than in the plane.

【0020】その結果、プリズムの稜線方向に広がる垂
直面(すなわち、プリズムフィルム414の光出射面に
対して垂直に交わる面のうち、プリズムの稜線方向yに
平行な面)においても、出射角が大きくなるにしたがっ
て出射光量が減少することになる。これにより、プリズ
ムの稜線方向に広がる垂直面においても出射光は出射角
に応じて輝度に偏りを有する。
As a result, even on a vertical surface extending in the direction of the ridge line of the prism (that is, a surface perpendicular to the light exit surface of the prism film 414 and parallel to the ridge line direction y of the prism), the emission angle is also large. As the size increases, the amount of emitted light decreases. As a result, even on a vertical surface extending in the ridge direction of the prism, the emitted light has a bias in luminance according to the emission angle.

【0021】具体的な例として、照明装置410にプリ
ズムフィルム412として住友スリーエム株式会社製の
“BEF(商品名)”を配置した場合の出射角特性を図
17(a)および(b)に示す。図17(a)および
(b)に示すように、照明光は、プリズムの稜線に直交
する方向に広がる垂直面でも平行な方向に広がる垂直面
でも高い指向性を有していることがわかる。すなわち、
これらの互いに直交する垂直面のいずれにおいても、プ
リズムフィルム414から出射される光の輝度は、出射
角に応じて偏りを有している。
As a specific example, FIGS. 17A and 17B show emission angle characteristics when "BEF (trade name)" manufactured by Sumitomo 3M Limited is arranged as the prism film 412 in the illumination device 410. FIG. . As shown in FIGS. 17A and 17B, it can be seen that the illuminating light has high directivity both on a vertical surface extending in a direction perpendicular to the ridge line of the prism and on a vertical surface extending in a direction parallel thereto. That is,
In any of these perpendicular surfaces orthogonal to each other, the brightness of the light emitted from the prism film 414 is biased according to the emission angle.

【0022】一方、ウェーブレンズフィルム440はウ
ェーブレンズの稜線がプリズムフィルム414のプリズ
ムの稜線と平行に配置され、稜線と直交する方向に広が
る垂直面において光を拡散するが、稜線方向に広がる垂
直面では実質的に光を拡散しない。したがって、液晶表
示素子430で変調されウェーブレンズフィルム440
を通過した画像は、所望のコントラスト、中間調、色調
を有し、ウエーブレンズの稜線と直交する方位において
は、視角に応じた表示光の輝度変化が少なく、観察者は
画像を良好に観察することができるが、稜線と平行な方
位においては、視角が大きくなるにしたがって表示光の
輝度が低下し、目視が困難となってしまう。
On the other hand, the wave lens film 440 is arranged such that the ridge of the wave lens is arranged in parallel with the ridge of the prism of the prism film 414, and diffuses light in a vertical plane extending in a direction perpendicular to the ridge, but diffuses the light in a vertical plane spreading in the ridge. Does not substantially diffuse light. Accordingly, the wave lens film 440 modulated by the liquid crystal display element 430 is used.
Has a desired contrast, halftone, and color tone, and in an azimuth perpendicular to the ridgeline of the wave lens, there is little change in the luminance of the display light according to the viewing angle, and the observer views the image well. However, in an azimuth parallel to the ridge line, as the viewing angle increases, the brightness of the display light decreases, and visual observation becomes difficult.

【0023】また、前記特開平7−239467号公報
には、液晶表示素子の前面(観察者側表面)において、
2枚のウェーブレンズフィルムをそれぞれのウェーブレ
ンズの稜線が直交するように配置した画像表示装置も開
示されている。この場合、液晶表示素子で表示された画
像は2枚のウェーブレンズフィルムによって、直交する
2つの垂直面において拡散されるので、いずれの方位か
らも一定の輝度で画像を観察することが可能である。し
かし、この構成では、周囲からの光が2枚のウェーブレ
ンズフィルムで反射、散乱されることによって、液晶表
示素子で表示される画像に悪影響を及ぼし、画像の表示
品位が著しく低下してしまうという問題が発生する。
Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-239467 describes that the front surface (observer side surface) of a liquid crystal display element is
There is also disclosed an image display device in which two wave lens films are arranged such that the ridges of each wave lens are orthogonal to each other. In this case, the image displayed by the liquid crystal display device is diffused by two wave lens films in two perpendicular planes orthogonal to each other, so that the image can be observed at a constant luminance from any direction. . However, in this configuration, light from the surroundings is reflected and scattered by the two wave lens films, adversely affecting the image displayed on the liquid crystal display element, and significantly deteriorating the display quality of the image. Problems arise.

【0024】また、前記特開平8−304631号公報
の画像表示装置500における照明装置510でも、プ
リズムフィルム514のプリズムの屈折、反射によって
プリズムの稜線と直交する方向に広がる垂直面において
出射光に高指向性の出射角特性が生じるとともに、稜線
と平行な方向に広がる垂直面でも出射角が大きくなるに
したがって光量が減少する。
In the illumination device 510 of the image display device 500 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-304631, the output light is also high on a vertical surface that extends in a direction perpendicular to the ridge line of the prism due to the refraction and reflection of the prism of the prism film 514. The emission angle characteristic of the directivity is generated, and the light amount decreases as the emission angle increases even on a vertical surface extending in a direction parallel to the ridge line.

【0025】具体的に、プリズムフィルム514に三菱
レイヨン株式会社製の“ダイヤアートS165(商品
名)”を使用した場合の照明光の出射角特性を図18
(a)および(b)に示す。図18(a)および(b)
からわかるように、プリズムの稜線と直交する方向に広
がる垂直面では出射光が非常に高い指向性を有するとと
もに、稜線と平行な方向に広がる垂直面でも高い指向性
が有していることがわかる。
More specifically, FIG. 18 shows the emission angle characteristics of illumination light when "Diaart S165 (trade name)" manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. is used for the prism film 514.
(A) and (b). FIG. 18 (a) and (b)
As can be seen from the figure, outgoing light has a very high directivity on a vertical surface extending in a direction orthogonal to the ridge line of the prism, and also has a high directivity on a vertical surface extending in a direction parallel to the ridge line. .

【0026】照明装置510からの照明光を受け、液晶
表示素子530を通過して表示された画像は、レンチキ
ュラーレンズフィルム540によってレンチキュラーレ
ンズの稜線と直交する方位において拡散されるため、こ
の方位において所望の表示品位を有する画像が広い視角
範囲で表示される。しかし、レンチキュラーレンズの稜
線と平行な方位においては視角に応じた表示光の輝度変
化が大きく、視角が大きいと画像の観察が困難である。
The image displayed after receiving the illumination light from the illumination device 510 and passing through the liquid crystal display element 530 is diffused by the lenticular lens film 540 in the direction orthogonal to the ridge line of the lenticular lens. Is displayed in a wide viewing angle range. However, in an azimuth parallel to the ridgeline of the lenticular lens, the luminance of the display light greatly changes according to the viewing angle, and it is difficult to observe an image if the viewing angle is large.

【0027】前記特開平2−118518号公報の画像
表示装置600における照明装置610でも、照明光の
出射角特性はレンズ614の稜線と直交する方向に非常
に高い指向性を有するとともに、稜線と平行な方向にお
いても指向性が付与されている。
Also in the illumination device 610 of the image display device 600 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-118518, the emission angle characteristic of the illumination light has a very high directivity in a direction orthogonal to the ridge of the lens 614 and is parallel to the ridge. Directivity is provided in various directions.

【0028】また、稜線方向に広がる垂直面における出
射光の出射角特性は、レンズ614の厚さが最大となる
中央部とレンズ614の厚さが最小となる端部とでは異
なる。なぜなら、図19に示すように、レンズ614の
中央部では水平面PHに対するレンズ面の傾きが小さく
照明光はレンズ614を透過しやすいが、レンズの端部
P2に近づくにつれレンズ面の傾きが大きくなり、レン
ズ面に対する光の入射角が大きくなるため、照明光の光
量が減少するためである。レンズ614を通過した後の
照明光の出射角特性を図20(a)および図20(b)
に示す。図20(b)に示すように、レンズの稜線に平
行な方向において、レンズ614の中央部におけるより
も端部における方が高い指向性を有する光を出射する。
The emission angle characteristics of the emitted light on the vertical surface extending in the ridge direction are different between the central portion where the thickness of the lens 614 is maximum and the end portion where the thickness of the lens 614 is minimum. This is because, as shown in FIG. 19, the inclination of the lens surface with respect to the horizontal plane PH is small at the center of the lens 614, and the illumination light easily passes through the lens 614, but the inclination of the lens surface increases as approaching the end P2 of the lens. This is because the incident angle of light on the lens surface increases, and the amount of illumination light decreases. FIGS. 20A and 20B show the emission angle characteristics of the illumination light after passing through the lens 614.
Shown in As shown in FIG. 20B, in the direction parallel to the ridge line of the lens, light having higher directivity is emitted at the end of the lens 614 than at the center.

【0029】照明装置610からの照明光を液晶表示素
子630で変調することによって形成される画像は、ウ
ェーブレンズフィルムやレンチキュラーレンズフィルム
といった光拡散手段640によって1つの方位において
拡散されて所望の表示品位で観察されるが、この方位と
直交する方位では視角に応じた表示光の輝度変化が大き
く、視角が大きいと輝度が著しく低下する。また、レン
ズの中央部と端部とで輝度変化が異なって観察されてし
まう。このため、画像を観察する場合、画面の中央部と
端部とで視角に応じた輝度の低下率に異なりが生じ、画
面上の位置に応じて輝度が異なる画像が観察される。
An image formed by modulating the illumination light from the illumination device 610 with the liquid crystal display element 630 is diffused in one direction by light diffusion means 640 such as a wave lens film or a lenticular lens film to obtain a desired display quality. However, in an azimuth orthogonal to this azimuth, a change in luminance of the display light according to the viewing angle is large, and when the viewing angle is large, the luminance is significantly reduced. In addition, a change in luminance is observed differently between the center and the end of the lens. For this reason, when observing an image, a difference in the rate of decrease in luminance according to the viewing angle occurs between the center and the end of the screen, and an image having different luminance according to a position on the screen is observed.

【0030】以上説明したように、従来の画像表示装置
では、指向性の高い光を液晶表示素子に入射させること
によって入射光を所望の状態に変調することはできる
が、液晶表示素子からの出射光(表示光)を、任意の方
位において広い視角範囲で適切に観察することは困難で
あった。
As described above, in the conventional image display device, it is possible to modulate incident light to a desired state by making high directivity light incident on the liquid crystal display element. It has been difficult to properly observe emitted light (display light) in a wide viewing angle range in any direction.

【0031】本発明は上記問題を解決するためになされ
たものであって、何れの方位においても、広い視角範囲
で所望の表示品位を有する画像を表示することができる
表示装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide a display device capable of displaying an image having a desired display quality in a wide viewing angle range in any direction. Aim.

【0032】本発明の他の目的は、上記表示装置におい
て適切に用いられる面状照明装置を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a spread illuminating device suitably used in the above display device.

【0033】[0033]

【課題を解決するための手段】本発明の表示装置は、出
射角に応じて輝度に偏りを有する高指向性の光を出射す
る照明装置と、前記照明装置から出射した光を光変調す
ることができる表示素子と、前記照明装置と前記表示素
子との間に配置された第1の光拡散手段と、前記表示素
子の前記第1の光拡散手段が配置された側とは反対側に
配置された第2の光拡散手段とを備え、前記第1の光拡
散手段は、前記照明装置の光出射面に対して垂直な第1
の面において、他の面におけるよりも光の輝度の偏りを
低減するように前記光を拡散させ、前記第2の光拡散手
段は、前記照明装置の光出射面内に対して垂直であり、
かつ、前記第1の面と交差する第2の面において、他の
面におけるよりも前記光の輝度の偏りを低減するように
前記光を拡散させる。
According to the present invention, there is provided a display device, comprising: an illuminating device for emitting highly directional light having a bias in luminance according to an emission angle; and a light modulator for modulating light emitted from the illuminating device. A display element, a first light diffusing means disposed between the lighting device and the display element, and a first light diffusing means disposed on a side of the display element opposite to a side on which the first light diffusing means is disposed. A second light diffusing means, wherein the first light diffusing means has a first light diffusing means perpendicular to a light exit surface of the lighting device.
In the surface, the light is diffused so as to reduce the deviation of the luminance of the light than in the other surface, the second light diffusing means is perpendicular to the light emitting surface of the lighting device,
Further, the light is diffused on the second surface intersecting the first surface so as to reduce the unevenness of the luminance of the light as compared with the other surfaces.

【0034】好ましい実施形態において、前記第1の面
と前記第2の面とは略直交する。
[0034] In a preferred embodiment, the first surface and the second surface are substantially perpendicular to each other.

【0035】好ましい実施形態において、前記第1の光
拡散手段は、前記第2の面における前記光の輝度の偏り
を実質的に低減しない。
[0035] In a preferred embodiment, the first light diffusing means does not substantially reduce the deviation of the luminance of the light on the second surface.

【0036】好ましい実施形態において、前記第2の光
拡散手段は、前記第1の面における前記光の輝度の偏り
を実質的に低減しない。
[0036] In a preferred embodiment, the second light diffusing means does not substantially reduce the deviation of the luminance of the light on the first surface.

【0037】好ましい実施形態において、前記表示素子
の、前記第1の面における光変調角度は、前記第2の面
における光変調角度よりも広い。
[0037] In a preferred embodiment, the light modulation angle of the display element on the first surface is wider than the light modulation angle on the second surface.

【0038】好ましい実施形態において、前記表示素子
は、厚さ方向において捩れた配列状態を取り得る複数の
液晶分子から形成される液晶層と、前記液晶層を挟持す
る一対の偏光子とを備える。
[0038] In a preferred embodiment, the display element includes a liquid crystal layer formed of a plurality of liquid crystal molecules that can assume a twisted arrangement state in a thickness direction, and a pair of polarizers sandwiching the liquid crystal layer.

【0039】好ましい実施形態において、前記液晶層の
厚さ方向中央部に位置する液晶分子は、電圧を印加する
ことによって前記第2の面内で動く。
In a preferred embodiment, the liquid crystal molecules located at the center in the thickness direction of the liquid crystal layer move in the second plane by applying a voltage.

【0040】好ましい実施形態において、前記第1の拡
散手段は、光透過性の材料から形成されており、前記第
1の拡散手段を透過した光を前記第1の拡散手段の光出
射面において屈折または反射させることができる。
[0040] In a preferred embodiment, the first diffusing means is formed of a light transmissive material, and refracts light transmitted through the first diffusing means at a light exit surface of the first diffusing means. Or it can be reflected.

【0041】好ましい実施形態において、前記第1の拡
散手段は、互いに平行に延びている複数のレンズを有す
る。
In a preferred embodiment, the first diffusing means has a plurality of lenses extending parallel to each other.

【0042】好ましい実施形態において、前記複数のレ
ンズは、前記照明装置の出射面内で前記第1の面が延び
る方向によって規定される第1の方向に沿って延びてい
る。
[0042] In a preferred embodiment, the plurality of lenses extend along a first direction defined by a direction in which the first surface extends in an emission surface of the lighting device.

【0043】好ましい実施形態において、前記第1の光
拡散手段は、前記第2の面における特定の入射角範囲の
光のみを拡散する。
In a preferred embodiment, the first light diffusing means diffuses only light in a specific incident angle range on the second surface.

【0044】本発明の照明装置は、出射角に応じて輝度
に偏りを有する光を出射する面状照明装置であって、前
記照明装置の光出射面に対して垂直な第1の面において
出射角に応じた輝度の偏りを有するとともに、前記照明
装置の光出射面内に対して垂直で前記第1の面と交差す
る第2の面において前記第1の面におけるよりも出射角
に応じた輝度の偏りが低減した光を出射する。
The illumination device according to the present invention is a planar illumination device that emits light having a bias in luminance according to an emission angle, and emits light on a first surface perpendicular to a light emission surface of the illumination device. In addition to having a luminance deviation depending on the angle, the second surface perpendicular to the light exit surface of the illumination device and intersecting with the first surface is more dependent on the exit angle than on the first surface. Light with reduced luminance bias is emitted.

【0045】好ましい実施形態において、照明装置は、
前記第2の面において、他の面におけるよりも光の輝度
の偏りを低減するように光を拡散させ、かつ、前記第1
の面において、前記光の輝度の偏りを実質的に低減しな
い光拡散手段を備える。
In a preferred embodiment, the lighting device comprises:
In the second surface, light is diffused so as to reduce the unevenness in luminance of light as compared with other surfaces, and the first surface is diffused.
In the aspect, there is provided a light diffusing unit that does not substantially reduce the deviation of the luminance of the light.

【0046】また、本発明の表示装置は、上記面状照明
装置と、前記面状照明装置から出射した光を光変調する
ことができる表示素子と、前記表示素子を透過した光を
拡散する光拡散手段とを備え、前記光拡散手段は、前記
第1の面において、他の面におけるよりも前記光の輝度
の偏りを低減するように光を拡散させる。
Further, the display device of the present invention comprises the above-mentioned spread illuminating device, a display element capable of modulating light emitted from the spread illuminating device, and a light diffusing light transmitted through the display device. Diffusing means, wherein the light diffusing means diffuses the light on the first surface so as to reduce the unevenness of the luminance of the light as compared with the other surface.

【0047】以下、本発明の作用を説明する。The operation of the present invention will be described below.

【0048】本発明の画像表示装置は、照明装置から出
射された高指向性の光を第1拡散手段によって第1の垂
直面内において拡散させた後に表示素子に入射させ、表
示素子によって所望の状態に光変調された光を、第2の
拡散手段で第2の垂直面内において拡散させることによ
って、画像を表示している。このようにすれば、互いに
交差する第1の垂直面と第2の垂直面との両方で表示光
は拡散されるので、いずれの方向から観察した場合であ
っても、視野角に応じた輝度の変化が少なく、比較的明
るい画像を観察することができる。本発明では、表示素
子の出射側表面に、上記第1および第2の拡散手段を設
けたのではなく、表示素子を挟むようにこれらが配置さ
れているので、拡散手段において周囲光の反射などが生
じて画像品質を低下させることはない。また、表示素子
に入射される光は、第1の拡散手段によって、第1の垂
直面内において拡散されているが、この拡散方向を適切
に選択すれば、拡散された光を表示素子において所望の
状態に光変調することが可能であるので、画像の品質を
低下させることなく、広視野角化を実現することができ
る。
In the image display device of the present invention, the highly directional light emitted from the illumination device is diffused in the first vertical plane by the first diffusing means, and then is incident on the display element. An image is displayed by diffusing the light modulated into the state in the second vertical plane by the second diffusing means. With this configuration, the display light is diffused on both the first vertical plane and the second vertical plane that intersect each other, so that the luminance according to the viewing angle is obtained even when the display light is observed from any direction. And a relatively bright image can be observed. In the present invention, the first and second diffusion means are not provided on the emission side surface of the display element, but are arranged so as to sandwich the display element. Does not occur to lower the image quality. Further, the light incident on the display element is diffused in the first vertical plane by the first diffusion means, but if this diffusion direction is appropriately selected, the diffused light can be transmitted to the display element at a desired level. Therefore, it is possible to realize a wide viewing angle without deteriorating the quality of an image.

【0049】なお、本明細書において「表示素子の光変
調角度」とは、表示素子に種々の角度で光が入射される
場合において、表示素子が入射光を所望の状態(すなわ
ち、正面方向の光を変調したときの表示に対して、明表
示と暗表示との反転が生じず、同様の画像を表示し得る
状態)に光変調させることができる入射角範囲の広さ程
度を意味する。例えば、TN型またはSTN型の表示素
子では、特に中間調表示を行なう場合、液晶分子の捩れ
(螺旋の向き、液晶分子の螺旋開始位置)や、液晶分子
の屈折率異方性などによって、ある角度以上の入射角で
入射した光は所望の状態に変調されない。本明細書で
は、表示素子の入射面に実質的に垂直な或る面において
比較的小さい入射角であっても光が所望の状態に変調さ
れない場合、光変調角度が狭いと言い、比較的大きい入
射角であっても光が所望の状態に変調される場合、光変
調角度が広いと言う。なお、「光変調」の用語は、光振
幅変調、光位相変調、光偏向などを含み、出射光の輝度
の大きさを制御し得る光学的作用を広く意味するものと
する。
In this specification, the term "light modulation angle of the display element" means that when the light is incident on the display element at various angles, the display element converts the incident light into a desired state (that is, in the front direction). In contrast to the display when the light is modulated, a bright display and a dark display are not reversed, and a similar image can be displayed). For example, in the case of a TN type or STN type display element, particularly in the case of performing a halftone display, there are certain factors such as the twist of the liquid crystal molecules (the direction of the helix, the start position of the helix of the liquid crystal molecules) and the refractive index anisotropy of the liquid crystal molecules. Light incident at an angle of incidence greater than the angle is not modulated to the desired state. In this specification, when light is not modulated to a desired state even at a relatively small incident angle on a surface substantially perpendicular to the incident surface of the display element, the light modulation angle is said to be narrow, and is relatively large. When light is modulated to a desired state even at an incident angle, the light modulation angle is said to be wide. Note that the term “light modulation” includes light amplitude modulation, light phase modulation, light deflection, and the like, and broadly means an optical function capable of controlling the magnitude of the luminance of emitted light.

【0050】[0050]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0051】(実施形態1)図1は、実施形態1の画像
表示装置(液晶表示装置)100を示す。画像表示装置
100は、出射角に応じて輝度に偏りを有する高指向性
の光を出射する照明装置110と、所定の面内において
光を拡散させる第1の光拡散手段120と、入射光を画
素毎に所望の状態に変調させることができる液晶表示素
子130と、所定の面内において光を拡散させる第2の
光拡散手段140とを備える。液晶表示素子130は、
第1の光拡散手段120と第2の光拡散手段140との
間に挟まれる。
Embodiment 1 FIG. 1 shows an image display device (liquid crystal display device) 100 according to Embodiment 1. The image display device 100 includes an illuminating device 110 that emits highly directional light having a bias in luminance according to an emission angle, a first light diffusing unit 120 that diffuses light in a predetermined plane, The liquid crystal display device 130 includes a liquid crystal display element 130 that can modulate a desired state for each pixel, and a second light diffusion unit 140 that diffuses light in a predetermined plane. The liquid crystal display element 130
It is sandwiched between the first light diffusion means 120 and the second light diffusion means 140.

【0052】本実施形態では、液晶表示素子130とし
て、従来のTN型液晶表示素子が用いられている。すな
わち、液晶表示素子130は、厚さ方向において捩れた
配列状態を取り得る複数の液晶分子から形成される液晶
層と、この液晶層を挟むように配置された一対の偏光板
とを有している。液晶表示素子130では、液晶層に印
加する電圧を画素毎に制御することで画素領域の光透過
率を変化させ、これによって所望の画像を表示すること
ができる。
In this embodiment, a conventional TN type liquid crystal display element is used as the liquid crystal display element 130. That is, the liquid crystal display element 130 includes a liquid crystal layer formed of a plurality of liquid crystal molecules that can assume a twisted alignment state in the thickness direction, and a pair of polarizing plates disposed so as to sandwich the liquid crystal layer. I have. In the liquid crystal display element 130, by controlling the voltage applied to the liquid crystal layer for each pixel, the light transmittance of the pixel region is changed, whereby a desired image can be displayed.

【0053】照明装置110は、複数の光源111と、
光反射シート112と、光拡散板113と、指向性制御
手段114とから構成されている。照明装置110の指
向性制御手段114としては、例えば、住友スリーエム
株式会社製のプリズムフィルム“BEF”を使用するこ
とができる。複数の光源111からは、輝度の角度依存
性が低い低指向性の光が出射されるが、指向性制御手段
114によって照明光に指向性が付与される。
The lighting device 110 includes a plurality of light sources 111,
It comprises a light reflection sheet 112, a light diffusion plate 113, and directivity control means 114. As the directivity control unit 114 of the illumination device 110, for example, a prism film “BEF” manufactured by Sumitomo 3M Limited can be used. The low directivity light having low luminance angle dependency is emitted from the plurality of light sources 111, and the directivity is given by the directivity control unit 114 to the illumination light.

【0054】また、第1の光拡散手段120および第2
の光拡散手段140としては、例えば公知のレンチキュ
ラーレンズシート(例えば、大日本印刷社製のUCSシ
ート)を使用することができる。レンチキュラーレンズ
シートよりも薄く、他の光学部材と一体的に形成され得
るレンチキュラーレンズフィルムを用いてもよい。な
お、第2の光拡散手段(第2のレンチキュラーレンズフ
ィルムまたはシート)140の稜線方向とプリズムフィ
ルム(指向性制御手段)114の稜線方向とを略平行に
配置し、第1の光拡散手段(第1のレンチキュラーレン
ズフィルムまたはシート)120の稜線方向をこれらに
直交して配置している。ここでは、図示するように、第
1のレンチキュラーレンズフィルム120の稜線が延び
る方向をx方向とし、第2のレンチキュラーレンズフィ
ルム140のレンチキュラーレンズ(およびプリズムフ
ィルム114のプリズム)の稜線が延びる方向(x方向
と直交する方向)をy方向とする。また、これらの方向
x,yと直交する方向をz方向とする。本実施形態で
は、x方向とy方向とが直交する。
The first light diffusing means 120 and the second
As the light diffusing means 140, for example, a known lenticular lens sheet (for example, a UCS sheet manufactured by Dai Nippon Printing Co., Ltd.) can be used. A lenticular lens film that is thinner than a lenticular lens sheet and can be formed integrally with another optical member may be used. Note that the ridge direction of the second light diffusion means (second lenticular lens film or sheet) 140 and the ridge direction of the prism film (directivity control means) 114 are arranged substantially in parallel, and the first light diffusion means ( The ridge direction of the first lenticular lens film or sheet (120) is arranged orthogonal to these. Here, as illustrated, the direction in which the ridge line of the first lenticular lens film 120 extends is defined as the x direction, and the direction in which the ridge line of the lenticular lens of the second lenticular lens film 140 (and the prism of the prism film 114) extends (x The direction perpendicular to the direction) is defined as the y direction. A direction orthogonal to these directions x and y is defined as a z direction. In the present embodiment, the x direction and the y direction are orthogonal.

【0055】図2(a)および(b)は、照明装置11
0から出射される照明光の出射角特性と、照明装置11
0からの照明光が第1のレンチキュラーレンズフィルム
120によって拡散された後の光の出射角特性示す。図
2(a)は、プリズムフィルム114の光出射面(xy
平面)に対して垂直に交わる面のうち、プリズムフィル
ム114のプリズムの稜線と直交する方向xに広がる垂
直面(xz平面)における出射角特性を示す。また、図
2(b)は、プリズムの稜線と平行な方向yに広がる垂
直面(yz平面)における出射角特性を示す。
FIGS. 2A and 2B show the lighting device 11.
Of the illumination light emitted from the illumination device 11 and the illumination device 11
FIG. 9 shows the emission angle characteristics of light after the illumination light from 0 is diffused by the first lenticular lens film 120. FIG. FIG. 2A shows the light exit surface (xy) of the prism film 114.
The exit angle characteristic on a vertical plane (xz plane) extending in a direction x perpendicular to the ridge line of the prism of the prism film 114 among the planes perpendicular to the plane (plane) is shown. FIG. 2B shows emission angle characteristics on a vertical plane (yz plane) extending in a direction y parallel to the ridge line of the prism.

【0056】図2(a)に示すように、照明装置110
からの照明光は、指向性制御手段として設けられたプリ
ズムフィルム114の作用によって、x方向に広がる垂
直面(xz平面または第2の面)において高指向性の出
射角特性を有している。なお、ここでは、輝度として、
正面方向の輝度を1としたときの相対輝度が示されてい
る。また、上述のように、入射角の大きい光はプリズム
フィルム114で表面反射されやすいため、図2(b)
に示すように、照明装置110からの照明光はy方向に
広がる垂直面(yz平面または第1の面)においても指
向性を有する。
As shown in FIG. 2A, the lighting device 110
Has high directivity emission angle characteristics on a vertical plane (xz plane or second plane) spread in the x direction by the action of the prism film 114 provided as a directivity control unit. Here, as the luminance,
The relative luminance when the luminance in the front direction is 1 is shown. In addition, as described above, light having a large incident angle is easily reflected on the surface of the prism film 114.
As shown in (1), the illumination light from the illumination device 110 has directivity also on a vertical plane (yz plane or first plane) extending in the y direction.

【0057】一方、第1のレンチキュラーレンズフィル
ム120から出射される光は、図2(b)に示すよう
に、yz平面において、指向性が低減されている。これ
は、第1のレンチキュラーレンズフィルム120が、レ
ンチキュラーレンズの稜線に直交する方向yに広がる垂
直面(yz平面)において、出射角に応じた輝度の偏り
を低減するように光を拡散する作用を有するからであ
る。また、第1のレンチキュラーレンズフィルム120
は、稜線に平行な方向に広がる垂直面(xz平面)にお
いては実施的に光を拡散しないため、図2(a)に示す
ように、この垂直面において出射光は高い指向性を有す
る。この結果、第1のレンチキュラーレンズフィルム1
20から出射される照明光は、xz平面において高指向
性の出射角特性を有するが、yz平面においては輝度変
化が緩やかな出射角特性を有する。
On the other hand, the light emitted from the first lenticular lens film 120 has reduced directivity on the yz plane, as shown in FIG. 2B. This is because the first lenticular lens film 120 has an effect of diffusing light on a vertical plane (yz plane) extending in a direction y perpendicular to the ridge line of the lenticular lens so as to reduce a deviation in luminance according to the emission angle. Because it has. Also, the first lenticular lens film 120
Does not practically diffuse light on a vertical plane (xz plane) that spreads in a direction parallel to the ridge line, so that the emitted light has high directivity on this vertical plane as shown in FIG. As a result, the first lenticular lens film 1
The illumination light emitted from 20 has an emission angle characteristic of high directivity in the xz plane, but has an emission angle characteristic in which the luminance changes slowly in the yz plane.

【0058】図3は、液晶表示装置100を通過する光
の指向性の変化を模式的に示す図である。図示するよう
に、照明装置110からの出射光は、x方向に広がる垂
直面(第2の面)S2およびy方向に広がる垂直面(第
1の面)S1との両方において、高指向性を有する。ま
た、第1のレンチキュラーレンズフィルム120は、第
1の面S1において輝度の偏りを低減させるように照明
光を拡散させる。このとき、第2の面S2においては照
明光を拡散させない。その結果、第1のレンチキュラー
レンズフィルム120から液晶表示素子130には、第
2の面S2において平行性が比較的高く、かつ、第1の
面S1において平行性が比較的低い光が照射される。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a change in directivity of light passing through the liquid crystal display device 100. As shown in the drawing, the emitted light from the illumination device 110 has high directivity on both the vertical plane (second plane) S2 extending in the x direction and the vertical plane (first plane) S1 extending in the y direction. Have. Further, the first lenticular lens film 120 diffuses the illumination light so as to reduce the unevenness of the luminance on the first surface S1. At this time, the illumination light is not diffused on the second surface S2. As a result, light having relatively high parallelism on the second surface S2 and relatively low parallelism on the first surface S1 is irradiated from the first lenticular lens film 120 to the liquid crystal display element 130. .

【0059】液晶表示素子130は、入射光の透過率を
画素毎に制御して画像を表示する。ただし、本実施形態
の液晶表示素子130はTN型液晶表示素子であるた
め、図21に示したように、光の入射角度だけでなく、
光の入射方向(方位)に応じても、光変調の作用が異な
る。以下、図21を参照しながら、液晶表示素子130
における光の変調作用を説明する。
The liquid crystal display element 130 displays an image by controlling the transmittance of incident light for each pixel. However, since the liquid crystal display element 130 of the present embodiment is a TN-type liquid crystal display element, as shown in FIG.
The effect of light modulation also differs depending on the light incident direction (azimuth). Hereinafter, the liquid crystal display element 130 will be described with reference to FIG.
A description will be given of the light modulation action in the first embodiment.

【0060】通常、液晶表示装置は、正面方向において
所望の画像を表示するように設定されているため、液晶
表示素子の正面方向からの偏光Aが所望の状態に変調さ
れるように液晶分子の配向状態が制御される。この状態
において、液晶層の厚さ方向中央に位置する液晶分子L
C1が立ち上がる面S4に垂直な面S3内において斜め
方向から入射した偏光Bは、その入射角が比較的大きい
場合にも、偏光Aと同様に変調される。従って、液晶表
示素子が面S3において所望の状態に光変調することが
できる入射角範囲(本明細書では、光変調角度と呼ぶ)
は広い。
Normally, the liquid crystal display device is set so as to display a desired image in the front direction, so that the polarization A of the liquid crystal molecules from the front direction of the liquid crystal display element is modulated to a desired state. The orientation state is controlled. In this state, the liquid crystal molecules L located at the center in the thickness direction of the liquid crystal layer are
Polarized light B incident obliquely in a plane S3 perpendicular to the plane S4 where C1 rises is modulated similarly to the polarized light A even when the incident angle is relatively large. Accordingly, an incident angle range in which the liquid crystal display element can perform light modulation on the surface S3 to a desired state (referred to as a light modulation angle in this specification).
Is wide.

【0061】一方、液晶層の厚さ方向中央に位置する液
晶分子LC1が立ち上がる面S4内において斜め方向か
ら入射した偏光Cは、その入射角が比較的小さくても、
偏光Aと異なる状態に変調されやすい。例えば、偏光A
では、寝た状態の液晶分子LC1を通過するときの方
が、面S4内で傾いた状態の液晶分子LC2を通過する
ときよりも偏光方向の回転性が高いのに対し、偏光Cで
は、寝た状態の液晶分子LC1を通過するときの方が、
面S4内で傾いた状態の液晶分子LC2を通過するとき
よりも偏光方向の回転性が低い。その結果、偏光Aの方
向(正面方向)では明るく見える画素領域が偏光Cの方
向では暗く見え、逆に、偏光Aの方向では暗く見える画
素領域が偏光Cの方向では明るく見えるという、明暗の
反転が生じ得る。
On the other hand, the polarized light C that is obliquely incident on the plane S4 where the liquid crystal molecules LC1 rise in the center of the liquid crystal layer in the thickness direction, even if the incident angle is relatively small,
It is easy to be modulated to a state different from the polarization A. For example, polarization A
In this case, the rotation in the polarization direction is higher when passing through the liquid crystal molecules LC1 in the lying state than when passing through the liquid crystal molecules LC2 in the inclined state in the plane S4. When passing through the liquid crystal molecules LC1 in the tilted state,
The rotation of the polarization direction is lower than when the liquid crystal molecules LC2 pass through the liquid crystal molecules LC2 inclined in the plane S4. As a result, a pixel region that looks bright in the direction of polarized light A (front direction) looks dark in the direction of polarized light C, and conversely, a pixel region that looks dark in the direction of polarized light A looks bright in the direction of polarized light C. Can occur.

【0062】このような現象が生じるため、液晶表示素
子が面S4において入射光を所望の状態に変調すること
ができる入射角範囲は狭くなる。従って、本実施形態の
液晶表示素子では、液晶層の厚さ方向中央に位置する液
晶分子LC1が立ち上がる面S4における光変調角度
は、面S4に垂直な面S3における光変調角度よりも狭
い。
Since such a phenomenon occurs, the incident angle range in which the liquid crystal display element can modulate incident light on the surface S4 to a desired state is narrowed. Therefore, in the liquid crystal display device of the present embodiment, the light modulation angle on the surface S4 where the liquid crystal molecules LC1 located at the center in the thickness direction of the liquid crystal layer rises is smaller than the light modulation angle on the surface S3 perpendicular to the surface S4.

【0063】再び図3を参照する。上述のように、第1
のレンチキュラーレンズフィルム120から出射される
光は、レンチキュラーレンズの稜線方向に平行な第2の
面S2において高指向性の出射角特性を有している。本
実施形態の液晶表示素子130は、この第2の面S2に
おいて、液晶層の厚さ方向中央部に位置する液晶分子L
C1が立ち上がるように配置されている。すなわち、液
晶表示素子130における光変調角度が狭い面S4と、
レンチキュラーレンズフィルム120における高指向性
の光を出射する面S2とを平行に配置している。
Referring back to FIG. As mentioned above, the first
The light emitted from the lenticular lens film 120 has high directivity emission angle characteristics on the second surface S2 parallel to the ridgeline direction of the lenticular lens. In the liquid crystal display element 130 of the present embodiment, the liquid crystal molecules L located at the center in the thickness direction of the liquid crystal layer on the second surface S2
C1 is arranged to rise. That is, the surface S4 of the liquid crystal display element 130 where the light modulation angle is narrow,
The surface S2 of the lenticular lens film 120 that emits highly directional light is arranged in parallel.

【0064】このようにすれば、液晶表示素子130に
は、第2の面S2において高指向性の出射角特性を有す
る光が入射されるため、液晶表示素子130において所
望でない状態に光が変調されることが防止される。ま
た、第1の面S1において入射光の指向性は低減してい
るが、この面S1における液晶表示素子130の光変調
角度は比較的広いため、適切に光変調させることができ
る。従って、所望のコントラスト、中間調、色調を有す
る画像を表示することが可能になる。
In this way, light having high directivity emission angle characteristics is incident on the liquid crystal display element 130 on the second surface S2, so that the light is modulated in an undesired state in the liquid crystal display element 130. Is prevented. Although the directivity of the incident light is reduced on the first surface S1, the light modulation angle of the liquid crystal display element 130 on this surface S1 is relatively wide, so that the light can be appropriately modulated. Therefore, it is possible to display an image having a desired contrast, halftone, and color tone.

【0065】ただし、液晶表示素子130によって変調
された光(表示光)は、第2の面S2において高い指向
性を有しているため、この面の広がる方位(すなわちx
方向)において、視角に応じた表示光の輝度変化が大き
い。これに対し、第2のレンチキュラーレンズフィルム
140は第2の面S2において表示光を拡散し、視角に
応じた表示光の輝度変化を解消する。これにより、所望
の表示品位および明るさを有する画像を、任意の方位に
おいて、広い視角範囲で表示することが可能になる。ま
た、本実施形態の液晶表示装置100では、液晶表示素
子130の前方において複数の拡散手段が設けられてい
ないので、周囲光が反射して表示品位を低下させること
もない。なお、第1のレンチキュラーレンズフィルム1
20の拡散作用によって第1の面S1において表示光は
拡散されるため、第2のレンチキュラーレンズフィルム
140は、第1の面S1において実質的に光を拡散させ
なくてもよい。
However, since the light (display light) modulated by the liquid crystal display element 130 has high directivity on the second surface S2, the azimuthal direction of this surface (ie, x
Direction), the change in luminance of the display light according to the viewing angle is large. On the other hand, the second lenticular lens film 140 diffuses the display light on the second surface S2, and eliminates a change in luminance of the display light according to the viewing angle. Thereby, it is possible to display an image having desired display quality and brightness in a wide viewing angle range in any direction. Further, in the liquid crystal display device 100 of the present embodiment, since a plurality of diffusing units are not provided in front of the liquid crystal display element 130, ambient light is not reflected and the display quality is not degraded. The first lenticular lens film 1
Since the display light is diffused on the first surface S1 by the diffusion action of 20, the second lenticular lens film 140 need not substantially diffuse the light on the first surface S1.

【0066】図4(a)および(b)は、本実施形態の
画像表示装置100における視角に応じた表示光の輝度
変化と、第1のレンチキュラーレンズフィルム120が
設けられていない従来の画像表示装置における視角に応
じた表示光の輝度変化とを比較して示す。図4(a)お
よび(b)からわかるように、本実施形態の画像表示装
置100では、第1のレンチキュラーレンズフィルム1
20を設けたことによって正面方向での表示光の輝度は
従来の装置に比べて低下するが、いずれの方位において
も視角に応じた表示光の輝度変化が少ない良好な画像が
表示されていることがわかる。
FIGS. 4A and 4B show a change in luminance of display light according to a viewing angle in the image display device 100 of the present embodiment, and a conventional image display without the first lenticular lens film 120. 7 shows a comparison with a change in luminance of display light according to a viewing angle in the device. As can be seen from FIGS. 4A and 4B, in the image display device 100 of the present embodiment, the first lenticular lens film 1
Although the brightness of the display light in the front direction is lower than that of the conventional device due to the provision of 20, a good image with little change in the brightness of the display light according to the viewing angle is displayed in any direction. I understand.

【0067】なお、本実施形態の画像表示装置におい
て、照明装置110が備える指向性制御手段であるプリ
ズムフィルムの稜線の方向は、本実施形態と異なる方向
に配置されていてもよい。なぜならば、前述のようにプ
リズムフィルムを通過した照明光はプリズムの稜線と直
交する方向に広がる面においても平行な方向に広がる面
においても高指向性の出射角特性を有するからである。
In the image display device of the present embodiment, the direction of the ridge line of the prism film which is the directivity control means provided in the illumination device 110 may be arranged in a direction different from that of the present embodiment. This is because, as described above, the illumination light that has passed through the prism film has a high directivity emission angle characteristic on a surface extending in a direction orthogonal to the ridge line of the prism and on a surface extending in a direction parallel thereto.

【0068】また、照明装置としては、高指向性の出射
角特性を有する照明光を出射できるものであれば、種々
の構成を有するものを使用することが可能である。照明
装置の指向性制御手段としては、プリズムフィルム以外
にも、レンズ、フレネルレンズなどを用いることもでき
る。
As the illuminating device, any device having various configurations can be used as long as it can emit illuminating light having a highly directional emission angle characteristic. As the directivity control unit of the lighting device, a lens, a Fresnel lens, or the like can be used in addition to the prism film.

【0069】また、第1の光拡散手段は、所定の垂直面
(または方位)において他の垂直面におけるよりも輝度
の偏り(すなわち指向性)を低減するように光を拡散で
きる機能を有するものであれば、種々の形態のものを使
用することが可能である。第1の光拡散手段として、ウ
ェーブレンズフィルムなどを用いてもよい。また、第1
の光拡散手段は、上記所定の垂直面において入射角の小
さい光は拡散せずに入射角の大きな光は拡散する機能を
有するものであっても良い。
The first light diffusing means has a function of diffusing light so as to reduce the deviation of luminance (ie, directivity) on a predetermined vertical plane (or azimuth) as compared with other vertical planes. If so, various forms can be used. A wave lens film or the like may be used as the first light diffusing means. Also, the first
The light diffusing means may have a function of diffusing light having a large incident angle without diffusing light having a small incident angle on the predetermined vertical plane.

【0070】第2の光拡散手段についても第1の光拡散
手段と同様に、所定の垂直面(において他の垂直面にお
けるよりも輝度の偏りを低減するように光を拡散できる
機能を有するものであれば、種々の形態のものを使用す
ることが可能である。
Similarly to the first light diffusing means, the second light diffusing means has a function of diffusing light so as to reduce the deviation of luminance on a predetermined vertical surface (on other vertical surfaces). If so, various forms can be used.

【0071】また、照明光を有効に利用するために、液
晶表示素子130と照明装置110との間(好ましく
は、液晶表示素子130と第1の拡散手段120との
間)において、偏光選択反射手段を設けてもよい。偏光
選択反射手段としては、住友スリーエム株式会社製の
“DBEF”などを適用することができる。偏光選択反
射手段は、液晶表示素子110に入射する所定方向の偏
光を透過する一方で、これと直交する方向の偏光は反射
する機能を有する光学手段である。反射された光は、再
び照明装置内で反射され、偏光方向を変化させた後に偏
光選択反射手段に向かう。このため、液晶表示素子に入
射する光の量を増加させることができる。
In order to make effective use of the illumination light, polarization selective reflection is preferably performed between the liquid crystal display element 130 and the illumination device 110 (preferably, between the liquid crystal display element 130 and the first diffusion means 120). Means may be provided. As the polarization selective reflection means, "DBEF" manufactured by Sumitomo 3M Limited, or the like can be used. The polarization selective reflection means is an optical means having a function of transmitting polarized light incident on the liquid crystal display element 110 in a predetermined direction, while reflecting polarized light in a direction orthogonal to the predetermined direction. The reflected light is reflected again in the illumination device, and after changing the polarization direction, travels to the polarization selective reflection means. Therefore, the amount of light incident on the liquid crystal display device can be increased.

【0072】(実施の形態2)図5は、実施形態2の画
像表示装置200を示す。画像表示装置200は、照明
装置210と、第1の光拡散手段220と、液晶表示素
子230と、第2の光拡散手段240とを備える。
(Embodiment 2) FIG. 5 shows an image display device 200 of Embodiment 2. The image display device 200 includes a lighting device 210, a first light diffusing unit 220, a liquid crystal display element 230, and a second light diffusing unit 240.

【0073】実施形態2の画像表示装置200が実施形
態1の画像表示装置100と異なる点は照明装置の構成
である。実施形態2の照明装置210は、光源211、
光反射シート212、導光体213、および指向性制御
手段214によって構成される。照明装置210は、エ
ッジライト方式の照明装置であり、蛍光管などから形成
される光源211からの光を導光体213によって液晶
表示素子230に向けて出射する。光反射シート212
は、光源211からの光を反射することで、光の利用効
率を向上させるように機能する。また、照明装置210
の指向性制御手段214としては三菱レイヨン株式会社
製のプリズムフィルム“ダイヤアートS165”を使用
している。
The difference between the image display device 200 according to the second embodiment and the image display device 100 according to the first embodiment is the configuration of the illumination device. The lighting device 210 according to the second embodiment includes a light source 211,
The light reflecting sheet 212, the light guide 213, and the directivity control unit 214 are provided. The illumination device 210 is an edge light type illumination device, and emits light from a light source 211 formed of a fluorescent tube or the like toward the liquid crystal display element 230 by a light guide 213. Light reflection sheet 212
Functions to reflect light from the light source 211 to improve light use efficiency. In addition, the lighting device 210
As the directivity control means 214, a prism film "Diaart S165" manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. is used.

【0074】第1の光拡散手段220、第2の光拡散手
段240としては実施形態1と同様にレンチキュラーレ
ンズフィルムを用いている。また、実施形態1と同様、
指向性制御手段(プリズムフィルム)214の稜線方向
と、第2のレンチキュラーレンズフィルム(第2の光拡
散手段)240の稜線方向とを略平行(y方向)に配置
させ、第1のレンチキュラーレンズフィルム(第1の光
拡散手段)220の稜線方向(x方向)をこれらと直交
するように配置させている。
As the first light diffusing means 220 and the second light diffusing means 240, lenticular lens films are used as in the first embodiment. Also, as in the first embodiment,
The direction of the ridge line of the directivity control means (prism film) 214 and the direction of the ridge line of the second lenticular lens film (second light diffusing means) 240 are substantially parallel (y direction), and the first lenticular lens film The (first light diffusing means) 220 is arranged such that the ridge direction (x direction) of the 220 is orthogonal to these.

【0075】図6(a)および(b)は、照明装置21
0から出射される照明光の出射角特性と、照明装置21
0からの照明光が第1のレンチキュラーレンズフィルム
220によって拡散された後の光の出射角特性示す。図
6(a)は、プリズムフィルム214のプリズムの稜線
と直交する方向に広がる垂直面(xz平面)における出
射角特性を示す。また、図6(b)は、プリズムの稜線
と平行な方向に広がる垂直面(yz平面)における出射
角特性を示す。
FIGS. 6A and 6B show the lighting device 21.
0 and the emission angle characteristics of the illumination light emitted from the illumination device 21
FIG. 9 shows the emission angle characteristics of light after illumination light from 0 is diffused by the first lenticular lens film 220. FIG. FIG. 6A shows emission angle characteristics on a vertical plane (xz plane) extending in a direction orthogonal to the ridge line of the prism of the prism film 214. FIG. 6B shows emission angle characteristics on a vertical plane (yz plane) extending in a direction parallel to the ridge line of the prism.

【0076】図6(a)および(b)に示すように、照
明装置210からの照明光は、プリズムフィルム214
の作用によって、プリズムの稜線に平行なxz平面(第
2の面)において非常に高い指向性を有するとともに、
プリズムの稜線と直交するyz平面(第1の面)におい
ても高い指向性を有する。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the illumination light from the illumination device 210 is
Has a very high directivity in the xz plane (second surface) parallel to the ridge line of the prism,
It also has high directivity on the yz plane (first surface) orthogonal to the ridge line of the prism.

【0077】一方、第1のレンチキュラーレンズフィル
ム220を通過したあとの照明光は、図6(a)に示す
ようにxz平面において非常に高い指向性を有するが、
図6(b)に示すようにyz平面においては出射角に応
じた輝度の変化をほとんど有していない。
On the other hand, the illumination light after passing through the first lenticular lens film 220 has a very high directivity in the xz plane as shown in FIG.
As shown in FIG. 6B, on the yz plane, there is almost no change in luminance according to the emission angle.

【0078】液晶表示素子230には、照明装置210
から出射された後に第1のレンチキュラーレンズフィル
ム220によって所定の方位で拡散された照明光が入射
され、液晶表示素子230は、この照明光の透過率を画
素毎に制御して画像を表示する。本実施形態においても
実施形態1と同様に、第1のレンチキュラーレンズフィ
ルム220が光を拡散する垂直面(第1の面)と、液晶
表示素子230における光変調角度が比較的広い垂直面
とが平行に位置するように、液晶表示素子230を配置
させている。これにより、入射光を所望の状態に変調さ
せることができる。
The liquid crystal display element 230 includes a lighting device 210
Then, the illumination light diffused in a predetermined direction by the first lenticular lens film 220 after the light is emitted is incident thereon, and the liquid crystal display element 230 controls the transmittance of the illumination light for each pixel to display an image. Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the vertical surface (first surface) where the first lenticular lens film 220 diffuses light and the vertical surface of the liquid crystal display element 230 where the light modulation angle is relatively wide are different. The liquid crystal display element 230 is arranged so as to be positioned in parallel. Thereby, incident light can be modulated to a desired state.

【0079】また、液晶表示素子230からの表示光
は、第2のレンチキュラーレンズフィルム240によっ
て、第2の面において拡散される。これにより、何れの
方位においても、広い視角範囲で所定の表示品位である
うえに視角に応じた輝度変化の少ない画像を提供するこ
とができる。
The display light from the liquid crystal display element 230 is diffused on the second surface by the second lenticular lens film 240. This makes it possible to provide an image having a predetermined display quality in a wide viewing angle range and a small change in luminance according to the viewing angle in any orientation.

【0080】図7(a)および(b)は、本実施形態の
画像表示装置200における視角による表示光の輝度変
化と、第1のレンチキュラーレンズフィルム220が設
けられていない従来の画像表示装置における視角による
表示光の輝度変化を比較して示す。図7(a)および
(b)からわかるように、本実施形態の画像表示装置2
00では、第1のレンチキュラーレンズフィルム220
を設けたことによって正面方向での輝度は低下するが、
いずれの方位においても視角に応じた表示光の輝度変化
が少ない良好な画像が表示されていることがわかる。
FIGS. 7A and 7B show a change in luminance of display light according to a viewing angle in the image display device 200 of the present embodiment and a conventional image display device in which the first lenticular lens film 220 is not provided. The luminance change of the display light depending on the viewing angle is compared and shown. As can be seen from FIGS. 7A and 7B, the image display device 2 of the present embodiment
00, the first lenticular lens film 220
Although the brightness in the front direction is reduced by providing,
It can be seen that a good image with little change in luminance of the display light according to the viewing angle is displayed in any direction.

【0081】なお、本発明の画像表示装置においても、
高指向性の光を照射することができる限り照明装置とし
て種々の形態のものを用いることができ、指向性制御手
段としては、プリズムフィルムやレンズ、フレネルレン
ズなどを適宜に用いることができる。
In the image display device of the present invention,
Various types of illumination devices can be used as long as high-directional light can be emitted, and a prism film, a lens, a Fresnel lens, or the like can be appropriately used as the directivity control unit.

【0082】また、第1の拡散手段および第2の拡散手
段としては、所定の方位において他の方位におけるより
も指向性を低減するように光を拡散する機能を有するも
のであれば、種々の形態のものを使用することができ
る。
As the first diffusing means and the second diffusing means, various means can be used as long as they have a function of diffusing light in a predetermined direction so as to reduce the directivity in other directions. The form can be used.

【0083】さらに、実施形態1と同様に、液晶表示素
子230の背面に偏光選択反射手段を設けることによっ
て、照明光を有効に利用するようにしてもよい。
Further, similarly to the first embodiment, the illumination light may be effectively used by providing a polarization selective reflection means on the back surface of the liquid crystal display element 230.

【0084】(実施形態3)図8は、実施形態3の画像
表示装置300を示す。画像表示装置300は、照明装
置310と、第1の光拡散手段320と、液晶表示素子
330と、第2の光拡散手段340とを備える。
(Embodiment 3) FIG. 8 shows an image display device 300 of Embodiment 3. The image display device 300 includes a lighting device 310, a first light diffusing unit 320, a liquid crystal display element 330, and a second light diffusing unit 340.

【0085】画像表示装置300が実施形態1の画像表
示装置100と異なる点は、照明装置の構成および第1
の光拡散手段の構成である。以下、本実施形態の照明装
置310および第1の光拡散手段320について説明す
る。
The image display device 300 is different from the image display device 100 of the first embodiment in that the configuration of the illumination device and the first
This is the configuration of the light diffusion means. Hereinafter, the lighting device 310 and the first light diffusing unit 320 of the present embodiment will be described.

【0086】照明装置310は、複数の光源311と、
光反射シート312と、指向性制御手段314とによっ
て構成されている。本実施形態では、照明装置310の
指向性制御手段314として、表面に複数のフレネルレ
ンズを形成した透明基材を用いた。複数のフレネルレン
ズのそれぞれは複数の光源311のそれぞれに対応して
おり、各レンズの中央部314cは、水平面に対する傾
きが比較的小さい面を有し、端部314eは、水平面に
対する傾きが比較的大きい面を有している。各光源31
1からの光は透明基板に形成された各レンズによって屈
折され、指向性の高い出射角特性を有する照明光が照射
される。なお、フレネルレンズの稜線に直交する方向を
x方向とし、稜線と平行な方向(フレネルレンズの延び
る方向)をy方向とする。
The lighting device 310 includes a plurality of light sources 311,
It is composed of a light reflection sheet 312 and directivity control means 314. In the present embodiment, a transparent base material having a plurality of Fresnel lenses formed on the surface is used as the directivity control unit 314 of the lighting device 310. Each of the plurality of Fresnel lenses corresponds to each of the plurality of light sources 311. The central portion 314c of each lens has a surface having a relatively small inclination with respect to the horizontal plane, and the end 314e has a relatively small inclination with respect to the horizontal plane. It has a large surface. Each light source 31
The light from No. 1 is refracted by each lens formed on the transparent substrate, and is irradiated with illumination light having high directivity and emission angle characteristics. The direction orthogonal to the ridge line of the Fresnel lens is defined as an x direction, and the direction parallel to the ridge line (the direction in which the Fresnel lens extends) is defined as the y direction.

【0087】また、第1の光拡散手段320としては、
所定の方位における所定の入射角範囲の光のみを拡散す
る機能を有する光学素子を用いている。具体的には、住
友化学株式会社製の“ルミスティー(商品名)”を用い
ている。“ルミスティー”は、xz平面において光を拡
散せず、yz平面において、例えば、入射角が±20°
〜±70°の範囲の光を選択的に拡散する。このよう
に、第1の光拡散手段320は、yz平面において、比
較的出射角の大きい光のみを拡散するように拡散角度範
囲が選択されていることが望ましい。
Further, as the first light diffusing means 320,
An optical element having a function of diffusing only light in a predetermined incident angle range in a predetermined direction is used. Specifically, "Lumisty (trade name)" manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. is used. “Lumisty” does not diffuse light in the xz plane, and in the yz plane, for example, an incident angle of ± 20 °
Light in the range of ± 70 ° is selectively diffused. As described above, it is desirable that the diffusion angle range of the first light diffusion means 320 is selected so as to diffuse only light having a relatively large emission angle on the yz plane.

【0088】また、第2の光拡散手段340としては、
実施形態1と同様に、レンチキュラーレンズフィルムを
用いている。レンチキュラーレンズフィルム340は、
レンチキュラーレンズの稜線がy方向と平行になるよう
に配置されており、xz平面において光を拡散する。
Further, as the second light diffusing means 340,
As in the first embodiment, a lenticular lens film is used. The lenticular lens film 340 is
The lenticular lens is arranged so that the ridge line is parallel to the y direction, and diffuses light in the xz plane.

【0089】図10(a)および(b)は、照明装置3
10から照射される照明光の出射角特性を示す。図10
(a)および(b)からわかるように、照明装置310
から出射された照明光の出射角特性は、xz平面(第2
の面)において非常に高い指向性を有するとともに、y
z平面(第1の面)においても高い指向性を有する。ま
た、yz平面では、指向性制御手段314において設け
られたレンズの中央部314cに比べて、端部314e
の方がより高い指向性を有する光を出射する。
FIGS. 10A and 10B show the lighting device 3.
10 shows the emission angle characteristics of the illumination light emitted from FIG. FIG.
As can be seen from (a) and (b), the lighting device 310
The emission angle characteristics of the illumination light emitted from the
Surface) has a very high directivity and y
It has high directivity also in the z plane (first plane). Further, in the yz plane, the end 314e is compared with the center 314c of the lens provided in the directivity control unit 314.
Emits light having higher directivity.

【0090】また、第1の光拡散手段である“ルミステ
ィー”320を通過したあとの照明光は、図9(a)に
示すようにxz平面において非常に高い指向性を有する
が、図9(b)に示すようにyz平面において指向性が
低下している。
The illumination light after passing through the first light diffusion means “Lumisty” 320 has a very high directivity in the xz plane as shown in FIG. As shown in (b), the directivity is reduced in the yz plane.

【0091】また、図9(b)と図10(b)とを比較
すればわかるように、“ルミスティー”320を通過し
た光は、レンズの中央部と端部とにおいて出射角特性が
より類似する。このように、特定範囲の入射角の光のみ
を拡散する拡散手段を用いれば、正面方向での照明光の
輝度をさほど低下させることなく、yzへ位面における
指向性を低下させることができる。
As can be seen by comparing FIG. 9B and FIG. 10B, the light that has passed through the “Lumisty” 320 has more outgoing angle characteristics at the center and the end of the lens. Similar. As described above, by using the diffusing unit that diffuses only light having an incident angle in a specific range, the directivity in the yz plane can be reduced without significantly lowering the luminance of the illumination light in the front direction.

【0092】液晶表示素子330には、照明装置310
から出射され、“ルミスティー”320によって所定の
方位で拡散された照明光が入射され、液晶表示素子33
0は、この照明光の透過率を画素毎に制御して画像を表
示する。本実施形態においても実施形態1と同様に、第
1の拡散手段320が光を拡散する垂直面(第1の面)
と、液晶表示素子330における光変調角度が比較的広
い垂直面とが平行に位置するように、液晶表示素子33
0を配置させている。これにより、入射光を所望の状態
に変調させることができる。
The liquid crystal display element 330 includes a lighting device 310
The illumination light emitted from the LCD and diffused in a predetermined direction by the “Lumisty” 320 enters the liquid crystal display element 33.
0 displays an image by controlling the transmittance of the illumination light for each pixel. Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the first diffusing unit 320 diffuses light into a vertical plane (first plane).
And the liquid crystal display element 33 so that the vertical plane of the liquid crystal display element 330 having a relatively wide light modulation angle is positioned in parallel.
0 is arranged. Thereby, incident light can be modulated to a desired state.

【0093】また、液晶表示素子330からの表示光
は、第2の拡散手段340によって、第2の面において
拡散される。これにより、何れの方位においても、広い
視角範囲で所定の表示品位であるうえに視角に応じた輝
度変化の少ない画像を提供することができる。
The display light from the liquid crystal display element 330 is diffused on the second surface by the second diffusion means 340. This makes it possible to provide an image having a predetermined display quality in a wide viewing angle range and a small change in luminance according to the viewing angle in any orientation.

【0094】図11(a)および(b)は、本実施形態
の画像表示装置300における視角による表示光の輝度
変化を示し。図12(a)および(b)は、第1の光拡
散手段320が配置されていない従来の画像表示装置に
おける視角による表示光の輝度変化を示す。
FIGS. 11A and 11B show a change in luminance of display light according to a viewing angle in the image display device 300 of this embodiment. FIGS. 12A and 12B show a change in luminance of display light according to a viewing angle in a conventional image display device in which the first light diffusion unit 320 is not provided.

【0095】図12(b)からわかるように、従来の画
像表示装置ではy方向において視角による表示光の輝度
変化が大きく、かつ、指向性制御手段314に形成され
たレンズの中央部と端部とでは輝度変化が異なってい
る。この結果、例えば、視角±70°において、レンズ
端部の表示光の輝度はレンズ中央部の半分以下となって
しまい、レンズの部分に対応した明暗が観察されてしま
う。
As can be seen from FIG. 12B, in the conventional image display device, the luminance of the display light changes greatly depending on the viewing angle in the y direction, and the center and the end of the lens formed in the directivity control means 314. And have different luminance changes. As a result, for example, at a viewing angle of ± 70 °, the brightness of the display light at the end of the lens is less than half that of the center of the lens, and the brightness corresponding to the lens is observed.

【0096】これに対し、図11(b)からわかるよう
に、本実施の形態の画像表示装置300では“ルミステ
ィー”320を配置することによって、y方向の表示光
の視角に応じた輝度変化が緩やかとなるとともにレンズ
の中央部と端部とで輝度変化が大きくは異なっていな
い。この結果、例えば、視角±70°においてレンズの
中央部と端部で表示光の輝度はほぼ等しくなり、良好な
画像を表示することができる。
On the other hand, as can be seen from FIG. 11 (b), in the image display device 300 of the present embodiment, the luminance change according to the viewing angle of the display light in the y direction is achieved by disposing the “Lumisty” 320. And the change in luminance is not significantly different between the center and the end of the lens. As a result, for example, at a viewing angle of ± 70 °, the luminance of the display light is substantially equal between the center and the end of the lens, and a good image can be displayed.

【0097】なお、本実施形態の画像表示装置におい
て、照明装置310における光反射シート312は、光
源311に応じて球面、曲面などの形状を有していても
良い。また、第1の光拡散手段として用いた“ルミステ
ィー”320が拡散する光の入射角の範囲は、本実施形
態での角度範囲に限らず、照明装置310からの照明光
の出射角特性に応じて適宜設定することができる。
In the image display device of the present embodiment, the light reflecting sheet 312 in the lighting device 310 may have a spherical or curved shape depending on the light source 311. Further, the range of the incident angle of the light diffused by the “Lumisty” 320 used as the first light diffusing means is not limited to the angle range in the present embodiment, but may be determined by the emission angle characteristics of the illumination light from the illumination device 310. It can be set appropriately as needed.

【0098】また、本発明の画像表示装置においても、
高指向性の光を照射することができる限り照明装置とし
て種々の形態のものを用いることができ、指向性制御手
段としては、プリズムフィルムやレンズ、フレネルレン
ズなどを適宜に用いることができる。また、第1の拡散
手段および第2の拡散手段としては、所定の方位におい
て他の方位におけるよりも指向性を低減するように光を
拡散する機能を有するものであれば、種々の形態のもの
を使用することができる。さらに、実施形態1と同様
に、液晶表示素子230の背面に偏光選択反射手段を設
けることによって、照明光を有効に利用するようにして
もよい。
Further, in the image display device of the present invention,
Various types of illumination devices can be used as long as high-directional light can be emitted, and a prism film, a lens, a Fresnel lens, or the like can be appropriately used as the directivity control unit. Further, the first diffusing means and the second diffusing means may have various forms as long as they have a function of diffusing light in a predetermined direction so as to reduce the directivity as compared with other directions. Can be used. Further, similarly to the first embodiment, the illumination light may be effectively used by providing a polarization selective reflection unit on the back surface of the liquid crystal display element 230.

【0099】以上本発明の実施形態を説明したが、本発
明の表示装置は、光出射面に垂直な第1の垂直面におい
て高指向性を有するとともに、第1の面と交差する第2
の垂直面において第1の垂直面におけるよりも指向性が
低い光を出射することができる面状照明装置を用いて構
成されていてもよい。この面状照明装置は、例えば、実
施形態1の照明装置110の光出射面において、第1の
光拡散手段120と同様の機能を有する光学素子を設け
ることによって実現できる。このような面状照明装置を
用いる場合、上述のような第1の光拡散手段を設ける必
要なく、照明装置の上方において、光変調機能を有する
表示素子と、上記第1の垂直面において他の面における
よりも輝度の偏りを低減するように光を拡散する光拡散
手段とを設けることで表示装置を構成することができ
る。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the display device of the present invention has high directivity on a first vertical plane perpendicular to the light emitting surface, and has a second directivity crossing the first plane.
May be configured using a planar illumination device that can emit light with lower directivity on the vertical plane than on the first vertical plane. This planar illumination device can be realized, for example, by providing an optical element having the same function as the first light diffusing unit 120 on the light emission surface of the illumination device 110 of the first embodiment. When such a planar illumination device is used, there is no need to provide the first light diffusing means as described above, and a display element having a light modulation function is provided above the illumination device and another display device is provided on the first vertical plane. A display device can be configured by providing light diffusion means for diffusing light so as to reduce the unevenness in luminance as compared with a surface.

【0100】[0100]

【発明の効果】本発明の表示装置によれば、照明装置か
ら出射された光を、第1拡散手段によって所定の方位で
拡散させた後に表示素子に入射させ、表示素子によって
変調された光を第2拡散手段によって上記方位とは異な
る方位で拡散させるので、何れの方位(例えば、表示パ
ネルの上下方向および左右方向)においても広い視角範
囲で良好な画像を提供することができる。
According to the display device of the present invention, the light emitted from the illuminating device is diffused in a predetermined direction by the first diffusing means, and then is incident on the display element, and the light modulated by the display element is emitted. Since the light is diffused in the azimuth different from the above azimuth by the second diffusion means, a good image can be provided in a wide viewing angle range in any azimuth (for example, the vertical direction and the horizontal direction of the display panel).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態1における表示装置を示す斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態1における照明装置からの出
射光と第1の光拡散手段からの出射光との輝度に関する
出射角特性を示す図であり、(a)は或る面における出
射角特性を示し、(b)は他の面における出射角特性を
示す。
FIGS. 2A and 2B are graphs showing emission angle characteristics with respect to luminance of light emitted from a lighting device and light emitted from a first light diffusion unit according to the first embodiment of the present invention; FIG. (B) shows the emission angle characteristic on another surface.

【図3】本発明の実施形態1における表示装置を通過す
る光の指向性の変化を模式的に示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view schematically illustrating a change in directivity of light passing through the display device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態1における表示装置の視角特
性を従来の表示装置と比較して示す図であり、(a)は
或る面における視角特性を示し、(b)は他の面におけ
る視角特性を示す。
4A and 4B are diagrams illustrating viewing angle characteristics of a display device according to Embodiment 1 of the present invention in comparison with a conventional display device. FIG. 4A illustrates viewing angle characteristics on a certain surface, and FIG. 4B illustrates another surface. Shows the viewing angle characteristics at.

【図5】本発明の実施形態2における表示装置を示す斜
視図である。
FIG. 5 is a perspective view illustrating a display device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施形態2における照明装置からの出
射光と第1の光拡散手段からの出射光との輝度に関する
出射角特性を示す図であり、(a)は或る面における出
射角特性を示し、(b)は他の面における出射角特性を
示す。
6A and 6B are diagrams illustrating emission angle characteristics with respect to luminance of light emitted from a lighting device and light emitted from a first light diffusing unit according to a second embodiment of the present invention. FIG. (B) shows the emission angle characteristic on another surface.

【図7】本発明の実施形態2における表示装置の視角特
性を従来の表示装置と比較して示す図であり、(a)は
或る面における視角特性を示し、(b)は他の面におけ
る視角特性を示す。
FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating viewing angle characteristics of a display device according to a second embodiment of the present invention in comparison with a conventional display device. FIG. 7A illustrates viewing angle characteristics on a certain surface, and FIG. Shows the viewing angle characteristics at.

【図8】本発明の実施形態3における表示装置を示す斜
視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a display device according to Embodiment 3 of the present invention.

【図9】本発明の実施形態3における第1の光拡散手段
からの出射光の輝度に関する出射角特性を示す図であ
り、(a)は或る面における出射角特性を示し、(b)
は他の面における出射角特性を示す。
9A and 9B are diagrams illustrating emission angle characteristics relating to luminance of light emitted from a first light diffusing unit according to a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 9A illustrates emission angle characteristics on a certain surface, and FIG.
Indicates the emission angle characteristics on the other surface.

【図10】本発明の実施形態3における照明装置からの
出射光の輝度に関する出射角特性を示す図であり、
(a)は或る面における出射角特性を示し、(b)は他
の面における出射角特性を示す。
FIG. 10 is a diagram illustrating emission angle characteristics with respect to luminance of light emitted from a lighting device according to a third embodiment of the present invention;
(A) shows an emission angle characteristic on a certain surface, and (b) shows an emission angle characteristic on another surface.

【図11】本発明の実施形態3における表示装置の視角
特性を示す図であり、(a)は或る面における視角特性
を示し、(b)は他の面における視角特性を示す。
11A and 11B are diagrams illustrating viewing angle characteristics of a display device according to a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 11A illustrates viewing angle characteristics on a certain surface, and FIG. 11B illustrates viewing angle characteristics on another surface.

【図12】従来の表示装置の視角特性を示す図であり、
(a)は或る面における視角特性を示し、(b)は他の
面における視角特性を示す。
FIG. 12 is a diagram showing viewing angle characteristics of a conventional display device;
(A) shows viewing angle characteristics on a certain surface, and (b) shows viewing angle characteristics on another surface.

【図13】従来の表示装置を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing a conventional display device.

【図14】従来の他の表示装置を示す斜視図である。FIG. 14 is a perspective view showing another conventional display device.

【図15】従来のさらに他の表示装置を示す斜視図であ
る。
FIG. 15 is a perspective view showing still another conventional display device.

【図16】従来の表示装置の照明装置が備えるプリズム
フィルムの作用を説明するための図である。
FIG. 16 is a diagram for explaining the operation of a prism film included in the illumination device of the conventional display device.

【図17】図13に示した従来の表示装置の照明装置か
らの照明光の出射角特性を示す図であり、(a)は或る
面における出射角特性を示し(b)は他の面における出
射角特性を示す。
17A and 17B are diagrams illustrating emission angle characteristics of illumination light from the illumination device of the conventional display device illustrated in FIG. 13, where FIG. 17A illustrates emission angle characteristics on a certain surface, and FIG. Shows the emission angle characteristics at.

【図18】図14に示した従来の表示装置の照明装置か
らの照明光の出射角特性を示す図であり、(a)は或る
面における出射角特性を示し、(b)は他の面における
出射角特性を示す。
18A and 18B are diagrams showing emission angle characteristics of illumination light from the illumination device of the conventional display device shown in FIG. 14, wherein FIG. 18A shows the emission angle characteristics on a certain surface, and FIG. 4 shows an emission angle characteristic on a plane.

【図19】図15に示した従来の表示装置の指向性制御
手段を示す斜視図である。
FIG. 19 is a perspective view showing directivity control means of the conventional display device shown in FIG.

【図20】図15に示した従来の表示装置の照明装置か
らの照明光の出射角特性を示す図であり、(a)は或る
面における出射角特性を示し、(b)は他の面における
出射角特性を示す。
20A and 20B are diagrams illustrating emission angle characteristics of illumination light from the illumination device of the conventional display device illustrated in FIG. 15, wherein FIG. 20A illustrates emission angle characteristics on a certain surface, and FIG. 4 shows an emission angle characteristic on a plane.

【図21】ツイステッドネマティック型液晶表示素子を
模式的に示す斜視図である。
FIG. 21 is a perspective view schematically showing a twisted nematic liquid crystal display device.

【図22】或る面から光が出射する場合における、光出
射面に対して垂直な面および出射光の方位を説明するた
めの図である。
FIG. 22 is a diagram for explaining a plane perpendicular to the light emitting surface and the direction of emitted light when light is emitted from a certain surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 液晶表示装置 110 照明装置 111 光源 112 光反射シート 113 光拡散板 114 指向性制御手段 120 第1の光拡散手段 130 液晶表示素子 140 第2の光拡散手段 200 液晶表示装置 210 照明装置 211 光源 212 光反射シート 213 導光体 214 指向性制御手段 220 第1の光拡散手段 230 液晶表示素子 240 第2の光拡散手段 300 液晶表示装置 310 照明装置 311 光源 312 光反射シート 314 指向性制御手段 320 第1の光拡散手段 330 液晶表示素子 340 第2の光拡散手段 REFERENCE SIGNS LIST 100 liquid crystal display device 110 lighting device 111 light source 112 light reflection sheet 113 light diffusion plate 114 directivity control means 120 first light diffusion means 130 liquid crystal display element 140 second light diffusion means 200 liquid crystal display device 210 lighting device 211 light source 212 Light reflection sheet 213 light guide 214 directivity control means 220 first light diffusion means 230 liquid crystal display element 240 second light diffusion means 300 liquid crystal display device 310 lighting device 311 light source 312 light reflection sheet 314 directivity control means 320 First light diffusion means 330 Liquid crystal display element 340 Second light diffusion means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09F 9/00 324 G09F 9/00 324 336 336G Fターム(参考) 2H042 BA04 BA12 BA14 BA20 2H091 FA08X FA08Z FA21Z FA26X FA27X FA27Z FA31X FA41Z HA07 HA10 LA18 LA19 5G435 AA00 AA01 BB12 BB15 EE26 FF06 GG24 GG26 HH04 KK05 KK07 LL04 LL07 LL12 LL14 LL17 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (51) Int.Cl. 7 identification mark FI theme Court Bu (reference) G09F 9/00 324 G09F 9/00 324 336 336G F -term (reference) 2H042 BA04 BA12 BA14 BA20 2H091 FA08X FA08Z FA21Z FA26X FA27X FA27Z FA31X FA41Z HA07 HA10 LA18 LA19 5G435 AA00 AA01 BB12 BB15 EE26 FF06 GG24 GG26 HH04 KK05 KK07 LL04 LL07 LL12 LL14 LL17

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 出射角に応じて輝度に偏りを有する高指
向性の光を出射する照明装置と、 前記照明装置から出射した光を光変調することができる
表示素子と、 前記照明装置と前記表示素子との間に配置された第1の
光拡散手段と、 前記表示素子の前記第1の光拡散手段が配置された側と
は反対側に配置された第2の光拡散手段と、を備え、 前記第1の光拡散手段は、前記照明装置の光出射面に対
して垂直な第1の面において、他の面におけるよりも光
の輝度の偏りを低減するように前記光を拡散させ、 前記第2の光拡散手段は、前記照明装置の光出射面内に
対して垂直であり、かつ、前記第1の面と交差する第2
の面において、他の面におけるよりも前記光の輝度の偏
りを低減するように前記光を拡散させる表示装置。
An illumination device that emits highly directional light having a bias in luminance according to an emission angle; a display element that can modulate light emitted from the illumination device; A first light diffusing means disposed between the display element and a second light diffusing means disposed on a side of the display element opposite to a side on which the first light diffusing means is disposed; The first light diffusing means diffuses the light on a first surface perpendicular to the light exit surface of the lighting device so as to reduce the deviation of the luminance of the light more than on other surfaces. The second light diffusing means is perpendicular to the light exit surface of the lighting device, and intersects the first surface.
A display device for diffusing the light so as to reduce the unevenness of the luminance of the light in the surface of the light emitting device than in the other surface.
【請求項2】 前記第1の面と前記第2の面とは略直交
する請求項1に記載の表示装置。
2. The display device according to claim 1, wherein the first surface and the second surface are substantially orthogonal.
【請求項3】 前記第1の光拡散手段は、前記第2の面
における前記光の輝度の偏りを実質的に低減しないこと
を特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。
3. The display device according to claim 1, wherein the first light diffusing unit does not substantially reduce the deviation of the luminance of the light on the second surface.
【請求項4】 前記第2の光拡散手段は、前記第1の面
における前記光の輝度の偏りを実質的に低減しないこと
を特徴とする請求項3に記載の表示装置。
4. The display device according to claim 3, wherein the second light diffusing unit does not substantially reduce the deviation of the luminance of the light on the first surface.
【請求項5】 前記表示素子の、前記第1の面における
光変調角度は、前記第2の面における光変調角度よりも
広い請求項1から4のいずれかに記載の表示装置。
5. The display device according to claim 1, wherein a light modulation angle on the first surface of the display element is wider than a light modulation angle on the second surface.
【請求項6】 前記表示素子は、厚さ方向において捩れ
た配列状態を取り得る複数の液晶分子から形成される液
晶層と、前記液晶層を挟持する一対の偏光子とを備える
請求項1から5のいずれかに記載の表示装置。
6. The display device according to claim 1, wherein the display element includes a liquid crystal layer formed of a plurality of liquid crystal molecules that can assume a twisted alignment state in a thickness direction, and a pair of polarizers sandwiching the liquid crystal layer. 6. The display device according to any one of 5.
【請求項7】 前記液晶層の厚さ方向中央部に位置する
液晶分子は、電圧を印加することによって前記第2の面
内で動く請求項6に記載の表示装置。
7. The display device according to claim 6, wherein the liquid crystal molecules located at the center in the thickness direction of the liquid crystal layer move in the second plane by applying a voltage.
【請求項8】 前記第1の拡散手段は、光透過性の材料
から形成されており、前記第1の拡散手段を透過した光
を前記第1の拡散手段の光出射面において屈折または反
射させることができる請求項1から7のいずれかに記載
の表示装置。
8. The first diffusing unit is formed of a light transmissive material, and refracts or reflects light transmitted through the first diffusing unit on a light exit surface of the first diffusing unit. The display device according to claim 1, wherein the display device is capable of performing the following operations.
【請求項9】 前記第1の拡散手段は、互いに平行に延
びている複数のレンズを有する請求項8に記載の表示装
置。
9. The display device according to claim 8, wherein the first diffusing unit includes a plurality of lenses extending in parallel with each other.
【請求項10】 前記複数のレンズは、前記照明装置の
出射面内で前記第1の面が延びる方向と垂直な方向に沿
って延びている請求項9に記載の表示装置。
10. The display device according to claim 9, wherein the plurality of lenses extend in a direction perpendicular to a direction in which the first surface extends in an emission surface of the illumination device.
【請求項11】 前記第1の光拡散手段は、前記第1の
面における特定の入射角範囲の光のみを拡散する請求項
1から10のいずれかに記載の表示装置。
11. The display device according to claim 1, wherein the first light diffusing unit diffuses only light in a specific incident angle range on the first surface.
【請求項12】 出射角に応じて輝度に偏りを有する光
を出射する面状照明装置であって、 前記照明装置の光出射面に対して垂直な第1の面におい
て出射角に応じた輝度の偏りを有するとともに、前記照
明装置の光出射面内に対して垂直で前記第1の面と交差
する第2の面において前記第1の面におけるよりも出射
角に応じた輝度の偏りが低減した光を出射する面状照明
装置。
12. A spread illuminating device that emits light having a deviation in luminance according to an output angle, wherein a luminance according to the output angle is provided on a first surface perpendicular to a light output surface of the illuminating device. And the second surface perpendicular to the light exit surface of the illumination device and intersecting with the first surface has a lower luminance deviation according to the emission angle than the first surface. A planar illumination device that emits light.
【請求項13】 前記第2の面において、他の面におけ
るよりも光の輝度の偏りを低減するように光を拡散さ
せ、かつ、前記第1の面において、前記光の輝度の偏り
を実質的に低減しない光拡散手段を備えることを特徴と
する請求項12に記載の面状照明装置。
13. The method according to claim 1, wherein the second surface diffuses the light so as to reduce the deviation of the luminance of the light as compared with the other surfaces, and the first surface substantially reduces the deviation of the luminance of the light. 13. The spread illuminating apparatus according to claim 12, further comprising a light diffusion unit that does not reduce the light.
【請求項14】 請求項12に記載の面状照明装置と、
前記面状照明装置から出射した光を光変調することがで
きる表示素子と、前記表示素子を透過した光を拡散する
光拡散手段とを備える表示装置であって、 前記光拡散手段は、前記第1の面において、他の面にお
けるよりも前記光の輝度の偏りを低減するように光を拡
散させる表示装置。
14. A spread illuminating device according to claim 12,
A display device comprising: a display element capable of modulating light emitted from the planar illumination device; and a light diffusing unit that diffuses light transmitted through the display element. A display device, wherein light is diffused on one surface so as to reduce the deviation of the luminance of the light as compared with the other surface.
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