JP6294011B2

JP6294011B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP6294011B2
Application number: JP2013118606A
Authority: JP
Inventors: 前澤　昌平; 昌平前澤; 岳仁淵田; 恒三中村; 武本　博之; 博之武本
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2013-06-05
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2018-03-14
Anticipated expiration: 2033-06-05
Also published as: JP2014235397A

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。

通常、液晶表示装置は、視認者の位置が固定されずあらゆる角度から視認される場面（例えば、電子広告、通常使用のテレビ、パソコン等）で用いられる場合、広視野角が求められる。広視野角の実現のため、拡散シート、プリズムシート、広視野角液晶パネル、広視野角偏光板等を用いた様々な技術が検討されている。その一方で、視認者の位置が狭い範囲に限定されている場合、のぞき見を防止するなどの目的から、狭い視野角での画像表示が可能な液晶表示装置（例えば携帯電話、公共の場で用いるノートパソコン、現金自動預け払い機、乗り物のシートモニター等に用いられる液晶表示装置）も求められている。

視野角を狭める方法として、ルーバーフィルムを液晶表示装置の視認側面に配置する技術が知られている（例えば、特許文献１）。しかしながら、ルーバーフィルムは、入射光の一部、特に入射角の大きい光を遮断することにより、視野角を制限しているため、ルーバーフィルムを備える液晶表示装置は、バックライトからの光を効率よく利用することができない。このような液晶表示装置において輝度を高めようとすると、バックライトからの光量を増やす必要があり、その結果、消費電力が増加するという問題がある。

特表２００９−５２８５６７号公表

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ルーバーフィルムにより視野角を狭めながらも、該ルーバーフィルムによる光の損失が少ない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、ルーバーフィルムと、液晶パネルと、プリズムシートとを視認側からこの順に備え、該プリズムシートが、視認側とは反対側に凸部を有する。
１つの実施形態においては、上記ルーバーフィルムが、上記液晶パネルに密着している。
１つの実施形態においては、上記ルーバーフィルムの効果軸方向が、上記プリズムシートからの出射光の半値角が最も小さくなる方向と実質的に平行である。
１つの実施形態においては、上記プリズムシートが、三角柱状の単位プリズムを複数並列して構成される。
１つの実施形態においては、本発明の液晶表示装置は、光源と、導光板と、鏡面反射板とを含むバックライトユニットをさらに備える。
１つの実施形態においては、上記導光板が、背面側および視認側にプリズム形状が形成された導光板である。
１つの実施形態においては、上記プリズムシートが、三角柱状の単位プリズムを複数並列して構成され、上記バックライトユニットの光源が、該単位プリズムの稜線方向と実質的に平行な辺に配置される。
１つの実施形態においては、上記バックライトユニットの光源が、上記ルーバーフィルムの効果軸方向と実質的に直交する辺に配置される。

本発明によれば、視認側とは反対側に凸となるプリズムシートとルーバーフィルムとを備えることにより、視野角が狭く、かつ、高輝度の液晶表示装置を得ることができる。本発明の液晶表示装置は、ルーバーフィルムを備えながらも高輝度に画像を表示することが可能であるため、所望の狭視野角および所望の輝度による画像表示を少ない消費電力で実現することができる。

本発明の好ましい実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。本発明の好ましい実施形態に用いられるプリズムシートを示す概略斜視図である。本発明の好ましい実施形態に用いられるルーバーフィルムの部分概略斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。

Ａ．液晶表示装置の全体構成
図１は、本発明の１つの実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。液晶表示装置１００は、プリズムシート１０と、液晶パネル２０と、プリズムシート１０よりも視認側に配置されたルーバーフィルム３０とを備える。好ましくは、図示例のように、ルーバーフィルム３０、液晶パネル２０およびプリズムシート１０は、視認側からこの順に配置される。プリズムシート１０は、視認側とは反対側（背面側）に凸部を有する。液晶パネル２０は、代表的には、液晶セル２２と、該液晶セルの視認側に配置された視認側偏光板２１と、該液晶セルの背面側に配置された背面側偏光板２３とを備える。実用的には、液晶表示装置１００は、任意の適切なその他の部材をさらに備え得る。例えば、プリズムシート１０の背面側には、バックライトユニット４０が備えられる。バックライトユニット４０は、エッジライト方式であってもよく、直下方式であってもよい。

Ｂ．プリズムシート
図２は、本発明の好ましい実施形態に用いられるプリズムシートを示す概略斜視図である。プリズムシート１０は、代表的には、基材部１１とプリズム部１２とを有する。なお、基材部１１は、隣接する部材に応じて省略してもよい。例えば、液晶表示装置が後述の反射型偏光子を備える場合、該反射型偏光子がプリズム部を支持する基材部として機能し得るので、基材部は必ずしも設ける必要はない。プリズムシートは、バックライトユニットからの拡散光を集光する機能を有する。

プリズムシート１０は、任意の適切な接着層（例えば、接着剤層、粘着剤層：図示せず）を介して隣接する部材に貼り合わせられ得る。

Ｂ−１．プリズム部
１つの実施形態においては、プリズムシート１０（実質的には、プリズム部１２）は、図１に示すように、視認側とは反対側（背面側）に凸となる複数の単位プリズム１３が並列されて構成されている。プリズムシート１０の凸部を背面側に向けて配置することにより、プリズムシート１０を透過する光が集光されやすくなる。その結果、ルーバーフィルム３０を透過する光が多くなり、バックライトユニットからの光の利用効率が高く高輝度な液晶表示装置を得ることができる。

好ましくは、単位プリズム１３は柱状である。柱状の単位プリズムから構成されるプリズムシートは、単位プリズムの配列方向Ｘ、すなわち、単位プリズムの長手方向（稜線方向）と実質的に直交する方向において、透過光を集光する。単位プリズム１３の断面形状は、本発明の効果が得られる限りにおいて任意の適切な形状が採用され得る。単位プリズム１３は、その配列方向に平行かつ厚み方向に平行な断面において、その断面形状が、三角形状（すなわち、単位プリズムが三角柱状）であってもよく、その他の形状（例えば、三角形の一方または両方の斜面が傾斜角の異なる複数の平坦面を有する形状）であってもよい。三角形状としては、単位プリズムの頂点を通りシート面に直交する直線に対して非対称である形状（例えば、不等辺三角形）であってもよく、当該直線に対して対称である形状（例えば、二等辺三角形）であってもよい。さらに、単位プリズムの頂点は、面取りされた曲面状となっていてもよく、先端が平坦面となるようにカットされて断面台形状となっていてもよい。単位プリズムの詳細な形状は、目的に応じて適切に設定され得る。例えば、単位プリズムとして、特開平１１−８４１１１号公報に記載の構成が採用され得る。本明細書において、「実質的に直交」および「略直交」という表現は、２つの方向のなす角度が９０°±１０°である場合を包含し、好ましくは９０°±７°であり、さらに好ましくは９０°±５°である。「実質的に平行」および「略平行」という表現は、２つの方向のなす角度が０°±１０°である場合を包含し、好ましくは０°±７°であり、さらに好ましくは０°±５°である。さらに、本明細書において単に「直交」または「平行」というときは、実質的に直交または実質的に平行な状態を含み得るものとする。

好ましくは、単位プリズム１３の長手方向（稜線方向）は、背面側偏光板２３の透過軸と略直交方向に向いている。なお、プリズムシート１０は、単位プリズム１３の稜線方向と背面側偏光板２３の透過軸とが所定の角度を形成するようにして配置（いわゆる斜め配置）してもよい。斜め配置の範囲としては、好ましくは２０°以下であり、より好ましくは５°以下である。

Ｂ−２．基材部
プリズムシート１０に基材部１１を設ける場合には、単一の材料を押出し成型等することにより基材部１１とプリズム部１２とを一体的に形成してもよく、基材部用フィルム上にプリズム部を賦形してもよい。基材部の厚みは、好ましくは２５μｍ〜１５０μｍである。

基材部１１を構成する材料としては、目的およびプリズムシートの構成に応じて任意の適切な材料を採用することができる。基材部用フィルム上にプリズム部を賦形する場合には、基材部用フィルムの具体例としては、三酢酸セルロース（ＴＡＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等の（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂により形成されたフィルムが挙げられる。当該フィルムは好ましくは未延伸フィルムである。

単一材料で基材部１１とプリズム部１２とを一体形成する場合、当該材料として、基材部用フィルム上にプリズム部を賦形する場合のプリズム部形成用材料と同様の材料を用いることができる。プリズム部形成用材料としては、例えば、エポキシアクリレート系やウレタンアクリレート系の反応性樹脂（例えば、電離放射線硬化性樹脂）が挙げられる。一体構成のプリズムシートを形成する場合には、ＰＣ、ＰＥＴ等のポリエステル樹脂、ＰＭＭＡ、ＭＳ等のアクリル系樹脂、環状ポリオレフィン等の光透過性の熱可塑性樹脂を用いることができる。

基材部１１は、好ましくは、実質的に光学的に等方性を有する。本明細書において「実質的に光学的に等方性を有する」とは、位相差値が液晶表示装置の光学特性に実質的に影響を与えない程度に小さいことをいう。例えば、基材部の面内位相差Ｒｅは、好ましくは２０ｎｍ以下であり、より好ましくは１０ｎｍ以下である。なお、面内位相差Ｒｅは、２３℃における波長５９０ｎｍの光で測定した面内の位相差値である。面内位相差Ｒｅは、Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで表される。ここで、ｎｘは光学部材の面内において屈折率が最大になる方向（すなわち、遅相軸方向）の屈折率であり、ｎｙは当該面内で遅相軸に垂直な方向（すなわち、進相軸方向）の屈折率であり、ｄは光学部材の厚み（ｎｍ）である。

さらに、基材部１１の光弾性係数は、好ましくは−１０×１０^−１２ｍ^２／Ｎ〜１０×１０^−１２ｍ^２／Ｎであり、より好ましくは−５×１０^−１２ｍ^２／Ｎ〜５×１０^−１２ｍ^２／Ｎであり、さらに好ましくは−３×１０^−１２ｍ^２／Ｎ〜３×１０^−１２ｍ^２／Ｎである。

Ｃ．ルーバーフィルム
図３は、本発明の好ましい実施形態に用いられるルーバーフィルムの部分概略斜視図である。このルーバーフィルム３０はルーバー層３１を有する。ルーバー層３１は、交互にストライプ状に形成されたルーバー部３と光透過部４とを有する。ルーバー部は光の透過を遮断または抑制し、入射角の大きい光はルーバー層を透過することができない。本発明の液晶表示装置は、ルーバーフィルムを備えることにより、ルーバー部の配列方向Ａ（紙面横方向）での視野角が狭められる。以下、ルーバー部の配列方向Ａをルーバーフィルムの効果軸方向Ａともいう。視野角は、ルーバーフィルムの厚み、ルーバー部および光透過部の幅および／またはルーバー部の傾斜角ｃにより調整することができる。なお、図示していないが、ルーバーフィルムは、必要に応じて、ルーバー層の片面または両面に基材層をさらに備え得る。

好ましくは、上記ルーバーフィルム３０は、任意の適切な粘着剤または接着剤を介して、液晶パネル２０（実質的には、視認側偏光板２１）に密着している。ルーバーフィルムを液晶パネルに密着させることにより、空気層を排除して、空気層に起因する界面反射を低減させることができる。その結果、高輝度の液晶表示装置を得ることができる。

ルーバー層３１の厚みは、使用目的に応じて任意の適切な厚みに設定され得る。例えば、視野角をより制限する必要のある用途の場合は、ルーバーフィルムの厚みを厚くすればよい。ルーバーフィルムの厚みは、好ましくは１００μｍ〜１０００μｍであり、より好ましくは１５０μｍ〜６００μｍである。

ルーバー部３の幅ａは、好ましくは１μｍ〜１００μｍであり、より好ましくは３μｍ〜３０μｍである。ルーバー部の幅が広いほど、視野角が制限される。各ルーバー部の幅は同じであってもよく、異なっていてもよい。光透過部４の幅ｂは、好ましくは５０μｍ〜５００μｍ、より好ましくは７０μｍ〜２００μｍである。光透過部の幅は、ルーバー部の幅よりも広いことが好ましい。各光透過部の幅は同じであってもよく、異なっていてもよい。

ルーバー部３の傾斜角度ｃは、好ましくは４５°〜９０°である（図３（ａ）では９０°、図３（ｂ）では約６０°）。ルーバー部の傾斜角度が小さいほど、視野角が制限される。なお、各ルーバー部の傾斜角は同じであってもよく、異なっていてもよい。

上記光透過部を構成する材料としては、例えば、可視光透過率が高い樹脂が好適に用いられる。このような材料としては、例えば、セルロースアセテートブチレート、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン；ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂；シリコーン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等が挙げられる。上記ルーバー部を構成する材料としては、例えば、上記光透過部を構成する材料に、遮光性物質を含有させた材料が挙げられる。当該遮光性物質としては、例えば、カーボンブラック等の暗色顔料、暗色染料、金属、金属酸化物等が挙げられる。

上記ルーバー層を製造する方法としては、例えば、光透過部を構成する材料とルーバー部を構成する材料とを交互に積層した後、積層面と直交する方向（積層方向）に沿って所望の厚さとなるようにスライスする方法が挙げられる。ルーバーフィルムが基材層を備える場合、該基材層は任意の適切な接着剤または粘着剤を介してルーバー層に貼着される。

ルーバーフィルムは、上記のとおり、入射角の大きい入射光を遮断することにより視野角を狭めている。そのため、遮断された光の分だけ透過光が損失する。本発明においては、ルーバーフィルムを、凸部を背面側に配置されたプリズムシートの視認側に配置することにより、ルーバーフィルムに入射する光の入射角をあらかじめ小さくして、該ルーバーフィルムにより遮断される光を少なくすることができる。その結果、低消費電力で高輝度表示が可能な液晶表示装置が提供され得る。

上記ルーバーフィルムの効果軸方向Ａ（すなわち、ルーバー部の配列方向）は、上記プリズムシートの出射光の半値角が最も小さくなる方向と実質的に平行であることが好ましい。例えば、図１に示すように、上記プリズムシート１０が、柱状の単位プリズム１３を複数配列して構成される場合、単位プリズム１３の配列方向Ｘ（すなわち、稜線方向と直交する方向）において透過光が最も集光される（すなわち、半値角が最も小さい）ので、ルーバーフィルム３０は、その効果軸方向Ａが単位プリズム１３の配列方向Ｘと実質的に平行となるように、配置されることが好ましい。このような配置であれば、ルーバーフィルムの光透過部を透過する光の量が多くなり、その結果、光損失量の少ない、すなわち高輝度な液晶表示装置が得られる。

Ｄ．液晶パネル
上記液晶パネル２０は、代表的には、液晶セル２２と、該液晶セルの視認側に配置された視認側偏光板２１と、該液晶セルの背面側に配置された背面側偏光板２３とを備える。視認側偏光板２１および背面側偏光板２３は、それぞれの吸収軸が実質的に直交または平行となるようにして配置され得る。

Ｄ−１．液晶セル
液晶セル２２は、一対の基板１、１’と、当該基板間に挟持された表示媒体としての液晶層２とを有する。一般的な構成においては、一方の基板に、カラーフィルター及びブラックマトリクスが設けられており、他方の基板に、液晶の電気光学特性を制御するスイッチング素子と、このスイッチング素子にゲート信号を与える走査線及びソース信号を与える信号線と、画素電極及び対向電極とが設けられている。上記基板の間隔（セルギャップ）は、スペーサー等によって制御できる。上記基板の液晶層と接する側には、例えば、ポリイミドからなる配向膜等を設けることができる。

１つの実施形態においては、液晶層は、電界が存在しない状態でホモジニアス配列に配向させた液晶分子を含む。このような液晶層（結果として、液晶セル）は、代表的には、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの３次元屈折率を示す。なお、本明細書において、ｎｙ＝ｎｚとは、ｎｙとｎｚが完全に同一である場合だけでなく、ｎｙとｎｚとが実質的に同一である場合も包含する。このような３次元屈折率を示す液晶層を用いる駆動モードの代表例としては、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モード、フリンジフィールドスイッチング（ＦＦＳ）モード等が挙げられる。なお、上記のＩＰＳモードは、Ｖ字型電極又はジグザグ電極等を採用した、スーパー・インプレーンスイッチング（Ｓ−ＩＰＳ）モードや、アドバンスド・スーパー・インプレーンスイッチング（ＡＳ−ＩＰＳ）モードを包含する。また、上記のＦＦＳモードは、Ｖ字型電極又はジグザグ電極等を採用した、アドバンスド・フリンジフィールドスイッチング（Ａ−ＦＦＳ）モードや、ウルトラ・フリンジフィールドスイッチング（Ｕ−ＦＦＳ）モードを包含する。

別の実施形態においては、液晶層は、電界が存在しない状態でホメオトロピック配列に配向させた液晶分子を含む。このような液晶層（結果として、液晶セル）は、代表的には、ｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙの３次元屈折率を示す。電界が存在しない状態でホメオトロピック配列に配向させた液晶分子を用いる駆動モードとしては、例えば、バーティカル・アライメント（ＶＡ）モードが挙げられる。ＶＡモードは、マルチドメインＶＡ（ＭＶＡ）モードを包含する。

Ｄ−２．偏光板
偏光板は、代表的には、偏光子と、偏光子の両側に配置された保護層とを有する。偏光子は、代表的には吸収型偏光子である。

上記吸収型偏光子の波長５８９ｎｍの透過率（単体透過率ともいう）は、好ましくは４１％以上であり、より好ましくは４２％以上である。なお、単体透過率の理論的な上限は５０％である。また、偏光度は、好ましくは９９．５％〜１００％であり、更に好ましくは９９．９％〜１００％である。上記の範囲であれば、液晶表示装置に用いた際に正面方向のコントラストをより一層高くすることができる。

上記偏光子としては、任意の適切な偏光子が用いられる。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素などの二色性物質を吸着させて一軸延伸した偏光子が、偏光二色比が高く、特に好ましい。偏光子の厚みは、好ましくは、０．５μｍ〜８０μｍである。

ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を吸着させて一軸延伸した偏光子は、代表的には、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の３倍〜７倍に延伸することで作製される。延伸は染色した後に行ってもよいし、染色しながら延伸してもよいし、延伸してから染色してもよい。延伸、染色以外にも、例えば、膨潤、架橋、調整、水洗、乾燥等の処理が施されて作製される。

上記保護層としては、任意の適切なフィルムが用いられる。このようなフィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂や、（メタ）アクリル系、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。上記ポリマーフィルムは、例えば、前記樹脂組成物の押出成形物であり得る。

Ｅ．その他の部材
Ｅ−１．バックライトユニット
本発明の液晶表示装置は、上記プリズムシート１０の背面側にバックライトユニット４０を備え得る。バックライトユニットは、バックライトユニット４０は、エッジライト方式であってもよく、直下方式であってもよい。図１においては、エッジライト方式のバックライトユニットを示す。エッジライト方式が採用される場合、バックライトユニット４０は、光源４１と、導光板４２と、反射板４３とを備え得る。光源としては、例えば、複数のＬＥＤが配列して構成されるＬＥＤ光源が用いられ得る。バックライトユニット４０は、必要に応じて拡散板をさらに備え得る（図示せず）。上記プリズムシート１０の単位プリズム１３が柱状の場合、バックライトユニットは、該単位プリズム１３の稜線方向と実質的に平行な辺に光源が位置するように配置されることが好ましい。すなわち、光源がＬＥＤ光源の場合、単位プリズムの稜線方向とＬＥＤの配列方向とが実質的に平行であることが好ましい。また、バックライトユニットは、上記ルーバーフィルムの効果軸方向と実質的に直交する辺に光源が位置するように配置されることが好ましい。すなわち、光源がＬＥＤ光源の場合、ルーバーフィルムの効果軸方向とＬＥＤの配列方向とが実質的に直交することが好ましい。このような配置であれば、ルーバーフィルムの光透過部を透過する光の量が多くなり、その結果、光損失量の少ない、すなわち高輝度な液晶表示装置が得られる。なお、光源が位置する辺またはＬＥＤの配列方向と、単位プリズムの稜線方向またはルーバーフィルムの効果軸方向との関係においても、「実質的に直交」および「略直交」、ならびに「実質的に平行」および「略平行」という表現は、Ｂ−１項で説明したような角度を包含することは言うまでもない。すなわち、光源が位置する辺またはＬＥＤの配列方向と、単位プリズムの稜線方向またはルーバーフィルムの効果軸方向との関係においても、「実質的に直交」および「略直交」という表現は、２つの方向のなす角度が９０°±１０°である場合を包含し、好ましくは９０°±７°であり、さらに好ましくは９０°±５°である。「実質的に平行」および「略平行」という表現は、２つの方向のなす角度が０°±１０°である場合を包含し、好ましくは０°±７°であり、さらに好ましくは０°±５°である。さらに、単に「直交」または「平行」というときは、実質的に直交または実質的に平行な状態を含み得るものとする。

導光板４２としては、任意の適切な導光板が用いられ得る。例えば、横方向からの光を厚さ方向に偏向可能となるよう、背面側にレンズパターンが形成された導光板、背面側および／または視認側にプリズム形状等が形成された導光板が用いられる。好ましくは、背面側および視認側にプリズム形状が形成された導光板が用いられる。該導光板において、背面側に形成されたプリズム形状と、視認側に形成されたプリズム形状とは、その稜線方向が直交することが好ましい。このような導光板を用いれば、上記プリズムシートに対して、より集光されやすい光を入射させることができ、本発明の効果が顕著となる。

反射板４３としては、例えば、反射率の高い樹脂シート、金属蒸着面を有するシート、金属箔、金属薄板等が用いられる。好ましくは、金属蒸着面を有するシート、金属箔、金属薄板等の鏡面反射板が用いられる。鏡面反射した光は、上記プリズムシートにより集光されやすいため、鏡面反射板を用いれば、本発明の効果が顕著となる。

Ｅ−２．反射型偏光子
本発明の液晶表示装置は、反射型偏光子をさらに備え得る。好ましくは、反射型偏光子は、上記液晶パネルとプリズムシートとの間に配置される。反射型偏光子は、特定の偏光状態（偏光方向）の偏光を透過し、それ以外の偏光状態の光を反射する機能を有する。反射型偏光子は、直線偏光分離型であってもよく、円偏光分離型であってもよい。

１つの実施形態においては、反射型偏光子は、液晶セルの背面側偏光板の透過軸に平行な偏光方向の光を透過するようにして配置される。すなわち、反射型偏光子は、その透過軸が背面側偏光板の透過軸方向と略平行方向となるようにして配置される。このような構成とすることにより、背面側偏光板に吸収されてしまう光を再利用することができ、利用効率をさらに高めることができ、また、輝度も向上できる。

反射型偏光子としては、例えば、特表平９−５０７３０８号公報に記載のものが使用され得る。

反射型偏光子は、市販品をそのまま用いてもよく、市販品を２次加工（例えば、延伸）して用いてもよい。市販品としては、例えば、３Ｍ社製の商品名ＤＢＥＦ、３Ｍ社製の商品名ＡＰＦが挙げられる。

反射型偏光子は、任意の適切な接着層（例えば、接着剤層、粘着剤層：図示せず）を介して隣接する部材に貼り合わせられる。

Ｆ．用途
本発明の液晶表示装置は、狭い視野角で画像を表示することが求められる用途に好適に用いられ得る。好ましい用途の具体例としては、自動車、列車、船舶、航空機等の乗り物の椅子（座席）の背もたれ背面に備えられるシートモニター、現金自動受払機、切符等の自動販売機、携帯端末等が挙げられる。また、本発明の液晶表示装置は、乗り物において、シートモニターとして用いられ得るほか、乗り物の壁、床または天井に配置して用いられ得る。

本発明の液晶表示装置をシートモニターとして用いれば、シートモニターの視聴が望まれる正面位置では高輝度な画像を視認できる一方、それ以外の位置では画像が視認され難くなり、視聴を望まない人の不快感を低減することができる。また、シートモニターを備える座席は、通常、乗り物内に多数設けられるため、本発明の液晶表示装置をシートモニターに用いれば、消費電力低減効果は顕著となる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されない。実施例における試験および評価方法は以下のとおりである。また、特に明記しない限り、実施例における「部」および「％」は重量基準である。

（ルーバーフィルムによる光損失量）
実施例および比較例で得られた液晶表示装置に白画面を表示し、コノスコープ（ＡＵＴＲＯＮＩＣ−ＭＥＬＣＨＥＲＳ社製、商品名「Ｃｏｎｏｓｃｏｐｅ」）を用いて、全方位、極角θ０°〜８０°の輝度を測定した。また、実施例および比較例で得られた液晶表示装置からルーバーフィルムを取り除いた後、該液晶表示装置に白画面を表示し、上記同様に輝度を測定した。測定した輝度から、下記式（１）によりルーバーフィルムによる光損失量を算出した。なお、式（１）において、Ｌ_１はルーバーフィルムが配置された液晶表示装置の測定輝度、Ｌ_０はルーバーフィルムが配置されていない液晶表示装置の測定輝度、θは極角、φは方位角を表す

［実施例１］
視認側から順に、液晶パネル（ソニー社製の商品名ＶＡＩＯＳシリーズに搭載の液晶パネル、構成：視認側偏光板／ＴＮモードの液晶セル／背面側偏光板）と、反射型偏光子と、プリズムシートと、バックライトユニット（プリズム形状が形成された導光板と、白色ＰＥＴ反射板と、ＬＥＤ光源とを備えるエッジライト方式）とを備える積層体と、該積層体の液晶パネルの視認側に載せられたルーバーフィルム（住友スリーエム社製、商品名「セキュリティ／プライバシーフィルター」、厚み：０．６ｍｍ、ルーバー部の幅：７μｍ、光透過部の幅：１５０μｍ）とから構成される液晶表示装置を準備した。
上記プリズムシートとしては、基材部と、三角柱状の単位プリズムが複数配列されたプリズム部とから構成されているプリズムシートを用いた。該プリズムシートは、凸部が背面側に向くように配置した。
上記ルーバーフィルムは、その効果軸方向が単位プリズムの配列方向に対して平行となり、かつ、その効果軸方向がＬＥＤ配列方向と直交するように配置した。
上記液晶表示装置を上記（１）の評価に供した。結果を表１に示す。

［実施例２］
視認側から順に、液晶パネル（ソニー社製の商品名ＶＡＩＯＺシリーズに搭載の液晶パネル、構成：視認側偏光板／ＴＮモードの液晶セル／背面側偏光板）と、プリズムシートと、バックライトユニット（プリズム形状が形成された導光板と、Ａｇ鏡面反射板と、ＬＥＤ光源とを備えるエッジライト方式）とを備える積層体と、該積層体の液晶パネルの視認側に載せられたルーバーフィルム（住友スリーエム社製、商品名「セキュリティ／プライバシーフィルター」、厚み：０．６ｍｍ、ルーバー部の幅：７μｍ、光透過部の幅：１５０μｍ）とから構成される液晶表示装置を準備した。
上記プリズムシートとしては、基材部と、三角柱状の単位プリズムが複数配列されたプリズム部とから構成されているプリズムシートを用いた。該プリズムシートは、凸部が背面側に向くように配置した。
上記ルーバーフィルムは、その効果軸方向が単位プリズムの配列方向に対して平行となり、かつ、その効果軸方向がＬＥＤ配列方向と直交するように配置した。
上記液晶表示装置を上記（１）の評価に供した。結果を表１に示す。

［実施例３］
ルーバーフィルムを粘着剤を介して液晶パネルの視認側に密着させた以外は、実施例２と同様にして液晶表示装置を準備した。この液晶表示装置を上記（１）の評価に供した。結果を表１に示す。

［実施例４］
ルーバーフィルムを、その効果軸方向が単位プリズムの配列方向と直交し、かつ、ＬＥＤ配列方向に対して平行となるようにして配置した以外は、実施例２と同様にして液晶表示装置を準備した。この液晶表示装置を上記（１）の評価に供した。結果を表１に示す。

［比較例１］
視認側から順に、液晶パネル（アップル社製の商品名ＭａｃＢｏｏｋＰｒｏｒｅｔｉｎａに搭載の液晶パネル、構成：視認側偏光板／ＩＰＳモードの液晶セル／背面側偏光板）と、第１の拡散シートと、第１のプリズムシートと、第２のプリズムシートと、第２の拡散シートと、バックライトユニット（半球状のレンズが形成された導光板と、白色ＰＥＴ反射板と、ＬＥＤ光源とを備えるエッジライト方式）とを備える積層体と、該積層体の液晶パネルの視認側に載せられたルーバーフィルム（住友スリーエム社製、商品名「セキュリティ／プライバシーフィルター」、厚み：０．６ｍｍ、ルーバー部の幅：７μｍ、光透過部の幅：１５０μｍ）とから構成される液晶表示装置を準備した。
上記第１および第２のプリズムシートとしては、基材部と、三角柱状の単位プリズムが複数配列されたプリズム部とから構成されているプリズムシートを用いた。該プリズムシートは、凸部が視認側に向くように配置した。また、第１のプリズムシートと第２のプリズムシートとは、その配列方向が直交するようにして配置した。
上記ルーバーフィルムは、その効果軸方向が第１の単位プリズムの配列方向に対して平行となり、かつ、その効果軸方向がＬＥＤ配列方向と直交するように配置した。
上記液晶表示装置を上記（１）の評価に供した。結果を表１に示す。

［比較例２］
視認側から順に、液晶パネル（アップル社製の商品名ｉＰａｄ２に搭載の液晶パネル、構成：視認側偏光板／ＩＰＳモードの液晶セル／背面側偏光板）と、反射型偏光子と、第１の拡散シートと、第１のプリズムシートと、第２のプリズムシートと、第２の拡散シートと、バックライトユニット（半球状のレンズが形成された導光板と、白色ＰＥＴ反射板と、ＬＥＤ光源とを備えるエッジライト方式）とを備える積層体と、該積層体の液晶パネルの視認側に載せられたルーバーフィルム（住友スリーエム社製、商品名「セキュリティ／プライバシーフィルター」、厚み：０．６ｍｍ、ルーバー部の幅：７μｍ、光透過部の幅：１５０μｍ）とから構成される液晶表示装置を準備した。
上記第１および第２のプリズムシートとしては、基材部と、三角柱状の単位プリズムが複数配列されたプリズム部とから構成されているプリズムシートを用いた。該プリズムシートは、凸部が視認側に向くように配置した。また、第１のプリズムシートと第２のプリズムシートとは、その配列方向が直交するようにして配置した。
上記ルーバーフィルムは、その効果軸方向が第１の単位プリズムの配列方向に対して平行となり、かつ、その効果軸方向がＬＥＤ配列方向と直交するように配置した。
上記液晶表示装置を上記（１）の評価に供した。結果を表１に示す。

［比較例３］
ルーバーフィルムを、その効果軸方向が第１の単位プリズムの配列方向と直交し、かつ、ＬＥＤ配列方向に対して平行となるようにして配置した以外は、比較例２と同様にして液晶表示装置を準備した。この液晶表示装置を上記（１）の評価に供した。結果を表１に示す。

表１から明らかなように、背面側に凸となるプリズムシートとルーバーフィルムとを備える本願発明の液晶表示装置は、ルーバーフィルムを配置することによる光損失量が少ない。また、実施例１と実施例２との比較より明らかなように、鏡面反射板を備えるバックライトユニットを用いれば、光損失量はさらに低減される。このような効果は、鏡面反射した光の方がプリズムシートに集光されやすいために得られると考えられる。また、実施例２と実施例３との比較より明らかなように、ルーバーフィルムを液晶パネルに密着させた方が光損失量はさらに低減される。これは、密着させることにより、ルーバーフィルムと液晶パネルとの間の空気層が形成されず、界面反射の影響が少なくなるためであると考えられる。

実施例２と実施例４との比較から明らかなように、ルーバーフィルムの効果軸方向を、ＬＥＤ光源の配列方向に対して直交させれば、光損失量は低減される。また、効果軸方向が単位プリズムの配列方向に対して平行となるようにして、ルーバーフィルムを配置すれば、光損失量は低減される。このような配置であれば、ルーバーフィルムの光透過部を透過する光の量が多くなり、その結果、光損失量の少ない、すなわち高輝度な液晶表示装置が得られると考えられる。一方、比較例のように、視認側に凸部を有するプリズムシートを用いた場合は、プリズムシートによる集光効果が小さいため、ルーバーフィルムの配置方向と光損失量の多少との相関は小さくなると考えられる。

１０プリズムシート
２０液晶パネル
３０ルーバーフィルム
４０バックライトユニット
１００液晶表示装置

Claims

ルーバーフィルムと、液晶パネルと、拡散光を集光する機能を有するプリズムシートとを視認側からこの順に備え、
該ルーバーフィルムの効果軸方向が、前記プリズムシートからの出射光の半値角が最も小さくなる方向と実質的に平行であり、
該プリズムシートが、視認側とは反対側に凸部を有する、
液晶表示装置。
前記ルーバーフィルムが、前記液晶パネルに密着している、請求項１に記載の液晶表示装置。
前記プリズムシートが、三角柱状の単位プリズムを複数並列して構成される、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
光源と、導光板と、鏡面反射板とを含むバックライトユニットをさらに備える、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記導光板が、背面側および視認側にプリズム形状が形成された導光板である、請求項４に記載の液晶表示装置。
前記プリズムシートが、三角柱状の単位プリズムを複数並列して構成され、
前記バックライトユニットの光源が、該単位プリズムの稜線方向と実質的に平行な辺に配置される、請求項４または５のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記バックライトユニットの光源が、前記ルーバーフィルムの効果軸方向と実質的に直交する辺に配置される、請求項４から６のいずれかに記載の液晶表示装置。