WO2013061875A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

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WO2013061875A1
WO2013061875A1 PCT/JP2012/077083 JP2012077083W WO2013061875A1 WO 2013061875 A1 WO2013061875 A1 WO 2013061875A1 JP 2012077083 W JP2012077083 W JP 2012077083W WO 2013061875 A1 WO2013061875 A1 WO 2013061875A1
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light
liquid crystal
display device
crystal display
crystal panel
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PCT/JP2012/077083
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恵美 山本
前田 強
透 菅野
豪 鎌田
昇平 勝田
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2011-237848 filed in Japan on October 28, 2011, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • Liquid crystal display devices are widely used as portable electronic devices such as cellular phones or displays for televisions, personal computers, and the like.
  • a liquid crystal display device exhibits excellent display characteristics when viewed from the front.
  • the contrast is lowered, or a phenomenon in which gradation is reversed in gradation display (gradation inversion) occurs.
  • gradation inversion a phenomenon in which gradation is reversed in gradation display
  • It has been conventionally known that the viewing angle of a liquid crystal display device is narrow, and various devices have been made to widen the viewing angle.
  • a configuration has been proposed in which a member that scatters light emitted from a liquid crystal panel is provided on the viewing side of the display panel.
  • Patent Document 1 discloses a liquid crystal display device including a liquid crystal display panel, a backlight that emits light from the back side of the liquid crystal display panel, and a light diffusion film disposed on the viewing side of the liquid crystal display panel. Is disclosed.
  • the occurrence of gradation inversion is suppressed by optimizing the refractive index of the inner surface scatterer dispersed inside the light scattering film.
  • the light from the backlight is not parallel light but has a certain degree of angular distribution. Therefore, a part of the light from the backlight is incident on the liquid crystal display panel obliquely.
  • the birefringence of liquid crystal molecules changes depending on the light transmission direction. Therefore, when the liquid crystal molecules are in a certain alignment state, the light incident perpendicularly to the liquid crystal display panel is not incident on the liquid crystal display panel even though it does not pass through the exit-side polarizing plate. Transmits through the side polarizing plate. That is, even when the liquid crystal display panel is viewed black from the front, when the liquid crystal display panel is viewed obliquely, light leaks and the contrast ratio decreases.
  • the liquid crystal display device described in Patent Document 1 includes a light diffusion film, light leaked from the oblique direction of the liquid crystal display panel during black display is diffused in the front direction by the light diffusion film. As a result, the contrast ratio decreases in front of the liquid crystal display panel.
  • An aspect of the present invention is made to solve the above-described problem, and realizes a liquid crystal display device that suppresses gradation inversion when the liquid crystal panel is viewed from an oblique direction and has excellent viewing angle characteristics. For the purpose.
  • a liquid crystal display device includes a pair of substrates, a liquid crystal panel including a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates, and a pair disposed on a light incident side and a light emission side of the liquid crystal layer.
  • a polarizing layer an illumination device arranged on the light incident side of the liquid crystal panel and irradiating light toward the liquid crystal panel, and a light emitting side arranged on the light emitting side of the liquid crystal panel and emitting light from the liquid crystal panel
  • An emission angle control member that controls an emission angle, and an azimuth angle direction in which a viewing angle of the liquid crystal panel is relatively narrow in an azimuth angle direction viewed from a normal direction of the liquid crystal panel; The azimuth direction in which the amount of light emitted toward the liquid crystal panel is relatively small substantially matches.
  • the contrast in the azimuth angle direction viewed from the normal direction of the liquid crystal panel, at least the contrast is relatively relative among the plurality of isocontrast curves indicating the viewing angle dependency of the contrast of the liquid crystal panel.
  • a relatively high isocontrast curve has a rotationally asymmetric shape, and an azimuth angle direction in which the viewing angle of the liquid crystal panel is relatively narrow is relatively a region surrounded by the rotationally asymmetrical shape. It may be a narrow azimuth direction.
  • the liquid crystal display device has at least a luminance among a plurality of isoluminance curves indicating a luminance distribution of light emitted from the lighting device in an azimuth angle direction viewed from a normal direction of the liquid crystal panel.
  • a relatively high isoluminance curve has a rotationally asymmetric shape, and an azimuth angle direction with a relatively small amount of light emitted from the lighting device toward the liquid crystal panel has the rotationally asymmetric shape, etc.
  • the region surrounded by the luminance curve may be in a relatively narrow azimuth direction.
  • the lighting device causes the light incident from the end surface to propagate inside and guides the light from the main surface, and a light source provided on the end surface of the light guide.
  • the azimuth angle direction in which the amount of light is relatively small may be the light propagation direction in the light guide.
  • the liquid crystal display device may include a light scattering layer that scatters light emitted from the emission angle control member on the viewing side of the emission angle control member.
  • the light scattering layer may beotropically scatter the light emitted from the emission angle control member.
  • the azimuth angle direction in which the viewing angle of the liquid crystal panel is relatively narrow may coincide with the vertical direction of the display screen of the liquid crystal panel.
  • the liquid crystal display device may include a phase difference compensation layer that compensates for a phase difference of the liquid crystal layer on at least one of the light incident side and the light emission side of the liquid crystal layer.
  • the emission angle control member includes a light-transmitting base material, a light diffusion portion formed on one surface of the base material, and the light among the one surface of the base material.
  • a light-shielding portion formed in a region other than the region where the diffusion portion is formed, and the light diffusion portion has a light emission end face on the base material side, and the light diffusion portion is opposite to the base material side.
  • a substance having a refractive index smaller than the refractive index of the light diffusing portion may be present in a gap between the light diffusing portions in a region where the portion is not formed.
  • the emission angle control member may include a plurality of the light diffusing portions, and the plurality of light diffusing portions may be disposed on one surface of the base material. .
  • the plurality of light diffusion portions may be aperiodically arranged when viewed from the normal direction of one surface of the substrate.
  • the size or shape of the light emission end surface of at least one light diffusion portion among the plurality of light diffusion portions is the size of the light emission end surface of another light diffusion portion or It may be different from the shape.
  • an inclination angle of a side surface of at least one light diffusion portion among the plurality of light diffusion portions may be different from an inclination angle of a side surface of another light diffusion portion.
  • an inclination angle of a side surface of at least one of the plurality of light diffusion portions may change from the light incident end surface to the light emission end surface.
  • the emission angle control member may include a plurality of the light shielding portions, and the plurality of light shielding portions may be disposed on one surface of the base material.
  • the plurality of light shielding portions may be non-periodically arranged when viewed from the normal direction of one surface of the substrate.
  • the size or shape of at least one light shielding portion among the plurality of light shielding portions may be different from the size or shape of the other light shielding portions.
  • the substance having a refractive index smaller than the refractive index of the light diffusion portion may be air.
  • the light shielding layer may be formed of any one of black resin, black ink, a single metal, or a multilayer film of a single metal and a metal oxide.
  • the aspect of the present invention it is possible to realize a liquid crystal display device that suppresses gradation inversion when the liquid crystal panel is viewed from an oblique direction and has excellent viewing angle characteristics.
  • FIGS. 1 to 13B An example of a liquid crystal display device including a transmissive liquid crystal panel will be described.
  • the scale of the size may be changed depending on the component.
  • FIG. 1 is a perspective view of the liquid crystal display device of the present embodiment as viewed obliquely from above (viewing side).
  • the liquid crystal display device 1 of the present embodiment includes a backlight 2 (illumination device), a first polarizing plate 3, a liquid crystal panel 4, a second polarizing plate 5, and a light control film 7 ( Injection angle control member).
  • the liquid crystal panel 4 is schematically illustrated as a single plate, but the detailed structure thereof will be described later.
  • the observer sees the display from the upper side of the liquid crystal display device 1 in FIG. 1 where the light control film 7 is disposed.
  • the side on which the light control film 7 is disposed is referred to as the viewing side
  • the side on which the backlight 2 is disposed is referred to as the back side.
  • the x axis is defined as the horizontal direction of the screen of the liquid crystal display device
  • the y axis is defined as the vertical direction of the screen of the liquid crystal display device
  • the z axis is defined as the thickness direction of the liquid crystal display device.
  • the light emitted from the backlight 2 is modulated by the liquid crystal panel 4, and a predetermined image, character, or the like is displayed by the modulated light. Further, when the light emitted from the liquid crystal panel 4 passes through the light control film 7, the light distribution of the emitted light becomes wider than before entering the light control film 7, and the light is emitted from the light control film 7. The Thereby, the observer can visually recognize the display with a wide viewing angle.
  • liquid crystal panel 4 an active matrix transmissive liquid crystal panel will be described as an example, but a liquid crystal panel applicable to the present embodiment is not limited to an active matrix transmissive liquid crystal panel.
  • the liquid crystal panel applicable to the present embodiment may be, for example, a transflective type (transmission / reflection type) liquid crystal panel.
  • each pixel is abbreviated as a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT).
  • TFT thin film transistor
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the liquid crystal panel 4.
  • the liquid crystal panel 4 includes a TFT substrate 9, a color filter substrate 10, and a liquid crystal layer 11.
  • the TFT substrate 9 is provided in the liquid crystal panel 4 as a switching element substrate.
  • the color filter substrate 10 is disposed to face the TFT substrate 9.
  • the liquid crystal layer 11 is sandwiched between the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10.
  • the liquid crystal layer 11 is surrounded by a TFT substrate 9, a color filter substrate 10, and a frame-shaped seal member (not shown) that bonds the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10 at a predetermined interval. It is enclosed in the space.
  • the liquid crystal panel 4 of the present embodiment performs display in, for example, a TN (Twisted Nematic) mode.
  • a liquid crystal having a positive dielectric anisotropy is used for the liquid crystal layer 11.
  • a spherical spacer 12 is disposed between the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10 to keep the distance between these substrates constant.
  • the liquid crystal display device of the present invention is not limited to the above TN mode as a display mode, but a VA (Vertical Alignment, Vertical Alignment) mode, STN (Super Twisted Nematic) mode, IPS (In-Plane) mode exemplified in the following embodiments. Switching) mode, FFS (Fringe Field Switching) mode, and the like can be used. However, in the present embodiment, an example using a TN mode liquid crystal panel is given.
  • the TFT substrate 9 has a plurality of pixels (not shown) as a minimum unit area for display arranged in a matrix.
  • a plurality of source bus lines (not shown) are formed on the TFT substrate 9 so as to extend in parallel with each other, and a plurality of gate bus lines (not shown) extend in parallel with each other, And it is formed so as to be orthogonal to a plurality of source bus lines. Therefore, on the TFT substrate 9, a plurality of source bus lines and a plurality of gate bus lines are formed in a lattice pattern, and a rectangular region partitioned by adjacent source bus lines and adjacent gate bus lines is one. One pixel.
  • the source bus line is connected to the source electrode of the TFT described later, and the gate bus line is connected to the gate electrode of the TFT.
  • a TFT 19 having a semiconductor layer 15, a gate electrode 16, a source electrode 17, a drain electrode 18, and the like is formed on the surface of the transparent substrate 14 constituting the TFT substrate 9 on the liquid crystal layer 11 side.
  • the transparent substrate 14 for example, a glass substrate can be used.
  • a semiconductor layer 15 is formed.
  • a gate insulating film 20 is formed on the transparent substrate 14 so as to cover the semiconductor layer 15.
  • a material of the gate insulating film 20 for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a laminated film thereof is used.
  • a gate electrode 16 is formed on the gate insulating film 20 so as to face the semiconductor layer 15.
  • a laminated film of W (tungsten) / TaN (tantalum nitride), Mo (molybdenum), Ti (titanium), Al (aluminum), or the like is used.
  • a first interlayer insulating film 21 is formed on the gate insulating film 20 so as to cover the gate electrode 16.
  • a material of the first interlayer insulating film 21 for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a laminated film thereof is used.
  • a source electrode 17 and a drain electrode 18 are formed on the first interlayer insulating film 21.
  • the source electrode 17 is connected to the source region of the semiconductor layer 15 through a contact hole 22 that penetrates the first interlayer insulating film 21 and the gate insulating film 20.
  • the drain electrode 18 is connected to the drain region of the semiconductor layer 15 through a contact hole 23 that penetrates the first interlayer insulating film 21 and the gate insulating film 20.
  • the same conductive material as that for the gate electrode 16 is used.
  • a second interlayer insulating film 24 is formed on the first interlayer insulating film 21 so as to cover the source electrode 17 and the drain electrode 18.
  • the same material as the first interlayer insulating film 21 described above or an organic insulating material is used.
  • a pixel electrode 25 is formed on the second interlayer insulating film 24.
  • the pixel electrode 25 is connected to the drain electrode 18 through a contact hole 26 that penetrates the second interlayer insulating film 24. Therefore, the pixel electrode 25 is connected to the drain region of the semiconductor layer 15 using the drain electrode 18 as a relay electrode.
  • a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide, Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide, Indium Zinc Oxide) is used.
  • An alignment film 27 is formed on the entire surface of the second interlayer insulating film 24 so as to cover the pixel electrode 25.
  • the alignment film 27 has an alignment regulating force that horizontally aligns the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer 11. Note that the form of the TFT may be the bottom gate TFT shown in FIG. 3 or the top gate TFT.
  • a black matrix 30, a color filter 31, a planarizing layer 32, a counter electrode 33, and an alignment film 34 are sequentially formed on the surface of the transparent substrate 29 constituting the color filter substrate 10 on the liquid crystal layer 11 side.
  • the black matrix 30 has a function of blocking light transmission in the inter-pixel region.
  • the black matrix 30 is formed of a metal such as Cr (chromium) or a Cr / Cr oxide multilayer film, or a photoresist in which carbon particles are dispersed in a photosensitive resin.
  • the color filter 31 includes dyes of red (R), green (G), and blue (B) colors.
  • One color filter 31 of R, G, or B is arranged to face one pixel electrode 25 on the TFT substrate 9.
  • the planarization layer 32 is composed of an insulating film that covers the black matrix 30 and the color filter 31.
  • the planarizing layer 32 has a function of smoothing and leveling a step formed by the black matrix 30 and the color filter 31.
  • a counter electrode 33 is formed on the planarization layer 32.
  • As the material of the counter electrode 33 a transparent conductive material similar to that of the pixel electrode 25 is used.
  • an alignment film 34 having a horizontal alignment regulating force is formed on the entire surface of the counter electrode 33.
  • the color filter 31 may have a multicolor configuration of three or more colors of R, G, and B.
  • the backlight 2 includes a light source 36 such as a light emitting diode or a cold cathode tube, a light guide 37 made of acrylic resin, a reflector 35, a reflection sheet 38, and a prism sheet 42.
  • the light source 36 is disposed on one end surface 37 a of the light guide 37 having a rectangular planar shape, and emits light toward the end surface 37 a of the light guide 37.
  • the light guide 37 emits the light incident from the end surface 37a from the front surface 37b while propagating the light inside.
  • the reflector 35 reflects the light emitted toward the direction other than the end surface 37 a of the light guide 37 out of the light emitted from the light source 36 toward the end surface 37 a of the light guide 37.
  • the reflection sheet 38 reflects light emitted from the back surface 37 c of the light guide 37 and re-enters the light from the back surface 37 c of the light guide 37.
  • the prism sheet 42 includes a plurality of triangular prism-like prism structures 42a arranged in parallel to each other. When light from the front surface 37 b of the light guide 37 is incident, the prism sheet 42 changes the traveling direction of this light to a direction close to the normal direction of the liquid crystal panel 4 and emits the light.
  • the backlight 2 of the present embodiment is an edge light type backlight in which the light source 36 is disposed on the end surface 37 a of the light guide 37.
  • the backlight 2 of the present embodiment is a so-called directional backlight, which has a directivity by controlling the light emission direction.
  • the thickness of the light guide 37 is gradually reduced from the end surface 37a where the light source 36 is disposed toward the opposite end surface 37d. That is, the front surface 37b and the back surface 37c of the light guide 37 are not parallel to each other, and the shape of the light guide 37 viewed from the side is a wedge shape. Light incident from the end surface 37a of the light guide 37 travels in the y-axis direction while being repeatedly reflected between the front surface 37b and the back surface 37c of the light guide 37.
  • the incident angle of light with respect to the front surface and the back surface of the light guide plate is constant no matter how many times the reflection is repeated.
  • the light guide 37 has a wedge shape as in the present embodiment, the incident angle decreases every time light is reflected once by the front surface 37b and the back surface 37c of the light guide 37.
  • the critical angle at the front surface 37b of the light guide 37 that is, the light guide 37 is configured.
  • the critical angle at the interface between the acrylic resin and the air is about 42 ° from Snell's law.
  • the light L repeats total reflection between the front surface 37b and the back surface 37c, and when the incident angle of the light L to the front surface 37b becomes smaller than 42 ° which is a critical angle, the total reflection condition is not satisfied.
  • L is injected into the external space. Therefore, the light L is emitted with a substantially constant emission angle with respect to the front surface 37 b of the light guide 37.
  • the backlight 2 has a narrow light distribution in the yz plane and has directivity in the yz plane.
  • the backlight 2 has a light distribution distribution wider than that in the yz plane in the xz plane and does not have directivity in the xz plane.
  • a first polarizing plate 3 that functions as a polarizer is provided between the backlight 2 and the liquid crystal panel 4.
  • the transmission axis P1 of the first polarizing plate 3 is set in the 135 ° -315 ° direction.
  • a second polarizing plate 5 that functions as an analyzer is provided between the liquid crystal panel 4 and the light control film 7.
  • the transmission axis P2 of the second polarizing plate 5 is disposed so as to be orthogonal to the transmission axis P1 of the first polarizing plate 3, and is set in the 45 ° -225 ° direction.
  • the transmission axis P1 of the first polarizing plate 3 and the transmission axis P2 of the second polarizing plate 5 are in a crossed Nicols arrangement.
  • FIG. 5 is a perspective view of the light control film 7 as viewed from the backlight direction.
  • the light control film 7 has a base material 39, a plurality of light diffusion portions 40 formed on one surface of the base material 39 (surface opposite to the viewing side), and one surface of the base material 39.
  • the light-shielding layer 41 (light-shielding part) is formed.
  • the light control film 7 is arranged on the second polarizing plate 5 with the side where the light diffusing portion 40 is provided facing the second polarizing plate 5 and the base 39 side facing the viewing side.
  • the light control film 7 is fixed to the second polarizing plate 5 via an adhesive layer (not shown).
  • the base material 39 examples include transparent resin base materials such as triacetyl cellulose (TAC) film, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyethylene naphthalate (PEN), and polyethersulfone (PES) film.
  • TAC triacetyl cellulose
  • PET polyethylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PES polyethersulfone
  • the base material 39 becomes a base when the material of the light shielding layer 41 and the light diffusion portion 40 is applied later, and it is necessary to have heat resistance and mechanical strength in the heat treatment step during the manufacturing process. There is. Therefore, as the base material 39, a glass base material or the like may be used in addition to the resin base material. However, it is preferable that the thickness of the base material 39 is as thin as possible without impairing heat resistance and mechanical strength.
  • the total light transmittance of the substrate 39 is preferably 90% or more in accordance with JIS K7361-1. When the total light transmittance is 90% or more, sufficient transparency can be obtained.
  • a transparent resin substrate having a thickness of 100 ⁇ m is used as an example.
  • the light diffusing unit 40 is made of an organic material having optical transparency and photosensitivity such as acrylic resin and epoxy resin.
  • the total light transmittance of the light diffusing section 40 is preferably 90% or more as defined in JIS K7361-1. When the total light transmittance is 90% or more, sufficient transparency can be obtained.
  • the light diffusing unit 40 has a circular horizontal cross section (xy cross section), and has a small surface area 40a on the base material 39 side serving as a light emission end face, and a surface 40b opposite to the base material 39 serving as a light incident end face.
  • the area of the horizontal cross section gradually increases from the base material 39 side toward the opposite side of the base material 39. That is, when viewed from the base material 39 side, the light diffusing portion 40 has a so-called reverse tapered frustoconical shape.
  • the light diffusion part 40 is a part that contributes to the transmission of light in the light control film 7. That is, the light incident on the light diffusing unit 40 is guided and emitted while being totally confined inside the light diffusing unit 40 while being totally reflected by the tapered side surface 40 c of the light diffusing unit 40.
  • the plurality of light diffusion portions 40 are randomly arranged as viewed from the normal direction of the main surface of the base material 39.
  • the surface with the smaller area of the two opposing surfaces of the truncated cone-shaped light diffusion portion 40 becomes the light emission end surface 40a.
  • the surface with the larger area becomes the light incident end surface 40b.
  • the inclination angle of the side surface 40c of the light diffusing portion 40 is about 80 ° as an example.
  • the inclination angle of the side surface 40c of the light diffusion portion 40 is not particularly limited as long as it is an angle that can sufficiently diffuse incident light when emitted from the light control film 7.
  • the light shielding layer 41 is formed in a region other than the formation region of the plurality of light diffusion portions 40 in the surface of the base 39 on which the light diffusion portions 40 are formed.
  • the light shielding layer 41 is made of an organic material having light absorption and photosensitivity such as black resist and black ink.
  • a metal film such as Cr (chromium) or a Cr / Cr oxide multilayer film may be used.
  • the thickness of the light shielding layer 41 is set to be smaller than the height from the light incident end surface 40b of the light diffusion portion 40 to the light emitting end surface 40a.
  • the thickness of the light shielding layer 41 is about 150 nm as an example, and the height from the light incident end surface 40b to the light emitting end surface 40a of the light diffusion portion 40 is about 25 ⁇ m as an example.
  • the light shielding layer 41 exists in a portion in contact with one surface of the base material 39, and the air 43 exists in other portions.
  • the refractive index of the base material 39 and the refractive index of the light diffusing portion 40 are substantially equal. The reason is that, for example, if the refractive index of the base material 39 and the refractive index of the light diffusing unit 40 are greatly different, the light diffusing unit is used when the light incident from the light incident end surface 40b is emitted from the light diffusing unit 40. This is because unnecessary light refraction or reflection occurs at the interface between the substrate 40 and the base material 39, and a desired viewing angle may not be obtained, and the amount of emitted light may decrease.
  • air 43 is interposed between adjacent light diffusion portions 40. Therefore, if the light diffusion portion 40 is formed of, for example, a transparent acrylic resin, the side surface 40 c of the light diffusion portion 40 is an interface between the transparent acrylic resin and the air 43.
  • the periphery of the light diffusion portion 40 may be filled with another low refractive index material. However, the difference in the refractive index at the interface between the inside and the outside of the light diffusing unit 40 is maximized when air 43 is present, compared to the case where any low refractive index material is present outside.
  • the critical angle is the smallest, and the incident angle range in which light is totally reflected by the side surface 40c of the light diffusing unit 40 is the widest. As a result, light loss is further suppressed, and high luminance can be obtained.
  • incident light incident at an angle exceeding the critical angle with respect to the side surface 40 c of the light diffusing unit 40 is totally reflected by the side surface 40 c and transmitted through the light diffusing unit 40 for observation. It is injected into the person side. Further, as indicated by an arrow LA in FIG. 6, incident light that passes through the light diffusing unit 40 without entering the side surface 40c is emitted as it is to the viewer side. On the other hand, as indicated by an arrow LD in FIG. 6, incident light that is incident on the side surface 40 c of the light diffusing unit 40 at an angle less than the critical angle is not totally reflected, but is transmitted through the side surface 40 c of the light diffusing unit 40.
  • the light shielding layer 41 is provided in a region other than the region where the light diffusion portion 40 is formed, the light transmitted through the side surface 40 c of the light diffusion portion 40 is absorbed by the light shielding layer 41. Therefore, there is no blurring of display and no reduction in contrast.
  • the amount of light transmitted through the side surface 40c of the light diffusing unit 40 increases, a light amount loss occurs, and an image with high luminance cannot be obtained. Therefore, it is preferable to use a backlight that emits light at an angle that does not enter the side surface 40c of the light diffusing unit 40 at a critical angle or less, that is, a so-called directional backlight.
  • the alignment film 27 provided on the TFT substrate 9 is subjected to an alignment process such as rubbing so that the alignment control direction is a 135 ° -315 ° direction.
  • the orientation control direction of the orientation film 27 is indicated by an arrow H1.
  • the alignment film 34 of the color filter substrate 10 is subjected to an alignment process such as rubbing so that the alignment control direction is a 45 ° -225 ° direction. 4A and 4B, the orientation control direction of the alignment film 34 is indicated by an arrow H2.
  • the liquid crystal molecules M constituting the liquid crystal layer 11 are twisted by 90 ° between the two alignment films 27 and 34, as shown in FIG. 4A. It becomes.
  • the polarization plane of the linearly polarized light transmitted through the first polarizing plate 3 having the transmission axis P1 in the 135 ° -315 ° direction is rotated by 90 ° due to the optical rotation of the liquid crystal layer 11, and transmitted in the 45 ° -225 ° direction.
  • the light passes through the second polarizing plate 5 having the axis P2. As a result, white display is obtained when no voltage is applied.
  • the contrast ratio of the display image varies depending on the viewing angle.
  • the angle formed by the observer's line-of-sight direction F with respect to the normal direction E of the screen of the liquid crystal display device 1 is a polar angle ⁇ , and the positive direction of the x-axis (0 ° direction).
  • An angle formed by the direction of the line segment G when the line-of-sight direction F of the observer projected on the screen is defined as an azimuth angle ⁇ .
  • the horizontal direction is the azimuth angle ⁇ : 0 ° -180 ° direction
  • the vertical direction is the azimuth angle ⁇ : 90 ° -270.
  • the direction is °.
  • the isocontrast curve is as shown in FIG. 8B.
  • the four isocontrast curves have higher contrast ratios from the outside toward the inside, and the contrast ratios are 50, 100, 500, and 1000, respectively.
  • the four isocontrast curves are all rotationally asymmetric, and the isocontrast curve with a particularly high contrast ratio extends in the direction of azimuth angle ⁇ : 0 ° -180 ° and collapses in the direction of azimuth angle ⁇ : 90 ° -270 °. It has a different shape.
  • the contrast ratio is the brightness value of white display / the brightness value of black display in the display image. It can be determined that the larger the contrast ratio, the better the visibility of the display image.
  • FIG. 8C is a graph showing the contrast distribution in the azimuth angle ⁇ : 0 ° -180 ° direction and the azimuth angle ⁇ : 90 ° -270 ° in FIG. 8B.
  • the horizontal axis of FIG. 8C is a polar angle [°].
  • the vertical axis in FIG. 8C is the contrast ratio.
  • the solid line 101 represents the contrast distribution in the direction of the azimuth angle ⁇ : 0 ° -180 °.
  • a contrast distribution in the direction of azimuth angle ⁇ : 90 ° -270 ° is indicated by a one-dot chain line 102.
  • the contrast distribution in the direction of the azimuth angle ⁇ : 90 ° -270 ° has one peak, and the angular range with a high contrast ratio is relatively narrow.
  • the contrast distribution in the direction of the azimuth angle ⁇ : 0 ° -180 ° has two peaks and a relatively wide angle range with a high contrast ratio. That is, the viewing angle in the direction of azimuth angle ⁇ : 90 ° -270 ° is relatively narrow, and the viewing angle in the direction of azimuth angle ⁇ : 0 ° -180 ° is relatively wide.
  • the viewing angle in the azimuth angle ⁇ : 90 ° direction is relatively narrow, and the viewing angle in the azimuth angle ⁇ : 270 ° direction is relative. Wide.
  • the backlight 2 of the present embodiment has a relatively narrow light distribution in the yz plane and a relatively wide light distribution in the xz plane.
  • the backlight 2 has a relatively high directivity in the yz plane and a relatively low directivity in the xz plane.
  • FIG. 9B is a visualization of this using the azimuth angle ⁇ . That is, FIG. 9B is an equiluminance curve of the backlight 2 of the present embodiment.
  • the eight isoluminance curves increase in luminance from the outside toward the inside, and the luminance is 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, and 9000 [cd / m 2 ], respectively.
  • All eight isoluminance curves have a rotationally asymmetric shape, extend in the direction of azimuth angle ⁇ : 0 ° -180 °, and collapse in the direction of azimuth angle ⁇ : 90 ° -270 °.
  • the backlight 2 is arranged so that the light source 36 is positioned in the azimuth angle ⁇ : 270 ° direction and the light guide 37 is positioned in the azimuth angle ⁇ : 90 ° direction. .
  • FIG. 9C represents the luminance distribution in the azimuth angle ⁇ : 0 ° -180 ° direction and the azimuth angle ⁇ : 90 ° -270 ° direction with respect to the isoluminance curve of FIG. 9B.
  • the luminance distribution in the azimuth angle ⁇ : 0 ° -180 ° direction is indicated by a solid line 111.
  • the luminance distribution in the direction of azimuth angle ⁇ : 90 ° -270 ° is indicated by a one-dot chain line 112.
  • the angle range where the luminance is high is relatively narrow.
  • the angle range where the luminance is high is relatively wide. That is, the amount of light emitted from the backlight 2 in the azimuth angle ⁇ : 90 ° -270 ° direction is relatively small, and the amount of light emitted in the azimuth angle ⁇ : 0 ° -180 ° direction is relatively small. Many. Further, comparing the azimuth angle ⁇ : 90 ° direction and the azimuth angle ⁇ : 270 ° direction, the amount of light emitted in the azimuth angle ⁇ : 90 ° direction is relatively small, and the azimuth angle ⁇ : 270 ° direction The amount of light emitted is relatively large.
  • the azimuth angle ⁇ 90 ° direction where the viewing angle of the liquid crystal panel 4 is the narrowest
  • the azimuth angle ⁇ 90 ° direction where the amount of light emitted from the backlight 2 is the smallest.
  • the liquid crystal panel 4 and the backlight 2 are arranged so as to match. With this configuration, the light from the backlight 2 is not so much incident in the azimuth direction where the viewing angle of the liquid crystal panel 4 is relatively narrow. As a result, light leakage from the black display portion can be suppressed, and gradation inversion when the liquid crystal display device 1 is viewed from an oblique direction can be suppressed.
  • the liquid crystal display device 1 of the present embodiment includes the light control film 7, the light that has entered the light control film 7 is light-controlled with a wider angular distribution than before the light control film 7 is incident. Injected from the film 7. Therefore, even if the observer inclines the line of sight from the front direction (normal direction) of the liquid crystal display device 1, a good display can be visually recognized.
  • the planar shape of the light diffusing unit 40 is circular, the angular distribution spreads in all directions centered on the normal direction of the screen 44 of the liquid crystal display device 1. Therefore, the observer can visually recognize a good display in all directions. That is, a liquid crystal display device having excellent viewing angle characteristics can be realized by using the light control film 7.
  • an interference fringe pattern (moire) is visually recognized when the period of each pattern is slightly shifted.
  • a light control film in which a plurality of light diffusion portions are arranged in a matrix and a liquid crystal panel in which a plurality of pixels are arranged in a matrix are overlapped, a periodic pattern by the light diffusion portions of the light control film and the liquid crystal panel Moire occurs between the pixel and the periodic pattern, which may reduce display quality.
  • the plurality of light diffusion portions 40 are randomly arranged in a plane, moire due to interference with the regular arrangement of the pixels of the liquid crystal panel 4 occurs. It does not occur and the display quality can be maintained.
  • the arrangement of the plurality of light diffusion sections 40 is random, but the arrangement of the plurality of light diffusion sections 40 is not necessarily random, and the arrangement of the plurality of light diffusion sections 40 may be aperiodic.
  • the generation of moire can be suppressed.
  • a plurality of light diffusion units 40 may be periodically arranged.
  • a plurality of light diffusion portions 40 may be arranged in a matrix on the entire surface of the light control film 7.
  • the azimuth angle ⁇ : 90 ° direction with the narrowest viewing angle of the liquid crystal panel 4 and the azimuth angle ⁇ : 90 ° direction with the least amount of light emitted from the backlight 2 are made to coincide. It was.
  • the backlight 2 may be rotated 180 ° around the normal direction without changing the orientation of the liquid crystal panel 4. That is, the azimuth angle ⁇ : 90 ° direction in which the viewing angle of the liquid crystal panel 4 is the narrowest, and the azimuth angle ⁇ : 270 ° direction in which the amount of light emitted from the backlight 2 is the second smallest after the azimuth angle ⁇ : 90 ° direction. , May be matched.
  • the effect of improving the viewing angle characteristics is somewhat inferior to the case where the azimuth angle ⁇ of the liquid crystal panel 4 is 90 ° and the azimuth angle ⁇ of the backlight 2 is 90 °.
  • the viewing angle characteristics are remarkably improved as compared with the case where the azimuth angle ⁇ of the liquid crystal panel 4 is 90 ° and the azimuth angle ⁇ of the backlight 2 is 0 ° or 180 °.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a light control film 7D of the first modification.
  • the plurality of light diffusing portions 40 are all the same shape.
  • the dimensions of the light emission end face 40Da are different, and the side surfaces The inclination angle of 40Dc is also different. That is, when viewing the plurality of light diffusion portions 40D as a whole, the light emission end faces 40Da of the plurality of light diffusion portions 40D have a plurality of types of dimensions, and the side surface 40Dc of the plurality of light diffusion portions 40D has a plurality of types of inclination angles. is doing. Further, as the inclination angle of the side surface 40Dc is different among the plurality of light diffusion portions 40D, the dimensions of the light incident end surface 40Db are also different.
  • the light that has entered the light diffusing unit 40D is totally reflected by the side surface 40Dc of the light diffusing unit 40D, and is emitted from the light diffusing unit 40D with a wider angular distribution than before the incident. Therefore, the angular distribution of the light emitted from the light diffusing unit 40D depends on the distribution of the inclination angle of the side surface 40Dc of the light diffusing unit 40D. Therefore, as in the above embodiment, if the inclination angle of the side surface 40c of the light diffusing unit 40 is constant, the luminance is high at a specific light emission angle, and a bright display is visible at a specific observation angle. On the other hand, when the display device is observed while changing the angle, display unevenness may be observed depending on the observation angle.
  • the inclination angles of the side surfaces 40Dc of the plurality of light diffusion portions 40D are different from each other, so that the range of the total reflection angle of light is set to the inclination angle of the side surface 40Dc.
  • the ratio of the light diffusion portion 40D in the entire light control film 7D can be increased by filling a gap between the large light diffusion portions 40D with the small light diffusion portion 40D.
  • the utilization efficiency of the light from a backlight can be improved and front brightness can be raised.
  • the inclination angle of the side surface 40Dc of the light diffusing portion 40D is plural, it is preferable because the luminance changes gently.
  • the effect of improving the viewing angle characteristics can be obtained even if the inclination angles of at least some of the light diffusion portions are different from those of other light diffusion portions and only at least two types of inclination angles are set.
  • planar shapes of the light emitting end surface 40Da and the light incident end surface 40Db of all the light diffusing portions 40D are circular, they are not necessarily circular.
  • the light diffusing portion may have an octagonal truncated pyramid shape, and the planar shapes of the light incident end face and the light exit end face may both be octagonal.
  • the viewing angle expansion effect is exhibited in the horizontal, vertical, and oblique directions of the screen, where the viewing angle characteristics are particularly important in liquid crystal display devices.
  • the planar shape of the light diffusion portion is not limited to an octagon, and other polygons can be adopted. In that case, since light is concentrated and diffused in a specific direction according to the shape of the polygon and the arrangement of the sides, a liquid crystal display device that exhibits an excellent viewing angle expansion effect in a specific viewing direction can be provided. Furthermore, the planar shape of the light diffusion portion may be an ellipse in addition to a circle or a polygon. Moreover, even if a part is connected to the adjacent light diffusion part or a part thereof is missing, the effect of improving the viewing angle characteristics can be obtained.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a light control film 7E of the second modification.
  • the side surface of the light diffusing portion has a constant inclination angle.
  • the side surface 40Ec of each light diffusion portion 40E is gently curved in a convex shape from the light emitting end surface 40Ea to the light incident end surface 40Eb.
  • the inclination angle varies from place to place. That is, the inclination angle of the side surface 40Ec of the light diffusing portion 40E changes from the light emitting end surface 40Ea to the light incident end surface 40Eb.
  • the side surfaces of the plurality of light diffusion portions 40D have a plurality of types of inclination angles.
  • the inclination angle varies depending on the location of the side surface 40Ec even in the individual light diffusion portions 40E. For this reason, the light reflection angle distribution is widened as compared with the case where the side surface inclination angle is constant. As a result, the luminance changes smoothly according to the viewing angle, and the viewing angle characteristics can be improved.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a light control film 7F of the third modification.
  • 13A and 13B are diagrams for explaining the operation of the light control film 7F of the present modification.
  • the light diffusion film 50 (light scattering layer) is provided on the surface of the substrate 39 on the viewing side. It is fixed by the adhesive layer 51.
  • the light diffusion film 50 is obtained by dispersing a large number of light scattering bodies 52 such as acrylic beads in a binder resin such as an acrylic resin.
  • the thickness of the light diffusion film 50 is about 20 ⁇ m as an example.
  • the spherical diameter of the spherical light scatterer 52 is, for example, about 0.5 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • the thickness of the adhesion layer 51 is about 25 micrometers as an example.
  • the light diffusion film 50 functions as an isotropic diffusion material. In other words, the light diffusing film 50 functions to diffuse isotropically the light whose emission angle is controlled by the light diffusing portion 40 of the light control film 7 and further widen it.
  • the light scatterer 52 is not limited to acrylic beads, and is made of acrylic polymer, olefin polymer, vinyl polymer, cellulose polymer, amide polymer, fluorine polymer, urethane polymer, silicone polymer, imide polymer, or the like. You may be comprised with transparent substances, such as a resin piece and a glass bead. In addition to these transparent substances, scatterers and reflectors that do not absorb light can be used. Or it is good also as the bubble which diffused the light-scattering body 52 in the light-diffusion part 40. FIG.
  • each light scatterer 52 can be formed in various shapes such as a spherical shape, an elliptical spherical shape, a flat plate shape, and a polygonal cube.
  • the size of the light scatterer 52 may be formed so as to be uniform or non-uniform.
  • the light diffusion film 50 also serves as an antiglare layer (antiglare layer).
  • the antiglare treatment layer can also be formed, for example, by subjecting the base material 39 to a sand blast treatment or an emboss treatment.
  • the antiglare treatment is performed by forming a layer including a plurality of light scattering bodies 52 on the base material 39. According to this structure, since the light-diffusion film 50 functions as an anti-glare process layer, it is not necessary to newly provide an anti-glare process layer. Thereby, simplification and thickness reduction of an apparatus can be achieved.
  • the light diffusion film 50 is disposed outside the adhesive layer 51, but the present invention is not limited to this configuration.
  • the adhesive layer 51 itself may have light diffusibility.
  • This configuration can be realized, for example, by dispersing a large number of light scatterers in the adhesive layer 51.
  • an adhesive substance corresponding to the object to be bonded is used, such as an adhesive such as rubber, acrylic, silicone, vinyl alkyl ether, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylamide, or cellulose. be able to.
  • an adhesive substance having excellent transparency and weather resistance is preferably used.
  • the adhesive layer 51 is preferably protected with a separator or the like until it is used.
  • a light diffusion film 50 is disposed on the outermost surface of the light control film 7F. Therefore, the light LA, LB, LC incident on the light incident end face 40 b of the light diffusing unit 40 is diffused isotropically by the light diffusing film 50 after the emission angle is controlled by the light diffusing unit 40. As a result, light of various angles is emitted from the light diffusion film 50. Further, as shown in FIG. 13A, a light diffusion film 50 is disposed on the outermost surface of the light control film 7F. Therefore, the light LA, LB, LC incident on the light incident end face 40 b of the light diffusing unit 40 is diffused isotropically by the light diffusing film 50 after the emission angle is controlled by the light diffusing unit 40. As a result, light of various angles is emitted from the light diffusion film 50. Further, as shown in FIG.
  • the light control film 7F is such that the light diffusion film 50 is incident from the surface 50f opposite to the light diffusion portion 40 of the light diffusion film 50, and the light scattering film 50 Light that is reflected at the interface with the body 52 or refracted by the light scatterer 52 and whose traveling direction is changed is forward scattered.
  • the forward scattered light is indicated by solid arrows.
  • the backscattered light is indicated by a dashed arrow, but this kind of light is not generated.
  • Such total reflection conditions can be satisfied, for example, by appropriately changing the size of the particles of the light scatterer 52 included in the light diffusion film 50.
  • the light diffusion film 50 is disposed on the outermost surface of the light control film 7F, so that the light diffusion angle can be prevented from being concentrated in a certain direction.
  • the light diffusion characteristics of the light control film 7F can be made gentler, and a bright display can be obtained with a wide viewing angle.
  • FIG. 14 is a perspective view showing a light control film 7G of a fourth modification.
  • a plurality of light diffusing portions are scattered on the base material.
  • a plurality of light shielding portions 41G are arranged on one surface of the base material 39 to form a plurality of light shielding portions 41G.
  • the entire region other than the region is a single light diffusion portion 40G.
  • the light emitting end face 40Ga is provided on the base 39 side, and the light incident end face 40Gb having an area larger than the area of the light emitting end face 40Ga is provided on the side opposite to the base 39 side.
  • the point to which the height to the light emission end surface 40Ga is higher than the height of the light-shielding part 41G, and the point that air exists in the gap between the light diffusion parts 40G are the same as in the above-described embodiment and each modification.
  • the gap between the light diffusion portions 40G has a truncated cone shape, and air exists in that portion.
  • planar shape of the light shielding portion may be a polygon or an ellipse in addition to a circle. Moreover, even if a part is connected with the adjacent light-shielding part, a part may be missing. Moreover, all the light shielding parts may have the same size and the same shape, or some of the light shielding parts may have different sizes and shapes.
  • FIGS. 15, 16A and 16B The basic configuration of the liquid crystal display device of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and is different from the first embodiment in that a retardation film is provided.
  • FIG. 15 the same components as those in FIG. 1 used in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the liquid crystal display device 61 of the present embodiment includes a first retardation film 62 between the first polarizing layer 3 and the liquid crystal panel 4, and the second polarizing layer 5 and the liquid crystal panel 4 are provided.
  • a second retardation film 63 is provided therebetween.
  • the first retardation film 62 and the second retardation film 63 are the same retardation film.
  • the first retardation film 62 and the second retardation film 63 are biaxial retardation films having an in-plane retardation value R0 of 60 nm and a thickness direction retardation value Rth of 120 nm. It is.
  • the optical axis of the first retardation film 62 is K1
  • the optical axis of the second retardation film 63 is K2.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • the same backlight 2 as in the first embodiment is used.
  • the first retardation film 62 and the second retardation film 63 are provided, whereby the retardation due to the liquid crystal layer 11 is compensated, and the viewing angle characteristics are improved.
  • FIG. 16A is an isocontrast curve of the liquid crystal display device 61 of the present embodiment.
  • the six isocontrast curves have higher contrast ratios from the outside toward the inside, and the contrast ratios are 5, 10, 50, 100, 500, and 1000, respectively.
  • All four isocontrast curves have a rotationally asymmetric shape, extend in the direction of azimuth angle ⁇ : 0 ° -180 °, and collapse in the direction of azimuth angle ⁇ : 90 ° -270 °.
  • the isocontrast curve of the present embodiment is compared with the isocontrast curve (see FIG.
  • the region having a high contrast ratio has an azimuth angle ⁇ : 0 ° -180 °. It is expanding in the direction. In other words, in the case of the present embodiment, the viewing angle characteristics in the direction of the azimuth angle ⁇ : 0 ° -180 ° are improved compared to the first embodiment.
  • FIG. 16B is a graph showing the contrast distribution in the azimuth angle ⁇ : 0 ° -180 ° direction and the azimuth angle ⁇ : 90 ° -270 ° direction in FIG. 16A.
  • the horizontal axis of FIG. 16B is a polar angle [°].
  • the vertical axis in FIG. 16B is the contrast ratio.
  • the solid line 121 indicates the contrast distribution in the direction of the azimuth angle ⁇ : 0 ° -180 °.
  • a contrast distribution in the direction of azimuth angle ⁇ : 90 ° -270 ° is indicated by a one-dot chain line 122.
  • Azimuth angle ⁇ The contrast distribution in the 90 ° -270 ° direction has one peak, and the angle range with a high contrast ratio is relatively narrow.
  • the contrast distribution in the direction of the azimuth angle ⁇ : 0 ° -180 ° has two peaks, and the angle range with a high contrast ratio is relatively wide. That is, the viewing angle in the direction of azimuth angle ⁇ : 90 ° -270 ° is relatively narrow, and the viewing angle in the direction of azimuth angle ⁇ : 0 ° -180 ° is relatively wide.
  • the viewing angle in the azimuth angle ⁇ : 90 ° direction is relatively narrow, and the viewing angle in the azimuth angle ⁇ : 270 ° direction is relative. Wide.
  • the liquid crystal panel 4 and the backlight 2 are arranged so that the angle ⁇ : 90 ° direction matches. With this arrangement, light from the backlight 2 is not so incident in the azimuth angle direction where the viewing angle of the liquid crystal panel 4 is relatively narrow. As a result, light leakage from the black display portion can be suppressed, and gradation inversion when the liquid crystal panel is viewed from an oblique direction can be suppressed.
  • the liquid crystal display device 61 of the present embodiment includes the light control film 7, the angular distribution of the light incident on the light control film 7 spreads in all directions. As a result, a liquid crystal display device excellent in viewing angle characteristics can be realized. In particular, viewing angle characteristics are further improved compared to the first embodiment by performing phase difference compensation using the first phase difference film 62 and the second phase difference film 63.
  • the azimuth angle ⁇ 90 ° direction with the narrowest viewing angle of the liquid crystal panel 4 and the amount of light emitted from the backlight 2 is the azimuth angle ⁇ .
  • the next smallest azimuth angle ⁇ : 270 ° direction in the 90 ° direction may be matched.
  • FIGS. 17, 18A, and 18B The basic configuration of the liquid crystal display device of this embodiment is the same as that of the second embodiment, and is different from the second embodiment in that a VA mode liquid crystal panel is provided.
  • FIG. 17 the same components as those in FIG. 15 used in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the liquid crystal display device 71 of the present embodiment includes a backlight 2, a first polarizing plate 3, a first retardation film 72, a VA mode liquid crystal panel 75, and a second retardation film. 73, a second polarizing plate 5, and a light control film 7.
  • the first retardation film 72 and the second retardation film 73 are biaxial retardation films having an in-plane retardation value R0 of 60 nm and a thickness direction retardation value Rth of 110 nm. Other configurations are the same as those of the first and second embodiments.
  • the same backlight 2 as in the first and second embodiments is used.
  • the liquid crystal layer hardly exhibits birefringence in the front direction (normal direction) of the screen, and the transmission axis of the first polarizing plate and the transmission axis of the second polarizing plate are crossed. Because of the Nicol arrangement, substantially complete black display is realized. Therefore, the VA mode liquid crystal panel has a feature that the contrast ratio is higher than that of other display modes.
  • the liquid crystal layer exhibits birefringence, and the transmission axis of the first polarizing plate and the transmission axis of the second polarizing plate are completely Due to the fact that they are not orthogonal, light leakage occurs during black display and the contrast ratio decreases.
  • the viewing angle becomes narrow in the VA mode liquid crystal panel, a wide viewing angle is achieved by combining a retardation film.
  • FIG. 18A is an isocontrast curve of the liquid crystal display device 71 of the present embodiment.
  • the four isocontrast curves have higher contrast ratios from the outside toward the inside, and the contrast ratios are 50, 100, 500, and 1000, respectively.
  • the four iso-contrast curves have a rotationally asymmetric shape, and particularly, regions having a high contrast ratio are greatly spread in the azimuth angle ⁇ : 45 ° -225 ° direction and the azimuth angle ⁇ : 135 ° -315 ° direction.
  • FIG. 18B is a graph showing the contrast distribution in the azimuth angle ⁇ : 45 ° -225 ° direction and the azimuth angle ⁇ : 90 ° -270 ° direction in FIG. 18A.
  • the horizontal axis of FIG. 18B is a polar angle [°].
  • the vertical axis in FIG. 18B is the contrast ratio.
  • a solid line 131 indicates a contrast distribution in the direction of azimuth angle ⁇ : 45 ° -225 °.
  • a contrast distribution in the direction of azimuth angle ⁇ : 90 ° -270 ° is indicated by a one-dot chain line 132.
  • the contrast distribution in the direction of azimuth angle ⁇ : 90 ° -270 ° has a relatively narrow angle range with a high contrast ratio.
  • the contrast distribution in the direction of the azimuth angle ⁇ : 45 ° to 225 ° has a relatively wide angle range with a high contrast ratio. That is, the viewing angle in the direction of azimuth angle ⁇ : 90 ° -270 ° is relatively narrow, and the viewing angle in the direction of azimuth angle ⁇ : 45 ° -225 ° is relatively wide.
  • the viewing angle in the azimuth angle ⁇ : 90 ° direction is relatively narrow, and the viewing angle in the azimuth angle ⁇ : 270 ° direction is relative. Wide.
  • the azimuth angle ⁇ : 90 ° direction with the narrowest viewing angle of the liquid crystal panel 75 and the amount of light emitted from the backlight 2 are the same as in the first and second embodiments.
  • the liquid crystal panel 75 and the backlight 2 are arranged so that the smallest azimuth angle ⁇ : 90 ° direction coincides. With this arrangement, light from the backlight 2 does not enter much in the azimuth angle direction where the viewing angle of the liquid crystal panel 75 is relatively narrow. As a result, light leakage from the black display portion can be suppressed, and gradation inversion when the liquid crystal panel 75 is viewed from an oblique direction can be suppressed.
  • the liquid crystal display device 71 of the present embodiment includes the light control film 7, the angular distribution of the light incident on the light control film 7 spreads in all directions. As a result, a liquid crystal display device excellent in viewing angle characteristics can be realized.
  • the use of the VA mode liquid crystal panel 75 improves the viewing angle characteristics as a whole as compared with the first and second embodiments.
  • the azimuth angle ⁇ : 90 ° direction with the narrowest viewing angle of the liquid crystal panel 75 and the amount of light emitted from the backlight 2 are the same as in the first and second embodiments.
  • the next smallest azimuth angle ⁇ : 270 ° direction after the azimuth angle 90 ° direction may be matched.
  • an edge light type backlight in which a light source is disposed on the end face of the light guide is used as the backlight.
  • the light source is directly below the light guide.
  • a mold-type backlight may be employed.
  • directivity is imparted to the backlight by using a wedge-shaped light guide.
  • a means for imparting directivity to the backlight for example, a plurality of prisms are provided on the lower surface of the light guide. Other means such as forming a structure may be used.
  • the direction in which the luminance distribution of light emitted from the backlight is narrow, that is, the direction in which the amount of light is small is the direction in which the viewing angle of the liquid crystal panel is narrow Should match.
  • the azimuth angle direction in which the viewing angle of the liquid crystal panel is relatively narrow and the azimuth angle direction in which the amount of light from the backlight is relatively small do not have to be completely coincident with each other.
  • the deviation in the rotational direction of the alignment between the liquid crystal panel and the backlight is within about 3 °.
  • the technical scope of the embodiment of the present invention also includes a case where the azimuth angle direction in which the viewing angle of the liquid crystal panel is relatively narrow and the azimuth angle direction in which the amount of light from the backlight is relatively small are shifted by about 3 °. include.
  • the light control film according to the above embodiment may have a configuration in which at least one of an antireflection layer, a polarizing filter layer, an antistatic layer, an antiglare treatment layer, and an antifouling treatment layer is provided on the viewing side of the base material. good. According to this configuration, it is possible to add a function to reduce external light reflection, a function to prevent the adhesion of dust and dirt, a function to prevent scratches, and the like according to the type of layer provided on the viewing side of the substrate. Further, it is possible to prevent deterioration of viewing angle characteristics with time.
  • the shape of the light diffusing portion is a truncated cone shape or a polygonal frustum shape.
  • the inclination angle of the side surface of the light diffusing portion is not necessarily symmetric about the optical axis.
  • the shape of the light diffusing portion is a truncated cone shape or a polygonal frustum shape as in the above embodiment, the inclination angle of the side surface of the light diffusing portion is symmetric about the optical axis. A symmetrical angular distribution is obtained.
  • the inclination angle of the side surface of the light diffusing unit may be asymmetric.
  • each component of the liquid crystal display device is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate.
  • a polarizing plate and a retardation film are disposed outside the liquid crystal panel.
  • a polarizing layer and a retardation layer are disposed inside a pair of substrates constituting the liquid crystal panel. It may be formed.
  • the present inventors compared the occurrence of gradation inversion between the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention and the liquid crystal display device of the conventional example. Further, the front contrast ratio was compared between the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention and the liquid crystal display device of the comparative example. Hereinafter, these comparison results will be described.
  • Example 1 [Generation of gradation inversion] As Example 1, a TN mode liquid crystal panel is used, and the azimuth angle direction in which the viewing angle of the liquid crystal panel is the narrowest coincides with the azimuth angle direction in which the amount of light from the backlight is the smallest. A liquid crystal display device was prepared. On the other hand, as a conventional example, a TN mode liquid crystal panel is used, no light control film is provided, and the liquid crystal panel has a relatively narrow viewing angle and a relatively large amount of light from the backlight. A liquid crystal display device in which the angular direction was matched was prepared. The actual display state was compared between the liquid crystal display device of Example 1 and the liquid crystal display device of the conventional example.
  • FIG. 19A and FIG. 19B are photographs obtained by photographing a screen when display is performed by the liquid crystal display device according to the first embodiment.
  • FIG. 19A is a photograph taken from the front direction of the screen
  • FIG. 19B is a photograph taken from a downward 45 ° (polar angle 45 °) direction of the screen.
  • FIG. 20A and FIG. 20B are photographs taken of the screen when the display is performed by the liquid crystal display device of the conventional example.
  • FIG. 20A is a photograph taken from the front direction of the screen
  • FIG. 20B is a photograph taken from a downward 45 ° (polar angle 45 °) direction of the screen.
  • Example 2 a liquid crystal display device was produced in which the azimuth angle direction with the least amount of light emitted from the backlight coincided with the azimuth angle direction with the narrowest region where the contrast ratio of the TN liquid crystal panel was 1000 or more.
  • Example 3 a liquid crystal display device was produced in which the azimuth angle direction with the second least emitted light from the backlight coincided with the narrowest azimuth angle direction in the region where the contrast ratio of the TN liquid crystal panel was 1000 or more.
  • a liquid crystal display device was produced in which the azimuth direction in which the backlight has a lot of emitted light coincides with the narrowest azimuth direction in the region where the contrast ratio of the TN liquid crystal panel is 1000 or more.
  • FIG. 21A is an isoluminance curve showing the light distribution characteristics of the backlight of Example 2.
  • the eight isoluminance curves increase in luminance from the outside toward the inside, and the luminance is 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, and 8000 [cd / m 2 ], respectively.
  • FIG. 21B shows an isocontrast curve with a contrast ratio of 1000 in the TN liquid crystal panel of Example 2.
  • FIG. 22A is an isoluminance curve showing the light distribution characteristics of the backlight of Example 3.
  • the eight isoluminance curves increase in luminance from the outside toward the inside, and the luminance is 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, and 8000 [cd / m 2 ], respectively.
  • FIG. 22B shows an isocontrast curve with a contrast ratio of 1000 in the TN liquid crystal panel of Example 3.
  • FIG. 23A is an isoluminance curve showing the light distribution characteristics of the backlight of the comparative example.
  • the eight isoluminance curves increase in luminance from the outside toward the inside, and the luminance is 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, and 8000 [cd / m 2 ], respectively.
  • FIG. 23B shows an isocontrast curve with a contrast ratio of 1000 in the TN liquid crystal panel of the comparative example.
  • Example 2 For the liquid crystal display devices of Example 2, Example 3, and Comparative Example, the contrast ratio in the front direction of the screen was measured. The measurement results are shown in [Table 1].
  • Example 2 in which the azimuth angle direction in which the light emitted from the backlight is the least and the azimuth angle direction in which the contrast ratio of the TN liquid crystal panel is 1000 or more coincide with each other, the TN liquid crystal panel The amount of light incident from the backlight in the azimuth direction with a narrow viewing angle is small. Therefore, the front contrast ratio of the liquid crystal display device was as high as 500: 1.
  • Example 3 in which the azimuth angle direction with the second least emitted light coincides with the narrowest azimuth angle direction where the contrast ratio of the TN liquid crystal panel is 1000 or more, the field of view of the TN liquid crystal panel is the same. A small amount of light is incident from the backlight in a narrow azimuth direction. Therefore, although slightly inferior to Example 2, the front contrast ratio of the liquid crystal display device was as high as 400: 1.
  • the viewing angle of the TN liquid crystal panel is narrow.
  • the amount of light incident from the backlight in the azimuth direction is large. Therefore, the light that lowers the contrast characteristics is diffused in all directions by the light control film with the isotropic scattering layer.
  • the front contrast ratio of the liquid crystal display device was 150: 1, which was a low value compared to Examples 2 and 3.
  • the aspect of the present invention can be used for a liquid crystal display device used in various displays, display units of portable electronic devices, and the like.

Abstract

 液晶表示装置は、液晶パネルと、一対の偏光層と、照明装置と、射出角度制御部材とを備える。液晶パネルは、一対の基板と、液晶層を含む。液晶層は一対の基板間に挟持される。一対の偏光層は、液晶層の光入射側および光射出側に配置される。照明装置は、液晶パネルの光入射側に配置され、液晶パネルに向けて光を照射する。射出角度制御部材は、液晶パネルの光射出側に配置され、液晶パネルから射出された光の射出角度を制御する。液晶パネルの法線方向から見た方位角方向において、液晶パネルの視野角が相対的に狭い方位角方向と、照明装置から液晶パネルに向けて照射される光の量が相対的に少ない方位角方向とは、概ね一致している。

Description

液晶表示装置
 本発明は、液晶表示装置に関する。
 本願は、2011年10月28日に、日本に出願された特願2011-237848号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 携帯電話機等をはじめとする携帯型電子機器、もしくはテレビジョン、パーソナルコンピューター等のディスプレイとして、液晶表示装置が広く用いられている。一般に、液晶表示装置は、正面から見たときに優れた表示特性を発揮する。その一方、斜めから見たときにはコントラストが低下したり、階調表示において階調が逆転する現象(階調反転)が起こったりする。液晶表示装置の視野角が狭いことは従来から知られており、視野角を広げるための様々な工夫がなされている。その一つとして、液晶パネルから射出される光を散乱させる部材を表示パネルの視認側に備える構成が提案されている。
 例えば下記の特許文献1には、液晶表示パネルと、液晶表示パネルの背面側から光を照射するバックライトと、液晶表示パネルの視認側に配置された光拡散フィルムと、を備えた液晶表示装置が開示されている。この液晶表示装置においては、光散乱フィルムの内部に分散させる内面散乱体の屈折率を最適化することによって、階調反転の発生を抑えている。
特開2008-250163号公報
 一般に、バックライトからの光は平行光ではなく、ある程度の角度分布を持っている。
 そのため、バックライトからの光の一部は液晶表示パネルに対して斜めに入射する。液晶分子の複屈折は、光の透過方向によって変化する。そのため、液晶分子が一定の配向状態にあるときに、液晶表示パネルに垂直に入射した光は、射出側偏光板を透過しなくても、液晶表示パネルに対して斜めに入射した光は、射出側偏光板を透過する。すなわち、液晶表示パネルを正面から見たときに黒表示であっても、液晶表示パネルを斜めから見たときには光が漏れ、コントラスト比が低下する。特許文献1に記載の液晶表示装置は、光拡散フィルムを備えているため、黒表示時に液晶表示パネルの斜め方向から漏れた光が光拡散フィルムで正面方向にも拡散する。その結果、液晶表示パネルの正面でコントラスト比が低下する。
 本発明の態様は、上記の課題を解決するためになされたものであって、液晶パネルを斜め方向から見たときの階調反転を抑制し、視野角特性に優れた液晶表示装置を実現することを目的とする。
 本発明の一態様における液晶表示装置は、一対の基板と、前記一対の基板間に狭持された液晶層を含む液晶パネルと、前記液晶層の光入射側および光射出側に配置された一対の偏光層と、前記液晶パネルの光入射側に配置され、前記液晶パネルに向けて光を照射する照明装置と、前記液晶パネルの光射出側に配置され、前記液晶パネルから射出される光の射出角度を制御する射出角度制御部材と、を備え、前記液晶パネルの法線方向から見た方位角方向において、前記液晶パネルの視野角が相対的に狭い方位角方向と、前記照明装置から前記液晶パネルに向けて照射される光の量が相対的に少ない方位角方向と、が概ね一致している。
 本発明の一態様における液晶表示装置は、前記液晶パネルの法線方向から見た方位角方向において、前記液晶パネルのコントラストの視野角依存性を示す複数の等コントラスト曲線のうち、少なくともコントラストが相対的に高い等コントラスト曲線が回転非対称の形状を有し、前記液晶パネルの視野角が相対的に狭い方位角方向は、前記回転非対称の形状を有する等コントラスト曲線によって囲まれた領域が相対的に狭い方位角方向であってもよい。
 本発明の一態様における液晶表示装置は、前記液晶パネルの法線方向から見た方位角方向において、前記照明装置から射出される光の輝度分布を示す複数の等輝度曲線のうち、少なくとも輝度が相対的に高い等輝度曲線が回転非対称の形状を有し、前記照明装置から前記液晶パネルに向けて照射される光の量が相対的に少ない方位角方向は、前記回転非対称の形状を有する等輝度曲線によって囲まれた領域が相対的に狭い方位角方向であってもよい。
 本発明の一態様における液晶表示装置は、前記照明装置が、端面から入射した光を内部で伝播させ、主面から射出させる導光体と、前記導光体の端面に設けられた光源と、を備え、前記光の量が相対的に少ない方位角方向は、前記導光体における光の伝播方向であってもよい。
 本発明の一態様における液晶表示装置は、前記射出角度制御部材の視認側に、前記射出角度制御部材から射出された光を散乱させる光散乱層を備えてもよい。
 本発明の一態様における液晶表示装置は、前記光散乱層が、前記射出角度制御部材から射出された光を等方的に前方散乱させてもよい。
 本発明の一態様における液晶表示装置は、前記液晶パネルの視野角が相対的に狭い方位角方向が、前記液晶パネルの表示画面の垂直方向に一致していてもよい。
 本発明の一態様における液晶表示装置は、前記液晶層の光入射側および光射出側の少なくとも一方に、前記液晶層の位相差を補償する位相差補償層を備えてもよい。
 本発明の一態様における液晶表示装置は、前記射出角度制御部材が、光透過性を有する基材と、前記基材の一面に形成された光拡散部と、前記基材の一面のうち前記光拡散部の形成領域以外の領域に形成された遮光部と、を備え、前記光拡散部が、前記基材側に光射出端面を有し、前記光拡散部が、前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有し、前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが前記遮光部の高さよりも高く、前記光拡散部が形成されていない領域の光拡散部間の間隙に、前記光拡散部の屈折率よりも小さい屈折率を有する物質が存在していてもよい。
 本発明の一態様における液晶表示装置は、前記射出角度制御部材が、複数の前記光拡散部を含み、前記複数の光拡散部が前記基材の一面に点在して配置されていてもよい。
 本発明の一態様における液晶表示装置は、前記複数の光拡散部が、前記基材の一面の法線方向から見て非周期的に配置されていてもよい。
 本発明の一態様における液晶表示装置は、前記複数の光拡散部のうち、少なくとも一つの光拡散部の前記光射出端面の寸法もしくは形状が、他の光拡散部の前記光射出端面の寸法もしくは形状と異なってもよい。
 本発明の一態様における液晶表示装置は、前記複数の光拡散部のうち、少なくとも一つの光拡散部の側面の傾斜角度が、他の光拡散部の側面の傾斜角度と異なってもよい。
 本発明の一態様における液晶表示装置は、前記複数の光拡散部のうち、少なくとも一つの光拡散部の側面の傾斜角度が前記光入射端面から前記光射出端面にかけて変化していてもよい。
 本発明の一態様における液晶表示装置は、前記射出角度制御部材が複数の前記遮光部を含み、前記複数の遮光部が前記基材の一面に点在して配置されていてもよい。
 本発明の一態様における液晶表示装置は、前記複数の遮光部が、前記基材の一面の法線方向から見て非周期的に配置されていてもよい。
 本発明の一態様における液晶表示装置は、前記複数の遮光部のうち、少なくとも一つの遮光部の寸法もしくは形状が、他の遮光部の寸法もしくは形状と異なってもよい。
 本発明の一態様における液晶表示装置は、前記光拡散部の屈折率よりも小さい屈折率を有する物質が空気であってもよい。
 本発明の一態様における液晶表示装置は、前記遮光層が、黒色樹脂、黒色インク、金属単体、もしくは金属単体と金属酸化物との多層膜のうちのいずれかから構成されていてもよい。
 本発明の態様によれば、液晶パネルを斜め方向から見たときの階調反転を抑制し、視野角特性に優れた液晶表示装置が実現できる。
第1実施形態の液晶表示装置の概略構成を示す斜視図である。 第1実施形態の液晶表示装置に用いるバックライトの断面図である。 第1実施形態の液晶表示装置に用いる液晶パネルを示す断面図である。 第1実施形態の液晶パネルの動作を説明するための図である。 第1実施形態の液晶パネルの動作を説明するための図である。 第1実施形態の液晶表示装置に用いる光制御フィルムを示す斜視図である。 第1実施形態の光制御フィルムにおける光の振る舞いを説明するための図である。 極角と方位角の定義を説明するための図である。 液晶表示装置の正面図である。 等コントラスト曲線を示す図である。 画面2方向のコントラスト分布を示すグラフである。 バックライトの正面図である。 等輝度曲線を示す図である。 極座標によって輝度分布を示すグラフである。 光制御フィルムの第1変形例を示す断面図である。 光制御フィルムの第2変形例を示す断面図である。 光制御フィルムの第3変形例を示す斜視図である。 第3変形例における光制御フィルムにおける光の振る舞いを説明するための図である。 第3変形例における光制御フィルムにおける光の振る舞いを説明するための図である。 光制御フィルムの第4変形例を示す斜視図である。 第2実施形態の液晶表示装置の概略構成を示す斜視図である。 第2実施形態の液晶表示装置の等コントラスト曲線を示す図である。 画面2方向のコントラスト分布を示すグラフである。 第3実施形態の液晶表示装置の概略構成を示す斜視図である。 第3実施形態の液晶表示装置の等コントラスト曲線を示す図である。 画面2方向のコントラスト分布を示すグラフである。 本発明の実施例の液晶表示装置の表示結果を示す写真であり、表示画面の正面方向から撮影した写真である。 本発明の実施例の液晶表示装置の表示結果を示す写真であり、表示画面の下方斜め45°方向から撮影した写真である。 比較例の液晶表示装置の表示結果を示す写真であり、表示画面の正面方向から撮影した写真である。 比較例の液晶表示装置の表示結果を示す写真であり、表示画面の下方斜め45°方向から撮影した写真、である。 本発明の第1実施例の液晶表示装置のバックライトの配光特性を示す図である。 本発明の第1実施例の液晶表示装置の液晶パネルの等コントラスト曲線を示す図である。 本発明の第2実施例の液晶表示装置のバックライトの配光特性を示す図である。 本発明の第2実施例の液晶表示装置の液晶パネルの等コントラスト曲線を示す図である。 従来例の液晶表示装置のバックライトの配光特性を示す図である。 従来例の液晶表示装置の液晶パネルの等コントラスト曲線を示す図である。
〔第1実施形態〕
 以下、本発明の第1実施形態について、図1~図13Bを用いて説明する。
 本実施形態では、透過型の液晶パネルを備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
 なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
 図1は、本実施形態の液晶表示装置を斜め上方(視認側)から見た斜視図である。
 本実施形態の液晶表示装置1は、図1に示すように、バックライト2(照明装置)と、第1偏光板3と、液晶パネル4と、第2偏光板5と、光制御フィルム7(射出角度制御部材)と、から構成されている。図1では、液晶パネル4を模式的に1枚の板状に図示しているが、その詳細な構造については後述する。
 観察者は、光制御フィルム7が配置された図1における液晶表示装置1の上側から表示を見ることになる。以下の説明では、光制御フィルム7が配置された側を視認側と称し、バックライト2が配置された側を背面側と称する。また、以下の説明において、x軸は液晶表示装置の画面の水平方向、y軸は液晶表示装置の画面の垂直方向、z軸は液晶表示装置の厚さ方向、と定義する。
 本実施形態の液晶表示装置1においては、バックライト2から射出された光を液晶パネル4で変調し、変調した光によって所定の画像や文字等を表示する。また、液晶パネル4から射出された光が光制御フィルム7を透過すると、射出光の配光分布が光制御フィルム7に入射する前より広がった状態となって光が光制御フィルム7から射出される。これにより、観察者は広い視野角を持って表示を視認できる。
 以下、液晶パネル4の具体的な構成について説明する。
 ここでは、アクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルを一例に挙げて説明するが、本実施形態に適用可能な液晶パネルはアクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルに限るものではない。本実施形態に適用可能な液晶パネルは、例えば半透過型(透過・反射兼用型)液晶パネルであっても良く、更には、各画素がスイッチング用薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor,以下、TFTと略記する)を備えていない単純マトリクス方式の液晶パネルであっても良い。
 図3は、液晶パネル4の縦断面図である。
 液晶パネル4は、図3に示すように、TFT基板9と、カラーフィルター基板10と、液晶層11と、を有している。TFT基板9は、スイッチング素子基板として液晶パネル4に備えられている。カラーフィルター基板10は、TFT基板9に対向して配置される。液晶層11は、TFT基板9とカラーフィルター基板10との間に挟持される。液晶層11は、TFT基板9と、カラーフィルター基板10と、TFT基板9とカラーフィルター基板10とを所定の間隔をおいて貼り合わせる枠状のシール部材(図示せず)と、によって囲まれた空間内に封入されている。本実施形態の液晶パネル4は、例えばTN(Twisted Nematic)モードで表示を行う。液晶層11には、誘電率異方性が正の液晶が用いられる。TFT基板9とカラーフィルター基板10との間には、これら基板間の間隔を一定に保持するための球状のスペーサー12が配置されている。
 本発明の液晶表示装置は、表示モードとして、上記のTNモードに限らず、後の実施形態で例示するVA(Vertical Alignment,垂直配向)モード、STN(Super Twisted Nematic)モード、IPS(In-Plane Switching)モード、FFS(Fringe Field Switching)モード等を用いることができる。ただし、本実施形態では、TNモードの液晶パネルを用いた例を挙げる。
 TFT基板9には、表示の最小単位領域である画素(図示せず)がマトリクス状に複数配置されている。TFT基板9には、複数のソースバスライン(図示せず)が、互いに平行に延在するように形成されるとともに、複数のゲートバスライン(図示せず)が、互いに平行に延在し、かつ、複数のソースバスラインと直交するように形成されている。したがって、TFT基板9上には、複数のソースバスラインと複数のゲートバスラインとが格子状に形成され、隣接するソースバスラインと隣接するゲートバスラインとによって区画された矩形状の領域が一つの画素となる。ソースバスラインは、後述するTFTのソース電極に接続され、ゲートバスラインは、TFTのゲート電極に接続されている。
 TFT基板9を構成する透明基板14の液晶層11側の面に、半導体層15、ゲート電極16、ソース電極17、ドレイン電極18等を有するTFT19が形成されている。透明基板14には、例えばガラス基板を用いることができる。透明基板14上に、例えばCGS(Continuous Grain Silicon:連続粒界シリコン)、LPS(Low-temperature Poly-Silicon:低温多結晶シリコン)、α-Si(Amorphous Silicon:非結晶シリコン)等の半導体材料からなる半導体層15が形成されている。また、透明基板14上に、半導体層15を覆うようにゲート絶縁膜20が形成されている。ゲート絶縁膜20の材料としては、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくはこれらの積層膜等が用いられる。
 ゲート絶縁膜20上には、半導体層15と対向するようにゲート電極16が形成されている。ゲート電極16の材料としては、例えばW(タングステン)/TaN(窒化タンタル)の積層膜、Mo(モリブデン)、Ti(チタン)、Al(アルミニウム)等が用いられる。
 ゲート絶縁膜20上に、ゲート電極16を覆うように第1層間絶縁膜21が形成されている。第1層間絶縁膜21の材料としては、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくはこれらの積層膜等が用いられる。第1層間絶縁膜21上に、ソース電極17およびドレイン電極18が形成されている。ソース電極17は、第1層間絶縁膜21とゲート絶縁膜20とを貫通するコンタクトホール22を介して半導体層15のソース領域に接続されている。同様に、ドレイン電極18は、第1層間絶縁膜21とゲート絶縁膜20とを貫通するコンタクトホール23を介して半導体層15のドレイン領域に接続されている。ソース電極17およびドレイン電極18の材料としては、上述のゲート電極16と同様の導電性材料が用いられる。第1層間絶縁膜21上に、ソース電極17およびドレイン電極18を覆うように第2層間絶縁膜24が形成されている。第2層間絶縁膜24の材料としては、上述の第1層間絶縁膜21と同様の材料、もしくは有機絶縁性材料が用いられる。
 第2層間絶縁膜24上に、画素電極25が形成されている。画素電極25は、第2層間絶縁膜24を貫通するコンタクトホール26を介してドレイン電極18に接続されている。よって、画素電極25は、ドレイン電極18を中継用電極として半導体層15のドレイン領域に接続されている。画素電極25の材料としては、例えばITO(Indium Tin Oxide、インジウム錫酸化物)、IZO(Indium Zinc Oxide、インジウム亜鉛酸化物)等の透明導電性材料が用いられる。この構成により、ゲートバスラインを通じて走査信号が供給され、TFT19がオン状態となったときに、ソースバスラインを通じてソース電極17に供給された画像信号が、半導体層15、ドレイン電極18を経て画素電極25に供給される。また、画素電極25を覆うように第2層間絶縁膜24上の全面に配向膜27が形成されている。この配向膜27は、液晶層11を構成する液晶分子を水平配向させる配向規制力を有している。なお、TFTの形態としては、図3に示したボトムゲート型TFTであっても良いし、トップゲート型TFTであっても良い。
 一方、カラーフィルター基板10を構成する透明基板29の液晶層11側の面には、ブラックマトリクス30、カラーフィルター31、平坦化層32、対向電極33、配向膜34が順次形成されている。ブラックマトリクス30は、画素間領域において光の透過を遮断する機能を有している。ブラックマトリクス30は、Cr(クロム)やCr/酸化Crの多層膜等の金属、もしくはカーボン粒子を感光性樹脂に分散させたフォトレジストで形成されている。カラーフィルター31には、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の色素が含まれている。TFT基板9上の一つの画素電極25にR,G,Bのいずれか一つのカラーフィルター31が対向して配置されている。平坦化層32は、ブラックマトリクス30およびカラーフィルター31を覆う絶縁膜で構成されている。平坦化層32は、ブラックマトリクス30およびカラーフィルター31によってできる段差を緩和して平坦化する機能を有している。平坦化層32上には対向電極33が形成されている。対向電極33の材料としては、画素電極25と同様の透明導電性材料が用いられる。また、対向電極33上の全面に、水平配向規制力を有する配向膜34が形成されている。カラーフィルター31は、R、G、Bの3色以上の多色構成としても良い。
 図2に示すように、バックライト2は、発光ダイオード、冷陰極管等の光源36と、アクリル樹脂等からなる導光体37と、リフレクター35と、反射シート38と、プリズムシート42と、を備えている。光源36は、平面形状が矩形状の導光体37の一つの端面37aに配置され、導光体37の端面37aに向けて光を射出する。導光体37は、端面37aから入射した光を内部で伝搬させつつ、前面37bから射出させる。リフレクター35は、光源36から射出される光のうち、導光体37の端面37a以外の方向に向けて射出される光を、導光体37の端面37aに向けて反射させる。反射シート38は、導光体37の背面37cから射出される光を反射させ、導光体37の背面37cから再入射させる。プリズムシート42は、互いに平行に配置された複数の三角柱状のプリズム構造体42aを備えている。プリズムシート42は、導光体37の前面37bからの光が入射したとき、この光の進行方向を液晶パネル4の法線方向に近い方向に変えて射出させる。本実施形態のバックライト2は、光源36が導光体37の端面37aに配置されたエッジライト型のバックライトである。
 本実施形態のバックライト2は、光の射出方向を制御して指向性を持たせたバックライト、いわゆる指向性バックライトである。具体的には、導光体37の厚みが、光源36が配置された端面37aから反対側の端面37dに向けて漸次薄くなっている。すなわち、導光体37の前面37bと背面37cとは互いに平行でなく、導光体37を側面から見た形状は楔状である。導光体37の端面37aから入射した光は、導光体37の前面37bと背面37cとの間で反射を繰り返しつつ内部をy軸方向に進行する。仮に導光板が平行平板であったとすると、導光板の前面および背面に対する光の入射角は何回反射を繰り返しても一定である。これに対して、本実施形態のように、導光体37が楔状である場合、導光体37の前面37bおよび背面37cで光が1回反射する毎に入射角が小さくなる。
 このとき、例えば導光体37を構成するアクリル樹脂の屈折率が1.5、空気の屈折率を1.0とすると、導光体37の前面37bにおける臨界角、すなわち導光体37を構成するアクリル樹脂と空気との界面における臨界角は、Snellの法則から42°程度となる。導光体37に入射した直後の光が前面37bに入射した際、前面37bへの光Lの入射角が臨界角である42°よりも大きい間は全反射条件を満たすため、光Lは前面37bで全反射する。その後、光Lが前面37bと背面37cとの間で全反射を繰り返し、前面37bへの光Lの入射角が臨界角である42°よりも小さくなった時点で全反射条件を満たさなくなり、光Lは外部空間に射出される。したがって、光Lは、導光体37の前面37bに対して略一定の射出角度をもって射出する。このように、バックライト2は、yz平面内において狭い配光分布を有し、yz平面内での指向性を持つ。一方、バックライト2は、xz平面内においてはyz平面内での配光分布よりも広い配光分布を有し、xz平面内での指向性を持たない。
 バックライト2と液晶パネル4との間には、偏光子として機能する第1偏光板3が設けられている。ここで、x軸方向の正方向を基準として反時計回りに角度を表すとすると、第1偏光板3の透過軸P1は135°-315°方向に設定されている。液晶パネル4と光制御フィルム7との間には、検光子として機能する第2偏光板5が設けられている。第2偏光板5の透過軸P2は、第1偏光板3の透過軸P1と直交するように配置されており、45°-225°方向に設定されている。第1偏光板3の透過軸P1と第2偏光板5の透過軸P2とは、クロスニコルの配置となっている。
 次に、光制御フィルム7について詳細に説明する。
 図5は、光制御フィルム7をバックライト方向から見た斜視図である。
 光制御フィルム7は、図5に示すように、基材39と、基材39の一面(視認側と反対側の面)に形成された複数の光拡散部40と、基材39の一面に形成された遮光層41(遮光部)と、から構成されている。光制御フィルム7は、光拡散部40が設けられた側を第2偏光板5に向け、基材39の側を視認側に向けて第2偏光板5上に配置される。光制御フィルム7は、接着剤層(図示せず)を介して第2偏光板5に固定される。
 基材39には、例えばトリアセチルセルロース(TAC)フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルホン(PES)フィルム等の透明樹脂製の基材が好ましく用いられる。基材39は、製造プロセスにおいて、後で遮光層41や光拡散部40の材料を塗布する際の下地となるものであり、製造プロセス中の熱処理工程における耐熱性と機械的強度とを備える必要がある。したがって、基材39には、樹脂製の基材の他、ガラス製の基材等を用いても良い。ただし、基材39の厚さは耐熱性や機械的強度を損なわない程度に薄い方が好ましい。その理由は、基材39の厚さが厚くなる程、表示のボヤケが生じる虞があるからである。また、基材39の全光線透過率は、JIS K7361-1の規定で90%以上が好ましい。全光線透過率が90%以上であると、十分な透明性が得られる。本実施形態では、一例として厚さが100μmの透明樹脂製基材を用いる。
 光拡散部40は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料で構成されている。また、光拡散部40の全光線透過率は、JIS K7361-1の規定で90%以上が好ましい。全光線透過率が90%以上であると、十分な透明性が得られる。光拡散部40は、水平断面(xy断面)の形状が円形であり、光射出端面となる基材39側の面40aの面積が小さく、光入射端面となる基材39と反対側の面40bの面積が大きく、基材39側から基材39と反対側に向けて水平断面の面積が徐々に大きくなっている。すなわち、光拡散部40は、基材39側から見たとき、いわゆる逆テーパ状の円錐台状の形状を有している。
 光拡散部40は、光制御フィルム7において光の透過に寄与する部分である。すなわち、光拡散部40に入射した光は、光拡散部40のテーパ状の側面40cで全反射しつつ、光拡散部40の内部に略閉じこめられた状態で導光し、射出される。複数の光拡散部40は、基材39の主面の法線方向から見てランダムに配置されている。
 光制御フィルム7は、基材39が視認側に向くように配置されるため、円錐台状の光拡散部40の2つの対向面のうち、面積の小さい方の面が光射出端面40aとなり、面積の大きい方の面が光入射端面40bとなる。また、光拡散部40の側面40cの傾斜角(光射出端面40aと側面40cとのなす角)は一例として80°程度である。ただし、光拡散部40の側面40cの傾斜角度は、光制御フィルム7から射出する際に入射光を十分に拡散することが可能な角度であれば、特に限定されない。
 遮光層41は、基材39の光拡散部40が形成された側の面のうち、複数の光拡散部40の形成領域以外の領域に形成されている。遮光層41は、一例として、ブラックレジスト、黒色インク等の光吸収性および感光性を有する有機材料で構成されている。その他、Cr(クロム)やCr/酸化Crの多層膜等の金属膜を用いても良い。遮光層41の層厚は、光拡散部40の光入射端面40bから光射出端面40aまでの高さよりも小さく設定されている。本実施形態の場合、遮光層41の層厚は一例として150nm程度であり、光拡散部40の光入射端面40bから光射出端面40aまでの高さは一例として25μm程度である。複数の光拡散部40間の間隙は、基材39の一面に接する部分には遮光層41が存在し、その他の部分には空気43が存在している。
 なお、基材39の屈折率と光拡散部40の屈折率とは略同等であることが望ましい。その理由は、例えば基材39の屈折率と光拡散部40の屈折率とが大きく異なっていると、光入射端面40bから入射した光が光拡散部40から射出しようとする際に光拡散部40と基材39との界面で不要な光の屈折や反射が生じて、所望の視野角が得られない、射出光の光量が減少する、等の現象が生じる虞があるからである。
 本実施形態の場合、隣接する光拡散部40間には空気43が介在している。そのため、光拡散部40を例えば透明アクリル樹脂で形成したとすると、光拡散部40の側面40cは透明アクリル樹脂と空気43との界面となる。ここで、光拡散部40の周囲を他の低屈折率材料で充填しても良い。しかしながら、光拡散部40の内部と外部との界面の屈折率差は、外部にいかなる低屈折率材料が存在する場合よりも空気43が存在する場合が最大となる。したがって、Snellの法則より、本実施形態の構成においては臨界角が最も小さくなり、光拡散部40の側面40cで光が全反射する入射角範囲が最も広くなる。その結果、光の損失がより抑えられ、高い輝度を得ることができる。
 図6の矢印LBおよびLCに示すように、光拡散部40の側面40cに対して臨界角を超える角度で入射した入射光は、側面40cで全反射して光拡散部40を透過して観察者側へ射出される。また、図6の矢印LAに示すように、側面40cに入射することなく光拡散部40を透過する入射光は、そのまま観察者側へ射出される。一方、図6の矢印LDで示すように、光拡散部40の側面40cに対して臨界角以下の角度で入射した入射光は全反射せず、光拡散部40の側面40cを透過する。このとき、光拡散部40の形成領域以外の領域に遮光層41が設けられているため、光拡散部40の側面40cを透過した光は遮光層41で吸収される。そのため、表示のボヤケが生じたり、コントラストが低下したりすることはない。しかしながら、光拡散部40の側面40cを透過する光が増えると、光量のロスが生じ、輝度の高い画像が得られない。そこで、光拡散部40の側面40cに臨界角以下で入射しないような角度で光を射出するバックライト、いわゆる指向性を有するバックライトを用いることが好ましい。
 図3に戻って、TFT基板9に設けられた配向膜27には、配向制御方向が135°-315°方向となるように、ラビング等の配向処理がなされている。図4A及び図4Bでは、配向膜27の配向制御方向を矢印H1で示す。一方、カラーフィルター基板10の配向膜34には、配向制御方向が45°-225°方向となるように、ラビング等の配向処理がなされている。図4A及び図4Bでは、配向膜34の配向制御方向を矢印H2で示す。
 画素電極25と対向電極33との間に電圧が印加されていないときには、図4Aに示すように、液晶層11を構成する液晶分子Mが2つの配向膜27,34間で90°ツイストした状態となる。このとき、135°-315°方向の透過軸P1を有する第1偏光板3を透過した直線偏光の偏光面が液晶層11の持つ旋光性により90°回転し、45°-225°方向の透過軸P2を有する第2偏光板5を透過する。その結果、電圧無印加時には白表示となる。
 画素電極25と対向電極33との間に電圧が印加されたときには、図4Bに示すように、液晶層11を構成する液晶分子Mが2つの配向膜27,34間で電界に沿った方向に立ち上がった状態となる。このとき、135°-315°方向の透過軸P1を有する第1偏光板3を透過した直線偏光の偏光面は回転しないため、45°-225°方向の透過軸P2を有する第2偏光板5を透過しない。その結果、電圧印加時には黒表示となる。以上のように、画素毎に電圧の印加/無印加を制御することにより白表示と黒表示とを切り替え、画像を表示することができる。
 ところが、以下に説明するように、表示画像のコントラスト比は見る角度により異なる。
 ここで、図7に示すように、液晶表示装置1の画面の法線方向Eを基準とした観察者の視線方向Fのなす角度を極角θとし、x軸の正方向(0°方向)を基準とした観察者の視線方向Fを画面上に射影したときの線分Gの方向のなす角度を方位角φとする。
 図8Aに示すように、液晶表示装置1の画面において水平方向(x軸方向)を方位角φ:0°-180°方向とし、垂直方向(y軸方向)を方位角φ:90°-270°方向とする。このとき、等コントラスト曲線は、図8Bに示すようになる。4本の等コントラスト曲線は、外側から内側に向かうにつれてコントラスト比が高くなっており、コントラスト比はそれぞれ50,100,500,1000である。4本の等コントラスト曲線は全て回転非対称の形状であり、特にコントラスト比が高い等コントラスト曲線は、方位角φ:0°-180°方向に延び、方位角φ:90°-270°方向につぶれた形状をなしている。なお、コントラスト比は、表示画像における白表示の輝度値/黒表示の輝度値のことである。コントラスト比が大きい程、表示画像の視認性が良いと判断できる。
 図8Bの方位角φ:0°-180°方向と方位角φ:90°-270°におけるコントラスト分布をグラフで示したものが、図8Cである。図8Cの横軸は、極角[°]である。図8Cの縦軸は、コントラスト比である。方位角φ:0°-180°方向のコントラスト分布を実線101で示す。方位角φ:90°-270°方向のコントラスト分布を1点鎖線102で示す。
 図8Cに示すように、方位角φ:90°-270°方向のコントラスト分布は1つのピークを有し、コントラスト比が高い角度範囲が相対的に狭い。これに対して、方位角φ:0°-180°方向のコントラスト分布は、2つのピークを有し、コントラスト比が高い角度範囲が相対的に広い。すなわち、方位角φ:90°-270°方向の視野角は相対的に狭く、方位角φ:0°-180°方向の視野角は相対的に広い。さらに、方位角φ:90°方向と方位角φ:270°方向とを比べると、方位角φ:90°方向の視野角は相対的に狭く、方位角φ:270°方向の視野角は相対的に広い。
 前述したように、本実施形態のバックライト2は、yz平面内での配光分布は相対的に狭く、xz平面内での配光分布は相対的に広い。言い換えると、バックライト2は、yz平面内での指向性は相対的に高く、xz平面内での指向性は相対的に低い。このことを、方位角φを用いて視覚化したものが図9Bである。すなわち、図9Bは、本実施形態のバックライト2の等輝度曲線である。8本の等輝度曲線は、外側から内側に向かうにつれて輝度が高くなっており、輝度はそれぞれ2000,3000,4000,5000,6000,7000,8000,9000[cd/m]である。8本の等輝度曲線は全て回転非対称の形状であり、方位角φ:0°-180°方向に延び、方位角φ:90°-270°方向につぶれた形状をなしている。このとき、図9Aに示すように、光源36が方位角φ:270°方向に位置し、導光体37が方位角φ:90°方向に位置するように、バックライト2を配置している。
 図9Bの等輝度曲線に対して、方位角φ:0°-180°方向と方位角φ:90°-270°方向における輝度分布を極座標で表現したものが、図9Cである。方位角φ:0°-180°方向における輝度分布を実線111で示す。方位角φ:90°-270°方向における輝度分布を一点鎖線112で示す。図9B及び図9Cから判るように、方位角φ:90°-270°方向においては、輝度が高い角度範囲が相対的に狭い。これに対して、方位角φ:0°-180°方向においては、輝度が高い角度範囲が相対的に広い。すなわち、バックライト2から方位角φ:90°-270°方向に射出される光の量は相対的に少なく、方位角φ:0°-180°方向に射出される光の量は相対的に多い。さらに、方位角φ:90°方向と方位角φ:270°方向とを比べると、方位角φ:90°方向に射出される光の量は相対的に少なく、方位角φ:270°方向に射出される光の量は相対的に多い。
 本実施形態の液晶表示装置1においては、液晶パネル4の視野角が最も狭い方位角φ:90°方向と、バックライト2から射出される光の量が最も少ない方位角φ:90°方向と、が一致するように、液晶パネル4とバックライト2を配置している。この構成により、液晶パネル4の視野角が相対的に狭い方位角方向には、バックライト2からの光があまり入射しないことになる。その結果、黒表示部の光漏れが抑えられ、液晶表示装置1を斜め方向から見たときの階調反転を抑制することができる。
 また、本実施形態の液晶表示装置1は光制御フィルム7を備えているため、光制御フィルム7に入射した光は、光制御フィルム7に入射する前よりも角度分布が広がった状態で光制御フィルム7から射出される。したがって、観察者が液晶表示装置1の正面方向(法線方向)から視線を傾けていっても良好な表示を視認することができる。特に本実施形態の場合、光拡散部40の平面形状が円形であるため、液晶表示装置1の画面44の法線方向を中心とした全ての方位に角度分布が広がる。そのため、観察者は全ての方位で良好な表示を視認できる。すなわち、光制御フィルム7の使用によって視野角特性に優れた液晶表示装置を実現できる。
 一般に、ストライプや格子等のような規則性のあるパターン同士を重ね合わせた場合、各パターンの周期が僅かにずれると、干渉縞模様(モアレ)が視認されることが知られている。例えば、複数の光拡散部がマトリクス状に配列された光制御フィルムと複数の画素がマトリクス状に配列された液晶パネルとを重ね合わせたとすると、光制御フィルムの光拡散部による周期パターンと液晶パネルの画素による周期パターンとの間でモアレが発生し、表示品位を低下させる虞がある。これに対し、本実施形態の液晶表示装置1においては、複数の光拡散部40が平面的にランダムに配置されているため、液晶パネル4の画素の規則的配列との間で干渉によるモアレが生じることがなく、表示品位を維持することができる。
 上記実施形態では、複数の光拡散部40の配置をランダムとしたが、必ずしも複数の光拡散部40の配置がランダムである必要はなく、複数の光拡散部40の配置が非周期的であれば、モアレの発生を抑えることができる。さらに、状況や用途に応じて多少のモアレの発生が許容される場合には、複数の光拡散部40が周期的に配置されていても良い。例えば複数の光拡散部40が光制御フィルム7の全面にマトリクス状に配置された構成としても良い。
 なお、本実施形態では、液晶パネル4の視野角が最も狭い方位角φ:90°方向と、バックライト2から射出される光の量が最も少ない方位角φ:90°方向と、を一致させた。この構成に代えて、液晶パネル4の向きを変えずに、例えば法線方向を中心としてバックライト2を180°回転させても良い。すなわち、液晶パネル4の視野角が最も狭い方位角φ:90°方向と、バックライト2から射出される光の量が方位角φ:90°方向の次に少ない方位角φ:270°方向と、を一致させても良い。この場合、液晶パネル4の方位角φ:90°方向とバックライト2の方位角φ:90°方向とを一致させる場合と比べると、視野角特性の改善効果は多少劣る。しかしながら、液晶パネル4の方位角φ:90°方向とバックライト2の方位角φ:0°方向もしくは180°方向とを一致させる場合と比べれば、視野角特性は格段に向上する。
[光制御フィルムの第1変形例]
 上記実施形態の液晶表示装置に用いた光制御フィルムに代えて、以下に示す光制御フィルムを用いても良い。
 図10は、第1変形例の光制御フィルム7Dを示す断面図である。
 上記実施形態の光制御フィルム7の場合、複数の光拡散部40は全て同一の形状であった。これに対して、本変形例の光制御フィルム7Dでは、図10に示すように、複数の光拡散部40Dにおいて、光射出端面40Daの寸法(遮光層41Dの開口部の寸法)が異なり、側面40Dcの傾斜角度も異なっている。すなわち、複数の光拡散部40D全体を見ると、複数の光拡散部40Dの光射出端面40Daが複数種類の寸法を有し、複数の光拡散部40Dの側面40Dcが複数種類の傾斜角度を有している。また、複数の光拡散部40Dで側面40Dcの傾斜角度が異なることに伴って、光入射端面40Dbの寸法も異なっている。
 上述したように、光拡散部40Dに入射した光は、光拡散部40Dの側面40Dcで全反射し、入射前よりも角度分布が広がった状態で光拡散部40Dから射出される。よって、光拡散部40Dから射出される光の角度分布は、光拡散部40Dの側面40Dcの傾斜角度の分布に依存することになる。そのため、上記実施形態のように、光拡散部40の側面40cの傾斜角度が一定であったとすると、特定の光射出角度では輝度が高くなり、特定の観察角度では明るい表示が視認できる。その反面、角度を変えて表示装置を観察した際に、観察角度によっては表示ムラが観察される虞がある。
 これに対して、本変形例の光制御フィルム7Dによれば、複数の光拡散部40Dの側面40Dcの傾斜角度が互いに異なっているので、光の全反射角度の範囲を、側面40Dcの傾斜角度が異なる複数の光拡散部40Dの間で補間し合って広げることができる。その結果、角度を変えて液晶表示装置を観察した際に観察角度に応じて輝度がなだらかに変化し、視野角特性を向上することができる。
 さらに、複数の光拡散部をランダムに配置する場合、同じ大きさの光拡散部を配置しようとすると、光拡散部同士が干渉して光拡散部を配置できない箇所が多くなる。その場合、光制御フィルム全体における光拡散部の占める割合が小さくなるため、バックライトから射出された光のうち、光拡散部を透過せず、遮光層に吸収される光の割合が多くなる。
 その結果、バックライトからの光の利用効率が低下し、正面輝度も低下する。その点、本変形例の場合、例えば大きな光拡散部40D間の隙間を小さな光拡散部40Dで埋めるなどして、光制御フィルム7D全体における光拡散部40Dの占める割合を高めることができる。これにより、バックライトからの光の利用効率を向上させ、正面輝度を高めることができる。ただし、側面の傾斜角度を同一にし、少なくとも一部の光拡散部の大きさを他の光拡散部と異ならせ、少なくとも2種類の大きさを設定するだけでも、正面輝度向上の効果は得られる。
 なお、本変形例では、光拡散部40Dの側面40Dcの傾斜角度を複数種類としたため、輝度がなだらかに変化するので好ましい。ただし、少なくとも一部の光拡散部の傾斜角度を他の光拡散部と異ならせ、少なくとも2種類の傾斜角度を設定するだけでも、視野角特性の向上効果は得られる。
 また、全ての光拡散部40Dの光射出端面40Daおよび光入射端面40Dbの平面形状を円形としたが、必ずしも全て円形にする必要はない。例えば、光拡散部を八角錐台形状とし、光入射端面、光射出端面の平面形状をともに八角形としても良い。その場合、光拡散部には互いに対向する一対の辺からなる4組の辺が存在するため、光が4つの方位角方向に集中して拡散する。そのため、液晶表示装置で視野角特性が特に重要視されている、画面の水平方向、垂直方向、および斜め方向において視野角拡大効果が発揮される。なお、光拡散部の平面的な形状は八角形に限ることなく、その他の多角形を採用することができる。その場合、多角形の形状および辺の配置に応じて光が特定の方向に集中して拡散するため、特定の観察方位において優れた視野角拡大効果を発揮する液晶表示装置が提供できる。さらに、光拡散部の平面的な形状としては、円形、多角形の他、楕円形としてもよい。また、隣接した光拡散部と一部が繋がっていても、一部が欠けていても、視野角特性向上の効果は得られる。
[光制御フィルムの第2変形例]
 図11は、第2変形例の光制御フィルム7Eを示す断面図である。
 上記実施形態においては、一つの光拡散部に着目したときに、光拡散部の側面は一定の傾斜角度を有していた。これに対して、本変形例の光制御フィルム7Eは、図11に示すように、各光拡散部40Eの側面40Ecが光射出端面40Eaから光入射端面40Ebにかけて凸状になだらかに湾曲しており、傾斜角度が場所によって異なっている。つまり、光拡散部40Eの側面40Ecの傾斜角度は、光射出端面40Eaから光入射端面40Ebにかけて変化している。
 光拡散部の側面の傾斜角度が一定である場合、画面の水平方向もしくは垂直方向に沿って観察角度を変えたときに、観察角度によっては表示ムラが視認される場合がある。この表示ムラ対策として、第1変形例の光制御フィルム7Dでは複数の光拡散部40D全体で側面が複数種類の傾斜角度を有していた。これに対して、本変形例の光制御フィルム7Eでは、個々の光拡散部40Eにおいても、側面40Ecの場所によって傾斜角度が異なっている。そのため、側面の傾斜角度が一定である場合に比べて光の反射角度分布が広がる。これにより、観察角度に応じて輝度がなだらかに変化し、視野角特性を向上できる
[光制御フィルムの第3変形例]
 図12は、第3変形例の光制御フィルム7Fを示す斜視図である。図13A及び図13Bは、本変形例の光制御フィルム7Fの作用を説明するための図である。
 本変形例の光制御フィルム7Fでは、図12に示したように、上記実施形態の光制御フィルム7に加えて、光拡散フィルム50(光散乱層)が、基材39の視認側の面に粘着層51により固定されている。光拡散フィルム50は、例えばアクリル樹脂等のバインダー樹脂の内部に多数のアクリルビーズ等の光散乱体52が分散されたものである。光拡散フィルム50の厚みは、一例として20μm程度である。球状の光散乱体52の球径は、一例として0.5μm~20μm程度である。粘着層51の厚みは、一例として25μm程度である。光拡散フィルム50は、等方拡散材として機能する。すなわち、光拡散フィルム50は、光制御フィルム7の光拡散部40で射出角度が制御された光を等方的に拡散し、さらに広角に広げる機能を果たす。
 光散乱体52は、アクリルビーズに限らず、アクリル系ポリマー、オレフィン系ポリマー、ビニル系ポリマー、セルロース系ポリマー、アミド系ポリマー、フッ素系ポリマー、ウレタン系ポリマー、シリコーン系ポリマー、イミド系ポリマーなどからなる樹脂片、ガラスビーズ等の透明な物質で構成されていてもよい。また、これら透明な物質以外でも、光の吸収の無い散乱体、反射体を用いることができる。あるいは、光散乱体52を光拡散部40内に拡散させた気泡としてもよい。個々の光散乱体52の形状は、例えば、球形、楕円球形、平板形、多角形立方体など、各種形状に形成することができる。光散乱体52のサイズも均一あるいは不均一になるように形成されていればよい。
 本変形例において、光拡散フィルム50は、防眩処理層(アンチグレア層)をも兼ねている。防眩処理層は、例えば基材39にサンドブラスト処理やエンボス処理等を施すことによって形成することもできる。しかしながら、本変形例においては、基材39に複数の光散乱体52を含む層を形成することにより防眩処理を施している。この構成によれば、光拡散フィルム50が防眩処理層として機能するので、新たに防眩処理層を設ける必要がない。これにより、装置の簡素化、薄型化を図ることができる。
 なお、本変形例では、光拡散フィルム50が粘着層51の外側に配置されているが、この構成に限らない。例えば粘着層51自体が光拡散性を有していてもよい。この構成は、例えば粘着層51に多数の光散乱体を分散させることで実現できる。粘着層51としては、ゴム系やアクリル系、シリコーン系やビニルアルキルエーテル系、ポリビニルアルコール系やポリビニルピロリドン系、ポリアクリルアミド系やセルロース系等の粘着剤など、接着対象に応じた粘着性物質を用いることができる。特に、透明性や耐候性等に優れる粘着性物質が好ましく用いられる。粘着層51は、使用するまでの間、セパレータ等で保護しておくことが好ましい。
 本変形例の光制御フィルム7Fの場合、図13Aに示すように、光制御フィルム7Fの最表面には光拡散フィルム50が配置されている。そのため、光拡散部40の光入射端面40bに入射する光LA,LB,LCは、光拡散部40により射出角度が制御された後、光拡散フィルム50により等方的に拡散する。その結果、光拡散フィルム50からは様々な角度の光が射出される。
 また、図13Bに示すように、光制御フィルム7Fは、光拡散フィルム50が、前記光拡散フィルム50の光拡散部40と反対側の面50fから入射し、バインダー樹脂などの基材と光散乱体52との界面で反射するか、もしくは光散乱体52で屈折して進行方向が変更された光が、前方散乱するように構成されている。なお、図13Bにおいて、前方散乱する光を実線の矢印で示す。比較のため、後方散乱する光を破線の矢印で示したが、この種の光を生じないようにする。このような全反射条件は、例えば、光拡散フィルム50に含まれる光散乱体52の粒子の大きさを適宜変更することにより、満足させることができる。
 このように、本変形例の光制御フィルム7Fの場合、光制御フィルム7Fの最表面に光拡散フィルム50が配置されているため、光の拡散角度を一定の方向に集中させないようにできる。その結果、光制御フィルム7Fの光拡散特性をよりなだらかにすることができ、広い視野角で明るい表示が得られる。
[光制御フィルムの第4変形例]
 図14は、第4変形例の光制御フィルム7Gを示す斜視図である。
 上記実施形態および各変形例の光制御フィルムでは、複数の光拡散部が基材上に点在していた。これに対して、本変形例の光制御フィルム7Gでは、図14に示すように、複数の遮光部41Gが基材39の一面に点在して配置され、複数の遮光部41Gが形成された領域以外の領域全体が一つの光拡散部40Gとなっている。基材39側に光射出端面40Gaを有し、基材39側と反対側に光射出端面40Gaの面積よりも大きい面積の光入射端面40Gbを有する点、光拡散部40Gの光入射端面40Gbから光射出端面40Gaまでの高さが遮光部41Gの高さよりも高い点、光拡散部40G間の間隙に空気が存在している点は、上記実施形態および各変形例と同様である。本変形例の光制御フィルム7Gでは、光拡散部40G間の間隙が円錐台状の形状となっており、その部分に空気が存在している。また、遮光部の平面的な形状としては、円形の他、多角形や楕円形としてもよい。また、隣接した遮光部と一部が繋がっていても、一部が欠けていてもよい。また、全ての遮光部が同じサイズ、同じ形状でもよいし、一部の遮光部のサイズや形状が異なっていてもよい。
[第2実施形態]
 以下、本発明の第2実施形態について、図15、図16A及び図16Bを用いて説明する。
 本実施形態の液晶表示装置の基本構成は、第1実施形態と同一であり、位相差フィルムを備えた点が第1実施形態と異なる。
 図15において、第1実施形態で用いた図1と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
 本実施形態の液晶表示装置61は、図15に示すように、第1偏光層3と液晶パネル4との間に第1位相差フィルム62を備え、第2偏光層5と液晶パネル4との間に第2位相差フィルム63を備えている。本実施形態の場合、第1位相差フィルム62と第2位相差フィルム63とは同一の位相差フィルムを用いている。具体的には、第1位相差フィルム62および第2位相差フィルム63は、面内の位相差値R0が60nmであり、厚み方向の位相差値Rthが120nmである2軸性の位相差フィルムである。第1位相差フィルム62の光学軸をK1とし、第2位相差フィルム63の光学軸をK2とする。その他の構成は第1実施形態と同一である。バックライト2も第1実施形態と同じものを用いる。
 本実施形態の場合、第1位相差フィルム62および第2位相差フィルム63が備えられたことにより液晶層11による位相差が補償され、視野角特性が改善されている。
 図16Aは、本実施形態の液晶表示装置61の等コントラスト曲線である。6本の等コントラスト曲線は、外側から内側に向かうにつれてコントラスト比が高く、コントラスト比はそれぞれ5,10,50,100,500,1000である。4本の等コントラスト曲線は全て回転非対称の形状であり、方位角φ:0°-180°方向に延び、方位角φ:90°-270°方向につぶれた形状をなしている。ただし、本実施形態の等コントラスト曲線を、位相差補償を行っていない第1実施形態の等コントラスト曲線(図8B参照)と比べると、コントラスト比が高い領域が方位角φ:0°-180°方向に拡大している。すなわち、本実施形態の場合、方位角φ:0°-180°方向の視野角特性が第1実施形態に比べて改善されている。
 図16Aの方位角φ:0°-180°方向と方位角φ:90°-270°方向におけるコントラスト分布をグラフで示したものが、図16Bである。図16Bの横軸は、極角[°]である。図16Bの縦軸は、コントラスト比である。方位角φ:0°-180°方向のコントラスト分布を実線121で示す。方位角φ:90°-270°方向のコントラスト分布を1点鎖線122で示す。
 方位角φ:90°-270°方向のコントラスト分布は1つのピークを有し、コントラスト比が高い角度範囲が相対的に狭い。これに対して、方位角φ:0°-180°方向のコントラスト分布は2つのピークを有し、コントラスト比が高い角度範囲が相対的に広い。すなわち、方位角φ:90°-270°方向の視野角は相対的に狭く、方位角φ:0°-180°方向の視野角は相対的に広い。さらに、方位角φ:90°方向と方位角φ:270°方向とを比べると、方位角φ:90°方向の視野角は相対的に狭く、方位角φ:270°方向の視野角は相対的に広い。
 本実施形態の液晶表示装置61においても、第1実施形態と同様、液晶パネル4の視野角が最も狭い方位角φ:90°方向と、バックライト2から射出される光の量が最も少ない方位角φ:90°方向と、が一致するように、液晶パネル4とバックライト2を配置している。この配置により、液晶パネル4の視野角が相対的に狭い方位角方向には、バックライト2からの光があまり入射しないことになる。その結果、黒表示部の光漏れが抑えられ、液晶パネルを斜め方向から見たときの階調反転を抑制することができる。また、本実施形態の液晶表示装置61は光制御フィルム7を備えているため、光制御フィルム7に入射した光の角度分布が全方位に広がる。その結果、視野角特性に優れた液晶表示装置を実現できる。特に、第1位相差フィルム62および第2位相差フィルム63を用いて位相差補償を行ったことにより、第1実施形態に比べて視野角特性がより向上する。
 本実施形態の液晶表示装置61においても、第1実施形態と同様、液晶パネル4の視野角が最も狭い方位角φ:90°方向と、バックライト2から射出される光の量が方位角φ:90°方向の次に少ない方位角φ:270°方向と、を一致させても良い。
[第3実施形態]
 以下、本発明の第3実施形態について、図17、図18A及び図18Bを用いて説明する。
 本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第2実施形態と同一であり、VAモードの液晶パネルを備えた点が第2実施形態と異なる。
 図17において、第2実施形態で用いた図15と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
 本実施形態の液晶表示装置71は、図17に示すように、バックライト2と、第1偏光板3と、第1位相差フィルム72と、VAモードの液晶パネル75と、第2位相差フィルム73と、第2偏光板5と、光制御フィルム7と、を備えている。第1位相差フィルム72および第2位相差フィルム73は、面内の位相差値R0が60nmであり、厚み方向の位相差値Rthが110nmである2軸性の位相差フィルムである。その他の構成は第1、第2実施形態と同一である。バックライト2も第1、第2実施形態と同じものを用いる。
 一般に、VAモードの液晶パネルは、画面の正面方向(法線方向)で液晶層がほとんど複屈折性を示さず、かつ、第1偏光板の透過軸と第2偏光板の透過軸とがクロスニコルの配置であるため、略完全な黒表示が実現される。そのため、VAモードの液晶パネルは、他の表示モードに比べてコントラスト比が高い、という特長を持っている。ところが、VAモードの液晶パネルを画面の斜め方向から見た場合には、液晶層が複屈折性を示すこと、および、第1偏光板の透過軸と第2偏光板の透過軸とが完全には直交しないことに起因して、黒表示時の光漏れが発生し、コントラスト比が低下する。その結果、VAモードの液晶パネルでは視野角が狭くなるため、位相差フィルムを組み合わせることで広視野角化を図っている。
 図18Aは、本実施形態の液晶表示装置71の等コントラスト曲線である。4本の等コントラスト曲線は、外側から内側に向かうにつれてコントラスト比が高く、コントラスト比はそれぞれ50,100,500,1000である。4本の等コントラスト曲線は回転非対称の形状であり、特に方位角φ:45°-225°方向および方位角φ:135°-315°方向に、コントラスト比が高い領域が大きく広がっている。本実施形態の等コントラスト曲線を、第1、第2実施形態のTNモードの等コントラスト曲線(図8B、図16A参照)と比べると、視野角特性が改善されていることが判る。
 図18Aの方位角φ:45°-225°方向と方位角φ:90°-270°方向におけるコントラスト分布をグラフで示したものが、図18Bである。図18Bの横軸は、極角[°]である。図18Bの縦軸は、コントラスト比である。方位角φ:45°-225°方向のコントラスト分布を実線131で示す。方位角φ:90°-270°方向のコントラスト分布を1点鎖線132で示す。
 方位角φ:90°-270°方向のコントラスト分布は、コントラスト比が高い角度範囲が相対的に狭い。これに対して、方位角φ:45°-225°方向のコントラスト分布は、コントラスト比が高い角度範囲が相対的に広い。すなわち、方位角φ:90°-270°方向の視野角は、相対的に狭く、方位角φ:45°-225°方向の視野角は、相対的に広い。さらに、方位角φ:90°方向と方位角φ:270°方向とを比べると、方位角φ:90°方向の視野角は相対的に狭く、方位角φ:270°方向の視野角は相対的に広い。
 本実施形態の液晶表示装置71においても、第1、第2実施形態と同様、液晶パネル75の視野角が最も狭い方位角φ:90°方向と、バックライト2から射出される光の量が最も少ない方位角φ:90°方向と、が一致するように、液晶パネル75とバックライト2を配置する。この配置により、液晶パネル75の視野角が相対的に狭い方位角方向には、バックライト2からの光があまり入射しない。その結果、黒表示部の光漏れが抑えられ、液晶パネル75を斜め方向から見たときの階調反転を抑制することができる。また、本実施形態の液晶表示装置71は光制御フィルム7を備えているため、光制御フィルム7に入射した光の角度分布が全方位に広がる。その結果、視野角特性に優れた液晶表示装置を実現できる。特にVAモードの液晶パネル75を用いたことにより、第1、第2実施形態に比べて視野角特性が全体的に向上する。
 本実施形態の液晶表示装置71においても、第1、第2実施形態と同様、液晶パネル75の視野角が最も狭い方位角φ:90°方向と、バックライト2から射出される光の量が方位角90°方向の次に少ない方位角φ:270°方向と、を一致させても良い。
 なお、本発明の態様における技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の態様における趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施形態では、バックライトとして、導光体の端面に光源が配置されたエッジライト型のバックライトを用いたが、この構成に代えて、光源が導光体の直下に配置された直下型のバックライトを採用しても良い。
 上記実施形態では、楔形の導光体を用いることによりバックライトに指向性を付与する例を示したが、バックライトに指向性を付与する手段としては、例えば導光体の下面に複数のプリズム構造体を形成する等、他の手段を用いても良い。さらに、特に指向性を付与する手段を持たないバックライトを用いた場合であっても、バックライトから射出する光の輝度分布の狭い方向、すなわち光量の少ない方向を液晶パネルの視野角が狭い方向に一致させれば良い。
 液晶パネルの視野角が相対的に狭い方位角方向と、バックライトからの光の量が相対的に少ない方位角方向とは、完全に一致する必要はなく、概ね一致していれば良い。一般に液晶表示装置の組み立て工程において、液晶パネルとバックライトとの位置合わせの回転方向のずれは3°程度以内と考えられる。したがって、液晶パネルの視野角が相対的に狭い方位角方向と、バックライトからの光の量が相対的に少ない方位角方向とは3°程度ずれている場合も、本発明の態様における技術範囲に含まれる。
 また、上記実施形態における光制御フィルムの基材の視認側に、反射防止層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層のうちの少なくとも一つを設けた構成としても良い。この構成によれば、基材の視認側に設ける層の種類に応じて、外光反射を低減する機能、塵埃や汚れの付着を防止する機能、傷を防止する機能等を付加することができ、視野角特性の経時劣化を防ぐことができる。
 また、上記実施形態では、光拡散部の形状を円錐台状もしくは多角錐台状としたが、光拡散部の側面の傾斜角度は光軸を中心として必ずしも対称でなくても良い。上記実施形態のように光拡散部の形状を円錐台状もしくは多角錐台状とした場合には、光拡散部の側面の傾斜角度が光軸を中心として対称となるため、光軸を中心として対称的な角度分布が得られる。これに対し、表示装置の用途や使い方に応じて意図的に非対称な角度分布が要求される場合、例えば画面の上方側だけ、あるいは右側だけに視野角を広げたい等の要求がある場合には、光拡散部の側面の傾斜角度を非対称にしても良い。
 その他、液晶表示装置の各構成部材の材料、数、配置等に関する具体的な構成は上記実施形態に限ることなく、適宜変更が可能である。例えば上記実施形態では、液晶パネルの外側に偏光板や位相差フィルムを配置する例を示したが、この構成に代えて、液晶パネルを構成する一対の基板の内側に偏光層や位相差層を形成しても良い。
 本発明者らは、本発明の態様の効果を検証するために、本発明の態様における液晶表示装置と従来例の液晶表示装置とで階調反転の発生状況を比較した。また、本発明の態様における液晶表示装置と比較例の液晶表示装置とで正面コントラスト比を比較した。以下、これらの比較結果について説明する。
[階調反転の発生状況]
 実施例1として、TNモードの液晶パネルを用い、液晶パネルの視野角が最も狭い方位角方向とバックライトからの光の量が最も少ない方位角方向とを一致させた第1実施形態と同様の液晶表示装置を準備した。一方、従来例として、TNモードの液晶パネルを用い、光制御フィルムを備えておらず、液晶パネルの視野角が相対的に狭い方位角方向とバックライトからの光の量が相対的に多い方位角方向とを一致させた液晶表示装置を準備した。そして、実施例1の液晶表示装置と従来例の液晶表示装置とで実際の表示状態を比較した。
 図19A及び図19Bは、実施例1の液晶表示装置で表示を行った際の画面を撮影した写真である。図19Aは、画面の正面方向から撮影した写真であり、図19Bは、画面の下方斜め45°(極角で45°)方向から撮影した写真である。
 図20A及び図20Bは、従来例の液晶表示装置で表示を行った際の画面を撮影した写真である。図20Aは、画面の正面方向から撮影した写真であり、図20Bは、画面の下方斜め45°(極角で45°)方向から撮影した写真である。
 図20A及び図20Bから判るように、従来例の液晶表示装置では、画面の正面方向から画面を見たときは特に問題ないが、画面の下方斜め45°方向から画面を見たとき、階調反転が発生し、画像の視認性が極めて悪化している。これに対し、図19A図19Bから判るように、実施例1の液晶表示装置では、画面の下方斜め45°方向から画面を見たとき、画面の正面方向から画面を見たときに比べてコントラストは若干低下するものの、階調反転は発生しておらず、画像の視認性が確保できていることが判った。
[正面コントラスト比]
 射出光量が異なる3種類の指向性バックライトと、等方散乱層付きの光制御フィルムを貼り合わせた液晶パネルと、をそれぞれ組み合わせ、3種類の液晶表示装置を作製した。
 実施例2として、バックライトの射出光が最も少ない方位角方向と、TN液晶パネルのコントラスト比が1000以上の領域が最も狭い方位角方向を一致させた液晶表示装置を作製した。
 実施例3として、バックライトの射出光が2番目に少ない方位角方向と、TN液晶パネルのコントラスト比が1000以上の領域が最も狭い方位角方向を一致させた液晶表示装置を作製した。
 比較例として、バックライトの射出光が多い方位角方向と、TN液晶パネルのコントラスト比が1000以上の領域が最も狭い方位角方向を一致させた液晶表示装置を作製した。
 図21Aは、実施例2のバックライトの配光特性を示す等輝度曲線である。8本の等輝度曲線は、外側から内側に向かうにつれて輝度が高くなっており、輝度はそれぞれ1000,2000,3000,4000,5000,6000,7000,8000[cd/m]である。図21Bは、実施例2のTN液晶パネルにおけるコントラスト比1000の等コントラスト曲線を示している。
 図22Aは、実施例3のバックライトの配光特性を示す等輝度曲線である。8本の等輝度曲線は、外側から内側に向かうにつれて輝度が高くなっており、輝度はそれぞれ1000,2000,3000,4000,5000,6000,7000,8000[cd/m]である。図22Bは、実施例3のTN液晶パネルにおけるコントラスト比1000の等コントラスト曲線を示している。
 図23Aは、比較例のバックライトの配光特性を示す等輝度曲線である。8本の等輝度曲線は、外側から内側に向かうにつれて輝度が高くなっており、輝度はそれぞれ1000,2000,3000,4000,5000,6000,7000,8000[cd/m]である。図23Bは、比較例のTN液晶パネルにおけるコントラスト比1000の等コントラスト曲線を示している。
 実施例2、実施例3、および比較例の液晶表示装置について、画面の正面方向でのコントラスト比を測定した。測定結果を[表1]に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001

 表1から判るように、バックライトの射出光が最も少ない方位角方向と、TN液晶パネルのコントラスト比が1000以上の領域が最も狭い方位角方向とを一致させた実施例2では、TN液晶パネルの視野角が狭い方位角方向にバックライトから入射する光の量が少ない。そのため、液晶表示装置の正面コントラスト比が500:1と高い値を示した。同様に、バックライトの射出光が2番目に少ない方位角方向と、TN液晶パネルのコントラスト比が1000以上の領域が最も狭い方位角方向とを一致させた実施例3では、TN液晶パネルの視野角が狭い方位角方向にバックライトから入射する光の量が少ない。そのため、実施例2に比べると若干劣るものの、液晶表示装置の正面コントラスト比が400:1と高い値を示した。
 これに対して、バックライトの射出光が多い方位角方向と、TN液晶パネルのコントラスト比が1000以上の領域が最も狭い方位角方向を一致させた比較例では、TN液晶パネルの視野角が狭い方位角方向にバックライトから入射する光の量が多い。そのため、コントラスト特性を低下させる光が等方散乱層付きの光制御フィルムによって全方位に拡散される。その結果、液晶表示装置の正面コントラスト比が150:1と、実施例2、実施例3と比べて低い値を示した。
 本発明の態様は、各種ディスプレイ、携帯用電子機器等の表示部等に用いる液晶表示装置に利用可能である。
 1,61,71…液晶表示装置、2…バックライト(照明装置)、3…第1偏光板(偏光層)、4,75…液晶パネル、5…第2偏光板(偏光層)、7,7D,7E,7F,7G…光制御フィルム(射出角度制御部材)、36…光源、37…導光体、39…基材、40,40D,40E,40G…光拡散部、41,41G…遮光層(遮光部)、50…光拡散フィルム(光散乱層)、62,72…第1位相差フィルム(位相差補償層)、63,73…第2位相差フィルム(位相差補償層)。

Claims (19)

  1.  一対の基板と、前記一対の基板間に狭持された液晶層を含む液晶パネルと、
     前記液晶層の光入射側および光射出側に配置された一対の偏光層と、
     前記液晶パネルの光入射側に配置され、前記液晶パネルに向けて光を照射する照明装置と、
     前記液晶パネルの光射出側に配置され、前記液晶パネルから射出された光の射出角度を制御する射出角度制御部材と、を備え、
     前記液晶パネルの法線方向から見た方位角方向において、前記液晶パネルの視野角が相対的に狭い方位角方向と、前記照明装置から前記液晶パネルに向けて照射される光の量が相対的に少ない方位角方向と、が概ね一致している液晶表示装置。
  2.  前記液晶パネルの法線方向から見た方位角方向において、前記液晶パネルのコントラストの視野角依存性を示す複数の等コントラスト曲線のうち、少なくともコントラストが相対的に高い等コントラスト曲線が回転非対称の形状を有し、
     前記液晶パネルの視野角が相対的に狭い方位角方向は、前記回転非対称の形状を有する等コントラスト曲線によって囲まれた領域が相対的に狭い方位角方向である請求項1に記載の液晶表示装置。
  3.  前記液晶パネルの法線方向から見た方位角方向において、前記照明装置から射出される光の輝度分布を示す複数の等輝度曲線のうち、少なくとも輝度が相対的に高い等輝度曲線が回転非対称の形状を有し、
     前記照明装置から前記液晶パネルに向けて照射される光の量が相対的に少ない方位角方向は、前記回転非対称の形状を有する等輝度曲線によって囲まれた領域が相対的に狭い方位角方向である請求項1または2に記載の液晶表示装置。
  4.  前記照明装置が、端面から入射した光を内部で伝播させ、主面から射出させる導光体と、前記導光体の端面に設けられた光源と、を備え、
     前記光の量が相対的に少ない方位角方向は、前記導光体における光の伝播方向である請求項1ないし3のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
  5.  前記射出角度制御部材の視認側に、前記射出角度制御部材から射出された光を散乱させる光散乱層を備える請求項1ないし4のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
  6.  前記光散乱層が、前記射出角度制御部材から射出された光を等方的に前方散乱させる請求項5に記載の液晶表示装置。
  7.  前記液晶パネルの視野角が相対的に狭い方位角方向は、前記液晶パネルの表示画面の垂直方向に一致している請求項1ないし6のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
  8.  前記液晶層の光入射側および光射出側の少なくとも一方に、前記液晶層の位相差を補償する位相差補償層を備える請求項1ないし7のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
  9.  前記射出角度制御部材は、光透過性を有する基材と、前記基材の一面に形成された光拡散部と、前記基材の一面のうち前記光拡散部の形成領域以外の領域に形成された遮光部と、を備え、
     前記光拡散部が、前記基材側に光射出端面を有し、
     前記光拡散部が、前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有し、
     前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが前記遮光部の高さよりも高く、
     前記光拡散部が形成されていない領域の光拡散部間の間隙に、前記光拡散部の屈折率よりも小さい屈折率を有する物質が存在している請求項1ないし8のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
  10.  前記射出角度制御部材は、複数の前記光拡散部を含み、前記複数の光拡散部が前記基材の一面に点在して配置されている請求項9に記載の液晶表示装置。
  11.  前記複数の光拡散部が、前記基材の一面の法線方向から見て非周期的に配置されている請求項10に記載の液晶表示装置。
  12.  前記複数の光拡散部のうち、少なくとも一つの光拡散部の前記光射出端面の寸法もしくは形状が他の光拡散部の前記光射出端面の寸法もしくは形状と異なる請求項10または11に記載の液晶表示装置。
  13.  前記複数の光拡散部のうち、少なくとも一つの光拡散部の側面の傾斜角度が他の光拡散部の側面の傾斜角度と異なる請求項10ないし12のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
  14.  前記複数の光拡散部のうち、少なくとも一つの光拡散部の側面の傾斜角度が前記光入射端面から前記光射出端面にかけて変化している請求項10ないし13のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
  15.  前記射出角度制御部材は、複数の前記遮光部を含み、前記複数の遮光部が前記基材の一面に点在して配置されている請求項9に記載の液晶表示装置。
  16.  前記複数の遮光部が、前記基材の一面の法線方向から見て非周期的に配置されている請求項15に記載の液晶表示装置。
  17.  前記複数の遮光部のうち、少なくとも一つの遮光部の寸法もしくは形状が他の遮光部の寸法もしくは形状と異なる請求項15または16に記載の液晶表示装置。
  18.  前記光拡散部の屈折率よりも小さい屈折率を有する物質が空気である請求項9ないし17のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
  19.  前記遮光層が、黒色樹脂、黒色インク、金属単体、もしくは金属単体と金属酸化物との多層膜のうちのいずれかから構成されている請求項9ないし18のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
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