CN112602010A - 超声诊断装置和液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种超声诊断装置(200)，包括：探头(210)，接收从对象反射的超声信号；处理单元(260)，基于超声信号生成图像信息；以及液晶显示器(270)，显示图像信息，其中，液晶显示器配备有：液晶面板(110)，配备有以彼此相对布置的一对基板(113、114)和夹在该对基板之间的液晶层(115)；一对偏光板(111，112)，分别布置在面板的光源侧和显示面侧，并且形成交叉尼科耳棱镜；第一光学元件(120)，其中，遮光层和透光层在平面方向上交替且连续地布置，该第一光学元件布置在光源侧的偏光板与光源之间；以及具有表面散射功能的第二光学元件(130)，该第二光学元件布置在显示面侧的偏光板上，并且第一光学元件被布置成使得遮光层的长轴朝向在基于交叉尼科耳棱镜和第二光学元件中的至少一个确定的方向，该遮光层的长轴是在光透射方向上延伸的轴。

Description

超声诊断装置和液晶显示装置
技术领域
本公开涉及一种超声诊断装置和液晶显示装置。
背景技术
显示器的对比度是对于适当地识别待观察的对象重要的指标。例如，在医疗领域中需要具有高对比度的装置包括超声诊断装置，该超声诊断装置利用超声信号照射对象并且基于从对象反射的超声信号生成图像信息。不限于超声诊断装置，存在对于医疗领域中使用的图像信息需要高对比度的倾向(当然，该倾向不限于医疗领域)。作为能够实现高对比度的显示器，例如，已经开发了使用OLED(有机发光二极管)作为发光元件的有机EL(电致发光)显示器。由于OLED是自发光元件，有机EL显示器能够通过使OLED不发光而适当地表现黑色，并且能够实现高对比度。例如，一些超声诊断装置使用有机EL显示器。然而，有机EL显示器的制造成本趋于相对高。
同时，就制造成本而言，液晶显示器比有机EL显示器便宜，但是由于其中通过使用液晶分子的取向阻断来自背光的光而表现黑色的结构，因此液晶显示器不能完全防止露光。因此，就对比度而言，液晶显示器往往比有机EL显示器差。
近年来，用于提高液晶显示器的对比度的技术已被积极地开发。例如，下面的专利文献1公开了通过提供视角改善片和其中内置有微细格栅的片使得能够改善视角和对比度的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1
JP H9-179107A。
发明内容
[技术问题]
然而，存在通过专利文献l等中公开的技术不能充分提高对比度的情况。例如，存在如下情况：由于格栅相对于由分别布置在液晶面板的光源侧和显示面侧的一对偏光板形成的交叉尼科耳棱镜(crossed Nicol prism)、或者视角改善片未适当地布置，对比度没有得到充分提高。
本发明是鉴于上述情况而完成的，并且提供一种能够适当地提高对比度的新颖且改良的超声诊断装置和液晶显示装置。
[问题的解决方案]
根据本公开，提供了一种超声诊断装置，该超声诊断装置包括：探头，用超声信号照射对象，并且接收从对象反射的超声信号；处理单元，基于所反射的超声信号生成图像信息；以及液晶显示器，显示图像信息，其中，液晶显示器包括：液晶面板，包括以相对方式布置的一对基板和夹在一对基板之间的液晶层；一对偏光板，分别布置在液晶面板的光源侧和显示面侧，并且形成交叉尼科耳棱镜；第一光学元件，其中，遮光层和透光层在平面方向上交替且连续地布置，第一光学元件布置在光源侧的偏光板与光源之间；以及第二光学元件，具有表面散射功能并且布置在显示面侧的偏光板上，并且第一光学元件被布置成使得遮光层的长轴朝向在基于交叉尼科耳棱镜和第二光学元件中的至少一者确定的方向，该遮光层的长轴是在光透射的方向上延伸的轴。
此外，根据本公开，提供了一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：液晶面板，包括以相对方式布置的一对基板和夹在该对基板之间的液晶层；一对偏光板，分别布置在液晶面板的光源侧和显示面侧，并且形成交叉尼科耳棱镜；第一光学元件，其中，遮光层和透光层在平面方向上交替且连续地布置，第一光学元件布置在光源侧的偏光板与光源之间；以及第二光学元件，具有表面散射功能并且布置在显示面侧的偏光板上，其中，第一光学元件被布置成使得遮光层的长轴朝向在基于交叉尼科耳棱镜和第二光学元件中的至少一者确定的方向，该遮光层的长轴是在光透射的方向上延伸的轴。
[发明的有益效果]
如上所描述，根据本公开，可以更适当地提高对比度。
注意，上述效果不一定受限制，并且与上述效果一起，或者替代上述效果，可以实现在本说明书中描述的任何效果或者从本说明书可以理解的其他效果。
附图说明
[图1]图1是示出整个液晶显示装置100的配置的示图。
[图2]图2是示出整个液晶显示装置100的配置的示图。
[图3]图3是聚光膜120的概念图。
[图4]图4是视角控制膜130的概念图。
[图5]图5是示出在应用本公开之前用于黑色亮度的视角的测量值的示图。
[图6]图6是示出在应用本公开之后用于黑色亮度的视角的测量值的示图。
[图7]图7是示出在应用本公开之前和之后在方位角45°(和225°)处用于黑色亮度的视角的测量值的示图。
[图8]图8示出聚光膜120中的遮光层10的长轴的方位角、黑色亮度和对比度之间的关系。
[图9]图9是示出液晶面板110、聚光膜120和视角控制膜130的安装模式的变形例的示图。
[图10]图10是示出液晶面板110、聚光膜120和视角控制膜130的安装模式的变形例的示图。
[图11]图11是示出液晶面板110、聚光膜120和视角控制膜130的安装模式的变形例的示图。
[图12]图12是示出液晶面板110、聚光膜120和视角控制膜130的安装模式的变形例的示图。
[图13]图13是示出液晶面板110、聚光膜120和视角控制膜130的安装模式的变形例的示图。
[图14]图14是示出液晶面板110、聚光膜120和视角控制膜130的安装模式的变形例的示图。
[图15]图15是示出液晶面板110、聚光膜120和视角控制膜130的安装模式的变形例的示图。
[图16]图16是示出液晶面板110、聚光膜120和视角控制膜130的安装模式的变形例的示图。
[图17]图17是示出液晶面板110、聚光膜120和视角控制膜130的安装模式的变形例的示图。
[图18]图18是用于示出用于固定部件的方法的示图。
[图19]图19是用于说明局部具有反射结构的聚光膜120的使用的示图。
[图20]图20是示出在液晶显示装置100用于超声诊断装置200的情况下的超声诊断装置200的示例配置的框图。
具体实施方式
下面将参考附图对本公开的优选实施方式进行描述。注意，在本说明书和附图中，具有基本上相同的功能配置的组成元件被赋予相同的附图标记，因此，省略其多余的描述。
注意，将按以下顺序给出描述。
1.概述
2.实施方式
2.1.构造
2.2.部件布置的细节
2.3.用于固定部件的方法
2.4.部分具有反射结构3的聚光膜120的使用
3.超声诊断装置200的结构
4.总结
<1.概述>
首先，将描述本公开的概述。
对于液晶显示器，由于从除了液晶面板的法线方向以外的方向入射到液晶面板的光，作为液晶材料的折射率各向异性Δn与液晶层的厚度d的乘积的延迟量Δn*d的值变得大于0，导致黑色亮度的劣化和对比度的劣化。此外，在液晶面板中也形成交叉尼科耳棱镜的一对偏光板中，相对于从法线方向之外的方向入射的光会产生视角依赖性，导致黑色亮度的劣化和对比度的劣化。
作为对该事件的对策，已经积极地开发了用于调整在显示表面的法线方向(或接近法线方向的方向)上入射到液晶面板上的光的技术。这些技术大致分为用于调整光源侧的光的传播方向的技术和用于调整光源的下游侧的光的传播方向的技术。
前者的技术包括例如与液晶面板的法线方向平行地形成用于边缘光型光源的导光板的形状的技术。然而，在该技术中，在点光源或线光源与导光板之间的光学定位中要求高精度，并且难以调整显示器中的亮度分布，并且因此液晶显示装置的大规模生产力低。
作为后者的技术，例如，与前述专利文献1同样，有使用棱镜片和内置有微细格栅的片使从光源射出的光聚光而向液晶面板的法线方向传播的技术。根据该技术，容易实现光向液晶面板的法线方向的传播，液晶显示装置的大批量生产力高。
然而，存在通过专利文献l等中公开的技术不能充分提高对比度的情况。例如，存在如下情况：由于格栅相对于由分别布置在液晶面板的光源侧和显示面侧的一对偏光板形成的交叉尼科耳棱镜、或者视角改善片未适当地布置，对比度没有得到充分提高。
鉴于上述情况，本申请的公开内容开始创造本申请的技术。根据本公开的液晶显示装置包括：液晶面板，包括以相对方式布置的一对基板以及夹在该对基板之间的液晶层；一对偏光板，分别布置在液晶面板的光源侧和显示面侧，并且形成交叉尼科耳棱镜；聚光膜(第一光学元件)，其中，遮光层和透光层在平面方向上交替且连续地布置，第一光学元件布置在光源侧的偏光板与光源之间；以及视角控制膜(第二光学元件)，具有表面散射功能并且布置在显示面侧的偏光板上。
在根据本公开的液晶显示装置中，聚光膜被布置成使得遮光层的长轴朝向在基于交叉尼科耳棱镜和视角控制膜中的至少一者确定的方向。更具体地，聚光膜被布置成使得遮光层的长轴相对于交叉尼科耳棱镜的两个偏光轴中的一个倾斜，或者聚光膜的布置使得遮光层的长轴与视角控制膜的长轴的夹角为预定值。
由于聚光膜被布置成使得遮光层的长轴相对于交叉尼科耳棱镜的两个偏光轴中的一个倾斜，因此本公开可以实现高对比度和高黑色品质。此外，由于将聚光膜布置成使得由遮光层的长轴与视角控制膜的长轴形成的夹角为预定值，因此本公开可以实现高对比度。在下文中，将更详细地描述本公开的实施方式。注意，上述“黑色品质”是指基于黑色亮度的视角依赖性而确定的显示器中的黑色质量。可以说，黑色亮度的视角依赖性越低(即，黑色亮度根据视角大幅度变化越小)，黑色品质越高。
<2、实施方式>
随后，将描述根据本公开的实施方式的液晶显示装置100。在此，本实施方式的液晶显示装置100例如能够用于要求高对比度的超声诊断装置。例如，在作为超声诊断装置的基本模式的B模式(明亮度模式)下，对比度是重要的，因为生物体组织的内部结构仅以黑白的阴影表示。如上所提及的，为了实现高对比度，有时在超声诊断装置中安装有机EL显示器，但是有机EL显示器的制造成本比较高，并且由此超声诊断装置整体的制造成本变高。相反，通过将本实施方式的液晶显示装置100用于超声诊断装置，能够在抑制超声诊断装置整体的制造成本的同时实现高对比度。注意，将使用根据本实施方式的液晶显示装置100的目标装置和系统不受具体限制。换句话说，本公开可以应用于具有液晶显示器的任何装置和系统。
(2.1.构造)
首先，将参考图1和图2描述本实施方式的液晶显示装置100整体的结构。如图1所示，液晶显示装置100包括背光单元140、使从背光单元140发射的光成为在液晶面板110的法线方向(或接近法线方向的方向)上传播的光的聚光膜120、使用光显示视频的液晶面板110、以及通过散射从液晶面板110发射的光来控制视角的视角控制膜130。
(背光单元140)
如图2所示，背光单元140包括背光141和DBEF(双亮度增强膜)142。背光141是用作用于发射用于显示视频的光的光源的构件。构成背光141的构件可以是能够发射任何种类的光的任何构件，并且不受具体限制。例如，背光141可以由发光二极管(LED)、荧光管(例如，CCLF：冷阴极荧光灯)等构成。DBEF 142是能够通过回收光来改善光的使用效率并且能够改善亮度的光学元件。换句话说，与不使用DBEF 142的情况相比，相同的亮度条件下能够降低功率消耗，并且能够减少背光141的光量、LED的数量或荧光管的数量等。注意，虽然本实施方式将作为实例描述使用DBEF 142的情况，但是本发明不一定限于此，并且可以应用DBEF142之外的能够回收光的任何光学元件。
(聚光膜120)
聚光膜120是由于遮光层10和透光层11在平面方向上交替且连续地排列而能够使入射光在液晶面板110的法线方向(或接近法线方向的方向)传播的光学元件(第一光学元件)。图3是聚光膜120的概念图。如图3所示，在聚光膜120中，遮挡光的遮光层10和透射光的透光层11在平面方向上交替且连续地排列。
注意，如图3所示，遮光层10和透光层11在聚光膜120的平面方向上堆叠的方向将被称为“短轴方向”，并且垂直于短轴方向的方向将被称为“长轴方向”。
聚光膜120基本上布置在液晶面板110和背光单元140之间。在液晶面板110的法线方向上传播的光和在接近法线方向的方向上传播的光不被遮光层10吸收而透过透光层11。另一方面，在法线方向(或接近法线方向的方向)传播的光中，与法线方向成大角度传播的光和入射到一些遮光层10上的光，被遮光层10吸收而不透过透光层11。因此，由于具有遮光层10和透光层11，聚光膜120可以使入射光成为在液晶面板110的法线方向(或接近法线方向的方向)上传播的光。
基于上述描述，应当注意，遮光层10的长轴方向可以说是“光的透射方向”，并且遮光层10的短轴方向可以说是“光不被透射的方向(光的吸收方向)”。应当注意，遮光层10是指“格栅层”或者“格栅”。
注意，如上所提及，聚光膜120基本上布置在液晶面板110与背光单元140之间，但是也可以例如交替地布置在背光141与DBEF 142之间。虽然通过这种配置也可以实现提高对比度的效果，但是由于遮光层10降低了背光单元140中的光回收的效率，并且因此降低了亮度。因此，更理想的是，聚光膜120布置在液晶面板110与背光单元140之间。
另外，在液晶显示装置100中设置的聚光膜120的数量没有特别限定。例如，如图2所示，可以设置两个聚光膜120(图中的聚光膜121和聚光膜122)。由此，光传播方向得到更严格的控制，对比度进一步提高(注意，聚光膜120的数量越多，由于遮光层10引起的光损失的影响，亮度越低)。稍后将详细描述聚光膜120的更详细的安装模式。
(液晶面板110)
液晶面板110是包括以相对方式布置的一对基板和夹在该对基板之间的液晶层115的光学元件。如图2所示，液晶面板110还包括在背光单元140侧和显示面侧形成交叉尼科耳棱镜的一对偏光板(背光单元140侧的偏光板111和显示面侧的偏光板112)(为了方便起见，图2省略了一对基板和液晶层115)。应当注意，“交叉尼科耳”是指偏光板111的偏光轴(偏光方向)和偏光板112的偏光轴基本上相互垂直的状态。
这里，根据本实施方式的液晶显示器的显示模式可以是例如VA(垂直对准)模式、IPS(平面内切换)模式、TN(扭曲向列)模式等，但不限于此。液晶面板110的配置根据显示模式灵活地改变。例如，在显示模式是VA模式的情况下，在未对在液晶面板110的一对基板的对准膜内侧形成的透明电极(未示出)施加驱动电压的非驱动状态下，液晶层115中的液晶分子基本上垂直于基板表面取向，并且因此，透过液晶面板110的光的偏光状态几乎不变化。
换句话说，液晶显示装置100在非驱动状态下实现黑色显示。相反，在驱动状态下，液晶分子大致平行于电极基板表面倾斜，并且透过液晶面板110的光由于由此倾斜的液晶分子而改变其偏光状态。换句话说，液晶显示装置100在驱动状态下实现白色显示。对于VA模式以外的显示模式，根据各显示模式进行液晶分子的取向和驱动等的处理。
(视角控制膜130)
视角控制膜130是具有表面散射功能的光学元件(第二光学元件)，并且布置在液晶面板110的显示面侧的偏光板112上。图4是视角控制膜130的概念图。如图4所示，视角控制膜130包括入射侧光学元件12和出射侧光学元件13，该入射侧光学元件和出射侧光学元件形成为具有在平面方向上布置的一个或多个轴的连续的凹陷和突出形状。凹陷和突出形状连续的方向将称为“短轴方向”，并且垂直于短轴方向的方向将被称为“长轴方向”。也就是说，应当注意，视角控制膜130的短轴方向可以被称为“光的散射方向”，并且视角控制膜130的长轴方向可以被称为“光不被散射的方向”。
由于入射侧光学元件12和出射侧光学元件13具有不同的折射率，视角控制膜130可以适当地控制视角。例如，如果满足入射侧光学元件12的折射率小于出射侧光学元件13的折射率的关系，入射到视角控制膜130上的光在入射侧光学元件12与出射侧光学元件13之间的界面处沿远离液晶面板110的法线方向的方向折射。换句话说，在这种情况下，视角在视角控制膜130的短轴方向上扩大视角(相反，如果满足入射侧光学元件12的折射率大于出射侧光学元件13的折射率的关系，则视角在短轴方向上减小)。因此，视角控制膜130可以使用具有不同折射率的光学元件及其形状适当地控制视角。例如，这允许在液晶显示装置100被安装在汽车等中的情况下通过视角控制膜130适当地控制视角，并且因此可以防止视频被反射在挡风玻璃等上。在下文中，将以入射侧光学元件12的折射率小于出射侧光学元件13的折射率的关系成立的情况(即，在视角控制膜130的短轴方向上扩大视角的情况)作为实例给出描述。
注意，视角控制膜130中所包括的光学元件的形状不限于图4所示的形状。例如，这些光学元件可以具有部分地包括曲面的形状。此外，视角控制膜130还可以具有能够在二维方向(例如，0°方位角方向和90°方位角方向等)上扩大(或减少)视角的配置。而且，如上所提及，视角控制膜130具有散射光的功能，但是可以适当地通过折射、扩散、色散、发散等来替代“散射”。
(2.2.部件的布置的细节)
随后，将描述上述部件的布置的细节。首先，将参考图5至图8描述应用本公开之前和之后的黑色亮度的视角依赖性的差异。图5示出在应用本公开之前用于黑色亮度的视角的测量值。更具体地，图5显示了在0°至360°的方位角范围内和在0°至90°的辐射角(仰角)范围内测量显示器的黑色亮度的结果。注意，在该实例中，交叉尼科耳棱镜的偏光轴设定为0°和90°。
如图5所示，可以理解在45°、135°、225°、315°的方位角附近，黑色亮度相对较高(换句话说，可以理解在这些方位角附近漏光)。也就是说，在应用本公开之前，特别是液晶面板110中交叉尼科耳棱镜的偏光轴之间的漏光程度相当大，并且黑色等级可能降低。
为此，在本实施方式中，聚光膜120被布置成使得聚光膜120中的遮光层10的长轴相对于交叉尼科耳棱镜的两个偏光轴中的一个倾斜。例如，聚光膜121被布置成使得遮光层10的长轴与交叉尼科耳棱镜的两个偏光轴中的任一个形成的角度是45°，并且另一聚光膜122被布置成使得遮光层10的长轴与聚光膜121的长轴垂直。图6示出应用本结构之后的黑色亮度的视角的测定值。注意，在图6中，由于大约0.1[cd/m2]或更小的测量值是密集分布的，为了方便省略测量值(也一起参见图7)。也就是说，通过应用本配置，在45°、135°、225°和315°的方位角周围漏出的光被聚光膜121和聚光膜122吸收。
图7示例性地示出了在45°和225°的方位角处的每个辐射角处的黑色亮度的测量值(注意，在图7的实例中，为了方便起见，225°方位角方向上的辐射角被示出在从-90°至0°的范围内)。如图7所示，在应用了本公开的配置之后，黑色亮度显著减小(这在60°和-60°的辐射角附近特别显著)，并且与应用本公开的配置之前相比，辐射角之间的黑色亮度的差小。也就是说，由于聚光膜120被布置成使得遮光层10的长轴相对于交叉尼科耳棱镜的两个偏光轴中的一个倾斜，因此本公开可以实现高黑色品质和高对比度。
如上所提及的，在本实施方式中，聚光膜120被布置成遮光层10的长轴(光的透射方向的轴线)与视角控制膜130的长轴(与光散射方向垂直的轴线；即，视角未扩大的方向上的轴线)形成的角度为预定值。例如，由于聚光膜120的聚光功能和视角控制膜130的光散射功能之间的关系，预定值越接近0°，对比度提高得越多。更具体地，因为聚光膜120的聚光方向与视角控制膜130的散射方向一致，所以对比度提高。
在此，参考图8对聚光膜120中的遮光层10的长轴的方位角、黑色亮度与对比度之间的关系进行说明。图8表示将液晶面板110的偏光轴设定为0°和90°并且将视角控制膜130的长轴设为90°时的遮光层10的长轴的各方位角的黑色亮度和对比度。
如图8所示，关于黑色亮度，在遮光层10的长轴约大于等于30°且约小于等于60°的范围内，可以得到良好的数值，并且可以说方位角范围是高黑色品质的范围(在图中被称为“高黑色品质范围”)。同时，关于对比度，在遮光层10的长轴约大于等于0°且约小于等于45°的范围内可以得到良好的数值，并且可以说方位角范围是高对比度的范围(在图中表示为“高对比度范围”)。基于这些结果，可以根据所需的质量灵活地确定遮光层10的长轴的方位角。例如，当需要高黑色品质和高对比度两者时，遮光层10的长轴的方位角可以设定为约大于等于30°且约小于等于45°，并且当需要高对比度而不是高黑品质，遮光层10的长轴的方位角可以设定为约0°。
这里，将参考图9至图17给出液晶面板110、聚光膜120和视角控制膜130的安装模式的变形例的描述。注意，图9至图17所示的角度表示各构成要素的轴(例如，聚光膜120的遮光层10的长轴等)的方位角。
图9至图12示出当液晶面板110的显示模式是VA模式或IPS模式时(注意，假设液晶面板110的偏光轴在VA模式和IPS模式中处于0°和90°的方位角)，液晶面板110、聚光膜120和视角控制膜130的安装模式的变形例。
例如，如图9所示，在液晶面板110的偏光轴的方位角是0°和90°时，视角控制膜130的长轴设定在90°的方位角时，可以将两个聚光膜120中各个遮光层10的长轴设定在45°和135°的方位角。由于两个聚光膜120中的各个遮光层10的长轴与两个偏光轴形成的角度是45°，因此实现了高黑色品质和高对比度。另外，两个聚光膜120中各个遮光层10的长轴与视角控制膜130的长轴形成的夹角是45°，也实现了高对比度。
而且，如图10所示，在液晶面板110的偏光轴是0°和90°的方位角的情况下，视角控制膜130的长轴设定在90度的方位角时，一个聚光膜120中的遮光层10的长轴可以设定在90°的方位角。由于聚光膜120中的遮光层10的长轴与视角控制膜130的长轴形成的夹角是0°，可以实现高对比度。而且，由于使用一个聚光膜120，因此与使用两个或多个聚光膜120的情况相比，实现了更高的亮度。
而且，如图11所示，在液晶面板110的偏光轴是0°和90°的方位角的情况下，两个视角控制膜130各自的长轴设定在45°和135°的方位角时，可以将两个聚光膜120中的各个遮光层10的长轴设定在45°和135°的方位角。由于两个聚光膜120中的各个遮光层10的长轴与两个偏光轴形成的夹角是45°，因此实现了高黑色品质和高对比度。此外，由于两个聚光膜120中各个遮光层10的长轴与视角控制膜130的长轴形成的夹角是0°，因此也实现了高对比度。此外，通过两个视角控制膜130在两个方向(45°和135°的方位角)上扩大了视野。
而且，如图12所示，在液晶面板110的偏光轴是0°和90°的方位角的情况下，两个视角控制膜130各自的长轴设定在0°和90°的方位角时，可以将两个聚光膜120中的各个遮光层10的长轴设定在45°和135°的方位角。由于两个聚光膜120中的各个遮光层10的长轴与两个偏光轴形成的夹角是45°，因此实现了高黑色品质和高对比度。
此外，由于两个聚光膜120中各个遮光层10的长轴与视角控制膜130的长轴线形成的角度是45°，因此也实现了高对比度。而且，由两个视角控制膜130在两个方向(0°和90°的方位角)上扩展视野。
图13至图15示出当液晶面板110的显示模式是TN模式时(注意，假设液晶面板110的偏光轴在TN模式中处于45°和135°的方位角)，液晶面板110、聚光膜120和视角控制膜130的安装模式的变形例。
例如，如图13所示，当液晶面板110的偏光轴设定在45°和135°的方位角时，视角控制膜130的长轴设定在90°的方位角时，可以将两个聚光膜120中的各个遮光层10的长轴可以设定在0°和90°的方位角。由于两个聚光膜120中的各个遮光层10的长轴与两个偏光轴形成的夹角是45°，因此实现了高黑色品质和高对比度。此外，由于聚光膜120中的遮光层10的长轴与视角控制膜130的长轴形成的夹角是0°，因此也可以实现高对比度。
而且，如图14所示，当将液晶面板110的偏光轴设定在45°和135°的方位角时，视角控制膜130的长轴设定在90°的方位角时，两个聚光膜120中的各个遮光层10的长轴可以设定在60°和120°的方位角。由于两个聚光膜120中的各个遮光层10的长轴与视角控制膜130的长轴形成的夹角是30°，因此实现了高对比度。
而且，如图15所示，当将液晶面板110的偏光轴设定在45°和135°的方位角时，视角控制膜130的长轴设定在90度的方位角时，一个聚光膜120中的遮光层10的长轴可以设定在90°的方位角。由于聚光膜120中的遮光层10的长轴与两个偏光轴形成的夹角是45°，因此实现了高黑色品质和高对比度。此外，由于聚光膜120中的遮光层10的长轴与视角控制膜130的长轴形成的夹角是0°，因此也可以实现高对比度。而且，由于使用一个聚光膜120，因此与使用两个或多个聚光膜120的情况相比，实现了更高的亮度。
图16和图17示出液晶面板110的安装模式的变形例，当沿除0°和90°之外的特定方向扩大视角时，聚光膜120和视角控制膜130(注意，尽管以采用显示模式为VA模式或IPS模式的液晶面板110的情况为例进行说明，但不必是这种情况)。关于车载装置、游戏机、移动电话、智能电话等，根据用户在视觉上识别显示器的方向来确定视角扩展的方向。
例如，如图16所示，当液晶面板110的偏光轴设定在0°和90°的方位角时，视角控制膜130的长轴设定在135°的方位角，可以将两个聚光膜120中的各个遮光层10的长轴设定在45°和135°的方位角。由于视角控制膜130的长轴被设定在135°的方位角，在45°和225°的方位角的方向上扩大了视角。此外，由于两个聚光膜120中的各个遮光层10的长轴与两个偏光轴形成的夹角是45°，因此实现了高黑色品质和高对比度。并且，由于聚光膜120中的一个中的遮光层10的长轴与视角控制膜130的长轴形成的夹角是0°，因此也可以实现高对比度。
而且，如图17所示，当将液晶面板110的偏光轴设定在0°和90°的方位角时，视角控制膜130的长轴设定在135°的方位角时，两个聚光膜120中的各个遮光层10的长轴可以设定在120°和150°的方位角。类似于图16，由于视角控制膜130的长轴被设定在135°的方位角，在45°和225°的方位角的方向上扩大了视角。此外，由于两个聚光膜120中的各个遮光层10的长轴与两个偏光轴中的一个形成的角度是30°，因此实现了高黑色品质和高对比度。并且，由于两个聚光膜120中的各个遮光层10的长轴与视角控制膜130的长轴的夹角是15°，因此也实现了高对比度。
注意，液晶面板110、聚光膜120和视角控制膜130的安装模式不限于图9至17中的实例。例如，可以灵活地改变扩大视角的方向。尽管，在上述VA模式和IPS模式中，描述了液晶面板110的偏光轴的方位是0°和90°，在TN模式下，液晶面板110的偏光轴的方位角是45°和135°，方位角不一定限于这些方位角。聚光膜120和视角控制膜130的数量没有特别限制。
(2.3.用于固定部件的方法)
以上已经描述了这些部件的布置的细节。
随后，将描述用于固定部件的方法。
具体地，将描述用于固定液晶面板110、聚光膜120和背光单元140的方法。
如上所述，本实施方式的液晶显示装置100具有聚光膜120，但由于聚光膜120具有遮光层10，因此由于使用聚光膜120，液晶显示装置100的亮度降低。因此，理想的是，液晶面板110(严格地说，偏光板111)、聚光膜120和背光单元140(严格地说，DBEF 142)借助于光学透明构件彼此粘附(光学地粘附)。结果，反射表面的数量减少，并且因此可以避免菲涅耳损失。这里，例如，光学透明构件可以是OCA(光学透明粘合剂)等，但是不必限于此。
然而，如果液晶面板110(严格地说，偏光板111)和聚光膜120由光学透明构件彼此粘附(光学粘附)，可能存在以下情况：其中，遮光层10示出，由于光学透明构件而发生(遮光层10变得对用户可见的现象)液晶面板110翘曲(液晶面板110翘曲引起的牛顿环)等，并且图像质量劣化。
在这种情况下，如图18所示，在液晶面板110(严格地说，偏光板111)和聚光膜120(严格地说，聚光膜122)相对面上，可以将称为蛾眼结构的低反射结构的膜配置为彼此相对。在下列描述中，这些膜将被称为“蛾眼膜”(第三光学元件)。在图18的实例中，在聚光膜122的表面设置蛾眼膜160，在偏光板111的表面设置蛾眼膜161。蛾眼结构是低反射结构，其使用小于可见光波长的突出部，使入射光的折射率在厚度方向上不断改变，从而消除折射率的不连续界面并且实现低反射。因而，蛾眼膜160、161与空气层170之间的界面处的光反射极小，并且因此在抑制上述问题的发生的情况下，可以实现与执行粘附(光学粘附)的情况下相同程度的图像质量。注意，也可以使用具有防反射功能的其他光学元件来替代蛾眼膜。在图18中，聚光膜121和DBEF 142由OCA 150彼此粘附，并且聚光膜121和聚光膜122由OCA 151彼此粘附。
(2.4.部分具有反射结构的聚光膜120的使用)
以上已经描述了用于固定这些部件的方法。随后，将描述部分地具有反射结构的聚光膜120的使用。
根据本实施方式的液晶显示装置100包括聚光膜120，但是由于光被聚光膜120中的遮光层10吸收，因此光的使用效率降低。例如，如图19中的A所示，从背光单元140入射在聚光膜120中的遮光层10上的光(在图中由(1)表示的光)和从偏光板111反射并且入射在遮光层10上的光(在图中由(2)表示的光)被遮光层10吸收，并且因此不用于在显示器上的指示。
因此，在本实施方式中，可以使用光入射面的一部分具有反射结构的遮光层10a。更具体地，如图19中的B所示，可以使用在光入射面(在背光单元140侧和液晶面板110侧)中的至少一个上具有反射结构的遮光层10a。例如，可以通过在遮光层10a的光入射面上涂布含有金属(例如银)或氧化钛等的白色墨来实现遮光层10a的反射结构。因此，从背光单元140入射在聚光膜120中的遮光层10a上的光(在图中由(3)表示的光)和被偏光板111反射并且入射在遮光层10a上的光(在图中由(4)表示的光)被每个遮光层10a的一部分反射，进而提高液晶显示装置100的亮度。注意，用于实现遮光层10a的反射结构的方法不限于此。
<3.超声诊断装置200的配置>
以上已经描述了根据本公开的实施方式的液晶显示装置100。接着，参考图20说明在超声诊断装置200中使用上述液晶显示装置100的情况下的超声诊断装置200的结构。
如图20所示，超声诊断装置200包括探头210、发送电路220、接收电路230、B模式处理电路240、多普勒处理电路250、处理单元260、液晶显示器270和存储装置280。
(探头210)
探头210被配置为用超声信号照射对象并且接收从对象反射的超声信号。更具体地，探头210具有多个超声振荡器，并且该多个超声振荡器基于从发送电路220供应的驱动信号来生成超声信号。探头210通过会聚从多个超声振荡器生成的超声信号将波束形状的超声信号发送到对象的内部，并且进一步接收从对象反射的超声信号，并且将所收到的超声信号转换为电信号。
(发送电路220)
发送电路220具有触发生成电路、传输延迟电路、脉冲电路等，并且将驱动信号供应给探头210。脉冲电路以预定的速率频率反复生成速率脉冲，形成超声信号。传输延迟电路向由脉冲电路生成的每个速率脉冲给出每个压电振荡器的延迟时间，以便将从探头210生成的超声信号会聚成波束形状并确定传输方向性。此外，触发生成电路在基于速率脉冲的定时向探头210施加驱动脉冲信号。延迟电路通过改变给予每个速率脉冲的延迟时间以任意方式调整来自压电振荡器表面的传输方向。
(接收电路230)
接收电路230具有放大器电路、A/D转换器、加法器等，接收由探头210接收的电信号，对该电信号执行各种处理，并且生成反射波数据。放大电路放大各通道的电信号并且进行增益校正处理。A/D转换器对增益校正后的电信号执行A/D转换，并且向转换后的数字数据给出确定接收方向性所需的延迟时间。加法器对经过A/D转换器处理后的电信号进行加法处理，生成反射波数据。通过由加法器执行的加法处理，增强来自与电信号的接收方向性对应的方向的反射分量。
(B模式处理电路240)
B模式处理电路240对从接收电路230接收的反射波数据执行对数放大和包络检测处理等，并且生成信号强度被表示为亮度的数据(B模式数据)。
(多普勒处理电路250)
多普勒处理电路250对从接收电路230接收到的反射波数据进行频率分析，提取由于多普勒效应而获得的血流、组织和造影剂回波分量，并且生成通过提取关于多个点的移动体信息(诸如，平均速度、色散和功率)而获得的数据(多普勒数据)。
(处理单元260)
处理单元260被配置为基于对象反射的超声信号生成图像信息(超声图像信息)。更具体地，处理单元260基于由B模式处理电路240生成的B模式数据，生成将对象反射的超声信号的强度表示为亮度的B模式图像信息。而且，处理单元260基于由多普勒处理电路250生成的多普勒数据，生成彩色多普勒图像信息作为表示移动体信息的平均速度图像、色散图像、功率图像或其组合图像。处理单元260通过将生成的图像信息供应给液晶显示器270，使液晶显示器270能够显示这种图像信息。注意，由处理单元260生成的图像信息并不限于此。此外，由处理单元260执行的处理的内容不限于上述内容。例如，处理单元260还执行经由发送电路220控制探头210的操作的处理。
(液晶显示器270)
液晶显示器270被配置为显示由处理单元260生成的图像信息，并且由上述液晶显示装置100实现。也就是说，液晶显示器270包括：液晶面板110，包括以相对方式布置的一对基板(基板113和基板114)和夹在这两个基板之间的液晶层115；一对偏光板(偏光板111和偏光板112)，分别布置在液晶面板110的光源侧和显示面侧，并且形成交叉尼科耳棱镜；聚光膜120(第一光学元件)，其中，遮光层10和透光层11在平面方向上交替且连续地布置，聚光膜120布置在光源侧的偏光板111与光源之间；以及具有表面散射功能的视角控制膜130(第二光学元件)，布置在显示面侧的偏光板112上。在液晶显示器270中，聚光膜120被布置成遮光层10的长轴定向在基于交叉尼科耳棱镜和视角控制膜130中的至少一者确定的方向上。更具体地，聚光膜120被布置成使得遮光层10的长轴相对于交叉尼科耳棱镜的两个偏光轴中的一个倾斜，或者聚光膜120的布置使得遮光层10的长轴与视角控制膜130的长轴的夹角为预定值。
如上所描述，有机EL显示器常规地在超声诊断装置中使用，但通过在超声诊断装置200中使用液晶显示装置100来实现液晶显示器270，从而能够在抑制超声诊断装置200整体的制造成本的同时实现高对比度，如图20所示。注意，液晶显示器270也可以具有除了包括在液晶显示装置100中的部件之外的部件。
(存储装置280)
存储装置280被配置为存储各种信息。例如，存储装置280可以存储由处理单元260生成的图像信息，并且存储在由处理单元260执行的处理中使用的各种程序和各种参数。注意，在存储装置280中存储的信息不限于这样的信息。
以上说明了超声诊断装置200的示例配置。另外，参考图20描述的以上配置仅是实例，超声诊断装置200的结构并不限定于此。例如，超声诊断装置200不必包括图20所示的所有部件。而且，超声诊断装置200的结构能够根据说明和操作灵活地修改。
<4.总结>
如上所描述，在根据本公开的液晶显示装置100中，聚光膜120被布置成使得遮光层10的长轴朝向在基于交叉尼科耳棱镜和视角控制膜130中的至少一者确定的方向。
更具体地，聚光膜120被布置成使得遮光层10的长轴相对于交叉尼科耳棱镜的两个偏光轴中的一个倾斜，或者聚光膜120的布置使得遮光层10的长轴与视角控制膜130的长轴的夹角为预定值。
由于聚光膜120被布置成使得遮光层10的长轴相对于交叉尼科耳棱镜的两个偏光轴中的一个倾斜，因此本公开可以实现高对比度和高黑色等级。此外，由于将聚光膜120布置成使得由遮光层10的长轴与视角控制膜130的长轴形成的角度为预定值，因此本公开可以实现高对比度。
虽然已经参考附图对本发明的优选实施方式进行了以上详细描述，但是本发明的技术范围不限于这些实例。显然，具有本公开技术领域的普通知识的人员可以想到在权利要求中描述的技术思想的范围内的各种改变或修改，并且应当理解，这样的改变和修改自然也属于本公开的技术范围。
在本说明书中描述的效果仅是描述性或示例性的，并且不受限制。也就是说，除了上述效果之外或者替代上述效果，根据本公开的技术可以具有对于本领域技术人员从本说明书的描述中显而易见的其他效果。
注意，以下配置也属于本公开的技术范围。
(1)一种超声诊断装置，包括：
探头，用超声信号照射对象并且接收从对象反射的超声信号；
处理单元，基于所反射的超声信号生成图像信息；以及
液晶显示器，显示图像信息，其中，液晶显示器包括：
液晶面板，包括以相对方式布置的一对基板和夹在一对基板之间的液晶层；
一对偏光板，分别布置在液晶面板的光源侧和显示器表面侧，并且形成交叉尼科耳棱镜；
第一光学元件，其中，遮光层和透光层在平面方向上交替且连续地布置，第一光学元件布置在光源侧的偏光板与光源之间；以及
第二光学元件，具有表面散射功能并且布置在显示器表面侧的偏光板上，并且
第一光学元件被布置成使得遮光层的长轴朝向在基于交叉尼科耳棱镜和第二光学元件中的至少一者确定的方向，该遮光层的长轴是在光透射的方向上延伸的轴。
(2)根据上述项(1)的超声诊断装置，其中，
第一光学元件被布置成使得遮光层的长轴相对于交叉尼科耳棱镜的两个偏光轴中的任一偏光轴倾斜。
(3)根据上述项(2)的超声诊断装置，其中，
第一光学元件被布置成使得由遮光层的长轴与交叉尼科耳棱镜的两个偏光轴中的任一偏光轴形成的夹角包含在大于等于30°且小于等于60°的范围内。
(4)根据上述项(1)至(3)中的任一项的超声诊断装置，其中，
第一光学元件被布置成使得由遮光层的长轴与第二光学元件的长轴形成的夹角为预定值，该第二光学元件的长轴是与光散射的方向垂直的轴。
(5)根据上述项(4)的超声诊断装置，其中，
预定值包含在大于等于0°且小于等于45°的范围内。
(6)根据上述项(1)至(5)中的任一项的超声诊断装置，其中，
具有低反射结构的第三光学元件被进一步布置在光源侧的偏光板和第一光学元件的每个相对表面上。
(7)根据上述项(6)的超声诊断装置，其中，
低反射结构是蛾眼结构。
(8)根据上述项(1)至(7)中的任一项的超声诊断装置，其中，
遮光层的光入射表面的一部分具有反射结构。
(9)根据上述项(1)至(8)中的任一项的超声诊断装置，还包括朝向第一光学元件发射光的光源。
(10)一种液晶显示装置，包括：
液晶面板，包括以相对方式布置的一对基板和夹在该对基板之间的液晶层；
一对偏光板，分别布置在液晶面板的光源侧和显示面侧，并且形成交叉尼科耳棱镜；
第一光学元件，其中，遮光层和透光层在平面方向上交替且连续地布置，第一光学元件布置在光源侧的偏光板与光源之间；以及
第二光学元件，具有表面散射功能并且布置在显示面侧的偏光板上，
其中，第一光学元件被布置成使得遮光层的长轴朝向基于交叉尼科耳棱镜和第二光学元件中的至少一者确定的方向，该遮光层的长轴是在光透射的方向上延伸的轴。
(11)根据上述(10)项的液晶显示装置，其中，
第一光学元件被布置成使得遮光层的长轴相对于交叉尼科耳棱镜的两个偏光轴中的任一偏光轴倾斜。
(12)根据上述(11)项的液晶显示装置，其中，
第一光学元件被布置成使得由遮光层的长轴与交叉尼科耳棱镜的两个偏光轴中的任一个偏光轴形成的夹角包含在大于等于30°且小于等于60°的范围内。
(13)根据上述项(10)至(12)中的任一项的液晶显示装置，其中，
第一光学元件被布置成使得由遮光层的长轴与第二光学元件的长轴形成的角度为预定值，该第二光学元件的长轴是与光散射的方向垂直的轴。
(14)根据上述(13)项的液晶显示装置，其中，
预定值包含在大于等于0°且小于等于45°的范围内。
(15)根据上述项(10)至(14)中的任一项的液晶显示装置，其中，
具有低反射结构的第三光学元件被进一步布置在光源侧的偏光板和第一光学元件的每个相对表面上。
(16)根据上述(15)项的液晶显示装置，其中，
低反射结构是蛾眼结构。
(17)根据上述项(10)至(16)中的任一项的液晶显示装置，其中，遮光层的光入射表面的一部分具有反射结构。
(18)根据上述项(10)至(17)中任一项的液晶显示装置，还包括朝向第一光学元件发射光的光源。
[符号说明]
100 液晶显示装置 110 液晶面板 111，112 偏光板
113，114 基板 115 液晶层 120 聚光膜
130 视角控制膜 140 背光单元 141 背光 142 DBEF
150，151 OCA 160，161 蛾眼膜 170 空气层。

Claims (18)

1.一种超声诊断装置，包括：
探头，用超声信号照射对象，并且接收从所述对象反射的超声信号；
处理单元，基于所反射的超声信号生成图像信息；以及
液晶显示器，显示所述图像信息，其中，所述液晶显示器包括：
液晶面板，包括以相对方式布置的一对基板和夹在所述一对基板之间的液晶层；
一对偏光板，分别布置在所述液晶面板的光源侧和显示面侧，并且形成交叉尼科耳棱镜；
第一光学元件，其中，遮光层和透光层在平面方向上交替且连续地布置，所述第一光学元件布置在所述光源侧的所述偏光板与光源之间；以及
第二光学元件，具有表面散射功能并且布置在所述显示面侧的所述偏光板上，并且
所述第一光学元件被布置成使得所述遮光层的长轴朝向基于所述交叉尼科耳棱镜和所述第二光学元件中的至少一者确定的方向，所述遮光层的长轴是在光透射的方向上延伸的轴。
2.根据权利要求1所述的超声诊断装置，其中，
所述第一光学元件被布置成使得所述遮光层的所述长轴相对于所述交叉尼科耳棱镜的两个偏光轴中的任一偏光轴倾斜。
3.根据权利要求2所述的超声诊断装置，其中，
所述第一光学元件被布置成使得由所述遮光层的所述长轴与所述交叉尼科耳棱镜的两个偏光轴中的任一偏光轴形成的夹角包含在大于等于30°且小于等于60°的范围内。
4.根据权利要求1所述的超声诊断装置，其中，
所述第一光学元件被布置成使得由所述遮光层的所述长轴与所述第二光学元件的长轴形成的夹角为预定值，所述第二光学元件的长轴是与光散射的方向垂直的轴。
5.根据权利要求4所述的超声诊断装置，其中，
所述预定值包含在大于等于0°且小于等于45°的范围内。
6.根据权利要求1所述的超声诊断装置，其中，
具有低反射结构的第三光学元件被进一步布置在所述光源侧的所述偏光板和所述第一光学元件的每个相对表面上。
7.根据权利要求6所述的超声诊断装置，其中，
所述低反射结构是蛾眼结构。
8.根据权利要求1所述的超声诊断装置，其中，
所述遮光层的光入射表面的一部分具有反射结构。
9.根据权利要求1所述的超声诊断装置，还包括朝向所述第一光学元件发射光的所述光源。
10.一种液晶显示装置，包括：
液晶面板，包括以相对方式布置的一对基板和夹在所述一对基板之间的液晶层；
一对偏光板，分别布置在所述液晶面板的光源侧和显示面侧，并且形成交叉尼科耳棱镜；
第一光学元件，其中，遮光层和透光层在平面方向上交替且连续地布置，所述第一光学元件布置在所述光源侧的所述偏光板与光源之间；以及
第二光学元件，具有表面散射功能并且布置在所述显示面侧的所述偏光板上，
其中，所述第一光学元件被布置成使得所述遮光层的长轴朝向基于所述交叉尼科耳棱镜和所述第二光学元件中的至少一者确定的方向，所述遮光层的长轴是在光透射的方向上延伸的轴。
11.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其中，
所述第一光学元件被布置成使得所述遮光层的所述长轴相对于所述交叉尼科耳棱镜的两个偏光轴中的任一偏光轴倾斜。
12.根据权利要求11所述的液晶显示装置，其中，
所述第一光学元件被布置成使得由所述遮光层的所述长轴与所述交叉尼科耳棱镜的两个偏光轴中的任一偏光轴形成的夹角包含在大于等于30°且小于等于60°的范围内。
13.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其中，
所述第一光学元件被布置成使得由所述遮光层的所述长轴与所述第二光学元件的所述长轴形成的夹角为预定值，所述第二光学元件的长轴是与光散射的方向垂直的轴。
14.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其中，
所述预定值包含在大于等于0°且小于等于45°的范围内。
15.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其中，
具有低反射结构的第三光学元件被进一步布置在所述光源侧的所述偏光板和所述第一光学元件的每个相对表面上。
16.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其中，
所述低反射结构是蛾眼结构。
17.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其中，
所述遮光层的光入射表面的一部分具有反射结构。
18.根据权利要求10所述的液晶显示装置，还包括朝向所述第一光学元件发射光的所述光源。
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