JP2017049326A

JP2017049326A - 表示装置

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Publication number: JP2017049326A
Application number: JP2015170623A
Authority: JP
Inventors: 大島　徹也; Tetsuya Oshima; 徹也大島; 昌樹西川; Masaki Nishikawa; 恭久白石; Yukihisa Shiraishi
Original assignee: Japan Display Inc
Current assignee: Japan Display Inc
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2017-03-09
Also published as: US20170059765A1; CN206002812U; US10324249B2

Abstract

【課題】プリズムシートの規則的構造によりモアレ（干渉縞）が発生しない、エッジライト型面光源装置を用いた液晶表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置は、表示セルと導光板２１との間に位置するプリズムシート１８、を備える。プリズムシート１８は、導光板２１の光出射面と対向する面に、頂角が一定の複数のプリズムを連続して第２の方向に配列して備える。複数のプリズムの稜線はそれぞれ第１の方向に延在する。複数のプリズムのそれぞれは導光板からの光が入射する側の第１の傾斜面と、入射する光を反射する側の第２の傾斜面と、を備える。第１の傾斜面の面積は第２の傾斜面の面積よりも小さくし、プリズムシートにおける発光領域の面積を非発光領域の面積よりも大きくする。
【選択図】図８

Description

本開示は表示装置に関し、例えばプリズムシートを用いた表示装置に適用可能である。

エッジライト型面光源装置を備える表示装置では、光源から出射された光は、導光板に入射し、導光板の出光面と裏面とで全反射を繰り返しながら伝播する。導光板内を伝播する光の一部は、導光板の裏面等に設けられた光散乱体等により進行方向を変えられて出光面から導光板外へ出射する。導光板の出光面から出射した光は、拡散シート、プリズムシート、輝度向上フィルム等の各種光学シートによって拡散・集光された後、表示セルの両側に偏光板が配置された表示パネルに入射する。例えば表示セルが液晶セルの場合、液晶層の液晶分子は画素ごとに駆動され、入射光の透過および吸収を制御する。その結果、画像が表示される。（例えば、特開２０１３−２３５２５９号公報）
本開示に関連する先行技術文献としては、例えば特開２００７−４１０１５号公報がある。

特開２０１３−２３５２５９号公報特開２００７−４１０１５号公報

エッジライト型面光源装置を用いた液晶表示装置においては、プリズムシートの規則的構造によりモアレ（干渉縞）が発生するという問題がある。
その他の課題と新規な特徴は、本開示の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本開示のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、表示装置は、表示パネルと、導光板を備えるバックライトユニットと、を備える。前記表示パネルは、例えば液晶セル等の表示セルと、表示セル（液晶セル）と前記導光板との間に位置するプリズムシート、を備える。前記プリズムシートは、前記導光板の光出射面と対向する面に、頂角が一定の複数のプリズムを連続して第２の方向に配列して備える。前記複数のプリズムの稜線はそれぞれ第１の方向に延在する。前記複数のプリズムのそれぞれは前記導光板からの光が入射する側の第１の傾斜面と、前記入射する光を反射する側の第２の傾斜面と、を備える。前記第１の傾斜面の面積は前記第２の傾斜面の面積よりも小さくし、前記プリズムシートにおける発光領域の面積を非発光領域の面積よりも大きくする。

比較例１に係る表示装置を示す断面図。比較例２に係る表示装置を示す断面図。図３（Ａ）は図２のプリズムシートの平面図、図３（Ｂ）は図２のプリズムシートおよび導光板の断面図。図２の表示装置のプリズム角度を説明するための図。図２の表示装置のプリズム角度とモアレの関係を示す図。図２の表示装置のプリズム角度と輝度の関係を示す図。実施例１に係る表示装置を示す断面図。図８（Ａ）は図７のプリズムシートを説明するための平面図、図８（Ｂ）は断面図である。図８（Ｂ）のプリズムシートの拡大断面図。図９のプリズムシートの一例を説明するための断面図。図９のプリズムシートの別の例を説明するための断面図。実施例１の変形例に係るプリズムシートの構成を示す断面図。実施例２に係る表示装置のプリズムシートの構成を示す断面図。実施例２の第１の変形例に係る表示装置のプリズムシートの構成を示す断面図。実施例２の第２の変形例に係る表示装置のプリズムシートの構成を示す断面図。図１６（Ａ）は実施例３に係る表示装置のプリズムシートを説明するための平面図、図１６（Ｂ）は断面図。図１７（Ａ）は実施例４に係る表示装置のプリズムシートを説明するための平面図、図１７（Ｂ）は断面図。図１８（Ａ）は実施例４の第１の変形例に係る表示装置のプリズムシートを説明するための平面図、図１８（Ｂ）は断面図。図１９（Ａ）は実施例４の第２の変形例に係る表示装置のプリズムシートを説明するための平面図、図１９（Ｂ）は断面図、図１９（Ｃ）は断面図、図１９（Ｄ）は斜視図。図２０（Ａ）および２０（Ｂ）は実施例５に係るＲＧＢ方式の画素に適したプリズムシートの配列を説明するための平面図。図２１（Ａ）および図２１（Ｂ）は実施例６に係るＲＧＢＷ方式の画素に適したプリズムシートの配列を説明するための平面図。図２１（Ａ）および図２１（Ｂ）の画素のモアレ画像を示す図。

以下に、比較例、実施例および変形例について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

＜比較例１＞
まず、本開示に先立ち本願発明者らが検討した技術（以下、比較例１という。）について説明する。
図１は比較例１に係る表示装置を示す断面図である。表示装置１Ｒは表示パネル１０Ｒとバックライトユニット２０Ｒとを備える。表示パネル１０Ｒは液晶セル（表示セル）１１と上偏光板１２と下偏光板１３Ｒとを備える。下偏光板１３Ｒは偏光フィルム１４と拡散粘着剤１５と輝度向上フィルム１６とを備える。上偏光板１２は偏光フィルムを含む複数のフィルムを備える。バックライトユニット２０Ｒは導光板２１と、導光板２１の１側端部に配置された光源２２と、導光板２１の背面側（図において下面側）に配置された反射シート２３と、導光板２１の正面側（図において上面側）に配置された光学シート２４とを備えたエッジライト型で構成されている。光源２２としてはＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の１個または複数個の点状光源を用いられている。導光板２１は、光源に使用する光の波長帯域において透光性を有する無色透明の樹脂、例えばアクリル系樹脂等の射出成形体で形成されている。反射シート２３はその導光板２１と対向する内面側に、銀等の金属箔が設けられており、導光板２１から漏出した光、光学シート２４から反射された光を正面方向（図において上方向）へ反射させる機能を有する。光学シート２４は下拡散シート２５と、プリズムシート２６、２７と、上拡散シート２８とを備える。

＜比較例２＞
次に、比較例１のバックライトユニット２０Ｒに備える光学シート２４を省略することを検討した技術（以下、比較例２という。）について説明する。
図２は比較例２に係る表示装置を示す断面図である。表示装置１Ｓは表示パネル１０Ｓとバックライトユニット２０とを備える。表示パネル１０Ｓは液晶セル１１と上偏光板１２と下偏光板１３Ｓとを備える。下偏光板１３Ｓは偏光フィルム１４と拡散粘着剤１５と輝度向上フィルム１６と粘着剤１７とプリズムシート１８Ｓとを備える。プリズムシート１８Ｓは、偏光フィルム１４と拡散粘着剤１５と輝度向上フィルム１６と粘着剤１７とを介して、液晶セル１１に貼り付けられている。つまり、プリズムシート１８Ｓは表示パネル１０Ｓを構成する１つの要素となっている。バックライトユニット２０は導光板２１と、導光板２１の１側端部に配置された光源２２と、導光板２１の背面側（図において下面側）に配置された反射シート２３とを備えたエッジライト型で構成されている。

図３（Ａ）は図２のプリズムシートの平面図であり、図３（Ｂ）は図２のプリズムシートおよび導光板の断面図である。プリズムシート１８Ｓは導光板２１側にプリズム面が形成されている。図１に対し、プリズムが形成されている方向が逆となるため、逆プリズム形状と称する場合もある。プリズムシート１８Ｓはプリズム面に断面が凸状（三角形状、略二等辺三角形状、或いは、二等辺三角形状）のプリズムが微細ピッチで周期配列されて構成されている。導光板２１の光出射面から浅い角度で出射された光はプリズムの一方の傾斜面（入光側斜面領域）から入射させ、他方の傾斜面（発光領域）で全反射させることで、垂直方向（表示パネル正面方向）に向きを変える。これにより、光源光が正面方向（表示セル方向）に集光されて正面輝度の向上が図られる。

比較例２に係る表示装置では、バックライトユニット２０Ｓで光学シートを使用しないので、薄型化が可能となり、比較例１に係る表示装置のバックライトユニット２０Ｒに比べて１２０μｍ以上薄型化できる。また、光学シートを使用しないので、ニュートンリングやシートうねりのリスクを小さくすることができる。また、比較例２に係る表示装置では、下偏吸収軸がバックライト導光と直交し、導光板偏光を直接利用することができ、プリズムシート１８Ｓは集光型プリズムであり、光学シートを使用しないので光学シートによるロスを低減することができるので、正面輝度は１０％向上する。

しかし、プリズムシート１８Ｓは周期的に発光領域ＥＲを有することから、表示パネル１０Ｓや導光板２１の周期性との干渉によるモアレが発生する課題が顕在化する。
図４は図２の表示装置のプリズム角度の一例を示す図である。図５は図２の表示装置のプリズム角度とモアレの関係を示す図である。図６は図２の表示装置のプリズム角度と輝度の関係を示す図である。
図４に示すように、プリズム角度（θ）はプリズムの稜線（プリズムの頂点を結ぶ線）方向とＸ方向との角度をいう。ただし、光源２２から光はＹ方向に進行し、Ｘ方向とＹ方向は直交する。図５に示すように、プリズム角度が０°のとき横に細かい（０．３ｍｍピッチ）のモアレが現れているが、プリズム角度が４〜５°のときモアレは発生しない。ただし、プリズム角度が６°のとき斜めに薄い（０．５ｍｍピッチ）のモアレが現れる。なお、図ではプリズム角度が０°のときとプリズム角度が６°のときのモアレの濃さは同じに見えるかもしれないが、プリズム角度が６°のときのモアレの方が薄い。液晶セル１１および導光板２１を固定した状態でプリズム稜線方向を回転（＝プリズム角度変更）することでモアレの発生を回避することができる。しかし、図６に示すように、プリズム稜線方向を回転することにより、輝度低下が発生する。図６の横軸はプリズム角度で、縦軸はプリズム角度が０°のときの輝度で正規化した輝度である。

＜実施形態＞
実施形態に係る表示装置は、プリズムシートを下偏光板と一体化し、以下のようなプリズムシートの構成・構造等またはこれらの組み合わせにより、モアレの発生を低減するものである。
（１）発光領域の拡張
（１−１）プリズムシートの入光側斜面領域の削減（実施例１）
（１−２）プリズムシートに拡散性の付与（実施例２）
（１−２−１）プリズムシート基材内に拡散性の付与
（１−２−２）プリズム表面に凹凸形状の付与
（２）構成の変更
（２−１）プリズムシートのプリズムピッチの不均一化（実施例３）
（２−２）プリズムシートのプリズム稜線の不均一化（実施例４）
（２−３）プリズムシートと画素の構成方向の変更（実施例５、６）

図７は実施例１に係る表示装置を示す断面図である。表示装置１は表示パネル１０とバックライトユニット２０とを備える。表示パネル１０は液晶セル（表示セル）１１と上偏光板１２と下偏光板１３とを備える。下偏光板１３は粘着剤１９と偏光フィルム１４と粘着剤１５と輝度向上フィルム１６と粘着剤１７とプリズムシート１８とを備える。プリズムシート１８は、粘着剤やフィルムを介して、偏光フィルム１４に貼り付けられ、液晶セル１１に取り付けられている。バックライトユニット２０は比較例２と同様である。

図８（Ａ）は図７のプリズムシートを説明するための平面図であり、図８（Ｂ）は断面図である。プリズムシート１８は、バックライトユニット２０から出射される光の面内輝度分布を均一化し、光を正面方向（図において上方向）へ効率よく導く機能を有している。これにより、正面輝度を向上させることが可能となる。プリズムシート１８は逆プリズム状に形成され、プリズム構造面を導光板２１の光出射面側に向けて対向配置されている。

図９は図８（Ｂ）のプリズムシートの拡大断面図である。プリズムシート１８の光入射面となる下面側には、頂角（θ）が一定の複数のプリズム１８５が一方向に連続して配列される。本実施例のように、エッジライト型のバックライトユニット２０に適用される場合、プリズム１８５はその配列方向が点状光源２２から出射される光の主たる進行方向（Ｙ方向）に沿う方向に設定され、プリズム１８５の稜線は点状光源２２の進行方向（Ｙ方向）と交差（本例では直交方向であるが、直交に限定されるものではない）する方向（Ｘ方向）に設定される。

プリズム１８５を構成する一対のプリズム傾斜面のうち光源側に位置する一方の傾斜面部１８１は、導光板２１の光出射面から出射される光の入射部として形成されている。他方の傾斜面部１８２は、一方の傾斜面部１８１に入射した光を垂直方向に立ち上げる全反射面として形成されている。

傾斜面部１８１は各プリズム１８５において共通の大きさ（傾斜長：傾斜面部の長さ）に形成され、傾斜面部１８２は各プリズム１８５において共通の大きさ（傾斜長：傾斜面部の長さ）に形成されている。そして、傾斜面部１８１には、隣接する他のプリズム（図において左側のプリズム）の基部１８４に向かって延在する垂直面部１８３がそれぞれ形成されている。これにより、傾斜面部１８１の面積は傾斜面部１８２の面積よりの小さくなる。垂直面部１８３は本実施例ではプリズムシートのシート面（導光板２１の発光面）に対して垂直方向（Ｚ方向）に形成されているが、これに限らず、当該垂直方向から多少傾斜していてもよい。各プリズム１８５はそれぞれ同一高さに形成されているとともに、その配列ピッチ（プリズム頂部間の距離（Ｐ１））も同一に形成されている。プリズムピッチ／表示セルの画素ピッチ＝０．１〜０．５である。

プリズムシート１８は、光透過性を有する透明フィルムまたはシートで形成され、例えばアクリル系樹脂、ポリカーボネートを用いるのが好ましい。

図１０は図９のプリズムシートの一例を説明するための断面図である。図において破線は比較例２に係るプリズムを示している。実施例に係るプリズムシートは、各プリズム１８５の一方のプリズム側面を傾斜面部１８１と垂直面部１８３の異なる２面で形成することにより、例えば、プリズムの頂角、高さ、および、光が出射する発光領域を決定する傾斜面部１８２のＹ方向における幅を変えずに垂直面部１８３の形成高さを変えるだけで任意にプリズム間距離を変化させることが可能となる。これにより、本実施例のプリズムのピッチ（Ｐ１）を比較例２のプリズムのピッチ（Ｐ１Ｓ）よりも小さくすることができる。例えば、一つの発光領域ＥＳのＹ方向における幅を一定に保ったまま、隣接する発光領域ＥＳとの間隔が小さくすることにより、発光領域ＥＳの面積比率が大きくなり、モアレの発生を低減することができる。また、発光領域ＥＳの面積比率が大きくなることにより、輝度低下を低減することができる。

図１１は図９のプリズムシートの別の例を説明するための断面図である。図において破線は比較例２に係るプリズムを示している。実施例１に係るプリズムシートは、比較例２に係るプリズムシートプリズムの頂角（θ）、プリズム間距離（Ｐ１）を変えずに、プリズムの高さを変えて形成することもできる。例えば、本実施例のプリズム高さ（Ｈ１）を比較例２のプリズム高さ（Ｈ１Ｓ）よりも高くし、本実施例のプリズムの入光側の傾斜面部１８１を比較例２のプリズムの入光側の傾斜面部よりも小さくし、反射側の傾斜面部１８２を比較例２のプリズムの反射側の傾斜面部よりも大きくする。これにより、発光領域ＥＳの間隔が小さくなり、発光領域ＥＳの面積比率が大きくなり、モアレの発生を低減することができる。また、発光領域ＥＳの面積比率が大きくなることにより、輝度低下を低減することができる。

＜変形例１−１＞
図１２は実施例１の変形例に係るプリズムシートの構成を示す断面図である。プリズムシート１８Ａは、プリズムシート１８の傾斜面部１８１の延長線と傾斜面部１８２と垂直面部１８３とで構成する断面が三角形状の溝１８６を樹脂で埋めて構成される。溝１８６を埋める樹脂は、屈折率（ｎ）がプリズム本体の材料より小さいと界面での全反射が維持され好ましい。プリズム本体の材料はアクリル系樹脂（ｎ〜１．５）、ポリカーボネート（ｎ〜１．５９）に対しフッ素系樹脂（ｎ〜１．３５）や中級粒子を含浸し屈折率を下げた樹脂材料が好ましい。

図１３は実施例２に係る表示装置のプリズムシートの構成を示す断面図である。実施例２に係る表示装置はプリズムシートを除いて実施例１に係る表示装置と同様である。プリズムシート１８Ｂの光入射面となる下面側には、頂角（θ）が一定の複数のプリズム１８６Ｂが一方向に連続して配列される。本実施例のように、エッジライト型のバックライトユニット２０に適用される場合、プリズム１８６Ｂはその配列方向が点状光源２２から出射される光の主たる進行方向（Ｙ方向）に沿う方向に設定され、プリズム１８５６の稜線は点状光源２２の進行方向（Ｙ方向）と交差（本例では直交方向であるが、直交に限定されるものではない）する方向（Ｘ方向）に設定される。

プリズム１８６Ｂを構成する一対のプリズム傾斜面のうち光源側に位置する一方の傾斜面部１８１Ｂは、導光板２１の光出射面から出射される光の入射部として形成されている。他方の傾斜面部１８２Ｂは、一方の傾斜面部１８１Ｂに入射した光を垂直方向に立ち上げる全反射面として形成されている。傾斜面部１８１Ｂと傾斜面部１８２Ｂとはほぼ同じ大きさ（傾斜長）に形成され、傾斜面部１８１Ｂは各プリズム１８６Ｂにおいて共通の大きさに形成され、傾斜面部１８２Ｂは各プリズム１８６Ｂにおいて共通の大きさに形成されている。各プリズム１８６Ｂはそれぞれ同一高さに形成されているとともに、その配列ピッチ（プリズム頂部間の距離）も同一に形成されている。プリズムピッチ／表示セルの画素ピッチ＝０．１〜０．５である。

プリズムシート１８Ｂは、プリズムシート１８と同様な光透過性を有する透明フィルムまたはシートで形成され、プリズム基部１８７にはビーズ１８８が分散されている。これにより、プリズム基部１８７に入力された光がビーズ１８８で散乱され、発光領域を比較例２に係るプリズムシートよりも拡張することができ、モアレを低減することができる。尚、プリズムをプリズム基部とは別の部材により形成することも可能である。

＜変形例２−１＞
図１４は実施例２の第１の変形例に係る表示装置のプリズムシートの構成を示す断面図である。プリズムシート１８Ｂ１はビーズの分散範囲を除きプリズムシート１８Ｂと同様である。プリズムシート１８Ｂ１はプリズムシート全体にビーズ１８８が分散して配置されている。

＜変形例２−２＞
図１５は実施例２の第２の変形例に係る表示装置のプリズムシートの構成を示す断面図である。プリズムシート１８Ｂ２はビーズの配置箇所を除きプリズムシート１８Ｂと同様である。プリズムシート１８Ｂ２はプリズムシート内にはビーズを配置せず、プリズム１８６Ｂの傾斜面部１８２Ｂの表面に凹凸形状１８９が配置されている。傾斜面部１８２Ｂに設ける凹凸形状は、傾斜面部１８２Ｂの表面にビーズを分散または傾斜面部１８２Ｂの表面加工にて形成される。尚、ビーズに限らず、半球状の突起等でも良い。

図１６（Ａ）は実施例３に係る表示装置のプリズムシートを説明するための平面図であり、図１６（Ｂ）は断面図である。実施例３に係る表示装置はプリズムシートを除いて実施例１に係る表示装置と同様である。プリズムシート１８Ｃの光入射面となる下面側には、複数のプリズム１８５Ｂが一方向に連続して配列される。本実施例のように、エッジライト型のバックライトユニット２０に適用される場合、プリズム１８５Ｃはその配列方向が点状光源２２から出射される光の主たる進行方向（Ｙ方向）に沿う方向に設定され、プリズム１８５Ｃの稜線は点状光源２２の進行方向（Ｙ方向）と交差（本例では直交方向であるが、直交に限定されるものではない）する方向（Ｘ方向）に設定される。

プリズム１８５Ｃを構成する一対のプリズム傾斜面のうち光源側に位置する一方の傾斜面部１８１Ｃは、導光板２１の光出射面から出射される光の入射部として形成されている。他方の傾斜面部１８２Ｃは、一方の傾斜面部１８１Ｃに入射した光を垂直方向に立ち上げる全反射面として形成されている。頂角（θ）、傾斜面部１８１Ｃの大きさ、１８２Ｃの大きさは各プリズム１８５Ｃにおいて異なるように形成されている。ただし、各プリズム１８５Ｃの傾斜面部１８１Ｃの大きさと傾斜面部１８２部の大きさはほぼ同じ傾斜長を有している。各プリズム１８５Ｃはそれぞれ同一高さに形成されているが、その配列ピッチ（プリズム頂部間の距離）は異なるように形成されている。プリズムピッチ／表示セルの画素ピッチ＝０．１〜０．５である。

プリズムシート１８Ｃは、プリズムシート１８と同様な光透過性を有する透明フィルムまたはシートで形成されている。

プリズム配列ピッチを不規則に変化させることにより、モアレを低減することができる。

図１７（Ａ）は実施例４に係る表示装置のプリズムシートを説明するための平面図であり、図１７（Ｂ）は断面図である。実施例３に係る表示装置はプリズムシートを除いて実施例１に係る表示装置と同様である。プリズムシート１８Ｄの光入射面となる下面側には、頂角（θ）が一定の複数のプリズム１８５Ｄが一方向に連続して配列される。本実施例のように、エッジライト型のバックライトユニット２０に適用される場合、プリズム１８５Ｄはその配列方向が点状光源２２から出射される光の主たる進行方向（Ｙ方向）に沿う方向に設定され、プリズム１８５Ｄの稜線は点状光源２２の進行方向（Ｙ方向）と交差（本例では直交方向であるが、直交に限定されるものではない）する方向（Ｘ方向）に設定される。また、プリズム１８５Ｄは稜線方向の所定の長さ毎にＹ方向に階段状にずらして構成される。

プリズム１８５Ｄを構成する一対のプリズム傾斜面のうち光源側に位置する一方の傾斜面部１８１Ｄは、導光板２１の光出射面から出射される光の入射部として形成されている。他方の傾斜面部１８２Ｄは、一方の傾斜面部１８１Ｄに入射した光を垂直方向に立ち上げる全反射面として形成されている。傾斜面部１８１Ｄと傾斜面部１８２Ｄとは同じ大きさに形成され、傾斜面部１８１Ｄは各プリズム１８５Ｄにおいて共通の大きさに形成され、傾斜面部１８２Ｄは各プリズム１８５Ｄにおいて共通の大きさに形成されている。各プリズム１８５Ｄはそれぞれ同一高さに形成されているとともに、その配列ピッチ（プリズム頂部間の距離）も同一に形成されている。プリズムピッチ／画素ピッチ＝０．１〜０．５である。

プリズムシート１８Ｄは、プリズムシート１８と同様な光透過性を有する透明フィルムまたはシートで形成される。

＜変形例４−１＞
図１８（Ａ）は実施例４の第１の変形例に係る表示装置のプリズムシートを説明するための平面図であり、図１８（Ｂ）は断面図である。第１の変形例に係るプリズムシートはプリズムの稜線の形状を除いて実施例４に係るプリズムシートと同様である。プリズム１８５Ｄ１の稜線は波形状で構成される。

＜変形例４−２＞
図１９（Ａ）は実施例４の第２の変形例に係る表示装置のプリズムシートを説明するための平面図であり、図１９（Ｂ）は図１９（Ａ）のＡ−Ａ‘の断面図であり、図１９（Ｃ）は図１９（Ａ）のＢ−Ｂ‘の断面図であり、図１９（Ｄ）は斜視図である。第２の変形例に係る表示装置はプリズムシートを除いて実施例１に係る表示装置と同様である。プリズムシート１８Ｄ２の光入射面となる下面側には、頂角（θ）が一定の複数のプリズム１８５Ｄ２が一方向に連続して配列される。本実施例のように、エッジライト型のバックライトユニット２０に適用される場合、プリズム１８５Ｄ２はその配列方向が点状光源２２から出射される光の主たる進行方向（Ｙ方向）に沿う方向に設定され、プリズム１８５Ｄの稜線は点状光源２２の進行方向（Ｙ方向）と交差（本例では直交方向であるが、直交に限定されるものではない）する方向（Ｘ方向）に設定される。また、プリズム１８５Ｄは稜線方向の所定の長さ毎にＹ方向に階段状にずらして構成される。

プリズム１８５Ｄ２を構成する一対のプリズム傾斜面のうち光源側に位置する一方の傾斜面部１８１Ｄ２は、導光板２１の光出射面から出射される光の入射部として形成されている。他方の傾斜面部１８２Ｄ２は、一方の傾斜面部１８１Ｄ２に入射した光を垂直方向に立ち上げる全反射面として形成されている。傾斜面部１８１Ｄ２と傾斜面部１８２Ｄ２とは同じ大きさに形成され、傾斜面部１８１Ｄ２は各プリズム１８５Ｄ２において共通の大きさに形成され、傾斜面部１８２Ｄ２は各プリズム１８５Ｄ２において共通の大きさに形成されている。各プリズム１８５Ｄ２の傾斜長はＸ方向に異なって形成され、各プリズム１８５Ｄ２の高さはＸ方向に異なって形成され、その配列ピッチ（プリズム頂部間の距離）も同一に形成されている。プリズムピッチ／表示セルの画素ピッチ＝０．１〜０．５である。

プリズムシート１８Ｄ２は、プリズムシート１８と同様な光透過性を有する透明フィルムまたはシートで形成される。

図２０（Ａ）および２０（Ｂ）はＲＧＢ方式の画素に適したプリズムシートの配列を説明するための平面図である。図２０（Ａ）は画素の配列を示す平面図、図２０（Ｂ）はプリズムシートの平面図である。

図２０（Ａ）に示すように、赤（Ｒ）の副画素１１１Ｅと緑（Ｇ）の副画素１１２Ｅと青（Ｂ）の副画素１１３ＥとからなるＲＢＧ方式の画素は、Ｘ方向にＲの副画素１１１Ｅ、Ｇの副画素１１２Ｅ、Ｂの副画素１１３Ｅに配列され、Ｒの副画素１１１Ｅ、Ｇの副画素１１２Ｅ、Ｂの副画素１１３Ｅのそれぞれは、Ｘ方向の長さがＹ方向の長さよりも短い、縦長である。なお、図示していないが、遮光層１１５Ｅの下に、ゲート線（走査線）はＸ方向に沿って延在し、ソース線（映像線）はＹ方向に沿って延在している。

図２０（Ｂ）に示すように、プリズムシートのプリズムの稜線はＸ方向に沿って延在している。プリズムシートとしては比較例２、実施例１、変形例１−１、実施例２、変形例２−１、２−２、実施例３、実施例４、変形例４−１、４−２のプリズムシートに適用することができる。

図２０（Ａ）の画素の配列と図２０（Ｂ）のプリズムシートの配列の組み合わせはモアレの低減に効果的である。

図２１（Ａ）および図２１（Ｂ）はＲＧＢＷ方式の画素に適したプリズムシートの配列を説明するための平面図である。図２１（Ａ）は画素の配列の第１の例を示す平面図、図２１（Ｂ）は画素の配列の第２の例を示す平面図である。

ＲＧＢＷ方式の画素は、Ｒの副画素１１１とＧの副画素１１２とＢの副画素１１３とからなる第１の画素と、Ｒの副画素１１１とＧの副画素１１２と白（Ｗ）の副画素１１３とからなる第２の画素と、からなる。第１の画素と第２の画素とはＸ方向およびＹ方向に交互に配置される。画素内に配置される遮光層の幅は画素間に配置される遮光層の幅よりも狭い。プリズムシートとしては比較例２、実施例１、変形例１−１、実施例２、変形例２−１、２−２、実施例３、実施例４、変形例４−１、４−２のプリズムシートに適用することができる。

図２１（Ａ）の第１の画素のＲの副画素１１１とＧの副画素１１２はＹ方向に隣接し、Ｒの副画素１１１およびＧの副画素１１２はＸ方向にＢの画素１１３と隣接する。図２１（Ａ）の第２の画素のＲの副画素１１１とＧの副画素１１２はＹ方向に隣接し、Ｒの副画素１１１およびＧの副画素１１２はＸ方向にＷの画素１１４と隣接する。なお、図示していないが、遮光層１１５の下に、ゲート線はＸ方向に沿って延在し、ソース線は屈曲しながらＹ方向に沿って延在する。図において下側に光源（白抜き矢印）があり、プリズムシートのプリズムの稜線は図２０（Ｂ）と同様にＸ方向に沿って延在している。

図２１（Ｂ）の第１の画素のＲの副画素１１１とＧの副画素１１２はＸ方向に隣接し、Ｒの副画素１１１およびＧの副画素１１２はＹ方向にＢの画素１１３と隣接する。図２１（Ｂ）の第２の画素のＲの副画素１１１とＧの副画素１１２はＸ方向に隣接し、Ｒの副画素１１１およびＧの副画素１１２はＹ方向にＷの画素１１４と隣接する。なお、図示していないが、遮光層１１５の下に、ゲート線はＹ方向に沿って延在し、ソース線は屈曲しながらＸ方向に沿って延在している。図において右側に光源（白抜き矢印）があり、プリズムシートのプリズムの稜線は図２０（Ｂ）と同様にＸ方向に沿って延在している。

図２２は図２１（Ａ）および図２１（Ｂ）の画素のモアレ画像を示す図である。画素ピッチは４６．２μｍ×２３．１μｍ、プリズムピッチは１８μｍである。（Ａ）は図２１（Ａ）の画素、（Ｂ）は図２１（Ｂ）の画素である。（Ｂ）（図２１（Ｂ））の方が（Ａ）（図２１（Ａ））よりもコントラストが弱く、モアレの発生を低減することができる。なお、図ではコントラストを強調して表している。

１・・・表示装置
１０・・・表示パネル
１１・・・液晶セル
１２・・・上偏光板
１３・・・下偏光板
１４・・・偏光フィルム
１５・・・粘着剤
１６・・・輝度向上フィルム
１７・・・粘着剤
１８・・・プリズムシート
１８１・・・傾斜面部
１８２・・・傾斜面部
１８３・・・
１８４・・・プリズム基部
１８５・・・プリズム
１８６・・・溝部
１９・・・粘着剤
２０・・・バックライトユニット
２１・・・導光板
２２・・・点光源
２３・・・反射シート

Claims

表示装置は、
表示パネルと、
導光板を備えるバックライトユニットと、
を備え、
前記表示パネルは、
表示セルと、
前記表示セルに取り付けられたプリズムシートと、
を備え、
前記プリズムシートは、前記導光板の光出射面に対向する頂角を有する複数のプリズムを第２の方向に配列して備え、
前記複数のプリズムのそれぞれは
第１の方向に延在し、
前記導光板からの光が入射する側の第１の傾斜面と、
前記入射する光を反射する側の第２の傾斜面と、
を備え、
前記第２の方向に沿った断面図において、前記第１の傾斜面の長さは前記第２の傾斜面の長さよりも小さする。
請求項１の表示装置において、
前記プリズムは、前記導光板からの光が入射する側に、前記第１の傾斜面から他の隣接するプリズムの基部へ向かう第３の面を備え、前記第３の面と前記導光板の発光面の垂線との角度は前記第１の傾斜面と前記垂線との角度よりも小さい。
請求項２の表示装置において、
プリズムシートは、前記第３の面と隣のプリズムの前記第２の傾斜面と前記第１の傾斜面の延長線とに囲まれる部分をプリズムシートの屈折よりも小さい屈折率の樹脂で埋められている。
請求項３の表示装置において、
前記液晶セルは、
第１の副画素と第２の副画素と第３の副画素とからなる第１の画素と、
第１の副画素と第２の副画素と第４の副画素とからなる第２の画素と、
を備え、
前記第３および第４の副画素は、平面視で、それぞれ前記第１の方向の長さが前記第２の方向の長さよりも長く、
前記第１の副画素は前記第２の副画素と前記第１の方向に隣接し、
前記第３の副画素は前記第１および第２の副画素と前記第２の方向に隣接し、
前記第４の副画素は前記第１および第２の副画素と前記第２の方向に隣接し、
前記第１の画素と前記第２の画素とは前記第１および第２の方向に交互に配置される。
請求項４の表示装置において、
液晶セルは前記第２の方向に延在するゲート線を備える。
表示装置は、
表示パネルと、
導光板を備えるバックライトユニットと、
を備え、
前記表示パネルは、
液晶セルと、
前記液晶セルに取り付けられたプリズムシート、
を備え、
前記プリズムシートは、前記導光板の光出射面と対向する面に、頂角が一定の複数のプリズムを連続して第２の方向に配列して備え、
前記複数のプリズムの稜線はそれぞれ第１の方向に延在し、
前記複数のプリズムのそれぞれは
前記導光板からの光が入射する側の第１の傾斜面と、
前記入射する光を反射する側の第２の傾斜面と、
を備え、
前記プリズムシートはビーズを分散して有する。
請求項６の表示装置において、
前記ビーズは前記プリズムシートの基部に有する。
請求項６の表示装置において、
前記ビーズは前記第２の傾斜面の外面に有する。
請求項６の表示装置において、
前記液晶セルは、
第１の副画素と第２の副画素と第３の副画素とからなる第１の画素と、
第１の副画素と第２の副画素と第４の副画素とからなる第２の画素と、
を備え、
前記第３および第４の副画素は、平面視で、それぞれ前記第１の方向の長さが前記第２の方向の長さよりも長く、
前記第１の副画素は前記第２の副画素と前記第１の方向に隣接し、
前記第３の副画素は前記第１および第２の副画素と前記第２の方向に隣接し、
前記第４の副画素は前記第１および第２の副画素と前記第２の方向に隣接し、
前記第１の画素と前記第２の画素とは前記第１および第２の方向に交互に配置される。
請求項９の表示装置において、
液晶セルは前記第２の方向に延在するゲート線を備える。
表示装置は、
表示パネルと、
導光板を備えるバックライトユニットと、
を備え、
前記表示パネルは、
表示セルと、
前記液晶セルに取り付けられたプリズムシートと、
を備え、
前記プリズムシートは、前記導光板の光出射面と対向する面に、頂角が一定の複数のプリズムを連続して第２の方向に配列して備え、
前記複数のプリズムの稜線はそれぞれ第１の方向に延在し、
前記複数のプリズムのそれぞれは
前記導光板からの光が入射する側の第１の傾斜面と、
前記入射する光を反射する側の第２の傾斜面と、
を備え、
前記稜線は第１の方向の位置によって異なるように配置される。
請求項１１の表示装置において、
前記稜線は平面視で階段状である。
請求項１１の表示装置において、
前記稜線は平面視で波形状ある。
請求項１２の表示装置において、
前記稜線は平面視で波形状と直線状が交互に配置される。
請求項１１の表示装置において、
前記液晶セルは、
第１の副画素と第２の副画素と第３の副画素とからなる第１の画素と、
第１の副画素と第２の副画素と第４の副画素とからなる第２の画素と、
を備え、
前記第３および第４の副画素は、平面視で、それぞれ前記第１の方向の長さが前記第２の方向の長さよりも長く、
前記第１の副画素は前記第２の副画素と前記第１の方向に隣接し、
前記第３の副画素は前記第１および第２の副画素と前記第２の方向に隣接し、
前記第４の副画素は前記第１および第２の副画素と前記第２の方向に隣接し、
前記第１の画素と前記第２の画素とは前記第１および第２の方向に交互に配置される。
請求項１５の表示装置において、
液晶セルは前記第２の方向に延在するゲート線を備える。
表示装置は、
表示パネルと、
導光板を備えるバックライトユニットと、
を備え、
前記表示パネルは、
表示セルと、
前記表示セルに取り付けられたプリズムシートと、
を備え、
前記プリズムシートは、前記導光板の光出射面と対向する面に、頂角が異なる複数のプリズムを連続して第２の方向に配列して備え、
前記複数のプリズムの稜線はそれぞれ第１の方向に延在し、
前記複数のプリズムのそれぞれは
前記導光板からの光が入射する側の第１の傾斜面と、
前記入射する光を反射する側の第２の傾斜面と、
を備え、
前記稜線の間隔は異なるように配置される。
請求項１７の表示装置において、
前記液晶セルは、
第１の副画素と第２の副画素と第３の副画素とからなる第１の画素と、
第１の副画素と第２の副画素と第４の副画素とからなる第２の画素と、
を備え、
前記第３および第４の副画素は、平面視で、それぞれ前記第１の方向の長さが前記第２の方向の長さよりも長く、
前記第１の副画素は前記第２の副画素と前記第１の方向に隣接し、
前記第３の副画素は前記第１および第２の副画素と前記第２の方向に隣接し、
前記第４の副画素は前記第１および第２の副画素と前記第２の方向に隣接し、
前記第１の画素と前記第２の画素とは前記第１および第２の方向に交互に配置される。
請求項１８の表示装置において、
液晶セルは前記第２の方向に延在するゲート線を備える。