JP2010277099A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示の視野を狭視野と広視野とに制御することができ液晶表示装置を提供する。
【解決手段】同心円状に形成された複数の円弧状変向面１４により向きを変えて出射する変向手段１０と、その入射部１２の中央部に第１発光素子２５ａと、入射部１２の中央部に対してずれた位置に２つの第２発光素子２５ｂとからなり、第１発光素子２５ａの点灯により正面光の強度が斜め光の強度よりも高い強度分布の第１の照明光を照射し、第２発光素子２５ｂの点灯により斜め光の強度が正面光の強度よりも高い強度分布の第２の照明光を照射する面光源９を配置する。液晶表示素子１の各画素に表示画像データ信号を印加し、狭視野表示が選択されたときに、表示画像データ信号の印加に同期させて第１発光素子２５ａを点灯させ、広視野表示が選択されたときに、表示画像データ信号の印加に同期させて第１と第２の発光素子２５ａ，２５ｂを同時または交互に点灯させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、視野制御型の液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、光の透過を制御する複数の画素をマトリックス状に配列した画面領域を有する液晶表示素子の観察側とは反対側に、前記液晶表示素子に向けて照明光を照射する面光源を配置して構成されている（特許文献１参照）。

ところで、例えば携帯電話機等の電子機器に実装する液晶表示装置には、その表示の視野を、広視野と、液晶表示装置の使用者以外の他者により表示を覗き見されないような狭視野とに切換えることができる視野制御性が要求されている。

視野制御型の液晶表示装置としては、従来、画像を表示する液晶表示素子の一方の面側に、視野を制限するための視野制限用液晶素子を配置した液晶表示装置が提案されている。前記視野制限用液晶素子は、一対の基板間に液晶を封入し、その液晶分子を、前記液晶表示素子の画面に対応する領域を複数に区分した各区分領域毎に、前記液晶表示素子の法線方向に対して一方の方向に傾いた方向に視野を有する配向状態と、その方向とは反対方向に傾いた方向に視野を有する配向状態とに配向させ、前記一対の基板の互いに対向する内面それぞれに、前記各区分領域に対応させて、予め定めた形状の電極を設けたものである（特許文献２参照）。

この液晶表示装置は、前記視野制限用液晶素子の電極間への電圧の印加により、斜め方向からの視認性を低下させて前記液晶表示素子の表示の視野を制限するものであり、前記視野制限用液晶素子の電極間に電圧を印加しないとき、つまり視野制限用液晶素子が無表示状態のときは、前記液晶表示素子の表示画像が広い視野で見える。

それに対し、前記視野制限用液晶素子の電極間に電圧を印加すると、前記正面方向に対して一方の方向及びその反対方向に傾いた方向から見たときに、前記液晶表示素子の表示画像が、前記視野制限用液晶素子の一方の方向に傾いた方向に視野を有する各区分領域の表示及び反対方向に傾いた方向に視野を有する各区分領域の前記予め定めた形状の電極に対応する表示により隠されるため、前記一方の方向及び反対方向に傾いた方向からは前記液晶表示素子の表示画像を認識することができなくなり、前記表示画像の視野が見かけ上制限され、前記表示の視野が狭くなる。

特開２００３―１４９５９９号公報 特開２０００―１３３３３４号公報

しかし、前記視野制限用液晶素子は、その一対の基板の内面にそれぞれ、前記各区分領域毎に方向を異ならせた複雑な配向処理（配向膜のラビング処理）を施さなければならないため、製造が難しい。

そのため、前記視野制限用液晶素子を備えた従来の視野制御型液晶表示装置は、コスト高であるという問題をもっている。

この発明は、表示の視野を狭視野と広視野とに制御することができ、しかも低コストに得ることができる液晶表示装置を提供することを目的としたものである。

この発明の液晶表示装置は、
光の透過を制御する複数の画素をマトリックス状に配列した画面領域を有し、前記複数の画素それぞれに画像データ信号が印加され、その画像データに対応した画像を表示する液晶表示素子と、
前記液晶表示素子の観察側とは反対側に配置され、前記液晶表示素子の１つの縁部側の端部に光を入射させる入射部が形成され、前記液晶表示素子と実質的に平行な面に沿わせて、前記入射部の長さ方向の中央部を中心とする半円に沿ってその径方向に同じ角度で傾斜し、前記入射部から入射した光の向きを変えて前記液晶表示素子側に出射する複数の円弧状変向面が同心円状に形成された変向手段と、前記変向手段の入射部の中央部に対向させて配置され、前記円弧状変向面の曲率中心から放射状に広がる光を前記変向手段の入射部に向けて出射する第１の発光素子と、前記変向手段の入射部の中央部に対して前記入射部の長さ方向の一端側にずれた位置と他端側にずれた位置にそれぞれ対向させて配置され、前記円弧状変向面の曲率中心に対してずれた点から放射状に広がる光を前記変向手段の入射部に向けて出射する複数の第２の発光素子とからなり、前記第１の発光素子の点灯により、前記液晶表示素子の法線方向に出射する正面光の強度が前記法線方向に対して一方の方向及びその反対方向に傾いた方向に出射する斜め光の強度よりも高い強度分布の第１の照明光を前記液晶表示素子に向けて照射し、前記第２の発光素子の点灯により、前記斜め光の強度が前記正面光の強度よりも高い強度分布の第２の照明光を前記液晶表示素子に向けて照射する面光源と、
前記液晶表示素子の各画素に画像信号に対応した表示画像データ信号を印加し、視野選択信号に応じて、狭視野表示が選択されたときに、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源の第１の発光素子を点灯させ、広視野表示が選択されたときに、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源の第１の発光素子と第２の発光素子とを同時または交互に点灯させる駆動手段とを備えたことを特徴とする。

この液晶表示装置において、前記面光源は、変向手段の出射側に配置され、前記変向手段から出射した光のうち、液晶表示素子の法線方向に対して傾いた方向の光を拡散させる異方性拡散板をさらに備えているのが好ましい。

また、前記面光源の変向手段は、板状の透明部材の周面のうち、前記液晶表示素子の１つの縁部側の端面に光を入射させる入射端面が形成され、前記透明部材の前記液晶表示素子に対向する板面に前記入射端面から入射した光の出射面が形成され、その反対側の板面に、前記入射端面の長さ方向の中央部を中心とする半円に沿ってその径方向に同じ角度で傾斜し、前記入射端面から入射した光の向きを変えて前記出射面から前記液晶表示素子側に出射させる複数の円弧状変向面が同心円状に形成された導光板が望ましい。

この液晶表示装置において、前記駆動手段は、狭視野表示が選択されたときに、前記液晶表示素子の各画素に、画像信号に対応した表示画像データ信号と、予め登録されたパターンの固定画像に対応した固定画像データ信号とを交互に印加し、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源の第１の発光素子を点灯させ、前記固定画像データ信号の印加に同期させて前記面光源の第２の発光素子を点灯させるのが望ましい。

この発明の液晶表示装置は、前記液晶表示素子の各画素に画像信号に対応した表示画像データ信号を印加し、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源の第１の発光素子を点灯させることにより、前記面光源から、前記液晶表示素子の法線方向に出射する正面光の強度が前記法線方向に対して一方の方向及びその反対方向に傾いた方向に出射する斜め光の強度よりも高い強度分布の第１の照明光を照射させて狭視野表示を行ない、前記液晶表示素子の各画素に画像信号に対応した表示画像データ信号を印加し、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源の第１の発光素子と第２の発光素子とを同時または交互に点灯させることにより、前記面光源から、前記第１の照明光と、前記斜め光の強度が前記正面光の強度よりも高い強度分布の第２の照明光とを同時または交互に照射させて広視野表示を行なうものであり、したがって、表示の視野を狭視野と広視野とに制御することができる。

しかも、この液晶表示装置は、前記液晶表示素子の観察側とは反対側に、前記液晶表示素子の１つの縁部側の端部に光を入射させる入射部が形成され、前記液晶表示素子と実質的に平行な面に沿わせて、前記入射部の長さ方向の中央部を中心とする半円に沿ってその径方向に同じ角度で傾斜し、前記入射部から入射した光の向きを変えて前記液晶表示素子側に出射する複数の円弧状変向面が同心円状に形成された変向手段と、前記変向手段の入射部の中央部に対向させて配置され、前記円弧状変向面の曲率中心から放射状に広がる光を前記変向手段の入射部に向けて出射する第１の発光素子と、前記変向手段の入射部の中央部に対して前記入射部の長さ方向の一端側にずれた位置と他端側にずれた位置にそれぞれ対向させて配置され、前記円弧状変向面の曲率中心に対してずれた点から放射状に広がる光を前記変向手段の入射部に向けて出射する複数の第２の発光素子とからなり、前記第１の発光素子の点灯により、前記液晶表示素子の法線方向に出射する正面光の強度が前記法線方向に対して一方の方向及びその反対方向に傾いた方向に出射する斜め光の強度よりも高い強度分布の第１の照明光を前記液晶表示素子に向けて照射し、前記第２の発光素子の点灯により、前記斜め光の強度が前記正面光の強度よりも高い強度分布の第２の照明光を前記液晶表示素子に向けて照射する面光源を配置し、前記液晶表示素子の各画素に画像信号に対応した表示画像データ信号を印加し、視野選択信号に応じて、狭視野表示が選択されたときに、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源の第１の発光素子を点灯させ、広視野表示が選択されたときに、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源の第１の発光素子と第２の発光素子とを同時または交互に点灯させる駆動手段を備えたものであるため、製造の難しい視野制限用液晶素子を備えた従来の視野制御型液晶表示装置に比べてはるかに低コストに得ることができる。

この液晶表示装置において、前記面光源は、変向手段の出射側に配置され、前記変向手段から出射した光のうち、前記液晶表示素子の法線方向に対して傾いた方向の光を拡散させる異方性拡散板をさらに備えているのが好ましく、このようにすることにより、挟視野表示のときに、前記面光源から、前記正面光の強度が高く、前記斜め光の強度が前記正面光の強度比べてはるかに低い強度分布の第１の照明光を前記液晶表示素子に向けて照射させ、前記挟視野表示の視野をより効果的に狭くするとともに、広視野表示のときに、前記面光源から、前記第１の照明光と、前記液晶表示素子の法線方向に対して傾いた方向の出射光強度が広い角度範囲にわたってフラットに近い強度分布の第２の照明光とを照射させ、前記広視野表示の視野をより広くすることができる。

また、前記面光源の変向手段は、板状の透明部材の周面のうち、前記液晶表示素子の１つの縁部側の端面に光を入射させる入射端面が形成され、前記透明部材の前記液晶表示素子に対向する板面に前記入射端面から入射した光の出射面が形成され、その反対側の板面に、前記入射端面の長さ方向の中央部を中心とする半円に沿ってその径方向に同じ角度で傾斜し、前記入射端面から入射した光の向きを変えて前記出射面から前記液晶表示素子側に出射させる複数の円弧状変向面が同心円状に形成された導光板が望ましく、このようにすることにより、面光源の製造を簡単にし、前記液晶表示装置をさらに低コストに得ることができる。

この液晶表示装置において、前記駆動手段は、狭視野表示が選択されたときに、前記液晶表示素子の各画素に、画像信号に対応した表示画像データ信号と、予め登録されたパターンの固定画像に対応した固定画像データ信号とを交互に印加し、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源の第１の発光素子を点灯させ、前記固定画像データ信号の印加に同期させて前記面光源の第２の発光素子を点灯させるのが望ましく、このようにすることにより、前記正面方向に対して傾いた方向からは、表示画像データに対応した表示画像を視認することができず、しかもその表示画像が前記固定画像データに対応するパターンの固定画像により隠されて見えない、前記画像信号に対応した表示画像の視野をより効果的に正面方向に制限した狭視野表示を行なうことができる。

この発明の第１の実施例を示す液晶表示装置の分解斜視図。 前記液晶表示装置の面光源の出射側から見た正面図。 図２のIII−III線に沿うハッチングを省略した断面図。 前記面光源の第１の発光素子を点灯させたときと、第２の発光素子を点灯させたときの出射光線図。 前記面光源の第１の発光素子を点灯させたときと、第２の発光素子を点灯させたときと、第１と第２の発光素子を同時に点灯させたときの照射光の強度分布図。 前記液晶表示装置の狭視野表示のときの出射光線図。 前記液晶表示装置の広視野表示のときの出射光線図。 フィールドシーケンシャル液晶表示装置における狭視野表示のときと広視野表示のときの液晶表示素子と面光源の駆動シーケンス図。 この発明の第２の実施例を示す駆動手段のブロック回路図。 第２の実施例のフィールドシーケンシャル液晶表示装置における狭視野表示のときと広視野表示のときの液晶表示素子と面光源の駆動シーケンス図。 第２の実施例の液晶表示素子に赤、緑、青の３色のカラーフィルタを備えさせた液晶表示装置における狭視野表示のときと広視野表示のときの液晶表示素子と面光源の駆動シーケンス図。 第２の実施例の液晶表示装置の狭視野表示のときの正面方向から見た表示と左方向及び右方向に傾いた方向から見た表示の一例を示す図。 第２の実施例の液晶表示装置の広視野表示のときの正面方向から見た表示と左方向及び右方向に傾いた方向から見た表示の一例を示す図。 この発明の第３の実施例を示す面光源の出射側から見た正面図。 図１４のXV−XV線に沿うハッチングを省略した断面図。

（第１の実施形態）
図１〜図８はこの発明の第１の実施例を示しており、図１は液晶表示装置の分解斜視図である。

この液晶表示装置は、光の透過を制御する複数の画素（図示せず）をマトリックス状に配列した画面領域１ａを有し、前記複数の画素それぞれに画像データ信号が印加され、その画像データに対応した画像を表示する液晶表示素子１と、前記液晶表示素子１の観察側（図１において左側）とは反対側に配置され、前記液晶表示素子１に向けて、前記液晶表示素子１の法線方向に出射する正面光の強度が前記法線方向に対して一方の方向及びその反対方向に傾いた方向に出射する斜め光の強度よりも高い強度分布の第１の照明光と、前記斜め光の強度が前記正面光の強度よりも高い強度分布の第２の照明光とを照射する面光源９と、前記液晶表示素子１と面光源９を駆動する駆動手段２７とを備えている。

前記液晶表示素子１は、その内部構造は図示しないが、前記画面領域１ａを囲む枠状のシール材４を介して接合された一対の透明基板２，３と、これらの基板２，３の対向する内面それぞれに設けられ、互いに対向する領域によりマトリックス状に配列する複数の画素を形成する透明電極と、前記一対の基板２，３間の前記シール材４で囲まれた領域に封入された液晶層と、前記一対の基板２，３の外面にそれぞれ配置された一対の偏光板５，６と、前記一対の基板２，３のいずれか、例えば観察側の基板３とその側の偏光板６との間に配置された表示のコントラストを高くするための位相差板７とからなっている。

この液晶表示素子１は、一方の基板、例えば観察側とは反対側の基板２の内面に、複数の画素電極を行方向及び列方向にマトリックス状に配列させて設け、他方の基板、つまり観察側基板３の内面に、前記複数の画素電極の配列領域に対向する一枚膜状の対向電極を設けたアクティブマトリックス液晶表示素子であり、前記反対側基板２の内面には、前記複数の画素電極にそれぞれ接続されたＴＦＴからなるアクティブ素子と、各行のＴＦＴにゲート信号を供給する複数の走査ラインと、各列のＴＦＴにデータ信号を供給する複数のデータラインが設けられている。

なお、前記反対側基板２は、観察側基板３の外方に張出すドライバ搭載部２ａを有しており、前記複数のゲートライン及びデータラインは、前記ドライバ搭載部２ａに搭載されたＬＳＩからなる表示ドライバ８に接続されている。

さらに、前記一対の基板２，３の内面には、前記電極を覆って配向膜が設けられており、前記液晶層の液晶分子は、前記一対の基板２，３間において、前記配向膜により規定される配向状態に配向している。

この液晶表示素子１は、液晶分子をツイスト配向させたＴＮまたはＳＴＮ型、液晶分子を基板２，３面に対して実質的に垂直に配向させた垂直配向型、液晶分子をツイストさせることなく基板２，３面に対して実質的に平行に配向させた水平配向型、液晶分子をベンド配向させるベンド配向型のいずれかの液晶表示素子、あるいは強誘電性または反強誘電性液晶表示素子であり、前記一対の偏光板５，６は、それぞれの透過軸の向きを、良好なコントラスト特性が得られるように設定して配置されている。

なお、この液晶表示素子１は、一対の基板２，３の内面それぞれに設けられた電極間に縦電界（液晶層の厚さ方向の電界）を生じさせて液晶分子の配向状態を変化させる縦電界制御型のものに限らず、一対の基板２，３のいずれか一方の内面に複数の画素を形成する例えば櫛状の第１と第２の電極を設け、これらの電極間に横電界（基板面に沿う方向の電界）を生じさせて液晶分子の配向状態を変化させる横電界制御型のものでもよい。

さらに、前記液晶表示素子１は、ノーマリーホワイトモードの表示素子でも、ノーマリーブラックモードの表示素子でもよい。

前記液晶表示素子１の観察側とは反対側に配置された面光源９は、前記液晶表示素子１の１つの縁部側の端部に光を入射させる入射部１２が形成され、前記液晶表示素子１と実質的に平行な面に沿わせて、前記入射部１２の長さ方向の中央部を中心とする半円に沿ってその径方向に同じ角度で傾斜し、前記入射部１２から入射した光の向きを変えて前記液晶表示素子１側に出射する複数の円弧状変向面１４が同心円状に形成された変向手段１０と、前記変向手段１０の入射部１２の中央部に対向させて配置され、前記円弧状変向面１４の曲率中心から放射状に広がる光を前記変向手段１０の入射部１２に向けて出射する第１の発光素子２５ａと、前記変向手段１０の入射部１２の中央部に対して前記入射部１２の長さ方向の一端側にずれた位置と他端側にずれた位置にそれぞれ対向させて配置され、前記円弧状変向面１４の曲率中心Ｏに対してずれた点から放射状に広がる光を前記変向手段１０の入射部１２に向けて出射する複数の第２の発光素子２５ｂとからなっている。

この実施例の面光源９は、２つの第２発光素子２５ｂを備え、これらの第２発光素子２５ｂを、第１発光素子２５ａの配置位置を挟んで、前記変向手段１０の入射部１２の中央部に対して前記入射部１２の長さ方向の一端側と他端側とに等距離ずつずれた２つの位置にそれぞれ対向させて配置している。

この面光源９は、前記第１発光素子２５ａの点灯により、前記液晶表示素子１の法線方向に出射する正面光の強度が前記法線方向に対して一方の方向及びその反対方向に傾いた方向に出射する斜め光の強度よりも高い強度分布の第１の照明光を前記液晶表示素子に向けて照射し、前記２つの第２発光素子２５ｂの点灯により、前記斜め光の強度が前記正面光の強度よりも高い強度分布の第２の照明光を前記液晶表示素子１に向けて照射する。

図２は前記面光源９の出射側から見た正面図、図３は図２のIII−III線に沿うハッチングを省略した断面図であり、前記変向手段１０は、例えば、アクリル樹脂板等の板状の透明部材の周面のうち、前記液晶表示素子１の１つの縁部側の端面に光を入射させる入射端面（入射部）１２が形成され、前記透明部材の前記液晶表示素子１に対向する板面に、前記入射端面１２から入射した光の出射面１３が形成され、その反対側の板面に、前記入射端面１２の長さ方向の中央部を中心とする半円に沿ってその径方向に同じ角度で傾斜し、前記入射端面１２から入射した光の向きを変えて前記出射面１３から前記液晶表示素子１側に出射させる複数の円弧状変向面１４が同心円状に形成された導光板１１からなっている。

前記導光板１１の複数の円弧状変向面１４は、前記半円の中心に向かって前記出射面１３とは反対方向に予め定めた角度で傾いた傾斜面からなっており、前記液晶表示素子１の画素ピッチと同程度またはそれよりも小さいピッチで同心円状に形成されている。

この導光板１１は、その入射端面１２から入射した光を、図２に矢線で示したように、前記複数の円弧状変向面１４により内面反射（外気との界面で全反射）して向きを変え、その光を前記出射面１３から前記液晶表示素子１側に出射するものであり、前記複数の円弧状変向面１４の傾き角は、前記円弧状変向面１４の曲率中心から前記導光板１１の板面と実質的に平行な面に沿った方向に放射状に広がる光を入射させたときに、前記導光板１１の出射面１３から、前記液晶表示素子１の法線に沿った方向に出射光強度のピークが存在する強度分布の光を出射させるように設定されている。

なお、この実施例では、前記導光板１１の後側（円弧状変向面１４が形成された面の外側）に、前記導光板１１にその入射端面１２から入射した光のうち、前記円弧状変向面１４と外気との界面を透過して前記導光板１１の後側に漏れた光を反射する反射板１５を配置している。

また、前記第１と第２の発光素子２５ａ，２５ｂは、その構造は図示しないが、ＬＥＤ（発光ダイオード）を透明樹脂でモールドした固体発光素子であり、その出射側に、前記ＬＥＤの発光点からの出射光を、前記導光板１１の板面と実質的に平行な面に沿った方向に広げて放射するためのレンズ部を有している。

そして、前記第１発光素子２５ａは、そのＬＥＤの発光点を前記円弧状変向面１４の曲率中心Ｏ（図４参照）に対向させて配置され、前記２つの第２発光素子２５ｂは、それぞれのＬＥＤの発光点を前記円弧状変向面１４の曲率中心に対して前記導光板１１の入射端面１２の長さ方向の一端側と他端側とに等距離ずつずれた２つの点Ｐ_１，Ｐ_２（図４参照）にそれぞれ対向させて配置されている。

図４は前記面光源９の第１発光素子２５ａを点灯させたときと、第２発光素子２５ｂを点灯させたときの前記導光板１１からの出射光線図であり、（ａ）は第１発光素子２５ａを点灯させたときの出射光線を示し、（ｂ）は第２発光素子２５ｂを点灯させたときの出射光線を示している。

図４（ａ）のように、前記面光源９は、前記第１発光素子２５ａを点灯させたときに、この第１発光素子２５ａから出射し、前記導光板１１にその入射端面１２から入射した光、つまり前記円弧状変向面１４の曲率中心Ｏから導光板１１の板面と実質的に平行な面に沿って放射状に広がる方向の光を、前記複数の円弧状変向面１４により内面反射して向きを変え、前記導光板１１の出射面１３から、前記液晶表示素子１の法線方向ｈに出射する。

また、図４（ｂ）のように、前記面光源９は、前記２つの第２発光素子２５ｂを点灯させたときに、これらの第２発光素子２５ｂから出射し、前記導光板１１にその入射端面１２から入射した光、つまり前記円弧状変向面１４の曲率中心Ｏに対してずれた点Ｐ_１，Ｐ_２から導光板１１の板面と実質的に平行な面に沿って放射状に広がる方向の光を、前記複数の円弧状変向面１４により内面反射して向きを変え、前記導光板１１の出射面１３から、前記液晶表示素子１の法線方向ｈに対して一方の方向及びその反対方向に前記円弧状変向面１４の曲率半径に応じた角度θで傾いた方向に出射する。

すなわち、前記２つの第２発光素子２５ｂは、それぞれのＬＥＤの発光点を前記円弧状変向面１４の曲率中心に対して前記導光板１１の入射端面１２の長さ方向の一端側と他端側とに等距離ずつずれた２つの点Ｐ_１，Ｐ_２にそれぞれ対向させて配置されているため、これらの第２発光素子２５ｂのうち、前記液晶表示素子１の観察側から見て右側の第２発光素子２５ｂからの出射光は、前記複数の円弧状変向面１４により、その曲率中心Ｏからの光（第１発光素子２５ａからの出射光）の反射方向に対して前記観察側から見て左方向に傾いた方向に内面反射され、前記観察側から見て左側の第２発光素子２５ｂからの出射光は、前記複数の円弧状変向面１４により、前記曲率中心Ｏからの光の反射方向に対して前記観察側から見て右方向に傾いた方向に内面反射される。

このように、前記面光源９は、前記第１発光素子２５ａの点灯により、前記液晶表示素子１の法線方向ｈに出射する正面光の強度が前記法線方向ｈに対して一方の方向及びその反対方向に傾いた方向に出射する斜め光の強度よりも高い強度分布の第１の照明光Ａを前記液晶表示素子１に向けて照射し、前記２つの第２発光素子２５ｂの点灯により、前記斜め光の強度が前記正面光の強度よりも高い強度分布の第２の照明光Ｂを前記液晶表示素子１に向けて照射する。

なお、この実施例では、前記面光源９を、前記導光板１１の入射端面１２を前記液晶表示素子１の画面の上下方向のいずれか一方の縁部側（図では上縁側）に向けて配置しており、したがって、前記２つの第２発光素子２５ｂを点灯させたときに前記面光源９から前記液晶表示素子１に向けて照射される前記第２の照明光Ｂは、前記液晶表示素子１の法線方向ｈに対して前記画面の左方向及び右方向に傾いた方向に出射する斜め光の強度が、前記法線方向ｈに出射する正面光の強度よりも高い強度分布の光である。

また、前記面光源９は、図１に示したように、前記導光板１１の出射側に配置され、前記導光板１１の出射面１３から出射した光のうち、前記液晶表示素子１の法線方向ｈに対して傾いた方向の光を拡散させる異方性拡散板２６をさらに備えている。

前記異方性拡散板２６は、例えば住友化学株式会社製のルミスティー（商品名）であり、この実施例では、拡散板の法線方向に対して一方の方向とその反対方向に傾いた方向から前記法線方向に対して３０°〜８０°の範囲の角度で傾いた方向の光を拡散させる特性のものを用いている。

この異方性拡散板２６は、その法線方向を前記液晶表示素子１の法線方向ｈに一致させて、前記液晶表示素子１の画面の左方向と右方向に傾いた方向の光を拡散させるように配置されている。

図５は、前記異方性拡散板２６を備えた面光源９の照射光の強度分布図であり、（ａ）は第１発光素子２５ａを点灯させたときの照射光の強度分布、（ｂ）は第２発光素子２５ｂを点灯させたときの照射光の強度分布、（ｃ）は第１と第２の発光素子２５ａ，２５ｂを同時に点灯させたときの照射光の強度分布を示している。なお、図５において、負の角度は、前記液晶表示素子１の法線方向ｈ（０°の方向）に対して観察側から見て左方向の角度、正の角度は、前記法線方向に対して前記観察側から見て右方向の角度である。

図５（ａ），（ｂ）のように、前記面光源９は、第１発光素子２５ａの点灯により、前記液晶表示素子１の法線方向ｈに沿った方向に出射光強度のピークをもち、特に、約−１０°〜１０°の狭い角度範囲の正面光の強度が高く、その角度範囲外の斜め光の出射光の強度が前記正面光の強度の約１０％以下の強度分布の第１の照明光Ａを照射し、第２発光素子２５ｂの点灯により、前記法線方向ｈに対して約−２０°及び約２０°傾いた方向に出射光強度のピークをもち、且つ、その各ピーク方向よりもさらに傾いた方向の出射光強度が、約−８０°及び約８０°までの広い角度範囲にわたって前記ピーク方向の出射光強度の２／３〜１／３程度のフラットに近い強度分布の第２の照明光Ｂを照射する。

また、図５（ｃ）のように、前記面光源９は、前記第１と第２の発光素子２５ａ，２５ｂの同時点灯により、前記第１の照明光Ａと第２の照明光Ｂとが重なった、前記液晶表示素子１の法線方向ｈに沿った方向に出射光強度のピークをもち、且つ、前記法線方向ｈに対して傾いた方向の出射光強度が、約−８０°〜８０°までの広い角度範囲にわたって前記ピーク方向の出射光強度の２／３〜１／５程度の強度分布の合成照明光Ａ＋Ｂを照射する。

一方、前記液晶表示素子１と面光源９を駆動する駆動手段２７は、その構成は図示しないが、前記液晶表示素子１の各画素に、外部から供給された画像信号に対応した表示画像データ信号を印加し、外部から供給された視野選択信号に応じて、狭視野表示を選択する視野選択信号が入力されたときに、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源９の第１発光素子２５ａを点灯させ、広視野表示を選択する視野選択信号が入力されたときに、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源９の第１発光素子２５ａと２つの第２発光素子２５ｂとを同時に点灯させる駆動回路からなっている。

なお、前記狭視選択信号は、液晶表示装置を実装した携帯電話機等の電子機器に設けられた視野選択キーの操作等により前記電子機器の回路部から前記駆動制御部３４に供給される。

図８は、前記液晶表示素子１をカラーフィルタを備えない表示素子とし、前記面光源９の第１と第２の発光素子２５ａ，２５ｂをそれぞれ、赤、緑、青の３色のＬＥＤにより構成したフィールドシーケンシャル液晶表示装置における液晶表示素子１と面光源９の駆動シーケンス図であり、（ａ）は狭視野表示のときの駆動シーケンスを示し、（ｂ）は広視野表示のときの駆動シーケンスを示している。

このフィールドシーケンシャル液晶表示装置の場合は、１フレームを３フィールドｔ_１〜ｔ_３に分割し、狭視野表示のときは、図８（ａ）のように、第１〜第３の各フィールドｔ_１，ｔ_２，ｔ_３毎に、前記液晶表示素子１の各画素に、赤の単位色の表示画像データ信号と、緑の単位色の表示画像データ信号と、青の単位色の表示画像データ信号とを順次印加し、これらの各単位色の表示画像データ信号の印加に同期させて、前記面光源９から、前記第１発光素子２５ａの赤、緑、青のＬＥＤの選択点灯により、赤の第１照明光と、緑の第１照明光と、青の第１照明光とを順次照射させる。

また、広視野表示のときは、図８（ｂ）のように、前記第１〜第３の各フィールドｔ_１，ｔ_２，ｔ_３毎に、液晶表示素子１の各画素に、赤の単位色の表示画像データ信号と、緑の単位色の表示画像データ信号と、青の単位色の表示画像データ信号とを順次印加し、これらの各単位色の表示画像データ信号の印加に同期させて、前記面光源９から、前記第１と第２の発光素子２５ａ，２５ｂの同色のＬＥＤの同時点灯により、赤の第１と第２の照明光と、緑の第１と第２の照明光と、青の第１と第２の照明光とを順次照射させる。

なお、この液晶表示装置は、前記液晶表示素子１にその複数の画素にそれぞれ対向する赤、緑、青の３色のカラーフィルタを備えさせ、前記面光源９から白色の第１の照明光と第２の照明光とを照射させるようにした液晶表示装置でもよく、その場合は、各フレーム毎に、液晶表示素子１の赤、緑、青のカラーフィルタにそれぞれ対応する各画素に、赤、緑、青の各色の表示画像データ信号を印加し、狭視野表示のときに、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源９から白の第１照明光を照射させ、広視野表示のときに、前記表示画像データ信号の印加に同期させて、前記面光源９から白の第１と第２の照明光を照射させる。

このように、この実施例の液晶表示装置は、前記駆動手段２７により、前記液晶表示素子１の各画素に画像信号に対応した表示画像データ信号を印加し、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源９の第１発光素子２５ａを点灯させることにより、前記面光源９から、前記液晶表示素子１の法線方向に出射する正面光の強度が前記法線方向に対して一方の方向（左方向）及びその反対方向（右方向）に傾いた方向に出射する斜め光の強度よりも高い第１の照明光Ａを照射させて狭視野表示を行ない、前記液晶表示素子１の各画素に画像信号に対応した表示画像データ信号を印加し、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源９の第１発光素子２５ａと２つの第２発光素子２５ｂとを同時に点灯させることにより、前記面光源９から、前記第１の照明光Ａと、前記斜め光の強度が前記正面光の強度よりも高い第２の照明光Ｂとが重なった合成照明光Ａ＋Ｂを照射させて広視野表示を行なうものであり、したがって、表示の視野を狭視野と広視野とに制御することができる。

図６は前記液晶表示装置の狭視野表示のときの出射光線図であり、このときは、前記面光源９の第１発光素子２５ａが点灯され、前記面光源９から図５（ａ）のような強度分布の第１の照明光Ａが液晶表示素子１に向けて照射されるため、正面方向に対して傾いた方向からは前記表示画像データに対応した表示画像を視認することができなくなり、したがって、前記画像信号に対応した表示画像の視野を正面方向に制限した狭視野表示を行なうことができる。

図７は前記液晶表示装置の広視野表示のときの出射光線図であり、このときは、前記面光源９の第１と第２の発光素子２５ａ，２５ｂが同時に点灯され、前記面光源９から図５（ｃ）のような強度分布の合成照明光Ａ＋Ｂが液晶表示素子１に向けて照射されるため、正面方向からも前記正面方向に対して前記左方向及び右方向に傾いた方向からも画像信号に対応した表示画像を観察させる広視野表示を行なうことができる。

しかも、この液晶表示装置は、前記液晶表示素子１の観察側とは反対側に、前記液晶表示素子１の１つの縁部側の端部に光を入射させる入射部１２が形成され、前記液晶表示素子１と実質的に平行な面に沿わせて、前記入射部１２の長さ方向の中央部を中心とする半円に沿ってその径方向に同じ角度で傾斜し、前記入射部１２から入射した光の向きを変えて前記液晶表示素子１側に出射する複数の円弧状変向面１４が同心円状に形成された変向手段１０と、前記変向手段１０の入射部１２の中央部に対向させて配置され、前記円弧状変向面１４の曲率中心Ｏから放射状に広がる光を前記変向手段１０の入射部１２に向けて出射する第１の発光素子２５ａと、前記変向手段１０の入射部１２の中央部に対して前記入射部１２の長さ方向の一端側にずれた位置と他端側にずれた位置にそれぞれ対向させて配置され、前記円弧状変向面１４の曲率中心に対してずれた点Ｐ_１，Ｐ_２から放射状に広がる光を前記変向手段の入射部に向けて出射する複数の第２の発光素子２５ｂとからなり、前記第１の発光素子２５ａの点灯により、前記液晶表示素子１の法線方向ｈに出射する正面光の強度が前記法線方向に対して一方の方向及びその反対方向に傾いた方向に出射する斜め光の強度よりも高い強度分布の第１の照明光Ａを前記液晶表示素子１に向けて照射し、前記第２の発光素子２５ｂの点灯により、前記斜め光の強度が前記正面光の強度よりも高い強度分布の第２の照明光Ｂを前記液晶表示素子１に向けて照射する面光源９を配置し、前記液晶表示素子１の各画素に画像信号に対応した表示画像データ信号を印加し、視野選択信号に応じて、狭視野表示が選択されたときに、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源９の第１の発光素子２５ａを点灯させ、広視野表示が選択されたときに、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源９の第１の発光素子２５ａと第２の発光素子２５ｂとを同時に点灯させる駆動手段２７を備えたものであるため、製造の難しい視野制限用液晶素子を備えた従来の視野制御型液晶表示装置に比べてはるかに低コストに得ることができる。

また、この液晶表示装置は、前記面光源９に、前記変向手段１０の出射側に配置され、前記変向手段１０から出射した光のうち、前記液晶表示素子１の法線方向ｈに対して傾いた方向の光を拡散させる異方性拡散板２６をさらに備えさせているため、挟視野表示のときに、前記面光源９から、前記正面光の強度が高く、前記斜め光の強度が前記正面光の強度に比べてはるかに低い強度分布の第１の照明光Ａを液晶表示素子１に向けて照射させ、前記挟視野表示の視野をより効果的に狭くするとともに、広視野表示のときに、前記面光源９から、前記第１の照明光Ａと、前記液晶表示素子１の法線方向ｈに対して傾いた方向の出射光強度が広い角度範囲にわたってフラットに近い強度分布の第２の照明光Ｂとを照射させ、前記広視野表示の視野をより広くすることができる。

また、この液晶表示装置は、前記面光源９の変向手段１０として、板状の透明部材の周面のうち、前記液晶表示素子の１つの縁部側の端面に光を入射させる入射端面（出射部）１２が形成され、前記透明部材の前記液晶表示素子１に対向する板面に前記入射端面１２から入射した光の出射面１３が形成され、その反対側の板面に、前記入射端面１２の長さ方向の中央部を中心とする半円に沿ってその径方向に同じ角度で傾斜し、前記入射端面１２から入射した光の向きを変えて前記出射面１３から前記液晶表示素子１側に出射させる複数の円弧状変向面１４が同心円状に形成された導光板１１を用いているため、面光源９の製造を簡単にし、前記液晶表示装置をさらに低コストに得ることができる。

なお、上記第１の実施例の液晶表示装置は、狭視野表示のときに、前記面光源９から、第１の発光素子２５ａの点灯により、正面光の強度が斜め光の強度よりも高い強度分布の第１の照明光を照射させるようにしたものであるが、狭視野表示は、前記液晶表示素子１の各画素に、画像信号に対応した表示画像データ信号と、予め登録されたパターンの固定画像に対応した固定画像データ信号とを交互に印加し、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源９の第１の発光素子２５ａを点灯させ、前記固定画像データ信号の印加に同期させて前記面光源９の第２の発光素子２５ｂを点灯させることにより行なってもよい。

また、上記第１の実施例の液晶表示装置は、広視野表示のときに、前記面光源９から、第１と第２の発光素子２５ａ，２５ｂの同時点灯により、前記第１の照明光と、前記斜め光の強度が前記正面光の強度よりも高い強度分布の第２の照明光とを同時に照射させるようにしたものであるが、広狭視野表示は、前記液晶表示素子１の各画素に、画像信号に対応した表示画像データ信号を印加し、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源９の第１の発光素子２５ａと第２の発光素子２５ｂを交互に点灯させることにより行なってもよい。

（第２の実施例）
図９〜図１３はこの発明の第２の実施例を示しており、図９は液晶表示素子１と面光源９を駆動する駆動手段２７のブロック回路図である。

この実施例の液晶表示装置は、前記駆動手段２７を、予め登録された固定画像に対応した固定画像データを発生する固定画像データ発生部２８と、第１と第２の画像データメモリ２９，３０と、外部から供給された画像信号に対応した表示画像データを前記第１と第２の画像データメモリ２９，３０のうちの第１メモリ２９に書込み、前記表示画像データと前記固定画像データとを視野選択信号に応じて選択的に第２メモリ３０に書込むメモリ書込制御部３１と、前記第１メモリ２９と第２メモリ３０に書込まれた画像データを交互に読出して前記液晶表示素子１に搭載された表示ドライバ８のデータライン駆動部８ａに供給するメモリ読出制御部３２と、前記面光源９の第１と第２の発光素子２５ａ，２５ｂを選択的に点灯させる光源駆動部３３と、前記メモリ書込制御部３１とメモリ読出制御部３２と光源駆動部３３及び前記表示ドライバ８の走査ライン駆動部８ｂを制御する駆動制御部３４とからなっている。

この駆動手段２７は、狭視野表示を選択する視野選択信号が入力されたときに、前記表示画像データを前記第１メモリ２９に書込み、前記固定画像データ発生部２８から固定画像データを読出してその固定画像データを前記第２メモリ３０に書込み、１画面の画像を表示するための１フレームを２分割した２つの分割期間の一方に、前記第１メモリ２９から前記表示画像データを読出して前記データライン駆動部８ａに供給し、この表示画像データに応じた表示画像データ信号を前記液晶表示素子１の各画素に印加し、それに同期させて前記面光源９の第１の発光素子２１ａを点灯させ、他方の分割期間に、前記第２メモリ３０から前記固定画像データを読出してその固定画像データを前記データライン駆動部８ａに供給し、この固定画像データに応じた固定画像データ信号を前記液晶表示素子１の各画素に印加し、それに同期させて前記面光源９の第２の発光素子２５ｂを点灯させる。

また、この駆動手段２７は、広視野表示を選択する視野選択信号が入力されたときに、前記画像信号に対応した表示画像データを前記第１メモリ２９と第２メモリ３０とに書込み、前記１フレームを２分割した２つの分割期間の一方に、前記第１メモリ２９から前記表示画像データを読出して前記データライン駆動部８ａに供給し、その表示画像データに応じた表示画像データ信号を前記液晶表示素子１の各画素に印加し、それに同期させて前記面光源９の第１の発光素子２５ａを点灯させ、他方の分割期間に、前記第２メモリ３０から読出した表示画像データをデータライン駆動部に供給し、この表示画像データに応じた表示画像データ信号を前記液晶表示素子１の各画素に印加し、それに同期させて前記面光源９の第２の発光素子２５ｂを点灯させる。

図１０は、フィールドシーケンシャル液晶表示装置における液晶表示素子１と面光源９の駆動シーケンス図であり、（ａ）は狭視野表示のときの駆動シーケンスを示し、（ｂ）は広視野表示のときの駆動シーケンスを示している。

このフィールドシーケンシャル液晶表示装置の場合は、１フレームを６フィールドｔ_１〜ｔ_６に分割し、狭視野表示のときは、図１０（ａ）のように、前記１フレームを２分割した分割期間の一方、例えば前記前半の分割期間である前記第１〜第３の各フィールドｔ_１，ｔ_２，ｔ_３毎に、前記液晶表示素子１の各画素に、赤の単位色の表示画像データ信号と、緑の単位色の表示画像データ信号と、青の単位色の表示画像データ信号とを順次印加し、これらの各単位色の表示画像データ信号の印加に同期させて、前記面光源９から、前記第１の発光素子２５ａの赤、緑、青のＬＥＤの選択点灯により、図５（ａ）の強度分布の赤、緑、青の第１照明光Ａを順次照射させ、前記１フレームを２分割した後半の分割期間である前記第４〜第６の各フィールドｔ_４，ｔ_５，ｔ_６毎に、前記液晶表示素子１の各画素に、赤の単位色の固定画像データ信号と、緑の単位色の固定画像データ信号と、青の単位色の固定画像データ信号とを順次印加し、これらの各単位色の固定画像データ信号の印加に同期させて、前記面光源９から、前記第２の発光素子２５ｂの赤、緑、青のＬＥＤの選択点灯により、図５（ｂ）の強度分布の赤、緑、青の第２照明光Ｂを順次照射させる。

また、広視野表示のときは、図１０（ｂ）のように、前記１フレームを２分割した分割期間の一方、例えば前半の分割期間である第１〜第３の各フィールドｔ_１，ｔ_２，ｔ_３毎に、液晶表示素子１の各画素に、赤の単位色の表示画像データ信号と、緑の単位色の表示画像データ信号と、青の単位色の表示画像データ信号とを順次印加し、これらの各単位色の表示画像データ信号の印加に同期させて、前記面光源９から前記赤、緑、青の第１照明光Ａを順次照射させ、前記１フレームを２分割した後半の分割期間である第４〜第６の各フィールドｔ_４，ｔ_５，ｔ_６毎に、前記液晶表示素子１の各画素に、赤の単位色の表示画像データ信号と、緑の単位色の表示画像データ信号と、青の単位色の表示画像データ信号とを順次印加し、これらの各単位色の表示画像データ信号の印加に同期させて、前記面光源９から前記赤、緑、青の第２照明光Ｂを順次照射させる。

なお、図１０には、赤、緑、青の単位色の表示画像データ信号の順次印加と、赤、緑、青の単位色の固定画像データ信号の順次印加とを交互に行なう駆動シーケンスを示したが、それに限らず、例えば、赤、緑、青のうちの１つの単位色の表示画像データ信号の印加と、赤、緑、青のうちの１つの単位色の固定画像データ信号の印加とを交互に行ない、前記表示画像データ信号の印加に同期させてその単位色の色の第１照明光Ａを照射させ、固定画像データ信号の印加に同期させてその単位色の色の第２照明光Ｂを照射させてもよい。

図１１は、前記液晶表示素子１にその複数の画素にそれぞれ対向する赤、緑、青の３色のカラーフィルタを備えさせた液晶表示装置における液晶表示素子１と面光源９の駆動シーケンス図であり、（ａ）は狭視野表示のときの駆動シーケンスを示し、（ｂ）は広視野表示のときの駆動シーケンスを示している。

この液晶表示装置の場合は、前記１フレームを２つの期間に分割し、狭視野表示のときは、図１１（ａ）のように、例えば前記第１の分割期間ｔ_１１に、前記液晶表示素子１の赤、緑、青のカラーフィルタにそれぞれ対応する各画素に、赤、緑、青の各色の表示画像データ信号を印加し、この表示画像データ信号の印加に同期させて、前記面光源９から、前記第１の発光素子２５ａの点灯により、図５（ａ）の強度分布の白の第１照明光Ａを照射させ、第２の分割期間ｔ_１２に、前記液晶表示素子１の各画素に、赤、緑、青の各色の固定画像データ信号を印加し、この固定画像データ信号の印加に同期させて、前記面光源９から、前記第２の発光素子２５ｂの点灯により、図５（ｂ）の強度分布の白の第２照明光を照射させる。

また、広視野表示のときは、図１１（ｂ）のように、例えば第１の分割期間ｔ_１１に、液晶表示素子１の赤、緑、青のカラーフィルタにそれぞれ対応する各画素に、赤、緑、青の各色の表示画像データ信号を印加し、この表示画像データ信号の印加に同期させて、前記面光源９から前記白の第１照明光Ａを照射させ、第２の分割期間ｔ_１２にも同様に、前記液晶表示素子１の各画素に、赤、緑、青の各色の表示画像データ信号を印加し、この表示画像データ信号の印加に同期させて、前記面光源９から前記白の第２照明光Ｂを照射させる。

すなわち、この実施例の液晶表示装置は、前記表示画像データに対応した画像と、前記表示画像データと前記固定画像データのいずれか一方が選択された画像データに対応した画像とを交互に表示するものであり、前記液晶表示素子１の各画素に前記表示画像データ信号を印加し、それに同期させて前記面光源９から、前記液晶表示素子１の法線方向ｈに出射する正面光の強度が前記法線方向ｈに対して一方の方向（左方向）及びその反対方向（右方向）に傾いた方向に出射する斜め光の強度よりも高い強度分布の第１の照明光Ａを照射させることにより前記表示画像データに対応した画像を表示させ、前記液晶表示素子１の各画素に選択された前記画像データ信号を印加し、それに同期させて前記面光源９から前記斜め光の強度が前記正面光の強度よりも高い強度分布の第２の照明光Ｂを照射させることにより選択された前記画像データに対応した画像を表示する。

そのため、前記表示画像データに対応した表示は、正面方向（液晶表示素子１の法線付近の方向）に輝度分布のピークをもった表示、つまり、視野を正面方向に制限された表示であり、選択された前記画像データに対応した表示は、前記正面方向に対して左方向及び右方向に傾いた方向に輝度分布のピークを持った表示、つまり、視野を前記正面方向に対して左方向及び右方向に傾いた方向に制限された表示である。

したがって、前記画像データとして、前記固定画像データが選択されたときは、前記表示画像データに対応した画像と前記固定画像データに対応した画像とが交互に表示されることになり、前記固定画像データは、予め登録されたパターンの固定画像に対応したデータであるため、前記正面方向に対して傾いた方向からは、前記表示画像データに対応した表示画像を視認することができず、しかもその表示画像が、前記正面方向に対して傾いた方向から見える前記固定画像データに対応するパターンの固定画像によって隠されるため、前記表示画像は全く視認できなくなり、画像信号に対応した表示画像の視野を正面方向に制限した狭視野表示を行なうことができる。

図１２は、この狭視野表示のときの正面方向から見た表示と左方向及び右方向に傾いた方向から見た表示の一例を示しており、ここでは、前記表示画像データに対応する表示画像と市松状の固定画像とを交互に表示したときの例を示している。

なお、前記市松状の固定画像は、赤、緑、青またはその混色による黄、マゼンタ、シアン及び黒のうちの複数の色の方形模様を行方向及び列方向に交互に並べたパターンの画像でも、前記赤、緑、青の混色による白と黒の２色の方形模様を行方向及び列方向に交互に並べたパターンの画像でもよい。さらに、前記固定画像は、市松状に限らず、ストライプ状や、マークまたはキャラクタ等の画像でもよい。

一方、前記画像データとして、表示画像データが選択されたときは、前記表示画像データに対応する画像が交互に表示され、正面方向からも前記正面方向に対して前記左方向及び右方向に傾いた方向からも画像信号に対応した表示画像を観察させる広視野表示を行なうことができる。

図１３は、この広視野表示のときの正面方向から見た表示と左方向及び右方向に傾いた方向から見た表示の一例を示している。

このように、この実施例の液晶表示装置は、前記駆動手段２７により、狭視野表示が選択されたときに、前記液晶表示素子１の各画素に、画像信号に対応した表示画像データ信号と、予め登録されたパターンの固定画像に対応した固定画像データ信号とを交互に印加し、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源９の第１の発光素子２５ａを点灯させ、前記固定画像データ信号の印加に同期させて前記面光源９の第２の発光素子２５ｂを点灯させるようにしているため、前記正面方向に対して傾いた方向からは、表示画像データに対応した表示画像を視認することができず、しかもその表示画像が前記固定画像データに対応するパターンの固定画像により隠されて見えない、前記画像信号に対応した表示画像の視野をより効果的に正面方向に制限した狭視野表示を行なうことができる。

（第３の実施形態）
図１４及び図１５はこの発明の第３の実施例を示しており、図１４は前記液晶表示素子１の観察側とは反対側の面に対向させて配置された面光源９ａの出射側から見た正面図、図１５は図１４のXV−XV線に沿うハッチングを省略した断面図である。

この実施例の面光源９ａは、アクリル樹脂板等の板状の透明部材の周辺のうち、液晶表示素子１の１つの縁部、例えば前記液晶表示素子１の画面の上下方向のいずれか一方の縁部側（図では上縁側）の端面に光を入射させる入射端面（入射部）１７が形成され、前記透明部材の前記液晶表示素子１に対向する板面に、前記入射端面１７の長さ方向の中央部を中心とする半円に沿ってその径方向に同じ角度で傾斜し、前記入射端面１７から入射した光の向きを変えて前記液晶表示素子１側に出射する複数の円弧状変向面１８が同心円状に形成され、その反対側の板面に、前記入射端面１７から入射した光を前記複数の円弧状変向面１８に向けて反射する反射面１９が形成された導光板１６と、前記導光板１６の出射側に配置され、前記導光板１６に対向する面に、前記導光板１６の円弧状変向面１８の曲率中心に対応する点を中心とする半円に沿った円弧状をなし、前記導光板１６の複数の円弧状変向面１８からの出射光を前記液晶表示素子１の法線方向ｈに対する角度が小さくなる方向に屈折させる複数の円弧状プリズム２３が同心円状に形成され、前記液晶表示素子１に対向する面に、前記複数の円弧状プリズム２３により屈折された光を前記液晶表示素子１側に出射する出射面２４が形成されたプリズムシート２１とからなる変向手段１０ａを備え、この変向手段１０ａの導光板１６の入射端面１７の中央部に対向させて、前記円弧状変向面１８の曲率中心から放射状に広がる光を前記導光板１６の入射端面１７に向けて出射する第１の発光素子２５ａを配置し、前記導光板１６の入射端面１７の中央部に対して前記入射端面１７の長さ方向の一端側にずれた位置と他端側にずれた位置にそれぞれ対向させて、前記円弧状変向面１８の曲率中心に対してずれた点から放射状に広がる光を前記導光板１６の入射端面１７に向けて出射する複数（この実施例では２つ）の第２の発光素子２５ｂを配置したものである。

前記導光板１６の複数の円弧状変向面１８はそれぞれ、前記半円の中心に向かって、前記反射面１９とは反対方向に予め定めた角度で傾いた傾斜面からなっており、前記液晶表示素子１の画素ピッチと同程度またはそれよりも小さいピッチで同心円状に形成されている。

また、前記プリズムシート２１の複数の円弧状プリズム２３はそれぞれ、二等辺三角形状の断面形状を有しており、前記導光板１６の複数の円弧状変向面１８のピッチよりも小さいピッチで同心円状に形成されている。

なお、この実施例では、前記導光板１６の反射面１９を、前記導光板１６の板面に反射膜２０を設けて形成しているが、この導光板１６の反射面１９は、前記入射端面１７からの入射光を導光板１６の板面と外気との界面で全反射する内面反射面としてもよい。

この面光源９ａは、前記変向手段１０ａの導光板１６にその入射端面１７から入射した光を、図１５に矢線で示したように、前記複数の円弧状変向面１８により向きを変えて前記導光板１６から出射し、その光を、前記プリズムシート２１の複数の円弧状プリズム２３により屈折させてこのプリズムシート２１の出射面２４から前記液晶表示素子１側に出射するものであり、前記導光板１６の複数の円弧状変向面１８の傾き角と、前記プリズムシート２１の複数の円弧状プリズム２３の２つの傾斜面の傾き角は、前記導光板１６に前記円弧状変向面１８の曲率中心から前記導光板１６の板面と実質的に平行な面に沿った方向に放射状に広がる光を入射させたときに、前記プリズムシート２１の出射面２４から、前記液晶表示素子１の法線方向ｈに沿った方向に出射光強度のピークが存在する強度分布の光を出射させるように設定されている。

この面光源９ａは、前記第１発光素子２５ａの点灯により、前記液晶表示素子１の法線方向ｈに出射する正面光の強度が前記法線方向ｈに対して一方の方向及びその反対方向に傾いた方向に出射する斜め光の強度よりも高い強度分布の第１の照明光を前記液晶表示素子１に向けて照射し、前記２つの第２発光素子２５ｂの点灯により、前記斜め光の強度が前記正面光の強度よりも高い強度分布の第２の照明光を前記液晶表示素子１に向けて照射する。

したがって、この面光源９ａを前記液晶表示素子１の観察側とは反対側に配置し、上述した第１または第２の実施例の駆動手段２７により、前記液晶表示素子１の各画素に画像信号に対応した表示画像データ信号を印加し、視野選択信号に応じて、狭視野表示が選択されたときに、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源９ａの第１の発光素子２５ａを点灯させ、広視野表示が選択されたときに、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源９ａの第１の発光素子２５ａと第２の発光素子２５ｂとを同時または交互に点灯させることにより、表示の視野を狭視野と広視野とに制御することができる。

そして、この実施例の液晶表示装置は、前記液晶表示素子１の観察側とは反対側に、前記導光板１６とプリズムシート２１とからなる変向手段１０ａと第１及び第２の発光素子２５ａ，２５ｂとにより構成された面光源９ａを配置し、前記液晶表示素子１と面光源９ａを駆動する前記駆動手段２７を備えたものであるため、製造の難しい視野制限用液晶素子を備えた従来の視野制御型液晶表示装置に比べてはるかに低コストに得ることができる。

なお、この実施例においても、前記面光源９ａは、前記変向手段１０ａの出射側に配置され、前記変向手段１０ａから出射した光のうち、前記液晶表示素子１の法線方向ｈに対して傾いた方向の光を拡散させる異方性拡散板をさらに備えているのが好ましく、このようにすることにより、挟視野表示の視野をより効果的に狭くするとともに、広視野表示の視野をより広くすることができる。

（他の実施形態）
この発明の液晶表示装置において、前記液晶表示素子１の観察側とは反対側に配置する面光源の変向手段は、上述した第１の実施例の導光板１１または第３の施例の導光板１６及びプリズムシート２１に限らず、前記液晶表示素子１の１つの縁部側の端部に光を入射させる入射部が形成され、前記液晶表示素子１と実質的に平行な面に沿わせて、前記入射部の長さ方向の中央部を中心とする半円に沿ってその径方向に同じ角度で傾斜し、前記入射部から入射した光の向きを変えて前記液晶表示素子側に出射する複数の円弧状変向面が同心円状に形成されたものであれば、他の構成のものでもよい。

また、上記実施例の面光源９，９ａは、１つの第１発光素子２５ａと、２つの第２発光素子２５ｂとを備えたものであるが、前記第２発光素子２５ｂは、前記変向手段１０の入射部１２の中央部に対して前記入射部１２の長さ方向の一端側に順次ずれた複数の位置と、前記入射部１２の長さ方向の他端側に順次ずれた複数の位置にそれぞれ対向させて配置してもよい。

１…液晶表示素子、１ａ…画面領域、９，９ａ…面光源、１０，１０ａ…変向手段、１１，１６…導光板、１２，１７…入射端面（入射部）、１３…出射面、１４，１８…円弧状変向面、１９…反射面、２１…プリズムシート、２３…円弧状プリズム、２４…出射面、２５ａ…第１の発光素子、２５ｂ…第２の発光素子、２７…制御手段。

Claims (4)

1. 光の透過を制御する複数の画素をマトリックス状に配列した画面領域を有し、前記複数の画素それぞれに画像データ信号が印加され、その画像データに対応した画像を表示する液晶表示素子と、
   前記液晶表示素子の観察側とは反対側に配置され、前記液晶表示素子の１つの縁部側の端部に光を入射させる入射部が形成され、前記液晶表示素子と実質的に平行な面に沿わせて、前記入射部の長さ方向の中央部を中心とする半円に沿ってその径方向に同じ角度で傾斜し、前記入射部から入射した光の向きを変えて前記液晶表示素子側に出射する複数の円弧状変向面が同心円状に形成された変向手段と、前記変向手段の入射部の中央部に対向させて配置され、前記円弧状変向面の曲率中心から放射状に広がる光を前記変向手段の入射部に向けて出射する第１の発光素子と、前記変向手段の入射部の中央部に対して前記入射部の長さ方向の一端側にずれた位置と他端側にずれた位置にそれぞれ対向させて配置され、前記円弧状変向面の曲率中心に対してずれた点から放射状に広がる光を前記変向手段の入射部に向けて出射する複数の第２の発光素子とからなり、前記第１の発光素子の点灯により、前記液晶表示素子の法線方向に出射する正面光の強度が前記法線方向に対して一方の方向及びその反対方向に傾いた方向に出射する斜め光の強度よりも高い強度分布の第１の照明光を前記液晶表示素子に向けて照射し、前記第２の発光素子の点灯により、前記斜め光の強度が前記正面光の強度よりも高い強度分布の第２の照明光を前記液晶表示素子に向けて照射する面光源と、
   前記液晶表示素子の各画素に画像信号に対応した表示画像データ信号を印加し、視野選択信号に応じて、狭視野表示が選択されたときに、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源の第１の発光素子を点灯させ、広視野表示が選択されたときに、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源の第１の発光素子と第２の発光素子とを同時または交互に点灯させる駆動手段とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 面光源は、変向手段の出射側に配置され、前記変向手段から出射した光のうち、液晶表示素子の法線方向に対して傾いた方向の光を拡散させる異方性拡散板をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 面光源の変向手段は、板状の透明部材の周面のうち、液晶表示素子の１つの縁部側の端面に光を入射させる入射端面が形成され、前記透明部材の前記液晶表示素子に対向する板面に前記入射端面から入射した光の出射面が形成され、その反対側の板面に、前記入射端面の長さ方向の中央部を中心とする半円に沿ってその径方向に同じ角度で傾斜し、前記入射端面から入射した光の向きを変えて前記出射面から前記液晶表示素子側に出射させる複数の円弧状変向面が同心円状に形成された導光板からなっていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 駆動手段は、狭視野表示が選択されたときに、液晶表示素子の各画素に、画像信号に対応した表示画像データ信号と、予め登録されたパターンの固定画像に対応した固定画像データ信号とを交互に印加し、前記表示画像データ信号の印加に同期させて前記面光源の第１の発光素子を点灯させ、前記固定画像データ信号の印加に同期させて前記面光源の第２の発光素子を点灯させることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。

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