表示装置
【課題】導光板を利用したパララックスバリア方式又はレンズアレイ方式の表示装置において、個々の反射散乱部での反射散乱光を異なる色にできる表示装置の提供。
【解決手段】導光板１１と、この導光板１１にその端面１１ｃから光を入射する光源１２と、を備えた表示装置１０。導光板１１には、光源１２からの入射光を導光板１１表面側に反射散乱させる反射散乱部１５が複数形成されている。
【解決手段】導光板１１と、この導光板１１にその端面１１ｃから光を入射する光源１２と、を備えた表示装置１０。導光板１１には、光源１２からの入射光を導光板１１表面側に反射散乱させる反射散乱部１５が複数形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイなどに用いられる表示装置に関し、詳しくは立体視可能な画像表示を実現する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を裸眼で立体視可能に表示する立体視表示方式として、パララックスバリア方式やレンズアレイ方式といった、視差を利用した方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。パララックスバリア方式では、遮光部と開口部が交互かつ一定の繰り返しピッチで並んだマスクを用い（パララックスバリア）、その背後に複数の視点ごとの画像を分割して、上記繰り返しピッチで並べた画像（以下、分割画像とも言う）を配置する。この方式では、この構成により、視差を利用して視点ごとに異なる画像が見えるようにしている。レンズアレイ方式では、マスクに代えて、微小なレンズが一定の繰り返しピッチで並んだレンズアレイ（レンティキュラレンズ）を利用するが、視差を利用して視点ごとに異なる画像（分割画像）が見えるようにする点ではパララックスバリア方式と同じである。
【０００３】
前記分割画像は、通常、紙などのシート状物（または板状物）に印刷されて表示されていたり、液晶表示画面に表示されたりする。また、導光板に切削やレーザ加工、成形等によって形成した凹凸からなる反射散乱部を設ける手法も知られている。この手法では、ＬＥＤ等の光源からの光を導光板を伝播させて反射散乱部で反射散乱させ、反射散乱された光がなすパターンを画像として表示する。このような導光板をマスクやレンズアレイと組み合わせることで、導光板を利用したパララックスバリア方式やレンズアレイ方式の表示装置を構築することも可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２９５１１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の導光板を利用した表示装置では、個々の反射散乱部での反射散乱光は光源の色をそのまま反映するので、各々の反射散乱部の色を異なる色にできなかった。例えば光源として白色光源を使用し、カラーフィルターを導光板の前面に設置して反射散乱部から反射散乱される光を部分的に特定の色に着色することは可能であるが、通常反射散乱部は導光板の底面に形成されるため、導光板の厚みの効果により見る角度によっては反射散乱部とカラーフィルターとの間に位置ずれが生じて意図する色を表示できない場合があった。同じ理由により、パララックスバリア方式やレンズアレイ方式を用いて、部分的に色の異なる画像を立体視可能に表示することもできなかった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、導光板を利用した表示装置において、個々の反射散乱部での反射散乱光を異なる色にできるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上述の課題を解決するべく以下の構成を提供する。
本発明は、導光板と、この導光板にその端面から光を入射する光源とを備え、前記導光板表面には、前記光源からの入射光を導光板表面側に反射散乱させる反射散乱部が複数形成されており、前記導光板の表面側に着色透光部を設け、前記反射散乱部で反射散乱し前記着色透光部を透過した光を少なくとも含む光がなす特定のパターンを表示する表示装置を提供する。
前記導光板の表面側には、特定の複数色のそれぞれで着色された前記着色透光部１以上をそれぞれ設けることができる。
前記反射散乱部は、前記光源からの入射光を導光板表面側に反射させる反射面を有することが好ましい。
前記反射散乱部は、前記導光板の表面側に形成した切り欠きであることが好ましい。
前記反射面は、前記導光板の面に対して前記光源側に４０〜６０度の傾斜角度で傾斜されていることが好ましい。
本発明の表示装置は、前記導光板の表面側に設けた前記着色透光部のさらに表面側に、パララックスバリアを形成するマスク又はレンズアレイを設けることができる。
前記マスクは、特定の方向に沿った短冊状の遮光部と開口部とを交互に並べて配置した構成であることが好ましい。
前記特定の複数色は、赤、緑、青であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、導光板を利用した表示装置において、導光板を利用した表示装置において、個々の反射散乱部での反射散乱光を異なる色にできる。特に、パララックスバリア方式あるいはレンズアレイ方式を用いることで、部分的に色の異なる画像を立体視可能に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る一実施形態の表示装置を示す外観斜視図である。
【図２】図１の表示装置の縦断面図である。
【図３】図１におけるカラーフィルタ付近の拡大断面図である。
【図４】ベースフィルムの片面に印刷によって着色透光部を形成した構成のカラーフィルタ（着色層付きフィルム）の一例を示す断面図である。
【図５】カラーフィルタの着色透光部と導光板の反射散乱部（ドット状凹部）との関係を説明する平面図である。
【図６】裏面に反射散乱部（ドット状凹部）を形成した導光板を採用した構成の表示装置を説明する縦断面図である。
【図７】表示装置の他の例を示す一部断面図である。
【図８】表示装置のさらに他の例を示す一部断面図である。
【図９】複数の色タイプの着色透光部を規則的に配列した構成のカラーフィルタを適用した表示装置の一例を示す縦断面図である。
【図１０】反射散乱部（ドット状凹部）の平面配置の例を示す平面図である。
【図１１】反射散乱部（ドット状凹部）の平面配置の他の例を示す平面図である。
【図１２】反射散乱部（ドット状凹部）の平面配置のさらに他の例を示す平面図である。
【図１３】レンズアレイ方式の表示装置の一例を説明する縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態に係る表示装置について図面を参照して説明する。
図１、図２に示すように、本発明の一実施形態である表示装置１０は、導光板１１を用いたパララックスバリア方式の表示装置であって、導光板１１と、導光板１１に光を入射する光源１２と、導光板１１の表面１１ａに重ね合わせて設けられたカラーフィルタ２０と、このカラーフィルタ２０を介して導光板１１とは反対の側にパララックスバリアを形成するマスク３２とを具備して構成されている。
光源１２は、導光板１１の外周の一端面１１ｃから導光板１１に光を入射できるように設置されている。
図示例の表示装置１０は、さらに、マスク３２とカラーフィルタ２０との間に符号４０で示される透明板で形成されるスペーサを有し、カラーフィルタ２０の表面側に重ね合わされたスペーサ４０に、マスク３２が重ね合わせるようにして積層されている。
【００１１】
導光板１１には、光源１２から入射された入射光を反射、散乱させて導光板表面１１ａからマスク３２に向けて出射させる凹凸（凹部及び／又は凸部）である反射散乱部１５が形成されている。
この表示装置１０は、光源１２からの入射光を反射散乱部１５にて反射散乱させ導光板１１からマスク２１側（導光板１１の表面側）に出射させた光（反射散乱光）によって、画像を観察者側であるマスク３２表面側（図１〜図３において上側。詳細には後述のマスク付きフィルム３０表面側。以下、装置表面側とも言う）から立体視可能に表示するものである。
【００１２】
図３に示すように、マスク３２は、具体的には、透明のベースフィルム３１の片面に、遮光部３２ａを、スリット状の開口部３２ｂ（遮光部３２ａが無い部分）を介して複数配列形成したものであり、遮光部３２ａと開口部３２ｂとが交互に並ぶストライプ状（または短冊状）に構成されている。遮光部３２ａは、透明のベースフィルム３１の片面に例えば遮光性インクの印刷、金属蒸着等によって形成される。
図示例の表示装置１０は、具体的には、スペーサ４０の表面側（導光板１１とは反対の側。装置表面側）に、ベースフィルム３１の片面にマスク３２が形成されたマスク付きフィルム３０を、マスク３２が導光板１１側の向きで積層した構成になっている。
【００１３】
なお、表示装置としては、スペーサ４０に代えて、例えば導光板１１に対してマスク付きフィルム３０外周の全周あるいは複数箇所を支持部材で支持し、マスク３２とカラーフィルタ２０との間の前記スペーサの部分を間隙としても良い。
【００１４】
マスク３２としては、帯状の遮光部３２ａとスリット状の開口部３２ｂとが交互に並ぶストライプ状の構成に限定されず、孔状の開口部と遮光部とが交互に並ぶ構成のものも採用可能である。
【００１５】
図１に例示した表示装置１０の導光板１１は矩形板状である。光源１２は、導光板１１の外周の４つの端面のひとつ（符号１１ｃで示す。以下、入射端面とも言う）に沿って延在配置された細長ケース１３の長手方向複数箇所に設けられ、細長ケース１３の導光板１１側の開口から光を導光板１１に入射可能とされている。
図示例では光源１２は発光ダイオードであり、これら発光ダイオードは、給電装置１４から給電された電力によって点灯される。また、各発光ダイオードは、導光板１１への入射光が、入射端面１１ｃから入射端面１１ｃとは反対側の端部に向かうように、出射光の光軸が互いに平行に揃えられている。
【００１６】
なお、光源としては発光ダイオードに限定されず、例えば蛍光灯、冷陰極管、白熱電球等も採用可能である。
また、導光板１１はその外周に、光源１２からの出射光を入射するための端面を有する構成であれば良く、上述のように矩形状のものに限定されず、その形状に特に限定は無い。
【００１７】
導光板１１は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、シクロポリオレフィン樹脂等の合成樹脂材料を用いて透明な長方形の板形状に形成されている。導光板１１は、背景を透かして見ることができる程度の光透過性を有することが好ましい。そのため、導光板１１には、光透過性や加工性等を考慮してアクリル樹脂を適用するのが好ましい。
なお、本発明において、透明であるとは、反射散乱部からの反射光が視認できる程度の光透過性をもつことをいう。この定義は本発明において共通に用いられる。
【００１８】
図１〜図３に示すように、導光板１１には、入射端面１１ｃから入射された光源１２からの入射光を表面１１ａ側に反射散乱させ表面１１ａから出射させる反射散乱部１５として、導光板１１の表面１１ａから裏面１１ｂ側に向けて窪む切り欠き状の凹部であるドット状凹部１６が複数形成されている。
【００１９】
図３に示すように、ドット状凹部１６は、具体的には断面視Ｖ字状の切り欠きであり、入射端面１１ｃに向かって前後に配置されて互いに対向する２面のうち、前側（入射端面１１ｃ側）の面が、光源１２から導光板１１に入射された入射光を導光板表面１１ａ側に反射（散乱も生じる）して導光板表面１１ａから出射させる反射面１６ａとされている。この反射面１６ａは、光源１２からの入射光を導光板表面１１ａ側に高い反射効率を以て効率良く反射するものであるが、前記入射光も散乱も生じさせるものであり、本発明に係る反射散乱部の反射散乱面として機能する。
【００２０】
ドット状凹部１６は、導光板１１の表面１１ａから裏面１１ｂに向けて導光板１１の板厚寸法Ｔよりも小さい高さ寸法γ１で内部に内側空間を有して凹設されている。そして、ドット状凹部１６は、その内側の空気と導光板１１との屈折率差によって光源１２からの入射光を反射面１６ａによって導光板表面１１ａ側に反射、散乱させる。
【００２１】
ドット状凹部１６の反射面１６ａは、ドット状凹部１６が開口する導光板１１の面（表面１１ａ）に対して導光板裏面１１ｂ側に行くにしたがって入射端面１１ｃに接近するように傾斜する平面となっている。ドット状凹部１６の反射面１６ａの導光板表面１１ａに対する傾斜角度α１（導光板表面１１ａに対する鋭角の角度。導光板表面１１ａの反射面１６ａから前側に位置する部分に対する傾斜角度）は例えば４０度以上６０度以下である。これによりドット状凹部１６の反射面１６ａに高い反射効率を確保でき、反射光の視認性を高めることができる。また、傾斜角度α１は４５度以上５５度以下であることがさらに好ましい。
【００２２】
また、反射面１６ａは平滑な平坦面とされている。このことも、反射面１６ａにおける光の反射効率の向上に有効に寄与する。
【００２３】
上述のドット状凹部１６であれば、少ない平面視の面積（導光板表面１１ａに占める形成面積が小さい）でも効率的に光を反射することができるので、微細な表現でもより明るい画像を表示することが可能となる。
【００２４】
反射散乱部１５は、導光板表面１１ａの複数箇所に形成され、特定のパターンを表示する。この例では、反射散乱部１５は配列パターンによって装置表面側における複数の視点ごとの分割画像を表示する。
表示装置１０では、反射散乱部１５の配列パターンによって、例えば文字、記号、図形、模様のうちのいずれか１つ、あるいはこれらから選択される複数の組み合わせ等である画像を、観察者側である装置表面側から立体視可能に表示する。
【００２５】
反射散乱部１５からの反射散乱光による画像表示は、導光板表面１１ａを覆う層状のカラーフィルタ２０に設けられた着色透光部２１を透過し、マスク３２の開口部３２ｂを通って装置表面側に出射された反射散乱光によって実現される。
図３に示すように、カラーフィルタ２０は、導光板１１の反射散乱部１５に対応する位置に着色透光部２１（フィルタ本体）を有している。カラーフィルタ２０は、着色透光部２１を透過した反射散乱光を、着色透光部２１の波長選択性によって例えば赤、緑、青等の何等かの色に着色された着色光とする機能を果たす。
【００２６】
表示装置１０の光源１２としては白色光を出力（出射）するものを好適に用いることができるが、これに限定されず、光源１２の出射光の色は例えば青色、赤色等であっても良い。
ここで説明する表示装置１０は、光源１２として設けられた複数の発光ダイオードの出射光の色が互いに同じに揃えられている。ここでは発光ダイオードとして白色光を出力（出射）するものを用いている。
この表示装置１０では、導光板１１に光源１２から入射された入射光が反射散乱部１５にて反射散乱された反射散乱光をカラーフィルタ２０の着色透光部２１に透過させることで、着色透光部２１によって着色された光をマスク３２の開口部３２ｂを介して装置表面側に出射させることができる。
【００２７】
図３に示すように、この例の表示装置１０のカラーフィルタ２０は、フィルム状の透明ベース部２２の複数箇所に導光板１１の各反射散乱部１５に対応させて着色透光部２１がドット状に形成された構成となっている。このカラーフィルタ２０は全体がフィルム状に形成されている。
着色透光部２１としては、例えば、周知の染色法、顔料分散法等の手法によって染料、顔料といった色材を混入した透光性の着色樹脂材料を用いて形成した樹脂層等を採用できる。
カラーフィルタ２０としては、例えば図４に示すように、透明のベースフィルム２３（透明ベース部）の片面に透光性の着色樹脂材料を用いて例えば印刷等によって着色透光部２１を形成したもの（着色層付きフィルム２０Ａ）等も採用可能である。
【００２８】
なお、カラーフィルタ２０は、着色形成部２１が設けられている箇所に、導光板１１の反射散乱部１５からの反射散乱光がカラーフィルタ２０の厚みを透過可能な透光性を有する構成であれば良く、着色透光部２１が設けられている箇所以外については透光性が要求されない。このため、着色透光部２１が設けられていない箇所については透明ベース部２２にかえて例えば黒色等に着色された遮光性の合成樹脂製フィルムを採用することも可能である。
【００２９】
個々の反射散乱部１５に対応して設けられた各着色透光部２１は、反射散乱部１５からマスク３２の開口部３２ｂを介して装置表面側に出射される光が全て着色透光部２１を透過するように、図５に示すように、平面視において導光板１１のドット状凹部１６の反射面１６ａ全体を覆う層状に設けられている。
図５に例示した着色透光部２１は、平面視において導光板１１のドット状凹部１６の反射面１６ａ全体を覆うとともに反射面１６ａの周囲にも若干張り出す層状に形成されている。
【００３０】
また、表示装置１０は、カラーフィルタ２０として互いに色が異なる複数タイプの着色透光部２１を有するものを採用している。このため、反射散乱部１５からマスク３２の開口部３２ｂを介して装置表面側に出射される光の色は単一ではなく、この光が透過する着色透光部２１の色の違いに応じて相違する。
つまり、この表示装置１０では、反射散乱部１５からの反射散乱光をカラーフィルタ２０の着色透光部２１を透過させることで、マスク３２の開口部３２ｂを介して装置表面側に出射される光の色の制御を容易に実現できる。
よって、個々の反射散乱部１５での反射散乱光を異なる色にできる。
【００３１】
図示例の表示装置１０のカラーフィルタ２０は、反射散乱部１５からの反射散乱光を赤色に着色する第１着色透光部２１Ｒ、緑色に着色する第２着色透光部２１Ｇ、青色に着色する第３着色透光部２１Ｂの、色で区別される３タイプ（３つの色タイプ）の着色透光部２１を有している。
着色透光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂはそれぞれ１または複数設けることができる。
この表示装置１０にあっては、反射散乱部１５からの反射散乱光が、３つの色タイプの着色透光部２１のいずれかを透過してマスク３２の開口部３２ｂを介して装置表面側に出射される構成とされている。
【００３２】
カラーフィルタ２０は、３つの色タイプの着色透光部２１を有する構成に限定されず、２又は４以上の色タイプの着色透光部２１を有する構成も採用可能である。各色の着色透光部２１は、それぞれ１または複数設けることができる。
【００３３】
本発明に係る表示装置１０は、フィルム状のカラーフィルタ２０を導光板１１の表面１１ａ側に重ね合わせて設ける構成により、装置組み立て時に、導光板１１の反射散乱部１５に対する着色透光部２１の位置決め精度の確保が容易になるといった効果が得られる。
また、この構成であれば、導光板１１の反射散乱部１５にカラーフィルタ２０の着色透光部２１が接近配置されるため、装置表面側から見る角度が変わった場合の反射散乱部１５と着色透光部２１との位置ずれ（位置がずれて見える）が生じにくくなるといった利点がある。
【００３４】
図４に例示したカラーフィルタ（着色層付きフィルム２０Ａ）のように、透明ベースフィルムの片面に着色透光部２１を有する構成のカラーフィルタを用いる場合は、導光板１１の反射散乱部１５に着色透光部２１の位置を接近させる点で、カラーフィルタの着色透光部２１が形成されている側の面を導光板表面１１ａに当接させてカラーフィルタを導光板１１に重ね合わせることが好ましい。
【００３５】
また、カラーフィルタとしては、透明板の片面の複数箇所に着色透光部２１（カラーフィルタ本体）を印刷等によって形成して構築したフィルタ層であっても良い。この場合、透明板の片面にフィルタ層が形成された構成のフィルタ層付き透明板は、そのフィルタ層が形成されている側の面を導光板表面１１ａに当接させて導光板１１に重ね合わせて設けることが、導光板１１の反射散乱部１５に着色透光部２１の位置を接近させる点で好ましい。
また、フィルタ層付き透明板については、透明板を、図１〜図３に例示したスペーサ４０として機能させることも可能であり、表示装置の部品点数の抑制に寄与するといった利点もある。
【００３６】
なお、図４に例示した着色層付きフィルム２０Ａも、透明ベースフィルム２３（透明ベース部）の片面に、着色透光部２１によって構成されたフィルタ層を有する構成とみなすことができるものである。
【００３７】
カラーフィルタは、導光板１１に密着しないように、導光板１１に対して弱い力で接触させるか、圧接力が作用しない状態で当接させる。このことは、本発明に係る他の実施形態においても、導光板とカラーフィルタとの関係において同様に採用される。
【００３８】
また、カラーフィルタとしては、導光板１１の複数の反射散乱部１５の個々に対応してひとつずつ設けられた着色透光部２１がトッド状に点在する構成に限定されない。
例えば、導光板１１に多数形成された反射散乱部１５の一部が、導光板１１における特定の領域（導光板１１の平面視における特定の領域）に複数形成され、これら反射散乱部１５からの反射散乱光を、前記特定の領域の全体に対応して延在形成したひとつの着色透光部２１に透過させて同じ色にするといったことも可能である。
【００３９】
また、本発明に係る表示装置としては、カラーフィルタ２０の着色透光部２１を導光板１１の全ての反射散乱部１５に対応して、反射散乱部１５からマスク３２の開口部３２ｂを介して装置表面側に出射される光が全て着色透光部を透過するように形成した構成に限定されず、導光板１１の複数の反射散乱部１５の一部について着色透光部を設けず、反射散乱部１５から着色透光部２１を透過することなくマスク３２の開口部３２ｂを介して装置表面側に出射される反射散乱光が存在する構成も採用可能である。
【００４０】
図６は、導光板１１（符号１１Ａで示す）の表面１１ａ側ではなく裏面１１ｂ側に反射散乱部１５が形成された表示装置１０Ａを示す一部断面図である。導光板１１Ａの裏面１１ｂ側には、反射散乱部１５として表面１１ａに向けて窪むドット状凹部１８が複数形成されている。
ドット状凹部１８は断面視Ｖ字状の切り欠きであって、入射光を表面１１ａ側に反射する傾斜面である反射面１８ａを有する。
【００４１】
装置表面側から見る角度が変わった場合の反射散乱部１５と着色透光部２１との位置ずれ（位置がずれて見える）が生じにくくするためには、カラーフィルタ２０の着色透光部２１と、導光板１１の反射散乱部１５とが近いことが好ましい。
この点では、導光板１１Ａの裏面１１ｂに反射散乱部１５がある図６の表示装置１０Ａに比べて、導光板１１の表面１１ａに反射散乱部１５がある図１〜図３等の表示装置１０の方が有利である。
【００４２】
また、図１〜図３等に示す表示装置１０は、図６に示す表示装置１０Ａに比べて、反射散乱部１５とカラーフィルタ２０との間の距離が短くなるため、反射散乱部１５からの反射散乱光がカラーフィルタ２０に到達するまでの拡散を小さく抑えることができる。
このため、表示装置１０（図１〜図３等）は、表示装置１０Ａ（図６）に比べて、カラーフィルタ２０における着色透光部２１のサイズ（形成範囲）を縮小しても、反射散乱部１５からマスク３２の開口部３２ｂを介して装置表面側に出射される光を全て着色透光部２１に透過させることができ、着色透光部２１の小型化の点で有利である。
【００４３】
着色透光部２１の小型化は、例えば互いに色が異なる複数の着色透光部２１の形成密度の高密度化等、着色透光部２１の形成密度の高密度化に有利である。これにより、導光板１１に高密度に多数の反射散乱部１５が形成された領域について個々の反射散乱部１５に対応して着色透光部２１を配置することが容易となり、その結果、微細な画像表示にも容易に対応できる。
【００４４】
図７は、導光板１１の他の例を示すもので、この導光板１１（導光板１１Ｂ）は、表面１１ａに反射散乱部１５としてドット状凹部１９が形成されている。
ドット状凹部１９は、断面視Ｖ字状の切り欠きであり、入射端面１１ｃに向かって前後に配置されて互いに対向する２面のうち、後側（入射端面１１ｃとは逆側）の面が、光源１２からの入射光を反射（散乱も生じる）して導光板表面１１ａから出射させる反射面１９ａとされている。
反射面１９ａは、導光板表面１１ａ側に行くにしたがって入射端面１１ｃから離隔するように傾斜する平面である。反射面１９ａは平滑面でなく、光の拡散が起こりやすい粗面とすることもできる。
図８は、導光板１１のさらに他の例を示すもので、この導光板１１（導光板１１Ｃ）は、表面１１ａに反射散乱部１５として粗面化部２４が形成されている。粗面化部２４は、レーザ加工、サンドブラスト等によって微細な凹凸を形成したものである。また、反射散乱部１５としては、シボ加工部等も採用可能である。
【００４５】
本発明に係る表示装置に使用するカラーフィルタとしては、例えば図９に示すように、複数の色タイプの着色透光部２１が規則的に隙間なく配列された構成のものも採用可能である。
図９に例示した表示装置１０Ｂは、図１〜図３等に示す表示装置１０について、カラーフィルタ２０にかえて上述のカラーフィルタ２０Ｂを採用したものである。
カラーフィルタ２０Ｂは、赤、緑、青の３種の色タイプのドット状の着色透光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂが規則的に隙間なく配列された構成になっている。
着色透光部２１の平面視形状は特に限定されず、一定幅の帯状、長方形状、正方形状、楕円状、円形等とすることができる。着色透光部２１の平面視形状、サイズは互いに同じとすることができる。
【００４６】
カラーフィルタ２０Ｂは、第１着色透光部２１Ｒと、第２着色透光部２１Ｇと、第３着色透光部２１Ｂとが互いに平行に一定の順番の繰り返しパターンで形成された構成になっている。
なお、カラーフィルタ２０Ｂは、例えば透明ベース部の片面に多数の着色透光部２１を規則的に配列形成した構成としても良いし、例えば隣り合う着色透光部２１同士が一体的に形成されたフィルム状部材自体からなり、透明ベース部を有していない構成であっても良い。
【００４７】
また、この表示装置１０Ｂの導光板１１は、その表面１１ａ側に反射散乱部１５（図示例ではドット状凹部１６）が複数形成されたものであり、装置表面側に画像を立体視可能に表示するための分割画像を形成する反射散乱部１５の配列パターンを有する。但し、図９に例示した表示装置１０Ｂの反射散乱部１５の形成位置は、反射散乱部１５からの反射散乱光をカラーフィルタ２０Ｂの着色透光部２１に透過させて所望の色に着色するべく、カラーフィルタ２０Ｂの複数の着色透光部２１から選択した一つに対応させている。
【００４８】
この表示装置１０Ｂにあっては、各ドット状凹部１６は、それぞれ、平面視において反射面１６ａの全体がカラーフィルタ２０Ｂの複数の着色透光部２１から選択されるひとつに覆われるように、カラーフィルタ２０Ｂの着色透光部２１に対する反射面１６ａの位置及びサイズが調整されている。
これにより、ドット状反射部１６の反射面１６ａにて反射散乱されマスク３２の開口部３２ｂを介して装置表面側に出射させる光が全て、カラーフィルタ２０Ｂの複数の着色透光部２１から選択されるひとつを透過するように構成されている。
【００４９】
カラーフィルタ２０Ｂの着色透光部２１は、例えば長辺が数百μｍ〜１ｍｍ、短辺が数十μｍ〜数百μｍの平面視長方形状等の微細なドット状に形成される。
このため、カラーフィルタ２０Ｂの着色透光部２１に対する反射散乱部１５の位置を、マスク３２の開口部３２ｂを介して装置表面側に出射する反射散乱光が全て、カラーフィルタ２０Ｂの複数の着色透光部２１から選択したひとつを透過するように調整しても、これが分割画像の表示に与える視覚的影響は殆ど無い。
【００５０】
図１０は、反射散乱部１５（ドット状凹部１６）の平面配置の例を示す平面図である。
この例では、表示装置１０の一部範囲１７Ａにおいて、着色透光部２１の延在方向（図１０の左右方向）に対し垂直な帯状領域Ａ１〜Ｃ１のうち、マスク３２の開口部３２ｂに相当する位置にある帯状領域Ｂ１には、着色透光部２１Ｂ（青色）に重なる位置に反射散乱部１５Ｂ（ドット状凹部１６Ｂ）が形成されている。
帯状領域Ｂ１の一方側（図１０の左側）に隣接する帯状領域Ａ１は、平面視において遮光部３２ａに相当する位置にあり、帯状領域Ａ１には反射散乱部１５（ドット状凹部１６）は形成されていない。
帯状領域Ｂ１の他方側（図１０の右側）に隣接する帯状領域Ｃ１は平面視において遮光部３２ａに相当する位置にあり、帯状領域Ｃ１には、着色透光部２１Ｇ（緑色）に重なる位置に反射散乱部１５Ｃ（ドット状凹部１６Ｃ）が形成されている。
このため、開口部３２ｂを通して帯状領域Ａ１が視認される第１の視点では、反射散乱部１５からの反射光は視認されないが、開口部３２ｂを通して帯状領域Ｂ１が視認される第２の視点では、反射散乱部１５Ｂからの反射光（青色）が視認され、帯状領域Ｃ１が視認される第３の視点では、反射散乱部１５Ｃからの反射光（緑色）が視認される。
この例では、帯状領域Ａ１〜Ｃ１に、互いに異なる着色透光部２１に重なる反射散乱部１５を形成することができるため、視点ごとに異なる色の表示が可能となることから、多彩な表現が可能となる。
【００５１】
図１１は、反射散乱部１５（ドット状凹部１６）の平面配置の他の例を示す平面図である。
この例では、表示装置１０の一部範囲１７Ｂにおいて、帯状領域Ａ１には、着色透光部２１Ｂ（青色）に重なる位置に３つの反射散乱部１５Ａ（ドット状凹部１６Ａ）が形成されている。帯状領域Ｂ１には、着色透光部２１Ｇ（緑色）に重なる位置に９つの反射散乱部１５Ｂ（ドット状凹部１６Ｂ）が形成されている。帯状領域Ｃ１には、着色透光部２１Ｒ（赤色）に重なる位置に１つの反射散乱部１５Ｃ（ドット状凹部１６Ｃ）が形成されている。
このため、開口部３２ｂを通して帯状領域Ａ１が視認される第１の視点では、平均的な強度の反射光（青色）が視認され、帯状領域Ｂ１が視認される第２の視点では、比較的強い反射光（緑色）が視認され、帯状領域Ｃ１が視認される第３の視点では、比較的弱い反射光（赤色）が視認される。
この例では、帯状領域Ａ１〜Ｃ１に、互いに異なる数の反射散乱部１５を形成することができるため、視点ごとに、色だけでなく光の強度も調整可能となることから、さらに多彩な表現が可能となる。
【００５２】
図１２は、反射散乱部１５（ドット状凹部１６）の平面配置のさらに他の例を示す平面図である。
この例では、帯状領域Ａ１〜Ｃ１は着色透光部２１の延在方向（図１２の上下方向）に沿う領域であり、各帯状領域Ａ１〜Ｃ１は、それぞれ一組の着色透光部２１Ｇ、２１Ｂ、２１Ｒを含む。
帯状領域Ａ１には、範囲１７Ｃに、着色透光部２１Ｇ（緑色）に重なる位置に３つの反射散乱部１５Ａ（ドット状凹部１６Ａ）が形成されている。帯状領域Ｂ１には、範囲１７Ｄに、着色透光部２１Ｂ（青色）に重なる位置に１つの反射散乱部１５Ｂ（ドット状凹部１６Ｂ）が形成されている。帯状領域Ｃ１には、反射散乱部１５は形成されていない。
このため、開口部３２ｂを通して帯状領域Ａ１が視認される第１の視点では、比較的強い反射光（緑色）が視認され、帯状領域Ｂ１が視認される第２の視点では、比較的弱い反射光（青色）が視認され、帯状領域Ｃ１が視認される第３の視点では、反射散乱部１５からの反射光は視認されない。
この例においても、図１１に示す例と同様に、視点ごとに、色だけでなく光の強度も調整可能となることから、さらに多彩な表現が可能となる。
なお、他の帯状領域（例えば帯状領域Ａ２〜Ｃ２）も、帯状領域Ａ１〜Ｃ１と同様の構成とすることができる。
【００５３】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されずその主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
上述の実施形態では、パララックスバリア方式の表示装置、すなわちスリット状あるいは孔状の開口部と遮光部とが交互に並ぶマスクを用いた表示装置を例示したが、本発明はこれに限定されず、前記マスクにかえてレンティキュラーレンズ（レンズアレイ）を用いたレンズアレイ方式の表示装置も採用可能である。
例えば、図１３は、図１〜図３を参照して説明した表示装置１０のマスク３２にかえてレンティキュラーレンズ５０を採用した構成の表示装置１０Ｃを示す。
なお、本発明の表示装置は、マスクまたはレンズアレイを備えていない構成も可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ…表示装置、１１、１１Ａ…導光板、１１ａ…表面、１１ｂ…裏面、１１ｃ…端面（入射端面）、１２…光源（発光ダイオード）、１５…反射散乱部、１６、１８、１９…反射散乱部（ドット状凹部）、１６ａ、１８ａ…反射散乱面（ドット状凹部の反射面）、２０、２０Ａ、２０Ｂ…カラーフィルタ、２１…着色透光部、３２…マスク、３２ａ…遮光部、３２ｂ…開口部、５０…レンズアレイ（レンティキュラーレンズ）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイなどに用いられる表示装置に関し、詳しくは立体視可能な画像表示を実現する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を裸眼で立体視可能に表示する立体視表示方式として、パララックスバリア方式やレンズアレイ方式といった、視差を利用した方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。パララックスバリア方式では、遮光部と開口部が交互かつ一定の繰り返しピッチで並んだマスクを用い（パララックスバリア）、その背後に複数の視点ごとの画像を分割して、上記繰り返しピッチで並べた画像（以下、分割画像とも言う）を配置する。この方式では、この構成により、視差を利用して視点ごとに異なる画像が見えるようにしている。レンズアレイ方式では、マスクに代えて、微小なレンズが一定の繰り返しピッチで並んだレンズアレイ（レンティキュラレンズ）を利用するが、視差を利用して視点ごとに異なる画像（分割画像）が見えるようにする点ではパララックスバリア方式と同じである。
【０００３】
前記分割画像は、通常、紙などのシート状物（または板状物）に印刷されて表示されていたり、液晶表示画面に表示されたりする。また、導光板に切削やレーザ加工、成形等によって形成した凹凸からなる反射散乱部を設ける手法も知られている。この手法では、ＬＥＤ等の光源からの光を導光板を伝播させて反射散乱部で反射散乱させ、反射散乱された光がなすパターンを画像として表示する。このような導光板をマスクやレンズアレイと組み合わせることで、導光板を利用したパララックスバリア方式やレンズアレイ方式の表示装置を構築することも可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２９５１１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の導光板を利用した表示装置では、個々の反射散乱部での反射散乱光は光源の色をそのまま反映するので、各々の反射散乱部の色を異なる色にできなかった。例えば光源として白色光源を使用し、カラーフィルターを導光板の前面に設置して反射散乱部から反射散乱される光を部分的に特定の色に着色することは可能であるが、通常反射散乱部は導光板の底面に形成されるため、導光板の厚みの効果により見る角度によっては反射散乱部とカラーフィルターとの間に位置ずれが生じて意図する色を表示できない場合があった。同じ理由により、パララックスバリア方式やレンズアレイ方式を用いて、部分的に色の異なる画像を立体視可能に表示することもできなかった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、導光板を利用した表示装置において、個々の反射散乱部での反射散乱光を異なる色にできるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上述の課題を解決するべく以下の構成を提供する。
本発明は、導光板と、この導光板にその端面から光を入射する光源とを備え、前記導光板表面には、前記光源からの入射光を導光板表面側に反射散乱させる反射散乱部が複数形成されており、前記導光板の表面側に着色透光部を設け、前記反射散乱部で反射散乱し前記着色透光部を透過した光を少なくとも含む光がなす特定のパターンを表示する表示装置を提供する。
前記導光板の表面側には、特定の複数色のそれぞれで着色された前記着色透光部１以上をそれぞれ設けることができる。
前記反射散乱部は、前記光源からの入射光を導光板表面側に反射させる反射面を有することが好ましい。
前記反射散乱部は、前記導光板の表面側に形成した切り欠きであることが好ましい。
前記反射面は、前記導光板の面に対して前記光源側に４０〜６０度の傾斜角度で傾斜されていることが好ましい。
本発明の表示装置は、前記導光板の表面側に設けた前記着色透光部のさらに表面側に、パララックスバリアを形成するマスク又はレンズアレイを設けることができる。
前記マスクは、特定の方向に沿った短冊状の遮光部と開口部とを交互に並べて配置した構成であることが好ましい。
前記特定の複数色は、赤、緑、青であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、導光板を利用した表示装置において、導光板を利用した表示装置において、個々の反射散乱部での反射散乱光を異なる色にできる。特に、パララックスバリア方式あるいはレンズアレイ方式を用いることで、部分的に色の異なる画像を立体視可能に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る一実施形態の表示装置を示す外観斜視図である。
【図２】図１の表示装置の縦断面図である。
【図３】図１におけるカラーフィルタ付近の拡大断面図である。
【図４】ベースフィルムの片面に印刷によって着色透光部を形成した構成のカラーフィルタ（着色層付きフィルム）の一例を示す断面図である。
【図５】カラーフィルタの着色透光部と導光板の反射散乱部（ドット状凹部）との関係を説明する平面図である。
【図６】裏面に反射散乱部（ドット状凹部）を形成した導光板を採用した構成の表示装置を説明する縦断面図である。
【図７】表示装置の他の例を示す一部断面図である。
【図８】表示装置のさらに他の例を示す一部断面図である。
【図９】複数の色タイプの着色透光部を規則的に配列した構成のカラーフィルタを適用した表示装置の一例を示す縦断面図である。
【図１０】反射散乱部（ドット状凹部）の平面配置の例を示す平面図である。
【図１１】反射散乱部（ドット状凹部）の平面配置の他の例を示す平面図である。
【図１２】反射散乱部（ドット状凹部）の平面配置のさらに他の例を示す平面図である。
【図１３】レンズアレイ方式の表示装置の一例を説明する縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態に係る表示装置について図面を参照して説明する。
図１、図２に示すように、本発明の一実施形態である表示装置１０は、導光板１１を用いたパララックスバリア方式の表示装置であって、導光板１１と、導光板１１に光を入射する光源１２と、導光板１１の表面１１ａに重ね合わせて設けられたカラーフィルタ２０と、このカラーフィルタ２０を介して導光板１１とは反対の側にパララックスバリアを形成するマスク３２とを具備して構成されている。
光源１２は、導光板１１の外周の一端面１１ｃから導光板１１に光を入射できるように設置されている。
図示例の表示装置１０は、さらに、マスク３２とカラーフィルタ２０との間に符号４０で示される透明板で形成されるスペーサを有し、カラーフィルタ２０の表面側に重ね合わされたスペーサ４０に、マスク３２が重ね合わせるようにして積層されている。
【００１１】
導光板１１には、光源１２から入射された入射光を反射、散乱させて導光板表面１１ａからマスク３２に向けて出射させる凹凸（凹部及び／又は凸部）である反射散乱部１５が形成されている。
この表示装置１０は、光源１２からの入射光を反射散乱部１５にて反射散乱させ導光板１１からマスク２１側（導光板１１の表面側）に出射させた光（反射散乱光）によって、画像を観察者側であるマスク３２表面側（図１〜図３において上側。詳細には後述のマスク付きフィルム３０表面側。以下、装置表面側とも言う）から立体視可能に表示するものである。
【００１２】
図３に示すように、マスク３２は、具体的には、透明のベースフィルム３１の片面に、遮光部３２ａを、スリット状の開口部３２ｂ（遮光部３２ａが無い部分）を介して複数配列形成したものであり、遮光部３２ａと開口部３２ｂとが交互に並ぶストライプ状（または短冊状）に構成されている。遮光部３２ａは、透明のベースフィルム３１の片面に例えば遮光性インクの印刷、金属蒸着等によって形成される。
図示例の表示装置１０は、具体的には、スペーサ４０の表面側（導光板１１とは反対の側。装置表面側）に、ベースフィルム３１の片面にマスク３２が形成されたマスク付きフィルム３０を、マスク３２が導光板１１側の向きで積層した構成になっている。
【００１３】
なお、表示装置としては、スペーサ４０に代えて、例えば導光板１１に対してマスク付きフィルム３０外周の全周あるいは複数箇所を支持部材で支持し、マスク３２とカラーフィルタ２０との間の前記スペーサの部分を間隙としても良い。
【００１４】
マスク３２としては、帯状の遮光部３２ａとスリット状の開口部３２ｂとが交互に並ぶストライプ状の構成に限定されず、孔状の開口部と遮光部とが交互に並ぶ構成のものも採用可能である。
【００１５】
図１に例示した表示装置１０の導光板１１は矩形板状である。光源１２は、導光板１１の外周の４つの端面のひとつ（符号１１ｃで示す。以下、入射端面とも言う）に沿って延在配置された細長ケース１３の長手方向複数箇所に設けられ、細長ケース１３の導光板１１側の開口から光を導光板１１に入射可能とされている。
図示例では光源１２は発光ダイオードであり、これら発光ダイオードは、給電装置１４から給電された電力によって点灯される。また、各発光ダイオードは、導光板１１への入射光が、入射端面１１ｃから入射端面１１ｃとは反対側の端部に向かうように、出射光の光軸が互いに平行に揃えられている。
【００１６】
なお、光源としては発光ダイオードに限定されず、例えば蛍光灯、冷陰極管、白熱電球等も採用可能である。
また、導光板１１はその外周に、光源１２からの出射光を入射するための端面を有する構成であれば良く、上述のように矩形状のものに限定されず、その形状に特に限定は無い。
【００１７】
導光板１１は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、シクロポリオレフィン樹脂等の合成樹脂材料を用いて透明な長方形の板形状に形成されている。導光板１１は、背景を透かして見ることができる程度の光透過性を有することが好ましい。そのため、導光板１１には、光透過性や加工性等を考慮してアクリル樹脂を適用するのが好ましい。
なお、本発明において、透明であるとは、反射散乱部からの反射光が視認できる程度の光透過性をもつことをいう。この定義は本発明において共通に用いられる。
【００１８】
図１〜図３に示すように、導光板１１には、入射端面１１ｃから入射された光源１２からの入射光を表面１１ａ側に反射散乱させ表面１１ａから出射させる反射散乱部１５として、導光板１１の表面１１ａから裏面１１ｂ側に向けて窪む切り欠き状の凹部であるドット状凹部１６が複数形成されている。
【００１９】
図３に示すように、ドット状凹部１６は、具体的には断面視Ｖ字状の切り欠きであり、入射端面１１ｃに向かって前後に配置されて互いに対向する２面のうち、前側（入射端面１１ｃ側）の面が、光源１２から導光板１１に入射された入射光を導光板表面１１ａ側に反射（散乱も生じる）して導光板表面１１ａから出射させる反射面１６ａとされている。この反射面１６ａは、光源１２からの入射光を導光板表面１１ａ側に高い反射効率を以て効率良く反射するものであるが、前記入射光も散乱も生じさせるものであり、本発明に係る反射散乱部の反射散乱面として機能する。
【００２０】
ドット状凹部１６は、導光板１１の表面１１ａから裏面１１ｂに向けて導光板１１の板厚寸法Ｔよりも小さい高さ寸法γ１で内部に内側空間を有して凹設されている。そして、ドット状凹部１６は、その内側の空気と導光板１１との屈折率差によって光源１２からの入射光を反射面１６ａによって導光板表面１１ａ側に反射、散乱させる。
【００２１】
ドット状凹部１６の反射面１６ａは、ドット状凹部１６が開口する導光板１１の面（表面１１ａ）に対して導光板裏面１１ｂ側に行くにしたがって入射端面１１ｃに接近するように傾斜する平面となっている。ドット状凹部１６の反射面１６ａの導光板表面１１ａに対する傾斜角度α１（導光板表面１１ａに対する鋭角の角度。導光板表面１１ａの反射面１６ａから前側に位置する部分に対する傾斜角度）は例えば４０度以上６０度以下である。これによりドット状凹部１６の反射面１６ａに高い反射効率を確保でき、反射光の視認性を高めることができる。また、傾斜角度α１は４５度以上５５度以下であることがさらに好ましい。
【００２２】
また、反射面１６ａは平滑な平坦面とされている。このことも、反射面１６ａにおける光の反射効率の向上に有効に寄与する。
【００２３】
上述のドット状凹部１６であれば、少ない平面視の面積（導光板表面１１ａに占める形成面積が小さい）でも効率的に光を反射することができるので、微細な表現でもより明るい画像を表示することが可能となる。
【００２４】
反射散乱部１５は、導光板表面１１ａの複数箇所に形成され、特定のパターンを表示する。この例では、反射散乱部１５は配列パターンによって装置表面側における複数の視点ごとの分割画像を表示する。
表示装置１０では、反射散乱部１５の配列パターンによって、例えば文字、記号、図形、模様のうちのいずれか１つ、あるいはこれらから選択される複数の組み合わせ等である画像を、観察者側である装置表面側から立体視可能に表示する。
【００２５】
反射散乱部１５からの反射散乱光による画像表示は、導光板表面１１ａを覆う層状のカラーフィルタ２０に設けられた着色透光部２１を透過し、マスク３２の開口部３２ｂを通って装置表面側に出射された反射散乱光によって実現される。
図３に示すように、カラーフィルタ２０は、導光板１１の反射散乱部１５に対応する位置に着色透光部２１（フィルタ本体）を有している。カラーフィルタ２０は、着色透光部２１を透過した反射散乱光を、着色透光部２１の波長選択性によって例えば赤、緑、青等の何等かの色に着色された着色光とする機能を果たす。
【００２６】
表示装置１０の光源１２としては白色光を出力（出射）するものを好適に用いることができるが、これに限定されず、光源１２の出射光の色は例えば青色、赤色等であっても良い。
ここで説明する表示装置１０は、光源１２として設けられた複数の発光ダイオードの出射光の色が互いに同じに揃えられている。ここでは発光ダイオードとして白色光を出力（出射）するものを用いている。
この表示装置１０では、導光板１１に光源１２から入射された入射光が反射散乱部１５にて反射散乱された反射散乱光をカラーフィルタ２０の着色透光部２１に透過させることで、着色透光部２１によって着色された光をマスク３２の開口部３２ｂを介して装置表面側に出射させることができる。
【００２７】
図３に示すように、この例の表示装置１０のカラーフィルタ２０は、フィルム状の透明ベース部２２の複数箇所に導光板１１の各反射散乱部１５に対応させて着色透光部２１がドット状に形成された構成となっている。このカラーフィルタ２０は全体がフィルム状に形成されている。
着色透光部２１としては、例えば、周知の染色法、顔料分散法等の手法によって染料、顔料といった色材を混入した透光性の着色樹脂材料を用いて形成した樹脂層等を採用できる。
カラーフィルタ２０としては、例えば図４に示すように、透明のベースフィルム２３（透明ベース部）の片面に透光性の着色樹脂材料を用いて例えば印刷等によって着色透光部２１を形成したもの（着色層付きフィルム２０Ａ）等も採用可能である。
【００２８】
なお、カラーフィルタ２０は、着色形成部２１が設けられている箇所に、導光板１１の反射散乱部１５からの反射散乱光がカラーフィルタ２０の厚みを透過可能な透光性を有する構成であれば良く、着色透光部２１が設けられている箇所以外については透光性が要求されない。このため、着色透光部２１が設けられていない箇所については透明ベース部２２にかえて例えば黒色等に着色された遮光性の合成樹脂製フィルムを採用することも可能である。
【００２９】
個々の反射散乱部１５に対応して設けられた各着色透光部２１は、反射散乱部１５からマスク３２の開口部３２ｂを介して装置表面側に出射される光が全て着色透光部２１を透過するように、図５に示すように、平面視において導光板１１のドット状凹部１６の反射面１６ａ全体を覆う層状に設けられている。
図５に例示した着色透光部２１は、平面視において導光板１１のドット状凹部１６の反射面１６ａ全体を覆うとともに反射面１６ａの周囲にも若干張り出す層状に形成されている。
【００３０】
また、表示装置１０は、カラーフィルタ２０として互いに色が異なる複数タイプの着色透光部２１を有するものを採用している。このため、反射散乱部１５からマスク３２の開口部３２ｂを介して装置表面側に出射される光の色は単一ではなく、この光が透過する着色透光部２１の色の違いに応じて相違する。
つまり、この表示装置１０では、反射散乱部１５からの反射散乱光をカラーフィルタ２０の着色透光部２１を透過させることで、マスク３２の開口部３２ｂを介して装置表面側に出射される光の色の制御を容易に実現できる。
よって、個々の反射散乱部１５での反射散乱光を異なる色にできる。
【００３１】
図示例の表示装置１０のカラーフィルタ２０は、反射散乱部１５からの反射散乱光を赤色に着色する第１着色透光部２１Ｒ、緑色に着色する第２着色透光部２１Ｇ、青色に着色する第３着色透光部２１Ｂの、色で区別される３タイプ（３つの色タイプ）の着色透光部２１を有している。
着色透光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂはそれぞれ１または複数設けることができる。
この表示装置１０にあっては、反射散乱部１５からの反射散乱光が、３つの色タイプの着色透光部２１のいずれかを透過してマスク３２の開口部３２ｂを介して装置表面側に出射される構成とされている。
【００３２】
カラーフィルタ２０は、３つの色タイプの着色透光部２１を有する構成に限定されず、２又は４以上の色タイプの着色透光部２１を有する構成も採用可能である。各色の着色透光部２１は、それぞれ１または複数設けることができる。
【００３３】
本発明に係る表示装置１０は、フィルム状のカラーフィルタ２０を導光板１１の表面１１ａ側に重ね合わせて設ける構成により、装置組み立て時に、導光板１１の反射散乱部１５に対する着色透光部２１の位置決め精度の確保が容易になるといった効果が得られる。
また、この構成であれば、導光板１１の反射散乱部１５にカラーフィルタ２０の着色透光部２１が接近配置されるため、装置表面側から見る角度が変わった場合の反射散乱部１５と着色透光部２１との位置ずれ（位置がずれて見える）が生じにくくなるといった利点がある。
【００３４】
図４に例示したカラーフィルタ（着色層付きフィルム２０Ａ）のように、透明ベースフィルムの片面に着色透光部２１を有する構成のカラーフィルタを用いる場合は、導光板１１の反射散乱部１５に着色透光部２１の位置を接近させる点で、カラーフィルタの着色透光部２１が形成されている側の面を導光板表面１１ａに当接させてカラーフィルタを導光板１１に重ね合わせることが好ましい。
【００３５】
また、カラーフィルタとしては、透明板の片面の複数箇所に着色透光部２１（カラーフィルタ本体）を印刷等によって形成して構築したフィルタ層であっても良い。この場合、透明板の片面にフィルタ層が形成された構成のフィルタ層付き透明板は、そのフィルタ層が形成されている側の面を導光板表面１１ａに当接させて導光板１１に重ね合わせて設けることが、導光板１１の反射散乱部１５に着色透光部２１の位置を接近させる点で好ましい。
また、フィルタ層付き透明板については、透明板を、図１〜図３に例示したスペーサ４０として機能させることも可能であり、表示装置の部品点数の抑制に寄与するといった利点もある。
【００３６】
なお、図４に例示した着色層付きフィルム２０Ａも、透明ベースフィルム２３（透明ベース部）の片面に、着色透光部２１によって構成されたフィルタ層を有する構成とみなすことができるものである。
【００３７】
カラーフィルタは、導光板１１に密着しないように、導光板１１に対して弱い力で接触させるか、圧接力が作用しない状態で当接させる。このことは、本発明に係る他の実施形態においても、導光板とカラーフィルタとの関係において同様に採用される。
【００３８】
また、カラーフィルタとしては、導光板１１の複数の反射散乱部１５の個々に対応してひとつずつ設けられた着色透光部２１がトッド状に点在する構成に限定されない。
例えば、導光板１１に多数形成された反射散乱部１５の一部が、導光板１１における特定の領域（導光板１１の平面視における特定の領域）に複数形成され、これら反射散乱部１５からの反射散乱光を、前記特定の領域の全体に対応して延在形成したひとつの着色透光部２１に透過させて同じ色にするといったことも可能である。
【００３９】
また、本発明に係る表示装置としては、カラーフィルタ２０の着色透光部２１を導光板１１の全ての反射散乱部１５に対応して、反射散乱部１５からマスク３２の開口部３２ｂを介して装置表面側に出射される光が全て着色透光部を透過するように形成した構成に限定されず、導光板１１の複数の反射散乱部１５の一部について着色透光部を設けず、反射散乱部１５から着色透光部２１を透過することなくマスク３２の開口部３２ｂを介して装置表面側に出射される反射散乱光が存在する構成も採用可能である。
【００４０】
図６は、導光板１１（符号１１Ａで示す）の表面１１ａ側ではなく裏面１１ｂ側に反射散乱部１５が形成された表示装置１０Ａを示す一部断面図である。導光板１１Ａの裏面１１ｂ側には、反射散乱部１５として表面１１ａに向けて窪むドット状凹部１８が複数形成されている。
ドット状凹部１８は断面視Ｖ字状の切り欠きであって、入射光を表面１１ａ側に反射する傾斜面である反射面１８ａを有する。
【００４１】
装置表面側から見る角度が変わった場合の反射散乱部１５と着色透光部２１との位置ずれ（位置がずれて見える）が生じにくくするためには、カラーフィルタ２０の着色透光部２１と、導光板１１の反射散乱部１５とが近いことが好ましい。
この点では、導光板１１Ａの裏面１１ｂに反射散乱部１５がある図６の表示装置１０Ａに比べて、導光板１１の表面１１ａに反射散乱部１５がある図１〜図３等の表示装置１０の方が有利である。
【００４２】
また、図１〜図３等に示す表示装置１０は、図６に示す表示装置１０Ａに比べて、反射散乱部１５とカラーフィルタ２０との間の距離が短くなるため、反射散乱部１５からの反射散乱光がカラーフィルタ２０に到達するまでの拡散を小さく抑えることができる。
このため、表示装置１０（図１〜図３等）は、表示装置１０Ａ（図６）に比べて、カラーフィルタ２０における着色透光部２１のサイズ（形成範囲）を縮小しても、反射散乱部１５からマスク３２の開口部３２ｂを介して装置表面側に出射される光を全て着色透光部２１に透過させることができ、着色透光部２１の小型化の点で有利である。
【００４３】
着色透光部２１の小型化は、例えば互いに色が異なる複数の着色透光部２１の形成密度の高密度化等、着色透光部２１の形成密度の高密度化に有利である。これにより、導光板１１に高密度に多数の反射散乱部１５が形成された領域について個々の反射散乱部１５に対応して着色透光部２１を配置することが容易となり、その結果、微細な画像表示にも容易に対応できる。
【００４４】
図７は、導光板１１の他の例を示すもので、この導光板１１（導光板１１Ｂ）は、表面１１ａに反射散乱部１５としてドット状凹部１９が形成されている。
ドット状凹部１９は、断面視Ｖ字状の切り欠きであり、入射端面１１ｃに向かって前後に配置されて互いに対向する２面のうち、後側（入射端面１１ｃとは逆側）の面が、光源１２からの入射光を反射（散乱も生じる）して導光板表面１１ａから出射させる反射面１９ａとされている。
反射面１９ａは、導光板表面１１ａ側に行くにしたがって入射端面１１ｃから離隔するように傾斜する平面である。反射面１９ａは平滑面でなく、光の拡散が起こりやすい粗面とすることもできる。
図８は、導光板１１のさらに他の例を示すもので、この導光板１１（導光板１１Ｃ）は、表面１１ａに反射散乱部１５として粗面化部２４が形成されている。粗面化部２４は、レーザ加工、サンドブラスト等によって微細な凹凸を形成したものである。また、反射散乱部１５としては、シボ加工部等も採用可能である。
【００４５】
本発明に係る表示装置に使用するカラーフィルタとしては、例えば図９に示すように、複数の色タイプの着色透光部２１が規則的に隙間なく配列された構成のものも採用可能である。
図９に例示した表示装置１０Ｂは、図１〜図３等に示す表示装置１０について、カラーフィルタ２０にかえて上述のカラーフィルタ２０Ｂを採用したものである。
カラーフィルタ２０Ｂは、赤、緑、青の３種の色タイプのドット状の着色透光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂが規則的に隙間なく配列された構成になっている。
着色透光部２１の平面視形状は特に限定されず、一定幅の帯状、長方形状、正方形状、楕円状、円形等とすることができる。着色透光部２１の平面視形状、サイズは互いに同じとすることができる。
【００４６】
カラーフィルタ２０Ｂは、第１着色透光部２１Ｒと、第２着色透光部２１Ｇと、第３着色透光部２１Ｂとが互いに平行に一定の順番の繰り返しパターンで形成された構成になっている。
なお、カラーフィルタ２０Ｂは、例えば透明ベース部の片面に多数の着色透光部２１を規則的に配列形成した構成としても良いし、例えば隣り合う着色透光部２１同士が一体的に形成されたフィルム状部材自体からなり、透明ベース部を有していない構成であっても良い。
【００４７】
また、この表示装置１０Ｂの導光板１１は、その表面１１ａ側に反射散乱部１５（図示例ではドット状凹部１６）が複数形成されたものであり、装置表面側に画像を立体視可能に表示するための分割画像を形成する反射散乱部１５の配列パターンを有する。但し、図９に例示した表示装置１０Ｂの反射散乱部１５の形成位置は、反射散乱部１５からの反射散乱光をカラーフィルタ２０Ｂの着色透光部２１に透過させて所望の色に着色するべく、カラーフィルタ２０Ｂの複数の着色透光部２１から選択した一つに対応させている。
【００４８】
この表示装置１０Ｂにあっては、各ドット状凹部１６は、それぞれ、平面視において反射面１６ａの全体がカラーフィルタ２０Ｂの複数の着色透光部２１から選択されるひとつに覆われるように、カラーフィルタ２０Ｂの着色透光部２１に対する反射面１６ａの位置及びサイズが調整されている。
これにより、ドット状反射部１６の反射面１６ａにて反射散乱されマスク３２の開口部３２ｂを介して装置表面側に出射させる光が全て、カラーフィルタ２０Ｂの複数の着色透光部２１から選択されるひとつを透過するように構成されている。
【００４９】
カラーフィルタ２０Ｂの着色透光部２１は、例えば長辺が数百μｍ〜１ｍｍ、短辺が数十μｍ〜数百μｍの平面視長方形状等の微細なドット状に形成される。
このため、カラーフィルタ２０Ｂの着色透光部２１に対する反射散乱部１５の位置を、マスク３２の開口部３２ｂを介して装置表面側に出射する反射散乱光が全て、カラーフィルタ２０Ｂの複数の着色透光部２１から選択したひとつを透過するように調整しても、これが分割画像の表示に与える視覚的影響は殆ど無い。
【００５０】
図１０は、反射散乱部１５（ドット状凹部１６）の平面配置の例を示す平面図である。
この例では、表示装置１０の一部範囲１７Ａにおいて、着色透光部２１の延在方向（図１０の左右方向）に対し垂直な帯状領域Ａ１〜Ｃ１のうち、マスク３２の開口部３２ｂに相当する位置にある帯状領域Ｂ１には、着色透光部２１Ｂ（青色）に重なる位置に反射散乱部１５Ｂ（ドット状凹部１６Ｂ）が形成されている。
帯状領域Ｂ１の一方側（図１０の左側）に隣接する帯状領域Ａ１は、平面視において遮光部３２ａに相当する位置にあり、帯状領域Ａ１には反射散乱部１５（ドット状凹部１６）は形成されていない。
帯状領域Ｂ１の他方側（図１０の右側）に隣接する帯状領域Ｃ１は平面視において遮光部３２ａに相当する位置にあり、帯状領域Ｃ１には、着色透光部２１Ｇ（緑色）に重なる位置に反射散乱部１５Ｃ（ドット状凹部１６Ｃ）が形成されている。
このため、開口部３２ｂを通して帯状領域Ａ１が視認される第１の視点では、反射散乱部１５からの反射光は視認されないが、開口部３２ｂを通して帯状領域Ｂ１が視認される第２の視点では、反射散乱部１５Ｂからの反射光（青色）が視認され、帯状領域Ｃ１が視認される第３の視点では、反射散乱部１５Ｃからの反射光（緑色）が視認される。
この例では、帯状領域Ａ１〜Ｃ１に、互いに異なる着色透光部２１に重なる反射散乱部１５を形成することができるため、視点ごとに異なる色の表示が可能となることから、多彩な表現が可能となる。
【００５１】
図１１は、反射散乱部１５（ドット状凹部１６）の平面配置の他の例を示す平面図である。
この例では、表示装置１０の一部範囲１７Ｂにおいて、帯状領域Ａ１には、着色透光部２１Ｂ（青色）に重なる位置に３つの反射散乱部１５Ａ（ドット状凹部１６Ａ）が形成されている。帯状領域Ｂ１には、着色透光部２１Ｇ（緑色）に重なる位置に９つの反射散乱部１５Ｂ（ドット状凹部１６Ｂ）が形成されている。帯状領域Ｃ１には、着色透光部２１Ｒ（赤色）に重なる位置に１つの反射散乱部１５Ｃ（ドット状凹部１６Ｃ）が形成されている。
このため、開口部３２ｂを通して帯状領域Ａ１が視認される第１の視点では、平均的な強度の反射光（青色）が視認され、帯状領域Ｂ１が視認される第２の視点では、比較的強い反射光（緑色）が視認され、帯状領域Ｃ１が視認される第３の視点では、比較的弱い反射光（赤色）が視認される。
この例では、帯状領域Ａ１〜Ｃ１に、互いに異なる数の反射散乱部１５を形成することができるため、視点ごとに、色だけでなく光の強度も調整可能となることから、さらに多彩な表現が可能となる。
【００５２】
図１２は、反射散乱部１５（ドット状凹部１６）の平面配置のさらに他の例を示す平面図である。
この例では、帯状領域Ａ１〜Ｃ１は着色透光部２１の延在方向（図１２の上下方向）に沿う領域であり、各帯状領域Ａ１〜Ｃ１は、それぞれ一組の着色透光部２１Ｇ、２１Ｂ、２１Ｒを含む。
帯状領域Ａ１には、範囲１７Ｃに、着色透光部２１Ｇ（緑色）に重なる位置に３つの反射散乱部１５Ａ（ドット状凹部１６Ａ）が形成されている。帯状領域Ｂ１には、範囲１７Ｄに、着色透光部２１Ｂ（青色）に重なる位置に１つの反射散乱部１５Ｂ（ドット状凹部１６Ｂ）が形成されている。帯状領域Ｃ１には、反射散乱部１５は形成されていない。
このため、開口部３２ｂを通して帯状領域Ａ１が視認される第１の視点では、比較的強い反射光（緑色）が視認され、帯状領域Ｂ１が視認される第２の視点では、比較的弱い反射光（青色）が視認され、帯状領域Ｃ１が視認される第３の視点では、反射散乱部１５からの反射光は視認されない。
この例においても、図１１に示す例と同様に、視点ごとに、色だけでなく光の強度も調整可能となることから、さらに多彩な表現が可能となる。
なお、他の帯状領域（例えば帯状領域Ａ２〜Ｃ２）も、帯状領域Ａ１〜Ｃ１と同様の構成とすることができる。
【００５３】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されずその主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
上述の実施形態では、パララックスバリア方式の表示装置、すなわちスリット状あるいは孔状の開口部と遮光部とが交互に並ぶマスクを用いた表示装置を例示したが、本発明はこれに限定されず、前記マスクにかえてレンティキュラーレンズ（レンズアレイ）を用いたレンズアレイ方式の表示装置も採用可能である。
例えば、図１３は、図１〜図３を参照して説明した表示装置１０のマスク３２にかえてレンティキュラーレンズ５０を採用した構成の表示装置１０Ｃを示す。
なお、本発明の表示装置は、マスクまたはレンズアレイを備えていない構成も可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ…表示装置、１１、１１Ａ…導光板、１１ａ…表面、１１ｂ…裏面、１１ｃ…端面（入射端面）、１２…光源（発光ダイオード）、１５…反射散乱部、１６、１８、１９…反射散乱部（ドット状凹部）、１６ａ、１８ａ…反射散乱面（ドット状凹部の反射面）、２０、２０Ａ、２０Ｂ…カラーフィルタ、２１…着色透光部、３２…マスク、３２ａ…遮光部、３２ｂ…開口部、５０…レンズアレイ（レンティキュラーレンズ）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板と、この導光板にその端面から光を入射する光源とを備え、
前記導光板表面には、前記光源からの入射光を導光板表面側に反射散乱させる反射散乱部が複数形成されており、
前記導光板の表面側に着色透光部を設け、
前記反射散乱部で反射散乱し前記着色透光部を透過した光を少なくとも含む光がなす特定のパターンを表示する表示装置。
【請求項２】
前記導光板の表面側に、特定の複数色のそれぞれで着色された前記着色透光部１以上をそれぞれ設けた請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記反射散乱部が、前記光源からの入射光を導光板表面側に反射させる反射面を有する請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記反射散乱部が、前記導光板の表面側に形成した切り欠きである請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記反射面が、前記導光板の面に対して前記光源側に４０〜６０度の傾斜角度で傾斜されている請求項３に記載の表示装置。
【請求項６】
前記導光板の表面側に設けた前記着色透光部のさらに表面側に、パララックスバリアを形成するマスク又はレンズアレイを設けた請求項１〜５のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記マスクでは、特定の方向に沿った短冊状の遮光部と開口部とを交互に並べて配置した請求項１〜６のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記特定の複数色が、赤、緑、青である請求項２〜７のうちいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１】
導光板と、この導光板にその端面から光を入射する光源とを備え、
前記導光板表面には、前記光源からの入射光を導光板表面側に反射散乱させる反射散乱部が複数形成されており、
前記導光板の表面側に着色透光部を設け、
前記反射散乱部で反射散乱し前記着色透光部を透過した光を少なくとも含む光がなす特定のパターンを表示する表示装置。
【請求項２】
前記導光板の表面側に、特定の複数色のそれぞれで着色された前記着色透光部１以上をそれぞれ設けた請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記反射散乱部が、前記光源からの入射光を導光板表面側に反射させる反射面を有する請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記反射散乱部が、前記導光板の表面側に形成した切り欠きである請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記反射面が、前記導光板の面に対して前記光源側に４０〜６０度の傾斜角度で傾斜されている請求項３に記載の表示装置。
【請求項６】
前記導光板の表面側に設けた前記着色透光部のさらに表面側に、パララックスバリアを形成するマスク又はレンズアレイを設けた請求項１〜５のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記マスクでは、特定の方向に沿った短冊状の遮光部と開口部とを交互に並べて配置した請求項１〜６のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記特定の複数色が、赤、緑、青である請求項２〜７のうちいずれか一項に記載の表示装置。
【図５】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１２８１９１（Ｐ２０１２−１２８１９１Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７９７１０（Ｐ２０１０−２７９７１０）
【出願日】平成２２年１２月１５日（２０１０．１２．１５）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１５日（２０１０．１２．１５）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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