JP4673463B2

JP4673463B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP4673463B2
Application number: JP34474999A
Authority: JP
Inventors: 文裕荒川; 暢夫内藤; 榮三郎樋口; 和明横山
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Enplas Corp; Nitto Jushi Kogyo Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Enplas Corp; Nitto Jushi Kogyo Co Ltd
Priority date: 1999-12-03
Filing date: 1999-12-03
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2019-12-03
Also published as: JP2001166116A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光利用効率の良い液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディスプレイとして、面光源装置を用いた液晶表示装置の普及には目覚ましいものがあり、現在普及している液晶表示装置は、偏光光（偏光板に光を透過させることによって得ている）を液晶層で変調する方式である。
【０００３】
図１２に従来の代表的な面光源装置７０、及びこれを含む液晶表示装置７２の構成を示す。この面光源装置７０において、光源５２から出射された光は導光体５４に入射し全反射を繰り返しながら進行する。導光体５４内を進行する光の一部は光散乱体５６により進行方向を変えられて導光体外へ出射する。導光体５４から図において下方向に出射した光は反射シート５８で反射されて再び導光体５４内部へ戻され、一方、図において上方に出射した光は拡散シート６０により拡散された後、プリズムシート６２により集光されて、表裏を偏光板６６、６８で挟持された液晶セル６４に入射して、その背面光源として使用される。
【０００４】
また、図１３及び図１４も従来の面光源装置７０Ａ、７０Ｂ、及びこれを含む液晶表示装置７２Ａ、７２Ｂを示すものである。図１３に於ける面光源装置７０Ａでは、図１２の面光源装置７０に対して、拡散シート６０とプリズムシート６２の順番が逆になり、且つプリズムシート６２のプリズム面が導光体側５４を向いた構成である。また、図１４に於ける面光源装置７０Ｂでは、プリズムシート６２の上に、プリズムシート６２の三角柱プリズムの向きと直交する三角柱プリズムを持つ別のプリズムシート６２Ａを重ねた構成である。
【０００５】
上記のように、使用されている偏光板６６，６８は入射光の約半分を吸収してしまうために、光の利用効率が低かった。そこで、満足のいく明るさにする為には、より多くの光を偏光板に入射させなければならないが、その分光源の消費電力が増大するばかりでなく、光源からの熱が液晶に悪影響を与えて表示が見づらくなってしまう等の様々な問題があった。
【０００６】
この様な観点から現在に至るまで以下の如き様々な提案がなされてきた。その一つとして、光源からの無偏光光を、互いに直交関係にある二つの直線偏光に分離する偏光分離体を用い、分離された一方の偏光光を直接利用すると共に、他方の偏光光も再利用するものがある。すなわち、偏光分離体により分離した偏光成分のうち、片方の偏光成分は液晶セルに入射させ、他方の偏光成分は光源側に戻して、その光を反射等により再度偏光分離体に導いて再利用することで、光利用効率を向上させる技術である。
【０００７】
例えば、第１に、特開平４−１８４４２９号公報に開示の技術は、偏光分離器にて光源装置からの無偏光光を互いに直交関係にある二つの偏光光に分離し、一方の偏光光を直接液晶セルに向けて出射させ、もう一方の偏光光を光源側に戻して集束させた後、反射させて再び光源光として再利用するものである。
【０００８】
第２としては、特開平６−２６５８９２号公報に開示されたバックライトがあり、これは、面状導光体の光出射面側に、出射する光が面状導光体表面に対してほぼ垂直になるような光制御シートを設け、さらにその上に、偏光分離手段を配置するものである。
【０００９】
更に、第３としては、特開平７−２６１１２２号公報に開示のバックライトがあり、これは楔形状断面を有する体積領域を含む光散乱導光体からなる平行光束化素子の出射面側に、偏光分離体を配置するものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の各技術には次のような問題があった。
【００１１】
第１の技術は、投影型の液晶表示装置を対象とするものであり、その照明装置の構成は空間的スペースを必要とし、薄型化が要求される平面型の液晶表示装置には適用できない。
【００１２】
第２の技術は、薄型化に適したものであるが、その偏光分離体は、その断面が三角形状の柱状プリズムアレイの斜面に偏光分離層を形成したものである場合には、優れた光利用効率が得られているが、偏光分離体の構造が複雑で、特に断面が三角形状の柱状プリズムアレイの斜面部分に偏光分離層を形成することが難しく、量産性に優れたものとは言い難かった。
【００１３】
第３の技術は、導光体として楔形状断面を有する体積領域を含む特定の光散乱導光体からなる平行光束化素子を用いた場合には、優れた光利用効率が得られているが、光散乱導光体を特定の光散乱能にすることが難しく、一般的に使用できるものとは言い難かった。
【００１４】
本発明は、上記のような問題点に鑑みて、光の指向性及び偏光方向とを制御して光の利用効率を向上できるようにし、比較的簡単な構成で厚みも薄くでき且つ量産性に優れたプリズムシート、面光源装置及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項１のように、光源、該光源からの光を側面から入射し、第１の所定方向に最大強度を有する指向性を持つ偏光光を出射する導光体、該導光体の出射面側に配置され、前記第１の所定方向の偏光光を、前記導光体出射面の法線方向を中心とする一定角度内の第２の所定方向に指向して出光するプリズムシート、を備えてなる面光源装置と、前記導光体上に順に配置された、第１の偏光板と、液晶セルと、第２の偏光板と、を有する液晶表示装置であって、前記プリズムシートは、前記第１の偏光板の光入射側にこれと略平行に配置され、分子が配向した２軸延伸フィルムからなり、面内で屈折率の異方性を有し、通過する偏光光の偏光方向を制御するベースシートと、このベースシートの前記導光体側に設けられたプリズム層とを有し、且つ、前記プリズム層を構成するプリズムは、その稜線方向が、前記導光体の光を入射する側面と同一方向となるように配置されてなり、前記ベースシートを通過した偏光光の偏光方向が、前記第１の偏光板の偏光軸と略同一方向となるとともに、前記プリズムの稜線方向と所定の角度を持つように配置されてなり、前記ベースシートは、前記第１の偏光板の偏光軸方向、前記ベースシートを通過した偏光光の偏光方向、及び前記プリズム層を構成するプリズムの稜線方向が上記の如く配置されるように、２軸延伸フィルム原反から用意されていることを特徴とする液晶表示装置により上記課題を解決するものである。
【００１６】
即ち、前記プリズムシートは、前記プリズム層により、入射した偏光光の出射方向を制御するとともに、前記複屈折性を有する透光性基材により、入射した偏光光の偏光方向を、出射面側に、この出射面と略平行に配置される偏光板の偏光軸と略同一方向とするものである。
【００１７】
従って、前記プリズムシートを液晶セルの入射側に使用することにより、偏光板に吸収される光量を低減し、光の利用効率を向上させることができる。また、前記導光体から前記第１の所定方向に出射される光は、ｐ成分比率の高い偏光した指向性光であり、プリズムシートの入射光として使用することで、光の利用効率を高くすることができる。
【００２１】
請求項２の発明は、請求項１において、前記導光体は板形状であり、且つ、内部の光を出射面から出射させるための光散乱手段を有し、この光散乱手段は、前記出射面又は出射面とは反対側の面に光学的に接触された光散乱層、前記出射面又は出射面とは反対側の面に形成された粗面、又は前記導光体の内部に含有された光散乱材のいずれかであることを特徴とする液晶表示装置である。
【００２２】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記プリズムシートは、前記導光体側に前記プリズム層を形成してなり、このプリズム層は複数の単位プリズムから構成され、凹凸面をなすことを特徴とする液晶表示装置である。
【００２３】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記ベースシートが、ポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする液晶表示装置である。
【００２４】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記プリズムシートの出射面側に拡散シートを配置したことを特徴とする液晶表示装置である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態の例にかかるプリズムシート、面光源装置を含む液晶表示装置について詳細に説明する。
【００２７】
図１に示されるように、本発明の実施の形態の例にかかるを液晶表示装置１０は、プリズムシート２２を含む面光源装置２０と、この面光源装置２０の光出射面側に配置された液晶パネル３０と、を含んで構成されている。
【００２８】
前記面光源装置２０は、少なくとも、光源２４と、該光源２４から、図１において左側の一側端面２６Ａに入射した光を、上面から、第１の所定方向Ｄ１に最大強度を有する指向性光として出射する導光体２６と、前記第１の所定方向Ｄ１の指向性光を、前記液晶パネル３０の視認側で輝度が最大となるような第２の所定方向Ｄ２に指向し、かつ偏光光の偏光方向Ｓを制御して前記液晶パネル３０に出光する前記プリズムシート２２と、導光体２６の前記プリズムシート２２と反対側に配置された光拡散反射シート２９と、を含んで構成されている。前記光源２４には冷陰極管などを使用する。
【００２９】
前記導光体２６は、一側端面２６Ａから入射した光を、第１の所定方向Ｄ１に最大強度を有し、且つｐ成分の比率の高い偏光である指向性光を出射面から出射する特性を有するものである。
【００３０】
導光体が光を導光する原理は、光が光学的に密（屈折率ｎ１）と疎（屈折率ｎ２）の媒質の境界面において入射角θ１が下記式１のθｃに達すると全反射を起すことを利用しており、θｃを臨界角という。
【００３１】
ｓｉｎθｃ＝ｎ２／ｎ１（式１）
【００３２】
したがって、導光体からの出射光は、何らかの方法により、入射角θ１を臨界角θｃよりも小さくすることで得られる。この時、図８（Ａ）に示したように入射角が臨界角より若干小さい領域では、入射角θ１によりｐ成分の光と垂直な振幅を持つｓ成分の光では、入射角θ１によりｐ成分の反射率がｓ成分の反射率より小さくなり、したがって導光体出射面で内側に反射される光をｓ成分の比率の高い偏光光とすることができる。例えばｎ１を１．５、ｎ２を１．０とするとθ１が３３°４１′２４″の時に、ｐ成分の反射率は０となるので、これは反射されないで、導光体出射面から出射し、反射光はｓ成分のみの偏光光とすることができる。結果として、導光体の出射面からはｐ成分の多い偏光光が出射される。
【００３３】
このように、入射角θ１を臨界角θｃよりも若干小さくすることで、本発明の導光体２６から出射された光は、ｐ成分の多い偏光光として出射され、且つ、入射角θ１が特定の小さい領域にされているので、出射角度も特定の小さい領域に限定される。すなわち、第１の所定方向Ｄ１に最大強度を有し、且つｐ成分の比率の高い偏光光を出射面２６Ｂから出射することができる。
【００３４】
なお、導光体の材質は，光を効率良く透過させる性質があれば特に限定されず、例えばＰＭＭＡ等のアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラス等である。
【００３５】
前記第１の所定方向Ｄ１は、図１に示したように、一般的には導光体２６の出射面２６Ｂを基準に考えると、出射面２６Ｂの法線方向に対して、前記一側端面２６Ａ近傍に配置した光源２４とは反対側の方向である。
【００３６】
前記第１の所定方向Ｄ１に最大輝度を有する指向性光として，例えば拡散光（この拡散光は指向性が全く無い完全拡散光ではない）を導光体２６から出射させる手段として、導光体２６の形状を板状（例えば平板状、あるいは光源２４を配置する前記一側端面２６Ａから遠ざかるにつれて厚みが薄くなる楔形状など）とするとともに、導光体２６に光散乱手段を備えさせる。
【００３８】
光散乱手段としては、例えば、図１に示されるように、導光体２６の出射面２６Ｂとは反対側の面に樹脂中にシリカ等の光散乱剤を分散させた光散乱層２８Ａ（通常はドット状等とする）を印刷等で設けて光学的に接触させる構造がある。
【００３９】
この他に、図２に示されるように、導光体２６の出射面２６Ｂに、樹脂中にシリカ等の光散乱剤を分散させた光散乱層２８Ｂを印刷等で設けて光学的に接触させる構造，図３に示されるように、導光体２６の出射面を粗面２８Ｃとする構造，図４に示されるように、出射面２６Ｂとは反対側の面（裏面）を粗面２８Ｄとする構造，図５に示されるように、導光体２６の内部に、導光体２６の大部分を構成する物質（例えばＰＭＭＡ：屈折率１．４９）とは異なる屈折率を有し、且つ、透光性である物質（例えば、シリコーン樹脂：屈折率１．４３）かならる光散乱剤２８Ｅを、粒子径５μｍ以下の大きさで導光板全体の１重量％以下含有させて、導光体の材料自身を光散乱性とする、のいずれかの手段を採用しても良い。
【００４０】
前記光散乱剤２８Ｅを用いる場合、その粒子径が５μｍより大きいと導光体２６からの出射光の指向性が完全拡散光に近づき、また含有量が１重量％を越えても導光体出射面２６Ｂの輝度均一性が悪化し好ましくない。
【００４１】
前記プリズムシート２２は光線の進路を変更する手段であり、この場合、図６に示すように、導光体２６から入射した第１の所定方向Ｄ１の光線を、プリズム内部の全反射によって第２の所定方向Ｄ２に変えて出射するようにされている。
【００４２】
更に詳述すると、図９（Ａ）に拡大して示すように、プリズムシート２２は、断面が三角形の三角柱の三角プリズムを単位プリズム２２Ａとして、この単位プリズムを多数配列したプリズム構造を有し、プリズム構造による凹凸が、導光体２６側の断面形状を略Ｖ字形状としている。
【００４３】
三角柱プリズムの断面三角形の斜面は、光源側の斜面２３Ａを反光源側の斜面２３Ｂよりも急斜面とした不等辺三角形である。これは、導光体出射面２６Ｂから傾いて出光する指向性光について、プリズム入光面に対し、例えば略法線方向へ傾きを立てるためである。
【００４４】
なお、図９（Ｂ）に示されるようにベースシート３２Ａ上にプリズム３２Ｂを形成したプリズムシート３２を設けてもよい。
【００４５】
また前記プリズムシート３２のプリズム３２Ｂと反対側の非プリズム面には、視野角を拡大する為の拡散性や他の部材との密着による干渉防止あるいは、キズ等外観の不具合を隠す等の為に、必要に応じてマット面３２Ｃを形成してもよい。マット面３２Ｃを形成する手段としては、マット剤のコーティングやエンボス加工などを用いることが出来る。
【００４６】
前記プリズムシート形成用材料としては、光を効率よく透過させる性質の材料であれば機能し、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル樹脂、ガラス等がある。なかでも、微細なプリズム形状を精度よく形成できる点で、ＰＥＴ、ＰＣなどのベースシート３２Ａの上に紫外線硬化樹脂を用いてプリズム３２Ｂを形成したものが好ましく、又、最も量産性に優れた点からも好ましい。
【００４７】
この場合、紫外線硬化樹脂で形成したプリズムの屈折率は大きい方が好ましく、具体的には１．４以上、更に好ましくは１．５以上である。なお、ベースフィルム上に紫外線硬化樹脂でプリズム形状を形成するには、特開平５−１６９０１５号公報に開示の技術を利用すれば良い。
【００４８】
すなわち、プリズム形状に対し逆凹凸形状の凹部を有する回転するロール凹版に紫外線硬化樹脂液を塗工充填し、次いでこれにベースシートを供給して版面の樹脂液の上からロール凹版に押圧し、押圧した状態で、紫外線照射して樹脂液を硬化させた後に、固化した紫外線硬化樹脂をベースシートと共に回転するロール凹版から剥離すれば、プリズムシートは連続製造できる。
【００４９】
また、後述するように必要に応じて、ベースシート３２Ａとして、延伸フィルムを用いても良い。延伸フィルムは、透光性があればその材質は特に限定されず、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル樹脂、ＴＡＣ（三酢酸セルロース）等であり、特に機械的、化学的、光学的性能から二軸延伸のＰＥＴが特に望ましい。
【００５０】
次にプリズムシート２２における偏光方向制御の方法とその効果について述べる。図７は、導光体から出射された第１の所定方向Ｄ１の光が、プリズムシート２２のプリズムによって第２の所定方向（この場合、液晶パネルの法線方向）Ｄ２に指向されることを示したものである。
【００５１】
この時、例えばプリズム部の屈折率ｎ１が１．５０の場合、空気の屈折率ｎ２は１．０であるので、θｃは、４１°４８′３７″となり、入射角θ２≧θｃであれば、入射光は全反射する。
【００５２】
図８（Ｂ）、（Ｃ）に示すように全反射領域（θ２≧θｃ）では、入射面内にて振幅するｐ成分の光と、ｐ成分の光と垂直な振幅を持つｓ成分の光とでは、入射角θ２により位相が異なって変化して出射することとなる。その理由はあきらかではないが、このことが出射する偏光光の偏光方向に影響を及ぼす。
【００５３】
液晶パネルに入射する偏光光の偏光方向を液晶パネルの偏光軸と合わせることにより、偏光板によって吸収されてしまう光を減らすことができるので、液晶パネルへの入射光を有効に利用することが可能となり、入射角θ２を制御することにより、光の利用効率の向上を図ることができる。
【００５４】
しかしながら、入射角θ２で反射角と偏光光の偏光方向の双方を制御することは制約が多く、実際は困難であるため、面内で屈折率の異方性を有する、所定の方向に延伸された延伸フィルムをプリズムシート３２のベースシート３２Ａに用いるか、或いは延伸フィルムをプリズムシート２２、３２の出射面側に積層し、偏光光の偏光方向を制御する手段として利用する。
【００５５】
延伸フィルムは、透光性があればその材質は特に限定されず、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル樹脂、ＴＡＣ（三酢酸セルロース）等であり、特に機械的、化学的、光学的性能から二軸延伸のＰＥＴが特に望ましい。
【００５６】
図１０に示すように一般的な二軸延伸ＰＥＴは、ロール製造時において機械の流れ方向と幅方向に延伸されており、その分子の配向方向も機械の中央を境に左右斜め方向に配向している。このように配向していることにより幅方向と流れ方向の屈折率は異なり、このようなフィルムを通過させることで偏光光の偏光方向を調整することが可能となる。
【００５７】
図１１にプリズムシート２２から出射される偏光光の偏光方向Ｄ３と液晶セル３０Ａに用いられる第１の偏光板３０Ｂの偏光軸Ｄ４との関係を示す。前述のようにプリズムシート３２のベースシート３２Ａに用いられる延伸フィルムは、ロール原反の長さ方向に対して左右いずれかの斜め方向に分子が配向しており、ベースシート３２Ａの偏光軸Ｄ５はプリズムの稜線方向と所定の角αをなしている。このベースシート３２Ａを通過した偏光光の偏光方向Ｄ３と面光源側の第１の偏光板３０Ｂの偏光軸Ｄ４が同じ方向であることにより光の利用効率が向上する。符号３０Ｃは第２の偏光板を示す。
【００５８】
以上のように、本発明の面光源では、導光体から出射した、ｐ成分の比率が高く、第１の所定方向Ｄ１に最大強度を有する拡散光等の指向性光の出射方向を、前述のプリズムシート２２を用いて、第２の所定方向（通常は液晶表示装置の法線方向）Ｄ２に指向し、かつ液晶パネルでの透過率が最大になるように偏光光の偏光方向Ｄ３を制御することで、液晶表示装置での光利用効率を向上できることになる。
【００５９】
しかもプリズムシート２２、３２は平面状なので、多層膜を斜面に有する場合に比べて、薄型の面光源とすることができ、液晶表示装置とした場合にもかさばらないため好ましい。
【００６０】
なお、本発明の面光源装置は、更に必要に応じて、従来公知の面光源装置７０、７０Ａ、７０Ｂ（図１２〜図１４参照）と同様に、図１に２点鎖線で示す拡散シート４０の他、レンズシート等を併用しても良く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施の形態の例に限定されるものではない。
【００６１】
【実施例】
以下、本発明の実施例及び比較例について説明する。
【００６２】
図１に示すように、光源２４と、斜め方向に最大強度を有する拡散光線を出射し、裏面にはドット状の光散乱層２８Ａを印刷形成した導光体２６と、単位プリズム２２Ａが三角柱プリズム（断面が光源側を反光源側よりも急斜面とした不等辺三角形）からなり、プリズム面を導光体２６側に向けたプリズムシート２２と、白色ポリエチレンテレフタレートシートからなる光拡散反射シート２９を導光体裏面側近傍に配置し、図１１のように、前記プリズムシート３２のベースシート３２Ａにロール原反の幅方向で分子の配向方向が異なる二軸延伸ＰＥＴ原反を用いて、その延伸方向によって生じた偏光光の偏光方向Ｄ３が面光源側の第１の偏光板３２Ｂの偏光軸Ｄ４とほぼ同じ方向となるようにしたプリズムシートを用意して面光源に配置した。
【００６３】
さらに偏光板を液晶パネルで使用されている偏光軸方向に合せて、前記の面光源上に配置し、偏光板から出射される光線の輝度を測定したところ、偏光方向が同方向のものと逆方向のものでは、最大輝度（最大値を与える方向の輝度）が、それぞれ１０２０ｃｄ／ｍ2、９１０ｃｄ／ｍ2となり１０％程度の差が認められた。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、比較的簡単な構成で、液晶表示装置における光の利用効率を向上させることができる。しかも、面光源装置、及びプリズムシートが平面状であり、厚みを薄くすることができるので、液晶表示装置の薄型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の例に係る液晶表示装置を示す断面図
【図２】導光体の実施形態の第２例を示す断面図
【図３】導光体の他の実施形態の第３例を示す断面図
【図４】導光体の他の実施形態の第４例を示す断面図
【図５】導光体の他の実施形態の第５例を示す断面図
【図６】プリズムシートの実施形態の例を示す断面図
【図７】プリズムシートのプリズム原理を示す模式図
【図８（Ａ）】入射角に対するｓ成分、ｐ成分の光の反射率を示すグラフ
【図８（Ｂ）】入射角に対するｓ成分、ｐ成分の光の位相変化を示すグラフ
【図８（Ｃ）】入射角に対するｓ成分、ｐ成分の光の位相差の変化を示すグラフ
【図９（Ａ）】プリズムシートの実施形態の例を示す拡大斜視図
【図９（Ｂ）】プリズムシートの別の実施形態の例を示す拡大斜視図
【図１０】二軸延伸ＰＥＴを製造する際の延伸方向と分子配向の方向についての模式図
【図１１】プリズムシートの基材の偏光軸、液晶セル側の第１の偏光板の偏光軸、及び偏光光の偏光方向の関係を示した模式図
【図１２】従来の面光源及び液晶表示装置の一例を示す断面図
【図１３】従来の面光源及び液晶表示装置の他の例を示す断面図
【図１４】従来の面光源及び液晶表示装置の他の例を示す断面図
【符号の説明】
１０…液晶表示装置
２２、３２…プリズムシート
２４…光源
２６…導光体
２６Ｂ…導光体の出射面
２８Ａ…光散乱層
２８Ｂ…光散乱層
２８Ｃ、２８Ｄ…粗面
２８Ｅ…光散乱剤
２９…光拡散反射シート
３０…液晶パネル
３０Ａ…液晶セル
３０Ｂ…第１の偏光板
３０Ｃ…第２の偏光板
３２Ａ…ベースシート
３２Ｂ…プリズム
４０…拡散シート
Ｄ１…第１の所定方向
Ｄ２…第２の所定方向
Ｄ３…偏光光の偏光方向
Ｄ４…第１の偏光板の偏光軸
Ｄ５…ベースシートの偏光軸

Claims

光源、該光源からの光を側面から入射し、第１の所定方向に最大強度を有する指向性を持つ偏光光を出射する導光体、該導光体の出射面側に配置され、前記第１の所定方向の偏光光を、前記導光体出射面の法線方向を中心とする一定角度内の第２の所定方向に指向して出光するプリズムシート、を備えてなる面光源装置と、前記導光体上に順に配置された、第１の偏光板と、液晶セルと、第２の偏光板と、を有する液晶表示装置であって、前記プリズムシートは、前記第１の偏光板の光入射側にこれと略平行に配置され、分子が配向した２軸延伸フィルムからなり、面内で屈折率の異方性を有し、通過する偏光光の偏光方向を制御するベースシートと、このベースシートの前記導光体側に設けられたプリズム層とを有し、且つ、前記プリズム層を構成するプリズムは、その稜線方向が、前記導光体の光を入射する側面と同一方向となるように配置されてなり、前記ベースシートを通過した偏光光の偏光方向が、前記第１の偏光板の偏光軸と略同一方向となるとともに、前記プリズムの稜線方向と所定の角度を持つように配置されてなり、
前記ベースシートは、前記第１の偏光板の偏光軸方向、前記ベースシートを通過した偏光光の偏光方向、及び前記プリズム層を構成するプリズムの稜線方向が上記の如く配置されるように、２軸延伸フィルム原反から用意されていることを特徴とする液晶表示装置。
請求項１において、前記導光体は板形状であり、且つ、内部の光を出射面から出射させるための光散乱手段を有し、この光散乱手段は、前記出射面又は出射面とは反対側の面に光学的に接触された光散乱層、前記出射面又は出射面とは反対側の面に形成された粗面、又は前記導光体の内部に含有された光散乱材のいずれかであることを特徴とする液晶表示装置。
請求項１又は２において、前記プリズムシートは、前記導光体側に前記プリズム層を形成してなり、この前記プリズム層は複数の単位プリズムから構成され、凹凸面をなすことを特徴とする液晶表示装置。
請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記ベースシートが、ポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする液晶表示装置。
請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記プリズムシートの出射面側に拡散シートを配置したことを特徴とする液晶表示装置。