特開 2024-124066 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024124066

(43)【公開日】2024-09-12

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/13357 20060101AFI20240905BHJP

   G02F 1/1334 20060101ALI20240905BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20240905BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20240905BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240905BHJP

【ＦＩ】

G02F1/13357

G02F1/1334

F21S2/00 451

G09F9/00 336B

F21Y115:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023031980

(22)【出願日】2023-03-02

(71)【出願人】

【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】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 良典

【テーマコード（参考）】

2H189

2H391

3K244

5G435

【Ｆターム（参考）】

2H189AA04

2H189HA16

2H189LA19

2H189LA20

2H189LA22

2H189MA15

2H189NA09

2H391AA15

2H391AA23

2H391AB04

2H391AD45

2H391EA26

2H391FA01

2H391FA02

3K244AA01

3K244BA08

3K244BA48

3K244CA05

3K244DA01

3K244EA02

3K244EA12

3K244EC27

3K244EC28

3K244EC30

5G435AA03

5G435BB12

5G435EE22

5G435FF02

5G435FF08

(57)【要約】

【課題】表示装置の性能を向上させる技術を提供する。
【解決手段】第１前面、および第１前面の反対側にある第１背面を備えている第１基板と、第１前面と対向する第２背面、および第２背面の反対側にある第２前面を備えている第２基板と、第１基板の第１前面と第２基板の第２背面との間に配置される液晶層と、第１基板の第１背面上に接着層を介して接着固定された導光板と、第２基板の第２前面上に接着層を介して接着固定された導光板４０と、導光板４０の第１側面と対向する位置に配置された光源部と、導光板４０と接着層との間の一部の領域に介在し、導光板４０よりも低い屈折率を有する低屈折率層１と、を有し、低屈折率層１の厚さは、８００ｎｍより大きい、表示装置を用いる。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１前面、および前記第１前面の反対側にある第１背面を備えている第１基板と、
前記第１前面と対向する第２背面、および前記第２背面の反対側にある第２前面を備えている第２基板と、
前記第１基板の前記第１前面と前記第２基板の前記第２背面との間に配置される液晶層と、
前記第１基板の前記第１背面上に第１接着層を介して接着固定された第１導光板と、
前記第２基板の前記第２前面上に第２接着層を介して接着固定された第２導光板と、
前記第２導光板の第１側面と対向する位置に配置された光源部と、
前記第２導光板と前記第２接着層との間の一部の領域に介在し、第１導光板よりも低い屈折率を有する低屈折率層と、
を有し、
前記低屈折率層の厚さは、８００ｎｍより大きい、表示装置。

【請求項2】

請求項１記載の表示装置において、
前記低屈折率層の前記厚さは、１μｍ以上である、表示装置。

【請求項3】

請求項１記載の表示装置において、
前記低屈折率層の前記厚さは、５μｍ以下である、表示装置。

【請求項4】

請求項１記載の表示装置において、
前記低屈折率層は、前記第２導光板の背面に沿う第１方向に延在し、前記第２導光板の背面に沿う方向であって、前記第１方向と交わる第２方向において並ぶ複数のパターンを有し、
前記複数のパターンが前記第２方向において並ぶ周期的な距離は、１００μｍ以上である、表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液晶層を用いた表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶層を用いた表示装置として、液晶層を挟む基板の光透過率を向上させることにより、観察者が、表示画像と背景とを重ね合わせて認識することが可能な透明表示装置がある。特許文献１（特開２０２０－１６７２４号公報）には、透明表示装置における光の減衰を防ぐため、側面が発光素子に対向する透明基板よりも屈折率が低い透明層を設けることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１６７２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本願発明者らは、観察者が、表示画像と背景とを重ね合わせて認識することが可能な透明表示装置の開発を行っている。透明表示装置の場合、前面および背面のそれぞれが可視光を透過させる特性を備えている必要がある。このため、画像を表示するための光源部は、導光板の側面に配置される。本願発明者らの検討によれば、導光板の側面に対向するように光源部を配置した場合、以下の課題があることが判った。すなわち、透明表示装置における光の減衰を防ぐために、側面が発光素子に対向する導光板よりも屈折率が低い低屈折率層を設けた場合、低屈折率層の厚さが薄いと、低屈折率層の表面における反射率が低くなるため、低屈折率層を設けたことによる効果が十分に得られないという問題が生じる。

【0005】

本発明の目的は、表示装置の性能を向上させる技術を提供することにある。

【0006】

その他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

【0008】

一実施の形態である表示装置は、第１前面、および前記第１前面の反対側にある第１背面を備えている第１基板と、前記第１前面と対向する第２背面、および前記第２背面の反対側にある第２前面を備えている第２基板と、前記第１基板の前記第１前面と前記第２基板の前記第２背面との間に配置される液晶層と、前記第１基板の前記第１背面上に第１接着層を介して接着固定された第１導光板と、前記第２基板の前記第２前面上に第２接着層を介して接着固定された第２導光板と、前記第２導光板の第１側面と対向する位置に配置された光源部と、前記第２導光板と前記第２接着層との間の一部の領域に介在し、第１導光板よりも低い屈折率を有する低屈折率層と、を有するものであり、前記低屈折率層の厚さは、８００ｎｍより大きい。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態に係る透明表示装置の一例を示す斜視図である。

【図2】図１のＡ－Ａ線における断面図である。

【図3】低屈折率層のパターンを示す平面レイアウトである。

【図4】光の全反射の態様を説明する模式図である。

【図5】比較例における反射の態様を説明する模式図である。

【図6】実施の形態に係る透明表示装置における全反射の態様を説明する模式図である。

【図7】低屈折率層の厚さと、光の波長と反射率との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、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、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様の要素には、同一または関連する符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

【0011】

以下の実施の形態では、ガラス板と組み合わせて利用される表示パネルの例として、液晶分子による可視光の散乱を利用して画像を表示させる液晶表示装置を取り上げて説明する。

【0012】

また、液晶表示装置は、液晶層に含まれる分子の配向を変化させることにより、表示画像を形成する装置であるが、光源を必要とする。以下で説明する実施の形態では、光源が、表示パネルとは別に設けられる。このため、以下では、表示パネルと、表示パネルに可視光を供給する光源モジュールとを区別して説明する。

【0013】

（実施の形態）
＜透明表示パネルの構造＞
まず、所謂、透明表示パネルの特徴について説明する。図１は、本実施の形態の表示装置である透明表示パネル（透明表示装置）の一例を示す斜視図である。図１を含む以下の図面において、表示パネルＰ１の厚さ方向に沿った方向をＺ方向、Ｚ方向に直交するＸ－Ｙ平面において、表示パネルＰ１の一辺の延在方向をＸ方向、Ｘ方向に交差する方向をＹ方向として説明する。図２は、図１のＡ－Ａ線における断面図である。

【0014】

図１に示すように、本実施の形態の表示パネルＰ１は、基板（アレイ基板）１０、基板（対向基板）２０、導光板（第１導光板または第１カバーガラスともいう）３０、導光板（第２導光板または第２カバーガラスともいう）４０、光源部５０、および駆動回路７０を有している。

【0015】

表示装置として構成する場合、図１に示す表示パネルＰ１が備える各部分の他、例えば制御回路、あるいは表示パネルＰ１に接続されるフレキシブル基板、あるいは筐体などが含まれる場合がある。図１では、表示パネルＰ１以外の部分は図示を省略している。

【0016】

表示パネルＰ１は、外部から供給される入力信号に応じて画像が形成される表示領域ＤＡを有する。また、表示パネルＰ１は、平面視において表示領域ＤＡの周囲を囲む周辺領域ＰＦＡ（図３参照）を有している。なお、図１に示す表示パネルＰ１の表示領域ＤＡは四角形であるが、表示領域が多角形や円形など、四角形以外の形状であってもよい。表示領域ＤＡは、表示面を視た平面視において、表示パネルＰ１が画像を表示する有効領域である。基板１０、基板２０、導光板３０および導光板４０のそれぞれは、平面視において表示領域ＤＡと重なる位置にある。図１に示す例では、駆動回路７０は基板１０上に搭載されており、光源部５０は導光板４０の側面４０ｓ１に面して設けられている。ただし、導光板４０の側面４０ｓ１から導光板４０内に光源部５０から光を射出できるようにすれば、光源部５０の搭載箇所はこれに限られない。例えば、光源部５０は基板１０上に搭載されていてもよい。光源部５０は、例えば複数の発光ダイオード素子を備えている。

【0017】

まず、図２に示す表示パネルＰ１において、光源部５０から出射された光の光路について説明する。図２に示すように、表示パネルＰ１は、液晶層ＬＱＬを介して対向するように貼り合せられた基板１０および基板２０を有している。基板１０と基板２０とは、表示パネルＰ１の厚さ方向であるＺ方向に配列される。言い換えれば、基板１０と基板２０とは、表示パネルＰ１の厚さ方向（Ｚ方向）において互いに対向する。基板１０は、液晶層ＬＱＬ（および基板２０）と対向する前面（主面、面）を有する。また基板２０は、基板１０の前面（および液晶層ＬＱＬ）と対向する背面（主面、面）を有する。

【0018】

基板１０は、スイッチング素子（能動素子）としての複数のトランジスタ（トランジスタ素子）がアレイ状に配置されたアレイ基板である。このトランジスタは、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor、薄膜トランジスタ）である。また、基板２０は、アレイ基板である基板１０に対して表示面側に設けられた基板である。基板２０は、アレイ基板に対向配置された基板という意味で、対向基板と言い換えることができる。

【0019】

液晶ＬＱを含む液晶層ＬＱＬは、基板１０の前面と基板２０の背面との間にある。液晶層ＬＱＬは、光学変調素子である。表示パネルＰ１は、上記したスイッチング素子を介して液晶層ＬＱＬの周辺に形成される電界の状態を制御することにより、そこを通過する光を変調する機能を備えている。基板１０および基板２０にある表示領域ＤＡは、平面視において液晶層ＬＱＬと重畳する。

【0020】

また、基板１０と基板２０とは、シール部（シール材）ＳＬＭを介して接着される。図２に示すように、シール部ＳＬＭは、平面視において表示領域ＤＡの周囲を囲むように配置される。つまり、シール部ＳＬＭの内側には液晶層ＬＱＬがある。シール部ＳＬＭは、基板１０と基板２０との間に液晶を封入するシールとしての役割を果たす。また、シール部ＳＬＭは、基板１０と基板２０とを接着する、接着材としての役割を果たす。

【0021】

基板１０の背面上には、接着層３１を介して導光板３０が接着固定されている。また、基板２０の前面上には、接着層４１、保護膜４２を順に介して導光板４０が接着固定されている。導光板３０は、基板１０の背面と対向する前面および前面の反対側の背面を備えている。導光板３０は、接着層３１を介して基板１０に接着固定されている。少なくとも表示領域ＤＡでは、導光板３０と基板１０との間の隙間は、接着層３１により埋められている。図２に示す例では、導光板３０の前面の全体に接着層３１が接着している。保護膜４２は、基板２０の前面と対向する背面および背面の反対側の前面を備えている。

【0022】

導光板４０は、基板２０の前面と対向する背面および背面の反対側の前面を備えている。また、導光板４０は、光源部５０と対向する側面４０ｓ１、および側面４０ｓ１の反対側に位置する側面４０ｓ２を備えている。側面４０ｓ１および側面４０ｓ２のそれぞれは、導光板４０の背面と前面との間において、導光板４０の背面と前面とを繋ぐ面である。側面４０ｓ１および側面４０ｓ２のそれぞれは、導光板４０の背面および前面のそれぞれに対し垂直な方向（Ｚ方向）に沿う面である。導光板４０は、接着層４１を介して基板２０に接着固定されている。少なくとも表示領域ＤＡの一部では、導光板４０と基板２０との間の隙間は、接着層４１および保護膜４２により埋められている。すなわち、導光板４０は、保護膜４２および接着層４１を介して基板２０に貼り付けられている。

【0023】

導光板４０の背面と保護膜４２の前面との間の一部の領域には、低屈折率層（透明層）１が介在している。保護膜４２は、低屈折率層１の背面を覆っており、接着層４１を介して基板２０に貼り付けられている。低屈折率層１は、基板２０の前面と対向する背面および背面の反対側の前面１ｆを備えている。図３を用いて後に説明するように、低屈折率層１は、表示領域ＤＡにおいて接着層４１の前面の全体を覆ってはおらず、表示領域ＤＡの所定の範囲において接着層４１の前面を覆っている。図２に示す断面では、表示領域ＤＡ内の当該所定の範囲において、導光板４０の背面に低屈折率層１が接し、表示領域ＤＡ内の当該所定の範囲と異なる範囲において、導光板４０の背面に保護膜４２が接着している。低屈折率層１は、基板１０、基板２０、導光板３０、導光板４０、接着層３１および接着層４１のいずれよりも屈折率が低い。

【0024】

接着層３１および接着層４１のそれぞれは、可視光を透過させることのできる透明な樹脂材料からなる。可視光透過性の接着層３１および接着層４１の例として、シート状に形成されたＯＣＡ（Optical Clear Adhesive）と呼ばれる透明接着シート、または、液体状の透明接着剤を硬化させて用いるＯＣＲ（Optical Clear Resin）などを例示できる。保護膜４２も、可視光を透過させることのできる透明な材料からなる。保護膜４２の厚さは、例えば１μｍ程度である。また、本実施の形態の主な特徴の１つとして、Ｚ方向における低屈折率層１の厚さは８００ｎｍよりも大きい。具体的には、低屈折率層１の厚さは例えば１μｍである。

【0025】

図２に示す表示パネルＰ１の場合、前面および背面の可視光透過性を確保するために、表示領域ＤＡと重ならない位置に光源部５０が配置された構造を備える。また、表示パネルＰ１は、導光板３０、導光板４０、基板１０および基板２０と、周囲の空気層との屈折率差を利用して光源光Ｌ１を反射させることにより、光源部５０と対向する側面４０ｓ１の反対側の側面４０ｓ２側へ光を届ける機構を備えている。側面４０ｓ２を含む表示パネルＰ１の側面、つまり、基板１０、基板２０、導光板３０、導光板４０、接着層３１、接着層４１、およびシール部ＳＬＭを含む積層体の側面には、鏡面が当該側面に対向するようにミラー４３が貼り付けられている。

【0026】

上記のように、導光板の側面から光源光を入射させて表示領域全体を照らす表示パネルの場合、表示領域において、光源部から遠い領域の輝度が光源部に近い領域の輝度よりも低いという現象が確認される。ここでは、この現象を輝度傾斜現象と呼ぶ。このような輝度傾斜現象を抑えるため、本実施の形態の表示パネルＰ１では、光源部５０の近傍に低屈折率層１を設けている。低屈折率層１の屈折率は、接着層４１の屈折率より小さいため、導光板４０内を通る光源光Ｌ１が、低屈折率層１の前面において全反射する臨界角は、接着層４１の前面において全反射する臨界角よりも小さい。よって、低屈折率層１が形成された光源部５０の近傍では、液晶層ＬＱＬおよび導光板３０に達する光源光Ｌ１を低減できる。つまり、光源光Ｌ１により表示パネルＰ１を照らす領域を、光源部５０から遠い位置に先送りする効果を得られる。これにより、輝度傾斜現象を抑えられる。

【0027】

次に、図３に示す平面レイアウトを用いて、低屈折率層１のパターンを説明する。図３では、低屈折率層１の他に光源部５０を示している。図３では、パターン形状を分かり易くするため、低屈折率層１にハッチングを付している。

【0028】

図３に示すように、平面視において、表示パネルＰ１は、環状の周辺領域ＰＦＡと、周辺領域ＰＦＡに囲まれた表示領域ＤＡとを有している。図３では、周辺領域ＰＦＡと表示領域ＤＡとの境界を破線で示している。低屈折率層１は、平面視において周辺領域ＰＦＡ内に形成された矩形の環状パターンである枠部３と、表示領域ＤＡ内でＹ方向に延在する複数の帯部２とを有している。帯部２は、Ｙ方向に延在するパターンである。すなわち、帯部２は、図２に示す導光板４０の側面のうちの、光源部５０と対向する側面４０ｓ１側から、反対側の側面４０ｓ２側へ向かって延在している。帯部２は、長手方向の両端部において枠部３と一体となっている。複数の帯部２は、互いに離間してＸ方向に並んでいる。Ｘ方向およびＹ方向は、導光板４０の背面に沿う方向である。

【0029】

複数の帯部２のそれぞれの短手方向における幅は、平面視において、光源部５０側の方が光源部５０の反対側よりも大きい。つまり、帯部２の幅は、光源部５０から遠ざかる程小さくなる。複数の帯部２のそれぞれは同じ平面形状を有しており、Ｘ方向において等間隔で配置されている。Ｘ方向において複数の帯部２が並ぶ周期的な距離Ｘ１は、１００～２００μｍ以上である。各帯部２が、光源部５０の近傍において大きい幅を有していることで、光源部５０から導光板４０内に入射した光源光Ｌ１は、光源部５０から遠い領域に比べ、光源部５０に近い領域で全反射し易くなる。よって、光源部５０の近傍では、液晶層ＬＱＬおよび導光板３０に達する光源光Ｌ１を低減できるため、輝度傾斜現象を抑えられる。

【0030】

複数の帯部２が並ぶ周期的な距離Ｘ１は、例えば、Ｘ方向における、所定の帯部２の中心から、当該帯部２と隣り合う他の帯部の中心までの距離である。

【0031】

ここで、接着層３１および接着層４１のそれぞれの屈折率は、１．４７４である。基板１０および基板２０のそれぞれの屈折率は、１．５１である。導光板３０の屈折率は、１．４７０～１．５１である。導光板４０の屈折率は、１．４７０である。保護膜４２の屈折率は、１．５００である。低屈折率層１の屈折率は、１．４１０である。

【0032】

すなわち、図２に二点鎖線で模式的に示すように、光源部５０から出射された光源光Ｌ１は、導光板３０の背面および導光板４０の前面で反射しながら、側面４０ｓ１から遠ざかる方向に伝搬する。このとき、導光板４０側または導光板３０側から低屈折率層１の表面に入射した光源光Ｌ１のうち、入射角が臨界角より大きい光は全反射する。その後、ミラー４３により反射した光源光Ｌ１は、反対側（側面４０ｓ１を含む表示パネルＰ１の側面側）へ、導光板３０の背面および導光板４０の前面で反射しながら伝搬する。

【0033】

液晶ＬＱは高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Polymer Dispersed Liquid Crystal）であり、液晶性ポリマーと液晶分子を含んでいる。液晶性ポリマーの配向方向は、電界の有無にかかわらずほとんど変化しない。一方、液晶分子の配向方向は、液晶ＬＱにしきい値以上の高い電圧が印加された状態では、電界に応じて変化する。液晶ＬＱに電圧が印加されていない状態では、液晶性ポリマー及び液晶分子のそれぞれの光軸は互いに平行であり、液晶層ＬＱＬに入射した光源光Ｌ１は、液晶層ＬＱＬ内でほとんど散乱されることなく透過する（透明状態）。液晶ＬＱに電圧が印加された状態では、液晶性ポリマー及び液晶分子のそれぞれの光軸は互いに交差し、液晶ＬＱに入射した光源光Ｌ１は、液晶層ＬＱＬ内で散乱される（散乱状態）。

【0034】

表示パネルＰ１は、光源光Ｌ１の伝搬経路における液晶ＬＱの配向を制御することにより、透明状態と散乱状態とを制御する。散乱状態において光源光Ｌ１は液晶ＬＱにより放出光Ｌ２として導光板４０の前面側および導光板３０の背面側から表示パネルＰ１の外部に出射される。放出光Ｌ２および背景光Ｌ３は、例えば導光板４０の前面側にいる観察者に視認される。観察者は、放出光Ｌ２と、背景光Ｌ３とを組み合わせて認識することができる。このように透明表示パネルを用いた観察者は、表示画像と背景とを重ね合わせて認識することが可能である。

【0035】

＜本実施の形態の効果＞
以下に、図４、図５および図６を用いて、全反射の態様について説明する。図４は、光の全反射の態様を説明する模式図である。図５は、比較例における反射の態様を説明する模式図である。図６は、本実施の形態における全反射の態様を説明する模式図である。図４、図５および図６では、光の経路を矢印で示している。また、図４、図５および図６は断面図であるが、光の進路を分かり易くするため、ハッチングを省略している。

【0036】

図４には、例として導光板４０のみを示している。図４には、導光板４０内を進む光が導光板４０の背面で全反射する際の光の進み方を示している。ここで、光の入射角θ１の大きさは、導光板４０の背面で全反射が起こる臨界角の大きさ以上である。全反射が起こるとき、光は導光板４０の外へ一切出ないのではなく、その一部は一時的に導光板４０の外部へ染み出し、その後、導光板４０の背面を通過して導光板４０内へ戻る。このように、全反射が起こるべき入射角で光が入射した際に、光の一部は屈折率の低い物質側へ染み出す。このように染み出す光は、エバネッセント光と呼ばれる。

【0037】

次に、図５に、比較例として、導光板４０に比較的薄い厚さを有する低屈折率層１ａが接している場合について説明する。ここで、導光板４０側から低屈折率層１ａの前面１ｆへ入射する光の入射角θ２の大きさは、導光板４０側から低屈折率層１ａの前面１ｆへ光が入射する場合において全反射が起こる臨界角の大きさ以上である。

【0038】

このとき、導光板４０側から導光板４０と低屈折率層１ａとの界面に達した光の一部は、導光板４０の背面近傍の低屈折率層１ａ内へ染み出してから導光板４０内へ戻ろうとする。しかし、低屈折率層１ａの厚さが８００ｎｍ以下だと、導光板４０の背面近傍に出た光の一部が低屈折率層１ａの背面から保護膜４２側へ出て、そのまま保護膜４２内を、導光板４０側とは異なる方向へ直進していく。導光板４０の背面近傍へ染み出した光の一部が導光板４０内へ戻ったとしても、他の一部の光が保護膜４２側へ進むため、導光板４０を設けたことにより期待される全反射が起こらない。つまり、低屈折率層１ａによる反射率が低下するため、輝度傾斜現象を十分に抑えられない。

【0039】

上記比較例では、低屈折率層１ａの厚さが小さいことが、反射率の低下の原因となっている。低屈折率層１ａの厚さが８００ｎｍ以下である場合、低屈折率層１ａによる反射率の低下が問題となる。

【0040】

そこで、本実施の形態では、図６に示すように、光の染み出しを抑えるため、低屈折率層１の厚さを十分に大きく設定している。具体的には、低屈折率層１の厚さは８００ｎｍより大きい。これにより、導光板４０側から導光板４０と低屈折率層１との界面に入射角θ２で達した光の一部は、導光板４０の背面近傍の低屈折率層１内に染み出してから導光板４０内へ戻る。このとき、低屈折率層１内に染み出した光が保護膜４２側に飛び出さないよう、低屈折率層１が十分な厚さを有していることで、全反射が起こる際の保護膜４２側への光の漏れを抑えられる。よって、本実施の形態では、低屈折率層１を設けることによる所望の輝度傾斜現象抑制効果が得られるため、表示装置の性能を向上できる。

【0041】

図７に、本願発明者らが行ったシミュレーションの結果として、光が反射する際の光の波長（横軸）と光の反射率と（縦軸）との関係をグラフで示す。図７では、全反射が起こる臨界角以上の角度（ここでは７５度）で光が導光板から低屈折率層へ入射した際の反射率を示している。図７では、低屈折率層の厚さが３００ｎｍである比較例の表示パネルにおいて計算したグラフを破線で示している。また、図３では、低屈折率層の厚さが９００ｎｍである表示パネルにおいて計算したグラフを実線で示している。つまり、実線で示すグラフは、本実施の形態のように低屈折率層の厚さを８００ｎｍより大きく設定した場合における計算結果を示すものである。

【0042】

図７に示すように、破線で示す比較例グラフでは、光の反射率が比較的小さいのに対し、実線で示すグラフでは、比較例よりも高い反射率を示している。実線で示すグラフでは、長波長側であっても、８０％以上の反射率が得られており、良好な反射特性が得られていることが分かる。反射率を高める観点から、低屈折率層の厚さは、１μｍ以上であることがより好ましい。低屈折率層の厚さは、８００ｎｍより大きければ、光学的な観点からはどのような厚さでも本実施の形態の効果を得られるが、低屈折率層の成膜方法による制限があるため、低屈折率層の厚さの上限は５μｍとなることが考えられる。

【0043】

ここで、低屈折率層の厚さが比較的大きい場合、低屈折率層による光の回折が問題となることが考えられる。これは、低屈折率層の帯部２（図３参照）が並ぶ周期的な距離Ｘ１が比較的小さい場合に、外光と回折光とが離れることで、回折像が観察者から視認され、表示パネルにおける表示品質が低下する問題である。しかし、図３を用いて説明した、Ｘ方向において複数の帯部２が並ぶ周期的な距離Ｘ１が１００μｍ以上であれば、本実施の形態のように低屈折率層１が８００ｎｍより大きい厚さを有する場合であっても、外光と回折光とがほぼ重なるため、回折像は視認されず問題とならない。回折像を目立たなくする観点から、距離Ｘ１は２００μｍ以上であることが、より望ましい。

【0044】

以上、実施の形態および代表的な変形例について説明したが、上記した技術は、例示した変形例以外の種々の変形例に適用可能である。例えば、上記した変形例同士を組み合わせてもよい。

【0045】

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0046】

本発明は、表示装置や表示装置が組み込まれた電子機器に利用可能である。

【符号の説明】

【0047】

１ 低屈折率層
２ 帯部
３ 枠部
１０、２０ 基板
３０、４０ 導光板
３１、４１ 接着層
４０ｓ１、４０ｓ２ 側面
４２ 保護膜
４３ ミラー
５０ 光源部
７０ 駆動回路
ＤＡ 表示領域
Ｌ１ 光源光
Ｌ２ 放出光
Ｌ３ 背景光
ＬＱ 液晶
ＬＱＬ 液晶層
Ｐ１ 表示パネル
ＳＬＭ シール部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】