特許 6592375 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6592375

(24)【登録日】2019年9月27日

(45)【発行日】2019年10月16日

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/13357 20060101AFI20191007BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20191007BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20191007BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20191007BHJP

   G02F 1/13363 20060101ALI20191007BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20191007BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/13357

   F21S2/00 493

   G09F9/00 336J

   G02F1/1335 510

   G02F1/13363

   F21Y101:02

【請求項の数】9

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2016-32940(P2016-32940)

(22)【出願日】2016年2月24日

(65)【公開番号】特開2017-151242(P2017-151242A)

(43)【公開日】2017年8月31日

【審査請求日】2018年9月11日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２６年度 国立研究開発法人科学技術振興機構 産学共同実用化開発事業 産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】特許業務法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浅川 陽一

(72)【発明者】

【氏名】福間 俊彦

(72)【発明者】

【氏名】小野田 憲

(72)【発明者】

【氏名】小村 真一

【審査官】 廣田 かおり

(56)【参考文献】

【文献】 中国特許出願公開第１０１１３１５１６（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２０４１３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３３１９６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２１６３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１１２７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０７８８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０５８９４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ １／１３３５７

Ｇ０２Ｆ １／１３３５

Ｇ０２Ｆ １／１３３６３

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｇ０９Ｆ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１基板、前記第１基板に対向する第２基板、及び前記第１基板と前記第２基板の間に設けられた光学素子層を備えた表示パネルと、
前記表示パネルの前記第１基板の略全面に対向しており、前記第１基板に対向する側に位置する第１主面、前記第１主面とは反対側に位置する第２主面を有する光指向部と、
前記表示パネルに対して前記第１基板側に配置されており、偏光した光を前記第１主面又は前記第２主面へ向けて出射する光源部と、
前記光源部と前記光指向部との間に配置される第２位相差板と、
前記表示パネルと前記光指向部との間に配置される第３位相差板と、
前記表示パネルと前記第３位相差板との間に配置される第１偏光板と、
を備えた表示装置であって、
前記偏光した光は、前記光指向部の前記第１主面又は前記第２主面に対して入射し、前記光学素子層に対して垂直方向に指向され、
前記第２位相差板及び前記第３位相差板は１／４波長板であり、前記偏光した光は、前記第２位相差板、前記第３位相差板、前記第１偏光板の順に通過することを特徴とする表示装置。

【請求項2】

前記第１主面は前記表示パネルに対して傾斜しており、
前記第１主面は、前記偏光した光を反射する反射層により覆われており、
前記偏光した光は、前記表示パネル側から前記第１主面に入射し、前記第１主面で反射されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記第１主面は凹凸形状を有しており、
前記凹凸形状は、前記偏光した光を反射する反射層により覆われており、
前記偏光した光は、前記表示パネル側から前記第１主面に入射し、前記第１主面で反射されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項4】

前記第２主面は凹凸形状を有しており、
前記偏光した光は、前記第２主面から前記光指向部の内部に入射し、前記第２主面で屈折及び反射されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項5】

前記凹凸形状を構成する第１プリズム部を含み、
前記第１プリズム部は、断面が三角形状であり、第１斜面と、前記第１斜面よりも前記光源部に遠い側に位置している第２斜面とを有することを特徴とする請求項３又は４に記載の表示装置。

【請求項6】

前記第１プリズム部の頂線は、前記光源部のある側とは反対側に凸の弧状であることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。

【請求項7】

前記凹凸形状を構成する第２プリズム部を更に含み、
前記第２プリズム部は、断面が三角形状であり、第３斜面と、前記第３斜面よりも光源部に遠い側に位置している第４斜面とを有し、
前記第２プリズム部は、前記第１プリズム部よりも前記光源部から遠い位置にあり、
前記第１斜面の傾斜角度は前記第３斜面の傾斜角度よりも小さいことを特徴とする請求項５又は６に記載の表示装置。

【請求項8】

前記表示パネルの前記第２基板に対向しており、光を拡散する光拡散層を備え、
前記偏光した光は、前記光学素子層を通過した後に前記光拡散層に照射されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項9】

前記偏光した光は、主波長が４８０ｎｍ以下であるレーザ光であり、
前記表示パネルの前記第２基板に対向しており、前記レーザ光を吸収し発光する発光層を備え、
前記発光層は、赤色蛍光体層と、緑色蛍光体層とを備え、
前記偏光した光は、前記光学素子層を通過した後に前記発光層に照射されることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

表示装置は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話端末、パーソナルコンピュータ、テレビ受像装置、車載装置、ゲーム機器、ウェアラブル端末等の種々の装置に用いられている。

【0003】

一般的に、透過型の表示装置、例えば液晶表示装置は、光源部及び導光板を含むバックライトと、表示パネルと、表示パネルの両側に配置された偏光板とを備えている。バックライトにおいて、光源からの光は導光板に入射し、導光板の出射面から表示パネルに照射される。

【0004】

導光板は樹脂材料で形成されている。このような材料で形成された導光板は、光源からの光の一部を吸収するために、出射面の輝度低下や、出射面内での輝度ムラが発生し得る。また、導光板の材料は、熱、荷重、及び水分などによって変形することがあり、この場合にも出射面の輝度ムラが発生し得る。さらに、導光板における光の吸収には波長依存性があるために、出射面から出射する光が本来意図された色からシフトする色シフトや、出射面での色ムラが発生し得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４−２４６１００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本実施形態は、上述した導光板がもたらす不利点を解消し得る表示装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本実施形態によれば、第１基板、第１基板に対向する第２基板、及び第１基板と第２基板の間に設けられた光学素子層を備えた表示パネルと、表示パネルの第１基板の略全面に対向しており、第１基板に対向する側に位置する第１主面、第１主面とは反対側に位置する第２主面を有する光指向部と、表示パネルに対して第１基板側に配置されており、偏光した光を第１主面又は第２主面へ向けて出射する光源部と、光源部と光指向部との間に配置される第２位相差板と、表示パネルと光指向部との間に配置される第３位相差板と、表示パネルと第３位相差板との間に配置される第１偏光板と、を備えた表示装置であって、偏光した光は、光指向部の第１主面又は第２主面に対して入射し、光学素子層に対して垂直方向に指向され、第２位相差板及び第３位相差板は１／４波長板であり、偏光した光は、第２位相差板、第３位相差板、第１偏光板の順に通過することを特徴とする表示装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係る表示装置の概略的な構成を示す斜視図である。

【図2】図１に示す表示装置が備える画素の一構成例を示す図である。

【図3】図１に示す表示装置の概略的な断面図である。

【図4】図１に示す表示装置が備える光源部、第１基板、第１偏光板及び光指向部を示す概略的な斜視図である。

【図5】図１に示す表示装置が備える表示パネルと発光層の構成を示す断面図である。

【図6】光指向部のプリズム部に対する偏光した光の偏光方向を示す図である。

【図7】第２実施形態に係る表示装置を示す概略断面図である。

【図8】第３実施形態に係る表示装置を示す概略断面図である。

【図9】第４実施形態に係る表示装置が備える表示パネルと光拡散層の構成の一例を示す図である。

【図10】（ａ）は第５実施形態に係る表示装置を示す概略断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示した光源部と光指向部を示す平面図であり、（ｃ）は点Ａ，Ｂ，Ｃに対応する位置における光の偏光方向と、第１位相差板の遅相軸方向と、第１偏光板の透過軸方向を示す図である。

【図11】（ａ）は第６実施形態に係る表示装置を示す概略断面図であり、（ｂ）は第６実施形態に係る表示装置が備える光指向部を示す概略断面図である。

【図12】（ａ）は、第７実施形態に係る表示装置を示す概略断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示した光源部と光指向部を示す平面図であり、（ｃ）は光の偏光方向と、第２位相差板及び第３位相差板の光軸方向と、第１偏光板の透過軸方向を示す図である。

【図13】第８実施形態に係る表示装置を示す概略断面図である。

【図14】（ａ）は、第９実施形態に係る表示装置を示す概略断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示した光源部と光指向部を示す平面図である。

【図15】（ａ）は第１０実施形態に係る表示装置を示す概略断面図であり、（ｂ）は第１０実施形態に係る表示装置が備える光指向部を示す概略断面図である。

【図16】第１１実施形態に係る表示装置を示す概略断面図である。

【図17】第１２実施形態に係る表示装置を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、いくつかの実施形態に関して図面を参照しながら説明する。なお、各図において、先行する図に関して説明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、重複する説明は適宜省略する。

【0010】

なお、各実施形態においては、表示装置の一例として、液晶分子が光学素子として機能する透過型の液晶表示装置を開示するが、表示装置はこれに限定されない。各実施形態は、他種の表示装置に対する、各実施形態にて開示される個々の技術的思想の適用を妨げるものではない。他種の表示装置には、例えば、Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ（ＭＥＭＳ）シャッターが光学素子として機能する機械式表示パネルを有する表示装置や、電気泳動素子等を有する電子ペーパ型表示パネルを有する表示装置などが含まれる。

【0011】

（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係る表示装置を図１〜図６を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る表示装置ＤＳＰの概略的な構成を示す斜視図である。
表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬ、表示パネルＰＮＬを駆動する駆動ＩＣチップＩＣ、表示パネルＰＮＬに光を照射する光照射部１００、表示パネルＰＮＬ及び光照射部１００の動作を制御する制御モジュールＣＭ、表示パネルＰＮＬ及び光照射部１００へ制御信号を伝達するフレキシブル回路基板ＦＰＣ１、ＦＰＣ２を備えている。

【0012】

本実施形態においては、図１に示すように、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び第３方向Ｚを定義する。第１方向Ｘは、例えば表示パネルＰＮＬの短辺に沿う方向である。第２方向Ｙは、第１方向Ｘと交差する方向であり、表示パネルＰＮＬの長辺に沿う方向である。第３方向Ｚは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙと交差する方向である。図示した例において、各方向Ｘ、Ｙ及びＺは互いに垂直に交わるが、各方向Ｘ、Ｙ及びＺは他の角度で交わってもよい。

【0013】

表示パネルＰＮＬは、アレイ基板ＡＲと、アレイ基板ＡＲに対向して配置された対向基板ＣＴと、アレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴの間に配置された液晶層（後述する液晶層ＬＣ）とを備えている。表示パネルＰＮＬは、画像を表示する表示領域ＤＡを備えている。表示パネルＰＮＬは、例えば、表示領域ＤＡにおいて、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に並んだ複数の画素ＰＸを備えている。

【0014】

駆動ＩＣチップＩＣは、例えばアレイ基板ＡＲに実装されている。但し、駆動ＩＣチップＩＣは、制御モジュールＣＭなどに実装されてもよい。フレキシブル回路基板ＦＰＣ１は、アレイ基板ＡＲと制御モジュールＣＭとを接続している。フレキシブル回路基板ＦＰＣ２は、光照射部１００と制御モジュールＣＭとを接続している。

【0015】

図２は、画素ＰＸの一構成例を示す図である。図２において、画素ＰＸは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）にそれぞれ対応する３つの副画素ＳＰＸＲ，ＳＰＸＧ，ＳＰＸＢを備えている。画素ＰＸの構成はこの例に限られず、例えば白色などに対応する副画素をさらに備えてもよいし、赤色、緑色又は青色の副画素を複数備えてもよい。

【0016】

副画素ＳＰＸＲ，ＳＰＸＧ，ＳＰＸＢは、それぞれ例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であるスイッチング素子ＳＷと、画素電極ＰＥとを備えている。スイッチング素子ＳＷは、走査信号が供給される走査線Ｇ、映像信号が供給される信号線Ｓ、及び画素電極ＰＥと電気的に接続されている。画素電極ＰＥは、複数の副画素ＳＰＸＲ，ＳＰＸＧ，ＳＰＸＢに亘って配置された共通電極ＣＥとの間で保持容量ＣＳを形成する。画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥは、例えばインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などの透明導電材料で形成されている。

【0017】

スイッチング素子ＳＷに接続された走査線Ｇに走査信号が供給され、かつこのスイッチング素子ＳＷに接続された信号線Ｓに映像信号が供給されると、この映像信号に応じた電圧が画素電極ＰＥに印加される。このとき画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に生じる電界によって、液晶層ＬＣの液晶分子の配向が電圧の印加されていない初期配向状態から変化する。このように、表示領域ＤＡに含まれる各副画素ＳＰＸＲ，ＳＰＸＧ，ＳＰＸＢの画素電極ＰＥに印加する電圧を制御することにより、光照射部１００からの光を利用したカラー画像が表示領域ＤＡに表示される。

【0018】

図３は、第１実施形態に係る表示装置ＤＳＰの概略的な断面図である。
アレイ基板ＡＲは、透光性を有したガラス基板である第１基板１０を備えている。同じく、対向基板ＣＴは、透光性を有したガラス基板である第２基板２０を備えている。アレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴは、それぞれ第１基板１０及び第２基板２０以外の要素（例えば図５に示す要素）も備えているが、図３においては省略している。本実施形態では、第１基板１０及び第２基板２０はガラス基板であるが、これら基板は透光性を有したアクリル樹脂などの樹脂材料にて形成することもできる。

【0019】

第１基板１０は、第１面Ｆ１と、第１面Ｆ１の反対側の第２面Ｆ２とを有している。第２基板２０は、第３面Ｆ３と、第３面Ｆ３の反対側の第４面Ｆ４とを有している。各面Ｆ１〜Ｆ４は、それぞれ、例えば第１方向Ｘ及び第２方向Ｙと平行な面である。アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴは、第１面Ｆ１と第３面Ｆ３とを対向させた状態で、シール材ＳＬによって貼り合わされている。シール材ＳＬは、表示領域ＤＡを囲う枠状に形成されている。アレイ基板ＡＲ、対向基板ＣＴ、及びシール材ＳＬによって囲われた空間に液晶層ＬＣが封入されている。

【0020】

表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬ及び光照射部１００に加え、第１偏光板ＰＬ１と、第２偏光板ＰＬ２と、発光層８とを備えている。第１偏光板ＰＬ１は、第１基板１０の第２面Ｆ２に設けられている。第２偏光板ＰＬ２は、第２基板２０の第４面Ｆ４に設けられている。発光層８は、第２偏光板ＰＬ２の上に設けられている。

【0021】

光照射部１００は、光源部１１０及び光指向部１２０を備えている。光源部１１０は、偏光した光を放つ発光素子１１１と、レンズ１１２とを備えている。光源部１１０は、アレイ基板ＡＲの下方で、アレイ基板ＡＲの上下２つの短辺を有する端面を含む面と対面するように配置されている。

【0022】

本実施形態において、発光素子１１１は、第２方向Ｙを中心として広がりを持つ発散光を出射する点光源である。このような発光素子１１１としては、例えば偏光したレーザ光を放つ半導体レーザなどのレーザ素子を用いることができる。レンズ１１２は、発光素子１１１からの光を平行光に変換し、光指向部１２０に照射する。このようなレンズ１１２としては、例えばフレネルレンズや回折レンズを用いることができるが、レンズの種類は特に限定されない。また、発光素子１１１は、上述したレーザ光を放つものに限られず、例えば偏光した光を放つ発光ダイオードを用いることもできる。

【0023】

なお、平行光は、別名でコリメート光などと呼ばれ、空間を実質的に一直線に進む光であって高い指向性を有している。本開示において、平行光は、各光線が厳密に平行である光に限定されるものではなく、僅かに広がりを持った光を含む。

【0024】

光指向部１２０は、第１偏光板ＰＬ１を介して、少なくとも表示パネルＰＮＬの表示領域ＤＡ全面に対向している。光指向部１２０は、第１基板１０に対向する側に位置する第１主面１２１、第１主面とは反対側に位置する第２主面１２２を有する。光指向部１２０は、例えば外形が矩形板状であり、第１偏光板ＰＬ１の下面に第１主面１２１が接している。光指向部１２０は、例えば第２主面１２２に凹凸形状を有しており、例えば複数のプリズム部１２３を有している。光指向部１２０は、光透過性を有しており、例えば、樹脂で形成されている。また、本実施形態の光指向部１２０は、その内部を通過する光の偏光方向を維持する観点から、低複屈折性を有することが望ましい。

【0025】

図４は、光源部１１０、第１基板１０、第１偏光板ＰＬ１及び光指向部１２０の構成を概略的に示す斜視図である。光源部１１０は、例えば、複数組の発光素子１１１及びレンズ１１２を備えている。各組の発光素子１１１及びレンズ１１２は、第１方向Ｘに沿って並んでいる。各発光素子１１１は、例えば上述のフレキシブル回路基板ＦＰＣ２（図１）が接続された配線基板に実装されている。

【0026】

図４において、複数のプリズム部１２３は、それぞれ断面が三角形状であり、それぞれ光源部１１０の方向を向いた第１斜面１２３ａと、光源部１１０の反対方向を向いた第２斜面１２３ｂとを有している。斜面１２３ａ，１２３ｂは、第１方向Ｘと平行に延び、かつ第２方向Ｙ及び第３方向Ｚと交わる平面である。すなわち、斜面１２３ａ，１２３ｂは、第１基板１０の第１面Ｆ１や第２面Ｆ２に対して傾いている。第１斜面１２３ａと第２斜面１２３ｂとが交差する線は、プリズム部１２３の頂線１２３ｃである。頂線１２３ｃは、平面視おいて光源部１１０から出射される光の進行方向に直交する。すなわち、プリズム部の頂線１２３ｃは、それぞれ第１方向Ｘと平行である。なお、平行とは、２直線が厳密にどこまで延長しても交わらないという関係に限定されず、１つの直線がもう一方の直線に対して僅かに傾いている、実質的な平行関係をも含む。

【0027】

本実施形態においては、通常のカラーフィルタの代わりに発光層８を設けている。発光層８は蛍光体を有し、発光素子から放たれる光が蛍光体を励起する波長を有した励起光である。図３においては、発光素子１１１から放たれて発光層８から出射する光の光路の一例を、先端矢印の破線にて示している。発光素子１１１から発せられた光は、レンズ１１２にて平行光に変換され、光指向部１２０の第２主面１２２のプリズム部１２３に照射される。プリズム部に照射された光は、プリズム部１２３の第１斜面１２３ａに入射して屈曲され、第２斜面１２３ｂにおいて全反射されて液晶層ＬＣに向けて垂直に指向される。この光指向部１２０により指向された光は、第１偏光板ＰＬ１、アレイ基板ＡＲ、液晶層ＬＣ、及び対向基板ＣＴ、第２偏光板ＰＬ２を通って発光層８に至る。以下により詳しく説明するように、発光層８に入射した光は蛍光体を励起し、蛍光体から無指向性の固有の光が出射する。

【0028】

図５は、表示パネルＰＮＬ及び発光層８を示す断面図である。この図の例においては、副画素ＳＰＸＲ，ＳＰＸＧ，ＳＰＸＢに対応する概略的な構造を示しており、アレイ基板ＡＲに形成される走査線Ｇ、信号線Ｓ、及びスイッチング素子ＳＷ、各種絶縁膜、第１偏光板ＰＬ１、光指向部１２０などを省略している。

【0029】

アレイ基板ＡＲは、第１基板１０に加え、絶縁層１１と、第１配向膜１２と、上述の画素電極ＰＥとを備えている。絶縁層１１は、第１基板１０の第１面Ｆ１に形成されている。画素電極ＰＥは、副画素ＳＰＸＲ，ＳＰＸＧ，ＳＰＸＢに対応する領域において、絶縁層１１の対向基板ＣＴ側の面に形成されている。画素電極ＰＥは、例えばインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの透明導電材料によって形成されている。第１配向膜１２は、絶縁層１１及び画素電極ＰＥを覆っている。
対向基板ＣＴは、第２基板２０に加え、第２配向膜２１と、上述の共通電極ＣＥとを備えている。共通電極ＣＥは、第２基板２０の第３面Ｆ３に形成されている。第２配向膜２１は、共通電極ＣＥを覆っている。第１配向膜１２と第２配向膜２１との間に液晶層ＬＣが封入されている。

【0030】

発光層８は、透光性を有した透明基材８０と、可視光を反射する反射層８１と、蛍光体層８２とを備えている。透明基材８０は、第２偏光板ＰＬ２に設けられている。反射層８１は、透明基材８０の全面を覆っており、その上に蛍光体層８２が配置されている。具体的には、副画素ＳＰＸＲには励起光を吸収して赤色に発光する赤色蛍光体層８２Ｒが配置され、副画素ＳＰＸＧには励起光を吸収して緑色に発光する緑色蛍光体層８２Ｇが配置され、副画素ＳＰＸＢには励起光を吸収して青色に発光する青色蛍光体層８２Ｂが配置されている。

【0031】

図５に示すように、副画素ＳＰＸＲ，ＳＰＸＧ，ＳＰＸＢの境界にバンク８３が配置され、このバンク８３で区画された領域に蛍光体層８２Ｒ，８２Ｇ，８２Ｂがそれぞれ配置されている。バンク８３は、例えば遮光性を有する黒色樹脂で形成されている。なお、発光層８は、バンク８３を有していなくてもよい。

【0032】

蛍光体層８２は、母材樹脂中に蛍光体を含む。すなわち、蛍光体層８２Ｒが蛍光体８４Ｒを含み、蛍光体層８２Ｇが蛍光体８４Ｇを含み、蛍光体層８２Ｂが蛍光体８４Ｂを含んでいる。蛍光体８４Ｒ，８４Ｇ，８４Ｂとしては、例えば光源部１１０からの光を受けてそれぞれ赤色、緑色、青色に発光する量子ドットを用いることができる。量子ドットは、例えば半導体の微粒子であり、粒径を調整することによって種々の波長の光を発生させることができる。なお、蛍光体８４Ｒ，８４Ｇ，８４Ｂは同じ色に発光する量子ドットであってもよい。この場合においては、例えば蛍光体層８２Ｒ，８２Ｇ，８２Ｂの母材となる樹脂をそれぞれ赤色、緑色、青色に着色することで、これら蛍光体層からそれぞれ赤色、緑色、青色の可視光を得ることができる。

【0033】

一例を先端矢印の破線で示すように、光指向部１２０（図３、図４）により液晶層ＬＣに対して垂直方向に指向された光は、第１偏光板ＰＬ１（図３、図４）、表示パネルＰＮＬ、第２偏光板ＰＬ２、透明基材８０、反射層８１を経て、各蛍光体層に入射する。各蛍光体層に入射した光は、各蛍光体層に含まれる蛍光体を励起し、蛍光体に固有の色の光を発する。蛍光体から発せられる光は、指向性がないので、表示に対する視野角が、通常のカラーフィルタを用いた場合に比べて、有意に広くなる。

【0034】

以上のような構成の蛍光体層８２を用いる場合、例えば、発光素子１１１が放つ光を主波長が４２０ｎｍ以下の紫外光とし、紫外光を受けて発光する蛍光体を用いることができる。この場合において、反射層８１としては、紫外光の反射率及び吸収率が低く、可視光の反射率が高い可視光反射膜を用いるとよい。このような反射層８１を用いることで、表示パネルＰＮＬから蛍光体層８２に向かう紫外光のロスが減り、かつ蛍光体層８２が発した表示パネルＰＮＬに向かう可視光が反射されるので、表示画像の輝度を高めることができる。

【0035】

発光素子１１１が放つ励起光は、可視光であってもよい。例えば、発光素子１１１が放つ光として、青色（波長が４２０ｎｍ超過４８０ｎｍ以下）のレーザ光を用いることができる。この場合においては、蛍光体層８２Ｂを設けなくてもよい。或いは、蛍光体層８２Ｂに代えて、レーザ光を散乱する光拡散層を形成してもよい。つまり、表示装置は、波長が４８０ｎｍ以下のレーザ光を光源として用い、蛍光体層は赤色蛍光体層及び緑色蛍光体層を少なくとも有することができる。その他、発光素子１１１が放つ光の波長と発光層８の構造は、適宜に変更することができる。

【0036】

また、図５においてはレーザ光を蛍光体層８２内で光を拡散させている。この形態だけに限定されず、後述する図９のように光拡散層８５を設け、蛍光体層８２から出射された光を拡散させても良い。

【0037】

図６は、光指向部の凹凸に対する偏光した光の偏光方向を示す図である。
発光素子１１１（図３、図４）が放つ偏光した光は、例えば第１偏光板ＰＬ１の透過軸と平行な方向であって、第２偏光板の透過軸に直交する方向に偏光している励起光である。光指向部１２０のプリズム部１２３に入射する偏光した光は、直線偏光であり偏光方向Ｐ１に偏光している。偏光方向Ｐ１は、第１方向Ｘと平行である。第２主面のプリズム部の第１斜面１２３ａ及び第２斜面１２３ｂは、第１方向Ｘと平行な方向に延在している。すなわち、光指向部１２０において指向される偏光した光の偏光方向Ｐ１は、第１斜面１２３ａまたは第２斜面１２３ｂの延在方向と平行である。第１偏光板ＰＬ１の透過軸方向ＴＡ１は、第１方向Ｘと平行であり、すなわち、偏光方向Ｐ１と平行である。従って、第１偏光板ＰＬ１を透過した偏光した光の偏光方向は、偏光方向Ｐ１と平行である。

【0038】

この場合、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電圧が印加されていない副画素ＳＰＸを通過する光は、第１偏光板ＰＬ１を透過し、液晶層ＬＣにおいて偏光状態が変化せず、第２偏光板ＰＬ２によって吸収される。一方で、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電圧が印加されている副画素を通過した場合には、この光の偏光状態が変化し、少なくとも一部が第２偏光板ＰＬ２を透過する。第２偏光板ＰＬ２を透過した光によって、発光層８の蛍光体が励起され、各副画素に対応する色の拡散した可視光が放たれる。

【0039】

以上説明したように、本実施形態に係る表示装置は、樹脂材料の導光板を備えておらず、光源部からの光を光指向部の第２主面に直接入射させる。導光板を用いる場合には、導光板における光の吸収に起因した、光の輝度低下や輝度ムラが発生し得る。また、導光板の材料は、熱、荷重、及び水分などによって変形することがあり、この場合にも出射面の輝度ムラが発生し得る。また、導光板における光の吸収には波長依存性があるために、出射面から出射する光が本来意図された色からシフトする色シフトや出射面での色ムラが発生し得る。これに対し、本実施形態の構成であれば、光源部からの光が導光板を経ないので、そのような輝度低下、輝度ムラ、色シフト、及び色ムラを抑制でき、表示装置の表示品位が高まる。

【0040】

以下に、第２〜第１２実施形態に係る表示装置に関して説明する。これらの表示装置は、第１実施形態に係る表示装置と同様の効果を得ることができる。
（第２実施形態）
図７は、第２実施形態に係る表示装置を示す概略断面図である。なお、以下の実施形態においても上記したものと同様の効果が得られる。第２実施形態は、特に偏光した光が光指向部２２０の表示パネルと対向する第１主面２２１に入射する点で、図３に図示した表示装置と相違している。

【0041】

光指向部２２０は、第３方向Ｚにおいて、光源部１１０よりも表示パネルＰＮＬから離れている。光指向部２２０は、第１主面２２１に凹凸形状を有しており、例えば第１実施形態と同様に複数のプリズム部２２３を有している。複数のプリズム部２２３は、第１の実施形態と同様に、それぞれ断面が三角形状であり、それぞれ第１斜面２２３ａ及び第２斜面２２３ｂを有している。プリズム部の頂線２２３ｃは、第１実施形態と同様に、それぞれ第１方向Ｘと平行に延びている。また、第１主面２２１は、凹凸形状を覆って反射層２３０が配置されている。第１主面２２１へ向かって入射した偏光した光は、第１主面２２１のプリズム部の第１斜面２２３ａの反射層２３０で鏡面反射され、液晶層ＬＣからなる光学素子層に垂直な方向に出射される。これにより、偏光した光は、液晶層ＬＣからなる光学素子層に対して指向される。

【0042】

（第３実施形態）
図８は、第３実施形態に係る表示装置の概略断面図である。第３実施形態は、光指向部３２０がくさび型の形状を有しており、偏光した光が光指向部の表示パネルと対向する第１主面３２１に入射する点で、図３に図示した構成例と相違している。

【0043】

光指向部３２０は、第２実施形態に係る表示装置の光指向部２２０と同様に、第３方向Ｚにおいて、光源部１１０よりも表示パネルＰＮＬから離れている。光指向部３２０の第１主面は、Ｘ−Ｙ平面から傾斜している。第１主面３２１は、光源部１１０の配置されている方向に向かっている。また、第１主面３２１には、第２実施形態と同様に反射層３３０が配置されている。光指向部３２０の第２主面は、Ｘ−Ｙ平面に平行な方向に延在する平坦な面である。第１主面３２１に入射した偏光した光は、第１主面３２１の反射層３３０で鏡面反射され、液晶層ＬＣからなる光学素子層に垂直な方向に出射される。これにより、偏光した光は、液晶層ＬＣからなる光学素子層に向けて指向される。

【0044】

（第４実施形態）
第１乃至第３実施形態においては、光源部１１０が放つ光が励起光であり、この励起光を受けて発光層８から可視光が発生する構成を開示した。これに対し、第４実施形態では、光源部が放つ光は可視光である。特に言及しない構成及び効果は第１乃至第３実施形態と同様である。

【0045】

図９は、第４実施形態に係る表示装置が備える表示パネルと光拡散層の構成の一例を示す断面図である。図９に示す表示パネルＰＮＬは、対向基板ＣＴの構造において図５に示したものと相違する。対向基板ＣＴは、遮光層ＢＭと、カラーフィルタＣＦと、オーバーコート層ＯＣとをさらに備えている。

【0046】

遮光層ＢＭは、第２基板２０の第３面Ｆ３に形成されており、副画素ＳＰＸＲ，ＳＰＸＧ，ＳＰＸＢを区画している。カラーフィルタＣＦは、第３面Ｆ３及び遮光層ＢＭを覆っている。オーバーコート層ＯＣは、カラーフィルタＣＦを覆っている。オーバーコート層ＯＣによって遮光層ＢＭやカラーフィルタＣＦにより生じる凹凸が平坦化される。第２配向膜２１は、オーバーコート層ＯＣを覆っている。

【0047】

図９に示すように、図５の例と同じく、赤色、緑色、青色にそれぞれ対応する副画素ＳＰＸＲ，ＳＰＸＧ，ＳＰＸＢによって画素ＰＸが構成されている。カラーフィルタＣＦは、赤色に対応するカラーフィルタＣＦＲと、緑色に対応するカラーフィルタＣＦＧと、青色に対応するカラーフィルタＣＦＢとを含む。カラーフィルタＣＦＲは副画素ＳＰＸＲに配置され、カラーフィルタＣＦＧは副画素ＳＰＸＧに配置され、カラーフィルタＣＦＢは副画素ＳＰＸＢに配置されている。

【0048】

なお、画素ＰＸは、白色などに対応する副画素をさらに備えてもよいし、赤色、緑色又は青色に対応する副画素を複数備えてもよい。画素ＰＸが白色に対応する副画素を備える場合、この副画素は白色に対応するカラーフィルタを備えてもよいし、カラーフィルタを備えなくてもよい。また、第１実施形態において上述したように、共通電極ＣＥはアレイ基板ＡＲにおいて画素電極ＰＥと同層、或いは異なる層に配置されてもよい。また、カラーフィルタＣＦはアレイ基板ＡＲに設けられてもよい。

【0049】

図９に示すように、図３に示した発光層８に代えて、光拡散層８５が設けられている。光拡散層８５としては、例えば表面に微細なレンズ構造が設けられた樹脂層や、内部に微細な拡散体を含んだ樹脂層などを用いることができる。

【0050】

光源部からの光は、例えば白色光である。このような白色光は、例えば赤色、緑色、青色の偏光したレーザ光をそれぞれ放つ３つの発光素子を用意し、各発光素子から放たれた光を光指向部に入射する前に混合することで生成できる。また、各発光素子からの光を各プリズム部に同時に照射することで、各プリズム部から液晶層ＬＣに向けて反射される光が白色光となるようにしてもよい。

【0051】

光源部からの光は、第１乃至第３実施形態と同じくプリズム部にて屈曲されてアレイ基板ＡＲ、液晶層ＬＣ、対向基板ＣＴを通過する。この光は、カラーフィルタＣＦに対応する色の可視光となって第２偏光板ＰＬ２に到達する。画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電界が形成された副画素を通過した光は、吸収されることなく第２偏光板ＰＬ２を透過し、光拡散層８５で拡散される。このように光が拡散されることで、表示領域ＤＡに表示される画像の視野角を高めることができる。

【0052】

以上説明した本実施形態の構成においても、第１実施形態と同様に、導光板に起因した輝度低下、輝度ムラ、色シフト、及び色ムラを抑制でき、さらには偏光板の数を減らしたことにより表示装置を薄型化できる。

【0053】

なお、本実施形態ではカラーフィルタを用いてカラーの画像表示を可能とする構成を開示した。しかしながら、カラーフィルタを用いない、赤色、緑色、青色の各発光素子を時分割で高速に点灯させるとともに、これに同期して画像を高速で切り替え、各色の画像を時間的に混合するフィールドシーケンシャル方式の表示装置ＤＳＰでもよい。

【0054】

（第５実施形態）
図１０（ａ）は第５実施形態に係る表示装置を示す概略断面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）に示した光源部４１０と光指向部４２０を示す平面図である。第５実施形態に係る表示装置と第１実施形態に係る表示装置との１つ目の相違点は、第１位相差板ＯＤ１を備えている点である。第１位相差板ＯＤ１は、例えば、第１偏光板ＰＬ１と光指向部４２０との間に配置される。

【0055】

２つ目の相違点は、表示装置は、レンズ１１２及び光指向部１２０に代えて、レンズ４１２及び光指向部４２０を備えている点である。図１０（ａ）に示すように第２方向Ｙ及び第３方向Ｚと平行な断面において、レンズ４１２は、発光素子１１１からの光を平行に変換する。そして、レンズ４１２は、図１０（ｂ）に示すように上記断面以外において発光素子１１１からの光を平行に変換しない。レンズ４１２を通過した光は、図１０（ｂ）に示すように平面視において広がりを有している。すなわち、光源部４１０は、発光素子１１１とレンズ４１２で構成され、光指向部の第２主面に向けて光を照射する。

【0056】

光指向部４２０は、図３に示す光指向部１２０と同様に、複数のプリズム部４２３を有している。複数のプリズム部は、それぞれ断面が三角形状であり、それぞれ光源部４１０の方向を向いた第１斜面４２３ａと、光源部の反対方向を向いた第２斜面４２３ｂとを有している。複数のプリズム部４２３は光源部４１０のある側とは反対側に凸の形状である。そして、頂線４２３ｃは、平面視である図１０（ｂ）に示すように、弧状に延びている。複数のプリズム部４２３の頂線４２３ｃは、例えば、それぞれ光源部４１０の光の出射点を中心とする円弧状に延びている。すなわち、第１プリズム部の頂線は、平面視において、光源部からの光の進行方向に対して直交する。斜面４２３ａ，４２３ｂは、例えばそれぞれ頂線４２３ｃに沿って延びる傾斜曲面である。点Ａ，Ｂ，Ｃは、プリズム部４２３の第１斜面４２３ａ上の点であり、光源部４１０の光の出射点から等距離ｒである。点Ａは、プリズム部４２３の中央に位置する点である。点Ｂは、点Ａから第１方向Ｘにｘだけ移動した点である。点Ｃは、点Ａから第１方向Ｘに点Ｂとは反対方向にｘだけ移動した点である。

【0057】

図１０（ｂ）に示すように、光源部４１０から出射された偏光した光は、直線偏光であり偏光方向Ｐ１に偏光している。偏光方向Ｐ１は、第１方向Ｘと平行である。点Ａに入射する光は、光源部４１０の出射点から第２方向Ｙ直進にした光であり、偏光方向Ｐ１に偏光している。点Ｂに入射する光は、例えば、光源部４１０の出射点から第２方向Ｙに対して広がり角θで直進した光であり、第１方向Ｘからθ回転した偏光方向Ｐ２に偏光している。点Ｃに入射する光は、例えば、光源部４１０の出射点から第２方向Ｙに対して広がり角θで直進した光であり、第１方向ＸからＰ２とは反対方向にθだけ回転した偏光方向Ｐ３に偏光している。点Ａ，Ｂ，Ｃに入射する光は、異なる偏光方向（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）に偏光している。第１斜面４２３ａの点Ａ，Ｂ，Ｃに入射した光は、第１斜面４２３ａで屈曲され第２斜面４２３ｂで全反射されて、液晶層ＬＣからなる光学素子層に垂直な第３方向Ｚに指向される。

【0058】

図１０（ｃ）は、点Ａ，Ｂ，Ｃに対応する位置における光の偏光方向（Ｐ１〜Ｐ３）と、第１位相差板ＯＤ１の遅相軸方向（Ｒ１〜Ｒ３）と、第１偏光板ＰＬ１の透過軸方向ＴＡ１を示す図である。

【0059】

第１位相差板ＯＤ１は、位置に応じて異なる遅相軸方向を有する１/２波長板である。第１位相差板ＯＤ１によれば、通過する光の偏光方向を第１偏光板ＰＬ１の透過軸方向ＴＡ１と平行になるように回転させることができる。第１位相差板ＯＤ１は、例えば、点Ａに対応する位置においては、第１方向Ｘと平行な遅相軸方向Ｒ１を有している。第１位相差板ＯＤ１は、点Ｂに対応する位置においては、第１方向Ｘからθ/２回転した遅相軸方向Ｒ２を有している。第１位相差板ＯＤ１は、点Ｃに対応する位置においては、Ｒ２とは反対方向に第１方向Ｘからθ/２回転した遅相軸方向Ｒ３を有している。第１位相差板ＯＤ１は、平面視での前記偏光した光の光束の中心線に対して線対称であり、且つ中心線に対する位置に応じて異なる遅相軸を有する。図示した例では、第１位相差板の遅相軸は、第２方向Ｙに通る第１位相差板ＯＤ１の中心線に対して線対称である。第１偏光板ＰＬ１の透過軸方向ＴＡ１は、例えば、第１方向Ｘと平行である。

【0060】

点Ａに対応する位置において、光の偏光方向Ｐ１は、第１位相差板ＯＤ１の遅相軸Ｒ１及び第１偏光板の透過軸ＴＡ１と平行である。点Ａに対応する位置において、光の偏光方向は、第１位相差板ＯＤ１を透過しても変化せず、第１偏光板ＰＬ１を透過する。点Ｂ，Ｃに対応する位置において、光の偏光方向Ｐ２、Ｐ３は、それぞれ第１位相差板ＯＤ１の遅相軸方向Ｒ１，Ｒ２からθ/２回転している。そのため、点Ｂ，Ｃに対応する位置において、第１位相差板ＯＤ１を透過した光は、光の偏光方向Ｐ２、Ｐ３が遅相軸方向Ｒ１，Ｒ２に対して回転している方向とは反対方向にθ回転される。その結果、点Ｂ，Ｃに対応する位置において、光の偏光方向は、第１偏光板ＰＬ１の透過軸方向ＴＡ１と平行になり、第１偏光板ＰＬ１を透過することができる。このように、偏光した光は、光指向部４２０で指向された後、第１位相差板ＯＤ１、第１偏光板ＰＬ１の順に通過し液晶層ＬＣに照射される。

【0061】

なお、第５実施形態に係る表示装置は、上記第１及び第２の相違点を除き、第１実施形態に係る表示装置と同様の構造を有する。

【0062】

（第６実施形態）
図１１（ａ）は第６実施形態に係る表示装置を示す概略断面図であり、図１１（ｂ）は第６実施形態に係る表示装置が備える光指向部５２０を示す概略断面図である。
第６実施形態に係る表示装置は、レンズ４１２を備えていない点で図１０に示した第５実施形態に係る表示装置と異なる。すなわち、光源部は、例えば発光素子１１１のみで構成され、光指向部の第２主面に向けて光を照射する。発光素子１１１から出射される光は、レンズ４１２を透過しないため、いずれの方向にも平行化されない。発光素子１１１から出射される光は、例えば、平面視で第２方向Ｙを中心とする広がり角を有する。光指向部５２０は、例えば図１０（ａ）（ｂ）に示す光指向部４２０と同様の構造である。

【0063】

光指向部５２０は、図１１（ｂ）に示すように第１プリズム部５２３と、第１プリズム部５２３よりも光源部から遠い位置にある第２プリズム部５２４とを備える構成とすることが好ましい。第１プリズム部５２３は、例えば、上記プリズム部と同一である。第２プリズム部５２４は、それぞれ断面が三角形状であり、それぞれ光源部の方向を向いた第３斜面５２４ａと、光源部の反対方向を向いた第４斜面５２４ｂとを有する。第１斜面５２３ａのＸＹ平面に対する傾斜角度Φ１は、第３斜面５２４ａのＸＹ平面に対する傾斜角度Φ２よりも大きいことが好ましい。光源部から出射された光は平行化されていないため、光指向部５２０の第２主面５２２に到達する光は、光源部までの距離に応じて入射角が異なる。傾斜角が異なる第１プリズム部５２３及び第２プリズム部５２４によれば、入射した光を液晶層ＬＣに垂直に指向することができる。

【0064】

（第７実施形態）
図１２（ａ）は、第７実施形態に係る表示装置を示す概略断面図である。図１２（ｂ）は（ａ）に示した光源部４１０と光指向部６２０を示す平面図である。また、図１２（ｃ）は光の偏光方向と、第２位相差板及び第３位相差板の光軸方向と、第１偏光板の透過軸方向を示す図である。

【0065】

第７実施形態に係る表示装置は、第１位相差板ＯＤ１を備えず、第２位相差板ＯＤ２及び第３位相差板ＯＤ３を備えている点で、図１０に示した第５実施形態に係る表示装置と異なる。第２位相差板ＯＤ２及び第３位相差板ＯＤ３は、それぞれ１/４波長板である。１/４波長板は、透過する光が光軸方向に対して４５度回転した偏光方向を有する直線偏光であるとき、その直線偏光を円偏光に変換する。光指向部６２０は、図１０に示す光指向部４２０と同様である。

【0066】

発光素子１１１から出射される光は、第１方向Ｘと平行である偏光方向Ｐ１に偏光しており、図１０に示す表示装置と同様にレンズ４１２に入射する。レンズ４１２は、発光素子１１１からの光を第２方向Ｙ及び第３方向Ｚと平行な断面において平行に変換し、上記断面以外において平行に変換しない。

【0067】

図１２（ｃ）に示すように、第２位相差板ＯＤ２は、光軸方向Ｒ４が透過する光の偏光方向Ｐ１に対して右周りに４５度回転している１/４波長板である。レンズ４１２を透過した光は、第２位相差板ＯＤ２に入射し、直線偏光の光が左回りの円偏光の光に変換される。円偏光の光は、光指向部４２０に入射し第５実施形態に係る表示装置と同様に液晶層ＬＣからなる光学素子層に垂直に指向される。第３位相差板ＯＤ３は、光軸方向Ｒ５が第１方向Ｘに対して左周りに４５度回転している１/４波長板である。第３位相差板ＯＤ３を透過した円偏光は、第１方向Ｘと平行である偏光方向Ｐ１の直線偏光に変換される。第１偏光板ＰＬ１の透過軸方向ＴＡ１は、第１方向Ｘと平行である。よって、光は、第１偏光板ＰＬ１を透過し液晶層ＬＣに照射される。

【0068】

（第８実施形態）
図１３は、第８実施形態に係る表示装置を示す概略的な断面図である。
第８実施形態に係る表示装置では、レンズ４１２を備えていない点で、図１２に示した第７実施形態に係る表示装置と異なる。すなわち、光源部は、例えば発光素子１１１のみで構成され、光指向部７２０の第１主面７２１に向けて光を照射する。光源部から出射された光は、レンズ４１２を透過しないために平行化されておらず、広がり角を有している。光指向部７２０は、図１０（ａ）（ｂ）に示す光指向部４２０を用いることができるが、図１１（ｂ）に示す光指向部５２０を用いることが好ましい。

【0069】

（第９実施形態）
図１４（ａ）は、第９実施形態に係る表示装置を示す概略的な断面図である。
第９実施形態に係る表示装置は、第１位相差板ＯＤ１を備えている点で図７に示した第２実施形態に係る表示装置と異なる。第１位相差板ＯＤ１は、例えば、第１偏光板ＰＬ１と光指向部４２０との間に配置される。表示装置は、第２に、レンズ１１２及び光指向部２２０に代えて、図１０に示すレンズ４１２及び光指向部８２０を備えている。すなわち、光源部４１０は、発光素子１１１とレンズ４１２で構成され、光指向部８２０の第１主面８２１に向けて光を照射する。

【0070】

図１４（ｂ）は、光源部４１０及び光指向部８２０を示す平面図である。図１４ｂは、プリズム部の頂線８２３ｃは、平面視において、光源部４１０の光の出射点を中心とする円弧状に延びている。図１４（ｂ）は、図１０（ｂ）と比較して、プリズム部４２３がプリズム部８２３に、第１斜面４２３ａが第１斜面８４３ａに、第２斜面４２３ｂが第２斜面８２３ｂに、頂線４２３ｃが頂線８２３ｃに、対応している。プリズム部の技術的説明については、図１０（ｂ）と同様であるため省略をする。この構成により、点Ａ，Ｂ，Ｃに対応する位置の光は、第１位相差板ＯＤ１を透過するにより、図１０（ｃ）と同様に偏光方向が第１偏光板ＰＬ１の透過軸方向ＴＡ１と平行になり、第１偏光板ＰＬ１を透過する。偏光した光は、光指向部８２０で指向された後、第１位相差板ＯＤ１、第１偏光板ＰＬ１の順に通過し液晶層ＬＣに照射される。

【0071】

（第１０実施形態）
図１５（ａ）は、第１０実施形態に係る表示装置を示す概略的な断面図である。
第１０実施形態に係る表示装置は、レンズ４１２を備えていない点で図１４に示した第９実施形態に係る表示装置と異なる。すなわち、光源部は、例えば発光素子１１１のみで構成され、光指向部９２０の第１主面９２１に向けて光を照射する。発光素子１１１から出射される光は、レンズ４１２を透過せず、いずれの方向にも平行化されない。発光素子１１１から出射される光は、平面視して第２方向Ｙを中心とする広がり角を有する。光指向部９２０は、図１４（ａ）（ｂ）に示す光指向部８２０を用いることができる。

【0072】

光指向部９２０は、図１５（ｂ）に示すように第１プリズム部９２３と、第１プリズム部９２３よりも光源部から遠い位置にある第２プリズム部９２４とを備える構成としてもよい。第１プリズム部９２３は、例えば上記プリズム部と同一の形状を有する。第２プリズム部９２４は、それぞれ断面が三角形状であり、それぞれ光源部の方向を向いた第３斜面９２４ａと、光源部の反対方向を向いた第４斜面９２４ｂとを有する。第１斜面９２３ａのＸＹ平面に対する傾斜角度Φ３は、第３斜面９２４ａのＸＹ平面に対する傾斜角度Φ４よりも小さいことが好ましい。光源部から出射された光は平行化されていないため、光指向部９２０の第１主面９２１に到達する光は、光源部までの距離に応じて入射角が異なる。傾斜角が異なる第１プリズム部９２３及び第２プリズム部９２４によれば、入射した光を液晶層ＬＣに垂直に指向することができる。

【0073】

（第１１実施形態）
図１６（ａ）は、第１１実施形態に係る表示装置を示す概略的な断面図である。
第１１実施形態に係る表示装置は、第１位相差板ＯＤ１を備えず、第２位相差板ＯＤ２及び第３位相差板ＯＤ３を備えている点で、図１４に示した第９実施形態に係る表示装置と異なる。第２位相差板ＯＤ２及び第３位相差板ＯＤ３は、図１２（ａ）（ｂ）に示したものと同様でのものであり、同様に配置されている。

【0074】

発光素子１１１から出射される光は、第１方向Ｘと平行である偏光方向Ｐ１に偏光しており、図１４に示す構成例と同様にレンズ４１２に入射する。レンズ４１２は、発光素子１１１からの光を第２方向Ｙ及び第３方向Ｚと平行な断面において平行に変換し、上記断面以外において平行に変換しない。

【0075】

次いで、図１２（ｃ）と同様に、第２位相差板ＯＤ２、第３位相差板ＯＤ３を透過することで、第１偏光板ＰＬ１に入射する光は第１方向Ｘと平行である偏光方向Ｐ１の直線偏光に変換される。第１偏光板ＰＬ１の透過軸方向ＴＡ１は、第１方向Ｘと平行である。よって、偏光した光は、第１偏光板ＰＬ１を透過し液晶層ＬＣに照射される。

【0076】

（第１２実施形態）
図１７は、第１２実施形態に係る表示装置を示す概略的な断面図である。
第１２実施形態では、レンズ４１２を備えていない点で、図１６に示した第１１実施形態に係る表示装置と異なっている。すなわち、光源部は、例えば発光素子１１１のみで構成され、光指向部１１２０の第１主面１１２１に向けて光を照射する。光源部から出射された光は、レンズ４１２を透過しないために平行化されておらず、広がり角を有している。光指向部１１２０は、図１４に示す光指向部８２０を用いることができるが、図１５（ｂ）に示す光指向部９２０を用いることが好ましい。

【0077】

なお、第１〜第１２実施形態に係る表示装置において、光源部は光指向部の短辺の中央に対応する位置に配置されている構成例を示したがこれに限定されない。例えば、光源部は、光指向部の長辺の中央に対応する位置や、光指向部の長辺と短辺の交わる角に配置してもよい。

【0078】

なお、第２〜第１２実施形態に係る表示装置において、発光素子が１つの例を開示したがこの例に限定されず、複数の発光素子を配置することができる。第５実施形態〜第１２実施形態に係る表示装置において、光指向部の一辺に沿って複数の点光源を配置する場合、光指向部のプリズム部の頂線は、それぞれの複数の発光素子の出射点を中心とする円弧が連なった形状に形成されることが好ましい。複数の発光素子を配置することで、光照射部より、より輝度が高く、均一な輝度分布の光を出射させることができる。

【0079】

なお、第１〜第１２実施形態に係る表示装置において、光源部は光の出射方向が固定されている構成を示したが、光の出射方向を走査する構成としてもよい。すなわち、光源部は、光指向部の第１主面又は第２主面の各領域を順次照射する構成としてもよい。

【0080】

なお、第１〜第１２実施形態に係る表示装置の照明部は、レーザ光源から出射される直線偏光のレーザ光を、偏光面保存光ファイバによって伝搬する構成としてもよい。例えば、偏光面保存光ファイバは、光指向部の第２主面対向しており、光指向部の第２主面に対して光学的に結合するように配置される。この構成においても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0081】

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。

【符号の説明】

【0082】

ＤＳＰ…表示装置 ＰＮＬ…表示パネル ＡＲ…アレイ基板 ＣＴ…対向基板
ＤＡ…表示領域 ＰＸ…画素 ＩＣ…駆動ＩＣチップ
ＦＰＣ１、ＦＰＣ２…フレキシブル回路基板 ＣＭ…制御モジュール
ＳＰＸＲ，ＳＰＸＧ，ＳＰＸＢ…副画素
ＳＷ…スイッチング素子 ＰＥ…画素電極 ＣＥ…共通電極
Ｇ…走査線 Ｓ…信号線 ＣＳ…保持容量 ＬＣ…液晶層 ＳＬ…シール材
ＰＬ１…第１偏光板 ＰＬ２…第２偏光板 Ｆ１〜Ｆ４…第１面〜第４面
ＣＦ…カラーフィルタ部 ＢＭ…遮光層 ＯＣ…オーバーコート層
８…発光層 １０…第１基板 １１…絶縁層 １２…第１配向膜
２０…第２基板 ２１…第２配向膜
８０…透明基材 ８１…反射層 ８２…蛍光体層 ８３…バンク ８４…蛍光体
８５…光拡散層 １００…光照射部 １１０…光源部 １１１…発光素子
１１２…レンズ １２０…光指向部 １２１…第１主面 １２２…第２主面
１２３…プリズム部 １２３ａ…第１斜面 １２３ｂ…第２斜面 １２３ｃ…頂線
２３０…反射層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】