JP2003075813A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP2003075813A
JP2003075813A JP2001262503A JP2001262503A JP2003075813A JP 2003075813 A JP2003075813 A JP 2003075813A JP 2001262503 A JP2001262503 A JP 2001262503A JP 2001262503 A JP2001262503 A JP 2001262503A JP 2003075813 A JP2003075813 A JP 2003075813A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】同一画面にて双方の間にて視角特性を異なるこ
とで、利用性を高めた液晶表示装置を提供する。 【解決手段】バックライトユニット4と、バックライト
ユニット4上に配置される液晶表示パネル5とから成
り、さらに液晶表示パネル5の上面に双方にて異なる視
野角を有する領域を少なくとも2種備えたレンズシート
6を配する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関
し、さらに詳しくは、同一画面において、部分的に視角
特性を異ならせた液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置の視角特性は液晶表示パネ
ルおよびバックライトユニットの光学特性で決定され
る。特に従来の装置では、液晶の光学的異方性によって
もたらされる視角依存性(表示画面斜め方向のコントラ
スト低下)を低減し、視野角を広げる広視野角化に重点
が置かれている。
【0003】最近、液晶表示装置においてはバックライ
トユニット側でレンズシートの三角プリズム形状の最適
化を行い、視角特性を改善した技術が提案されている。
【0004】この提案によれば、少なくとも導光板と、
導光板周辺に配置された光源と、導光板の発光面側に配
置されたレンズシートとを有するバックライト装置であ
って、2つ以上の頂角の異なる三角プリズムで構成され
ている。さらに反射板と、反射板の上に配置された光源
と、線光源を挟んで上記反射板とは反対側に配置された
レンズシートを有するバックライト装置であって、レン
ズシートが、2つ以上の頂角の異なる三角プリズムで構
成されたものも提案され、そして、これらバックライト
装置装置及び透過型の液晶表示パネルを有する液晶表示
装置に対し、レンズシート頂角のいずれかを80〜10
0度にして、正面輝度を下げることなく視野角特性を改
善し、表示特性が高める技術が提案されている(特開平
10−214035号参照)。
【0005】また、バックライト用光源の前面に拡散板
が配置され、入射偏光板と出射偏光板を表裏両面に付設
した液晶表示パネルが拡散板の前方に配置され、拡散板
と液晶表示パネルとの間にレンズシートが配置された液
晶表示装置であって、このレンズシートの稜線方向を左
右方向に定めるとともに、入射偏光板の透過軸方向をレ
ンズシート稜線方向に対して実質的に直角の上下方向に
定めることで、左右方向の輝度視角を大きく取りながら
も高輝度化を達成した技術も提案されている(特開20
00ー122046号参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の液晶表示装置では表示画面の視野角特性は一種類
に固定され、その上、一般的に広視野角の状態で固定さ
れ、そのために使用環境、表示状態によっては情報の機
密性を保持することができないという問題点を有してい
た。
【0007】たとえば、操作者が複数となる対戦型ゲー
ム機などの用途においては、図7に示すように液晶表示
装置1の同一画面において、それぞれの操作者2,3か
らは操作者側表示を認識でき、かつ相手側からは操作者
側表示が認識できないような設計が必要となり、このよ
うに情報の機密性が保たれなければならない。
【0008】本発明は上記事情に鑑みて完成されたもの
であり、その目的は同一画面にて双方の間にて視角特性
を異なることで、利用性を高めた液晶表示装置を提供す
ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、バックライトユニットと、バックライトユニット上
に配置される液晶表示パネルとから成り、さらにこの液
晶表示パネルの上面に双方にて異なる視野角を有する領
域を少なくとも2種以上備えたレンズシートを配したこ
とを特徴とする。
【0010】本発明の他の液晶表示装置は、このレンズ
シートが頂角が40〜60度の直角三角形のプリズム構
造であることを特徴とする。
【0011】本発明のさらに他の液晶表示装置は、この
レンズシートにおいて、双方にて異なる視野角を有する
領域のうち、一方の領域のプリズム構造と、他方の領域
のプリズム構造とが点対称であることを特徴とする。
【作用】本発明の液晶表示装置によれば、上記構成の如
く、液晶表示パネルの上面に双方にて異なる視野角を有
する領域を少なくとも2種以上備えたレンズシートを配
したことで、個々の領域に対応して、それぞれ適性な視
角特性が得られ、これにより、この装置の利便性を高め
ることができる。たとえば、2人以上が、この液晶表示
装置を使う場合に、この装置に対し、もっとも適切な位
置することで、その領域の表示画面を認識することがで
きる。
【0012】また、本発明においては、レンズシートを
頂角が40〜60度の直角三角形のプリズム構造にした
ことで、その適性な視角特性が得られるというものであ
る。
【0013】さらにまた、本発明においては、レンズシ
ートにて、双方にて異なる視野角を有する領域のうち、
一方の領域のプリズム構造と、他方の領域のプリズム構
造とを点対称にしたことで、前述したように操作者が複
数となる対戦型ゲーム機などの用途にて、図7に示すよ
うに液晶表示装置1の同一画面において、それぞれの操
作者2,3からは操作者側表示を認識でき、かつ相手側
からは操作者側表示が認識できないような構成になり、
これによって双方間にて情報の機密性が保たれる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施例に
ついて述べる。図1は本発明の液晶表示装置の基本構成
を示す概略図であり、図2に本発明の液晶表示装置の一
実施の形態を示す概略図である。図3はレンズシートの
プリズム構造を示す拡大図であり、図4と図5は本発明
の液晶表示装置における光路を示す。また、図6と図7
は液晶表示装置に対する二人の操作者の認識状況を示
し、図8はバックライトユニット上に配置される液晶表
示パネルの概略構成を示す。
【0015】まず、図1に示す液晶表示装置によって本
発明の基本的な構成を述べる。この液晶表示装置によれ
ば、バックライトユニット4と、バックライトユニット
4上に配置される液晶表示パネル5とから成り、さらに
液晶表示パネル5の上面に双方にて異なる視野角を有す
る領域を少なくとも2種備えたレンズシート6を配して
いる。なお、矢印は光路である。
【0016】このようなレンズシート6を用いること
で、個々の領域に対応して、それぞれ適性な視角特性が
得られ、これにより、この装置の利便性を高めることが
でき、この装置の使用者が2人であれば、この装置に対
し、もっとも適切な位置することで、その領域の表示画
面をもっとも容易にかつ十分に認識することができる。
【0017】図2にて、本発明の液晶表示装置の一実施
の形態例を示す。バックライトユニットはCFL7、導
光板8、拡散シート9、レンズシート10,11から構
成されている。CFL7は導光板8の端面付近に設け、
この導光板8の上に拡散シート9、レンズシート10、
11とを順次積み上げている。
【0018】このような構成のバックライトユニットの
上に液晶表示パネル12とレンズシート13とを配す
る。
【0019】図8にてSTN型の単純マトリックスタイ
プの液晶表示パネル12の概略を示す。透明電極を有す
るガラス基板29とガラス基板30とを液晶33を介し
てシール部材34でもって封入する。ガラス基板29の
外面に偏光板31を、ガラス基板30の外面に偏光板3
2を配設する。
【0020】そして、偏光板32を介して入射してきた
直線偏光は、透明電極への印加電圧の有無で液晶33の
配向を操作することにより、ガラス基板29、30、液
晶33間を直線偏光が旋光され、あるいは旋回されない
状態で透過する。これにより、偏光板31を介して出射
される光は、偏光板31により吸収、あるいは透過さ
れ、任意のデータを液晶表示パネル上に表示させること
ができる。
【0021】つぎに上記のレンズシート13(もしくは
レンズシート6)について、その構成を図3にて述べ
る。同図に示すレンズシート14によれば、入射光側の
面に頂角が40〜60度の直角三角形のプリズム構造に
したことで、入射光がレンズシート14に対し垂直な方
向にて入った場合に、その透過光は適度な方角に傾斜
し、斜め方向に角度をもった光が出射される。
【0022】その点を、さらに液晶表示装置内の光の進
行方向を示す図4でもって説明する。
【0023】CFLから出射された光は導光板15を介
して、拡散シート16を通して拡散され、その後、2枚
のレンズシート17,18を通過することで、液晶表示
パネル19に対し垂直方向に集光され、正面輝度のアッ
プが図られる。
【0024】さらに液晶表示パネル19を通過した際
に、操作者や視認者の欲する任意のデータを持った光に
変換され、そして、レンズシート20を通過することに
より斜め方向へ集光する。
【0025】かくして本発明の液晶表示装置によれば、
斜め方向からの視認性が飛躍的に向上し、その半面、正
面方向からの視認性は低減する。
【0026】つぎに本発明に係るレンズシートにおい
て、双方にて異なる視野角を有する領域のうち、一方の
領域のプリズム構造と、他方の領域のプリズム構造とが
点対称である場合を説明する。
【0027】たとえば、対戦型ゲーム機のような用途に
おいて、図5に示す液晶表示器を用いると、操作者2
1、22が二人いる場合、液晶表示パネル26の同一画
面上において中央から画面左側には左斜め側操作者21
用の情報23が、中央から画面右側には右斜め側操作者
22用の情報24が表示され、互いに相手側の情報を確
認できない状態にしたいとき、画面左右それぞれに、中
央から画面左側に対しては左斜め方向からの視認性を向
上させるように、中央から画面右側に対しては右斜め方
向からの視認性を向上させるように、頂角がθの直角三
角形プリズムを有するレンズシート25を液晶表示パネ
ル26上に配置する。
【0028】このように設定することで、図6に示すよ
うに、本発明による液晶表示器27に対して、操作者2
8は左斜めからは画面左側のみ、右斜めからは画面右側
のみを視認できるようになり、互いにもう一方の表示が
視認できなくなる。
【0029】本発明によれば、レンズシート25に対し
て、レンズシート14にて説明した如く、入射光側の面
に頂角θが40〜60度の直角三角形のプリズム構造に
するとよい。
【0030】本発明者が頂角θを35〜65度の範囲内
にて幾とおりにも変えて、視認性を評価したところ、表
1に示すような結果が得られた。
【0031】〇印は液晶表示器27に対して、操作者2
8は左斜めからは画面左側のみ、右斜めからは画面右側
のみを視認できるようになって、もう一方の表示が視認
できなくなった場合であり、×印は操作者28は左斜め
からであっても、右斜めからであっても、画面左側と画
面右側との双方が視認できたなどの不具合が発生した場
合である。
【0032】
【表1】
【0033】この表から明らかなとおり、頂角θを40
〜60度の範囲内にするとようことがわかる。
【0034】頂角θが40度未満になると、レンズシー
ト25(このシートは、たとえばアクリル樹脂により構
成する)に光が入射する際の反射率が上がり、透過率が
下がり、一方、頂角が60度を超えると、斜め方向への
集光機能が低下する。したがって、頂角θは40〜60
度にするとよい。
【0035】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種
々の変更や改良等はなんら差し支えない。
【0036】たとえば、本例のレンズシートにおいて
は、双方にて異なる視野角を有する領域のうち、一方の
領域のプリズム構造と、他方の領域のプリズム構造とが
点対称である場合を説明したが、これに代えて、FA用
途等においても、特殊な作業場、限定した作業位置から
の視認性の確保のみを要求された場合は、液晶表示パネ
ル上に配置する本発明によるレンズシートの仕様を変更
し、たとえば上下方向と下右方向(左右方向)からの視
認性を確保するために、3方向や4方向、さらにはそれ
以上の方向からの視認性を向上させてもよい。
【0037】
【発明の効果】以上のとおり、本発明の液晶表示装置に
よれば、液晶表示パネルの上面に双方にて異なる視野角
を有する領域を少なくとも2種以上備えたレンズシート
を配したことで、個々の領域に対応して、それぞれ適性
な視角特性が得られ、これにより、この装置の利便性を
高めることができた。たとえば、同一液晶画面内におい
て任意の方向からの視認性のみの向上を図れ、そのため
に操作者の液晶表示装置の使用状況や使用目的に応じて
設計変更を行うことで、情報の機密性の保持が達成され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示装置の基本構成を示す概略図
である。
【図2】本発明の液晶表示装置の一実施の形態を示す概
略図である。
【図3】本発明に係るレンズシートのプリズム構造を示
す拡大図である。
【図4】本発明の液晶表示装置における光路を示す説明
図である。
【図5】本発明の液晶表示装置における他の光路を示す
説明図である。
【図6】(a)と(b)は液晶表示装置に対する二人の
操作者の認識状況を示す説明図である。
【図7】液晶表示装置に対する二人の操作者の認識状況
を示す説明図である。
【図8】液晶表示パネルの構成を示す概略図である。
【符号の説明】
4・・・バックライトユニット 5、12、19、26・・・液晶表示パネル 6、13、14、20、25・・・レンズシート

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バックライトユニットと、バックライトユ
    ニット上に配置される液晶表示パネルとから成り、さら
    にこの液晶表示パネルの上面に双方にて異なる視野角を
    有する領域を少なくとも2種以上備えたレンズシートを
    配した液晶表示装置。
  2. 【請求項2】前記レンズシートが頂角が40〜60度の
    直角三角形のプリズム構造であることを特徴とする請求
    項1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】前記双方にて異なる視野角を有する領域の
    うち、一方の領域のプリズム構造と、他方の領域のプリ
    ズム構造とが点対称であることを特徴とする請求項1又
    は2記載の液晶表示装置。
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