JP2018045183A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示品位の劣化の抑制が可能な表示装置を提供する。
【解決手段】表示光を出射する表示部と、前記表示光を透過又は反射させる光学素子と、前記光学素子で反射された前記表示光を再帰反射させる反射素子と、を備え、前記反射素子は、再帰反射性を有する第１再帰反射面、第１端部、及び、前記第１端部よりも前記光学素子から離間する第２端部、を有する第１反射板と、前記第２端部と重畳し前記第２端部よりも前記光学素子に近接する第３端部、及び、再帰反射性を有する第２再帰反射面、を有する第２反射板と、を備えている、表示装置。
【選択図】 図２

Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

空中に画像を表示する表示装置の一例として、表示部から出射された第１偏光の表示光を、反射型の偏光フィルタで正反射させ、再帰反射部で偏光方向を変更して第２偏光として再帰反射させ、偏光フィルタを透過させ、偏光フィルタを挟んで表示部と対称な位置で結像させる結像装置が開示されている。再帰反射部を複数の反射板で構成する場合、反射板の継ぎ目で再帰反射性が損なわれる恐れがある。

特開２０１１−２５３１２８号公報

本実施形態の目的は、表示品位の劣化の抑制が可能な表示装置を提供することにある。

本実施形態によれば、
表示光を出射する表示部と、前記表示光を透過又は反射させる光学素子と、前記光学素子で反射された前記表示光を再帰反射させる反射素子と、を備え、前記反射素子は、再帰反射性を有する第１再帰反射面、第１端部、及び、前記第１端部よりも前記光学素子から離間する第２端部、を有する第１反射板と、前記第２端部と重畳し前記第２端部よりも前記光学素子に近接する第３端部、及び、再帰反射性を有する第２再帰反射面、を有する第２反射板と、を備えている、表示装置が提供される。
本実施形態によれば、
表示光を出射する表示部と、前記表示光を透過又は反射させる光学素子と、前記光学素子で反射された前記表示光を再帰反射させる反射素子と、を備え、前記反射素子は、第１端部、及び、前記第１端部よりも前記光学素子から離間する第２端部、及び、前記第１端部と前記第２端部との間で前記光学素子に向かって凸状に屈曲し再帰反射性を有する第１再帰反射面、を有する第１反射板と、前記第２端部に隣り合う第３端部、及び、前記第３端部よりも前記光学素子から離間する第４端部、及び、前記第３端部と前記第４端部との間で前記光学素子に向かって凸状に屈曲し再帰反射性を有する第２再帰反射面、を有する第２反射板と、を備えている、表示装置が提供される。
本実施形態によれば、
表示光を出射する表示部と、前記表示光を透過又は反射させる光学素子と、前記光学素子で反射された前記表示光を再帰反射させる反射素子と、を備え、前記反射素子は、再帰反射性を有する第１再帰反射面、第１端部、及び、第２端部、を有する第１反射板と、前記第１端部と重畳し前記第１端部よりも前記表示部から離間する第３端部、及び、再帰反射性を有する第２再帰反射面、を有する第２反射板と、前記第２端部と重畳し前記第２端部よりも前記表示部から離間する第４端部、及び、再帰反射性を有する第３再帰反射面、を有する第３反射板と、を備えている、表示装置が提供される。
本実施形態によれば、
表示光を出射する表示部と、前記表示光を透過又は反射させる光学素子と、前記光学素子で反射された前記表示光を再帰反射させる反射素子と、を備え、前記反射素子は、基材と、前記基材の上に形成され再帰反射性を有する第１及び第２再帰反射面と、前記第１再帰反射面と前記第２再帰反射面との間に位置する境界部と、を備え、前記第１再帰反射面は、前記境界部と隣接する位置に、前記光学素子から離間する側に向かって凸状に屈曲した第１屈曲部を有し、前記第２再帰反射面は、前記境界部と隣接する位置に、前記光学素子に近接する側に向かって凸状に屈曲した第２屈曲部を有し、前記第２屈曲部は、前記境界部と前記光学素子との間における前記表示光の光路上に位置している、表示装置が提供される。

図１は、本実施形態に係る表示装置１の一構成例を示す図である。 図２は、図１に示した反射素子ＲＦの一構成例を示す図である。 図３は、図１に示した反射素子ＲＦの他の構成例を示す図である。 図４は、図１に示した反射素子ＲＦの他の構成例を示す図である。 図５は、表示装置１の別の構成例を示す図である。 図６は、図５に示した反射素子ＲＦの一構成例を示す図である。 図７は、表示パネルＰＮＬの一構成例を示す図である。 図８は、表示部ＤＳＰの一構成例を示す断面図である。 図９は、反射板２０の一構成例を示す図である。 図１０は、図９に示したＸＩＩ−ＸＩＩ’線に沿った反射板２０の断面図である。 図１１は、反射素子ＲＦの変形例を示す図である。

以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、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、実際の態様に比べて、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一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。

図１は、本実施形態に係る表示装置１の一構成例を示す図である。
図示した例において、方向Ｄ２は、方向Ｄ１と直交する方向であり、方向Ｄ３は、方向Ｄ１及びＤ２と直交する方向である。但し、方向Ｄ１乃至Ｄ３は、互いに直交以外の角度で交差していても良い。

表示装置１は、表示画像Ｉ１を空中に結像する空中結像装置である。表示部ＤＳＰに表示された表示画像Ｉ０は、表示画像Ｉ１の実像に相当する。表示画像Ｉ１は、光学素子１０を対称面として、表示画像Ｉ０と対称な位置に結像される。表示装置１は、表示部ＤＳＰ、光学素子１０、反射素子ＲＦ、などを備えている。

表示部ＤＳＰは、表示光Ｌ（Ｌ１、Ｌ２）を出射するものであり、照明装置ＬＳ、表示パネルＰＮＬを備えている。例えば、照明装置ＬＳは、方向Ｄ１に沿って延在する１組の互いに対向する端辺と、方向Ｄ１と交差する方向に沿って延在する１組の互いに対向する端辺と、を有する四角形状である。照明装置ＬＳは、表示パネルＰＮＬに光を照射するものであれば、その構成は特に限定されるものではない。詳細な説明は省略するが、照明装置ＬＳは、例えば、ＬＥＤを導光板の端部に備えた所謂エッジライト型バックライトや、ＬＥＤを拡散板の直下に備えた所謂直下型バックライトを適用可能である。照明装置ＬＳから出射される光は、無偏光の自然光でもよく、直線偏光や円（楕円）偏光などの偏光光でもよい。

表示パネルＰＮＬは、図示した例では、入射光を選択的に透過することで画像を表示する透過型の液晶表示パネルであり、液晶組成物の配向を印加電圧によって制御することにより、画素単位で透過光を制御する。表示パネルＰＮＬは、照明装置ＬＳと光学素子１０との間に位置している。表示パネルＰＮＬは、照明装置ＬＳと対向している。表示パネルＰＮＬの詳細な構成については後述する。

表示部ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬへの入射光を選択的に透過することで画像を表示する透過型の液晶表示装置を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。例えば、表示部ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬへの入射光を選択的に反射することで画像を表示する反射型の液晶表示装置であっても良く、また、透過型と反射型との機能を併せ持つ半透過型の液晶表示装置であっても良い。さらに、表示部ＤＳＰは、有機や無機のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を画素として利用した自発光型の表示装置や、機械構造によって反射光又は透過光を制御するＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）方式の表示装置であっても良い。表示部ＤＳＰは、ポスターや立体物等であっても良い。

光学素子１０は、表示光Ｌを透過又は反射させるものであり、図示した例では、偏光素子ＰＬ及び位相差板ＲＡを備えている。表示光Ｌのうち、表示光Ｌ１は光学素子１０を透過し、表示光Ｌ２は光学素子１０で反射される。光学素子１０は、表示画像Ｉ１側に位置する外面１０Ｂと、外面１０Ｂとは反対側に位置する内面１０Ａと、を有している。内面１０Ａは、表示部ＤＳＰ及び反射素子ＲＦと向かい合っている。

偏光素子ＰＬの表示画像Ｉ１側に位置する主面が外面１０Ｂに相当し、偏光素子ＰＬの表示部ＤＳＰ側に位置する主面が内面１０Ａに相当する。偏光素子ＰＬは、第１直線偏光を透過する透過軸を有し、透過軸と直交する第２直線偏光を反射する反射型偏光板である。例えば、第１直線偏光は入射面に平行なＰ波であり、第２直線偏光は入射面に垂直なＳ波である。このような偏光素子ＰＬは、例えば、ワイヤグリッド偏光フィルタや、輝度上昇フィルムを適用した反射型偏光フィルムや、この反射型偏光フィルムと吸収型偏光板とを重ねた多層体などによって構成されている。偏光素子ＰＬが反射型偏光フィルムと透過型偏光板との多層体によって構成される場合、吸収型偏光板は、反射型偏光フィルムの上（すなわち表示部ＤＳＰ及び反射素子ＲＦと対向する側とは反対側）に配置され、しかも、反射型偏光フィルムの透過軸と平行な透過軸を有する。偏光素子ＰＬが吸収型偏光板を備えている場合、偏光素子ＰＬに表示部ＤＳＰと対向する側とは反対側から入射する外光の反射を抑制し、表示品位の劣化を抑制することができる。また、偏光素子ＰＬが反射型偏光板よりも偏光度の高い吸収型偏光板を備えている場合、表示画像Ｉ１のコントラストを向上させることができる。

位相差板ＲＡは、偏光素子ＰＬと対向しており、表示部ＤＳＰと偏光素子ＰＬとの間、及び反射素子ＲＦと偏光素子ＰＬとの間に位置している。位相差板ＲＡは、例えば、偏光素子ＰＬと略平行に配置されている。位相差板ＲＡは、例えば、透過光に約λ／４の位相差を付与するλ／４板である。ここで、λは、透過光の波長である。位相差板ＲＡは、位相差値や波長分散性が異なる複数の位相差フィルムの積層体であってもよい。例えば、位相差板ＲＡは、波長依存性を緩和するなどの目的で、λ／２板及びλ／４板を組み合わせて構成してもよい。詳細については省略するが、位相差板ＲＡは、その遅相軸が位相差板ＲＡに入射する直線偏光の偏光面に対して４５°の角度で交差するように配置される。従って、位相差板ＲＡを透過する際、直線偏光は円偏光に変換され、円偏光は直線偏光に変換される。なお、ここでいう円偏光には楕円偏光も含まれる。

光学素子１０が反射型の偏光素子ＰＬと位相差板ＲＡとの組み合わせによって構成されている場合、表示装置１は、表示光Ｌの利用効率を向上させることが可能であり、表示画像Ｉ１の鮮明性を向上させることができる。また、表示装置１の内部へ侵入した外光が表示部ＤＳＰや反射素子ＲＦで反射して表示装置１の外部へ出射されることを抑止可能であり、外光に起因した表示画像Ｉ１のぼやけやギラツキを抑制することができる。但し、光学素子１０は、反射型偏光素子を備えた構成に限定されるものではなく、誘電体多層膜やハーフミラーなどの他のビームスプリッタであっても良い。

反射素子ＲＦは、光学素子１０側に位置する主面である内面ＲＦａ、内面ＲＦａの反対側に位置する主面である外面ＲＦｂ、光学素子１０に近接する側の側面である端面ＲＦｃ、及び端面ＲＦｃとは反対側に位置する端面ＲＦｄを有している。なお、反射素子ＲＦの主面とは、方向Ｄ１及びＤ２によって規定されるＤ１−Ｄ２平面と平行な面である。反射素子ＲＦの端面とは、方向Ｄ１及びＤ３によって規定されるＤ１−Ｄ３平面と平行な面であり、方向Ｄ３は、内面ＲＦａ及び外面ＲＦｂの法線方向である。反射素子ＲＦにおいて、再帰反射面は、単一の素子で形成されていても良く、複数の素子を並べて形成されていても良い。反射素子ＲＦは、光学素子１０で反射された表示光Ｌ１を再帰反射する再帰反射性を有していれば、その構成を特に限定されるものではない。反射素子ＲＦの再帰反射面は、例えば、直交する３つの反射面を有するいわゆるコーナーリフレクタ構造であるが、樹脂粒子などによって形成された球状構造であっても良い。

光学素子１０は、表示パネルＰＮＬに対して、角度θ１を成す様に配置されている。角度θ１は、例えば、表示パネルＰＮＬの主面と、偏光素子ＰＬの主面とが成す角度に相当する。角度θ１は、表示部ＤＳＰから出射された表示光Ｌが光学素子１０に入射する角度であれば特に限定されるものではない。一例では、角度θ１は、０°より大きく９０°より小さい鋭角に設定される。角度θ１が４５°以上、９０度未満であれば、表示部ＤＳＰからの表示光Ｌを効率的に光学素子１０へ入射させることができる。
反射素子ＲＦは、光学素子１０に対して、角度θ２を成す様に配置されている。角度θ２は、例えば、反射素子ＲＦの外面ＲＦｂと、偏光素子ＰＬの主面とが成す角度に相当する。角度θ２は、光学素子１０で反射された表示光Ｌ１が反射素子ＲＦの内面ＲＦａに入射する角度であれば、特に限定されるものではない。但し、再帰反射面における再帰反射の効率の観点から、０°＜θ２＜９０°であることが望ましく、より望ましくは０°＜θ２＜４５°である。角度θ２は、反射素子ＲＦの位置によって変化してもよい。つまり反射素子２０は、少なくとも一部が湾曲して形成されていても良い。方向Ｄ４は、光学素子１０の内面１０Ａ及び外面１０Ｂの法線方向であり、方向Ｄ３から方向Ｄ２に向けて角度θ２傾いた方向である。

図２は、図１に示した反射素子ＲＦの一構成例を示す図である。なお、図中に光学素子１０を破線で示している。
反射素子ＲＦは、反射板２０及び３０を備えている。反射板２０及び３０は、方向Ｄ２に並び、それぞれの一部が方向Ｄ３又はＤ４で対向している。反射板２０は、反射板３０よりも端面ＲＦｃに近接している。反射板３０は、反射板２０よりも端面ＲＦｄに近接している。反射板２０及び３０は、同様の構成を有しており、それぞれ、基材２１、３１、金属薄膜２２、３２、及び保護層２３、３３を備えている。金属薄膜２２及び３２は、アルミニウムや銀などの光反射性の高い材料によって形成されている。金属薄膜２２及び３２は、腐食や損傷を防止するための表面処理が施されてもよい。保護層２３及び３３は、シリコン窒化物（ＳｉＮ）などの無機系材料や光透過性樹脂などの有機系材料によって形成されており、金属薄膜２２及び２３を保護している。

基材２１及び３１が光反射性を呈する材料によって形成されている場合には、基材２１の表面２１Ａが再帰反射面２０Ａを形成し、基材３１の表面３１Ａが再帰反射面３０Ａを形成していても良い。この場合、製造工程において、金属薄膜などの光反射性を有する層を形成する工程を省略することができる。

光学素子１０から反射素子ＲＦへ入射する表示光Ｌ１の再帰反射面２０Ａ及び３０Ａにおける透過率はほぼゼロであり、再帰反射面２０Ａ及び３０Ａに入射した表示光Ｌのほとんどは、反射板２０の裏面２０Ｂ及び反射板３０の裏面３０Ｂに到達することはない。すなわち、本構成例によれば、裏面２０Ｂ及び３０Ｂでの光反射によるゴーストの発生を抑制することができる。

なお、反射板２０及び３０は、それぞれ、表示装置１の内側に基材２１及び３１を備え、表示装置１の外側に金属薄膜２２及び３２を備えていてもよい。この場合、反射板２０及び３０は、表示装置１の内側に平坦面（裏面２０Ｂ及び３０Ｂ）を有する。また、この場合は、表示装置１の外側に、再帰反射面２０Ａ及び３０Ａに相当する凹凸面を有する。

基材２１及び３１が表面２１Ａ及び３１Ａで屈折率の異なる材料（空気層、など）と隣接する場合、反射板２０及び３０は、金属薄膜２２及び３２を備えていなくてもよい。この場合、反射素子ＲＦに入射する光は、基材２１の表面２１Ａ及び基材３１の表面３１Ａにおける界面反射によって再帰反射されるため、再帰反射面２０Ａ及び３０Ａには、それぞれ表面２１Ａ及び３１Ａが相当する。

図示した例では、金属薄膜２２、２３が、再帰反射面２０Ａ、３０Ａを形成している。つまり、反射板２０は、位相差板などの各種光学部材が配置される表示装置１の内側（内面ＲＦａ側）に再帰反射面２０Ａに相当する凹凸面を有し、表示装置１の外側（外面ＲＦｂ側）に裏面２０Ｂに相当する平坦面を有している。また、反射板２０は、端部２０Ｃ及び２０Ｄを有している。端部２０Ｃは、端部２０Ｄよりも端面ＲＦｃに近接している。端部２０Ｄは、端部２０Ｃよりも光学素子１０から離間している。再帰反射面２０Ａと光学素子１０との距離は、端部２０Ｃから端部２０Ｄに向かうにしたがって拡大する。端部２０Ｃ及び２０Ｄは、それぞれ反射板２０の端面ＲＦｃ及びＲＦｄ側の端面を含み、再帰反射性を有しない、若しくは再帰反射性が再帰反射面２０Ａよりも低い部分に相当する。
反射板３０も、反射板２０と同様に、再帰反射面３０Ａ、裏面３０Ｂ、端部３０Ｃ及び３０Ｄを有している。端部３０Ｃは、端部３０Ｄよりも端面ＲＦｃに近接している。端部３０Ｄは、端部３０Ｃよりも光学素子１０から離間している。端部３０Ｃは、端部２０Ｄと重畳しており、端部２０Ｄよりも光学素子１０に近接している。つまり、端部３０Ｃは、反射板２０と光学素子１０との間、あるいは、端部２０Ｄ近傍の再帰反射面２０Ａと光学素子１０との間に位置している。再帰反射面３０Ａと光学素子１０との距離は、端部３０Ｃから端部３０Ｄに向かうにしたがって拡大する。
一例では、反射板２０は第１反射板に相当し、反射板３０は第２反射板に相当する。再帰反射面２０Ａは第１再帰反射面に相当し、再帰反射面３０Ａは第２再帰反射面に相当する。端部２０Ｃは第１端部に相当し、端部２０Ｄは第２端部に相当し、端部３０Ｃは第３端部に相当し、端部３０Ｄは第４端部に相当する。

本構成例によれば、端部２０Ｄは、表示光Ｌ１の光路から隠蔽される。また、端部３０Ｃ側の反射板３０の端面は、端面ＲＦｃ側を向いている。従って、表示装置１は、反射板２０と反射板３０との継ぎ目において表示光Ｌ１が再帰反射されないことによる、表示画像Ｉ１のスジ状の結像不良を抑制することができる。特に、表示装置１は、端面ＲＦｄの位置する方向から、反射板２０と反射板３０との継ぎ目に入射する表示光Ｌ１の損失を低減することができる。すなわち、本実施形態によれば、表示品位の劣化の抑制が可能な表示装置１を提供することができる。

表示光Ｌ１は、内面ＲＦａの法線方向（方向Ｄ３）から端面ＲＦｃ側にθ２未満の角度範囲、及び、方向Ｄ３から端面ＲＦｄ側に９０°−θ２未満の角度範囲で、反射素子ＲＦに入射する。このため、角度θ２が４５°よりも小さい場合、表示装置１は、表示光Ｌ１の損失をより効果的に低減することができる。

図３は、図１に示した反射素子ＲＦの他の構成例を示す図である。
本構成例において、反射板２０及び３０は、内面ＲＦａに向かって凸状に屈曲している。つまり、再帰反射面２０Ａは、端部２０Ｃ及び２０Ｄの間で光学素子１０に向かって凸状に屈曲し、また、再帰反射面３０Ａは、端部３０Ｃ及び３０Ｄの間で光学素子１０に向かって凸状に屈曲している。上記の通り、端部２０Ｄは端部２０Ｃよりも光学素子１０から離間し、端部３０Ｄは端部３０Ｃよりも光学素子１０から離間している。また、端部２０Ｃ及び２０Ｄは、再帰反射面２０Ａよりも光学素子１０（内面ＲＦａ）から離間しており、端部３０Ｃ及び３０Ｄも、再帰反射面３０Ａよりも光学素子１０（内面ＲＦａ）から離間している。端部３０Ｃは、方向Ｄ２で端部２０Ｄと隣り合う。端部２０Ｄ及び端部３０Ｃは、互いに接触していることが望ましい。なお、端部２０Ｄ及び端部３０Ｃが表示光の光路から外れている場合には、端部２０Ｄ及び端部３０Ｃは離間していても良い。例えば、端部３０Ｄ、３０Ｃ、２０Ｄ、及び、２０Ｃは、この順に方向Ｄ２に並んでいる。つまり、反射板２０及び３０のそれぞれの端部は、外面ＲＦｂ側を向いている。

本構成例によれば、端部２０Ｄ及び３０Ｃの両方が表示光Ｌ１の光路から隠蔽されるため、反射板２０と反射板３０との継ぎ目における再帰反射率の低下を抑制し、表示ムラを抑制することができる。

図４は、図１に示した反射素子ＲＦの他の構成例を示す図である。
図示した構成例において、反射素子ＲＦは、さらに反射板４０を備えている。反射板４０も、反射板３０と同様に、再帰反射面４０Ａ、裏面４０Ｂ、端部４０Ｃ及び４０Ｄを備えている。反射板３０及び４０は、それぞれ方向Ｄ２に延在している。端部４０Ｄと３０Ｃは、方向Ｄ２で対向している。端部２０Ｃが方向Ｄ３で端部４０Ｄと対向し、端部２０Ｄが方向Ｄ３で端部３０Ｃと対向している。反射板２０は、円弧状に屈曲し、端部２０Ｃ及び２０Ｄは、互いに方向Ｄ２で対向している。端部２０Ｃ及び２０Ｄ近傍の再帰反射面２０Ａは、それぞれ、端部４０Ｄ及び３０Ｃ側を向いている。

本構成例によれば、反射板２０と反射板３０との継ぎ目において、端部２０Ｄ及び３０Ｃの両方が表示光Ｌ１の光路から隠蔽される。また、反射板２０と反射板４０との継ぎ目において、端部２０Ｃ及び４０Ｄの両方が表示光Ｌ１の光路から隠蔽される。このため、表示装置１の表示品位の劣化を抑制することができる。また、反射板３０及び４０は、屈曲させなくとも良いため、表示装置１は、再帰反射面３０Ａ及び４０Ａが屈曲することによる再帰反射率の低下を抑制することができ、表示品位の劣化を抑制することができる。但し、反射板２０は屈曲させる必要があるため、再帰反射面２０Ａは、屈曲による再帰反射率への影響が小さい構成が望ましい。この様な再帰反射面２０Ａとしては、例えば、基材に球状部材を分散配置した構成を取り得る。

次に、方向Ｄ２と交差する方向Ｄ１における反射板の配置例について、図５及び図６を参照して説明する。

図５は、表示装置１の別の構成例を示す図である。
本構成例において、表示装置１は、箱型のフレームＦＲに収められている。フレームＦＲは、内壁面５１乃至５５を備えている。内壁面５３及び５４は、互いに方向Ｄ５で対向し、内壁面５４側に表示部ＤＳＰが配置され、内壁面５３側に反射素子ＲＦが配置されている。内壁面５１及び５２は、互いに方向Ｄ１で対向し、内壁面５３及び５４と接続されている。内壁面５５は、図示を省略した光学素子１０と対向し、内壁面５１乃至５４と接続されている。内壁面５１乃至５５は、表示装置１内部における迷光を抑制する観点から、光吸収性を有していることが望ましい。

反射素子ＲＦは、内壁面５１側に端面ＲＦｅを有し、内壁面５２側に端面ＲＦｆを有している。端面ＲＦｃは、内壁面５３に近接して配置され、端面ＲＦｄは、内壁面５５に近接して配置されている。外面ＲＦｂは、内壁面５３及び５５に対して凸状であり、内面ＲＦａは、光学素子１０に対して凹状である。但し、方向Ｄ１においては、反射素子ＲＦは屈曲していない。つまり、端面ＲＦｅ及びＲＦｆは、互いに方向Ｄ１で対向しつつ、それぞれの中心部が表示部ＤＳＰ及び光学素子１０から離間する様に弓なりに配置されている。

図６は、図５に示した反射素子ＲＦの一構成例を示す図である。
反射素子ＲＦは、反射板２０、６０、及び７０を備えている。反射板７０、２０、及び、６０は、この順に方向Ｄ１に並んでいる。反射板２０は、方向Ｄ１において、再帰反射面２０Ａの両側にそれぞれ端部２０Ｅ及び２０Ｆを有している。端部２０Ｅは、端面ＲＦｅ側に位置し、端部２０Ｆは、端面ＲＦｆ側に位置している。反射板６０も同様に、再帰反射面６０Ａの両側にそれぞれ端部６０Ｅ及び６０Ｆを有し、反射板７０もまた、再帰反射面７０Ａの両側にそれぞれ端部７０Ｅ及び７０Ｆを有している。端部６０Ｆ及び７０Ｅは、方向Ｄ１に並び、また、方向Ｄ３でそれぞれ反射板２０と対向し、反射板２０を挟んで表示部ＤＳＰあるいは光学素子１０と対向している。端部６０Ｆは、端部２０Ｅと方向Ｄ３で重畳し、端部２０Ｅよりも表示部ＤＳＰあるいは光学素子１０から離間している。端部７０Ｅは、端部２０Ｆと方向Ｄ３で重畳し、端部２０Ｆよりも表示部ＤＳＰあるいは光学素子１０から離間している。再帰反射面６０Ａ及び７０Ａは、再帰反射面２０Ａよりも方向Ｄ３で表示部ＤＳＰあるいは光学素子１０から離間している。なお、方向Ｄ３を示す矢印の先端は、図１乃至図５に示した通り、反射素子ＲＦから見て表示部ＤＳＰや光学素子１０を向いている。
一例では、反射板２０は第１反射板に相当し、反射板６０は第２反射板に相当し、反射板７０は第３反射板に相当する。再帰反射面２０Ａは第１再帰反射面に相当し、再帰反射面６０Ａは第２再帰反射面に相当し、再帰反射面７０Ａは第３再帰反射面に相当する。端部２０Ｅは第１端部に相当し、端部２０Ｆは第２端部に相当し、端部６０Ｆは第３端部に相当し、端部７０Ｅは第４端部に相当する。

以上の様に、本構成例において、方向Ｄ１に並ぶ複数の反射板は、それぞれ端部が重畳しているが、方向Ｄ１での中心に近接して配置された反射板ほど光学素子１０に近接し、端面ＲＦｅ及びＲＦｆに近接して配置された反射板ほど光学素子１０から離間している。表示光Ｌ１は、内壁面５１及び５２では反射されず、光学素子１０では反射されるため、反射素子ＲＦに入射する際に、方向Ｄ１において外側（端面ＲＦｅ及びＲＦｆ側）から内側（反射板２０）へ向かって入射する成分よりも、方向Ｄ１において内側から外側へ向かう成分の方が多い。このため、本構成例によれば、反射板２０、６０、及び７０の継ぎ目に起因したスジムラを抑制することができる。

次に、本実施形態に係る表示装置１における表示部ＤＳＰの構成例について図７及び図８において説明し、反射板２０の構成例について図９及び図１０において説明する。

図７は、表示パネルＰＮＬの一構成例を示す図である。
図示した例では、表示パネルＰＮＬは、方向Ｘ及びＹに延在する端部を備えている四角形状である。

ここでは、表示パネルＰＮＬの一例として、アクティブマトリクス駆動方式の透過型液晶表示パネルについて説明する。すなわち、表示パネルＰＮＬは、第１基板ＳＵＢ１と、第１基板ＳＵＢ１に対向した第２基板ＳＵＢ２と、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に保持された液晶層ＬＱと、を備えている。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とは、これらの間に所定のセルギャップを形成した状態で貼り合わせられている。表示パネルＰＮＬは、画像を表示する表示エリアＤＡを備えている。表示エリアＤＡは、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルＰＸを有している。

表示エリアＤＡは、サブピクセルＰＸとして、例えば赤色を表示する赤画素ＰＸＲ、緑色を表示する緑画素ＰＸＧ、及び青色を表示する青画素ＰＸＢを有している。なお、表示エリアＤＡは、さらに、赤、緑、青とは異なる色のサブピクセル（例えば白色を表示する白画素）を有していてもよい。カラー表示を実現するための画素は、これらの複数の異なる色のサブピクセルＰＸによって構成されている。すなわち、ここでの画素とは、カラー画像を構成する最小単位である。図示した例では、画素は、赤画素ＰＸＲ、緑画素ＰＸＧ、及び、青画素ＰＸＢによって構成されている。

赤画素ＰＸＲは、赤色カラーフィルタを備え、光源装置からの白色光のうち主として赤色光を透過可能に構成されている。緑画素ＰＸＧは、緑色カラーフィルタを備え、光源装置からの白色光のうち主として緑色光を透過可能に構成されている。青画素ＰＸＢは、青色カラーフィルタを備え、光源装置からの白色光のうち主として青色光を透過可能に構成されている。なお、詳述しないが、カラーフィルタは、第１基板ＳＵＢ１に形成されていてもよいし、第２基板ＳＵＢ２に形成されていてもよい。

第１基板ＳＵＢ１は、方向Ｘに沿って延出した複数のゲート配線Ｇ、及び、方向Ｙに沿って延出しゲート配線Ｇと交差する複数のソース配線Ｓを備えている。各ゲート配線Ｇは、表示エリアＤＡの外側に引き出され、ゲートドライバＧＤに接続されている。各ソース配線Ｓは、表示エリアＤＡの外側に引き出され、ソースドライバＳＤに接続されている。これらのゲートドライバＧＤ及びソースドライバＳＤは、コントローラＣＮＴに接続されている。コントローラＣＮＴは、映像信号に基づいて制御信号を生成して、ゲートドライバＧＤ及びソースドライバＳＤを制御する。

各サブピクセルＰＸは、スイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥなどを備えている。スイッチング素子ＳＷは、ゲート配線Ｇ及びソース配線Ｓに電気的に接続されている。このようなスイッチング素子ＳＷは、例えば薄膜トランジスタによって構成されている。画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷに電気的に接続されている。共通電極ＣＥは、複数の画素電極ＰＥとそれぞれ対向している。

なお、表示パネルＰＮＬの詳細な構成については説明を省略するが、基板主面の法線に沿った縦電界を利用する表示モード、あるいは、基板主面の法線に対して斜め方向に傾斜した傾斜電界を利用する表示モードでは、画素電極ＰＥが第１基板ＳＵＢ１に備えられる一方で、共通電極ＣＥが第２基板ＳＵＢ２に備えられる。また、基板主面に沿った横電界を利用する表示モードでは、画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥの双方が第１基板ＳＵＢ１に備えられている。さらには、表示パネルＰＮＬは、上記の縦電界、横電界、及び、傾斜電界を適宜組み合わせて利用する表示モードに対応した構成を有していてもよい。なお、図示した例では、基板主面とは、方向Ｘ及び方向Ｙによって規定されるＸ−Ｙ平面に相当する。

図８は、表示部ＤＳＰの一構成例を示す断面図である。
ここでは、横電界を利用する表示モードの一つであるＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードを適用した表示パネルＰＮＬの断面構造について簡単に説明する。

第１基板ＳＵＢ１は、第１絶縁基板１００、第１絶縁膜１１０、共通電極ＣＥ、第２絶縁膜１２０、画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３、第１配向膜ＡＬ１などを備えている。共通電極ＣＥは、赤画素ＰＸＲ、緑画素ＰＸＧ、及び、青画素ＰＸＢに亘って延在している。赤画素ＰＸＲの画素電極ＰＥ１、緑画素ＰＸＧの画素電極ＰＥ２、青画素ＰＸＢの画素電極ＰＥ３のそれぞれは、共通電極ＣＥと対向し、それぞれスリットＳＬＡを有している。図示した例では、共通電極ＣＥは第１絶縁膜１１０と第２絶縁膜１２０との間に位置し、画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３は第２絶縁膜１２０と第１配向膜ＡＬ１との間に位置している。なお、画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３が第１絶縁膜１１０と第２絶縁膜１２０との間に位置し、共通電極ＣＥが第２絶縁膜１２０と第１配向膜ＡＬ１との間に位置していてもよい。この場合、スリットＳＬＡは、共通電極ＣＥに形成される。

第２基板ＳＵＢ２は、第２絶縁基板２００、遮光層ＢＭ、カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢ、オーバーコート層ＯＣ、第２配向膜ＡＬ２などを備えている。カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢは、それぞれ液晶層ＬＱを挟んで画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３と対向している。カラーフィルタＣＦＲは赤色のカラーフィルタであり、カラーフィルタＣＦＧは緑色のカラーフィルタであり、カラーフィルタＣＦＢは青色のカラーフィルタである。なお、図示した例では、カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢは、第２基板ＳＵＢ２に形成されているが、第１基板ＳＵＢ１に形成されてもよい。液晶層ＬＱは、第１配向膜ＡＬ１と第２配向膜ＡＬ２との間に封入されている。

第１偏光板ＰＬ１を含む第１光学素子ＯＤ１は、第１絶縁基板１００の外面に配置されている。第２偏光板ＰＬ２を含む第２光学素子ＯＤ２は、第２絶縁基板２００の外面に配置されている。例えば、第１偏光板ＰＬ１の第１吸収軸及び第２偏光板ＰＬ２の第２吸収軸は、直交している。

赤画素ＰＸＲ、緑画素ＰＸＧ、及び、青画素ＰＸＢによって構成された画素は、ピッチＰ１で配列されている。

次に、反射板２０の再帰反射面の構成について説明する。ここで説明するのは、直交する３つの反射面を有するいわゆるコーナーリフレクタ構造であるが、反射板２０の構成は、特に限定されるものではなく、球状の屈折面及び反射面を有する構造などであっても良い。

図９は、反射板２０の一構成例を示す図である。
本図は、再帰反射面２０Ａを平面視した図である。再帰反射面２０Ａは、互いに交差する方向Ｄ１及びＤ２によって規定されるＤ１−Ｄ２平面に延在している。なお、方向Ｄ１及びＤ２は、図示した例では互いに直交しているが、９０°以外の角度で交差していてもよい。また、方向Ｄ３は、Ｄ１−Ｄ２平面の法線方向である。

反射板２０は、複数の反射体２５を備えている。図示した平面図においては、反射体２５は、正三角形状に形成されている。反射体２５に対応する領域を囲む３辺には頂部２０Ｈが位置し、反射体２５の中心には底部２０Ｌが位置している。反射体２５は、底部２０Ｌが紙面の奥に向かって窪み、底部２０Ｌから放射状に延在する３つの反射面Ｍ１乃至Ｍ３を備えている。反射面Ｍ１乃至Ｍ３は、それぞれ異なる方向に延在する頂部２０Ｈの１辺と、底部２０Ｌと、を結んだ三角形状の領域に位置している。

反射面Ｍ１乃至Ｍ３は、いずれも同一形状であり、互いに隣接している。例えば、反射面Ｍ１とＭ２とは、境界Ｂ１で互いに隣接し、境界Ｂ１を挟んで対称な形状である。反射面Ｍ２とＭ３とは、方向Ｄ４に延在する境界Ｂ２で互いに隣接し、境界Ｂ２を挟んで対称な形状である。反射面Ｍ３とＭ１とは、境界Ｂ３で互いに隣接し、境界Ｂ３を挟んで対称な形状である。反射面Ｍ１乃至Ｍ３は、それぞれ底部２０Ｌで直角となる角部を有している。また、これらの反射面Ｍ１乃至Ｍ３は、互いに直交している。このような形状の反射面Ｍ１乃至Ｍ３で構成される再帰反射面２０Ａは、コーナーキューブ、あるいは、コーナーリフレクタなどと称される。３つの反射面Ｍ１乃至Ｍ３によって囲まれた内側には空気層、若しくは反射面Ｍ１乃至Ｍ３を保護する保護部材が位置している。反射体２５では、入射光が３つの反射面Ｍ１乃至Ｍ３でそれぞれ反射されることによって、入射光とほぼ同一の光路に反射する再帰反射を実現している。

図示した例では、反射体２５は、方向Ｄ１に配列されている。また、反射体２５は、方向Ｄ２にピッチＰ２で配列されている。但し、方向Ｄ１及びＤ２でそれぞれ隣り合う反射体２５は、互いに１８０度反転した形状を有している。

表示画像Ｉ１の解像度は、反射体２５のピッチＰ２に依存する。解像度の劣化を抑制するためには、ピッチＰ２は、図８に示した表示パネルＰＮＬにおける画素のピッチＰ１よりも小さいことが望ましい。

図１０は、図９に示したＸＩＩ−ＸＩＩ’線に沿った反射板２０の断面図である。
図示した例では、頂部２０Ｈは、底部２０Ｌよりも表示装置１の内側に位置している。再帰反射面２０Ａの反射面Ｍ１乃至Ｍ３によって形成されるコーナーリフレクタは、図中の破線で示した水平面（Ｄ１−Ｄ２平面と平行な面）Ｈに対して窪んでいる。水平面Ｈは、頂部２０Ｈを含む面である。底部２０Ｌは、水平面Ｈよりも裏面２０Ｂに近接する側に位置している。但し、基材２１が表示装置１の内側に位置する構成である場合、コーナーリフレクタは、水平面Ｈに対して突出していると見なすこともできる。つまり、基材２１が表示装置１の内側に位置する場合には、底部２０Ｌが、頂部２０Ｈよりも表示装置１の内側に位置する。水平面Ｈと再帰反射面２０Ａとで形成される断面は、直角三角形である。反射面Ｍ１と境界Ｂ２とが成す角度が９０°であり、水平面Ｈが斜辺に相当する。反射面Ｍ１と水平面Ｈとが成す角度θαは、約５４．７°である。

一例では、表示パネルＰＮＬにおける画素のピッチＰ１が２００μｍである場合、反射板２０における反射体２５のピッチＰ２は１８０μｍであり、ピッチＰ２はピッチＰ１よりも小さい。また、再帰反射面２０Ａは、水平面Ｈの法線方向に相当する方向Ｄ３に沿って深さｄを有している。一例では、深さｄは７３．５μｍである。なお、金属薄膜２２の膜厚ｔは、再帰反射面２０Ａの全面に亘って略均一であり、深さｄと比べて十分に小さく、一例では１５０ｎｍである。このため、金属薄膜２２が形成された際に、再帰反射面２０Ａを象った基材２１の表面２１Ａが金属薄膜２２によって埋まる、あるいは、再帰反射面２０Ａを崩すことはない。

次に、反射板２０及び３０が連続した１つの部材として形成されている場合の変形例について説明する。なお、下記の変形例においても、上記したのと同様の効果を得ることができる。

図１１は、反射素子ＲＦの変形例を示す図である。
基材２１及び３１は、それぞれ、連続した１つの基材ＢＦの一部である。基材ＢＦのうち基材２１に対応する領域において、基材ＢＦの上に再帰反射面２０Ａが形成され、反射板２０が構成されている。また、基材ＢＦのうち基材３１に対応する領域において、基材ＢＦの上に再帰反射面３０Ａが形成され、反射板３０が構成されている。すなわち、反射板２０及び３０は、基材ＢＦを介して繋がっている。再帰反射面２０Ａと再帰反射面３０Ａとの間には、境界部９０が位置している。境界部９０は、例えば、金型加工によって再帰反射面２０Ａ及び３０Ａを形成する際に、タイリングした複数の金型の縁（繋ぎ目）に対応する領域である。または、境界部９０は、基材ＢＦ上に反射板２０及び３０を貼合した際の、反射板２０と反射板３０との隙間に相当する。境界部９０は、例えば、乱反射面、正反射面、光吸収面、などとなる場合がある。

再帰反射面２０Ａは、その境界部９０と隣接する位置に、光学素子１０から離間する側に向かって凸状（あるいは、光学素子１０から見て凹状）に屈曲した屈曲部Ｃ１を有している。再帰反射面３０Ａは、その境界部９０と隣接する位置に、光学素子１０に近接する側に向かって凸状（あるいは、光学素子１０から見て凸状）に屈曲した屈曲部Ｃ２を有している。つまり、境界部９０は、屈曲部Ｃ１と屈曲部Ｃ２との間に位置している。屈曲部Ｃ１は、平板状の基材ＢＦを屈曲角θ５で屈曲させることで得られる。屈曲角θ５は、例えば９０度より大きい鈍角である。屈曲部Ｃ２は、平板状の基材ＢＦを屈曲角θ６で屈曲させることで得られる。屈曲角θ６は、例えば９０度より小さい鋭角である。屈曲部Ｃ２は、境界部９０を挟んで、方向Ｄ３に沿った屈曲部Ｃ１の直上に位置している。屈曲部Ｃ２は、境界部９０と光学素子１０との間における表示光Ｌ１の光路上に位置している。図示した例では、基材ＢＦが境界部９０を中心としてＺ字状に屈曲し、反射板２０及び３０の両方が屈曲し、方向Ｄ３で対向している。反射板３０よりも端面ＲＦｃに近接する反射板２０が、反射板３０よりも外面ＲＦｂに近接し、反射板２０よりも端面ＲＦｄに近接する反射板３０が、反射板２０よりも内面ＲＦａに近接している。境界部９０は、方向Ｄ３において、反射板２０と反射板３０との間に位置している。これにより、境界部９０への表示光Ｌ１の入射を低減することができる。
一例では、再帰反射面２０Ａは第１再帰反射面に相当し、再帰反射面３０Ａは第２再帰反射面に相当する。屈曲部Ｃ１は第１屈曲部に相当し、屈曲部Ｃ２は第２屈曲部に相当する。

このような変形例においても、上記したのと同様の効果が得られる。

以上説明したように、本実施形態によれば、表示品位の劣化の抑制が可能な表示装置を提供することができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…表示装置 ＤＳＰ…表示部 １０…光学素子 ＲＦ…反射素子
２０、３０、４０、６０、７０…反射板
２０Ａ、３０Ａ、４０Ａ、６０Ａ、７０Ａ…再帰反射面
２０Ｃ、２０Ｄ、３０Ｃ、３０Ｄ、４０Ｃ、４０Ｄ…端部
２０Ｅ、２０Ｆ、６０Ｅ、６０Ｆ、７０Ｅ、７０Ｆ…端部
９０…不正規部 ９０Ａ…不正規面

Claims (5)

1. 表示光を出射する表示部と、
   前記表示光を透過又は反射させる光学素子と、
   前記光学素子で反射された前記表示光を再帰反射させる反射素子と、を備え、
   前記反射素子は、再帰反射性を有する第１再帰反射面、第１端部、及び、前記第１端部よりも前記光学素子から離間する第２端部、を有する第１反射板と、
   前記第２端部と重畳し前記第２端部よりも前記光学素子に近接する第３端部、及び、再帰反射性を有する第２再帰反射面、を有する第２反射板と、を備えている、表示装置。
2. 表示光を出射する表示部と、
   前記表示光を透過又は反射させる光学素子と、
   前記光学素子で反射された前記表示光を再帰反射させる反射素子と、を備え、
   前記反射素子は、第１端部、及び、前記第１端部よりも前記光学素子から離間する第２端部、及び、前記第１端部と前記第２端部との間で前記光学素子に向かって凸状に屈曲し再帰反射性を有する第１再帰反射面、を有する第１反射板と、
   前記第２端部に隣り合う第３端部、及び、前記第３端部よりも前記光学素子から離間する第４端部、及び、前記第３端部と前記第４端部との間で前記光学素子に向かって凸状に屈曲し再帰反射性を有する第２再帰反射面、を有する第２反射板と、を備えている、表示装置。
3. 表示光を出射する表示部と、
   前記表示光を透過又は反射させる光学素子と、
   前記光学素子で反射された前記表示光を再帰反射させる反射素子と、を備え、
   前記反射素子は、再帰反射性を有する第１再帰反射面、第１端部、及び、第２端部、を有する第１反射板と、
   前記第１端部と重畳し前記第１端部よりも前記表示部から離間する第３端部、及び、再帰反射性を有する第２再帰反射面、を有する第２反射板と、
   前記第２端部と重畳し前記第２端部よりも前記表示部から離間する第４端部、及び、再帰反射性を有する第３再帰反射面、を有する第３反射板と、を備えている、表示装置。
4. 表示光を出射する表示部と、
   前記表示光を透過又は反射させる光学素子と、
   前記光学素子で反射された前記表示光を再帰反射させる反射素子と、を備え、
   前記反射素子は、基材と、
   前記基材の上に形成され再帰反射性を有する第１及び第２再帰反射面と、
   前記第１再帰反射面と前記第２再帰反射面との間に位置する境界部と、を備え、
   前記第１再帰反射面は、前記境界部と隣接する位置に、前記光学素子から離間する側に向かって凸状に屈曲した第１屈曲部を有し、
   前記第２再帰反射面は、前記境界部と隣接する位置に、前記光学素子に近接する側に向かって凸状に屈曲した第２屈曲部を有し、
   前記第２屈曲部は、前記境界部と前記光学素子との間における前記表示光の光路上に位置している、表示装置。
5. 前記反射素子は、前記光学素子に対して成す角度が０°より大きく４５°よりも小さい、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置。

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