CN102232201A - 液晶显示装置 - Google Patents

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金光昭佳
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Abstract

本发明提供能实现无论从正面方向还是斜方向观察时都不带有红色、自然且高品质的色彩显示的液晶显示装置。本发明的液晶显示装置(1)具备光扩散性光学部件(3)、配置于该光扩散性光学部件(3)的背面侧的光源(2)以及配置于所述光扩散性光学部件(3)的前面侧的VA型液晶面板(30)，所述光扩散性光学部件(3)通过在透明材料中分散光扩散粒子而成，当将所述透明材料的折射率和所述光扩散粒子的折射率之差的绝对值设为“Δn”，将所述光扩散粒子的累积50％粒径设为“D50”(μm)时，0.01≤Δn×D50≤0.25的关系式成立，所述光扩散性光学部件(3)和所述光源(2)之间配置有聚光性光学部件(4)。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及无论从正面方向还是斜方向观察时都能实现不带有红色的自然的色彩显示的VA型液晶显示装置。
背景技术
作为液晶显示装置，公知有使用了使封入一对透明电极间的液晶分子在不施加电压的状态时沿大致垂直方向取向，而在施加电压的状态时沿大致水平方向取向的垂直取向(Vertical Alignment)液晶单元构成的装置(参照专利文献1)。使用了该垂直取向液晶单元(VA型液晶单元)的液晶显示装置具有对比度高、响应速度快这些优点。
上述以往的VA型液晶显示装置虽然从正面方向观察时呈现自然的色彩显示，但是存在从斜方向观察时呈现带有红色的色彩显示的问题。即，存在从斜方向观察的图像显示带有红色，不能得到高品质显示的问题。
因此，作为可以解决这样的问题的显示装置，本申请人曾提出如下构成的液晶显示装置：具备光扩散板、配置于该光扩散板的背面侧的光源、配置于上述光扩散板的前面侧的液晶面板，其中，上述液晶面板具有将液晶封入在互相分开地配置的一对透明电极之间而成的液晶单元，上述液晶分子在上述一对透明电极间在不施加电压的状态时，沿着相对于该透明电极大致垂直方向进行取向，上述光扩散板通过在透明材料中分散有光扩散粒子而成，将上述透明材料的折射率和上述光扩散粒子的折射率之差的绝对值设为“Δn”，当将上述光扩散粒子的累积50％粒径设为“D50”(μm)时，0.01≤Δn×D50≤0.25的关系式或0.61≤Δn×D50≤0.75的关系式成立(参照专利文献2)。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-365636号公报
专利文献2：日本特开2008-116725号公报
发明内容
发明欲解决的问题
根据上述专利文献2中所述的液晶显示装置，可以实现无论从正面方向还是斜方向观察时都能够充分地抑制红色，实现自然、高品质的色彩显示。
如果能进一步提高这种从斜方向观察时的红色抑制效果，则可以实现更高品质的色彩显示，因此，期望能进一步提高从斜方向观察时的红色抑制效果。
另外，一般在作为光源使用了发光二极管的构成中，与使用了其他种类的光源时比较，存在从斜方向观察时的红色更显著的趋势，因此，在作为光源使用发光二极管的情况下也要求充分地抑制从斜方向观察时的红色。
本发明是鉴于该技术的背景而研发的，其目的在于，实现无论从正面方向还是斜方向观察时都不带有红色、自然且高品质的色彩显示的液晶显示装置。
为了实现上述目的，本发明提供以下的方法。
[1]一种液晶显示装置，其特征在于，其具备第1光扩散性光学部件、配置于该第1光扩散性光学部件的背面侧的光源以及配置于上述第1光扩散性光学部件的前面侧的液晶面板，
上述液晶面板具有将液晶封入于互相分开地配置的一对透明电极之间而成的液晶单元，上述液晶分子在上述一对透明电极间不施加电压的状态时为相对于该透明电极沿大致垂直方向进行取向的液晶分子，
上述第1光扩散性光学部件通过在透明材料中分散光扩散粒子而成，
当将上述透明材料的折射率和上述光扩散粒子的折射率之差的绝对值设为“Δn”，将上述光扩散粒子的累积50％粒径设为“D50”(μm)时，0.01≤Δn×D50≤0.25的关系式成立，
在上述第1光扩散性光学部件和上述光源之间配置有聚光性光学部件。
[2]如上述项1中所述的液晶显示装置，其特征在于，上述聚光性光学部件具备下述聚光性能，即，使半峰半宽度为60°以上的入射光入射该聚光性光学部件时，从该聚光性光学部件射出的射出光的射出角-亮度曲线中的半峰半宽度比上述入射光的半峰半宽度减小10°以上，所述入射光的半峰半宽度是指在显示入射光的各入射角度的各亮度的入射角-亮度曲线中的与亮度的极大值的1/2的大小相当的2点间的角度范围的一半的值。
[3]如上述项1中所述的液晶显示装置，其特征在于，上述聚光性光学部件由棱镜片构成，上述棱镜片具备下述聚光性能，即，使半峰半宽度为60°以上的入射光入射于该棱镜片时，从该棱镜片射出的射出光的射出角-亮度曲线中的半峰半宽度比上述入射光的半峰半宽度减小10°以上，所述入射光的半峰半宽度是指在显示入射光的各入射角度的各亮度的入射角-亮度曲线中的与亮度的极大值的1/2的大小相当的2点间的角度范围的一半的值。
[4]如上述项1中所述的液晶显示装置，其特征在于，上述聚光性光学部件由光扩散片构成，上述光扩散片具备下述聚光性能，即，使半峰半宽度为60°以上的入射光入射于该光扩散片时，从该光扩散片射出的射出光的射出角-亮度曲线中的半峰半宽度比上述入射光的半峰半宽度减小10°以上，所述入射光的半峰半宽度是指在显示入射光的各入射角度的各亮度的入射角-亮度曲线中的与亮度的极大值的1/2的大小相当的2点间的角度范围的一半的值。
[5]如上述项1中所述的液晶显示装置，其特征在于，上述聚光性光学部件由表面赋形光扩散性光学部件构成，上述表面赋形光扩散性光学部件具备下述聚光性能，即，使半峰半宽度为60°以上的入射光入射于该表面赋形光扩散性光学部件时，从该表面赋形光扩散性光学部件射出的射出光的射出角-亮度曲线中的半峰半宽度比上述入射光的半峰半宽度减小10°以上，这里需要说明的是，所述入射光的半峰半宽度是指在显示入射光的各入射角度的各亮度的入射角-亮度曲线中的与亮度的极大值的1/2的大小相当的2点间的角度范围的一半的值。
[6]如上述项1～5中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，在上述聚光性光学部件和上述光源之间配置有第2光扩散性光学部件。
[7]如上述项1～6中的任一项所述的液晶显示装置，上述光源为发光二极管。
发明的效果
在[1]的发明中，通过第1光扩散性光学部件中满足
0.01≤Δn×D50≤0.25的关系式，沿斜方向透射第1光扩散性光学部件的扩散光为带有蓝色的光，因此随后通过光沿斜方向透射VA型的液晶面板，与带有红色的现象发生色调(蓝、红)互相抵消(补偿)，其结果是可以实现无论从正面方向还是斜方向观察时都不带有红色、自然且高品质的色彩显示。而且，由于在第1光扩散性光学部件和光源之间配置有聚光性光学部件，因此可以进一步提高从斜方向观察时的红色抑制效果。
在[2]～[5]的发明中，由于聚光性光学部件具备使在入射角-亮度曲线中半峰半宽度为60°以上的入射光入射于该聚光性光学部件时，从该聚光性光学部件射出的射出光的射出角-亮度曲线中的半峰半宽度比上述入射光的半峰半宽度减小10°以上的聚光性能，因此可以进一步提高从斜方向观察时的红色抑制效果。
另外，在[4][5]的发明中，聚光性光学部件同时具备聚光功能和光扩散性能，因此可以进一步提高从斜方向观察时的红色抑制效果，而且可以使光更加扩散。
在[6]的发明中，聚光性光学部件和光源之间还配置有第2光扩散性光学部件，因此充分地遮蔽光源的灯光不均，在液晶面板的面内可以得到亮度更均匀的图像。
在[7]的发明中，虽然作为光源使用了发光二极管，但是可以实现无论从正面方向还是斜方向观察时都不带有红色的、自然且高品质的色彩显示。
附图说明
图1是显示本发明的液晶显示装置的一实施方式的示意性的侧视图。
图2是显示本发明的液晶显示装置的其他实施方式的示意性的侧视图。
图3是示出本发明中使用的聚光性光学部件的入射角-亮度曲线和射出角-亮度曲线的一例的图。在该图3中，“M”表示入射光的半峰半宽度，“N”表示射出光的半峰半宽度。虽然这些入射角-亮度曲线和射出角-亮度曲线均是仅显示左右单侧的曲线，每个曲线都是以角度0°的法线为中心左右大致呈线性对称。
具体实施方式
本发明的液晶显示装置(1)的一实施方式如图1所示。该液晶显示装置(1)具备面光源装置(9)、配置于该面光源装置(9)的前面侧的液晶面板(30)。
上述液晶面板(30)具备：将液晶(11)封入互相分开地平行状配置的上下一对透明电极(12)(13)之间而成的液晶单元(20)、和配置于该液晶单元(20)的上下两侧的偏振板(14)(15)而成。通过这些构成部件(11)(12)(13)(14)(15)来构成图像显示部。此外，在上述透明电极(12)(13)的内面(液晶侧的面)分别层叠有取向膜(未图示)。
上述液晶(11)的分子为如下所述的液晶分子：在上述一对透明电极(12)(13)间在未施加电压的状态时相对于该透明电极(12)(13)沿大致垂直方向(含垂直方向)取向，另一方面，在上述一对透明电极(12)(13)间施加电压的状态时，相对于该透明电极(12)(13)呈大致平行状(包含平行状)取向(沿大致水平方向取向)。即，作为上述液晶单元(20)，可以使用垂直取向(Vertical Alignment)液晶单元。
上述面光源装置(9)在上述下侧的偏振板(15)的下面侧(背面侧)配置。该面光源装置(9)具备：平面视为矩形状且上面侧(前面侧)开放的薄箱型形状的灯箱(5)、在该灯箱(5)内互相分开地配置的多个光源(2)、配置于上述多个光源(2)的上方侧(前面侧)的第1光扩散性光学部件(3)、和配置于该第1光扩散性光学部件(3)和上述光源(2)之间的聚光性光学部件(4)。上述第1光扩散性光学部件(3)和上述聚光性光学部件(4)以相对于上述灯箱(5)堵住其开放面的方式被载置固定。另外，在上述灯箱(5)的内面，设有光反射层(未图示)。
在上述实施方式中，采用了上述第1光扩散性光学部件(3)与上述聚光性光学部件(4)为以接触状态重叠配置的方式(参照图1)，但是并不特别地限定为该配置方式，例如也可采用上述第1光扩散性光学部件(3)和上述聚光性光学部件(4)之间隔着少量空气层地以两部件(3)(4)以彼此非接触状态且平行状配置的构成。
上述第1光扩散性光学部件(3)由在透明材料中分散有光扩散粒子而成的组合物的片材、膜等构成。
另外，上述第1光扩散性光学部件(3)具有使以下关系式成立的构成。即，将上述透明材料的折射率和上述光扩散粒子的折射率之差的绝对值设为“Δn”，将上述光扩散粒子的累积50％粒径设为“D50”(μm)时，0.01≤Δn×D50≤0.25的关系式成立。即，通过满足该关系式的透明材料和光扩散粒子来构成上述第1光扩散性光学部件(3)。
在上述构成的VA型液晶显示装置(1)中，在第1光扩散性光学部件(3)中，通过满足0.01≤Δn×D50≤0.25的关系式的构成，沿斜方向透射第1光扩散性光学部件(3)的扩散光为带有蓝色的光，因此随后通过光沿斜方向透射液晶面板(30)与带有红色的现象发生色调(蓝·红)互相抵消(补偿)，其结果，从斜方向观察液晶面板(30)时，可以实现不带有红色的、自然且高品质的色彩显示。而且，由于第1光扩散性光学部件(3)和光源(2)之间配置有聚光性光学部件(4)，因此从斜方向观察时的红色抑制效果可以进一步提高。另外，从正面方向透射上述构成的第1光扩散性光学部件(3)的扩散光为白色，因此，从正面方向观察液晶面板(30)时，可以实现自然且高品质的色彩显示。
此外，在第1光扩散性光学部件中Δn×D50＜0.01或0.25＜Δn×D50的关系式成立的情形下，从斜方向观察VA型液晶显示装置时，为带有红色的色彩显示。
接着，本发明的液晶显示装置(1)的其他实施方式如图2所示。该实施方式中，在图1的液晶显示装置中，采用在上述聚光性光学部件(4)和上述光源(2)之间还配置有第2光扩散性光学部件(6)的构成。其他构成与上述实施方式(图1)相同。
图2中，采用了上述聚光性光学部件(4)和上述第2光扩散性光学部件(6)以接触状态重叠的配置方式(参照图2)，但是并不特别限定于该配置方式，例如也可以采用上述聚光性光学部件(4)和上述第2光扩散性光学部件(6)之间隔着少量空气层而两部件(4)(6)以彼此非接触状态且平行状地配置的构成。
在该图2的液晶显示装置(1)中，除了可以起到上述效果(实现从斜方向观察时不带有红色的自然且高品质的色彩显示)之外，聚光性光学部件(4)和光源(2)之间还配置有第2光扩散性光学部件(6)，因此可充分地遮蔽光源的灯光不均，可以在液晶面板(30)的面内实现亮度更均匀的图像。
作为上述第1光扩散性光学部件(3)，只要是在透明材料中分散有光扩散粒子而成的组合物的片材、膜等，就可以没有特别限定的使用。上述第1光扩散性光学部件(3)的厚度没有特别限定，但是通常为0.05～15mm，优选0.05～3mm，更优选0.05～1mm。
作为构成上述第1光扩散性光学部件(3)的透明材料，无特别限定，但是例如可举出玻璃、透明树脂等。作为上述透明树脂，例如可举出聚碳酸酯树脂、ABS树脂(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物树脂)、甲基丙烯酸树脂、MS树脂(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物树脂)、聚苯乙烯树脂、AS树脂(丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂)、聚烯烃树脂(聚乙烯、聚丙烯、环状聚烯烃树脂等)等。
作为构成上述第1光扩散性光学部件(3)的光扩散粒子(光扩散剂)，只要是与构成该第1光扩散性光学部件(3)的透明材料的折射率不同的粒子，可以使透射光扩散的粒子，就可以没有特别限定地使用。例如，可举出玻璃珠、二氧化硅粒子、氢氧化铝粒子、碳酸钙粒子、硫酸钡粒子、氧化钛粒子、滑石等的无机粒子、苯乙烯系聚合物粒子、丙烯酸系聚合物粒子、硅氧烷系聚合物粒子等树脂粒子等。
上述光扩散粒子的添加量相对于上述透明材料100质量份优选设定为0.01～20质量份的范围，更优选设定为0.03～10质量份的范围，特别优选设为5质量份以下的范围。通过设为0.01质量份以上可以充分地确保光扩散功能，而且通过设为20质量份以下，由此可以防止沿斜方向透射第1光扩散性光学部件的扩散光的蓝色的程度变得不充分。
上述光扩散粒子的累积50％粒径(D50)通常为10μm以下，优选为0.3～8μm。
上述透明材料的折射率和上述光扩散粒子的折射率之差的绝对值Δn通常设定为0.01～0.20，但是优选的范围是0.02～0.18。
上述第1光扩散性光学部件(3)中，可以添加例如紫外线吸收剂、热稳定剂、抗氧化剂、耐候剂、光稳定剂、荧光增白剂、加工稳定剂等各种添加剂。另外，只要不阻碍本发明的效果的范围，可以添加满足上述特定的关系式的光扩散粒子以外的其他光扩散粒子。
另外，只要在不阻碍本发明的效果的范围内，就可以在上述第1光扩散性光学部件(3)的表面上形成涂布层。上述涂布层的厚度优选设定为上述第1光扩散性光学部件(3)的厚度的20％以下，特别优选为上述第1光扩散性光学部件(3)的厚度的10％以下。
作为上述第1光扩散性光学部件(3)的制造方法，可以使用作为树脂板的成形方法而公知的成形法，没有特别限定，例如可举出热挤压法、溶融挤出法、注射模塑成形法等。
作为上述聚光性光学部件(4)，只要是具备将来自光源(2)的入射光汇集到正面方向的聚光功能的部件，就可以没有特别限制地使用。例如，可举出具备将入射光汇集到正面方向的聚光功能的棱镜片(包括膜)，具备将入射光汇集到正面方向的聚光功能的光扩散片(包括膜)，具备将入射光汇集到正面方向的聚光功能的表面赋形光扩散性光学部件等。
其中，作为上述聚光性光学部件(4)，优选使用具备下述聚光性能的部件。即，优选使用具备如下聚光性能的(以下，有时称为“特定的聚光性能”)的聚光性光学部件(参照图3)：使半峰半宽度(M)为60°以上的入射光入射于该聚光性光学部件时，从该聚光性光学部件射出的射出光的射出角-亮度曲线(横轴：射出角，纵轴：亮度)中的半峰半宽度(N)比上述入射光的半峰半宽度减小10°以上，所述入射光的半峰半宽度为在显示入射光的各入射角度的各亮度的入射角-亮度曲线(横轴：入射角，纵轴：亮度)中的与亮度的极大值的1/2的大小相当的2点间的角度范围的一半的值。例如，可举出具有上述特定的聚光性能的棱镜片(包括膜)、具有上述特定的聚光性能的光扩散片(包括膜)、具有上述特定的聚光性能的表面赋形光扩散性光学部件等。
进而，作为上述聚光性光学部件(4)，特别优选具备如下聚光性能的部件：在使半峰半宽度(M)为60°以上的入射光入射于该聚光性光学部件时，从该聚光性光学部件射出的射出光的射出角-亮度曲线(横轴：射出角，纵轴：亮度)中的半峰半宽度(N)比上述入射光的半峰半宽度(M)减小15°以上，所述入射光的半峰半宽度为在显示入射光的各入射角度的各亮度的入射角-亮度曲线(横轴：入射角，纵轴：亮度)中的与亮度的极大值的1/2的大小相当的2点间的角度范围的一半的值。
此外，在上述入射角-亮度曲线中，入射角度“0°”为相对于聚光性光学部件(4)的表面(背面)垂直的方向。另外，在上述射出角-亮度曲线中，射出角度“0°”为相对于聚光性光学部件(4)的表面(前面)垂直的方向(参照图3)。
上述棱镜片(包括膜)(4)通常由透明树脂材料构成，没有特别限定，例如可例示细微的棱镜透镜、细微的凸透镜、双凸型透镜等细微的聚光性透镜遍及单面的整面设置的片材(包括膜)等。
作为上述棱镜片(包括膜)(4)，例如可以使用将聚碳酸酯树脂、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)树脂、甲基丙烯酸树脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等的聚烯烃树脂等的热塑性树脂作为基材的棱镜片。作为上述棱镜膜(4)的市售品，无特别限定，但是例如可举出住友3M公司制“BEF(Brightness Enhancement Film)”(商品名)(在厚度125μm的聚酯膜上形成有厚度30μm的丙烯酸系树脂层，在该丙烯酸系树脂层的表面，以间距间隔为50μm的方式形成有深度为25μm、沟底部的开口角度为90度的V沟的膜)，Sekisui Film公司制“ESTINA”(商品名)，GE塑料公司制“Illuminex ADF膜”(商品名)等。
作为上述光扩散片(包括膜)(4)，没有特别的限制，例如可举出在透明材料中分散光扩散粒子而成的光扩散片(包括膜)、在由透明材料构成的基材片的表面与粘结剂一起涂布光扩散粒子而成的光扩散片(包括膜)等。
作为构成上述光扩散片(包括膜)(4)的透明材料，没有特别的限制，例如可使用无机玻璃，透明树脂等。作为上述透明树脂，从成形容易的观点出发，优选透明的热塑性树脂。作为上述透明的热塑性树脂，没有特别的限制，例如可举出聚碳酸酯树脂、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)树脂、甲基丙烯酸树脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、环状聚烯烃树脂等聚烯烃树脂等。
作为构成上述光扩散片(包括膜)(4)的光扩散粒子，只要是相对上述透明材料为非相溶性，且与该透明材料显示不同的折射率，具有可以使透射该光扩散片(4)的透射光扩散的功能的粒子(包括粉末)就没有特别限制，例如可以为由无机材料构成的无机粒子，也可以为由有机材料构成的有机粒子。作为构成上述无机粒子的无机材料，没有特别的限制，例如可举出二氧化硅、碳酸钙、硫酸钡、氧化钛、氢氧化铝、无机玻璃、云母、滑石、白炭黑、氧化镁、氧化锌等。作为构成上述有机粒子的有机材料，没有特别的限制，例如可举出甲基丙烯酸系交联树脂、甲基丙烯酸系高分子量树脂、苯乙烯系交联树脂、苯乙烯系高分子量树脂、硅氧烷系聚合物等。可以作为上述光扩散剂使用的无机粒子、有机粒子的粒径通常为0.1～50μm。上述光扩散粒子的使用量根据目标的透射光扩散的程度而不同，相对于透明树脂100质量份通常为0.01～20质量份，优选为0.1～10质量份。
作为上述表面赋形光扩散性光学部件(4)，没有特别的限制，例如可举出树脂片(包括膜)的表面上突设形成有多个剖面形状为半圆形状的半圆凸部或剖面形状为大致椭圆形状的大致椭圆凸部的部件，在树脂片(包括膜)的表面上相互平行状地沿着-个方向设有多个剖面形状为三角形的三角凸条的部件(1维形式)，在树脂片(包括膜)的表面上沿着不同的二个方向(例如互相垂直的二个方向)设有剖面形状为三角形的三角凸条的部件(2维形式)等。
上述聚光性光学部件(4)的厚度通常为0.02～5mm，优选为0.02～2mm，进一步优选为0.05mm～1mm。
作为上述第2光扩散性光学部件(6)，没有特别的限制，例如，可举出在透明材料中分散有光扩散粒子而成的光扩散片(包括膜)等。
作为构成上述光扩散片(包括膜)(6)的透明材料，没有特别的限制，例如可使用无机玻璃、透明树脂等。作为上述透明树脂，从成形容易的观点出发，优选透明的热塑性树脂。作为上述透明的热塑性树脂，没有特别的限制，例如可举出聚碳酸酯树脂、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)树脂、甲基丙烯酸树脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、环状聚烯烃等聚烯烃树脂等。
作为构成上述光扩散片(包括膜)(6)的光扩散粒子，只要是相对于上述透明材料为非相溶性，且显示与该透明材料不同的折射率，具有使透射该光扩散片(6)的透射光扩散的功能的粒子(包括粉末)，就无特别限制，例如可以为由无机材料构成的无机粒子，也可以为由有机材料构成的有机粒子。作为构成上述无机粒子的无机材料，没有特别的限制，例如可举出二氧化硅、碳酸钙、硫酸钡、氧化钛、氢氧化铝、无机玻璃、云母、滑石、白炭黑、氧化镁、氧化锌等。作为构成上述有机粒子的有机材料，没有特别的限制，例如可举出甲基丙烯酸系交联树脂、甲基丙烯酸系高分子量树脂、苯乙烯系交联树脂、苯乙烯系高分子量树脂、硅氧烷系聚合物等。可以作为上述光扩散剂使用的无机粒子、有机粒子的粒径通常为0.1～50μm。上述光扩散粒子的使用量根据目标的透射光扩散的程度而不同，相对于透明树脂100质量份，通常为0.01～20质量份，优选0.1～10质量份。
作为上述透明电极(12)(13)，没有特别的限制，例如可举出ITO(氧化铟/锡)等。
另外，作为上述光源(2)，无特别限制，例如可举出荧光管、卤素灯、钨灯、发光二极管等。
另外，相邻的光源(2)(2)彼此的间隔(L)，从省电化的观点出发，优选设定为10mm以上，另外，上述聚光性光学部件(4)和上述光源(2)的距离(d)，从薄型化的观点出发，优选设定为50mm以下。另外，d∶L优选为1∶5～5∶1。其中，上述相邻的光源(2)(2)彼此的间隔(L)更优选设定为10～100mm。另外，上述聚光性光学部件(4)和上述光源(2)的距离(d)特别优选设定为10～50mm(参照图1)。
本发明的液晶显示装置(1)并不特别限定于上述实施方式的的装置，只要在技术方案之内，在不脱离其精神的范围内可以许容任何设计的变更。另外，这里使用的用语和表达方式，仅仅是用于说明，并不用于限定性解释，这里示出的且论述的特征事项的都不排除其等同情况。
实施例
以下，说明本发明的具体的实施例，本发明并不限于这些实施例。
<实施例1>
将聚苯乙烯树脂100质量份，硅酮树脂粒子(信越化学工业公司制的“XC99-A8808”)(光扩散粒子)0.1质量份用亨舍尔混合机进行混合，然后，用挤出机进行溶融混炼并挤出，由此，制作了由厚度2mm的片材构成的第1光扩散性光学部件(3)。上述聚苯乙烯树脂的折射率为1.59，上述硅酮树脂粒子的折射率为1.43，两者的折射率差的绝对值(Δn)为0.16。另外，上述硅酮树脂粒子的累积50％粒径(D50)为0.6(μm)。
接着，使用该第1光扩散性光学部件(3)制造前述的图1所示构成的VA型液晶显示装置(1)。此外，作为光源(2)使用荧光管，作为聚光性光学部件(4)，使用了棱镜三角形的顶角为90°、相邻的棱镜的间距间隔为48μm、厚度为230μm的棱镜膜A。该棱镜膜A具有前述的特定的聚光性能(即，将在显示入射光的各入射角度的各亮度的入射角-亮度曲线中的相当于亮度的极大值的1/2的大小的2点间的角度范围的一半的半峰半宽度为67°的入射光入射于该棱镜膜时，从该棱镜膜射出的射出光的射出角-亮度曲线中的半峰半宽度为48°)。
<实施例2>
使用与实施例1相同的第1光扩散性光学部件(3)，制作前述图2所示构成的VA型液晶显示装置(1)。此外，作为光源(2)使用荧光管，作为聚光性光学部件(4)，使用了棱镜三角形的顶角为90°，相邻的棱镜的间距间隔为48μm，厚度为230μm的棱镜膜A，作为第2光扩散性光学部件(6)使用了住友化学公司制“SUMIPEXE RM802S”(商品名)。
<实施例3>
将聚碳酸酯树脂100质量份、丙烯酸树脂粒子(光扩散粒子)0.5质量份用亨舍尔混合机进行混合，然后，用挤出机进行溶融混炼并挤出，由此，制作了由厚度0.5mm的片材构成的第1光扩散性光学部件(3)。上述聚碳酸酯树脂的折射率为1.59，上述丙烯酸树脂粒子的折射率为1.49，两者的折射率差的绝对值(Δn)为0.10。另外，上述丙烯酸树脂粒子的累积50％粒径(D50)为0.9(μm)。
接着，使用该第1光扩散性光学部件(3)制作了前述图2所示构成的VA型液晶显示装置(1)。此外，光源(2)、聚光性光学部件(4)和第2光扩散性光学部件(6)使用与实施例2相同的配件。
<实施例4>
将聚碳酸酯树脂100质量份、丙烯酸树脂粒子(光扩散粒子)1.0质量份用亨舍尔混合机进行混合，然后，用挤出机进行溶融混炼并挤出，由此，制作了由厚度0.5mm的片材构成的第1光扩散性光学部件(3)。上述聚碳酸酯树脂的折射率为1.59，上述丙烯酸树脂粒子的折射率为1.49，两者的折射率差的绝对值(Δn)为0.10。另外，上述丙烯酸树脂粒子的累积50％粒径(D50)0.9(μm)。
接着，使用该第1光扩散性光学部件(3)制作了前述图2所示构成的VA型液晶显示装置(1)。此外，光源(2)、聚光性光学部件(4)和第2光扩散性光学部件(6)使用了与实施例2相同的配件。
<实施例5>
将聚碳酸酯树脂100质量份、丙烯酸树脂粒子(光扩散粒子)1.4质量份用亨舍尔混合机进行混合，然后，用挤出机进行溶融混炼并挤出，由此，制作了由厚度0.5mm的片材构成的第1光扩散性光学部件(3)。上述聚碳酸酯树脂的折射率为1.59，上述丙烯酸树脂粒子的折射率为1.49，两者的折射率差的绝对值(Δn)为0.10。另外，上述丙烯酸树脂粒子的累积50％粒径(D50)为0.9(μm)。
接着，使用该第1光扩散性光学部件(3)制作了前述图2所示构成的VA型液晶显示装置(1)。此外，光源(2)、聚光性光学部件(4)和第2光扩散性光学部件(6)使用了与实施例2相同的配件。
<实施例6>
将聚碳酸酯树脂100质量份、丙烯酸树脂粒子(积水化成品工业公司制“Techpolymer MBX-2”(光扩散粒子)0.1质量份用亨舍尔混合机进行混合，然后，用挤出机进行溶融混炼并挤出，由此，制作了由厚度0.5mm的片材构成的第1光扩散性光学部件(3)。上述聚碳酸酯树脂的折射率为1.59，上述丙烯酸树脂粒子的折射率为1.49，两者的折射率差的绝对值(Δn)为0.10。另外，上述丙烯酸树脂粒子的累积50％粒径(D50)为2.4(μm)。
接着，使用该第1光扩散性光学部件(3)制作了前述图2所示构成的VA型液晶显示装置(1)。此外，光源(2)、聚光性光学部件(4)和第2光扩散性光学部件(6)使用了与实施例2相同的配件。
<实施例7>
将聚碳酸酯树脂100质量份，MS树脂粒子(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物粒子)(光扩散粒子)1.0质量份用亨舍尔混合机进行混合，然后，用挤出机进行溶融混炼并挤出，由此，制作了由厚度0.5mm的片材构成的第1光扩散性光学部件(3)。上述聚碳酸酯树脂的折射率为1.59，上述MS树脂粒子的折射率为1.54，两者的折射率差的绝对值(Δn)为0.05。另外，上述MS树脂粒子的累积50％粒径(D50)为1.6(μm)。
接着，使用该第1光扩散性光学部件(3)制作了前述图2所示构成的VA型液晶显示装置(1)。此外，光源(2)、聚光性光学部件(4)和第2光扩散性光学部件(6)使用了与实施例2相同的配件。
<实施例8>
将聚碳酸酯树脂100质量份、MS树脂粒子(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物粒子)(光扩散粒子)2.4质量份用亨舍尔混合机进行混合，然后，用挤出机进行溶融混炼并挤出，由此，制作了由厚度0.5mm的片材构成的第1光扩散性光学部件(3)。上述聚碳酸酯树脂的折射率为1.59，上述MS树脂粒子的折射率为1.54，两者的折射率差的绝对值(Δn)为0.05。另外，上述MS树脂粒子的累积50％粒径(D50)为1.6(μm)。
接着，使用该第1光扩散性光学部件(3)制作了前述图2所示构成的VA型液晶显示装置(1)。此外，光源(2)、聚光性光学部件(4)和第2光扩散性光学部件(6)使用了与实施例2相同的配件。
<比较例1>
形成在实施例1的VA型液晶显示装置中不配置聚光性光学部件(4)(已删除)的构成，除此以外，与实施例1同样地制作VA型液晶显示装置。
<比较例2>
聚苯乙烯树脂100质量份，硅酮树脂粒子(东芝硅酮公司制的“Tospearl120”)(光扩散粒子)0.3质量份用亨舍尔混合机进行混合，然后，用挤出机进行溶融混炼并挤出，由此，制作厚度2mm的片材构成的第1光扩散性光学部件(3)。上述聚苯乙烯树脂的折射率为1.59，上述硅酮树脂粒子的折射率为1.43，两者的折射率差的绝对值(Δn)为0.16。另外，上述硅酮树脂粒子的累积50％粒径(D50)为1.7(μm)。
接着，使用该第1光扩散性光学部件(3)制作前述图1所示构成的VA型液晶显示装置(1)。此外，作为光源(2)使用荧光管，作为聚光性光学部件(4)，使用了棱镜三角形的顶角为90°，相邻的棱镜的间距间隔为48μm，厚度为230μm的棱镜膜A。
<比较例3>
使用与比较例2同样的第1光扩散性光学部件(3)制作了前述图2所示构成的VA型液晶显示装置(1)。此外，作为光源(2)使用荧光管，作为聚光性光学部件(4)，使用了棱镜三角形的顶角为90°、相邻的棱镜的间距间隔为48μm、厚度为230μm的棱镜膜A，作为第2光扩散性光学部件(6)，使用了住友化学公司制“SUMIPEXE RM802S”(商品名)。
<比较例4>
制成在比较例2的VA型液晶显示装置中不配置聚光性光学部件(4)(已删除)的构成，除此以外，与比较例2同样地制作VA型液晶显示装置。
<比较例5>
将聚苯乙烯树脂100质量份、丙烯酸树脂粒子(积水化成品工业公司制的“Techpolymer MBX-8”)(光扩散粒子)2.0质量份用亨舍尔混合机进行混合，然后，用挤出机进行溶融混炼并挤出，由此，制作了由厚度2mm的片材构成的第1光扩散性光学部件(3)。上述聚苯乙烯树脂的折射率为1.59，上述丙烯酸树脂粒子的折射率为1.49，两者的折射率差的绝对值(Δn)为0.10。另外，上述丙烯酸树脂粒子的累积50％粒径(D50)为6.0(μm)。
接着，使用该第1光扩散性光学部件(3)制作前述图1所示构成的VA型液晶显示装置(1)。此外，作为光源(2)使用荧光管，作为聚光性光学部件(4)，使用了棱镜三角形的顶角为90°、相邻的棱镜的间距间隔为48μm、厚度为230μm的棱镜膜A。
<比较例6>
使用与比较例5相同的第1光扩散性光学部件(3)制作了前述图2所示构成的VA型液晶显示装置(1)。此外，作为光源(2)使用荧光管，作为聚光性光学部件(4)，使用了棱镜三角形的顶角为90°、相邻的棱镜的间距间隔为48μm、厚度为230μm的棱镜膜A，作为第2光扩散性光学部件(6)使用了住友化学公司制“SUMIPEXE RM802S”(商品名)。
<比较例7>
制成在比较例5的VA型液晶显示装置中不配置聚光性光学部件(4)(已删除)的构成，除此以外，与比较例5同样地制作VA型液晶显示装置。
<比较例8>
将聚苯乙烯树脂100质量份、硅酮树脂粒子(东芝硅酮公司制的“Tospearl145”)(光扩散粒子)0.5质量份用亨舍尔混合机进行混合，然后，用挤出机进行溶融混炼并挤出，由此，制作了由厚度2mm的片材构成的第1光扩散性光学部件(3)。上述聚苯乙烯树脂的折射率为1.59，上述硅酮树脂粒子的折射率为1.43，两者的折射率差的绝对值(Δn)为0.16。另外，上述硅酮树脂粒子的累积50％粒径(D50)为3.9(μm)。
接着，使用该第1光扩散性光学部件(3)制作前述图1所示构成的VA型液晶显示装置(1)。此外，作为光源(2)使用荧光管，作为聚光性光学部件(4)，使用了棱镜三角形的顶角为90°、相邻的棱镜的间距间隔为48μm、厚度为230μm的棱镜膜A。
<比较例9>
使用与比较例8相同的第1光扩散性光学部件(3)制作了前述图2所示构成的VA型液晶显示装置(1)。此外，作为光源(2)使用荧光管，作为聚光性光学部件(4)，使用棱镜三角形的顶角为90°、相邻的棱镜的间距间隔为48μm、厚度为230μm的棱镜膜A，作为第2光扩散性光学部件(6)使用了住友化学公司制“SUMIPEXE RM802S”(商品名)。
<比较例10>
制成在比较例8的VA型液晶显示装置中不配置聚光性光学部件(4)(删除)的构成，除此以外，与比较例8同样地制作VA型液晶显示装置。
<光扩散粒子的累积50％粒径的测定方法>
光扩散粒子的累积50％粒径(D50)使用了日机装公司制Microtrac粒度分析计(型号9220FRA)通过激光光源前方散射光的夫琅和费衍射法(Fraunhofer diffraction)进行测定。测定时，使0.1g左右的光扩散粒子分散在甲醇中得到分散液，将该分散液照射5分钟超声波之后，将该分散液投入到上述Microtrac粒度分析计的样品投入口进行测定。此外，累积50％粒径(D50)是如下所述的值：测定全部粒子的粒径和体积，从小的粒径的样品开始依次对体积进行积分，该积分体积相对于全部粒子的总体积为50％时的粒子的粒径。
对于如上所述得到的各液晶显示装置，根据下述评价法进行评价。其结果如表1所示。
[表1]
Figure BPA00001380856600181
<斜方向与正面方向的色度差的评价法>
对于各液晶显示装置在点亮光源的状态下，使用亮度计Eye-scale3W，4W(i-System公司制)，测定从正面方向(0°)的色度x、色度y，同时测定从斜方向(68°)的色度x、色度y，由这些测定值算出斜方向和正面方向的色度差Δx、Δy。
色度差Δx＝(斜方向的色度x)-(正面方向的色度x)
色度差Δy＝(斜方向的色度y)-(正面方向的色度y)
此外，利用测试图案发生器(pattern Generator)(Leader电子公司制)是液晶面板白显示的状态下进行上述色度x、色度y的测定。
由表1可知，本发明的实施例1的液晶显示装置中，斜方向和正面方向的色度差Δx为0.0220，斜方向和正面方向的色度差很小，可以实现无论从正面方向还是斜方向观察时都不带有红色的、自然且高品质的色彩显示。另外，本发明的实施例2～8的液晶显示装置(聚光性光学部件与光源之间配置有第2光扩散性光学部件的构成的液晶显示装置)，斜方向与正面方向的色度差Δx按顺序为0.0142、0.0095、0.0153、0.0173、0.0112、0.0027、0.0054，斜方向与正面方向的色度差进一步缩小，可以实现无论从正面方向还是斜方向观察时都不带有红色的、自然且更高品质的色彩显示。
与此相对的是，脱离了本发明的规定范围的比较例1～10的液晶显示装置中，斜方向和正面方向的色度差Δx较大，从斜方向观察时为带有红色的色彩显示。
本申请主张享有2008年12月4日递交申请的日本国专利申请的特愿2008-310013号的优先权，其公开的内容，直接构成本申请的一部份。
符号的说明
1…液晶显示装置
2…光源
3…第1光扩散性光学部件
4…聚光性光学部件
6…第2光扩散性光学部件
9…面光源装置
11…液晶
12…透明电极
13…透明电极
20…液晶单元
30…液晶面板

Claims (7)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，
其具备第1光扩散性光学部件、配置于该第1光扩散性光学部件的背面侧的光源、以及配置于所述第1光扩散性光学部件的前面侧的液晶面板，
所述液晶面板具有将液晶封入于互相分开配置的一对透明电极之间而成的液晶单元，所述液晶分子在所述一对透明电极间不施加电压的状态时为相对于该透明电极沿大致垂直方向进行取向的液晶分子，
所述第1光扩散性光学部件通过在透明材料中分散光扩散粒子而成，
当将所述透明材料的折射率和所述光扩散粒子的折射率之差的绝对值设为“Δn”，将所述光扩散粒子的累积50％粒径设为“D50”(μm)时，0.01≤Δn×D50≤0.25的关系式成立，
在所述第1光扩散性光学部件和所述光源之间配置有聚光性光学部件。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述聚光性光学部件具备下述聚光性能，即，使半峰半宽度为60°以上的入射光入射该聚光性光学部件时，从该聚光性光学部件射出的射出光的射出角-亮度曲线中的半峰半宽度比所述入射光的半峰半宽度减小10°以上，这里，所述入射光的半峰半宽度是指在显示入射光的各入射角度的各亮度的入射角-亮度曲线中的与亮度的极大值的1/2的大小相当的2点间的角度范围的一半的值。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述聚光性光学部件由棱镜片构成，
所述棱镜片具备下述聚光性能，即，使半峰半宽度为60°以上的入射光入射于该棱镜片时，从该棱镜片射出的射出光的射出角-亮度曲线中的半峰半宽度比所述入射光的半峰半宽度减小10°以上，这里，所述入射光的半峰半宽度是指在显示入射光的各入射角度的各亮度的入射角-亮度曲线中的与亮度的极大值的1/2的大小相当的2点间的角度范围的一半的值。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述聚光性光学部件由光扩散片构成，
所述光扩散片具备下述聚光性能，即，使半峰半宽度为60°以上的入射光入射于该光扩散片时，从该光扩散片射出的射出光的射出角-亮度曲线中的半峰半宽度比所述入射光的半峰半宽度减小10°以上，这里，所述入射光的半峰半宽度是指在显示入射光的各入射角度的各亮度的入射角-亮度曲线中的与亮度的极大值的1/2的大小相当的2点间的角度范围的一半的值。
5.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述聚光性光学部件由表面赋形光扩散性光学部件构成，
所述表面赋形光扩散性光学部件具备下述聚光性能，即，使半峰半宽度为60°以上的入射光入射于该表面赋形光扩散性光学部件时，从该表面赋形光扩散性光学部件射出的射出光的射出角-亮度曲线中的半峰半宽度比所述入射光的半峰半宽度减小10°以上，这里，所述入射光的半峰半宽度是指在显示入射光的各入射角度的各亮度的入射角-亮度曲线中的与亮度的极大值的1/2的大小相当的2点间的角度范围的一半的值。
6.如权利要求1～5中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，
在所述聚光性光学部件和所述光源之间配置有第2光扩散性光学部件。
7.如权利要求1～6中任一项所述的液晶显示装置，其中，
所述光源为发光二极管。
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