バックライト装置
【課題】多重反射を抑制しつつ光の利用効率を向上できるバックライト装置を提供する。
【解決手段】このバックライト装置１は、平板状の導光板３と、導光板３の両側の端面に対向配置された光源５ａ，５ｂと、導光板３の前面側に配置され、導光板３の端面から入射して導光板３の前面から射出した光源５ａ，５ｂの光のうち、透過軸方向の偏光を透過し、他の偏光を反射する反射偏光板７とを備え、導光板３の裏面には、導光板３の端面に直交する方向に延びた複数の三角柱プリズム３ａの列が形成されており、三角柱プリズム３ａにより、反射偏光板７で反射されて導光板３の前面を透過して導光板３の裏面の内面に入射する光が全反射される。
【解決手段】このバックライト装置１は、平板状の導光板３と、導光板３の両側の端面に対向配置された光源５ａ，５ｂと、導光板３の前面側に配置され、導光板３の端面から入射して導光板３の前面から射出した光源５ａ，５ｂの光のうち、透過軸方向の偏光を透過し、他の偏光を反射する反射偏光板７とを備え、導光板３の裏面には、導光板３の端面に直交する方向に延びた複数の三角柱プリズム３ａの列が形成されており、三角柱プリズム３ａにより、反射偏光板７で反射されて導光板３の前面を透過して導光板３の裏面の内面に入射する光が全反射される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裸眼立体画像表示の可能な液晶表示装置等に使用可能なバックライト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、裸眼立体画像表示装置が開示されている。この表示装置は、特許文献１の第１図Ａの様に、導光板２と、導光板２の両側の光入射面にそれぞれ配置された光源１ａ，１ｂと、導光板２の光射出面側に配置され、導光板２側の光入射面には、導光板２の光入射面と平行な方向に伸びる三角形状プリズム列を有し、導光板２側と反対側の光射出面には、前記三角形状プリズム列と平行に伸びる半円柱状レンズ列を有する両面プリズムシート３と、両面プリズムシート３の光射出面側に配置された透過型表示パネル４と、透過型表示パネル４に交互に表示される左右視差画像と同期して光源１ａ，１ｂを点灯駆動して、光源１ａ，１ｂからの光をそれぞれ左右の視差に対応する角度で透過型表示パネル４から射出させる同期駆動手段５とを備える。
【０００３】
この表示装置では、光源１ａ，１ｂからの光がそれぞれ左右の視差に対応する角度で透過型表示パネル４から射出されるので、クロストークの少ない高品位の立体視の画像表示、および同一画面で同時に異なる画面表示が可能となる効果がある。
【０００４】
特許文献２には、液晶表示装置の高輝度化のために、反射偏光板を用いて、直線偏光を射出するバックライト装置が開示されている。このバックライト装置は、特許文献２の図１の様に、導光板１０１ｂと、導光板１０１ｂの光射出面側に配置された反射偏光板１０２と、導光板１０１ｂの光射出面と反対側の面側に配置された（１／４）波長位相差板１０４と、位相差板１０４の裏面側に配置された反射板１０３とを備える。
【０００５】
このバックライト装置では、導光板１０１ｂの光射出面からの射出光のうち、反射偏光板１０２の透過軸に沿った直線偏光の光は、反射偏光板１０２を透過し、他方、それ以外の偏光の光は、反射偏光板１０２で反射されて更に反射板１０３で反射されて位相差板１０４を２度通過することで、反射偏光板１０２の透過軸に沿った直線偏光の光に変換されて、反射偏光板１０２を透過する。この様に、導光板１０１ｂからの射出光のうち、反射偏光板１０２の透過軸に沿わない偏光を、位相差板１０４を介して反射偏光板１０２と反射板１０３との間で多重反射させることで、反射偏光板１０２の透過軸に沿った直線偏光に変換して、反射偏光板１０２を透過させることで、光の利用効率を向上させている。
【０００６】
このバックライト装置では、上記の様に、反射偏光板１０２で反射された反射光を、反射偏光板１０２と反射板１０３との間で多重反射させることで、反射偏光板１０２の透過軸に沿った直線偏光を増加させて、反射偏光板１０２を透過できる様にしている。
【０００７】
しかし、上記の様な反射偏光板１０２と反射板１０３との間で多重反射させる構成では、導光板１０１ｂの複屈折性でしか、当該反射光の偏光状態を変化させる事ができないので、当該反射光に対し、効果的に、反射偏光板１０２の透過軸に沿った直線偏光を増加させる事ができない。
【０００８】
この為、光の利用効率を上げるために、反射偏光板１０２と反射板１０３との間で当該反射光を何度も反射させる必要がある。そしてこの多重反射の為に、このバックライト装置を特許文献１の裸眼立体画像表示装置のバックライト装置として用いた場合、左右の視差画像の間でクロストークが発生して、立体画像表示が困難になるという問題が起こる。
【０００９】
尚、特許文献３にも、特許文献２と同様のバックライト装置が開示されている。
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２００４／０２７４９２号パンフレット
【特許文献２】特開平１１−６４７９１号公報
【特許文献３】特開２００６−２３６８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、多重反射を抑制しつつ光の利用効率を向上できるバックライト装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する為に、本発明の第１の形態は、平板状の導光板と、前記導光板の両側の端面の少なくとも一方に対向配置された光源と、前記導光板の前面側に配置され、前記導光板の前記端面から入射して前記導光板の前面から射出した前記光源の光のうち、透過軸方向の偏光を透過し、他の偏光を反射する反射偏光板とを備え、前記導光板の裏面には、前記導光板の前記端面に直交する方向に延びた複数の三角柱プリズムの列が形成されており、前記三角柱プリズムにより、前記反射偏光板で反射されて前記導光板の前記前面を透過して前記導光板の裏面の内面に入射する光が全反射されるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１の形態によれば、導光板の裏面には、導光板の端面に直交する方向に延びた複数の三角柱プリズムの列が形成されており、その三角柱プリズムにより、反射偏光板で反射されて導光板の前面を透過して導光板の裏面の内面に入射する光が全反射されるので、その全反射により、その光において反射偏光板の透過軸方向の偏光を効果的に増加でき、その光の反射偏光板の透過率を向上できる。よって多重反射を抑制しつつ光の利用効率を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
この実施の形態に係るバックライト装置１は、例えば裸眼立体画像表示の可能な液晶表示装置のバックライト装置として使用可能であり、図１の様に、導光板３と、導光板３の両側の端面（光入射面）に対向配置された光源５ａ，５ｂと、導光板３の前面（光射出面）に配設された反射偏光板７と、反射導光板７の前面（光射出面）側に配置された逆プリズムシート９と、導光板３の裏面に配置された光吸収シート１１とを備える。尚、逆プリズムシート９の前側に、液晶表示装置の液晶パネル１３が配置される。
【００１５】
導光板３は、透明樹脂等の透明部材により例えば矩形形状の平板状に形成されている。導光板３の裏面には、図２（（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す）の様に、導光板３を伝搬する光源光を全反射させるために、導光板３の光入射面に直交する方向に延びた複数の三角柱プリズム（例えば２等辺三角柱プリズム）３ａの列が形成されている。各三角プリズム３ａの頂角３ｂは、例えば９０度〜１５０度（ここでは１１０度）の鈍角に形成されている。また導光板３の前面（光射出面）には、その前面からの射出光を浅い角度αで射出するために、凹凸（例えば浅い角度の凹凸、例えば、サンドブラストで形成した細かい球面状のシボ面や、稜線が導光板３の入光面に平行な方向に伸びる頂角170度の鈍角三角形プリズムでも良い）が形成された凹凸面３ｃが形成されている。
【００１６】
反射偏光板７は、その透過軸（透過する偏光の電界の振動方向）が所定方向（ここでは液晶パネル１３側から見て、導光板３の光入射面に直交する方向）に設定されている。ここでは、反射偏光板７には、例えばワイヤグリッド偏光板が使用されており、その金属細線の延びる方向が液晶パネル１３側から見て導光板３の光入射面に平行な方向に設定されている。
【００１７】
逆プリズムシート９は、基材シート９ａの裏面（導光板３側の面）に、導光板３の光入射面に平行な方向に沿って延びた複数のプリズム（例えば三角柱プリズム）９ｂの列が設けられ、また基材シート９ａの前面に、導光板３の光入射面に平行な方向に沿って延びた複数のプリズム（例えば半円柱プリズム）９ｃの列が設けられて構成されている。基材シート９ａは、一軸性の複屈折性を有しており、その遅相軸方向は、プリズム９ｂ，９ｃの延びる方向に平行に揃えられている。ここでは例えば、プリズムシート９は、基材シート９ａに、紫外線硬化樹脂で形成されたプリズム９ｂ，９ｃを付設して構成されている。
【００１８】
次にこのバックライト装置１の動作を説明する。
【００１９】
このバックライト装置１では、図１の様に、光源５ａを点灯した場合、光源５ａからの光１０は、導光板３の光入射面から導光板３の内部に入射し、導光板３の内面を伝搬し、ある地点で、導光板３の光射出面の凹凸面３ｃから外部に射出される。その際、その射出光１０は、凹凸面３ｃにより、例えば０度〜３０度の浅い角度で射出される。
【００２０】
そしてその射出光１０は、反射偏光板７を通過する際に、その射出光１０のうち、反射偏光板７の透過軸方向の直線偏光（即ち電界の振動方向が反射偏光板の透過軸方向の直線偏光）１０ａだけが反射偏光板７を透過し、その他の偏光（即ち反射偏光板７の透過軸方向に直交する方向の直線偏光）１０ｂは、反射偏光板７で鏡面反射される。その際の鏡面反射では、射出光１０が浅い角度αで反射偏光板７に入射するので、直線偏光１０ｂは、浅い角度αで反射される。
【００２１】
そして、反射偏光板７を透過した直線偏光１０ａは、プリズムシート９を透過してプリズムシート９の前面の正面方向に屈折して、液晶パネル１３を照射する。
【００２２】
他方、反射偏光板７で反射された直線偏光１０ｂは、浅い角度で導光板３の光射出面（前面）から内部に再び入射し、導光板３中を伝搬して、導光板３の裏面の内面に浅い角度で入射する。
【００２３】
その際、直線偏光１０ｂは、浅い角度αで導光板３の裏面の内面に入射するので、導光板３の裏面の内面で全反射し易い。更に、導光板３の裏面には三角柱プリズム３ａが形成されており、直線偏光１０ｂは、その三角プリズム３ａの斜面（プリズム面）で反射するので、その反射の際の入射角度が反射面（プリズム面）に対して一層浅い角度になり、一層全反射し易くなっている。そのため、従来の様に導光板３の裏面が単なる平面の場合と比べて、直線偏光１０ｂが導光板３の裏面で全反射する割合は、かなり高くなっている。
【００２４】
そして全反射の場合、偏光方向の回転が起こるため、導光板３の裏面の内面で全反射した直線偏光１０ｂは、反射偏光板７の透過軸方向に直交する方向の直線偏光を減少させ、反射偏光板７の透過軸方向の直線偏光を増加させる。そしてこの全反射した直線偏光は１０ｂは、導光板３中を伝播し、入射光１０の場合と同様、再び導光板３の光射出面から射出されて反射偏光板７を通過し、プリズムシート９で屈折されて、液晶パネル１３を照射する。この様に、反射偏光板７で反射された反射光１０ｂは、導光板３の裏面の内面で全反射して効果的に反射偏光板７の透過軸方向の直線偏光を増加し、反射偏光板７を透過する。
【００２５】
この時、反射偏光板７やプリズムシート９での反射により生じた導光板３への入射角度βの大きい散乱光１０ｃは、導光板３に入射して導光板３の裏面の内面に入射した際、その入射角度は全反射角度よりも大きいため、導光板３の裏面の三角柱プリズム３ａで反射されずに透過して、光吸収シート１１に吸収される。散乱光１０ｃの様に導光板３の前面に対して大きな角度を有す光は液晶パネル１３を照らす光の指向性を悪化させる原因になるため、これを光吸収シート１１で吸収することにより、液晶パネル13を照らす光の指向性を高めることができる。
【００２６】
以上の様に構成されたバックライト装置１によれば、導光板３の裏面には、導光板３の端面（光入射面）に直交する方向に延びた複数の三角柱プリズム３ａの列が形成されており、その三角柱プリズム３ａにより、反射偏光板７で反射されて導光板３の前面を透過して導光板３の裏面の内面に入射する光１０ｂが全反射されるので、その全反射により、その光１０ｂにおいて反射偏光板７の透過軸方向の偏光を効果的に増加でき、その光１０ｂの反射偏光板７の透過率を向上できる。
【００２７】
また導光板３の前面には、その前面から光源５ａ，５ｂの光１０を浅い角度αで射出させるための凹凸面３ｃが形成されるので、導光板３の前面から光源５ａ，５ｂの光１０を浅い角度αで射出できる。これにより、導光板３の前面からの射出光１０の反射偏光板７での反射も浅い角度αで反射でき、これにより反射偏光板７での反射光１０ｂの導光板３の裏面の内面での反射も浅い角度（即ち全反射し易い角度）αで反射でき、反射偏光板７での反射光１０ｂを導光板３の裏面の内面において全反射し易くできる。
【００２８】
また導光板３の裏面側に、導光板３の裏面から射出された光源５ａ，５ｂの光を吸収する光吸収シート１１を備えるので、反射偏光板７やプリズムシート９での反射により生じた導光板３への入射角度βの大きい散乱光を吸収でき、多重反射を抑制できる。
【００２９】
また反射偏光板７の前面側に、その裏面に、導光板３の端面（光入射面）に平行な方向に延びた複数のプリズム９ｂの列が形成されたプリズムシート９を備えるので、プリズムシート９での屈折により、導光板３の前面からの射出光を導光板３の前面の正面方向に向ける事ができ、導光板３の前面からの射出光の正面への指向性を向上できる。
【００３０】
尚、この実施の形態では、導光板３の前面に凹凸面３ｃを形成する場合で説明したが、別に無くても構わない。凹凸面３ｃが無くても、三角柱プリズム３ａだけで、十分に効果的に、反射光１０ｂを導光板３の裏面で全反射させる事ができる。
【００３１】
またこの実施の形態では、プリズムシート９として、両面にプリズム９ｂ，９ｃが形成された両面プリズムシートを使用したが、裏面にのみプリズム９ｂが形成された逆プリズムシートを使用しても良い。
【００３２】
またこの実施の形態では、導光板３の両側の端面に光源５ａ，５ｂを対向配置する場合で説明したが、一方側の端面だけに光源を対向配置しても良い。
【００３３】
実施の形態２．
この実施の形態に係るバックライト装置１Ｂは、図３の様に、実施の形態１に係るバックライト装置１において、プリズムシート９の前面側に、偏光方向を４５度回転させる位相差板１５を追加したものである。尚、位相差板１５の前面側には、液晶表示装置の液晶パネル（例えばＴＮモード液晶）１３の裏面に配設された偏光板１３ａが配置されている。位相差板１５は、例えば１／２波長板である。
【００３４】
逆プリズムシート９は、基材シート９ａの裏面（導光板３側の面）に、導光板３の光入射面に平行な方向に沿って延びた複数のプリズム（例えば三角柱プリズム）９ｂの列が設けられ、また基材シート９ａの前面に、導光板３の光入射面に平行な方向に沿って延びた複数のプリズム（例えば半円柱プリズム）９ｃの列が設けられて構成されている。基材シート９ａは、一軸性の複屈折性を有しており、その遅相軸方向は、プリズム９ｂ，９ｃの延びる方向に平行な方向に揃えられている。ここでは例えば、プリズムシート９は、基材シート９ａに、紫外線硬化樹脂で形成されたプリズム９ｂ，９ｃを付設して構成されている。
【００３５】
尚、図３中の符号７ｉは、反射偏光板（ワイヤグリッド偏光板）７の金属細線の延びる方向（９０度方向）であり、符号７ｊは、反射偏光板７の透過軸方向（０度方向）である。符号９ｉは、プリズムシート９のプリズム９ｂ，９ｃの延びる方向（９０度方向）であり、符号９ｊは、プリズムシート９の透過光の偏光方向（０度方向）である。符号１５ｉは、位相差板１５の遅相軸方向（２２．５度方向）であり、符号１５ｊは、位相差板１５の透過光の偏光方向（４５度方向）である。符号１３ｊは、液晶パネル１３のバックライト側の偏光板１３ａの透過光の偏光方向（４５度方向）である。
【００３６】
尚、図３の様に、０度方向は、液晶パネル１３側から見て導光板３の光入射面に直交する方向に設定され、９０度方向は、導光板３の光入射面に平行な方向に設定されている。
【００３７】
次にこのバックライト装置１Ｂの動作を説明する。
【００３８】
光源５ａ，５ｂからの光１０が導光板３の光射出面から射出されるまでの動作は、実施の形態１と同じなので説明を省略し、以下では、導光板３の光射出面から光１０が射出された時点からの動作を説明する。
【００３９】
導光板５ａ，５ｂの光射出面から浅い角度αで射出された非偏光の光１０は、反射偏光板（ワイヤグリッド偏光板）７において、その偏光のうち、反射偏光板７の金属細線の延びる方向（９０度方向）に直交した方向（０度方向）の偏光方向７ｊの直線偏光１０ａのみが透過し、他の偏光は反射される。
【００４０】
そして反射偏光板７を透過した直線偏光１０ａは、その偏光方向（０度方向）がプリズムシート９のプリズム９ｂ，９ｃの延びる方向（９０度方向）９ｉに直交しているので、その偏光方向を維持した状態でプリズムシート９を透過する。その際、直線偏光１０ａは、プリズムシート９の前面の正面方向に屈折される。
【００４１】
そしてプリズムシート９を透過した直線偏光１０ａは、位相差板（１／２波長板）１５を透過し、その際に偏光方向が４５度回転され、４５度方向の偏光方向１５ｊの直線偏光になる。
【００４２】
そして位相差板１５を透過した直線偏光１０ａは、液晶パネル（ＴＮモード液晶）１３の裏面（導光板３側）の偏光板１３ａを透過するが、直線偏光１０ａの偏光方向（４５度方向）は、偏光板１３ａの透過軸方向（４５度方向）１３ｊに一致するので、殆ど遮光されずに大部分が透過する。
【００４３】
ＴＮモード液晶の裏面の偏光板１３ａの透過軸方向は、通常、４５度方向に設定されているので、この実施の形態の様に、プリズムシート９と偏光板１３ａとの間に、偏光方向を４５回転させる位相差板１５を配置することで、導光板３の光射出面から射出された光の大部分を、偏光板１３ａを透過させる事ができ、高い光利用効率が得られる。
【００４４】
図４および図５は、反射偏光板（ワイヤグリッド偏光板）７に、その透過軸方向（即ち金型細線７ａの延びる方向に直交した方向）に沿って偏光した直線偏光を、波長を変化させて入射して、その透過率を測定した結果を示すものである。図４では、その測定において、直線偏光の入射角度を、金型細線７ａの延びる方向に直交した方向に０度，１０度，…，５５度傾けた場合で測定し、それらの結果を重ねて表示している。また図５では、その測定において、直線偏光の入射角度を、金型細線７ａの延びる方向に０度，１０度，…，５５度傾けた場合で測定し、それらの結果を重ねて表示している。
【００４５】
図４より、入射角度が、反射偏光板７の金型細線７ａの延びる方向に直交した方向に傾く場合では、波長の長さに関わり無く、入射角度が大きい場合（即ち浅い角度の場合）でも、入射角度が小さい場合（即ち正面から入射した場合）とほぼ等しい高い透過率が得られる事が分かる。これに対し、図５より、入射角度が、反射偏光板７の金型細線７ａの延びる方向に傾く場合では、入射角度が大きいほど（即ち浅い角度ほど）、透過率が低下する事が分かる。
【００４６】
これらの結果から、導光板３の光射出面から浅い角度（例えば０〜３０度）で射出された射出光の反射偏光板（ワイヤグリッド偏光板）７での透過率を高めるには、図３の様に、導光板３の光射出面からの射出光の反射偏光板７への入射角度が、反射偏光板７の金属細線の延びる方向７ｉに直交する方向に傾く様に、反射偏光板７の金属細線の延びる方向７ｉを導光板３の光入射面に平行な方向（９０度方向）に一致させるのが良い事が分かる。
【００４７】
図６は、プリズムシート９の前面（光射出面）側に検光子（ここではワイヤグリッド偏光板）を配置し、その検光子の角度（即ち検光子の金属細線の延びる方向）を変化させて、プリズムシート９を透過する光源光のピーク輝度を測定した結果を示したものである。図６では、その測定において、反射偏光板７の角度（即ち反射偏光板７の金属細線の延びる方向）が９０度，６７．５度，４５度，２２，５度，０度の場合で測定し、それらの結果を重ねて表示している。尚、検光子の透過軸方向は、金属細線の延びる方向（即ち検光子の角度）に直交する方向である。
【００４８】
図６より、反射偏光板７の角度が９０度の場合（即ちこの実施の形態の場合）が、他の角度（６７．５度，４５度，２２，５度，０度）の場合と比べて、検光子の角度が９０度の場合でピーク輝度が最も高くなり、検光子の角度が０度の場合でピーク輝度が最も低くなる。即ち、反射偏光板７の角度が９０度の場合は、反射偏光板７を透過した直線偏光は、プリズムシート９の透過後も、偏光方向を変えず且つ高い偏光状態の直線偏光を維持している事（即ち光の利用効率が高い事）が分かる。
【００４９】
この様に、プリズムシート９の透過後も、偏光方向が変わらず且つ高い偏光状態の直線偏光が維持されるのは、次の２つの理由による。即ち１つは、プリズムシート９の基材シート９ａの複屈折の遅相軸方向が、基材シート９ａの両面に形成されたプリズム９ｂ，９ｃの伸びる方向に揃えられているからである。もう１つは、プリズムシート９の裏面のプリズム９ｂの内面での全反射でも偏光状態を変化させる作用があるが、その全反射後も高い偏光状態の直線偏光を維持させるために、プリズムシート９のプリズム９ｂの延びる方向を反射偏光板７の金属細線の伸びる方向に一致しているからである。
【００５０】
そしてこの実施の形態では、液晶パネル１３にＴＮモード液晶を用いており、一般的にＴＮモード液晶の裏面の偏光板１３ａの透過軸は４５度方向に設定されるので、プリズムシート９と偏光板１３ａとの間に偏光方向を４５度回転させる位相差板（ここでは１／２波長板）１５を配置することで、プリズムシート９の透過光の大部分を偏光板１３ａを透過させる事ができる。
【００５１】
以上の様に構成されたバックライト装置１Ｂによれば、プリズムシート９の前面側に、プリズムシート９の透過光の偏光状態を４５度回転させる位相差板１５を備えるので、ＴＮモード液晶の様な、裏面の偏光板１３ａの透過軸が４５度方向に設定された液晶パネル１３のバックライト装置として使用した場合に、プリズムシート９の透過光の大部分を偏光板１３ａを透過させる事ができ、これにより光の利用効率を向上できる。
【００５２】
尚、この実施の形態では、位相差板１５として１／２波長板を用いたが、１／４波長板を２枚重ねて、下側の１／４波長板の遅相軸方向を４５度方向に設定し、上側の１／４波長板の遅相軸方向を０度方向に設定しても、１／２波長板と同様に、偏光方向を４５回転させる事ができる。この場合、２枚の１／４波長板の組み合わせで、波長分散を緩和できる効果も期待できる。
【００５３】
またこの実施の形態では（実施の形態１の場合も）、プリズムシート９は、基材シート９ａにプリズム９ｂ，９ｃを紫外線硬化樹脂で形成したものを使用し、一軸性の複屈折を有す基材シート９ａの遅相軸方向と、プリズム９ｂ，９ｃの延びる方向とを平行に揃えたが、これに限るものではなく、それらの方向を直交させても良い。直交させた場合も、プリズムシート９の透過光に対し、同様に高い偏光状態を維持する効果は期待できる。またプリズムシート９の製法として、全面ゲートによる射出成形によりプリズム９ｂ，９ｃに平行な方向にプリズム形成用樹脂を流して製造しても、プリズム９ｂ，９ｃと基材シート９ａの複屈折の遅相軸を平行に揃えることは可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
この発明に係るバックライト装置は、一般的な液晶表示装置の他に、高輝度で急峻なピークを持ち迷い光の少ない視野角特性の要求される液晶表示装置、例えば、横からの覗き見を防ぐため、正面方向には高輝度の表示を行い、斜めからは暗くて視認できない、覗き見防止用の液晶表示装置のバックライト装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施の形態１に係るバックライト装置１の構成概略図（側面視断面図）である。
【図２】（ａ）は図１の導光板３のＰ１方向から見た概略図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】実施の形態２に係るバックライト装置１Ｂの構成概略図（斜視図）である。
【図４】図３の反射偏光板（ワイヤグリッド偏光板）７において、入射光の波長に対する透過率を測定した結果を示した図であり、その測定の際の入射光の入射角度を反射偏光板７の金属細線７ａの延びる方向に直交する方向に変化させた場合の各測定結果を重ねて表示した図である。
【図５】図３の反射偏光板（ワイヤグリッド偏光板）７において、入射光の波長に対する透過率を測定した結果を示した図であり、その測定の際の入射光の入射角度を反射偏光板７の金属細線７ａの延びる方向に変化させた場合の各測定結果を重ねて表示した図である。
【図６】プリズムシート９の透過光において、検光子を用いて、偏光方向に対するピーク輝度を測定した結果を示した図であり、その測定の際の反射偏光板７の角度を変化させた場合の各測定結果を重ねて表示した図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ バックライト装置、３ 導光板、３ａ 三角柱プリズム、３ｂ 三角柱プリズムの頂角、３ｃ 凹凸面、５ａ，５ｂ 光源、７ 反射偏光板（ワイヤグリッド偏光板）、７ａ 金型細線、７ｉ 金属細線の延びる方向、７ｊ 透過軸方向、９ プリズムシート、９ａ 基材シート、９ｂ 三角柱プリズム、９ｃ 半円柱プリズム、９ｉ プリズム９ｂ，９ｃの延びる方向、９ｊ 透過光の偏光方向、１１ 光吸収シート、１３ 液晶パネル、１３ａ 液晶パネル１３の裏面の偏光板、１３ｊ 透過光の偏光方向、１５ 位相差板、１５ｉ 位相差板１５の遅相軸方向、１５ｊ 透過光の偏光方向。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裸眼立体画像表示の可能な液晶表示装置等に使用可能なバックライト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、裸眼立体画像表示装置が開示されている。この表示装置は、特許文献１の第１図Ａの様に、導光板２と、導光板２の両側の光入射面にそれぞれ配置された光源１ａ，１ｂと、導光板２の光射出面側に配置され、導光板２側の光入射面には、導光板２の光入射面と平行な方向に伸びる三角形状プリズム列を有し、導光板２側と反対側の光射出面には、前記三角形状プリズム列と平行に伸びる半円柱状レンズ列を有する両面プリズムシート３と、両面プリズムシート３の光射出面側に配置された透過型表示パネル４と、透過型表示パネル４に交互に表示される左右視差画像と同期して光源１ａ，１ｂを点灯駆動して、光源１ａ，１ｂからの光をそれぞれ左右の視差に対応する角度で透過型表示パネル４から射出させる同期駆動手段５とを備える。
【０００３】
この表示装置では、光源１ａ，１ｂからの光がそれぞれ左右の視差に対応する角度で透過型表示パネル４から射出されるので、クロストークの少ない高品位の立体視の画像表示、および同一画面で同時に異なる画面表示が可能となる効果がある。
【０００４】
特許文献２には、液晶表示装置の高輝度化のために、反射偏光板を用いて、直線偏光を射出するバックライト装置が開示されている。このバックライト装置は、特許文献２の図１の様に、導光板１０１ｂと、導光板１０１ｂの光射出面側に配置された反射偏光板１０２と、導光板１０１ｂの光射出面と反対側の面側に配置された（１／４）波長位相差板１０４と、位相差板１０４の裏面側に配置された反射板１０３とを備える。
【０００５】
このバックライト装置では、導光板１０１ｂの光射出面からの射出光のうち、反射偏光板１０２の透過軸に沿った直線偏光の光は、反射偏光板１０２を透過し、他方、それ以外の偏光の光は、反射偏光板１０２で反射されて更に反射板１０３で反射されて位相差板１０４を２度通過することで、反射偏光板１０２の透過軸に沿った直線偏光の光に変換されて、反射偏光板１０２を透過する。この様に、導光板１０１ｂからの射出光のうち、反射偏光板１０２の透過軸に沿わない偏光を、位相差板１０４を介して反射偏光板１０２と反射板１０３との間で多重反射させることで、反射偏光板１０２の透過軸に沿った直線偏光に変換して、反射偏光板１０２を透過させることで、光の利用効率を向上させている。
【０００６】
このバックライト装置では、上記の様に、反射偏光板１０２で反射された反射光を、反射偏光板１０２と反射板１０３との間で多重反射させることで、反射偏光板１０２の透過軸に沿った直線偏光を増加させて、反射偏光板１０２を透過できる様にしている。
【０００７】
しかし、上記の様な反射偏光板１０２と反射板１０３との間で多重反射させる構成では、導光板１０１ｂの複屈折性でしか、当該反射光の偏光状態を変化させる事ができないので、当該反射光に対し、効果的に、反射偏光板１０２の透過軸に沿った直線偏光を増加させる事ができない。
【０００８】
この為、光の利用効率を上げるために、反射偏光板１０２と反射板１０３との間で当該反射光を何度も反射させる必要がある。そしてこの多重反射の為に、このバックライト装置を特許文献１の裸眼立体画像表示装置のバックライト装置として用いた場合、左右の視差画像の間でクロストークが発生して、立体画像表示が困難になるという問題が起こる。
【０００９】
尚、特許文献３にも、特許文献２と同様のバックライト装置が開示されている。
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２００４／０２７４９２号パンフレット
【特許文献２】特開平１１−６４７９１号公報
【特許文献３】特開２００６−２３６８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、多重反射を抑制しつつ光の利用効率を向上できるバックライト装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する為に、本発明の第１の形態は、平板状の導光板と、前記導光板の両側の端面の少なくとも一方に対向配置された光源と、前記導光板の前面側に配置され、前記導光板の前記端面から入射して前記導光板の前面から射出した前記光源の光のうち、透過軸方向の偏光を透過し、他の偏光を反射する反射偏光板とを備え、前記導光板の裏面には、前記導光板の前記端面に直交する方向に延びた複数の三角柱プリズムの列が形成されており、前記三角柱プリズムにより、前記反射偏光板で反射されて前記導光板の前記前面を透過して前記導光板の裏面の内面に入射する光が全反射されるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１の形態によれば、導光板の裏面には、導光板の端面に直交する方向に延びた複数の三角柱プリズムの列が形成されており、その三角柱プリズムにより、反射偏光板で反射されて導光板の前面を透過して導光板の裏面の内面に入射する光が全反射されるので、その全反射により、その光において反射偏光板の透過軸方向の偏光を効果的に増加でき、その光の反射偏光板の透過率を向上できる。よって多重反射を抑制しつつ光の利用効率を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
この実施の形態に係るバックライト装置１は、例えば裸眼立体画像表示の可能な液晶表示装置のバックライト装置として使用可能であり、図１の様に、導光板３と、導光板３の両側の端面（光入射面）に対向配置された光源５ａ，５ｂと、導光板３の前面（光射出面）に配設された反射偏光板７と、反射導光板７の前面（光射出面）側に配置された逆プリズムシート９と、導光板３の裏面に配置された光吸収シート１１とを備える。尚、逆プリズムシート９の前側に、液晶表示装置の液晶パネル１３が配置される。
【００１５】
導光板３は、透明樹脂等の透明部材により例えば矩形形状の平板状に形成されている。導光板３の裏面には、図２（（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す）の様に、導光板３を伝搬する光源光を全反射させるために、導光板３の光入射面に直交する方向に延びた複数の三角柱プリズム（例えば２等辺三角柱プリズム）３ａの列が形成されている。各三角プリズム３ａの頂角３ｂは、例えば９０度〜１５０度（ここでは１１０度）の鈍角に形成されている。また導光板３の前面（光射出面）には、その前面からの射出光を浅い角度αで射出するために、凹凸（例えば浅い角度の凹凸、例えば、サンドブラストで形成した細かい球面状のシボ面や、稜線が導光板３の入光面に平行な方向に伸びる頂角170度の鈍角三角形プリズムでも良い）が形成された凹凸面３ｃが形成されている。
【００１６】
反射偏光板７は、その透過軸（透過する偏光の電界の振動方向）が所定方向（ここでは液晶パネル１３側から見て、導光板３の光入射面に直交する方向）に設定されている。ここでは、反射偏光板７には、例えばワイヤグリッド偏光板が使用されており、その金属細線の延びる方向が液晶パネル１３側から見て導光板３の光入射面に平行な方向に設定されている。
【００１７】
逆プリズムシート９は、基材シート９ａの裏面（導光板３側の面）に、導光板３の光入射面に平行な方向に沿って延びた複数のプリズム（例えば三角柱プリズム）９ｂの列が設けられ、また基材シート９ａの前面に、導光板３の光入射面に平行な方向に沿って延びた複数のプリズム（例えば半円柱プリズム）９ｃの列が設けられて構成されている。基材シート９ａは、一軸性の複屈折性を有しており、その遅相軸方向は、プリズム９ｂ，９ｃの延びる方向に平行に揃えられている。ここでは例えば、プリズムシート９は、基材シート９ａに、紫外線硬化樹脂で形成されたプリズム９ｂ，９ｃを付設して構成されている。
【００１８】
次にこのバックライト装置１の動作を説明する。
【００１９】
このバックライト装置１では、図１の様に、光源５ａを点灯した場合、光源５ａからの光１０は、導光板３の光入射面から導光板３の内部に入射し、導光板３の内面を伝搬し、ある地点で、導光板３の光射出面の凹凸面３ｃから外部に射出される。その際、その射出光１０は、凹凸面３ｃにより、例えば０度〜３０度の浅い角度で射出される。
【００２０】
そしてその射出光１０は、反射偏光板７を通過する際に、その射出光１０のうち、反射偏光板７の透過軸方向の直線偏光（即ち電界の振動方向が反射偏光板の透過軸方向の直線偏光）１０ａだけが反射偏光板７を透過し、その他の偏光（即ち反射偏光板７の透過軸方向に直交する方向の直線偏光）１０ｂは、反射偏光板７で鏡面反射される。その際の鏡面反射では、射出光１０が浅い角度αで反射偏光板７に入射するので、直線偏光１０ｂは、浅い角度αで反射される。
【００２１】
そして、反射偏光板７を透過した直線偏光１０ａは、プリズムシート９を透過してプリズムシート９の前面の正面方向に屈折して、液晶パネル１３を照射する。
【００２２】
他方、反射偏光板７で反射された直線偏光１０ｂは、浅い角度で導光板３の光射出面（前面）から内部に再び入射し、導光板３中を伝搬して、導光板３の裏面の内面に浅い角度で入射する。
【００２３】
その際、直線偏光１０ｂは、浅い角度αで導光板３の裏面の内面に入射するので、導光板３の裏面の内面で全反射し易い。更に、導光板３の裏面には三角柱プリズム３ａが形成されており、直線偏光１０ｂは、その三角プリズム３ａの斜面（プリズム面）で反射するので、その反射の際の入射角度が反射面（プリズム面）に対して一層浅い角度になり、一層全反射し易くなっている。そのため、従来の様に導光板３の裏面が単なる平面の場合と比べて、直線偏光１０ｂが導光板３の裏面で全反射する割合は、かなり高くなっている。
【００２４】
そして全反射の場合、偏光方向の回転が起こるため、導光板３の裏面の内面で全反射した直線偏光１０ｂは、反射偏光板７の透過軸方向に直交する方向の直線偏光を減少させ、反射偏光板７の透過軸方向の直線偏光を増加させる。そしてこの全反射した直線偏光は１０ｂは、導光板３中を伝播し、入射光１０の場合と同様、再び導光板３の光射出面から射出されて反射偏光板７を通過し、プリズムシート９で屈折されて、液晶パネル１３を照射する。この様に、反射偏光板７で反射された反射光１０ｂは、導光板３の裏面の内面で全反射して効果的に反射偏光板７の透過軸方向の直線偏光を増加し、反射偏光板７を透過する。
【００２５】
この時、反射偏光板７やプリズムシート９での反射により生じた導光板３への入射角度βの大きい散乱光１０ｃは、導光板３に入射して導光板３の裏面の内面に入射した際、その入射角度は全反射角度よりも大きいため、導光板３の裏面の三角柱プリズム３ａで反射されずに透過して、光吸収シート１１に吸収される。散乱光１０ｃの様に導光板３の前面に対して大きな角度を有す光は液晶パネル１３を照らす光の指向性を悪化させる原因になるため、これを光吸収シート１１で吸収することにより、液晶パネル13を照らす光の指向性を高めることができる。
【００２６】
以上の様に構成されたバックライト装置１によれば、導光板３の裏面には、導光板３の端面（光入射面）に直交する方向に延びた複数の三角柱プリズム３ａの列が形成されており、その三角柱プリズム３ａにより、反射偏光板７で反射されて導光板３の前面を透過して導光板３の裏面の内面に入射する光１０ｂが全反射されるので、その全反射により、その光１０ｂにおいて反射偏光板７の透過軸方向の偏光を効果的に増加でき、その光１０ｂの反射偏光板７の透過率を向上できる。
【００２７】
また導光板３の前面には、その前面から光源５ａ，５ｂの光１０を浅い角度αで射出させるための凹凸面３ｃが形成されるので、導光板３の前面から光源５ａ，５ｂの光１０を浅い角度αで射出できる。これにより、導光板３の前面からの射出光１０の反射偏光板７での反射も浅い角度αで反射でき、これにより反射偏光板７での反射光１０ｂの導光板３の裏面の内面での反射も浅い角度（即ち全反射し易い角度）αで反射でき、反射偏光板７での反射光１０ｂを導光板３の裏面の内面において全反射し易くできる。
【００２８】
また導光板３の裏面側に、導光板３の裏面から射出された光源５ａ，５ｂの光を吸収する光吸収シート１１を備えるので、反射偏光板７やプリズムシート９での反射により生じた導光板３への入射角度βの大きい散乱光を吸収でき、多重反射を抑制できる。
【００２９】
また反射偏光板７の前面側に、その裏面に、導光板３の端面（光入射面）に平行な方向に延びた複数のプリズム９ｂの列が形成されたプリズムシート９を備えるので、プリズムシート９での屈折により、導光板３の前面からの射出光を導光板３の前面の正面方向に向ける事ができ、導光板３の前面からの射出光の正面への指向性を向上できる。
【００３０】
尚、この実施の形態では、導光板３の前面に凹凸面３ｃを形成する場合で説明したが、別に無くても構わない。凹凸面３ｃが無くても、三角柱プリズム３ａだけで、十分に効果的に、反射光１０ｂを導光板３の裏面で全反射させる事ができる。
【００３１】
またこの実施の形態では、プリズムシート９として、両面にプリズム９ｂ，９ｃが形成された両面プリズムシートを使用したが、裏面にのみプリズム９ｂが形成された逆プリズムシートを使用しても良い。
【００３２】
またこの実施の形態では、導光板３の両側の端面に光源５ａ，５ｂを対向配置する場合で説明したが、一方側の端面だけに光源を対向配置しても良い。
【００３３】
実施の形態２．
この実施の形態に係るバックライト装置１Ｂは、図３の様に、実施の形態１に係るバックライト装置１において、プリズムシート９の前面側に、偏光方向を４５度回転させる位相差板１５を追加したものである。尚、位相差板１５の前面側には、液晶表示装置の液晶パネル（例えばＴＮモード液晶）１３の裏面に配設された偏光板１３ａが配置されている。位相差板１５は、例えば１／２波長板である。
【００３４】
逆プリズムシート９は、基材シート９ａの裏面（導光板３側の面）に、導光板３の光入射面に平行な方向に沿って延びた複数のプリズム（例えば三角柱プリズム）９ｂの列が設けられ、また基材シート９ａの前面に、導光板３の光入射面に平行な方向に沿って延びた複数のプリズム（例えば半円柱プリズム）９ｃの列が設けられて構成されている。基材シート９ａは、一軸性の複屈折性を有しており、その遅相軸方向は、プリズム９ｂ，９ｃの延びる方向に平行な方向に揃えられている。ここでは例えば、プリズムシート９は、基材シート９ａに、紫外線硬化樹脂で形成されたプリズム９ｂ，９ｃを付設して構成されている。
【００３５】
尚、図３中の符号７ｉは、反射偏光板（ワイヤグリッド偏光板）７の金属細線の延びる方向（９０度方向）であり、符号７ｊは、反射偏光板７の透過軸方向（０度方向）である。符号９ｉは、プリズムシート９のプリズム９ｂ，９ｃの延びる方向（９０度方向）であり、符号９ｊは、プリズムシート９の透過光の偏光方向（０度方向）である。符号１５ｉは、位相差板１５の遅相軸方向（２２．５度方向）であり、符号１５ｊは、位相差板１５の透過光の偏光方向（４５度方向）である。符号１３ｊは、液晶パネル１３のバックライト側の偏光板１３ａの透過光の偏光方向（４５度方向）である。
【００３６】
尚、図３の様に、０度方向は、液晶パネル１３側から見て導光板３の光入射面に直交する方向に設定され、９０度方向は、導光板３の光入射面に平行な方向に設定されている。
【００３７】
次にこのバックライト装置１Ｂの動作を説明する。
【００３８】
光源５ａ，５ｂからの光１０が導光板３の光射出面から射出されるまでの動作は、実施の形態１と同じなので説明を省略し、以下では、導光板３の光射出面から光１０が射出された時点からの動作を説明する。
【００３９】
導光板５ａ，５ｂの光射出面から浅い角度αで射出された非偏光の光１０は、反射偏光板（ワイヤグリッド偏光板）７において、その偏光のうち、反射偏光板７の金属細線の延びる方向（９０度方向）に直交した方向（０度方向）の偏光方向７ｊの直線偏光１０ａのみが透過し、他の偏光は反射される。
【００４０】
そして反射偏光板７を透過した直線偏光１０ａは、その偏光方向（０度方向）がプリズムシート９のプリズム９ｂ，９ｃの延びる方向（９０度方向）９ｉに直交しているので、その偏光方向を維持した状態でプリズムシート９を透過する。その際、直線偏光１０ａは、プリズムシート９の前面の正面方向に屈折される。
【００４１】
そしてプリズムシート９を透過した直線偏光１０ａは、位相差板（１／２波長板）１５を透過し、その際に偏光方向が４５度回転され、４５度方向の偏光方向１５ｊの直線偏光になる。
【００４２】
そして位相差板１５を透過した直線偏光１０ａは、液晶パネル（ＴＮモード液晶）１３の裏面（導光板３側）の偏光板１３ａを透過するが、直線偏光１０ａの偏光方向（４５度方向）は、偏光板１３ａの透過軸方向（４５度方向）１３ｊに一致するので、殆ど遮光されずに大部分が透過する。
【００４３】
ＴＮモード液晶の裏面の偏光板１３ａの透過軸方向は、通常、４５度方向に設定されているので、この実施の形態の様に、プリズムシート９と偏光板１３ａとの間に、偏光方向を４５回転させる位相差板１５を配置することで、導光板３の光射出面から射出された光の大部分を、偏光板１３ａを透過させる事ができ、高い光利用効率が得られる。
【００４４】
図４および図５は、反射偏光板（ワイヤグリッド偏光板）７に、その透過軸方向（即ち金型細線７ａの延びる方向に直交した方向）に沿って偏光した直線偏光を、波長を変化させて入射して、その透過率を測定した結果を示すものである。図４では、その測定において、直線偏光の入射角度を、金型細線７ａの延びる方向に直交した方向に０度，１０度，…，５５度傾けた場合で測定し、それらの結果を重ねて表示している。また図５では、その測定において、直線偏光の入射角度を、金型細線７ａの延びる方向に０度，１０度，…，５５度傾けた場合で測定し、それらの結果を重ねて表示している。
【００４５】
図４より、入射角度が、反射偏光板７の金型細線７ａの延びる方向に直交した方向に傾く場合では、波長の長さに関わり無く、入射角度が大きい場合（即ち浅い角度の場合）でも、入射角度が小さい場合（即ち正面から入射した場合）とほぼ等しい高い透過率が得られる事が分かる。これに対し、図５より、入射角度が、反射偏光板７の金型細線７ａの延びる方向に傾く場合では、入射角度が大きいほど（即ち浅い角度ほど）、透過率が低下する事が分かる。
【００４６】
これらの結果から、導光板３の光射出面から浅い角度（例えば０〜３０度）で射出された射出光の反射偏光板（ワイヤグリッド偏光板）７での透過率を高めるには、図３の様に、導光板３の光射出面からの射出光の反射偏光板７への入射角度が、反射偏光板７の金属細線の延びる方向７ｉに直交する方向に傾く様に、反射偏光板７の金属細線の延びる方向７ｉを導光板３の光入射面に平行な方向（９０度方向）に一致させるのが良い事が分かる。
【００４７】
図６は、プリズムシート９の前面（光射出面）側に検光子（ここではワイヤグリッド偏光板）を配置し、その検光子の角度（即ち検光子の金属細線の延びる方向）を変化させて、プリズムシート９を透過する光源光のピーク輝度を測定した結果を示したものである。図６では、その測定において、反射偏光板７の角度（即ち反射偏光板７の金属細線の延びる方向）が９０度，６７．５度，４５度，２２，５度，０度の場合で測定し、それらの結果を重ねて表示している。尚、検光子の透過軸方向は、金属細線の延びる方向（即ち検光子の角度）に直交する方向である。
【００４８】
図６より、反射偏光板７の角度が９０度の場合（即ちこの実施の形態の場合）が、他の角度（６７．５度，４５度，２２，５度，０度）の場合と比べて、検光子の角度が９０度の場合でピーク輝度が最も高くなり、検光子の角度が０度の場合でピーク輝度が最も低くなる。即ち、反射偏光板７の角度が９０度の場合は、反射偏光板７を透過した直線偏光は、プリズムシート９の透過後も、偏光方向を変えず且つ高い偏光状態の直線偏光を維持している事（即ち光の利用効率が高い事）が分かる。
【００４９】
この様に、プリズムシート９の透過後も、偏光方向が変わらず且つ高い偏光状態の直線偏光が維持されるのは、次の２つの理由による。即ち１つは、プリズムシート９の基材シート９ａの複屈折の遅相軸方向が、基材シート９ａの両面に形成されたプリズム９ｂ，９ｃの伸びる方向に揃えられているからである。もう１つは、プリズムシート９の裏面のプリズム９ｂの内面での全反射でも偏光状態を変化させる作用があるが、その全反射後も高い偏光状態の直線偏光を維持させるために、プリズムシート９のプリズム９ｂの延びる方向を反射偏光板７の金属細線の伸びる方向に一致しているからである。
【００５０】
そしてこの実施の形態では、液晶パネル１３にＴＮモード液晶を用いており、一般的にＴＮモード液晶の裏面の偏光板１３ａの透過軸は４５度方向に設定されるので、プリズムシート９と偏光板１３ａとの間に偏光方向を４５度回転させる位相差板（ここでは１／２波長板）１５を配置することで、プリズムシート９の透過光の大部分を偏光板１３ａを透過させる事ができる。
【００５１】
以上の様に構成されたバックライト装置１Ｂによれば、プリズムシート９の前面側に、プリズムシート９の透過光の偏光状態を４５度回転させる位相差板１５を備えるので、ＴＮモード液晶の様な、裏面の偏光板１３ａの透過軸が４５度方向に設定された液晶パネル１３のバックライト装置として使用した場合に、プリズムシート９の透過光の大部分を偏光板１３ａを透過させる事ができ、これにより光の利用効率を向上できる。
【００５２】
尚、この実施の形態では、位相差板１５として１／２波長板を用いたが、１／４波長板を２枚重ねて、下側の１／４波長板の遅相軸方向を４５度方向に設定し、上側の１／４波長板の遅相軸方向を０度方向に設定しても、１／２波長板と同様に、偏光方向を４５回転させる事ができる。この場合、２枚の１／４波長板の組み合わせで、波長分散を緩和できる効果も期待できる。
【００５３】
またこの実施の形態では（実施の形態１の場合も）、プリズムシート９は、基材シート９ａにプリズム９ｂ，９ｃを紫外線硬化樹脂で形成したものを使用し、一軸性の複屈折を有す基材シート９ａの遅相軸方向と、プリズム９ｂ，９ｃの延びる方向とを平行に揃えたが、これに限るものではなく、それらの方向を直交させても良い。直交させた場合も、プリズムシート９の透過光に対し、同様に高い偏光状態を維持する効果は期待できる。またプリズムシート９の製法として、全面ゲートによる射出成形によりプリズム９ｂ，９ｃに平行な方向にプリズム形成用樹脂を流して製造しても、プリズム９ｂ，９ｃと基材シート９ａの複屈折の遅相軸を平行に揃えることは可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
この発明に係るバックライト装置は、一般的な液晶表示装置の他に、高輝度で急峻なピークを持ち迷い光の少ない視野角特性の要求される液晶表示装置、例えば、横からの覗き見を防ぐため、正面方向には高輝度の表示を行い、斜めからは暗くて視認できない、覗き見防止用の液晶表示装置のバックライト装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施の形態１に係るバックライト装置１の構成概略図（側面視断面図）である。
【図２】（ａ）は図１の導光板３のＰ１方向から見た概略図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】実施の形態２に係るバックライト装置１Ｂの構成概略図（斜視図）である。
【図４】図３の反射偏光板（ワイヤグリッド偏光板）７において、入射光の波長に対する透過率を測定した結果を示した図であり、その測定の際の入射光の入射角度を反射偏光板７の金属細線７ａの延びる方向に直交する方向に変化させた場合の各測定結果を重ねて表示した図である。
【図５】図３の反射偏光板（ワイヤグリッド偏光板）７において、入射光の波長に対する透過率を測定した結果を示した図であり、その測定の際の入射光の入射角度を反射偏光板７の金属細線７ａの延びる方向に変化させた場合の各測定結果を重ねて表示した図である。
【図６】プリズムシート９の透過光において、検光子を用いて、偏光方向に対するピーク輝度を測定した結果を示した図であり、その測定の際の反射偏光板７の角度を変化させた場合の各測定結果を重ねて表示した図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ バックライト装置、３ 導光板、３ａ 三角柱プリズム、３ｂ 三角柱プリズムの頂角、３ｃ 凹凸面、５ａ，５ｂ 光源、７ 反射偏光板（ワイヤグリッド偏光板）、７ａ 金型細線、７ｉ 金属細線の延びる方向、７ｊ 透過軸方向、９ プリズムシート、９ａ 基材シート、９ｂ 三角柱プリズム、９ｃ 半円柱プリズム、９ｉ プリズム９ｂ，９ｃの延びる方向、９ｊ 透過光の偏光方向、１１ 光吸収シート、１３ 液晶パネル、１３ａ 液晶パネル１３の裏面の偏光板、１３ｊ 透過光の偏光方向、１５ 位相差板、１５ｉ 位相差板１５の遅相軸方向、１５ｊ 透過光の偏光方向。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の導光板と、
前記導光板の両側の端面の少なくとも一方に対向配置された光源と、
前記導光板の前面側に配置され、前記導光板の前記端面から入射して前記導光板の前面から射出した前記光源の光のうち、透過軸方向の偏光を透過し、他の偏光を反射する反射偏光板とを備え、
前記導光板の裏面には、前記導光板の前記端面に直交する方向に延びた複数の三角柱プリズムの列が形成されており、前記三角柱プリズムにより、前記反射偏光板で反射されて前記導光板の前記前面を透過して前記導光板の裏面の内面に入射する光が全反射されることを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
前記導光板の前面には、その前面から前記光源の光を浅い角度で射出させるための凹凸面が形成されることを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項３】
前記導光板の裏面側に、前記導光板の裏面から射出された前記光源の光を吸収する光吸収シートを更に備えることを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項４】
前記反射偏光板の前面側に、その裏面に、前記導光板の前記端面に平行な方向に延びた複数のプリズムの列が形成されたプリズムシートを更に備えることを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項５】
前記反射偏光板は、ワイヤグリッド偏光板であり、その金属細線の延びる方向が前記導光板の前記端面に平行な方向に一致することを特徴とする請求項４に記載のバックライト装置。
【請求項６】
前記反射偏光板は、ワイヤグリッド偏光板であり、
前記プリズムシートは、そのプリズムの延びる方向が前記反射偏光板の金属細線の延びる方向に一致する様に配置されることを特徴とする請求項４に記載のバックライト装置。
【請求項７】
前記プリズムシートは、一軸性の複屈折性を有する基材シートと、前記基材シートの裏面に形成された前記複数のプリズムの列とを備え、前記基材シートの遅相軸方向と前記複数のプリズムの延びる方向とが平行または直交することを特徴とする請求項４に記載のバックライト装置。
【請求項８】
前記プリズムシートの前面側に、前記プリズムシートの透過光の偏光状態を４５度回転させる位相差板を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項１】
平板状の導光板と、
前記導光板の両側の端面の少なくとも一方に対向配置された光源と、
前記導光板の前面側に配置され、前記導光板の前記端面から入射して前記導光板の前面から射出した前記光源の光のうち、透過軸方向の偏光を透過し、他の偏光を反射する反射偏光板とを備え、
前記導光板の裏面には、前記導光板の前記端面に直交する方向に延びた複数の三角柱プリズムの列が形成されており、前記三角柱プリズムにより、前記反射偏光板で反射されて前記導光板の前記前面を透過して前記導光板の裏面の内面に入射する光が全反射されることを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
前記導光板の前面には、その前面から前記光源の光を浅い角度で射出させるための凹凸面が形成されることを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項３】
前記導光板の裏面側に、前記導光板の裏面から射出された前記光源の光を吸収する光吸収シートを更に備えることを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項４】
前記反射偏光板の前面側に、その裏面に、前記導光板の前記端面に平行な方向に延びた複数のプリズムの列が形成されたプリズムシートを更に備えることを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項５】
前記反射偏光板は、ワイヤグリッド偏光板であり、その金属細線の延びる方向が前記導光板の前記端面に平行な方向に一致することを特徴とする請求項４に記載のバックライト装置。
【請求項６】
前記反射偏光板は、ワイヤグリッド偏光板であり、
前記プリズムシートは、そのプリズムの延びる方向が前記反射偏光板の金属細線の延びる方向に一致する様に配置されることを特徴とする請求項４に記載のバックライト装置。
【請求項７】
前記プリズムシートは、一軸性の複屈折性を有する基材シートと、前記基材シートの裏面に形成された前記複数のプリズムの列とを備え、前記基材シートの遅相軸方向と前記複数のプリズムの延びる方向とが平行または直交することを特徴とする請求項４に記載のバックライト装置。
【請求項８】
前記プリズムシートの前面側に、前記プリズムシートの透過光の偏光状態を４５度回転させる位相差板を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２１１８７３（Ｐ２００９−２１１８７３Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５１９９３（Ｐ２００８−５１９９３）
【出願日】平成２０年３月３日（２００８．３．３）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３日（２００８．３．３）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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