CN117130180A - 光学元件以及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够以简单的结构良好地控制视场角的光学元件以及显示装置。光学元件具有：第一偏光板，具有第一吸收轴；第二偏光板，与第一偏光板对置，具有第二吸收轴；以及第一视场角控制板，配置在第一偏光板与第二偏光板之间，第一视场角控制板具有：第一基板；第二基板，与第一基板对置；液晶层，设置在第一基板与第二基板之间；以及多个电极，设置在第一基板和第二基板中的至少一方，在规定方向上产生横向电场，液晶层具有介电常数各向异性为正的液晶分子，液晶分子在不产生横向电场的状态下被混合取向。

Description

光学元件以及显示装置
技术领域
本发明涉及光学元件以及显示装置。
背景技术
已知有具备控制视场角的光学元件的显示装置(例如，参照专利文献1)。专利文献1的显示装置具备在电压接通时确保显示面板的宽视场角、且在电压断开时抑制左右方向的亮度的光学元件(在专利文献1中记载为视场角控制用液晶单元)。光学元件具有一对透光性基板和配置在一对透光性基板之间且液晶分子混合取向而构成的液晶层。液晶层的液晶分子使用介电常数各向异性为负的材料。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开2005-275342号公报
发明内容
具有介电常数各向异性为负的液晶分子的液晶层与具有介电常数各向异性为正的液晶分子的液晶层相比，粘性较高，相对于电压的通断切换而言的响应速度有可能降低。另一方面，具有介电常数各向异性为正的液晶分子的液晶层，在电压接通时视场角特性可能降低，需要C板等视场角补偿用膜。因此，期望使用具有介电常数各向异性为正的液晶分子的液晶层并且能够以更简易的结构控制视场角的光学元件。
本发明的目的在于提供一种能够以简单的结构良好地控制视场角的光学元件以及显示装置。
本发明的一个方式的光学元件具有：第一偏光板，具有第一吸收轴；第二偏光板，与所述第一偏光板对置，具有第二吸收轴；以及第一视场角控制板，配置在所述第一偏光板与所述第二偏光板之间，所述第一视场角控制板具有：第一基板；第二基板，与所述第一基板对置；液晶层，设置在所述第一基板与所述第二基板之间；以及多个电极，设置在所述第一基板和所述第二基板中的至少一方，在规定方向上产生横向电场，所述液晶层具有介电常数各向异性为正的液晶分子，所述液晶分子在不产生所述横向电场的状态下被混合取向。
本发明的一个方式的显示装置，具有：所述的光学元件；显示面板，与所述光学元件层叠；以及照明装置，向所述光学元件照射光。
附图说明
图1是示意性地表示第一实施方式的显示装置的剖视图。
图2是示意性地表示第一实施方式的显示面板的结构例的剖视图。
图3是示意性地表示第一实施方式的光学元件的结构例的剖视图。
图4是表示第一视场角控制板的第一电极和第二电极的俯视图。
图5是用于说明第一实施方式的显示装置的、各偏光板的吸收轴的方位与第一视场角控制板的液晶层的取向的方位之间的关系的说明图。
图6是表示实施例1和实施例2的显示装置的亮度与极角的关系的图表。
图7是表示实施例1的显示装置在第一状态下的亮度的视场角依赖性的图。
图8是表示实施例1的显示装置在第二状态下的亮度的视场角依赖性的图。
图9是表示实施例2的显示装置在第二状态下的亮度的视场角依赖性的图。
图10是示意性地表示第一变形例的光学元件的结构例的剖视图。
图11是示意性地表示第二变形例的光学元件的结构例的剖视图。
图12是示意性地表示第二实施方式的显示装置的剖视图。
图13是用于说明第二实施方式的显示装置的、各偏光板的吸收轴的方位与第一视场角控制板的液晶层的取向的方位之间的关系的说明图。
图14是示意性地表示第二实施方式的第三变形例的显示装置的剖视图。
图15是用于说明第二实施方式的第三变形例的显示装置的、各偏光板的吸收轴的方位与第一视场角控制板的液晶层的取向的方位之间的关系的说明图。
具体实施方式
参照附图对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细说明。本公开并不通过以下的实施方式所记载的内容进行限定。另外，在以下所记载的构成要素中包含本领域技术人员能够容易想到的要素、实质上相同的要素。进而，以下所记载的构成要素能够适当组合。另外，公开只不过是一例，对于本领域技术人员而言，对于保持本公开的主旨的适当变更容易想到的内容，当然也包含在本公开的范围内。另外，附图为了使说明更加明确，与实际的方式相比，有时示意性地表示各部分的宽度、厚度、形状等，但只不过是一例，并不限定本公开的解释。另外，在本公开和各图中，对于与在已出现的图中所述的要素相同的要素，标注相同的附图标记，有时适当省略详细的说明。
在本说明书和权利要求书中，在表示在某结构体上配置其他结构体的方式时，在仅表述为“上”的情况下，只要没有特别说明，则包括以与某结构体接触的方式在正上方配置其他结构体的情况、和在某结构体的上方隔着别的结构体配置其他结构体的情况这两者。
(第一实施方式)
图1是示意性地表示第一实施方式的显示装置的剖视图。如图1所示，显示装置100具有光学元件10、显示面板50、第三偏光板23、照明装置60以及控制电路70。
光学元件10在与显示面板50的显示面垂直的方向(第三方向Dz)上配置于照明装置60与显示面板50之间。光学元件10具有第一偏光板21、第二偏光板22、以及配置在第一偏光板21与第二偏光板22之间的第一视场角控制板20。光学元件10在第三方向Dz上从照明装置60朝向显示面板50地依次层叠第二偏光板22、第一视场角控制板20、第一偏光板21。关于光学元件10的详细结构，在图3以下进行后述。
另外，在以下的说明中，第一方向Dx是与光学元件10的表面(即，第一偏光板21的表面)平行的面内的一个方向。第二方向Dy是与光学元件10的表面平行的面内的一个方向，是与第一方向Dx正交的方向。另外，第二方向Dy也可以不与第一方向Dx正交而交叉。第三方向Dz是与第一方向Dx以及第二方向Dy正交的方向。第三方向Dz是光学元件10的表面的法线方向。第三方向Dz也可以换言之为显示面板50的显示面的法线方向。另外，“俯视”是指从与光学元件10的表面垂直的方向观察时的位置关系。
另外，在以下的说明中，将与光学元件10的表面垂直的方向上的、从第一偏光板21朝向第三偏光板23的方向设为“上侧”或简单设为“上”。另外，将从第三偏光板23朝向第一偏光板21的方向设为“下侧”或简单设为“下”。
显示面板50是具备作为显示功能层的液晶层LC(参照图2)的液晶显示面板。显示面板50与光学元件10对置地被层叠。更详细而言，显示面板50隔着第二偏光板22与第一视场角控制板20对置。另外，在显示面板50的显示面侧设置有第三偏光板23。
照明装置60是背光单元。照明装置60可以是任意的结构，例如，能够应用侧入式背光源、直下式背光源。侧入式背光源具有LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等光源和导光板，在导光板的端部设置LED。直下式背光源在扩散板的正下方设置LED。
控制电路70分别与显示面板50、第一视场角控制板20及照明装置60电连接，构成为对显示面板50、第一视场角控制板20及照明装置60各自的驱动进行控制。
在本实施方式的显示装置100中，照明装置60朝向光学元件10照射扩散光。光学元件10的第一视场角控制板20是调整从照明装置60入射的光的视场角依赖性而在特定的方向上抑制光的透射的视场角控制元件。更详细而言，第一视场角控制板20与第一偏光板21和第二偏光板22一起切换第一状态和第二状态，在第一状态下，对于从照明装置60入射的光在特定的方向上抑制光的透射，在第二状态下，将从照明装置60入射的光作为扩散光射出。即，光学元件10在第一状态下，射出指向性比第二状态高的光。
透射光学元件10的光入射到显示面板50。在第一状态下，显示面板50显示在特定方向上亮度被抑制的图像。在第二状态下，显示面板50显示与第一状态相比宽视场角的图像。
在以下的说明中，极角θ是相对于与第三方向Dz平行的方向所成的角度。与第三方向Dz平行的方向的极角θ为0°。另外，在图1中，相对于第三方向Dz为右侧(第一方向Dx的一方)的极角θ有时表示为正(+θ)，相对于第三方向Dz为左侧(第一方向Dx的另一方)的极角θ有时表示为负(-θ)。
在此，显示装置100的各层、即第一偏光板21、第一视场角控制板20、第二偏光板22、显示面板50及第三偏光板23由具有透光性的粘接层(未图示)粘接。但是，并不限定于此，也可以在光学元件10的各层、显示面板50以及第三偏光板23的层间不设置粘接层，而隔着空气层层叠。
在本实施方式中，光学元件10的第二偏光板22与显示面板50的背面侧的偏光板共用。即，在显示面板50与光学元件10的第一视场角控制板20之间配置有1个第二偏光板22。由此，与在显示面板50的背面侧除了光学元件10的第二偏光板22之外还设置有显示面板50用的偏光板的结构相比，能够提高光的透射率。
接着，对显示面板50的结构进行说明。图2是示意性地表示第一实施方式的显示面板的结构例的剖视图。显示面板50例如具备阵列基板SUB1、对置基板SUB2、以及作为显示功能层的液晶层LC。对置基板SUB2与阵列基板SUB1对置配置。液晶层LC被密封在阵列基板SUB1与对置基板SUB2之间。
阵列基板SUB1具有第一绝缘基板51、电路形成层52、共用电极53、绝缘膜54、像素电极55及下取向膜56。在第三方向Dz上，在第一绝缘基板51之上依次层叠电路形成层52、共用电极53、绝缘膜54、像素电极55及下取向膜56。
第一绝缘基板51是具有透光性的玻璃基板或薄膜基板。电路形成层52是供包含作为开关元件的多个薄膜晶体管、各种布线的像素电路形成的层。共用电极53是被赋予规定的恒定电位的电极。绝缘膜54将共用电极53与像素电极55绝缘。像素电极55针对每个像素而设置，各自的电位被单独地控制。下取向膜56覆盖像素电极55及绝缘膜54而设置。
对置基板SUB2具有第二绝缘基板59和上取向膜58。上取向膜58设置在第二绝缘基板59的与第一绝缘基板51对置的面上。上取向膜58成为对置基板SUB2的液晶层LC侧的表面。此外，虽然在图2中省略了图示，但对置基板SUB2根据需要而设置有滤色片或遮光膜。
液晶层LC根据电场的状态对通过的光进行调制，例如，使用包含FFS(FringeField Switching：边缘场开关)的IPS(In-Plane Switching：平面转换)等横向电场模式的液晶。在本实施方式中，通过在设置于阵列基板的像素电极55与共用电极53之间产生的横向电场，来驱动液晶层LC，控制液晶层LC所具有的液晶分子57的取向。
但是，不限于该方式，显示面板50也可以是纵向电场型的液晶显示面板。在该情况下，像素电极设置于阵列基板，共用电极设置于对置基板。纵向电场型的液晶显示面板，有所谓的纵向电场被施加于液晶层的TN(Twisted Nematic：扭曲向列)、VA(VerticalAlignment：垂直取向)及ECB(Electrically Controlled Birefringence：电场控制双折射)等。
接着，对光学元件10的详细结构进行说明。图3是示意性地表示第一实施方式的光学元件的结构例的剖视图。图4是表示第一视场角控制板的第一电极以及第二电极的俯视图。图5是用于说明第一实施方式的显示装置的各偏光板的吸收轴的方位与第一视场角控制板的液晶层的取向的方位之间的关系的说明图。
如图3及图5所示，第一偏光板21及第二偏光板22是直线偏光板。第一偏光板21具有在与第二方向Dy平行的方向上延伸的第一吸收轴AX1。第二偏光板22与第一偏光板21对置、且具有在与第二方向Dy平行的方向上延伸的第二吸收轴AX2。俯视时，第一偏光板21的第一吸收轴AX1与第二偏光板22的第二吸收轴AX2平行。另外，虽然省略了图示，但第一偏光板21具有与第一吸收轴AX1正交的第一易透射轴。另外，第二偏光板22具有与第二吸收轴AX2正交的第二易透射轴。
另外，在显示面板50的显示面侧设置的第三偏光板23具有第三吸收轴AX3及与第三吸收轴AX3正交的第三易透射轴。根据显示面板50的显示模式，第三偏光板23的第三吸收轴AX3及第三易透射轴在俯视时在规定的方向上设置。在图5所示的例子中，第三偏光板23的第三吸收轴AX3在俯视时与第二偏光板22的第二吸收轴AX2正交。
如图3所示，第一视场角控制板20具有第一基板11、多个第一电极12以及多个第二电极13、第一取向膜14、液晶层15、第二取向膜17以及第二基板18。在第三方向Dz上，依次层叠第一偏光板21、第一基板11、多个第一电极12和多个第二电极13、第一取向膜14、液晶层15、第二取向膜17、第二基板18、第二偏光板22。
第一基板11设置在第一偏光板21之上。第一基板11是具有透光性的绝缘基板，例如由玻璃、树脂等形成。多个第一电极12以及多个第二电极13设置于第一基板11的上表面、即第一基板11的与第二基板18对置的面。多个第一电极12以及多个第二电极13由具有透光性的导电材料形成，例如使用ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)、IZO(Indium ZincOxide：氧化铟锌)等。
如图4所示，多个第一电极12及多个第二电极13设置在第一基板11的同一面上，至少排列在与显示面板50的显示区域AA重叠的区域。多个第一电极12和多个第二电极13分别在第二方向Dy上延伸，在第一方向Dx上具有间隔地交替排列。即，在第一方向Dx上以第一电极12、第二电极13、第一电极12、第二电极13、…的方式排列。通过这样的结构，当向多个第一电极12以及多个第二电极13供给电压时，在第一电极12与第二电极13之间，在第一方向Dx上产生横向电场。
返回图3，第一取向膜14覆盖多个第一电极12以及多个第二电极13而设置于第一基板11之上。第一取向膜14是使液晶层15的液晶分子垂直取向的垂直取向膜。
第二基板18与第一基板11对置配置，在第三方向Dz上配置于第一基板11与第二偏光板22之间。第二基板18是具有透光性的绝缘基板，例如由玻璃、树脂等形成。在本实施方式中，在第二基板18上未设置电极。第二取向膜17设置于第二基板18的下表面、即第二基板18的与第一基板11对置的面。在第二取向膜17上，通过摩擦处理等形成有与第一方向Dx平行的取向轴。
液晶层15设置在第一基板11与第二基板18之间。更详细而言，液晶层15设置在第一取向膜14与第二取向膜17之间。液晶层15具有介电常数各向异性为正的液晶分子16。液晶分子16是具有长轴LA的棒状，液晶分子16的沿着长轴LA的方向的介电常数ε1大于液晶分子16的与长轴LA正交的短轴方向上的介电常数ε2(ε1＞ε2)。
液晶层15的液晶分子16在不对多个第一电极12以及多个第二电极13供给电压的状态、即不产生横向电场的状态下被混合取向。在此，所谓混合取向，是指具有夹持在一对基板间的长轴LA的液晶分子16以使该长轴LA的方向在一个基板侧相对于该基板平行、在另一个基板侧相对于该基板垂直的方式被取向的状态。
如图3所示，在液晶分子16的长轴LA与平行于第一基板11的表面的方向(例如第一方向Dx)之间形成的倾斜角沿着第三方向Dz连续地变化。在混合取向的状态下，液晶层15的液晶分子16的倾斜角在第一基板11侧形成得比较大，以相对于与第一基板11的表面平行的方向大致垂直的方式取向。另外，液晶层15的液晶分子16的倾斜角在第二基板18侧形成得比较小，以相对于与第一基板11的表面平行的方向大致平行的方式取向。
如图4及图5所示，俯视时的液晶分子16的取向方向HX1是沿着第一方向Dx的方向。即，液晶分子16的取向方向HX1沿着多个第一电极12和多个第二电极13的排列方向设置。另外，液晶分子16的取向方向HX1与第一偏光板21的第一吸收轴AX1及第二偏光板22的第二吸收轴AX2正交地配置。或者，液晶分子16的取向方向HX1也可以与第一偏光板21的第一吸收轴AX1及第二偏光板22的第二吸收轴AX2平行地配置。
控制电路70(参照图1)通过控制多个第一电极12以及多个第二电极13的驱动来切换第一视场角控制板20的视场角。具体而言，在未通过控制电路70向多个第一电极12及多个第二电极13供给电压的状态(以下，表示为“第一状态”)下，液晶层15的液晶分子16如图3所示被混合取向。在通过控制电路70向多个第一电极12及多个第二电极13供给电压的状态(以下，表示为“第二状态”)下，液晶层15的液晶分子16的长轴LA沿横向电场取向。
换言之，液晶层15被切换为第一状态和第二状态，在第一状态下，在液晶分子16的长轴LA与平行于第一基板11的表面的方向之间形成的倾斜角沿着与第一基板11垂直的方向连续地变化，在第二状态下，液晶分子16的长轴LA被取向为沿着横向电场的方向。
通过如以上那样的结构，光学元件10通过对第一视场角控制板20的多个第一电极12以及多个第二电极13的驱动进行控制，从而在第一状态下液晶分子16被混合取向，能够缩窄视场角而显示图像。另外，在第二状态下，液晶分子16实质上被取向为与第一基板11的表面平行的方向，能够扩大视场角而显示图像。
另外，液晶层15具有介电常数各向异性为正的液晶分子16，因此与使用介电常数各向异性为负的液晶分子的情况相比，粘性低，对于电压的通断切换具有良好的响应性。另外，由于多个第一电极12和多个第二电极13构成为产生横向电场，因此在第二状态下，液晶层15的液晶分子16实质上取向为与第一基板11的表面平行的方向。因此，不需要C板等视场角补偿用膜，能够以更简易的结构控制视场角。
(实施例)
图6是表示实施例1及实施例2的显示装置的亮度与极角的关系的图表。图7是表示实施例1的显示装置在第一状态下的亮度的视场角依赖性的图。图8是表示实施例1的显示装置在第二状态下的亮度的视场角依赖性的图。图9是表示实施例2的显示装置在第二状态下的亮度的视场角依赖性的图。
实施例1及实施例2的光学元件10的层叠结构均与图1至图5所示的例子相同。实施例1及实施例2中，多个第一电极12以及多个第二电极13的配置间隔Px(参照图4)不同。在实施例1中，在第一方向Dx上相邻的第一电极12与第二电极13的配置间隔Px为12μm。在实施例2中，在第一方向Dx上相邻的第一电极12与第二电极13的配置间隔Px为24μm。
图6所示的图表1中，横轴为极角θ(°)，纵轴为亮度(a.u.)。图6表示将实施例1及实施例2的正面方向(极角θ＝0°)下的亮度设为同等的情况下的、相对亮度的极角依赖性的模拟结果。
在图7至图9中，关于各极角以及各方位角，示出了连结表示相等亮度的区域的等光线。在图7至图9中，方位角φ是相对于与第一方向Dx平行的方向所成的角度。在图7至图9的各图中，相对于圆的中心，右侧(第一方向Dx的一方)为方位角φ＝0°，相对于圆的中心，左侧(第一方向Dx的另一方)为方位角φ＝180°。相对于圆的中心，上侧(第二方向Dy的一方)为方位角φ＝90°，相对于圆的中心，下侧(第二方向Dy的另一方)为方位角φ＝270°。另外，圆的中心相当于显示装置100(光学元件10)的法线方向(极角θ＝0°)，以法线方向为中心的同心圆(用虚线表示)分别相当于极角θ＝20°、40°、60°、80°。另外，图6所示的图表1表示第二方向Dy(方位角φ＝90°到方位角φ＝270°的方向)的极角依赖性。
如图6所示，在实施例1中，在未对多个第一电极12以及多个第二电极13供给电压的第一状态下，在高极角侧亮度得到抑制。具体而言，在第一状态下，在极角θ＝-50°以下、以及极角θ＝50°以上的范围内亮度得到抑制。
如图7所示，在实施例1中，在第一状态下，具有亮度的方位角依赖性。具体而言，第一状态的实施例1在第一方向Dx(方位角φ＝0°至方位角φ＝180°的方向)上具有较宽的视场角。与此相对，第一状态的实施例1在第二方向Dy(方位角φ＝90°至方位角φ＝270°的方向)具有较窄的视场角。
如图6所示，在实施例1中，在向多个第一电极12以及多个第二电极13供给了电压的第二状态下，与第一状态相比能够实现宽视场角。具体而言，在第二状态下，在除了极角θ＝0°以外的大部分的极角θ的范围内变得比第一状态亮。特别是在第二状态下，在极角θ＝-50°以及极角θ＝50°的附近，相对于第一状态的亮度而言的对比度变大。
如图8所示，在实施例1中，在第二状态下，能够在全部方位角φ实现宽视场角。另外，实施例1的第二状态的亮度的方位角依赖性具有对称性。具体而言，实施例1的第二状态具有相对于通过极角θ＝0°且与第二方向Dy平行的基准线实质上成为线对称的亮度的视场角依赖性。实施例1的第二状态具有相对于通过极角θ＝0°且与第一方向Dx平行的基准线实质上成为线对称的亮度的视场角依赖性。
由此，实施例1的显示装置100通过将光学元件10的方位角φ＝0°、180°方向配置于显示装置100的上下方向，能够在第一状态下确保正面方向(极角θ＝0°)下的图像的亮度，并且能够实现从左右方向看不到图像的窄视场角。另外，实施例1的显示装置100在第二状态下能够实现能够从正面方向以及左右方向能够视觉确认图像的宽视场角。
另外，在图6中，省略了实施例2的第一状态下的亮度的极角依赖性，但在未对多个第一电极12和多个第二电极13供给电压的第一状态下，实施例2的亮度的极角依赖性与实施例1的亮度的极角依赖性实质上相同。
如图6以及图9所示，在实施例2中，在向多个第一电极12以及多个第二电极13供给了电压的第二状态下，实质上具有实质上与实施例1的第二状态同等的亮度的视场角依赖性。即，在实施例2的第二状态下，也能够实现比第一状态宽的视场角。
如实施例1、2所示，示出了即使在使第一电极12与第二电极13的配置间隔Px不同的情况下，也能够在第一状态和第二状态下控制视野角。另外，如图8及图9所示，在实施例1及实施例2的向多个第一电极12及多个第二电极13供给电压的第二状态下，相对于极角θ＝0°，在倾斜方向(例如方位角φ＝+45°)示出了亮度连续地变化的极角依赖性，不产生局部变亮或局部变暗等亮度的分布。因此，在实施例1及实施例2中，示出了能够在不设置C板等视场角补偿用膜的情况下实现良好的图像显示。
另外，上述的第一实施方式以及各实施例只不过是一例，能够适当变更。例如，第一电极12与第二电极13的配置间隔Px不限定于12μm或24μm。另外，第一电极12以及第二电极13只要构成为能够产生横向电场即可，可以是任意的形状、配置。
(第一变形例)
图10是示意性地表示第一变形例的光学元件的结构例的剖视图。另外，在以下的说明中，对与在上述的实施方式中说明的结构相同的结构要素标注相同的附图标记并省略重复的说明。
如图10所示，第一变形例的光学元件10A与上述的第一实施方式相比，第一视场角控制板20A的第一电极12A以及第二电极13A的结构不同。具体而言，第二电极13A设置于第一基板11的与第二基板18对置的面。绝缘膜19以覆盖第二电极13A的方式设置。多个第一电极12A设置在绝缘膜19之上。在第三方向Dz上，依次层叠第一基板11、第二电极13A、绝缘膜19、多个所述第一电极12A。
第二电极13A被供给规定的基准电位，作为针对多个第一电极12A的共用电极而设置。在图10中，相对于多个第一电极12A设置有1个第二电极13A，但并不限定于此，也可以设置多个第二电极13A。
通过这样的结构，当向多个第一电极12A以及第二电极13A供给电压时，在第一电极12A与第二电极13A之间产生边缘电场。在第一变形例中，液晶层15的液晶分子16被形成于第一电极12A与第二电极13A之间的边缘电场驱动。
(第二变形例)
图11是示意性地表示第二变形例的光学元件的结构例的剖视图。如图11所示，第二变形例的光学元件10B与上述的第一实施方式相比，在第一视场角控制板20B的第一基板11以及第二基板18上分别设置有电极的结构不同。具体而言，多个第一电极12以及多个第二电极13设置于第一基板11的与第二基板18对置的面，在第一方向Dx上交替配置。并且，多个第一电极12B和多个第二电极13B设置在第二基板18的与第一基板11对置的面上，在第一方向Dx上交替配置。
设置于第二基板18的多个第一电极12B分别配置于与第一基板11的多个第一电极12重叠的位置。另外，设置于第二基板18的多个第二电极13B分别配置于与第一基板11的多个第二电极13重叠的位置。
通过这样的结构，当向多个第一电极12、12A以及第二电极13、13A供给电压时，在第一电极12与第二电极13之间产生横向电场，并且在第一电极12A与第二电极13A之间产生横向电场。在第二变形例中，液晶层15的液晶分子16被形成于第一电极12与第二电极13之间的横向电场、以及形成于第一电极12B与第二电极13B之间的横向电场所驱动。
(第二实施方式)
图12是示意性地表示第二实施方式的显示装置的剖视图。图13是用于说明第二实施方式的显示装置的各偏光板的吸收轴的方位与第一视场角控制板的液晶层的取向的方位之间的关系的说明图。
如图12及图13所示，第二实施方式的显示装置100A还具有第四偏光板24、第二视场角控制板31、第五偏光板25和1/2波长板32。在照明装置60与光学元件10之间，依次层叠第四偏光板24、第二视场角控制板31、第五偏光板25、1/2波长板32。
第二视场角控制板31具有TN型的液晶层。即，在第二视场角控制板31中，通过对上下的取向膜分别进行取向处理，液晶层的液晶分子被取向为在俯视时在上下基板间连续地扭曲90°。另外，1/2波长板32对透射的光赋予1/2波长的相位差。
如图13所示，第四偏光板24的第四吸收轴AX4与第五偏光板25的第五吸收轴AX5正交而配置。第五偏光板25的第五吸收轴AX5相对于光学元件10的第一偏光板21的第一吸收轴AX1具有方位角φ＝45°而配置。1/2波长板32的延伸轴方向LX1配置于第一偏光板21的第一吸收轴AX1与第五偏光板25的第五吸收轴AX5的中间。通过这样的结构，在第二实施方式中，能够适当地调整向光学元件10的第一偏光板21入射的光的偏光状态。
(第二实施方式的第三变形例)
图14是示意性地表示第二实施方式的第三变形例的显示装置的剖视图。图15是用于说明第二实施方式的第三变形例的显示装置的、各偏光板的吸收轴的方位与第一视场角控制板的液晶层的取向的方位之间的关系的说明图。
如图14及图15所示，第二实施方式的第三变形例的显示装置100B在光学元件10与显示面板50之间依次层叠1/2波长板32、第四偏光板24、第二视场角控制板31、第五偏光板25、1/2波长板33、第六偏光板26。
如图15所示，第四偏光板24的第四吸收轴AX4相对于光学元件10的第二偏光板22的第二吸收轴AX2具有方位角φ＝45°而配置。1/2波长板32的延伸轴方向LX1配置于第二偏光板22的第二吸收轴AX2与第四偏光板24的第四吸收轴AX4的中间。第五偏光板25的第五吸收轴AX5与第四偏光板24的第四吸收轴AX4正交配置。第五偏光板25的第五吸收轴AX5相对于第六偏光板26的第六吸收轴AX6具有方位角方位角φ＝45°而配置。1/2波长板33的延伸轴方向LX2配置于第五偏光板25的第五吸收轴AX5与第六偏光板26的第六吸收轴AX6的中间。通过这样的结构，在第二实施方式的第三变形例中，能够透射光学元件10而适当地调整向显示面板50入射的光的偏光状态。
在第二实施方式以及第三变形例中，对具有第一实施方式所示的光学元件10的结构进行了说明。但是，并不限定于此，在第二实施方式以及第三变形例中，也能够与第一变形例或者第二变形例的光学元件10A、10B组合。
以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于这样的实施方式。在实施方式中公开的内容只不过是一例，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。在不脱离本发明的主旨的范围内进行的适当的变更当然也属于本发明的技术范围。在不脱离上述的各实施方式以及各变形例的主旨的范围内，能够进行构成要素的各种省略、置换以及变更中的至少一个。
[附图标记说明]
10、10A、10B光学元件
11第一基板
12、12A、12B第一电极
13、13A、13B第二电极
14第一取向膜
15液晶层
16液晶分子
17第二取向膜
18第二基板
20、20A、20B第一视场角控制板
21第一偏光板
22第二偏光板
23第三偏光板
24第四偏光板
25第五偏光板
26第六偏光板
31第二视场角控制板
32、33 1/2波长板
50显示面板
60照明装置
70控制电路
100、100A、100B显示装置
AX1第一吸收轴
AX2第二吸收轴
HX1取向方向
LX1、LX2延伸轴方向

Claims (9)

1.一种光学元件，具有：
第一偏光板，具有第一吸收轴；
第二偏光板，与所述第一偏光板对置，且具有第二吸收轴；以及
第一视场角控制板，配置在所述第一偏光板与所述第二偏光板之间，
所述第一视场角控制板具有：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板对置；
液晶层，设置在所述第一基板与所述第二基板之间；以及
多个电极，设置于所述第一基板及所述第二基板中的至少一方，且在规定方向上产生横向电场，
所述液晶层具有介电常数各向异性为正的液晶分子，
所述液晶分子在不产生所述横向电场的状态下被混合取向。
2.根据权利要求1所述的光学元件，其中，
所述第一偏光板、所述第一基板、所述液晶层、所述第二基板、所述第二偏光板被依次层叠，
在俯视时，所述第一偏光板的所述第一吸收轴与所述第二偏光板的所述第二吸收轴平行地配置，
所述液晶分子的取向方向与所述第一偏光板的所述第一吸收轴及所述第二偏光板的所述第二吸收轴平行或正交地配置。
3.根据权利要求1所述的光学元件，其中，
所述液晶层被切换为第一状态和第二状态，在所述第一状态下，在所述液晶分子的长轴与平行于所述第一基板的表面的方向之间形成的倾斜角沿着与所述第一基板垂直的方向连续地变化，在所述第二状态下，所述液晶分子的所述长轴被取向为沿着所述横向电场的方向。
4.根据权利要求1所述的光学元件，其中，
所述电极包括多个第一电极和多个第二电极，
多个所述第一电极和多个所述第二电极设置在所述第一基板的与所述第二基板对置的面上，且在所述规定方向上交替配置。
5.根据权利要求1所述的光学元件，其中，
所述电极包括多个第一电极和多个第二电极，
多个所述第一电极及多个所述第二电极设置在所述第一基板的与所述第二基板对置的面上，且在所述规定方向上交替配置，并且设置在所述第二基板的与所述第一基板对置的面上，且在所述规定方向上交替配置。
6.根据权利要求1所述的光学元件，其中，
所述电极包含多个第一电极和至少一个第二电极，
在所述第一基板的与所述第二基板对置的面上，依次层叠有至少一个所述第二电极、绝缘膜、多个所述第一电极。
7.一种显示装置，具有：
权利要求1至6中任一项所述的光学元件；
与所述光学元件层叠的显示面板；以及
向所述光学元件照射光的照明装置。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，
还具有包含扭曲向列型的液晶层的第二视场角控制板，
所述第二视场角控制板配置在所述照明装置与所述光学元件之间。
9.根据权利要求7所述的显示装置，其中，
还具有包含扭曲向列型的液晶层的第二视场角控制板，
所述第二视场角控制板配置在所述光学元件与所述显示面板之间。
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