WO2019004242A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

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light
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optical sheet
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三村　広二
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • G02F1/133638—Waveplates, i.e. plates with a retardation value of lambda/n

Definitions

  • the present disclosure relates to a liquid crystal display device having a viewing angle limiting function.
  • the present disclosure provides a liquid crystal display device capable of suppressing light leakage.
  • a liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel, a light source, an optical sheet, a frame, and an optical element.
  • the light source faces the liquid crystal display panel.
  • the optical sheet is disposed between the liquid crystal display panel and the light source, and controls the first functional layer that transmits the polarized component in one direction of the light emitted from the light source, and the emission direction of the light transmitted through the first functional layer And a second functional layer.
  • the frame is disposed around the liquid crystal display panel, and has a protrusion that protrudes between the liquid crystal display panel and the optical sheet toward the inner peripheral side to support the liquid crystal display panel.
  • the optical element is disposed on the optical path of light emitted from the optical sheet and directed to the protrusion of the frame to change the polarization state of the light.
  • a liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel, a light source, an optical sheet, and a frame.
  • the light source faces the liquid crystal display panel.
  • the optical sheet is disposed between the liquid crystal display panel and the light source, and controls the emission direction of the light emitted from the light source.
  • the frame is disposed around the liquid crystal display panel, and has a protrusion that protrudes between the liquid crystal display panel and the optical sheet toward the inner peripheral side to support the liquid crystal display panel. The inner end face on the inner peripheral side of the protrusion is inclined with respect to the normal direction of the optical sheet.
  • light leakage can be suppressed in a liquid crystal display device.
  • FIG. 1 is a plan view of the liquid crystal display device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display of FIG. 1 taken along the line II-II.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device of a comparative example.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device according to the third embodiment.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view showing another structure of the protrusion of the liquid crystal display device according to the third embodiment.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view showing still another structure of the protrusion of the liquid crystal display device according to the third embodiment.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view showing another structure of the protrusion of the liquid crystal display device according to the third embodiment.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view showing still another structure of the protrusion
  • FIG. 6C is a cross-sectional view showing still another structure of the protrusion of the liquid crystal display device according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device according to the fifth embodiment.
  • the first embodiment relates to a liquid crystal display device having a viewing angle limiting function.
  • the liquid crystal display device can be assumed to be mounted on a vehicle, for example.
  • the liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel, a backlight, an optical sheet disposed between the liquid crystal display panel and the backlight, and a middle frame disposed around the liquid crystal display panel.
  • the optical sheet has a polarization function of transmitting a polarization component in one direction of light emitted from the backlight, and a viewing angle limiting function of controlling the emission direction of the light component of the polarization component in one direction.
  • the middle frame has a protrusion that protrudes between the liquid crystal display panel and the optical sheet toward the inner peripheral side to support the liquid crystal display panel.
  • a quarter wavelength plate is disposed on the optical path of light emitted from the optical sheet and directed to the inner end face of the projecting portion of the frame.
  • sheet is not distinguished from one another based on only the difference in designation.
  • sheet is a concept that also includes members that can be called films and plates, and thus “optical sheet” is distinguished only in terms of differences from members called “optical films” and “optical plates”. I can not get it.
  • FIG. 1 is a plan view of a liquid crystal display device 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 1 of FIG. 1 along the line II-II.
  • FIG. 2 shows a cross section of the lower edge region of the liquid crystal display device 1.
  • the liquid crystal display device 1 is rectangular in plan view, and has a display surface 1 a. The edge of the display surface 1 a is surrounded by the bezel portion 62.
  • the liquid crystal display device 1 includes a liquid crystal display panel 10, a backlight 20, an optical sheet 30, a support frame 40, and an optical element 50.
  • the side where the liquid crystal display panel 10 is located with respect to the backlight 20 is referred to as the front side, and the opposite is referred to as the back side.
  • the side where the liquid crystal display panel 10 is positioned with respect to the middle frame 44 is taken as the inner peripheral side, and the opposite is taken as the outer peripheral side.
  • the liquid crystal display panel 10 is configured to control transmission or blocking of light from the backlight 20 for each pixel and display an image on the display surface 1 a.
  • the liquid crystal display panel 10 includes a lower polarizer 12, a thin film transistor substrate 14, a color filter substrate 16, and an upper polarizer 18.
  • the lower polarizer 12 is disposed on the back side of the liquid crystal display panel 10.
  • the thin film transistor substrate 14 is disposed on the front side of the lower polarizer 12.
  • the color filter substrate 16 is disposed on the front side of the thin film transistor substrate 14.
  • the color filter substrate 16 has a black matrix 17 having a light shielding function at its peripheral portion in plan view.
  • the upper polarizing plate 18 is disposed on the front side of the color filter substrate 16.
  • a liquid crystal layer (not shown) is disposed between the thin film transistor substrate 14 and the color filter substrate 16.
  • the lower polarizing plate 12 and the upper polarizing plate 18 respectively split the incident light into two orthogonal polarization components (P wave and S wave) and transmit a linearly polarized component (for example, P wave) oscillating in one direction It has a function of absorbing linearly polarized light components (for example, S waves) oscillating in one direction orthogonal to one direction.
  • One direction is a direction parallel to the transmission axis, and is hereinafter referred to as a first direction.
  • the other direction is a direction parallel to the absorption axis, and is hereinafter referred to as a second direction.
  • the transmission axis of the lower polarizing plate 12 is substantially parallel to the left-right direction
  • the absorption axis of the lower polarizing plate 12 is substantially parallel to the vertical direction.
  • the liquid crystal display panel 10 is based on a known technology, and the detailed description thereof will be omitted here.
  • the backlight 20 faces the liquid crystal display panel 10 via the optical sheet 30.
  • the backlight 20 has a light emitting surface 20 a that emits light in a plane, and functions as a light source that illuminates the liquid crystal display panel 10 in a plane from the back side through the optical sheet 30.
  • the backlight 20 includes a light emission source 21, a light guide plate 22, a reflection plate 24, a diffuser 26, and a prism sheet 28.
  • the light emission source 21 is disposed to face the side surface of the light guide plate 22, and emits light to the side surface of the light guide plate 22.
  • the light guide plate 22 causes the backlight 20 to function as a surface light source by emitting light incident from the side surface from the front surface substantially uniformly.
  • the reflection plate 24 is disposed on the back side of the light guide plate 22 and reflects light leaked from the back side of the light guide plate 22 back into the light guide plate 22.
  • the diffuser 26 is disposed on the front side of the light guide plate 22 and diffuses the light emitted from the light guide plate 22.
  • the prism sheet 28 is disposed on the front side of the diffuser 26, bends the traveling direction of the light diffused by the diffuser 26 so as to approach the normal direction nd of the optical sheet 30, and emits the light from the light emitting surface 20a.
  • backlight 20 is based on the well-known technique, and abbreviate
  • the optical sheet 30 is disposed between the liquid crystal display panel 10 and the backlight 20, and is joined to the light emitting surface 20a of the backlight 20 in the illustrated example. A space is provided between the optical sheet 30 and the liquid crystal display panel 10.
  • the optical sheet 30 has a first functional layer 32 and a second functional layer 34 disposed on the front side of the first functional layer 32.
  • the first functional layer 32 is also referred to as a reflective polarizing film, transmits the linearly polarized light component of the light emitted from the backlight 20 in the first direction, and reflects the linearly polarized light component in the second direction.
  • the direction of the transmission axis of the first functional layer 32 is substantially parallel to the direction of the transmission axis of the lower polarizer 12. Therefore, light transmitted through the first functional layer 32 is also transmitted through the lower polarizing plate 12 unless the polarization direction is changed before reaching the lower polarizing plate 12.
  • the light reflected by the first functional layer 32 is returned to the backlight 20 and is reflected again on the surface of each layer constituting the backlight 20.
  • the light reflected again on the surface of each layer is changed in polarization direction at the time of reflection, and returns to the first functional layer 32 again.
  • Part of the light returned to the first functional layer 32 is transmitted through the first functional layer 32, and the other part is reflected again.
  • the second functional layer 34 is also referred to as a louver film, and controls the emission direction of the light transmitted through the first functional layer 32.
  • the second functional layer 34 has a function of selectively absorbing light greatly inclined with respect to the normal direction nd of the optical sheet 30. Thereby, the liquid crystal display device 1 exerts a viewing angle limiting function.
  • the second functional layer 34 has a plurality of light shielding portions 36 that absorb light, and a transmission layer 38 that transmits light.
  • the plurality of light shielding portions 36 are vertically arranged at predetermined intervals. Although not shown, the plurality of light shields 36 extend in the left-right direction.
  • the transmission layer 38 is disposed so as to cover the front sides of the plurality of light shielding portions 36. Of the light transmitted through the first functional layer 32, most of the light traveling toward the light shielding portion 36 is absorbed by the light shielding portion 36, but the light traveling in the transmission layer 38 is transmitted through the transmission layer 38. Head to the liquid crystal display panel 10.
  • optical sheet 30 is based on the well-known technique, and abbreviate
  • the support frame 40 has a front frame 42, a middle frame 44 and a rear frame 46.
  • the front frame 42 is disposed around the liquid crystal display panel 10.
  • the outer shape of the front frame 42 is rectangular in plan view.
  • the front frame 42 has a side wall 60 and a bezel 62.
  • the side wall portion 60 is located on the outer peripheral side of the middle frame 44 and the rear frame 46.
  • the bezel portion 62 extends inward from the front end of the side wall portion 60 and faces the edge region of the liquid crystal display panel 10.
  • the middle frame 44 is disposed around the liquid crystal display panel 10.
  • the outer shape of the middle frame 44 is rectangular in plan view.
  • metal or synthetic resin is used as a material of the middle frame 44.
  • the middle frame 44 is preferably black or dark and has a light shielding property.
  • the middle frame 44 has a side wall 66, a protrusion 68 and a side wall 70.
  • the side wall 66 is disposed between the side wall 60 of the front frame 42 and the rear frame 46.
  • the protrusion 68 protrudes from the end on the front side of the side wall 66 toward the inner circumferential side between the liquid crystal display panel 10 and the optical sheet 30 to support the liquid crystal display panel 10.
  • the inner end surface 68 a on the inner peripheral side of the protrusion 68 is substantially parallel to the normal direction nd of the optical sheet 30.
  • the front surface 68 c of the protrusion 68 is bonded to the edge region of the thin film transistor substrate 14 of the liquid crystal display panel 10 with the cushion tape 90 absorbing shocks.
  • the side wall portion 70 extends from the front surface 68 c of the projecting portion 68 to the front side on the inner peripheral side of the side wall portion 66.
  • the front end of the side wall 70 abuts on the back of the bezel 62 of the front frame 42 to support the front frame 42.
  • the rear frame 46 is a substantially box shape having an opening on the front side, and accommodates the backlight 20 and the optical sheet 30.
  • the outer shape of the rear frame 46 is rectangular in plan view.
  • the rear frame 46 has a back surface 74 and a side wall 76.
  • the back surface portion 74 supports the backlight 20 from the back side.
  • the side wall 76 extends from the edge of the back surface 74 toward the front.
  • the light emitting source 21 is fixed to the side surface on the inner peripheral side of the side wall portion 76.
  • the front end of the side wall 76 abuts on the back surface 68 b of the projection 68 of the middle frame 44 to support the middle frame 44.
  • the support frame 40 also has substantially the same cross-sectional shape as FIG. 2 on the upper side, the right side, and the left side of the display surface 1a.
  • the optical element 50 is disposed on the optical path of light emitted from the optical sheet 30 and directed to the protrusion 68 of the middle frame 44, and changes the polarization state of the light.
  • the optical element 50 has a quarter wavelength plate 52 disposed on the inner end surface 68 a on the inner peripheral side of the protrusion 68. That is, the 1 ⁇ 4 wavelength plate 52 is disposed on the optical path of the light L1 that is emitted from the optical sheet 30 and travels to the inner end face 68a of the protrusion 68.
  • the quarter-wave plate 52 is bonded on the inner end surface 68 a using a transparent adhesive or the like.
  • the quarter-wave plate 52 covers the entire surface of the inner end face 68a, and although it is not shown, it has a rectangular shape elongated in the left-right direction. Although not shown, the 1 ⁇ 4 wavelength plate 52 is also disposed on the inner end surface of the upper protrusion of the display surface 1a facing the inner end surface 68a of the protrusion 68 in FIG.
  • the light emitted from the light emitting surface 20 a of the backlight 20 enters the first functional layer 32 of the optical sheet 30.
  • the first functional layer 32 transmits the polarization component in the first direction to be transmitted by the lower polarizing plate 12, reflects the polarization component in a direction different from the first direction, and repeatedly reflects the polarization component in the backlight 20.
  • the polarization direction of the polarization component in the direction different from the first direction is changed, and as a result, the light amount of the linearly polarized component oscillating in the first direction is increased.
  • more light from the light guide plate 22 can be transmitted through the lower polarizing plate 12, and the luminance of the light emitted from the display surface 1 a of the liquid crystal display device 1 can be improved.
  • the light transmitted through the first functional layer 32 has its emission direction controlled by the second functional layer 34 of the optical sheet 30. Therefore, most of the light emitted from the optical sheet 30 to the front side is light traveling in a predetermined angle with respect to the normal direction nd of the optical sheet 30 in the vertical direction. Thereby, since the viewing angle in the vertical direction can be limited, light traveling toward the windshield of the vehicle can be suppressed, and reflection of an image on the windshield can be suppressed. In the present embodiment, the viewing angle in the left-right direction is not limited.
  • the light emitted from the optical sheet 30 also includes light traveling outside the predetermined angle with respect to the normal direction nd of the optical sheet 30, that is, light slightly traveling in a direction greatly inclined with respect to the normal direction nd. .
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device 1X of a comparative example.
  • the liquid crystal display device 1X of the comparative example is different from the liquid crystal display device 1 of the present embodiment in that the optical element 50 is not provided.
  • the light is emitted from the region on the inner peripheral side of the protrusion 68 in the optical sheet 30 in a direction greatly inclined downward with respect to the normal direction nd of the optical sheet 30.
  • the light L1 is reflected by the inner end face 68a, and travels in a direction greatly inclined upward with respect to the normal direction nd.
  • light L3 is emitted from the area of the optical sheet 30 facing the protrusion 68 in a direction greatly inclined upward with respect to the normal direction nd of the optical sheet 30, and is directed to the back surface 68b of the protrusion 68.
  • the light L 3 is reflected by the back surface 68 b of the protrusion 68 and then reflected by the optical sheet 30.
  • the light L3 reflected by the optical sheet 30 passes near the edge on the back side of the inner end surface 68a of the projecting portion 68, and travels in a direction largely inclined upward with respect to the normal direction nd.
  • the optical element 50 is disposed on the optical path of the light L1 that is emitted from the optical sheet 30 and travels to the protrusion 68 as shown in FIG.
  • the polarization state can be changed by the element 50. Specifically, the light L1 emitted from the optical sheet 30 and directed to the inner end surface 68a of the protrusion 68 is changed from linearly polarized light to circularly polarized light by the 1 ⁇ 4 wavelength plate 52, and is reflected by the inner end surface 68a.
  • the reflected light L1 reverses the rotational direction to maintain circular polarization.
  • the reflected light L 1 is changed from circularly polarized light to linearly polarized light by the 1 ⁇ 4 wavelength plate 52 and travels to the liquid crystal display panel 10.
  • the light L1 incident on the liquid crystal display panel 10 has its polarization direction rotated 90 ° from the first direction. That is, the polarization direction of the light L1 incident on the liquid crystal display panel 10 is the second direction. Therefore, the light L1 incident on the liquid crystal display panel 10 is absorbed by the lower polarizer 12 of the liquid crystal display panel 10 and is not transmitted to the front side.
  • the quarter wavelength plate 52 is also disposed on the inner end surface of the upper projecting portion of the display surface 1a facing the inner end surface 68a of the projecting portion 68 in FIG. 2, so the upper edge of the display surface 1a Leakage around the area can also be suppressed.
  • the optical element 50 that changes the polarization state of the light L1 is disposed on the optical path of the light L1 that is emitted from the optical sheet 30 and travels to the inner end face 68a of the protrusion 68 Therefore, light leakage due to the light L1 reflected by the inner end face 68a can be suppressed.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in having a half wave plate instead of the quarter wave plate.
  • differences from the first embodiment will be mainly described.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 1 according to the second embodiment.
  • the optical element 50 has a half wave plate 54 disposed between the optical sheet 30 and the projection 68.
  • the half-wave plate 54 is bonded to the front surface of the optical sheet 30 using a transparent adhesive or the like.
  • the inner peripheral edge of the half-wave plate 54 substantially overlaps the inner peripheral edge of the protrusion 68, that is, the position of the inner end surface 68a.
  • the outer peripheral edge of the half-wave plate 54 is substantially located on the outer peripheral edge of the optical sheet 30. That is, the half-wave plate 54 covers a portion of the optical sheet 30 which overlaps the protrusion 68 in plan view.
  • the half-wave plate 54 is disposed so as to change the polarization direction of the incident light by approximately 90 ° and transmit it.
  • the half-wave plate 54 has a rectangular shape elongated in the left-right direction.
  • the optical element 50 Since the optical element 50 is disposed on the optical path of the light L3 emitted from the optical sheet 30 and directed to the back surface 68b of the protrusion 68, the light L3 can be changed in polarization by the optical element 50, and the protrusion 68 It is reflected by. Specifically, the polarization direction of the light L3 that is emitted from the optical sheet 30 and travels to the back surface 68b of the protrusion 68 is changed from the first direction to the second direction by transmitting through the half-wave plate 54. The light L3 transmitted through the half-wave plate 54 is reflected by the back surface 68b of the protrusion 68, and is again transmitted through the half-wave plate 54 to change the polarization direction from the second direction to the first direction.
  • the light L 3 is reflected by the optical sheet 30, passes through the half-wave plate 54 again, and the polarization direction is changed from the first direction to the second direction toward the liquid crystal display panel 10. Therefore, the light L3 incident on the liquid crystal display panel 10 is absorbed by the lower polarizer 12 of the liquid crystal display panel 10 and is not transmitted to the front side.
  • light L 2 emitted from the optical sheet 30 in a direction largely inclined upward with respect to the normal direction nd of the optical sheet 30 and passing near the edge on the back side of the inner end surface 68 a of the protrusion 68 is also The light is transmitted through the half-wave plate 54, and the polarization direction is changed from the first direction to the second direction toward the liquid crystal display panel 10. Accordingly, the light L 2 is also absorbed by the lower polarizer 12.
  • the half-wave plate 54 is bonded to the front surface of the optical sheet 30, the lights L2 and L3 are more reliable than when the half-wave plate 54 is bonded to the back surface 68b of the projecting portion 68. Can be transmitted to the half-wave plate 54.
  • the inner peripheral edge of the half-wave plate 54 substantially overlaps the inner peripheral edge of the projecting portion 68, so a predetermined angle with respect to the normal direction nd of the optical sheet 30 It is possible to suppress the change of the polarization direction of the light that is to travel inward and should be transmitted through the lower polarizer 12.
  • the third embodiment differs from the first embodiment in that the inner end surface is inclined without using a quarter wavelength plate.
  • differences from the first embodiment will be mainly described.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 1 according to the third embodiment.
  • the inner end surface 68 a on the inner peripheral side of the protrusion 68 is inclined with respect to the normal direction nd of the optical sheet 30. That is, the inner end face 68a is not parallel to the normal direction nd.
  • the inner end face 68a is inclined toward the inner peripheral side as it goes from the optical sheet 30 side to the liquid crystal display panel 10 side, that is, as it goes from the back side to the front side.
  • the light L1 emitted from the optical sheet 30 and reflected by the inner end surface 68a of the protrusion 68 can be changed to a direction different from the case where the inner end face 68a is parallel to the normal direction nd as in the comparative example.
  • the light L1 reflected by the inner end face 68a is directed to a direction having a larger angle with respect to the normal direction nd, that is, a direction closer to the direction parallel to the display surface 1a.
  • the light L1 is less likely to be emitted from the display surface 1a to the front side. Accordingly, light leakage due to the light L1 reflected by the inner end face 68a of the protrusion 68 can be suppressed.
  • light leakage can be suppressed even if the optical sheet 30 does not have the first functional layer 32. This is because, unlike the first embodiment and the like, the polarization state of light causing light leakage is not changed and absorbed by the lower polarizing plate 12.
  • FIGS. 6A to 6C are cross-sectional views showing another structure of the projection 68 of the liquid crystal display device 1 according to the third embodiment.
  • the inner end surface 68a of the protrusion 68 may be inclined inward toward the optical sheet 30 from the liquid crystal display panel 10, that is, from the front to the rear.
  • the light L1 reflected by the inner end face 68a has a smaller angle with respect to the normal direction nd. Head closer to nd.
  • the light L1 is a light that travels within a predetermined angle with respect to the normal direction nd, and does not reinforce the light L2 and the light L3. Also, the light L 1 can be blocked by the black matrix 17. Therefore, light leakage can be suppressed.
  • the inner end surface 68a of the protrusion 68 may be a curved surface.
  • the inner end face 68a is also non-parallel and inclined to the normal direction nd. Also in this case, the effects of the third embodiment can be obtained. Further, since there is no sharp corner in the vicinity of the inner end face 68a, the liquid crystal display panel 10 and the optical sheet 30 can be hardly damaged when the liquid crystal display device 1 is assembled.
  • the inner end surface 68a of the protrusion 68 may be a curved surface, and the edge of the front surface 68c may be located on the inner peripheral side of the edge of the back surface 68b. Also in this case, the same effect as the example of FIG. 6B can be obtained.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 1 according to the fourth embodiment.
  • the optical element 50 has a quarter wavelength plate 52 disposed on the inner end face 68 a of the projecting portion 68, and a half wavelength disposed between the optical sheet 30 and the projecting portion 68. And a plate 54.
  • the light L 1 to L 3 can be absorbed by the lower polarizer 12. Therefore, light leakage can be suppressed more reliably.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 1 according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 8, the inner end surface 68 a of the protrusion 68 is inclined with respect to the normal direction nd of the optical sheet 30.
  • the optical element 50 has a quarter wave plate 52 disposed on the inclined inner end face 68a.
  • the polarization direction of the light L1 can be changed, and the light L1 can be directed to a direction having a larger angle with respect to the normal direction nd.
  • the polarization direction of the light L1 can not be sufficiently changed by the 1 ⁇ 4 wavelength plate 52, light leakage due to the light L1 can be suppressed.
  • the area of the inner end surface 68a can be made larger than that of the first embodiment without increasing the thickness of the projecting portion 68.
  • the quarter wavelength plate 52 can be more reliably bonded onto the inner end face 68a.
  • the half-wave plate 54 and the inner end surface 68a of the projecting portion 68 inclined with respect to the normal direction nd of the optical sheet 30 are provided side by side May be
  • the first, second, and third embodiments may be combined, and the quarter-wave plate 52, the half-wave plate 54, and the inclined inner end face 68a may be provided side by side.
  • the new embodiments resulting from the combination combine the effects of each of the combined embodiments.
  • the second functional layer 34 of the optical sheet 30 may limit the viewing angle in the horizontal direction in addition to the viewing angle in the vertical direction of the display surface 1 a.
  • the optical element 50 may be provided also on the optical path of the light emitted from the optical sheet 30 and directed to the two projecting portions in the left-right direction.
  • the inner end surfaces of the inner peripheral side of the two protruding portions in the left and right direction may be inclined with respect to the normal direction nd of the optical sheet 30. In this modification, light leakage from the vicinity of the left and right edges of the display surface 1a can also be suppressed.
  • the liquid crystal display device 1 has a rectangular shape in plan view, it is not particularly limited.
  • the liquid crystal display device 1 has a trapezoidal shape, a semicircular shape, and four corners with rounded corners in plan view. It may be a formed shape, a circular shape or the like.
  • the outer shapes of the front frame 42 and the middle frame 44 also have the shape of the liquid crystal display device 1 in plan view.
  • One aspect of the present disclosure is as follows.
  • the liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel, a light source, an optical sheet, a frame, and an optical element.
  • the light source faces the liquid crystal display panel.
  • the optical sheet is disposed between the liquid crystal display panel and the light source, and controls the first functional layer that transmits the polarized component in one direction of the light emitted from the light source, and the emission direction of the light transmitted through the first functional layer And a second functional layer.
  • the frame is disposed around the liquid crystal display panel, and has a protrusion that protrudes between the liquid crystal display panel and the optical sheet toward the inner peripheral side to support the liquid crystal display panel.
  • the optical element changes the polarization state of light, which is disposed on the optical path of light emitted from the optical sheet toward the projection of the frame.
  • the optical element since the optical element is disposed on the optical path of the light emitted from the optical sheet and directed to the protrusion, the light can be changed in polarization state by the optical element and reflected by the protrusion .
  • the light reflected by the protrusion may be directed to the liquid crystal display panel, but the polarization state of the light is different from the polarization state of the light emitted from the optical sheet, and thus the light is hard to pass through the liquid crystal display panel. Therefore, the light leakage resulting from the light reflected by the protrusion can be suppressed.
  • the optical element may have a half wave plate disposed between the optical sheet and the protrusion.
  • the half-wave plate may be bonded to the optical sheet.
  • the optical element may have a quarter wavelength plate disposed on the inner end face of the protrusion.
  • the inner end face on the inner peripheral side of the protrusion may be inclined with respect to the normal direction of the optical sheet.
  • the direction of light emitted from the optical sheet and reflected by the inner end face of the protrusion can be changed to a direction different from that in the case where the inner end face is parallel to the normal direction of the optical sheet. Therefore, light leakage can be further suppressed.
  • the inner end face on the inner peripheral side of the protrusion may be inclined with respect to the normal direction of the optical sheet.
  • the direction of light emitted from the optical sheet and reflected by the inner end face of the protrusion can be changed to a direction different from that in the case where the inner end face is parallel to the normal direction of the optical sheet. Therefore, light leakage can be further suppressed.
  • the liquid crystal display device has a liquid crystal display panel, a light source, an optical sheet, and a frame.
  • the light source faces the liquid crystal display panel.
  • the optical sheet is disposed between the liquid crystal display panel and the light source, and controls the emission direction of the light emitted from the light source.
  • the frame is disposed around the liquid crystal display panel, and has a protrusion that protrudes between the liquid crystal display panel and the optical sheet toward the inner peripheral side to support the liquid crystal display panel. The inner end face on the inner peripheral side of the protrusion is inclined with respect to the normal direction of the optical sheet.
  • the direction of light emitted from the optical sheet and reflected by the inner end face of the protrusion can be changed to a direction different from that in the case where the inner end face is parallel to the normal direction of the optical sheet. Therefore, light leakage due to the light reflected by the inner end face of the protrusion can be suppressed.
  • the inner end face of the protrusion may be inclined toward the inner peripheral side as it goes from the optical sheet side to the liquid crystal display panel side.
  • the light reflected by the inner end face is directed to a direction having a larger angle with respect to the normal direction as compared with the case where the inner end face is parallel to the normal direction of the optical sheet. Therefore, light leakage due to the light reflected by the inner end face of the protrusion can be suppressed.
  • the present disclosure relates to a liquid crystal display device having a viewing angle limiting function, and is particularly useful as a liquid crystal display device or the like that can suppress light leakage.

Abstract

液晶表示装置は、液晶表示パネルと、光源と、光学シートと、フレームと、光学素子と、を有する。光源は、液晶表示パネルに向かい合う。光学シートは、液晶表示パネルと光源との間に配置され、光源から出射された光の一方向の偏光成分を透過させる第１機能層と、第１機能層を透過した光の出射方向を制御する第２機能層とを有する。フレームは、液晶表示パネルの周囲に配置され、液晶表示パネルと光学シートとの間へ内周側に向かって突出して液晶表示パネルを支持する突出部を有する。光学素子は、光学シートから出射されてフレームの突出部に向かう光の光路上に配置され、光の偏光状態を変化させる。

Description

液晶表示装置
　本開示は、視野角制限機能を有する液晶表示装置に関する。
　車両のフロントガラスへの画像の映り込みを防止するため、上下方向の視野角を制限するルーバを有する車載用の液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５－２７５２６２号公報
　本開示は、光漏れを抑制できる液晶表示装置を提供する。
　本開示の一態様の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、光源と、光学シートと、フレームと、光学素子と、を有する。光源は、液晶表示パネルに向かい合う。光学シートは、液晶表示パネルと光源との間に配置され、光源から出射された光の一方向の偏光成分を透過させる第１機能層と、第１機能層を透過した光の出射方向を制御する第２機能層とを有する。フレームは、液晶表示パネルの周囲に配置され、液晶表示パネルと光学シートとの間へ内周側に向かって突出して液晶表示パネルを支持する突出部を有する。光学素子は、光学シートから出射されてフレームの突出部に向かう光の光路上に配置され、光の偏光状態を変化させる。
　本開示の別の一態様の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、光源と、光学シートと、フレームと、を有する。光源は、液晶表示パネルに向かい合う。光学シートは、液晶表示パネルと光源との間に配置され、光源から出射された光の出射方向を制御する。フレームは、液晶表示パネルの周囲に配置され、液晶表示パネルと光学シートとの間へ内周側に向かって突出して液晶表示パネルを支持する突出部を有する。突出部の内周側の内端面は、光学シートの法線方向に対して傾斜している。
　本開示によれば、液晶表示装置において、光漏れを抑制できる。
図１は、第１の実施の形態に係る液晶表示装置の平面図である。 図２は、図１の液晶表示装置のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。 図３は、比較例の液晶表示装置の断面図である。 図４は、第２の実施の形態に係る液晶表示装置の断面図である。 図５は、第３の実施の形態に係る液晶表示装置の断面図である。 図６Ａは、第３の実施の形態に係る液晶表示装置の突出部の他の構造を示す断面図である。 図６Ｂは、第３の実施の形態に係る液晶表示装置の突出部のさらに他の構造を示す断面図である。 図６Ｃは、第３の実施の形態に係る液晶表示装置の突出部のさらに他の構造を示す断面図である。 図７は、第４の実施の形態に係る液晶表示装置の断面図である。 図８は、第５の実施の形態に係る液晶表示装置の断面図である。
　本開示の実施の形態の説明に先立ち、従来の技術における問題点を簡単に説明する。上下方向の視野角が制限された液晶表示装置において、液晶表示パネルを支持するフレームの構造に起因して、画面の法線方向に対して上側に大きく傾斜した方向に向かう光が、画面の下側の縁の付近から線状に漏れる場合がある。このような光漏れは、車両のフロントガラスに映り込む可能性がある。
　（第１の実施の形態）
　第１の実施の形態を具体的に説明する前に、概要を述べる。第１の実施の形態は、視野角制限機能を有する液晶表示装置に関する。液晶表示装置は、例えば、車両に搭載されることが想定できる。液晶表示装置は、液晶表示パネルと、バックライトと、液晶表示パネルとバックライトとの間に配置される光学シートと、液晶表示パネルの周囲に配置されるミドルフレームとを有する。光学シートは、バックライトから出射された光の一方向の偏光成分を透過させる偏光機能と、当該一方向の偏光成分の光の出射方向を制御する視野角制限機能とを有する。ミドルフレームは、液晶表示パネルと光学シートとの間へ内周側に向かって突出して液晶表示パネルを支持する突出部を有する。第１の実施の形態に係る液晶表示装置では、光学シートから出射されてフレームの突出部の内端面に向かう光の光路上に、１／４波長板が配置されている。
　なお、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「シート」はフィルムや板と呼ばれ得るような部材も含む概念であり、したがって、「光学シート」は、「光学フィルム」や「光学板」と呼ばれる部材と呼称の違いのみにおいて区別され得ない。
　図１は、第１の実施の形態に係る液晶表示装置１の平面図である。図２は、図１の液晶表示装置１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。図２は、液晶表示装置１の下側の縁領域の断面を示す。図１に示すように、液晶表示装置１は、平面視で矩形状であり、表示面１ａを有する。表示面１ａの縁は、ベゼル部６２により囲まれている。図２に示すように、液晶表示装置１は、液晶表示パネル１０と、バックライト２０と、光学シート３０と、支持フレーム４０と、光学素子５０と、を有する。
　以下の説明では、液晶表示パネル１０の厚さ方向のうち、バックライト２０に対して液晶表示パネル１０が位置する側を前面側とし、その逆を背面側とする。また、液晶表示パネル１０の面内方向のうち、ミドルフレーム４４に対して液晶表示パネル１０が位置する側を内周側とし、その逆を外周側とする。
　液晶表示パネル１０は、バックライト２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御し、表示面１ａに像を表示するように構成されている。液晶表示パネル１０は、下偏光板１２と、薄膜トランジスタ基板１４と、カラーフィルタ基板１６と、上偏光板１８とを有する。
　下偏光板１２は、液晶表示パネル１０における背面側に配置されている。薄膜トランジスタ基板１４は、下偏光板１２の前面側に配置されている。カラーフィルタ基板１６は、薄膜トランジスタ基板１４の前面側に配置されている。カラーフィルタ基板１６は、平面視において、遮光機能を有するブラックマトリックス１７を周縁部に有する。上偏光板１８は、カラーフィルタ基板１６の前面側に配置されている。薄膜トランジスタ基板１４とカラーフィルタ基板１６の間には、図示を省略した液晶層が配置されている。
　下偏光板１２と上偏光板１８は、それぞれ、入射した光を直交する二つの偏光成分（Ｐ波及びＳ波）に分解し、一方向に振動する直線偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過させ、一方向に直交する他方向に振動する直線偏光成分（例えば、Ｓ波）を吸収する機能を有している。一方向は、透過軸と平行な方向であり、以下では第１方向と呼ぶ。他方向は、吸収軸と平行な方向であり、以下では第２方向と呼ぶ。図１，２の例では、下偏光板１２の透過軸は、左右方向に略平行であり、下偏光板１２の吸収軸は、上下方向に略平行である。
　なお、液晶表示パネル１０は、公知の技術に基づいており、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。
　バックライト２０は、光学シート３０を介して液晶表示パネル１０に向かい合う。バックライト２０は、面状に光を発光する発光面２０ａを有し、光学シート３０を介して液晶表示パネル１０を背面側から面状に照明する光源として機能する。バックライト２０は、発光源２１と、導光板２２と、反射板２４と、ディフューザ２６と、プリズムシート２８とを有する。
　発光源２１は、導光板２２の側面に向かい合って配置され、導光板２２の側面に光を出射する。導光板２２は、側面から入射された光を前面から略均一に出射することで、バックライト２０を面光源として機能させる。反射板２４は、導光板２２の背面側に配置され、導光板２２の裏面から漏れ出した光を反射して、再び導光板２２内に戻す。ディフューザ２６は、導光板２２の前面側に配置され、導光板２２から出射された光を拡散させる。プリズムシート２８は、ディフューザ２６の前面側に配置され、ディフューザ２６で拡散された光の進行方向を光学シート３０の法線方向ｎｄに近づくように曲げ、発光面２０ａから出射させる。
　なお、バックライト２０は、公知の技術に基づいており、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。
　光学シート３０は、液晶表示パネル１０とバックライト２０との間に配置され、図示する例ではバックライト２０の発光面２０ａに接合されている。光学シート３０と液晶表示パネル１０との間には、空間が設けられている。光学シート３０は、第１機能層３２と、第１機能層３２の前面側に配置された第２機能層３４とを有する。
　第１機能層３２は、反射型偏光フィルムとも称され、バックライト２０から出射された光の第１方向の直線偏光成分を透過させ、第２方向の直線偏光成分を反射する。第１機能層３２の透過軸の方向は、下偏光板１２の透過軸の方向と略平行である。そのため、第１機能層３２を透過した光は、下偏光板１２に到達するまでに偏光方向が変更されなければ、下偏光板１２も透過する。
　第１機能層３２にて反射された光は、バックライト２０に戻され、バックライト２０を構成する各層の表面にて再び反射させられる。各層の表面にて再び反射した光は、反射の際に偏光方向を変化させられ、再び第１機能層３２に戻ってくる。第１機能層３２に戻った光は、その一部が第１機能層３２を透過し、その他の一部が再度反射させられる。
　第２機能層３４は、ルーバーフィルムとも称され、第１機能層３２を透過した光の出射方向を制御する。第２機能層３４は、光学シート３０の法線方向ｎｄに対して大きく傾斜した光を選択的に吸収する機能を有している。これにより、液晶表示装置１は、視野角制限機能を発揮する。
　第２機能層３４は、光を吸収する複数の遮光部３６と、光を透過する透過層３８とを有する。複数の遮光部３６は、所定の間隔を空けて上下方向に並べられている。図示は省略するが、複数の遮光部３６は、左右方向に延びている。透過層３８は、複数の遮光部３６の間および前面側を覆うように配置されている。第１機能層３２を透過した光のうち、遮光部３６に向かう光の大部分は、遮光部３６にて吸収されるが、透過層３８内を進行する光は、透過層３８内を透過して液晶表示パネル１０に向かう。
　なお、光学シート３０は、公知の技術に基づいており、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。
　支持フレーム４０は、フロントフレーム４２と、ミドルフレーム４４と、リアフレーム４６とを有する。フロントフレーム４２は、液晶表示パネル１０の周囲に配置される。フロントフレーム４２の外形は、平面視で矩形状である。フロントフレーム４２は、側壁部６０とベゼル部６２とを有する。側壁部６０は、ミドルフレーム４４およびリアフレーム４６よりも外周側に位置している。ベゼル部６２は、側壁部６０の前面側の端部から内周側へ延び、液晶表示パネル１０の縁領域と向かい合っている。
　ミドルフレーム４４は、液晶表示パネル１０の周囲に配置される。ミドルフレーム４４の外形は、平面視で矩形状である。ミドルフレーム４４の材料としては、金属または合成樹脂などが用いられる。ミドルフレーム４４は、黒色または濃色で遮光性を有することが好ましい。ミドルフレーム４４は、側壁部６６と、突出部６８と、側壁部７０とを有する。
　側壁部６６は、フロントフレーム４２の側壁部６０とリアフレーム４６との間に配置されている。突出部６８は、側壁部６６の前面側の端部から、液晶表示パネル１０と光学シート３０との間へ内周側に向かって突出して、液晶表示パネル１０を支持する。突出部６８の内周側の内端面６８ａは、光学シート３０の法線方向ｎｄと略平行である。突出部６８の前面６８ｃは、衝撃を吸収するクッションテープ９０を挟んで、液晶表示パネル１０の薄膜トランジスタ基板１４の縁領域に接合されている。側壁部７０は、側壁部６６よりも内周側にて突出部６８の前面６８ｃから前面側に延びている。側壁部７０の前面側の端部は、フロントフレーム４２のベゼル部６２の背面に当接し、フロントフレーム４２を支持する。
　リアフレーム４６は、前面側に開口を有する略箱型であり、バックライト２０と光学シート３０を収容する。リアフレーム４６の外形は、平面視で矩形状である。リアフレーム４６は、背面部７４と、側壁部７６とを有している。背面部７４は、バックライト２０を背面側から支持する。側壁部７６は、背面部７４の縁部から前面側に向かって延びている。側壁部７６の内周側の側面には、発光源２１が固定されている。側壁部７６の前面側の端部は、ミドルフレーム４４の突出部６８の背面６８ｂに当接し、ミドルフレーム４４を支持する。
　図示は省略するが、支持フレーム４０は、表示面１ａの上側、右側、左側においても図２と略同様の断面形状を有している。
　光学素子５０は、光学シート３０から出射されてミドルフレーム４４の突出部６８に向かう光の光路上に配置され、光の偏光状態を変化させる。具体的には、光学素子５０は、突出部６８の内周側の内端面６８ａ上に配置された１／４波長板５２を有する。即ち１／４波長板５２は、光学シート３０から出射されて突出部６８の内端面６８ａに向かう光Ｌ１の光路上に配置されている。１／４波長板５２は、透明接着剤などを用いて内端面６８ａ上に接合されている。１／４波長板５２は、内端面６８ａの全面を覆っており、図示は省略するが、左右方向に細長い矩形状になっている。図示は省略するが、１／４波長板５２は、図２の突出部６８の内端面６８ａに向かい合う、表示面１ａの上側の突出部の内端面上にも配置されている。
　次に、以上の構成による液晶表示装置１の全体的な動作を説明する。バックライト２０の発光面２０ａから出射された光は、光学シート３０の第１機能層３２に入射する。第１機能層３２は、下偏光板１２にて透過されるべき第１方向の偏光成分を透過させ、第１方向とは異なる方向の偏光成分を反射させ、バックライト２０内で繰り返し反射させる。これにより、第１方向とは異なる方向の偏光成分の偏光方向を変化させ、結果として第１方向に振動する直線偏光成分の光量を増大させる。この結果、導光板２２からのより多くの光が下偏光板１２を透過することができるようになり、液晶表示装置１の表示面１ａから出射する光の輝度を向上させることができる。
　第１機能層３２を透過した光は、光学シート３０の第２機能層３４により出射方向を制御される。そのため、光学シート３０から前面側に出射された光の大部分は、上下方向において、光学シート３０の法線方向ｎｄに対して所定の角度内に進む光である。これにより、上下方向の視野角を制限できるので、車両のフロントガラスへ向かう光を抑制でき、フロントガラスへの画像の映り込みを抑制できる。なお、本実施の形態では、左右方向の視野角は制限されていない。
　光学シート３０から出射された光には、光学シート３０の法線方向ｎｄに対して所定の角度外に進む光、即ち法線方向ｎｄに対して大きく傾斜した方向に向かう光も僅かに存在する。
　ここで、比較例の液晶表示装置について説明する。図３は、比較例の液晶表示装置１Ｘの断面図である。比較例の液晶表示装置１Ｘでは、光学素子５０が設けられていないことが本実施の形態の液晶表示装置１と異なる。
　図３に示すように、光学シート３０における突出部６８より内周側の領域から、光学シート３０の法線方向ｎｄに対して下側に大きく傾斜した方向に出射されて、突出部６８の内端面６８ａに向かう光Ｌ１が存在する。光Ｌ１は、内端面６８ａで反射され、法線方向ｎｄに対して上側に大きく傾斜した方向に向かう。
　また、光学シート３０における突出部６８と向かい合う領域から、光学シート３０の法線方向ｎｄに対して上側に大きく傾斜した方向に出射されて、突出部６８の内端面６８ａの背面側の縁の近傍を通過する光Ｌ２も存在する。
　また、光学シート３０における突出部６８と向かい合う領域から、光学シート３０の法線方向ｎｄに対して上側に大きく傾斜した方向に出射されて、突出部６８の背面６８ｂに向かう光Ｌ３が存在する。光Ｌ３は、突出部６８の背面６８ｂで反射され、続いて光学シート３０で反射される。光学シート３０で反射された光Ｌ３は、突出部６８の内端面６８ａの背面側の縁の近傍を通過して、法線方向ｎｄに対して上側に大きく傾斜した方向に向かう。
　法線方向ｎｄに対して上側に大きく傾斜した方向に進むこれらの光Ｌ１～Ｌ３は、それぞれ近い光路を通って強め合い、液晶表示パネル１０を透過し、表示面１ａの下側の縁の付近から左右方向に線状に漏れる。即ち、法線方向ｎｄに対して上側に大きく傾斜した方向から表示面１ａを見ると、光漏れが視認される。前述のように、このような光漏れは、車両のフロントガラスに向かい、フロントガラスに映り込む可能性がある。なお、同様に、法線方向ｎｄに対して下側に大きく傾斜した方向に進み液晶表示パネル１０を透過する光により、表示面１ａの上側の縁の付近から左右方向に線状に光漏れが発生する。
　これに対して本実施の形態では、図２に示すように、光学シート３０から出射されて突出部６８に向かう光Ｌ１の光路上に光学素子５０が配置されているので、光Ｌ１は、光学素子５０によって偏光状態を変えられる。具体的には、光学シート３０から出射されて突出部６８の内端面６８ａに向かう光Ｌ１は、１／４波長板５２で直線偏光から円偏光に変えられ、内端面６８ａで反射される。反射された光Ｌ１は、回転方向を反転して円偏光を維持する。続いて、反射された光Ｌ１は、１／４波長板５２で円偏光から直線偏光に変えられて、液晶表示パネル１０に向かう。結果として、液晶表示パネル１０に入射する光Ｌ１は、偏光方向を第１方向から９０°回転されている。つまり、液晶表示パネル１０に入射する光Ｌ１の偏光方向は、第２方向である。そのため、液晶表示パネル１０に入射する光Ｌ１は、液晶表示パネル１０の下偏光板１２によって吸収され、前面側に透過しない。
　よって、光Ｌ１が漏れないので、比較例よりも光漏れを弱くできる。これにより、車両のフロントガラスへの映り込みを抑制できる。なお、１／４波長板５２は、図２の突出部６８の内端面６８ａに向かい合う、表示面１ａの上側の突出部の内端面上にも配置されているので、表示面１ａの上側の縁の付近の光漏れも抑制できる。
　このように本実施の形態によれば、光学シート３０から出射されて突出部６８の内端面６８ａに向かう光Ｌ１の光路上に、光Ｌ１の偏光状態を変化させる光学素子５０が配置されているので、内端面６８ａで反射された光Ｌ１に起因した光漏れを抑制できる。
　（第２の実施の形態）
　第２の実施の形態は、１／４波長板に替えて１／２波長板を有することが、第１の実施の形態と異なる。以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
　図４は、第２の実施の形態に係る液晶表示装置１の断面図である。光学素子５０は、光学シート３０と突出部６８との間に配置された１／２波長板５４を有する。１／２波長板５４は、透明接着剤などを用いて光学シート３０の前面に接合されている。平面視において、１／２波長板５４の内周側の縁は、突出部６８の内周側の縁、即ち内端面６８ａの位置にほぼ重なっている。１／２波長板５４の外周側の縁は、光学シート３０の外周側の縁上にほぼ位置している。即ち、１／２波長板５４は、光学シート３０のうち、平面視で突出部６８と重なる部分を覆っている。１／２波長板５４は、入射した光の偏光方向を概ね９０°変更して透過させるように配置されている。図示は省略するが、１／２波長板５４は、左右方向に細長い矩形状になっている。
　光学シート３０から出射されて突出部６８の背面６８ｂに向かう光Ｌ３の光路上に光学素子５０が配置されているので、光Ｌ３は、光学素子５０によって偏光状態を変えられ、且つ、突出部６８によって反射される。具体的には、光学シート３０から出射されて突出部６８の背面６８ｂに向かう光Ｌ３の偏光方向は、１／２波長板５４を透過することで第１方向から第２方向に変えられる。１／２波長板５４を透過した光Ｌ３は、突出部６８の背面６８ｂで反射され、再度、１／２波長板５４を透過して偏光方向が第２方向から第１方向に変えられる。光Ｌ３は、光学シート３０で反射され、再度、１／２波長板５４を透過して偏光方向が第１方向から第２方向に変えられて液晶表示パネル１０に向かう。そのため、液晶表示パネル１０に入射する光Ｌ３は、液晶表示パネル１０の下偏光板１２によって吸収され、前面側に透過しない。
　また、光学シート３０から、光学シート３０の法線方向ｎｄに対して上側に大きく傾斜した方向に出射されて、突出部６８の内端面６８ａの背面側の縁の近傍を通過する光Ｌ２も、１／２波長板５４を透過して、偏光方向が第１方向から第２方向に変えられて液晶表示パネル１０に向かう。よって、光Ｌ２も下偏光板１２に吸収される。
　従って、突出部６８の背面６８ｂによって反射されて液晶表示パネル１０に向かう光Ｌ３と、液晶表示パネル１０に直接向かう光Ｌ２とに起因した光漏れを抑制できる。これにより、車両のフロントガラスへの映り込みを抑制できる。
　また、１／２波長板５４は、光学シート３０の前面に接合されているので、１／２波長板５４が突出部６８の背面６８ｂに接合される場合よりも、光Ｌ２，Ｌ３をより確実に１／２波長板５４に透過させることができる。
　また、平面視において、１／２波長板５４の内周側の縁は、突出部６８の内周側の縁にほぼ重なっているので、光学シート３０の法線方向ｎｄに対して所定の角度内に進む光であって、下偏光板１２を透過させるべき光の偏光方向を変更することを抑制できる。
　（第３の実施の形態）
　第３の実施の形態は、１／４波長板を用いず、内端面が傾斜していることが、第１の実施の形態と異なる。以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
　図５は、第３の実施の形態に係る液晶表示装置１の断面図である。突出部６８の内周側の内端面６８ａは、光学シート３０の法線方向ｎｄに対して傾斜している。即ち内端面６８ａは、法線方向ｎｄに対して非平行である。内端面６８ａは、光学シート３０側から液晶表示パネル１０側に向かうにつれて、即ち背面側から前面側に向かうにつれて内周側に傾斜している。
　本実施の形態によれば、突出部６８の内端面６８ａは、法線方向ｎｄに対して傾斜しているので、光学シート３０から出射されて突出部６８の内端面６８ａで反射された光Ｌ１の方向を、比較例のような内端面６８ａが法線方向ｎｄと平行な場合とは異なる方向に変更できる。具体的には、比較例と比較して、内端面６８ａで反射された光Ｌ１は、法線方向ｎｄに対する角度がより大きい方向、即ち表示面１ａに平行な方向により近い方向に向かう。光Ｌ１は、表示面１ａから前面側に出射され難い。従って、突出部６８の内端面６８ａで反射された光Ｌ１に起因した光漏れを抑制できる。
　なお、本実施の形態では、光学シート３０が第１機能層３２を有していなくても光漏れを抑制できる。第１の実施の形態などと異なり、光漏れの原因となる光の偏光状態を変化させて下偏光板１２に吸収させるものではないためである。
　ところで、内端面６８ａの傾斜としては、図５の例に限らず、様々な傾斜を採用できる。以下に一例を示す。図６Ａ～図６Ｃは、第３の実施の形態に係る液晶表示装置１の突出部６８の他の構造を示す断面図である。
　図６Ａに示すように、突出部６８の内端面６８ａは、液晶表示パネル１０側から光学シート３０側に向かうにつれて、即ち前面側から背面側に向かうにつれて内周側に傾斜してもよい。この場合、内端面６８ａが光学シート３０の法線方向ｎｄと平行な場合と比較して、内端面６８ａで反射された光Ｌ１は、法線方向ｎｄに対する角度がより小さい方向、つまり法線方向ｎｄにより近い方向に向かう。光Ｌ１は、法線方向ｎｄに対して所定の角度内に進む光であり、光Ｌ２および光Ｌ３と強め合うことがない。また、光Ｌ１は、ブラックマトリックス１７で遮光されうる。従って、光漏れを抑制できる。
　また、図６Ｂに示すように、突出部６８の内端面６８ａは、曲面であってもよい。内端面６８ａも、法線方向ｎｄに対して非平行であり傾斜している。この場合にも、第３の実施の形態の効果を得ることができる。また、内端面６８ａ付近に尖った角部を有しないので、液晶表示装置１の組み立て時に液晶表示パネル１０や光学シート３０を傷つけ難くすることができる。
　また、図６Ｃに示すように、突出部６８の内端面６８ａは曲面であり、前面６８ｃの縁は、背面６８ｂの縁より内周側に位置してもよい。この場合にも、図６Ｂの例と同様の効果を得ることができる。
　（第４の実施の形態）
　第４の実施の形態では、第１の実施の形態と第２の実施の形態を組み合わせている。以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
　図７は、第４の実施の形態に係る液晶表示装置１の断面図である。図７に示すように、光学素子５０は、突出部６８の内端面６８ａ上に配置された１／４波長板５２と、光学シート３０と突出部６８との間に配置された１／２波長板５４とを有する。
　本実施の形態によれば、光Ｌ１～Ｌ３を下偏光板１２に吸収させることができる。従って、光漏れをより確実に抑制できる。
　（第５の実施の形態）
　第５の実施の形態では、第１の実施の形態と第３の実施の形態を組み合わせている。以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
　図８は、第５の実施の形態に係る液晶表示装置１の断面図である。図８に示すように、突出部６８の内端面６８ａは光学シート３０の法線方向ｎｄに対して傾斜している。光学素子５０は、傾斜した内端面６８ａ上に配置された１／４波長板５２を有する。
　本実施の形態によれば、光Ｌ１の偏光方向を変えるとともに、光Ｌ１を、法線方向ｎｄに対する角度がより大きい方向に向かわせることができる。これにより、光Ｌ１が１／４波長板５２で十分に偏光方向を変えられない場合であっても、光Ｌ１に起因した光漏れを抑制できる。
　また、内端面６８ａが傾斜していることにより、突出部６８の厚さを増加させることなく第１の実施の形態よりも内端面６８ａの面積を大きくすることができる。よって、内端面６８ａ上に１／４波長板５２をより確実に接合できる。
　以上、本開示について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
　例えば、第２の実施の形態と第３の実施の形態を組み合わせ、１／２波長板５４と、光学シート３０の法線方向ｎｄに対して傾斜した突出部６８の内端面６８ａとを併設してもよい。また、第１、第２および第３の実施の形態を組み合わせ、１／４波長板５２と、１／２波長板５４と、傾斜した内端面６８ａとを併設してもよい。組合せによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態それぞれの効果をあわせもつ。
　また、光学シート３０の第２機能層３４は、表示面１ａの上下方向の視野角に加え、左右方向の視野角も制限してもよい。この場合、光学シート３０から出射されて左右方向の２つの突出部に向かう光の光路上にも光学素子５０が設けられてもよい。また、左右方向の２つの突出部の内周側の内端面も、光学シート３０の法線方向ｎｄに対して傾斜していてもよい。この変形例では、表示面１ａの左側および右側の縁の付近からの光漏れも抑制できる。
　また、液晶表示装置１が平面視で矩形状である一例について説明したが、特に限定されず、液晶表示装置１は、例えば、平面視で、台形状、半円形状、４隅の角が丸く形成された形状、円形状などであってもよい。この場合、フロントフレーム４２とミドルフレーム４４の外形も、平面視で液晶表示装置１の形状になる。
　本開示の一態様は、次の通りである。
　［項目１］
　液晶表示装置は、液晶表示パネルと、光源と、光学シートと、フレームと、光学素子と、を有する。光源は、液晶表示パネルに向かい合う。光学シートは、液晶表示パネルと光源との間に配置され、光源から出射された光の一方向の偏光成分を透過させる第１機能層と、第１機能層を透過した光の出射方向を制御する第２機能層とを有する。フレームは、液晶表示パネルの周囲に配置され、液晶表示パネルと光学シートとの間へ内周側に向かって突出して液晶表示パネルを支持する突出部を有する。光学素子は、光学シートから出射されてフレームの突出部に向かう光の光路上に配置された、光の偏光状態を変化させる。
　この態様によると、光学シートから出射されて突出部に向かう光の光路上に光学素子が配置されているので、その光は、光学素子によって偏光状態を変えられ、且つ、突出部によって反射される。突出部によって反射された光は、液晶表示パネルに向かいうるが、この光の偏光状態は、光学シートから出射された光の偏光状態とは異なっているため、液晶表示パネルを透過し難い。従って、突出部で反射された光に起因した光漏れを抑制できる。
　［項目２］
　項目１に記載の液晶表示装置において、光学素子は、光学シートと突出部との間に配置された１／２波長板を有してよい。
　この場合、光学シートから出射されて突出部の背面に向かう光は、突出部の背面および光学シートで反射され、且つ、１／２波長板で偏光方向を変えられて、液晶表示パネルに向かう。偏光方向を変えられたこの光は、液晶表示パネルを透過し難い。従って、突出部の背面で反射された光に起因した光漏れを抑制できる。
　［項目３］
　項目２に記載の液晶表示装置において、１／２波長板は、光学シートに接合されていてよい。
　この場合、１／２波長板が突出部の背面に接合される場合よりも、突出部の内端面の背面側の縁の近傍を通過する光を、より確実に１／２波長板に透過させることができる。従って、このような光も下偏光板に吸収させることができ、光漏れをさらに抑制できる。
　［項目４］
　項目１から３までのいずれか１項目に記載の液晶表示装置において、光学素子は、突出部の内端面上に配置された１／４波長板を有してよい。
　この場合、光学シートから出射されて突出部の内端面に向かう光は、内端面で反射され、且つ、１／４波長板で偏光方向を変えられて、液晶表示パネルに向かう。偏光方向を変えられたこの光は、液晶表示パネルを透過し難い。従って、突出部の内端面で反射された光に起因した光漏れを抑制できる。
　［項目５］
　項目１から３までのいずれか１項目に記載の液晶表示装置において、突出部の内周側の内端面は、光学シートの法線方向に対して傾斜していてよい。
　この場合、光学シートから出射されて突出部の内端面で反射された光の方向を、内端面が光学シートの法線方向と平行な場合とは異なる方向に変更できる。従って、光漏れをさらに抑制できる。
　［項目６］
　項目４に記載の液晶表示装置において、突出部の内周側の内端面は、光学シートの法線方向に対して傾斜していてよい。
　この場合、光学シートから出射されて突出部の内端面で反射された光の方向を、内端面が光学シートの法線方向と平行な場合とは異なる方向に変更できる。従って、光漏れをさらに抑制できる。
　［項目７］
　液晶表示装置は、液晶表示パネルと、光源と、光学シートと、フレームと、を有する。光源は、液晶表示パネルに向かい合う。光学シートは、液晶表示パネルと光源との間に配置され、光源から出射された光の出射方向を制御する。フレームは、液晶表示パネルの周囲に配置され、液晶表示パネルと光学シートとの間へ内周側に向かって突出して液晶表示パネルを支持する突出部を有する。突出部の内周側の内端面は、光学シートの法線方向に対して傾斜している。
　この態様によると、光学シートから出射されて突出部の内端面で反射された光の方向を、内端面が光学シートの法線方向と平行な場合とは異なる方向に変更できる。従って、突出部の内端面で反射された光に起因した光漏れを抑制できる。
　［項目８］
　項目７に記載の液晶表示装置において、突出部の内端面は、光学シート側から液晶表示パネル側に向かうにつれて内周側に傾斜していてよい。
　この場合、内端面が光学シートの法線方向と平行な場合と比較して、内端面で反射された光は、法線方向に対する角度がより大きい方向に向かう。従って、突出部の内端面で反射された光に起因した光漏れを抑制できる。
　本開示は、視野角制限機能を有する液晶表示装置に関し、特に光漏れを抑制できる液晶表示装置等として有用である。
　１　液晶表示装置
　１ａ　表示面
　１Ｘ　比較例の液晶表示装置
　１０　液晶表示パネル
　１２　下偏光板
　１４　薄膜トランジスタ基板
　１６　カラーフィルタ基板
　１７　ブラックマトリックス
　１８　上偏光板
　２０　バックライト
　２０ａ　発光面
　２１　発光源
　２２　導光板
　２４　反射板
　２６　ディフューザ
　２８　プリズムシート
　３０　光学シート
　３２　第１機能層
　３４　第２機能層
　３６　遮光部
　３８　透過層
　４０　支持フレーム
　４２　フロントフレーム
　４４　ミドルフレーム
　４６　リアフレーム
　５０　光学素子
　５２　１／４波長板
　５４　１／２波長板
　６０　側壁部
　６２　ベゼル部
　６６　側壁部
　６８　突出部
　６８ａ　内端面
　６８ｂ　背面
　６８ｃ　前面
　７０　側壁部
　７４　背面部
　７６　側壁部
　９０　クッションテープ
　Ｌ１　光
　Ｌ２　光
　Ｌ３　光
　ｎｄ　法線方向

Claims (8)

  1. 　液晶表示パネルと、
    　前記液晶表示パネルに向かい合う光源と、
    　前記液晶表示パネルと前記光源との間に配置される光学シートであって、前記光源から出射された光の一方向の偏光成分を透過させる第１機能層と、前記第１機能層を透過した光の出射方向を制御する第２機能層とを有する光学シートと、
    　前記液晶表示パネルの周囲に配置されるフレームであって、前記液晶表示パネルと前記光学シートとの間へ内周側に向かって突出して前記液晶表示パネルを支持する突出部を有するフレームと、
    　前記光学シートから出射されて前記フレームの前記突出部に向かう光の光路上に配置された、光の偏光状態を変化させる光学素子と、
    　を備える液晶表示装置。
  2. 　前記光学素子は、前記光学シートと前記突出部との間に配置された１／２波長板を有する請求項１に記載の液晶表示装置。
  3. 　前記１／２波長板は、前記光学シートに接合されている請求項２に記載の液晶表示装置。
  4. 　前記光学素子は、前記突出部の内周側の内端面上に配置された１／４波長板を有する請求項１から３までのいずれか１項に記載の液晶表示装置。
  5. 　前記突出部の内周側の内端面は、前記光学シートの法線方向に対して傾斜している請求項１から３までのいずれか１項に記載の液晶表示装置。
  6. 　前記突出部の内周側の前記内端面は、前記光学シートの法線方向に対して傾斜している請求項４に記載の液晶表示装置。
  7. 　液晶表示パネルと、
    　前記液晶表示パネルに向かい合う光源と、
    　前記液晶表示パネルと前記光源との間に配置され、前記光源から出射された光の出射方向を制御する光学シートと、
    　前記液晶表示パネルの周囲に配置されるフレームであって、前記液晶表示パネルと前記光学シートとの間へ内周側に向かって突出して前記液晶表示パネルを支持する突出部を有するフレームと、を備え、
    　前記突出部の内周側の内端面は、前記光学シートの法線方向に対して傾斜している液晶表示装置。
  8. 　前記突出部の前記内端面は、前記光学シート側から前記液晶表示パネル側に向かうにつれて内周側に傾斜している請求項７に記載の液晶表示装置。
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