JP5023666B2 - 透過型画像表示装置 - Google Patents

透過型画像表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5023666B2
JP5023666B2 JP2006306326A JP2006306326A JP5023666B2 JP 5023666 B2 JP5023666 B2 JP 5023666B2 JP 2006306326 A JP2006306326 A JP 2006306326A JP 2006306326 A JP2006306326 A JP 2006306326A JP 5023666 B2 JP5023666 B2 JP 5023666B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
deflection structure
structure plate
plate
light source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006306326A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008122656A (ja
Inventor
昭佳 金光
基裕 山原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP2006306326A priority Critical patent/JP5023666B2/ja
Priority to CZ20070774A priority patent/CZ2007774A3/cs
Priority to NL1034659A priority patent/NL1034659C2/nl
Priority to KR1020070115050A priority patent/KR101428047B1/ko
Priority to TW096142701A priority patent/TWI431368B/zh
Priority to SK5126-2007A priority patent/SK51262007A3/sk
Priority to PL383738A priority patent/PL383738A1/pl
Priority to CNA2007101869279A priority patent/CN101182913A/zh
Priority to US11/938,934 priority patent/US20080129922A1/en
Publication of JP2008122656A publication Critical patent/JP2008122656A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5023666B2 publication Critical patent/JP5023666B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133604—Direct backlight with lamps
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133504—Diffusing, scattering, diffracting elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13356—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements
    • G02F1/133562—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements on the viewer side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Description

本発明は、透過型画像表示装置に関する。
透過型画像表示装置(4')としては、例えば図７に示すように、透過型液晶表示パネル(5)の背面側に、面光源装置(1')が配置されたものが広く知られており、面光源装置(1')としては、照明光(F1')を前面側に向けて等方的に照射するものが使用されている〔特許文献１：特開平７−１４１９０８号公報の段落番号００１２および図１〕。
しかし、かかる従来の透過型画像表示装置(4')では、正面方向から見たときと、斜め方向から見たときのカラー画像のコントラストや色相が大きく異なるという問題があった。
かかる問題を解決するものとして、斜め方向から見たときのカラー画像を正面方向から見たときのものと同等のコントラストおよび色相のものとするための視野補償層(図示せず)を透過型液晶表示パネルに組合せたものが提案されているが、必ずしも十分なものであるとはいえない。
特開平７−１４１９０８号公報の段落番号００１２および図１
そこで本発明者らは、斜め方向からカラー画像を見たときにも、正面方向から見たときと同様のコントラストおよび色相を示す透過型型画像表示装置(4)を開発するべく鋭意検討した結果、本発明に至った。
すなわち本発明は、透過型液晶表示パネル(5)と、該透過型液晶表示パネル(5)に背面側から照明光(F1)を照射する面光源装置(1)とを備えた透過型画像表示装置(4)であり、
前記面光源装置(1)は、全面にわたって前面側に向けて法線方向(a)に平行光(F1)を照射するものであり、
前記透過型液晶表示パネル(5)の前面側には、背面側から入射した入射光(F2)を等方的に拡散させながら透過させる光拡散板(7)が配置されている
ことを特徴とする透過型画像表示装置(4)を提供するものである。図１に本発明の透過型画像表示装置(1)の一例を模式的に示す。
本発明の透過型画像表示装置(1)は、カラー画像を斜め方向から見たときにも、正面方向から見たときと同様のコントラストおよび色相を示す。
図１に示す本発明の透過型画像表示装置(4)は、透過型液晶表示パネル(5)と、面光源装置(1)と、光拡散部(7)とを備えている。
透過型液晶表示パネル(5)は、カラー画像を表示するものであり、例えば図１に示すように、液晶セル(54)と、その背面側および前面側に配置された一対の偏光子(52、53)とを備えたものである。
液晶セル(54)は、液晶材料からなる液晶層(51)と、その背面側および前面側に配置された一対の透明電極(55、56)とを備えている。
液晶層(51)を構成する液晶材料は、誘電率異方性が正であるものであってもよいし、誘電率異方性が負であるものであってもよい。液晶層(51)において、液晶材料は、透明電極板(55、56)に電圧を印加しない状態で、透明電極に対して平行に配向していてもよいし、垂直に配向していてもよい。
例えばＴＮ(Twisted Nematic)モード、ＳＴＮ(Super Twisted Nematic)モード、πセルモードの液晶表示パネル(5)では、透明電極(55、56)の間に電圧を印加しない状態では、誘電率異方性が正の液晶材料が透明電極に対して平行に配向している。
ＶＡ(Vertical Alignment)モードの液晶表示パネル(5)では、透明電極(55、56)の間に電圧を印加しない状態では、誘電率異方性が正の液晶材料が透明電極に対して垂直に配向している。
液晶層(51)を構成する液晶材料は、その両面に配置された透明電極板(55、56)に電圧を印加することにより、配向が変わる。
液晶セル(54)の背面側および前面側に配置される偏光子(52、53)は、これを透過する光のうち、偏光子(52、53)の透過軸に平行な振動面の偏光成分は振動面を維持したままで透過させ、透過軸に垂直な振動面の偏光成分は透過させない機能を有する光学素子であり、例えばポリビニルアルコールフィルムにヨウ素等の二色性色素を吸着配向させたものが使用される。かかる偏光子(52、53)は通常、その両面または片面に、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）などの透明樹脂からなる支持板(図示せず)を積層して用いられる。
液晶表示パネル(5)は、カラーフィルター(図示せず)を備えていてもよい。カラーフィルターを備えることにより、カラー画像を表示することができる。カラーフィルターは、例えば背面側偏光子(52)のさらに背面側に配置されていてもよいし、背面側偏光子(51)と背面側透明電極(55)との間に配置されていてもよいし、前面側透明電極(56)と前面側偏光子(53)との間に配置されていてもよいし、前面側偏光子(53)のさらに前面側に配置されていてもよい。
液晶表示パネル(5)は、正面から見たときのコントラスト比や色相を向上させる目的で、コントラスト補償層(図示せず)を備えていてもよい。コントラスト補償層としては、例えば液晶表示パネル(5)がＳＴＮモードのものである場合には、ポリカーボネートフィルムの一軸延伸フィルムなどが、ＩＰＳモードのものである場合には、シクロオレフィン樹脂の二軸延伸フィルムなどが挙げられる。
面光源装置(1)は、全面にわたって前面側に向けて法線方向(a)に平行光(F1)を照射するものであり、例えば図１に示すように、面内に複数の光源(21、22、…)が互いに間隔(L)を空けて配置され、
該複数の光源(21、22、…)の前面側に、該複数の光源からの光(F11、F12、…)の向きを変える偏向構造板(3)が配置されてなり、
該偏向構造板(3)は、前記複数の光源(21、22、…)のうち隣り合う２つの光源(21、22)の間の全面に亘って、該２つの光源からの光(F11、F12)を共に前面側に向けて法線方向(a)に出射するように構成されているものが使用できる。
この面光源装置(1)は、等しい間隔(L)で棒状の光源(21、22、…)が同一面内に配置されている。光源(21、22、…)間の間隔(L)は通常１５ｍｍ〜１５０ｍｍである。光源(21、22、…)としては、例えば蛍光ランプ（冷陰極線管）のような直管状のもの、ＬＥＤのような点光源などを用いることができる。
複数の光源(21、22、…)は通常、ランプボックス(6)内に配置されている。このランプボックス(6)の内面は通常、光反射面になっている。
複数の光源(21、22、…)の前面側には偏向構造板(3)が備えられている。偏向構造板(3)は通常、透明材料、例えば透明樹脂、透明ガラスからなる板状のものが使用される。
透明樹脂としては、例えばポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体樹脂）、メタクリル樹脂、ＭＳ樹脂（メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂）、ポリスチレン樹脂、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル-スチレン共重合体樹脂）、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂などが挙げられる。偏向構造板(3)は、光拡散材が分散されていてもよい。
偏向構造板(3)の厚みは、通常は０．１ｍｍ〜１５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１０ｍｍ、より好ましくは１ｍｍ〜５ｍｍである。
偏向構造板(3)は通常、複数の光源(21、22)の全てを覆うように配置される。光源(21、22、…)と偏向構造板(3)との間の距離(d)は通常５ｍｍ〜５０ｍｍである。
偏向構造板(3)は、隣り合う２つの光源(21、22)の間で、全面に亘って、該２つの光源(21、22)からの光(F11、F12)を共に前面側に向けて法線方向(a)に出射するように構成されている。
〔第一実施態様〕
図２および図３に、面光源装置(1)を構成する偏向構造板(3)の第一の実施態様を模式的に示す。この偏向構造板(3)が適用される面光源装置(1)は、光源として３０ｍｍの間隔(L)で配置された複数の蛍光ランプ(21、22、…)を用いたものである。偏向構造板(3)は、この蛍光ランプ(21、22、…)と２１ｍｍの距離(d)を空けて配置されている。また、この偏向構造板(3)は、厚さ２ｍｍで、屈折率１．５７の透明樹脂で構成されている。
図２に示すように、この偏向構造板(3)は、その光入射面、即ち光源側の表面が全面に亘って平坦である。
また、この偏向構造板(3)は、隣り合う２つの光源(21、22)の間が３０の領域(Ａm、ｍ＝0、1、2、…29)に区切られている。各領域(Ａm)の長さは１０００μｍ（１ｍｍ）である。
図３に示すように、両光源(21、22)の直近に位置する領域(Ａ0(ｍ＝０))において、光の出射面は平坦面になっており、その直下の光源(21、22)からの光は、そのまま、前面側に向けて、偏向構造板(3)の法線方向(a)に出射する。
また、２つの光源(21、22)の間の２９個の領域(Ａm(ｍ＝1、2、…29))において、偏向構造板(3)の光出射面は、それぞれ同じ断面形状の三角形が配列されたプリズムから構成されている。各領域(Ａ1、Ａ2、…Ａ29)における三角形の数は、それぞれ２０個であり、三角形の間隔(p)は５０μｍである。また、各領域(Ａ1、Ａ2、…Ａ29)において、プリズムを構成する各三角形の２つの斜辺が法線(a)と為す角度(αn、βn)は、第１表に示すとおりである。

第 １ 表
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
ｎ αn(°) βn(°) ｎ αn(°) βn(°)
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
１ 85.1 24.2 16 38.1 41.9
２ 80.5 24.8 17 36.3 44.1
３ 76.1 25.4 18 34.7 46.5
４ 72.0 26.1 19 33.3 49.0
５ 68.0 26.8 20 32.0 51.7
６ 64.4 27.7 21 30.7 54.5
７ 60.9 28.6 22 29.6 57.6
８ 57.6 29.6 23 28.6 60.9
９ 54.5 30.7 24 27.7 64.4
10 51.7 32.0 25 26.8 68.0
11 49.0 33.3 26 26.1 72.0
12 46.5 34.7 27 25.4 76.1
13 44.1 36.3 28 24.8 80.5
14 41.9 38.1 29 24.2 85.1
15 39.9 39.9
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
かかるプリズムにより、両光源(21、22)の間の全ての領域(Ａ1、Ａ2、…Ａ29)において、両側の光源(21、22)からの光(F11、F12)を、いずれも、前面側に向けて、偏向構造板(3)の法線方向(a)に、平行光(F1)として出射させることができる。
〔第二実施態様〕
図４および図５には、偏向構造板(3)の第二の実施態様を模式的に示す。この偏向構造板(3)が適用される面光源装置(1)は、光源として３０ｍｍの間隔(L)で配置された複数の蛍光ランプ(21、22、…)を用いたものである。偏向構造板(3)は、この蛍光ランプ(21、22、…)と２１ｍｍの距離(d)を空けて配置されている。この偏向構造板(3)は、厚さ２ｍｍで、屈折率１．４９の透明樹脂で構成されている。
図４に示すように、この偏向構造板(3)の光入射面、即ち光源側の表面は、全面に亘って平坦である。
図５に示すように、隣り合う２つの光源(21、22)の間において、光出射面は、２９個の三角形が配列された構造のプリズムで構成されており、各三角形の２つの斜辺が法線(a)と為す角度(αn、βn、ｎ＝1、…、29)は、第２表に示すとおりである。










第 ２ 表
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
ｎ αn(°) βn(°) ｎ αn(°) βn(°)
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
１ 84.4 19.2 16 32.5 36.6
２ 79.1 19.7 17 30.8 38.8
３ 74.1 20.3 18 29.2 41.3
４ 69.5 20.9 19 27.7 44.0
５ 65.1 21.6 20 26.4 46.9
６ 60.9 22.3 21 25.2 50.1
７ 57.1 23.2 22 24.1 53.4
８ 53.4 24.1 23 23.2 57.1
９ 50.1 25.2 24 22.3 60.9
10 46.9 26.4 25 21.6 65.1
11 44.0 27.7 26 20.9 69.5
12 41.3 29.2 27 20.3 74.1
13 38.8 30.8 28 19.7 79.1
14 36.6 32.5 29 19.2 84.4
15 34.4 34.4
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
かかるプリズムにより、両光源(21、22)の間の全域に亘って、両側の光源(21、22)からの光(F11、F12)を、いずれも、前面側に向けて、偏向構造板(3)の法線方向(a)に平行光(F1)として出射させることができる。
〔第三実施態様〕
更に第三の実施態様として、図４および図５に示す偏向構造板(3)であって、隣り合う２つの光源(21、22)の間に、光出射面は、５９９個の三角形が配列された構造のプリズムで構成されている場合において、各三角形の２つの斜辺が法線(a)と為す角度(αn、βn、ｎ＝1、…、529)の算出式を式（１）および式（２）として示す。
αn(°)＝-1.50×10-7×ｎ3+3.23×10-4×ｎ2-0.2503×ｎ+90・・・（１）
βn(°)＝-1.50×10-7×(600-ｎ)3+3.23×10-4×(600-ｎ)2-0.2503×(600-ｎ)+90
・・・（２）
かかるプリズムにより、両光源(21、22)の間の全域に亘って、両側の光源(21、22)からの光(F11、F12)を、いずれも、前面側に向けて、偏向構造板(3)の法線方向(a)に、平行光(F1)として出射させることができる。
かかる面光源装置(1)から主射される平行光(F1)は、面光源装置の全面にわたって、通常、図６に示すように、法線方向(a)から観測したときの輝度(Ｌ0)と、法線方向(a)に対して１５°の角度の方向から観察したときの輝度(Ｌ15)とが、式（１）
Ｌ0／２ ≧ Ｌ15 ・・・（１）
を満足する。
かかる面光源装置(1)は、透過型液晶表示パネル(5)の背面側に配置される。
本発明の透過型画像表示装置(4)を構成する光拡散部(7)は、入射した光(F2)を等方的に拡散させながら透過する光学素子である。
このような光拡散部(7)としては、例えば透明材料中に光拡散剤が均一に分散された光拡散板が挙げられる。透明材料としては、たとえばメタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂、ポリプロピレン樹脂などが挙げられる。光拡散剤としては、透明材料と異なる屈折率の粉末が挙げられる。
光拡散部(7)としては、屈折率が異なり、互いに非相溶性の熱可塑性材料を加熱溶融状態で混練したのち板状に成形し、冷却して得られる光拡散板も挙げられる。
光拡散部(7)としては、透明材料からなる透明板の表面に細かな凹凸が設けられた光拡散板も挙げられる。透明板の表面に細かな凹凸を設ける方法としては、例えばサンドブラスト法により粉末状の研磨材料を吹き付けて透明板の表面を粗面加工する方法、微粒子を含む塗料を透明板の表面に塗布し、微粒子からなる凹凸面を形成する方法、切削加工により表面に細かな凹凸を設ける方法などが挙げられる。
光拡散部(7)は、透過型液晶表示パネル(5)の前面側に配置され、例えば透過型液晶表示パネル(5)を構成する液晶セル(54)の前面側に配置される前面側偏光子(53)のさらに前面側に配置される。
光拡散部(7)は、前面側偏光子(53)のさらに前面側にカラーフィルターを配置する場合には、このカラーフィルターを兼ねていてもよい。また、前面側偏光子(53)の前面側に支持板を積層して用いる場合、この前面側に積層される支持板が光拡散部(7)であってもよい。
本発明の透過型画像表示装置(4)は、透過型液晶表示パネル(5)が、上記面光源装置(1)から法線方向(a)に前面側に向けて照射される平行光(F1)によって照明されるので、透過型画像表示部(5)により形成される画像は、前面にわたって法線方向(a)に前面側に向けた平行な入射光(F2)となって上記光拡散部(7)に入射する。平行な入射光(F2)となって光拡散部(7)に入射した画像は、この光拡散部(7)によって等方的に散乱されながら透過するので、本発明の透過型画像表示装置(4)によれば、斜め方向から見たときにも、正面方向から見たときと同様のコントラスト、色相で、画像を見ることができる。
このため、本発明の透過型画像表示装置(4)は、従来の照明光(F1')を前面側に向けて等方的に照射する面光源装置(1')を用いた透過型画像表示装置(4')に用いられていたような、斜め方向から見たときの画像を正面方向から見たときのものと同等のものとするための視野補償層を用いなくても、斜め方向から見たときの画像を正面方向から見たときと同等のコントラストおよび色相のものとすることができる。
かかる視野補償層としては、例えばＴＮモードの液晶表示パネルに組合せて用いられている「ＷＶフィルム」（富士フィルム社製）、ＳＴＮモードの液晶表示パネルに組合せて用いられている「ＬＣフィルム」（新日本石油社製）、ＩＰＳモードの液晶表示パネルに組合せて用いられている二軸性位相差フィルム、ＶＡモードの液晶パネルに組合せて用いられるＡプレートおよびＣ−プレートを組み合わせた位相差板、二軸性位相差フィルム、πセルモードの液晶表示パネルに組合せて用いられる「ＯＣＢ用ＷＶフィルム」（富士フィルム社製）などが挙げられる。
本発明の透過型画像表示装置(4)の一例を模式的に示す断面図である。 面光源装置(1)の第一の実施態様の偏向構造板(3)と光源(21、22、…)を模式的に示す断面図である。 面光源装置(1)の第一の実施態様の偏向構造板(3)を模式的に示す断面図である。 面光源装置(1)の第一の実施態様の偏向構造板(3)と光源(21、22、…)を模式的に示す断面図である。 面光源装置(1)の第一の実施態様の偏向構造板(3)を模式的に示す断面図である。 面光源装置(1)から主射される光(F1)の輝度を測定する方向を示す模式図である。 従来の透過型画像表示装置(4')の一例を模式的に示す断面図である。
符号の説明
１：面光源装置
21、22、…：光源 Ｌ：光源同士の間隔 F11、F12、…：光源からの光
F1：平行光 F1':照明光 F2：入射光
３：偏向構造板 ａ：法線 Ａ0、Ａ1、Ａ2、…Ａ29：領域
ｄ：光源と偏向構造板との間の距離
αn、βn：２つの斜辺が法線(a)と為す角度
４：透過型画像表示装置
５：透過型液晶表示パネル
51：液晶層 52：背面側偏光子 53：前面側偏光子 54：液晶セル
55：明電極 56：透明電極
６：ランプボックス
７：光拡散部

Claims (3)

  1. 透過型液晶表示パネル(5)と、該透過型液晶表示パネル(5)に背面側から照明光(F1)を照射する面光源装置(1)とを備えた透過型画像表示装置(4)であり、
    前記面光源装置(1)は、全面にわたって法線方向(a)に前面側に向けて平行光(F1)を照射するものであり、
    前記透過型液晶表示パネル(5)の前面側には、背面側から入射した入射光(F2)を等方的に拡散させながら透過させる光拡散板(7)が配置されており、
    前記面光源装置(1)は、以下の（Ａ）、（Ｂ）又は（Ｃ）であることを特徴とする透過型画像表示装置(4)。
    （Ａ）偏向構造板(3)、３０ｍｍの間隔(L)で配置された複数の蛍光ランプ(21、22、…)を有し、以下の（Ａ１）〜（Ａ４）の要件を満たす面光源装置(1)
    （Ａ１）偏向構造板(3)と、該蛍光ランプ(21、22、…)とは２１ｍｍの距離(d)を空けて配置されている。
    （Ａ２）偏向構造板(3)は、厚さ２ｍｍであり、屈折率１．５７の透明樹脂で構成されている。
    （Ａ３）偏向構造板(3)の光入射面表面が全面に亘って平坦である。
    （Ａ４）偏向構造板(3)は、隣り合う２つの光源(21、22)の間が３０の領域(Ａm、ｍ＝0、1、2、…29)に区切られており、各領域(Ａm)の長さは１０００μｍである。両光源(21、22)の直近に位置する領域(Ａ0(ｍ＝０))において、光の出射面は平坦面になっており、２つの光源(21、22)の間の２９個の領域(Ａm(ｍ＝1、2、…29))において、光出射面は、それぞれ同じ断面形状の三角形が配列されたプリズムから構成され、各領域(Ａ1、Ａ2、…Ａ29)における三角形の数は、それぞれ２０個であり、三角形の間隔(p)は５０μｍである。
    （Ａ４）各領域(Ａ1、Ａ2、…Ａ29)において、プリズムを構成する各三角形の２つの斜辺が法線(a)と為す角度(αn、βn)は、第１表に示すとおりである。
    ［第１表］
    ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
    ｎ αn(°)βn(°) ｎ αn(°) βn(°)
    ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
    １ 85.1 24.2 16 38.1 41.9
    ２ 80.5 24.8 17 36.3 44.1
    ３ 76.1 25.4 18 34.7 46.5
    ４ 72.0 26.1 19 33.3 49.0
    ５ 68.0 26.8 20 32.0 51.7
    ６ 64.4 27.7 21 30.7 54.5
    ７ 60.9 28.6 22 29.6 57.6
    ８ 57.6 29.6 23 28.6 60.9
    ９ 54.5 30.7 24 27.7 64.4
    10 51.7 32.0 25 26.8 68.0
    11 49.0 33.3 26 26.1 72.0
    12 46.5 34.7 27 25.4 76.1
    13 44.1 36.3 28 24.8 80.5
    14 41.9 38.1 29 24.2 85.1
    15 39.9 39.9
    ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
    （Ｂ）偏向構造板(3)、３０ｍｍの間隔(L)で配置された複数の蛍光ランプ(21、22、…)を有し、以下の（Ｂ１）〜（Ｂ３）の要件を満たす面光源装置(1)
    （Ｂ１）偏向構造板(3)は、厚さ２ｍｍであり、屈折率１．４９の透明樹脂で構成されている。
    （Ｂ２）偏向構造板(3)の光入射面は、全面に亘って平坦である。
    （Ｂ３）偏向構造板(3)は、隣り合う２つの光源(21、22)の間において、光出射面は、２９個の三角形が配列された構造のプリズムで構成されており、各三角形の２つの斜辺が法線(a)と為す角度(αn、βn、ｎ＝1、…、29)は、第２表に示すとおりである。
    ［第２表］
    ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
    ｎ αn(°)βn(°) ｎ αn(°) βn(°)
    ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
    １ 84.4 19.2 16 32.5 36.6
    ２ 79.1 19.7 17 30.8 38.8
    ３ 74.1 20.3 18 29.2 41.3
    ４ 69.5 20.9 19 27.7 44.0
    ５ 65.1 21.6 20 26.4 46.9
    ６ 60.9 22.3 21 25.2 50.1
    ７ 57.1 23.2 22 24.1 53.4
    ８ 53.4 24.1 23 23.2 57.1
    ９ 50.1 25.2 24 22.3 60.9
    10 46.9 26.4 25 21.6 65.1
    11 44.0 27.7 26 20.9 69.5
    12 41.3 29.2 27 20.3 74.1
    13 38.8 30.8 28 19.7 79.1
    14 36.6 32.5 29 19.2 84.4
    15 34.4 34.4
    ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
    （Ｃ）偏向構造板(3)、３０ｍｍの間隔(L)で配置された複数の蛍光ランプ(21、22、…)を有し、以下の（Ｃ１）の要件を満たす面光源装置(1)
    （Ｃ１）偏向構造板(3)は、隣り合う２つの光源(21、22)の間の光出射面が、５９９個の三角形が配列された構造のプリズムで構成され、各三角形の２つの斜辺が法線(a)と為す角度(αn、βn、ｎ＝1、…、529)が、式（１）および式（２）の算出式を満たす。
    αn(°)＝-1.50×10 -7 ×ｎ 3 +3.23×10 -4 ×ｎ 2 -0.2503×ｎ+90・・・（１）
    βn(°)＝-1.50×10 -7 ×(600-ｎ) 3 +3.23×10 -4 ×(600-ｎ) 2 -0.2503×(600-ｎ)+90
    ・・・（２）
  2. 前記面光源装置(1)が、前記（Ａ）である請求項１に記載の透過型画像表示装置(4)。
  3. 前記光拡散板(7)が、透明材料中に光拡散剤が均一に分散された光拡散板、又は、透明材料からなる透明板の表面に細かな凹凸が設けられた光拡散板である請求項１または２に記載の透過型画像表示装置(4)。
JP2006306326A 2006-11-13 2006-11-13 透過型画像表示装置 Expired - Fee Related JP5023666B2 (ja)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006306326A JP5023666B2 (ja) 2006-11-13 2006-11-13 透過型画像表示装置
CZ20070774A CZ2007774A3 (cs) 2006-11-13 2007-11-07 Prenosové zobrazovací zarízení
NL1034659A NL1034659C2 (nl) 2006-11-13 2007-11-08 Weergave inrichting van het doorlating-type.
TW096142701A TWI431368B (zh) 2006-11-13 2007-11-12 透射型顯示設備
KR1020070115050A KR101428047B1 (ko) 2006-11-13 2007-11-12 투과형 디스플레이 장치
SK5126-2007A SK51262007A3 (sk) 2006-11-13 2007-11-12 Prenosové zobrazovacie zariadenie
PL383738A PL383738A1 (pl) 2006-11-13 2007-11-12 Urządzenie wyświetlające typu transmisyjnego
CNA2007101869279A CN101182913A (zh) 2006-11-13 2007-11-13 发光型显示装置
US11/938,934 US20080129922A1 (en) 2006-11-13 2007-11-13 Transmission type display apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006306326A JP5023666B2 (ja) 2006-11-13 2006-11-13 透過型画像表示装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012102458A Division JP5136711B2 (ja) 2012-04-27 2012-04-27 透過型画像表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008122656A JP2008122656A (ja) 2008-05-29
JP5023666B2 true JP5023666B2 (ja) 2012-09-12

Family

ID=39448283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006306326A Expired - Fee Related JP5023666B2 (ja) 2006-11-13 2006-11-13 透過型画像表示装置

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20080129922A1 (ja)
JP (1) JP5023666B2 (ja)
KR (1) KR101428047B1 (ja)
CN (1) CN101182913A (ja)
CZ (1) CZ2007774A3 (ja)
NL (1) NL1034659C2 (ja)
PL (1) PL383738A1 (ja)
SK (1) SK51262007A3 (ja)
TW (1) TWI431368B (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5235755B2 (ja) * 2008-09-26 2013-07-10 富士フイルム株式会社 アクリルフィルム、光学補償フィルム、及びそれを用いたｉｐｓ又はｆｆｓモード液晶表示装置
BRPI0921226A2 (pt) * 2008-11-27 2016-02-23 Sharp Kk sistema de retrroiluminação do tipo delgado e dispositivo de tela de cristal líquido que utiliza o mesmo.
JP5399792B2 (ja) * 2009-07-02 2014-01-29 三菱樹脂株式会社 導光板
WO2013187137A1 (ja) * 2012-06-15 2013-12-19 株式会社ニコン 電子機器

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2862571B2 (ja) * 1988-07-28 1999-03-03 株式会社東芝 透過型液晶表示装置
JPH05313156A (ja) * 1992-05-14 1993-11-26 Sony Corp 薄型液晶ディスプレイ装置
JPH06102509A (ja) * 1992-06-17 1994-04-15 Xerox Corp 光カップリング・レンズアレイ付きフルカラー表示装置
JP3517975B2 (ja) * 1994-08-12 2004-04-12 ソニー株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
JPH08262421A (ja) * 1995-03-22 1996-10-11 Casio Comput Co Ltd 液晶表示装置
WO1997029398A1 (fr) * 1996-02-07 1997-08-14 Nitto Jushi Kogyo Kabushiki Kaisha Dispositif de source de lumiere plate, affichage a cristaux liquides et plaque a prismes asymetrique
US6061177A (en) * 1996-12-19 2000-05-09 Fujimoto; Kenneth Noboru Integrated computer display and graphical input apparatus and method
JPH11352479A (ja) * 1998-06-12 1999-12-24 Dainippon Printing Co Ltd バックライト装置及び透過型表示装置
JP2000035572A (ja) * 1998-07-16 2000-02-02 Mitsubishi Electric Corp 液晶表示装置
JP2001215501A (ja) * 2000-02-02 2001-08-10 Fuji Photo Film Co Ltd 照明装置および液晶表示装置
US6897911B2 (en) * 2000-02-14 2005-05-24 Fuji Photo Film Co., Ltd. Light diffusing plate, liquid crystal display apparatus and rear projection apparatus
JP4573946B2 (ja) * 2000-05-16 2010-11-04 株式会社きもと 光拡散性シート
JP4293300B2 (ja) * 2001-05-24 2009-07-08 シャープ株式会社 照明装置およびそれを備える表示装置
CN100504464C (zh) * 2002-08-09 2009-06-24 三菱丽阳株式会社 面光源装置
JP4912562B2 (ja) * 2003-04-22 2012-04-11 シャープ株式会社 液晶表示装置及びテレビジョン受像機
US6995820B2 (en) * 2003-05-16 2006-02-07 Fuji Photo Film Co., Ltd. Anisotropic spectral scattering films, polarizers and liquid crystal displays
JP2005043611A (ja) * 2003-07-28 2005-02-17 Dainippon Printing Co Ltd 光学シート、面光源装置及び透過型表示装置
JP4451715B2 (ja) * 2004-05-28 2010-04-14 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
KR100682938B1 (ko) * 2005-02-18 2007-02-15 삼성전자주식회사 이방성 광확산 특성을 가지는 광학 시트 및 이를 포함하는면광원 장치
US20070002563A1 (en) * 2005-07-01 2007-01-04 K-Bridge Electronics Co., Ltd. Light guide grooves in direct type backlight module
CN101004459A (zh) * 2006-01-18 2007-07-25 颖台科技股份有限公司 增加光扩散及提高亮度的光扩散板

Also Published As

Publication number Publication date
KR101428047B1 (ko) 2014-08-07
TW200832013A (en) 2008-08-01
KR20080043255A (ko) 2008-05-16
NL1034659A1 (nl) 2008-05-14
SK51262007A3 (sk) 2009-01-07
TWI431368B (zh) 2014-03-21
PL383738A1 (pl) 2008-05-26
CZ2007774A3 (cs) 2008-10-15
NL1034659C2 (nl) 2010-09-15
CN101182913A (zh) 2008-05-21
US20080129922A1 (en) 2008-06-05
JP2008122656A (ja) 2008-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI659247B (zh) Liquid crystal display device
TWI442107B (zh) Phase difference element and display device
KR20160079902A (ko) 광학 부재, 편광판 세트 및 액정 표시 장치
WO2014196528A1 (ja) 液晶表示装置
US9041881B2 (en) Liquid crystal display device
WO2012118126A1 (ja) バックライト装置
US8913217B2 (en) Liquid crystal display device
JP2016109994A (ja) 液晶表示装置
TW200809262A (en) Multilayer film, backlight unit and liquid crystal display having the same
JP5023666B2 (ja) 透過型画像表示装置
WO2010001920A1 (ja) 液晶表示装置
CN112088330A (zh) 液晶显示装置
JP2009258640A (ja) 液晶表示装置
JP5136711B2 (ja) 透過型画像表示装置
WO2013099708A1 (ja) 液晶表示装置
JP2020076918A (ja) 透明電極層付基材、調光フィルムおよび液晶表示装置
JP5936453B2 (ja) バックライト装置
WO2022113978A1 (ja) 液晶表示装置
JP2003177394A (ja) 反射偏光素子及びそれを用いた液晶表示装置
KR102089405B1 (ko) 액정 디스플레이
JP2019164386A (ja) 液晶表示装置
JP2020076919A (ja) 透明電極層付基材、調光フィルムおよび液晶表示装置
JP2010164955A (ja) 液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20080515

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090910

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111213

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120306

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120522

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120604

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150629

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees