JP2018190556A - 面光源装置、映像源ユニット、及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、所望の方向に輝度が高い光を出光することができる面光源装置を提供する。
【解決手段】光源２５と、導光板２１と、導光板の出光側に配置される第一偏向シート３０と、第一偏向シートの出光側に配置される第二偏向シート３５と、を備え、第一偏向シートは、導光板側に凸となり、全反射面を有する複数の第一単位偏向要素が延び、この方向とは異なる方向に配列された第一単位偏向部３２を有し、第二偏向シート３５は、第一偏向シート側に凸となり、全反射面を有する複数の第二単位偏向要素が延び、この方向とは異なる方向に配列された第二単位偏向部３７を有し、第一及び第二単位偏向要素が延びる方向は、導光方向に直交する方向を０°としたときに、０°を超え９０°未満の範囲で傾いている。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置の照明として機能する面光源装置、これを用いた映像源ユニット、及び液晶表示装置に関する。

液晶テレビ等の液晶表示装置は、映像情報を含む液晶パネルに対して、該液晶パネルの背面側に配置された面光源装置（バックライト）を照明として用いることで映像を観察者に視認可能に提供する。

近年、自動車等に搭載され、運転者及び助手席に座る者が見るための表示機器に液晶表示装置（モニター）が備えられることが増えてきている。ナビゲーションシステムや音響機器はもちろんのこと、バックミラー、Ａピラー等にもそれぞれの用途に応じたモニターが配置されることがある。

このようなモニターは観察する者が限られているためモニターから出射される光（映像）の範囲もこれに合わせたものであればよく、いわゆるアイポイント方向、すなわち出光面から運転席や助手席に座る者の視点が位置する方向に輝度が高い光を出射することが必要とされる。

従来では、液晶表示装置の画面の法線方向を中心にして視野角を広くしたり狭くしたりという、主に集光性や光の拡散性を制御するものや、特許文献１に記載のように、マルチビュー、三次元表示など、水平又は鉛直方向に出光ピークをシフトする技術があった。
また、特許文献２は、このようなアイポイントの特性に鑑み、照射面に対する２つのアイポイント方向及び法線方向の３方向への輝度を向上させたバックライト装置を開示している。これによれば、運転席、助手席、及び正面の３方向に輝度を向上させることができ、車載用のモニターとして優れた輝度分布特性を有するとしている。そのための構成として、偏光シート、拡散シート、導光板、反射シートをこの順で備えており、三角溝の底角が４０°〜６０°の範囲にあるプリズムシートを偏光シートと拡散シートとの間に設けている。

特許第４３６７７７５号公報 特開２００４−２９６３４３号公報

しかしながら、特許文献１、特許文献２に記載されているような面光源装置では、様々な位置に配置されたモニターのそれぞれに対してアイポイント方向に高い輝度の光が出射するように構成するには構造が複雑になる傾向があった。

そこで本発明は上記の点を鑑み、簡易な構成で、所望の方向に輝度が高い光を出光することができる面光源装置を提供することを課題とする。またこの面光源装置を備える映像源ユニット、及び液晶表示装置を提供する。

以下、本発明について説明する。なお、ここでは本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

本発明の１つの態様は、光源（２５）と、光源から出射した光を導光する導光板（２１）と、導光板の出光側に配置され、入射した光の向きを変えて出射する第一偏向シート（３０）と、第一偏向シートの出光側に配置され、入射した光の向きを変えて出射する第二偏向シート（３５）と、を備え、第一偏向シートは、導光板側に凸となり、全反射面（３２ｃ）を有する複数の第一単位偏向要素（３２ａ）がシート面に沿った方向に所定の断面を有して延び、当該延びる方向とは異なる方向に配列された第一単位偏向部（３２）を有し、第一単位偏向要素が延びる方向は、導光方向に直交する方向を０°としたときに、０°を超え９０°未満の範囲で傾いており、第二偏向シート（３５）は、第一偏向シート側に凸となり、全反射面（３７ｃ）を有する複数の第二単位偏向要素（３７ａ）がシート面に沿った方向に所定の断面を有して延び、当該延びる方向とは異なる方向に配列された第二単位偏向部（３７）を有し、第二単位偏向要素が延びる方向は、導光方向に直交する方向を０°としたときに、０°を超え９０°未満の範囲で傾いている、面光源装置（２０）である。

この面光源装置（２０）は、第一単位偏向要素（３２ａ）の全反射面（３２ｃ）がシート面法線方向と成す角（α_１）は、第二単位偏向要素（３７ａ）の全反射面（３７ｃ）がシート面法線方向と成す角（α_２）よりも小さくなるように構成してもよい。

また、上記した面光源装置（２０）と、面光源装置の出光側に配置された液晶パネル（１５）と、を備える映像源ユニット（１０）を提供できる。

さらには、この映像源ユニット（１０）と、映像源ユニットを内包する筐体と、を備える液晶表示装置を提供することもできる。

本発明によれば、簡易な構成で、所望の方向に輝度が高い光を出光することができる。

映像源ユニット１０を説明する分解斜視図である。 映像源ユニット１０の１つの断面を示す分解図である。 導光板の斜視図である。 導光板の断面のうち一部を表した図である。 第一偏向シート３０の斜視図である。 第一偏向シート３０の平面図である。 第一偏向シート３０の断面の一部を拡大した図である。 第二偏向シート３５の斜視図である。 第二偏向シート３５の平面図である。 第二偏向シート３５の断面の一部を拡大した図である。 出光特性を説明する図である。 表示装置の適用の例を説明する図である。

以下、本発明を図面に示す形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら形態に限定されるものではない。また、以下に示す各図では、理解しやすさのため部材の大きさや形状を誇張して記載することがあり、見易さのため、繰り返しとなる符号は省略することがある。

図１は１つの形態にかかる液晶表示装置に含まれる映像源ユニット１０を概念的に表した分解斜視図である。
液晶表示装置は映像源ユニット１０を有しており、映像源ユニット１０に含まれる面光源装置２０から出射された白色の光源光が液晶パネル１５を透過して映像情報を得てから観察者側に提供される。液晶表示装置は不図示の筐体を備え、ここに映像源ユニット１０が内蔵される。筐体は液晶表示装置の外殻を形成し、液晶表示装置を構成する部材の大部分をその内側に収める部材である。また筐体は映像源ユニット１０を支持可能に開口を有しており、該開口に映像源ユニット１０が嵌め込まれて取り付けられている。その他、液晶表示装置には液晶表示装置として機能するための各種公知の構成部材が備えられている。

映像源ユニット１０は、液晶パネル１５、面光源装置２０、及び機能性シート４１を備えている。ここで図１では紙面上方が観察者側となる。

液晶パネル１５は、観察者側に配置された上偏光板１３、面光源装置２０側に配置された下偏光板１４、及び、上偏光板１３と下偏光板１４との間に配置された液晶層１２を有している。上偏光板１３、下偏光板１４は、入射した光を直交する二つの偏光成分（Ｐ波及びＳ波）に分解し、一方の方向（透過軸と平行な方向）の偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過させ、当該一方の方向に直交する他方の方向（吸収軸と平行な方向）の偏光成分（例えば、Ｓ波）を吸収する機能を有している。

液晶層１２は、一つの画素を形成する領域毎に、電界印加がなされ得るようになっている。そして、電界印加された液晶層１２の配向は変化するようになる。面光源装置２０側（すなわち入光側）に配置された下偏光板１４を透過した特定方向の偏光成分（例えばＰ波）は、電界印加された液晶層１２を通過する際にその偏光方向を９０°回転させ、その一方で、電界印加されていない液晶層１２を通過する際にその偏光方向を維持する。このため、液晶層１２への電界印加の有無によって、下偏光板１４を透過した特定方向の偏光成分（Ｐ波）が、下偏光板１４の出光側に配置された上偏光板１３をさらに透過するか、又は、上偏光板１３で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。

このようにして液晶パネル１５では、面光源装置２０からの光の透過又は遮断を画素毎に制御し、映像を表現することができるように構成されている。液晶パネルにはその形式に様々なものがあるが、特に限定されることなく用いることができる。

次に面光源装置２０について説明する。図２には、図１に示したＩＩ−ＩＩ線に沿った面光源装置２０の厚さ方向（図１の紙面上下方向）断面図を示した。
面光源装置２０は、液晶パネル１５を挟んで観察者側とは反対側に配置され、液晶パネル１５に面状の光を出射する照明装置である。図１、図２よりわかるように、本形態では面光源装置２０は、エッジライト型の面光源装置として構成され、導光板２１、光源２５、第一偏向シート３０、第二偏向シート３５及び反射シート４０を有している。

導光板２１は、図１、図２よりわかるように、基部２２、裏面プリズム部２３を有している。導光板２１は透光性を有する材料により形成された全体として板状の部材であり、一方の板面側（液晶パネル１５側）は出光面とされている。他方の板面側は裏面とされ、裏面プリズム部２３が形成されている。

基部２２、及び裏面プリズム部２３をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性及び加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料を用いることができる。これには例えば脂環式構造を有する重合体樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂等の熱可塑性樹脂や、エポキシアクリレート樹脂やウレタンアクリレート樹脂系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）等を挙げることができる。

基部２２は、及び裏面プリズム部２３のベースとなる部位で、所定の厚さを有する板状である。

裏面プリズム部２３は、基部２２の裏面側（出光面とは反対側の板面）に形成される凹凸形状である。図３には導光板２１を裏面プリズム２３側から見た斜視図、図４には図３にＩＶ−ＩＶで示した線（導光方向に沿った線）に沿った断面の一部をそれぞれ表した。図２〜図４よりわかるように、本形態では三角柱状の複数の単位裏面プリズム２３ａが配列されている。単位裏面プリズム２３ａは、凸部の稜線が光源配列方向に延びる柱状であり、複数の単位裏面プリズム２３ａは当該延びる方向に直交する方向に所定のピッチで並べて配列されている。すなわち、単位裏面プリズム２３ａの稜部が延びる方向は光源２５が配列される方向、単位裏面プリズム２３ａが配列される方向はそれとは直交する方向で、導光方向である。

本形態の単位裏面プリズム２３ａは、稜線が延びる方向に直交する切断面（いわゆる「主切断面」）が三角形であるがこれに限定されることはなく、四角形、五角形、六角形等の多角形、円、楕円、双曲線等の曲線の一部（柱状レンズ形状）等いずれの形状であってもよい。

以上のような構成を備える導光板２１は、押し出し成型により、又は、基部２２上に単位裏面プリズム２３ａを賦型することにより、製造することができる。なお、押し出し成型で製造された導光板２１では、基部２２に対して、裏面プリズム部２３が一体的に形成され得る。また、賦型によって導光板２１を製造する場合では、裏面プリズム部２３が、基部２２と同一の樹脂材料であっても、異なる材料であってもよい。

図１、図２に戻って、光源２５について説明する。光源２５は、導光板２１の基部２２の２組の側面のうち、導光方向となる一組の側面の一方又は両方に配置される（図１、図２は一方の例である。）。光源の種類は特に限定されるものではないが、線状の冷陰極管等の蛍光灯、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）、又は白熱電球等の種々の態様で構成され得る。本形態では光源２５は複数のＬＥＤを具備してなり、不図示の制御装置によりＬＥＤの出力、すなわち、ＬＥＤの点灯、消灯、及び／又は、ＬＥＤの点灯時の明るさを制御する。複数のＬＥＤは全てまとめて制御されてもよいし、個別に制御できるものであってもよい。

次に第一偏向シート３０について説明する。図１、図２よりわかるように、第一偏向シート３０は、シート状に形成された本体部３１と、本体部３１の面のうち、導光板２１に対向する面、すなわち入光側面に設けられた第一単位偏向部３２と、を備えている。図５には第一単位偏向部３２側から見た第一偏向シート３０の斜視図、図６には第一単位偏向部３２側から見た第一偏向シート３０の平面図、図７には図５にＶＩＩ−ＶＩＩで示した線に沿った第一偏向シート３０の断面図を表した。

この第一偏向シート３０は、第二偏向シート３５との組み合わせで、入光側から入射した光の進行方向を変化させて出光側から出射させ、所望の方向に輝度が高い光を出射する機能を有している。特に第一偏向シート３０は、シート面に沿った方向における出光角を変更する機能を有する。第一偏向シート３０におけるこの機能は、主として、第一偏向シート３０の第一単位偏向部３２によって発揮される。

図１、図２、図５〜図７に示すように、本体部３１は、第一単位偏向部３２を支持する機能を有する平板状のシート状部材である。

第一単位偏向部３２は、図１、図２、図５〜図７によく表れているように、複数の第一単位偏向要素３２ａが本体部３１の入光側面に沿って並べられるように配列されている。より具体的には、第一単位偏向要素３２ａは、導光方向に直交する方向に対して角度θ_１の方向に図７に示した所定の断面形状を維持して稜線が延びるように形成された柱状の部材である。従ってその稜線が延びる方向は、導光方向に直交する方向に対してθ_１の角度で傾いている。そして複数の第一単位偏向要素３２ａはこの傾きを有して、導光方向に配列されている。これにより、第二単位シート３５と組み合わせて、画面中心からずれた位置に高い輝度を有する輝度分布を有する光を出光することができる。
θ_１の具体的な値は、所望する輝度分布を得るために調整することができる。従って０°＜θ_１＜９０°の範囲を取り得る。その中でも効率よく光の向きの変える観点から０°≦θ_１≦４５°であることが好ましい。

次に第一単位偏向要素３２ａの配列方向の断面形状について説明する。図７は図５にＶＩＩ−ＶＩＩで示した線に沿った第一偏向シート３０の断面図の一部を拡大した図であり、第一単位偏向要素３２ａの稜線が延びる方向に直交する断面である。図７ではｎｄは本体部３１のシート面の法線方向を表わしている。

図７からわかるように、本形態では、第一単位偏向要素３２ａは、本体部３１から導光板２１側に突出した三角形の断面を有している。すなわち、本体部３１のシート面に平行な方向の第一単位偏向要素３２ａの幅は、本体部３１の法線方向ｎｄに沿って本体部３１から離れるにつれて小さくなる。
そして、突出した部位を形成する２つの面の一方が入光面３２ｂ、他方が全反射面３２ｃとなっている。

ここで、第一単位偏向要素３２ａの寸法は特に限定されるものではないが、図７の断面における第一単位偏向要素３２ａの凸状である先端における頂角β_１（図７参照）は８０°以下であることが好ましい。これにより導光板２１の出光面に対向して配置されるという第一単位偏向要素３２ａの配置形態において、より適切に光の向きを変えることができる。より好ましい頂角β_１は６０°以上８０°以下である。また、底辺幅Ｗ_１はピッチＰ_１と同じであることが好ましい。そして隣り合う第一単位偏向要素３２ａ間のピッチＰ_１は１０μｍ以上が好ましい。

また、法線ｎｄと全反射面３２ｃとの成す角α_１は、特に限定されることはないが、第二単位偏向要素３７ａの全反射面３７ｃが成す角α_２（図１０参照）よりも小さいことが好ましい。これにより、第一単位偏向要素３２ａの機能であるところの、入光側から入射した光の進行方向を変化させて出光側から出射させ、所望の方向に所望の方向に輝度が高い光を出光する機能を効果的に発揮することができる。具体的なα_１の角度は特に限定されることはないが、２０°以上８０°以下であることが好ましい。

本形態では、上記のように断面形状が三角形である第一単位偏向要素について説明したが、これに限定されるものでなく、図７に表した断面において入光面及び全反射面の少なくとも一方が折れ線状又は曲線状のいずれかであってもよい。また、三角形断面の頂部が短い上底となる台形であってもよい。従って断面の形状が四角形や五角形等の多角形となってもよい。

以上のような構成を具備する第一偏向シート３０は、例えば本体部３１となる基材上に第一単位偏向部３２を形成して製造される。
本体部３１及び第一単位偏向部３２をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、透明であると共に表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性及び加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂等のアクリル樹脂、スチレン樹脂、各種ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、或いはこれら樹脂の一以上を主成分として他の樹脂と混合した樹脂や、エポキシアクリレート樹脂系、ウレタンアクリレート樹脂系等の反応性単量体又はプレポリマーを紫外線、電子線等の照射による架橋反応乃至重合反応で硬化してなる電離放射線硬化型樹脂等が好適に使用され得る。

ここでは本体部３１と第一単位偏向部３２とが一体である例を説明したが、本体部３１と第一単位偏向部３２との間に他の機能層が挟まれてもよい。

次に第二偏向シート３５について説明する。図１、図２よりわかるように、第二偏向シート３５は、シート状に形成された本体部３６と、本体部３６の面のうち、第一偏向シート３０に対向する面、すなわち入光側面に設けられた第二単位偏向部３７と、を備えている。図８には第二単位偏向部３７側から見た第二偏向シート３５の斜視図、図９には第二単位偏向部３７側から見た第二偏向シート３５の平面図、図１０には図８にＸ−Ｘで示した線に沿った第二偏向シート３５の断面図を表した。

この第二偏向シート３５は、第一偏向シート３０との組み合わせで、入光側から入射した光の進行方向を変化させて出光側から出射させ、所望の方向に輝度が高い光を出光する機能を有している。本形態では特に、第二偏向シート３５は、第一偏向シート３０からの光をシート面法線に近づけるように出光角を変更する機能を有する。第二偏向シート３５におけるこの機能は、主として、第二偏向シート３５の第二単位偏向部３７によって発揮される。

図１、図２、図８〜図１０に示すように、本体部３６は、第二単位偏向部３７を支持する機能を有する平板状のシート状部材であり、上記した本体部３１と同様に考えることができる。

第二単位偏向部３７は、図１、図２、図８〜図１０によく表れているように、複数の第二単位偏向要素３７ａが本体部３６の入光側面に沿って並べられるように配列されている。より具体的には、第二単位偏向要素３７ａは、導光方向に直交する方向に対して角度θ_２の方向に図１０に示した所定の断面形状を維持して稜線が延びるように形成された柱状の部材である。従ってその稜線が延びる方向は、導光方向に直交する方向に対してθ_２の角度で傾いている。そして複数の第二単位偏向要素３７ａはこの傾きを有して、導光方向に配列されている。これにより、第一単位シート３０と組み合わせて、画面中心からずれた位置に高い輝度を有する輝度分布を有する光を出光することができる。
θ_２の具体的な値は、所望する輝度分布を得るために調整することができる。従って０°＜θ_２＜９０°の範囲を取り得る。

次に第二単位偏向要素３７ａの配列方向の断面形状について説明する。図１０は図８にＸ−Ｘで示した線に沿った第二偏向シート３５の断面図の一部を拡大した図であり、第二単位偏向要素３７ａの稜線が延びる方向に直交する断面である。図１０ではｎｄは本体部３６のシート面の法線方向を表わしている。

図１０からわかるように、本形態では、第二単位偏向要素３７ａは、本体部３６から第一偏向シート３０側に突出した三角形の断面を有している。すなわち、本体部３６のシート面と平行な方向の第二単位偏向要素３７ａの幅は、本体部３６の法線方向ｎｄに沿って本体部３６から離れるにつれて小さくなる。
そして、突出した部位を形成する２つの面の一方が入光面３７ｂ、他方が全反射面３７ｃとなっている。

ここで、第二単位偏向要素３７ａの寸法は特に限定されるものではないが、図１０の断面における第二単位偏向要素３７ａの凸状である先端における頂角β_２（図１０参照）は８０°以下であることが好ましい。これにより第一偏向シート３０の出光面に対向して配置されるという第二単位偏向要素３７ａの配置形態において、より適切に光の向きを変えることができる。より好ましい頂角β_２は６０°以上８０°以下である。また、底辺幅Ｗ_２はピッチＰ_２と同じであることが好ましい。そして隣り合う第二単位偏向要素３７ａ間のピッチＰ_２は１０μｍ以上が好ましい。

また、法線ｎｄと全反射面３７ｃとの成す角α_２は、特に限定されることはないが、第一単位偏向要素３２ａの全反射面３２ｃが成す角α_１（図７参照）よりも大きいことが好ましい。これにより、第二単位偏向要素３７ａの機能であるところの、入光側から入射した光の進行方向を変化させて出光側から出射させ、所望の方向に所望の方向に輝度が高い光を出光する機能を効果的に発揮することができる。具体的なα_２の角度は特に限定されることはないが、２０°以上８０°以下であることが好ましい。

本形態では上記のように断面形状が三角形である第二単位偏向要素について説明したが、これに限定されるものでなく、図１０に表した断面において入光面及び全反射面の少なくとも一方が折れ線状又は曲線状のいずれかであってもよい。また、三角形断面の頂部が短い上底となる台形であってもよい。従って断面の形状が四角形や五角形等の多角形となってもよい。

以上のような構成を具備する第二偏向シート３５は、第一偏向シート３０と同様の材料を用いることができる。また、本体部３６と第二単位偏向部３７とが一体である例を説明したが、本体部３６と第二単位偏向部３７との間に他の機能層が挟まれてもよい。

図１、図２に戻って、面光源装置２０の反射シート４０について説明する。反射シート４０は、導光板２１の裏面から出射した光を反射して、再び導光板２１内に光を入射させるための部材である。反射シート４０を構成する材料は特に限定されるものではないが、白色フィルム（東レ株式会社 ルミラー（登録商標）Ｅ６ＳＲ）、多層膜反射フィルム（スリーエムジャパン株式会社 ＥＳＲ）及び銀蒸着フィルム（京都中井商事株式会社 キララフレックス（登録商標））等の光反射性を持つフィルムを挙げることができる。より好ましくは、金属等の高い反射率を有する材料からなるシート、高い反射率を有する材料からなる薄膜（例えば金属薄膜）を表面層として含んだシート等のいわゆる鏡面反射を可能とするものを適用することができる。これにより、光の利用性を向上させることが可能となり、エネルギー利用効率を向上させることができる。

機能性シート４１は通常の液晶表示装置に用いられる各種の機能を有するシートである。これには例えば色調を補正するシート、防眩機能を有するシート、反射を防止するシート、ハードコートシート等を挙げることができる。

次に、以上のような構成を備える表示装置の作用について、光路例を示しつつ説明する。ただしこの光路例は概念的に表したものであり、反射や屈折の程度等を厳密に示したものではない。この説明により上記した各部材が備えるべき構成、配置、他の部材との関係がさらに理解される。

まず、図２に示すように、光源２５で発光された光は、導光板２１の１つの端面である入光面を介して導光板２１内に入射する。図２には、例として、光源２５から導光板２１に入射した光Ｌ_２１、Ｌ_２２の光路例が示されている。

図２に示すように、導光板２１に入射した光Ｌ_２１、Ｌ_２２は、導光板２１の出光面及びその反対側の裏面において、空気との屈折率差により全反射する。また、図示は省略するが裏面から出光した光は反射シート４０により導光板２１に戻される。このような反射を繰り返し、光は導光方向に光源２５から離れるように進んでいく。

ただし、導光板２１の基部２２のうち裏面側には裏面プリズム部２３が形成されている。このため、図２に示すように、導光板２１内を進む光Ｌ_２１、Ｌ_２２は、裏面プリズム部２３により順次向きが変えられ、全反射臨界角未満の入射角度で出光面に入射することもある。この場合、当該光は、導光板２１の出光面から出射し得る。導光板２１から出射した光Ｌ_２１、Ｌ_２２は、導光板２１の出光側に配置された第一偏向シート３０へと向かう。
これにより導光板２１内を進む光は、少しずつ、出光面から出射するようになり、導光板２１の出光面から出射する光の導光方向に沿った光量分布を均一化させることができる。

導光板２１から出射した光は、その後、第一偏向シート３０へ入射する。第一偏向シート３０の第一単位偏向要素３２ａは、図６、図７に光Ｌ_Ａで示したように、その入光面３２ｂから光を入射させ、全反射面３２ｃで光を全反射させる。このとき、全反射面３２ｃの角度α_１、及び角度θ_１により、光の進行方向が反射方向に変えられる。すなわち、角度α_１、角度θ_１に応じた方向に光の輝度分布を制御することができる。

第一偏向シート３０から出射した光は、その後、第二偏向シート３５へ入射する。第二偏向シート３５の第二単位偏向要素３７ａは、図９、図１０に光Ｌ_Ｂで示したように、その入光面３７ｂから光を入射させ、全反射面３７ｃで光を全反射させる。このとき、全反射面３７ｃの角度α_２、及び角度θ_２により、光の進行方向が反射方向に変えられる。すなわち、角度α_２、角度θ_２に応じた方向に光の輝度分布を制御することができる。特に本形態ではこの反射により光がシート面法線方向（ｎｄ）に近づくように制御される。

以上のような面光源装置２０により次のように出光が制御される。すなわち、図１１に示したように、第一偏向シート３０、及び第二偏向シート３５における角度α_１、α_２、θ_１、θ_２の組み合わせにより、正面方向（図１１の原点Ｏ）に対して、上下左右方向（ＸＹ方向）の何れかにずれた範囲における（例えばＡ）に輝度を高くして光を出光することができる。

そしてこのようにして面光源装置２０から出射した光は液晶パネル１５を透過することで映像光となり、機能性シート４１を透過して観察者に提供される。

このような、正面方向から傾いた光（映像光）の出射は、所望の方向へ光の出射をすることができるという特性を有する。従って、図１２に示したように、例えば自動車の運転席、及び助手席から見た車内の前面を考えてみる。
Ｐで示したカーナビゲーションシステムの画面では、左右方向に広がるとともにやや上向きに傾いた方向に光を出射することができ、運転席及び助手席に明るい映像を提供することが可能となる。このとき上下方向へ傾きを有する光は少なく抑えられているのでフロントガラスへの写り込みや不要な方向への光の出射を防止することができる。
また、Ｑで示したように、バックミラーの部位に備えられた画面では、やや下方で運転席側に傾いて出射する輝度分布を形成する。これにより運転者がこれを明るく見ることができる。
そして、Ｒで示したように、Ａピラーに備えられた画面では、表示装置自体は斜めになるが、助手席側及び運転席側に向けて水平方向に傾きを有するように明るく光を出射することができる。これにより運転席及び助手席からも見易くなる。

１０ 映像源ユニット
１２ 液晶層
１３、１４ 偏光板
１５ 液晶パネル
２０ 面光源装置
２１ 導光板
２２ 基部
２３ 裏面プリズム部
２３ａ 単位裏面プリズム
２５ 光源
３０ 第一偏向シート
３１ 本体部
３２ 第一単位偏向部
３２ａ 第一単位偏向要素
３５ 第二偏向シート
３６ 本体部
３７ 第二単位偏向部
３７ａ 第二単位偏向要素

Claims (4)

1. 光源と、
   前記光源から出射した光を導光する導光板と、
   前記導光板の出光側に配置され、入射した光の向きを変えて出射する第一偏向シートと、
   前記第一偏向シートの出光側に配置され、入射した光の向きを変えて出射する第二偏向シートと、を備え、
   前記第一偏向シートは、前記導光板側に凸となり、全反射面を有する複数の第一単位偏向要素がシート面に沿った方向に所定の断面を有して延び、当該延びる方向とは異なる方向に配列された第一単位偏向部を有し、
   前記第一単位偏向要素が延びる方向は、導光方向に直交する方向を０°としたときに、０°を超え９０°未満の範囲で傾いており、
   前記第二偏向シートは、前記第一偏向シート側に凸となり、全反射面を有する複数の第二単位偏向要素がシート面に沿った方向に所定の断面を有して延び、当該延びる方向とは異なる方向に配列された第二単位偏向部を有し、
   前記第二単位偏向要素が延びる方向は、導光方向に直交する方向を０°としたときに、０°を超え９０°未満の範囲で傾いている、
   面光源装置。
2. 前記第一単位偏向要素の前記全反射面がシート面法線方向と成す角は、前記第二単位偏向要素の前記全反射面がシート面法線方向と成す角よりも小さい、請求項１に記載の面光源装置。
3. 請求項１又は２に記載の面光源装置と、
   前記面光源装置の出光側に配置された液晶パネルと、を備える映像源ユニット。
4. 請求項３に記載の映像源ユニットと、
   前記映像源ユニットを内包する筐体と、を備える液晶表示装置。

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