JP2010107721A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大幅な厚さの増大、消費電力の増大を招くことなく、簡単な構成によって視野角を調整できる液晶表示装置の提供。
【解決手段】液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面に配置されたバックライトとを有する液晶表示装置であって、前記バックライトは、光源と、導光板と、前記液晶表示パネルと前記導光板との間に配置された第１プリズムシートと、前記第１プリズムシートと前記導光板との間に配置された第２プリズムシートとを有し、前記第１プリズムシートは、前記液晶表示パネル側の面に、第１方向に並設されて形成された第１のプリズムを有し、前記第１プリズムシートの前記第１のプリズムは、前記第１方向に対して交差する第２方向にそれぞれ延在する第１斜面および第２斜面を有し、微少変位が可能な構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は液晶表示装置に係り、特に、バックライトを備える液晶表示装置に関する。

液晶表示パネルは、液晶を挟持する一対の基板を外囲器とし、該液晶の広がり方向に形成される複数の画素において液晶表示パネルの光透過率を制御させる構成となっている。このため、液晶表示装置は、液晶表示パネルの観察者と反対側の面（背面）に面光源であるバックライトを備えて構成するのが通常となっている。

そして、このような液晶表示装置は、液晶表示パネルを通したバックライトからの光が該液晶表示パネルの垂線に対して比較的大きな角度で出射できる構成となっている。いわゆる広視野角特性を図った液晶表示装置であり、その画像を複数人によって同時に観察できるようになる。

しかし、一方において、たとえば一人の観察者がその本人しか観察できないようにすることが望まれ、たとえば下記特許文献１に開示されているように、広視野角の状態から狭視野角の状態に調整できるようにした液晶表示装置が知られている。

特許文献１に開示された液晶表示装置は、バックライトと液晶表示パネルとの間にゲスト・ホスト液晶セルを配置させ、該ゲスト・ホスト液晶セルを駆動させることによって、バックライトからの光を該液晶表示パネルの垂線に対して小さな角度で出射させるように構成したものである。該ゲスト・ホスト液晶セルは、それ自体で該ゲスト・ホスト液晶セルを透過する光の視野角を調整できるようになっている。
特開平６−５９２８７号公報

しかし、特許文献１に開示された液晶表示装置は、液晶表示パネルとバックライトとの間に、厚さの比較的大きなゲスト・ホスト液晶セルを介在させて構成することから、液晶表示装置の厚さが大幅に大きくなってしまう不都合を生じる。また、ゲスト・ホスト液晶セルは、その構成が比較的複雑となり、コストが高くなってしまうという不都合を生じる。さらに、ゲスト・ホスト液晶セルの視野角の調整は電圧を印加させて行うことから、消費電力の増大を免れない不都合を生じる。

本発明の目的は、大幅な厚さの増大、消費電力の増大を招くことなく、簡単な構成によって視野角を調整できる液晶表示装置を提供することにある。

本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと導光板との間に、たとえば２つのプリズムシートを重畳させて配置させ、液晶表示パネル側のプリズムシート（第１プリズムシート）を変位させることによって、前記導光板から該導光板側のプリズムシート（第２プリズムシート）を通して入射される光を、前記第１プリズムシートによって反射させるか、そのまま透過させるかを制御して、視野角を調整させるようにしたものである。

また、本発明の液晶表示装置は、２つのプリズムシートの代わりに、第１プリズムシートに相当する１つのプリズムシートを用い、第２プリズムシートの役割を導光板に組み込んで構成するようにしてもよい。

本発明の構成は、たとえば、以下のようなものとすることができる。

（１）本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面に配置されたバックライトとを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトは、光源と、導光板と、前記液晶表示パネルと前記導光板との間に配置された第１プリズムシートと、前記第１プリズムシートと前記導光板との間に配置された第２プリズムシートとを有し、
前記第１プリズムシートは、前記液晶表示パネル側の面に、第１方向に並設されて形成された第１のプリズムを有し、
前記第１プリズムシートの前記第１のプリズムは、前記第１方向に対して交差する第２方向にそれぞれ延在する第１斜面および第２斜面を有し、
前記導光板の側面から入射された前記光源からの光が前記導光板の上面から出射したときの光を第１の光とし、前記導光板の上面から入射した光が前記導光板の上面から出射したときの光を第２の光とした場合、
前記第２プリズムシートは、前記第１の光を、光量の大小が前記第１方向に沿って前記第１プリズムシートの前記第１のプリズムのピッチで周期的に繰り返される分布を有する第３の光に変換して前記第１プリズムシートに入射させる第２のプリズムを有し、
前記第１プリズムシートは、前記第３の光が前記第１斜面に当たった場合、前記第３の光を前記第１斜面で前記第２斜面側に反射してから前記第２斜面で少なくとも一部を前記導光板側に反射し、
前記第１プリズムシートは、前記第３の光が前記第１斜面を経由せずに前記第２斜面に当たった場合、前記第３の光を前記液晶表示パネル側に出射し、
前記第１プリズムシートは、前記第３の光が前記第１斜面に当たる割合よりも前記第３の光が前記第１斜面を経由せずに第２斜面に当たる割合の方が少ない広視野角モードである第１の状態と、前記第３の光が前記第１斜面に当たる割合よりも前記第３の光が前記第１斜面を経由せずに第２斜面に当たる割合の方が多い狭視野角モードである第２の状態とに変位可能であることを特徴とする。

（２）本発明の液晶表示装置は、（１）において、前記第１プリズムシートの変位は前記第１方向に沿って行われることを特徴とする。

（３）本発明の液晶表示装置は、（１）において、前記第１プリズムシートの変位は前記第１プリズムシートの主面に対して垂直方向に沿って行われることを特徴とする。

（４）本発明の液晶表示装置は、（１）において、前記第２プリズムシートは、前記第１プリズムシート側の面に、前記複数の第２のプリズムが前記第１方向に並設されて形成され、
前記第２プリズムシートの前記第２のプリズムは、前記第２方向にそれぞれ延在する第３斜面および第４斜面を有し、
前記第３の光は、前記第４斜面から出射されることを特徴とする。

（５）本発明の液晶表示装置は、（１）において、前記第２の光は拡散光であることを特徴とする。

（６）本発明の液晶表示装置は、（１）において、前記液晶表示パネルは、液晶を挟持する一対の基板を有し、
前記液晶は、前記一対の基板と平行な成分を有する電界により駆動されることを特徴とする。

（７）本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面に配置されたバックライトとを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトは、光源と、導光板と、前記液晶表示パネルと前記導光板との間に配置されたプリズムシートとを有し、
前記プリズムシートは、前記液晶表示パネル側の面に、第１方向に並設されて形成された第１のプリズムを有し、
前記プリズムシートの前記第１のプリズムは、前記第１方向に対して交差する第２方向にそれぞれ延在する第１斜面および第２斜面を有し、
前記導光板の側面から入射された前記光源からの光が前記導光板の上面から出射したときの光を第１の光とし、前記導光板の上面から入射した光が前記導光板の上面から出射したときの光を第２の光とした場合、
前記導光板は、前記導光板の下面に、前記第１の光が、光量の大小が前記第１方向に沿って前記プリズムシートの前記第１のプリズムのピッチで周期的に繰り返される分布を有する光となるように前記導光板の上面から出射させる第２のプリズムを有し、
前記プリズムシートは、前記第１の光が前記第１斜面に当たった場合、前記第１の光を前記第１斜面で前記第２斜面側に反射してから前記第２斜面で少なくとも一部を前記導光板側に反射し、
前記プリズムシートは、前記第１の光が前記第１斜面を経由せずに前記第２斜面に当たった場合、前記第１の光を前記液晶表示パネル側に出射し、
前記プリズムシートは、前記第１の光が前記第１斜面に当たる割合よりも前記第１の光が前記第１斜面を経由せずに第２斜面に当たる割合の方が少ない広視野角モードである第１の状態と、前記第１の光が前記第１斜面に当たる割合よりも前記第１の光が前記第１斜面を経由せずに第２斜面に当たる割合の方が多い狭視野角モードである第２の状態とに変位可能であることを特徴とする。

（８）本発明の液晶表示装置は、（７）において、前記プリズムシートの変位は前記第１方向に沿って行われることを特徴とする。

（９）本発明の液晶表示装置は、（７）において、前記プリズムシートの変位は前記プリズムシートの主面に対して垂直方向に沿って行われることを特徴とする。

（１０）本発明の液晶表示装置は、（７）において、前記第２のプリズムのピッチは前記第１のプリズムのピッチに等しいことを特徴とする。

（１１）本発明の液晶表示装置は、（７）において、前記第２の光は拡散光であることを特徴とする。

（１２）本発明の液晶表示装置は、（７）において、前記液晶表示パネルは、液晶を挟持する一対の基板を有し、
前記液晶は、前記一対の基板と平行な成分を有する電界により駆動されることを特徴とする。

なお、上記した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。また、上記した構成以外の本発明の構成の例は、本願明細書全体の記載または図面から明らかにされる。

このように構成した液晶表示装置は、簡単な構成にも拘わらず、視野角を調整することができる。

本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。

本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。なお、各図および各実施例において、同一または類似の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。

〈実施例１〉
図２は、本発明の液晶表示装置の実施例１の構成を示す図である。図２（ａ）は分解した状態での平面図を、図２（ｂ）は図２（ａ）のｂ−ｂ線における分解していない状態での断面図を示している。

図２において、液晶表示装置は、観察者側から、少なくとも、液晶表示パネルＰＮＬ、第１プリズムシートＰＳ１、第２プリズムシートＰＳ２、および導光板ＣＬＢが配置されて構成されている。

液晶表示パネルＰＮＬは、液晶を挟持して対向配置される基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２（図２（ｂ）参照）を外囲器とし、複数の画素からなる画像表示部ＡＲが内蔵されて構成されている。また、基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の間に、画像表示部ＡＲを囲むようにして形成されたシール材ＳＬによって液晶を封止するとともに、基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の間の固着を図っている。液晶表示パネルＰＮＬは、たとえば、ＩＰＳ（In Plane Switching）方式、あるいは横電界方式と称されるパネルからなり、各画素において液晶に印加される電界は基板と平行な成分を有するように構成されている。このような構成の液晶表示パネルＰＮＬは広視野角特性に優れた特性を有する。尚、図示は省略しているが、液晶表示パネルＰＮＬは、前面側（観察者側）および背面側（バックライトＢＬ側）に、それぞれ偏光板を有している。

本実施例におけるバックライトＢＬは、液晶表示パネルＰＮＬの背面側に配置されており、少なくとも、光源ＬＳ、導光板ＣＬＢ、第１プリズムシートＰＳ１、第２プリズムシートＰＳ２を有している。

第１プリズムシートＰＳ１は、液晶表示パネルＰＮＬ側の面に複数のプリズム（第１のプリズム）が図中ｘ方向に並設されて形成されている。複数のプリズムは図中ｙ方向に延在する一対の斜面によって頂角を形成する三角形状からなっている。 図２（ａ）に示す図Ａ１は点線枠ａ１内の部分を拡大して示す拡大図、図２（ｂ）に示す図Ｂ１は点線枠ｂ１内の部分を拡大して示す拡大図であり、いずれも、第１プリズムシートＰＳ１に形成された前記プリズムを示している。ここで、図Ａ１、図Ｂ１に示すように、プリズムの頂角ＳＭ１を形成する一対の斜面のうち一方の斜面（たとえば図中左側の斜面）を第１斜面ＳＬＰ１１、他方の斜面（たとえば図中右側の斜面）を第２斜面ＳＬＰ１２と命名する。後述の説明において便宜ならしめるためである。また、前記液晶表示パネルＰＮＬ、後述する第２プリズムシートＰＳ２、導光板ＣＬＢは、それぞれ、相対的に固定された位置関係にあるのに対し、第１プリズムシートＰＳ１は、図中矢印Ｐに示すように、図中ｘ方向において微小な変位ができるように構成されている。

第２プリズムシートＰＳ２は、第１プリズムシートＰＳ１側の面に複数のプリズム（第２のプリズム）が図中ｘ方向に並設されて形成されている。複数のプリズムは図中ｙ方向に延在する一対の斜面によって頂角を形成する三角形状からなっている。図２（ａ）に示す図Ａ２は点線枠ａ２内の部分を拡大して示す拡大図、図２（ｂ）に示す図Ｂ２は点線枠ｂ２内の部分を拡大して示す拡大図であり、いずれも、第２プリズムシートＰＳ２に形成された前記プリズムを示している。ここで、図Ａ２、図Ｂ２に示すように、プリズムの頂角ＳＭ２を形成する一対の斜面のうち一方の斜面（たとえば図中左側の斜面）を第１斜面ＳＬＰ２１、他方の斜面（たとえば図中右側の斜面）を第２斜面ＳＬＰ２２と命名する。後述の説明において便宜ならしめるためである。この第２プリズムシートＰＳ２は、導光板ＣＬＢからの光を第１プリズムシートＰＳ１側へ導くように機能するようになっている。

バックライトＢＬは、液晶表示パネルＰＮＬの少なくとも画像表示部ＡＲと対向して配置される導光板ＣＬＢと、この導光板ＣＬＢの側壁面に対向して配置される光源ＬＳとを有している。光源ＬＳは図中ｙ方向と平行な辺における側壁面ＳＷＦに対向して配置されている。これにより、光源ＬＳからの光は側壁面（側面）ＳＷＦを通して導光板ＣＬＢ内に入射され、たとえば下面（第２プリズムシートＰＳ２と反対側の面）によって反射されたりした後に、上面（第２プリズムシートＰＳ２側の面）から出射されるようになっている。この場合、導光板ＣＬＢの第２プリズムシートＰＳ２側の面から出射される光は、導光板ＣＬＢの表面に対し小さな角度で出射されるため、該光を、第２プリズムシートＰＳ２に通過させることによって、第１プリズムシートＰＳ１側へ屈折させるようにしている。尚、光源ＬＳは、蛍光管のような線状光源でもよいし、ＬＥＤのような点光源でもよい。

このような構成からなる液晶表示装置において、図１は、前記第１プリズムシートＰＳ１の変位にともなう導光板ＣＬＢからの光の経路の変化状態を示す図である。

図１（ａ）、図１（ｂ）は、いずれも、導光板ＣＬＢ、第２プリズムシートＰＳ２、第１プリズムシートＰＳ１を示している。図１（ａ）と図１（ｂ）の相違は、図１（ｂ）に示す第１プリズムシートＰＳ１が、図１（ａ）に示す第１プリズムシートＰＳ１に対し、たとえば図中ＤＨに示す距離だけ変位して配置されていることにある。この変位は、図２（ａ）において図中ｘ方向に沿った第１プリズムシートＰＳ１の移動によって生じるようになっている。

図１（ａ）は、広視野角モードにおける状態を説明する図である。まず、図１（ａ）において、光源ＬＳからの光は、図示していないが、導光板ＣＬＢの側壁面ＳＷＦを通して導光板ＣＬＢ内に入射され、たとえば第２プリズムシートＰＳ２と反対側の面によって反射されたりした後に、第２プリズムシートＰＳ２側の面から出射されるようなっている。ここでは、説明の便宜のため、導光板ＣＬＢの側面から入射された光源ＬＳからの光が導光板ＣＬＢの上面から出射したときの光を第１の光と呼ぶこととする。ここで、第１の光は、導光板ＣＬＢの表面に対し比較的小さな角度θで出射される。尚、第１の光と区別するために、導光板ＣＬＢの上面から入射した光が導光板ＣＬＢの下面で反射されるなどして再び導光板ＣＬＢの上面から出射したときの光を第２の光と呼ぶこととする。

次に、導光板ＣＬＢから出射した第１の光は、第２プリズムシートＰＳ２に入射され、その大部分の光は、プリズムを構成する第２斜面ＳＬＰ２２から出射されるようになる。第２斜面ＳＬＰ２２は、第１斜面ＳＬＰ２１と異なり、その垂線方向が第１の光が第２プリズムシートＰＳ２に入射した後の光路とほぼ一致づけられて配置されているからである。但し、両者を完全には一致させず、若干の傾きを持たせることにより、出射される光の角度を調整してもよい。このように、導光板ＣＬＢの第２プリズムシートＰＳ２側の面からの光を、第２プリズムシートＰＳ２を通過させることによって、該２プリズムシートＰＳ２内で屈折された光を第１プリズムシートＰＳ１側へ充分に指向させることができる。尚、第１斜面ＳＬＰ２１については、第１の光が第２プリズムシートＰＳ２に入射した後の光路とほぼ一致づけられて配置されているため、第１斜面ＳＬＰ２１から第１の光が出射することはほとんどない。

この場合、上述のように、第２プリズムシートＰＳ２からの光は、その大部分が、第２斜面ＳＬＰ２２から出射されることから、図２（ａ）に示すｘ方向に沿って光量の大小が周期的に繰り返される分布をともなって第１プリズムシートＰＳ１側へ指向されることになる。すなわち、図３に示すように、第２プリズムシートＰＳ２の表面に対応する領域ＴＲにおいて、第２斜面ＳＬＰ２２が形成されている領域ＴＲ２は光量が多く第１傾斜ＳＬＰ２１が形成されている領域ＴＲ１は光量が少なくなっている。

したがって、第２プリズムシートＰＳ２の第２のプリズムは、第１の光を、光量の大小が所定の方向（第１プリズムシートＰＳ１の第１のプリズムが並設されている方向、すなわち、図中のｘ方向）に沿って第１プリズムシートＰＳ１の第１のプリズムのピッチで周期的に繰り返される分布を有する第３の光に変換して第１プリズムシートＰＳ１に入射させる機能を有する。

そして、第２プリズムシートＰＳ２からの第３の光は、第１プリズムシートＰＳ１に入射される。第１プリズムシートＰＳ１に入射された第３の光の大部分（少なくとも半分より多い）は、該第１プリズムシートＰＳ１が図１（ａ）に示す位置にある場合、プリズムを構成する第１斜面ＳＬＰ１１に入射されるようになっている。第１斜面ＳＬＰ１１に入射された光は、その大部分が該第１斜面ＳＬＰ１１で反射され、第２斜面ＳＬＰ１２に入射される。第２斜面ＳＬＰ１２に入射された光は、その大部分が第１プリズムシートＰＳ１の第２プリズムシートＰＳ２側の面の方向に指向され、該第２プリズムシートＰＳ２に入射されるようになる。その後の光路は、図示しないが、例えば、再び導光板ＣＬＢの上面から入射し、導光板ＣＬＢの下面にて反射されるなどして、再び導光板ＣＬＢの上面から出射されるなど、比較的複雑な経路を経て液晶表示パネルＰＮＬ側へ指向するようになる。すなわち、第２の光に変化することとなる。この第２の光は、第１の光のような指向性の強い光とは異なり、さまざまな方向の成分を有する拡散光である。したがって、第２の光は、第１プリズムシートＰＳ１、第２プリズムシートＰＳ２を経由するものの、第１の光とは異なった角度で入射するため、さまざまな角度で第１プリズムシートＰＳ１、第２プリズムシートＰＳ２から出射することとなり、結果的に、さまざまな角度で液晶表示パネルＰＮＬへ入射することとなる。

尚、第１斜面ＳＬＰ１１で反射された光のうち、一部の光は第２斜面ＳＬＰ１２で反射されずに出射する場合もあるが、この光についても、さまざまな箇所で反射等をしながらさまざまな角度で液晶表示パネルＰＮＬへ入射することとなる。

このため、液晶表示パネルＰＮＬへの光は、多方向から入射される光となり、該液晶表示パネルＰＮＬの視野角特性は、該液晶表示パネルＰＮＬの特性によって決定される。前記液晶表示パネルＰＮＬは、上述のように、広視野角特性に優れたパネルを用いていることから、広視野角を得ることができる。

次に、図１（ｂ）は、狭視野角モードにおける状態を説明する図である。図１（ｂ）において、第１プリズムシートＰＳ１は、図１（ａ）に示す第１プリズムシートＰＳ１に対し、図中ＤＨに示す距離だけ変位して配置されている。光源ＬＳからの光が第１の光として第２プリズムシートＰＳ２に入射し、第３の光として出射されるまでに至る光路は、図１（ａ）の場合と同様である。そして、第２プリズムシートＰＳ２から第１プリズムシートＰＳ１に入射された第３の光は、その大部分（少なくとも半分より多い）が、第１斜面ＳＬＰ１１を経由することなく第２斜面ＳＬＰ１２に入射されるようになる。第１斜面ＳＬＰ１１に入射された光は、屈折の法則に基づいて、液晶表示パネルＰＮＬ（図示せず）の面に対してほぼ垂直方向（望ましくは垂直方向に対して２０度以下の方向）に出射されるようになる。液晶表示パネルＰＮＬに入射される光は、このように指向性を有することから、該液晶表示パネルＰＮＬによって形成される画像は狭視野角として表示されることになる。

尚、第３の光のうち一部の光は第１斜面ＳＬＰ１１に当たって図１（ａ）で説明した広視野角モードの時と同じ経路をたどることも考えられるが、割合としては少ないので、斜めから液晶表示パネルＰＮＬを見たときの視認性は悪くなり、狭視野角が達成できる。

図４は、本発明の液晶表示装置の実施例１の効果を示す視野角特性図である。図４において、横軸は視野角φで、縦軸は液晶表示装置の表示の光強度ＩＬを示している。尚、液晶表示パネルＰＮＬを垂直方向から観た場合を視野角φ＝０°としている。図中特性αは、第１プリズムシートＰＳ１を図１（ａ）に示したように配置させたことによって得られた特性で、視野角が大きい場合でも光強度ＩＬの低下が少ない、いわゆる広視野角に優れたものとして構成されていることが判る。また、図中特性βは、第１プリズムシートＰＳ１を図１（ｂ）に示したように配置させたことによって得られた特性で、ほぼ垂直方向に近い角度から観察した場合にのみ光強度ＩＬが大きく、視野角が大きくなると途中で急激に光強度ＩＬが減少する、いわゆる狭視野角に優れたものとして構成されていることが判る。

なお、第１プリズムシートＰＳ１の上述した変位は、たとえば手動からなる図示しない切替え手段によってなされるようになっている。前記切替え手段によって、たとえば２つのモードのうち、一方のモードへの切替えによって、第１プリズムシートＰＳ１が図１（ａ）に示した配置となり、他方のモードへの切替えによって第１プリズムシートＰＳ１が図１（ｂ）に示した配置となるようにすればよい。また、上述した説明では、第２プリズムシートＰＳ２に対して第１プリズムシートＰＳ１を距離ＤＨ（プリズムの約半ピッチ分に相当する）に変位させるようにしたものである。しかし、この距離ＤＨに限られることはなく、その奇数倍の距離であってもよい。要は、第２プリズムシートＰＳ２に対して第１プリズムシートＰＳ１の配置が少なくとも図１（ａ）および図１（ｂ）に示した状態となればよい。すなわち、第１プリズムシートＰＳ１は、第３の光が第１斜面ＳＬＰ１１に当たる割合よりも第３の光が第１斜面ＳＬＰ１１を経由せずに第２斜面ＳＬＰ１２に当たる割合の方が少ない広視野角モードである第１の状態と、第３の光が第１斜面ＳＬＰ１１に当たる割合よりも第３の光が第１斜面ＳＬＰ１１を経由せずに第２斜面ＳＬＰ１２に当たる割合の方が多い狭視野角モードである第２の状態とに変位可能であればよい。

このように構成した液晶表示装置によれば、第１プリズムシートＰＳ１の変位によって、広視野角および狭視野角を切り替えることができることから、簡単な構成とすることができる。また、液晶表示パネルＰＮＬと導光板ＣＬＢとの間に、第１プリズムシートＰＳ１、第２プリズムシートＰＳ２を介在させればよいことから、液晶表示装置の厚みを大幅に増大させなくて済むようになる。また、ゲスト・ホスト液晶セル等のような素子を用いなくてもよいことから消費電力の増大を免れるようになる。

〈実施例２〉
図５は、本発明の液晶表示装置の実施例２を示す構成図で、図１に対応して描いた図となっている。

図５において、図１の場合と比較して異なる構成は、第１プリズムシートＰＳ１の変位を、第１プリズムシートＰＳ１の主面に対して垂直方向に行っていることにある。すなわち、図５（ｂ）において、第１プリズムシートＰＳ１は、図５（ａ）に示す位置（図５（ｂ）において点線で示している）から、図中ｚ方向に、図中ＤＶで示す距離だけ変位させるようにしている。

このようにした場合でも、図５（ｂ）において第２プリズムシートＰＳ２から第１プリズムシートＰＳ１へ入射される第３の光の大部分は、第１プリズムシートＰＳ１の第１斜面ＳＬＰ１１を経由することなく第２斜面ＳＬＰ１２に入射されるようになり、実施例１に示したと同様の効果が得られる。

なお、第２プリズムシートＰＳ２に対する第１プリズムシートＰＳ１の変位は、距離ＤＶに限らず、第２プリズムシートＰＳ２に対して第１プリズムシートＰＳ１の配置が少なくとも図５（ａ）および図５（ｂ）に示した状態となればよい。すなわち、第１プリズムシートＰＳ１は、第３の光が第１斜面ＳＬＰ１１に当たる割合よりも第３の光が第１斜面ＳＬＰ１１を経由せずに第２斜面ＳＬＰ１２に当たる割合の方が少ない広視野角モードである第１の状態と、第３の光が第１斜面ＳＬＰ１１に当たる割合よりも第３の光が第１斜面ＳＬＰ１１を経由せずに第２斜面ＳＬＰ１２に当たる割合の方が多い狭視野角モードである第２の状態とに変位可能であればよい。

〈実施例３〉
上述した実施例では、広視野角を得る場合の構成と、狭視野角を得る場合の構成とを示し、切替え手段によって、これらの各構成を切り替えて用いるようにしたものである。しかし、これに限定されることはなく、前記第１プリズムシートの変位は、前記切替え手段によって、互いに視野角の広さが異なる３段階以上の状態に変位可能としてもよい。さらには、段階数を限定せずに連続的に変位可能としてもよい。何れの場合も、少なくとも実施例１、２で説明したような広視野角モードと狭視野角モードとを含むようにする。

〈実施例４〉
図６は、本発明の液晶表示装置の実施例４を示す構成図である。図６（ａ）（ｂ）は、図１（ａ）（ｂ）と対応づけて描画している。

この実施例４では、第２プリズムシートＰＳ２が備えられていない構成となっている。そして、導光板ＣＬＢの下面（第１プリズムシートＰＳ１と反対側の面）に、図２（ａ）におけるｙ方向に延在されｘ方向に並設された凸部ＰＲで形成され、この凸部ＰＲのピッチは前記第１プリズムシートＰＳ１のプリズムのピッチと等しく構成されている。前記凸部ＰＲはプリズムと同じ機能を有し、導光板ＣＬＢの側面から入射された光源ＬＳからの光を前記凸部ＰＲによって反射させ、第１プリズムシートＰＳ１側へ導光板ＣＬＢの上面から第１の光として出射させるようにしている。

この第１の光は、該導光板ＣＬＢの第１プリズムシートＰＳ１側の面において、図３に示すような光の強弱分布が得られるようになる。このことから、導光板ＣＬＢに形成した前記凸部ＰＲは前記、第２プリズムシートＰＳ２と同様の機能を有するようになる。すなわち、実施例４における第１の光の段階で、実施例１における第３の光と同じ状態になっている。第１プリズムシートＰＳ１の内部における光路の説明は、実施例１の第３の光が実施例４の第１の光に置き換わる以外は同じである。したがって、実施例１に示したのと同様の効果が得られる。尚、実施例４を実施例２、３に適用してもよい。

〈実施例５〉
上述した実施例では、液晶表示パネルＰＮＬとして、横電界方式、あるいはＩＰＳ方式と称されるパネルを用いたものである。しかし、これに限らず、たとえばＴＮ（Twisted Nematic）方式や、ＶＡ方式等のいわゆる縦電界方式の液晶表示パネルを用いるようにしてもよい。

以上、本発明を実施例を用いて説明してきたが、これまでの各実施例で説明した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。また、それぞれの実施例で説明した構成は、互いに矛盾しない限り、組み合わせて用いてもよい。

本発明の液晶表示装置の実施例１の要部構成を示す図で、第１プリズムシートの変位にともなう導光板からの光の経路の変化状態を示す図である。 本発明の液晶表示装置の実施例１の全体構成を示す図である。 本発明の液晶表示装置の第２プリズムシートを通して出射される光であって、その強弱分布を示す図である。 本発明の液晶表示装置の実施例１の効果を示す視野角特性図である。 本発明の液晶表示装置の実施例２を示す構成図である。 本発明の液晶表示装置の実施例４を示す構成図である。

符号の説明

ＰＮＬ……液晶表示パネル、ＳＵＢ１、ＳＵＢ２……基板、ＳＬ……シール材、ＡＲ……画像表示部、ＰＳ１……第１プリズムシート、ＳＭ１……頂角、ＳＬＰ１１……第１斜面、ＳＬＰ１２……第２斜面、ＰＳ２……第２プリズムシート、ＳＭ２……頂角、ＳＬＰ２１……第１斜面、ＳＬＰ２２……第２斜面、ＢＬ……バックライト、ＣＬＢ……導光板、ＬＳ……光源、ＳＷＦ……側壁面、ＳＭ……頂角、ＳＬＰ１……第１斜面、ＳＬＰ２……第２斜面、ＰＲ……凸部。

Claims (12)

1. 液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面に配置されたバックライトとを有する液晶表示装置であって、
   前記バックライトは、光源と、導光板と、前記液晶表示パネルと前記導光板との間に配置された第１プリズムシートと、前記第１プリズムシートと前記導光板との間に配置された第２プリズムシートとを有し、
   前記第１プリズムシートは、前記液晶表示パネル側の面に、第１方向に並設されて形成された第１のプリズムを有し、
   前記第１プリズムシートの前記第１のプリズムは、前記第１方向に対して交差する第２方向にそれぞれ延在する第１斜面および第２斜面を有し、
   前記導光板の側面から入射された前記光源からの光が前記導光板の上面から出射したときの光を第１の光とし、前記導光板の上面から入射した光が前記導光板の上面から出射したときの光を第２の光とした場合、
   前記第２プリズムシートは、前記第１の光を、光量の大小が前記第１方向に沿って前記第１プリズムシートの前記第１のプリズムのピッチで周期的に繰り返される分布を有する第３の光に変換して前記第１プリズムシートに入射させる第２のプリズムを有し、
   前記第１プリズムシートは、前記第３の光が前記第１斜面に当たった場合、前記第３の光を前記第１斜面で前記第２斜面側に反射してから前記第２斜面で少なくとも一部を前記導光板側に反射し、
   前記第１プリズムシートは、前記第３の光が前記第１斜面を経由せずに前記第２斜面に当たった場合、前記第３の光を前記液晶表示パネル側に出射し、
   前記第１プリズムシートは、前記第３の光が前記第１斜面に当たる割合よりも前記第３の光が前記第１斜面を経由せずに第２斜面に当たる割合の方が少ない広視野角モードである第１の状態と、前記第３の光が前記第１斜面に当たる割合よりも前記第３の光が前記第１斜面を経由せずに第２斜面に当たる割合の方が多い狭視野角モードである第２の状態とに変位可能であることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記第１プリズムシートの変位は前記第１方向に沿って行われることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第１プリズムシートの変位は前記第１プリズムシートの主面に対して垂直方向に沿って行われることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記第２プリズムシートは、前記第１プリズムシート側の面に、前記複数の第２のプリズムが前記第１方向に並設されて形成され、
   前記第２プリズムシートの前記第２のプリズムは、前記第２方向にそれぞれ延在する第３斜面および第４斜面を有し、
   前記第３の光は、前記第４斜面から出射されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記第２の光は拡散光であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 前記液晶表示パネルは、液晶を挟持する一対の基板を有し、
   前記液晶は、前記一対の基板と平行な成分を有する電界により駆動されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
7. 液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面に配置されたバックライトとを有する液晶表示装置であって、
   前記バックライトは、光源と、導光板と、前記液晶表示パネルと前記導光板との間に配置されたプリズムシートとを有し、
   前記プリズムシートは、前記液晶表示パネル側の面に、第１方向に並設されて形成された第１のプリズムを有し、
   前記プリズムシートの前記第１のプリズムは、前記第１方向に対して交差する第２方向にそれぞれ延在する第１斜面および第２斜面を有し、
   前記導光板の側面から入射された前記光源からの光が前記導光板の上面から出射したときの光を第１の光とし、前記導光板の上面から入射した光が前記導光板の上面から出射したときの光を第２の光とした場合、
   前記導光板は、前記導光板の下面に、前記第１の光が、光量の大小が前記第１方向に沿って前記プリズムシートの前記第１のプリズムのピッチで周期的に繰り返される分布を有する光となるように前記導光板の上面から出射させる第２のプリズムを有し、
   前記プリズムシートは、前記第１の光が前記第１斜面に当たった場合、前記第１の光を前記第１斜面で前記第２斜面側に反射してから前記第２斜面で少なくとも一部を前記導光板側に反射し、
   前記プリズムシートは、前記第１の光が前記第１斜面を経由せずに前記第２斜面に当たった場合、前記第１の光を前記液晶表示パネル側に出射し、
   前記プリズムシートは、前記第１の光が前記第１斜面に当たる割合よりも前記第１の光が前記第１斜面を経由せずに第２斜面に当たる割合の方が少ない広視野角モードである第１の状態と、前記第１の光が前記第１斜面に当たる割合よりも前記第１の光が前記第１斜面を経由せずに第２斜面に当たる割合の方が多い狭視野角モードである第２の状態とに変位可能であることを特徴とする液晶表示装置。
8. 前記プリズムシートの変位は前記第１方向に沿って行われることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
9. 前記プリズムシートの変位は前記プリズムシートの主面に対して垂直方向に沿って行われることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
10. 前記第２のプリズムのピッチは前記第１のプリズムのピッチに等しいことを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
11. 前記第２の光は拡散光であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
12. 前記液晶表示パネルは、液晶を挟持する一対の基板を有し、
    前記液晶は、前記一対の基板と平行な成分を有する電界により駆動されることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。

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