JPH07104271A

JPH07104271A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH07104271A
Application number: JP5252888A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Shono; 裕夫庄野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-10-08
Filing date: 1993-10-08
Publication date: 1995-04-21

Abstract

(57)【要約】【目的】表示品質を劣化させることなく広い視野角も
しくは特定の視野角が得られ、しかも必要に応じて、容
易に視野角を狭くして消費電力の少ないタイプに変更し
得る液晶表示装置を提供することを目的とする。【構成】透過型液晶パネルの背面側に面光源を配置
し、前面側から前記液晶パネルの表示画面を観察するよ
う構成された液晶表示装置において、前記面光源と前記
液晶パネルとの間に面光源からの出射光の発散角を制限
する集光板を配置するとともに、前記液晶パネルと観察
者との間に、該液晶パネルの透過光の発散角を制御し、
もしくは屈折方向を特定化する光学補償板を配置してな
ることを特徴とする液晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に係り、特
に、簡易な構成で液晶パネルの視角特性を制御した直視
型の液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置は、薄型、低消費電
力等の特徴を活かして、テレビあるいはグラフィックデ
ィスプレイなどの表示素子として多用されている。

【０００３】なかでも、薄膜トランジスタを半導体能動
素子の一つであるスイッチング素子として用い、これに
接続された画素電極を有し、さらに走査線および信号線
が配設されたマトリックスアレイ基板と、これに対向し
て配置される対向電極が形成された対向基板と、これら
基板間に挟持されるＴＮ型等の液晶組成物とからその主
要部分が構成されているアクティブマトリックス型液晶
表示装置は、高速応答性に優れ、高精細化に適してお
り、ディスプレイ画面の高画質化、大型化、カラー画像
化を実現するものとして期待されている。

【０００４】ＴＮ型等の液晶組成物を用いた液晶パネル
では、一つ一つの画素を透過する直線偏光光に対して画
像信号に応じて画素ごとにその偏光面を回転させ、入射
側偏光板とその偏光軸を設計方向に配置された出射側の
偏光板を透過、あるいは遮光することによって画像情報
の表示を行うようにしている。

【０００５】この偏光面の回転量は、透過する光の波長
と光路長によって変化する。

【０００６】一般に、液晶パネルの設計にあたっては、
設定方向に透過する光に与えられる偏光面の変化が９０
度になるようにセルの間隙（液晶層を垂直に通過する光
の光路長）及び液晶の光学特性が設定されている。

【０００７】このような液晶パネルでは、パネル面を斜
めに透過する光は実質上通過する光路長が長くなるため
偏光面の回転角が理想状態から外れ、遮光の状態であっ
ても出射側の偏光板を透過する光が発生する。

【０００８】このことは、パネル面を斜めに透過する光
はコントラストの低下や色の変化を引起こし、設定方向
に透過する光は、もっとも高いコントラストが得られ、
色の変化も発生させないことを意味している。すなわ
ち、観察者側が液晶パネルを設定方向から見ると高いコ
ントラストで本来の色相で表示画面を見ることができる
が、斜め方向から見ると著しく低い表示品位の画面しか
見られないのである。

【０００９】ところで、液晶表示装置は、目的に応じて
必要な視野角特性を有することが望まれている。

【００１０】例えば、携帯用のパーソナルコンピュータ
やワープロの表示装置では、表示画面は操作者だけに見
えればよく、かえって視野角が広いと秘密文書等の場合
他人に見られるおそれがあり好ましくない場合がある。
特に、携帯用の液晶表示装置の場合には、少ない消費電
力で必要な明るさを得る必要があるから、液晶パネルか
らの出射光は狭い視野角の範囲に制限されることが望ま
しい。

【００１１】また、計器盤のように、常に特定の方向だ
けから観察されるような用途に用いる場合には、この方
向から見た場合には十分な明るさやコントラストが得ら
れる必要があるが、消費電力も考慮した場合は、この方
向に対してのみ必要な明るさやコントラストが得られる
ようにすることが望ましい。同様に、パイロットとコパ
イロットの二人が見る航空機用の機器のような場合に
は、この二人の観察位置で最善の明るさやコントラスト
が得られなければならない。

【００１２】一方、商用電源も使用可能な液晶テレビの
ように、消費電力についてはさほど気にする必要がな
く、しかも大勢の人が同時に見るような用途の場合に
は、広い視野角にわたって良好な画像品質が得られるこ
とが望ましい。

【００１３】従来から、液晶パネルの視野角を広くする
方法としては、液晶パネルの基板表面に凹型のマイクロ
レンズを多数形成させる方法が提案されているが（特公
平４−１９４８１９号）、この方法では、液晶パネルを
斜めに通過する光を含めて発散させるため、視野角内の
表示品質は平均化されることになり画像品質の顕著な向
上は得られていない。

【００１４】また、この方法では、広視野角を必要とす
る用途にしか使用できず、狭視野角の用途への転用につ
いては、何も考慮が払われていない。

【００１５】一方、液晶パネルの視野角を制御する（あ
る方向に広くする）方法としては、最初の液晶分子の配
列方向を調節する方法が知られている。

【００１６】この方法では、ある一方向、例えば左右方
向の視野角を拡大することはできるが、直交する上下方
向の視野角は逆に狭められてしまう。

【００１７】さらに、この方法は、液晶パネルの製造プ
ロセス内で行われるため、段取り替え等の作業が煩雑で
あり、液晶パネルが完成した後では調節不可能である。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように液晶表
示装置の視野角を広くする方法として、液晶パネルの基
板表面に凹型のマイクロレンズを多数形成させる方法が
知られているが、この方法では、液晶パネルを斜めに通
過する光を含めて発散させるため、視野角内の表示品質
は平均化されるだけで画像品質の顕著な向上は得られな
いという問題がある。さらに、最初の液晶分子の配列方
向を調節することにより視野角を制御する方法もある
が、この方法では、ある一方向の視野角を拡大すること
ができるが直交する方向の視野角は逆に狭められてしま
い、しかも、液晶パネルの製造プロセス内で行われるた
め、段取り替え等の作業が煩雑であるという問題があっ
た。

【００１９】したがって、本発明は、設定方向から観察
される最善の表示品質を維持したままで広い視野角もし
くは特定の視野角が得られ、しかも必要に応じて、容易
に視野角を狭くして消費電力の少ないタイプに変更し得
る液晶表示装置を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、透過型液晶パネルの背面側に面光源を配置し、前面
側から前記液晶パネルの表示画面を観察するよう構成さ
れた液晶表示装置において、前記面光源と前記液晶パネ
ルとの間に面光源からの出射光の発散角を制限する集光
板を配置するとともに、前記液晶パネルと観察者との間
に、該液晶パネルの透過光の発散角を制御し、もしくは
屈折方向を特定化する光学補償板を配置してなることを
特徴とする。

【００２１】本発明に使用する面光源からの出射光の発
散角を制限する集光板は、面光源からの出射光の発散角
を半値全幅８０度以下、好ましくは半値全幅を４０度以
下に制限するものであることが望ましい。集光板として
は、例えば表面にマイクロプリズムを形成したプリズム
シート、特定の光学特性を有する突条を平行に多数形成
したレンティキュラーシート、あるいは凸レンズとして
機能するマイクロレンズシート等を用いることができ
る。

【００２２】これらは、片面のみに特定の光学特性を有
する凹凸を形成したものでも、両面に同一又は異なる光
学特性を有する凹凸を形成させたものであってもよい。
例えば、両面に互いに直交する微小プリズムを形成させ
た二次元プリズムシートは集光板として好適している。

【００２３】また、これらの集光作用を表面形状を平坦
にしたまま部分的に異なる屈折率分布として実現したも
のであってもよい。

【００２４】また、本発明に使用する光学補償板として
は、プリズムシート、レンティキュラーシート、凸レン
ズ又は凹レンズとして機能するフレネルレンズシート、
表面に微小な凸又は凹のマイクロレンズを多数形成した
マイクロレンズシート等を使用することができる。これ
らは、片面に特定の光学特性を有する凹凸を形成したも
のでも、両面に同一または異なる光学特性を有する凹凸
を形成したものであってもよい。また、これらの光学特
性を表面形状を平坦にしたまま部分的に異なる屈折率分
布として実現させたものであってもよい。

【００２５】これらの光学補償板の種類、および使用形
態を選択することにより、視野角を、いずれの方向に対
しても拡大したり（広視野角への改善）、特定方向のみ
拡大したり（特定視野角への改善）することができる。
すなわち、（広視野角への改善）光を発散させる機能を有する光学補償板、例えば、図６
に示す多数の同一焦点距離の凸のマイクロレンズシート
１、図７に示す、多数の同一焦点距離の凹のマイクロレ
ンズレンズシート２あるいは図８に示すような凸レンズ
の機能を有するフレネルレンズシート３を用いた場合に
は、それぞれのレンズ特性に応じた広視野角が得られる
（各図の矢印は光の進行方向を示す。以下同じ）。ま
た、図９に示すようなマイクロプリズムを多数平行に形
成したプリズムシート４を使用した場合には、プリズム
特性に応じて図で左右の方向の視野角が拡大し、図１０
に示すような頂部を平坦にしたプリズムシート５や、図
１１に示すような谷部を平坦にしたプリズムシート６を
使用した場合には、プリズム特性に応じて図で左右の方
向の視野角が拡大するとともに中央部の画像品質も維持
される。

【００２６】また、広視野角の改善は屈折率の分布を変
えることにより形成した同様のプリズムシートやマイク
ロレンズシートを用いることによっても達成することが
できる。

【００２７】例えば、両面にマイクロプリズムを直交さ
せて形成した２次元のプリズムシートは、２次元方向に
視野角を拡大させることができる。

【００２８】なお、プリズムシートやフレネルレンズシ
ートのピッチＰ1 と画素ピッチＰ2とが等しい場合に
は、両者の位置ずれによりモアレが発生することがあ
る。すなわち、マイクロプリズムと画素に位置ずれが生
じ、画素の上にマイクロプリズムの境界が位置すること
になり、この部分で画素の透過光は不連続となりモアレ
縞が発生するのである。

【００２９】このようなモアレの発生を防止するには、
Ｐ1 とＰ2 との関係を、例えばＰ1をＰ2 より著しく大
きくするか、あるいはＰ1 とＰ2 の関係がランダムにな
るようにすればよい。

【００３０】例えば、高さを等しくしたフレネルレンズ
シートは、ピッチが異なるから、モアレ縞は発生しにく
い。

【００３１】（特定視野角への改善）図１２に示すよう
な片面（図で右側）だけが傾斜したプリズムシート７を
用いた場合には図で左側の方向に視野角が移動し、図１
３に示すように片面（図で右側）だけが傾斜し頂部を平
坦にしたプリズムシート８を用いた場合には図で左側の
方向に視野角が拡大するとともに中央部の画像品質も維
持される。また、凸レンズの機能を有するフレネルレン
ズシート（図示せず。）を用いて光軸を偏心させること
により特定視野角を得ることもできる。

【００３２】（広視野角、特定視野角への改善と視野覚
依存性の解消）図１４乃至図２１に示すように、片面に
マイクロレンズ、反対側の面にマイクロプリズムを形成
した光学補償板を用いることにより、広視野角、特定視
野角への改善と視野覚依存性の解消をはかることができ
る。

【００３３】すなわち、本発明の液晶表示装置では、集
光板の作用により液晶パネルの透過光が集光されて平行
光に近い光となっているため、液晶パネルが大きい場合
には液晶パネルの対面する一部しか観察者が観察できな
い事態が生じる可能性があるが、マイクロレンズで拡散
させることによりマイクロプリズムによる制限された特
定視野角内で液晶パネルの全面にわたって良好な画質で
液晶パネル面の画像を観察することが可能となるのであ
る。

【００３４】図１４は片面に凸のマイクロレンズ、反対
側の面に図９のプリズムシート４と同形のマイクロプリ
ズムを形成した複合光学補償シート９、図１５は片面に
凸のマイクロレンズ、反対側の面に図１０のプリズムシ
ート５と同形のマイクロプリズムを形成した複合光学補
償シート１０、図１６は片面に凸のマイクロレンズ、反
対側の面に図１２のプリズムシート７と同形のマイクロ
プリズムを形成した複合光学補償シート１１、図１７は
片面に凸のマイクロレンズ、反対側の面に図１３のプリ
ズムシート８と同形のマイクロプリズムを形成した複合
光学補償シート１２を示しており、図１８は片面に凹の
マイクロレンズ、反対側の面に図９のプリズムシート４
と同形のマイクロプリズムを形成した複合光学補償シー
ト１３、図１９は片面に凹のマイクロレンズ、反対側の
面に図１０のプリズムシート５と同形のマイクロプリズ
ムを形成した複合光学補償シート１４、図２０は片面に
凹のマイクロレンズ、反対側の面に図１２のプリズムシ
ート７と同形のマイクロプリズムを形成した複合光学補
償シート１５、図２１は片面に凹のマイクロレンズ、反
対側の面に図１３のプリズムシート８と同形のマイクロ
プリズムを形成した複合光学補償シート１６を示してい
る。

【００３５】さらに、広視野角、特定視野角への改善と
視野覚依存性の解消は、光学補償板の片面に複数の光学
特性を持たせたり、両面に複数の光学特性をもたせるよ
うに屈折率分布を設けることにより実現することもでき
る。

【００３６】図２２は、片面に複数の光学特性を持たせ
た光学補償シート１２を示すもので、傾斜面と頂部に凹
のマイクロレンズを形成することにより、図１３に示す
プリズムシートと同一機能を持たせている。

【００３７】図２３は、片面に図１３のプリズムシート
と同一のプリズムを屈折率分布により形成し、反対側の
面に凹のマイクロレンズを屈折率分布により形成するこ
とにより、図１３に示すプリズムシートと同一機能を持
たせた複合光学補償シート１８を示している。なお、同
図中の鎖線１８ａは屈折率の異なる部分を示している。
なお、光学補償板の光学特性の組み合わせは上記のも
のに限定されるものではなく、必要に応じてほかの組み
合わせを用いるようにしてもよい。

【００３８】本発明に使用する集光板や光学補償板は、
ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、アクリル樹脂のような機械的強度が大きく、光透
過率が高く、成形し易いプラスチックを用いて圧縮（プ
レス）成形、ロールプレス、ＵＶ硬化樹脂の転写、射出
成形等により容易に作成することができる。また、凸の
マイクロレンズを多数形成したマイクロレンズシートの
場合は、これらの成形方法のほか印刷によっても形成す
ることができる。

【００３９】また、これらのレンズはプラスチックシー
トの凹凸加工による他、ガラス板のイオン交換による局
部的な異屈折部の形成、エレクトロンビーム描画や、感
光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ法による異屈折部
の形成等によっても得ることができる。勿論、市販のプ
リズムシートやフレネルレンズシートをそのまま用いて
もよい。

【００４０】集光板や光学補償板を、装着する方法とし
ては、その平滑な面に予め粘着剤を塗布しておき、偏光
板を貼着する場合と同様に液晶パネルの偏光板上に貼着
する方法や、接着剤を用いて光学補償板を液晶パネルの
偏光板上に接着する方法や、あるいは液晶表示装置の本
体に機械的に固定する方法等を採ることができる。

【００４１】光学補償板を機械的に固定する場合には、
着脱自在にして必要時にのみ液晶パネルの前面に装着で
きるようにしてもよい。

【００４２】また、光学補償板は、出荷の際に液晶パネ
ルや液晶表示装置本体と一緒にされている必要はなく、
必要に応じて市販のものを取付けるようにしてもよい。

【００４３】光学補償板の表面汚れを回避するには、平
滑な面が外側になるようにして、液晶パネルの前面に密
着させることが好ましいが、この場合には液晶パネルの
前面に機械的に固定する方法が適している。

【００４４】また、凹凸面を外側にして使用する場合に
は、凹凸面の損傷を少なくするため樹脂のコーティング
による表面硬化処理を施すことが望ましい。勿論、平滑
面にも表面硬化処理を施すようにしてもよい。

【００４５】さらに、液晶パネルよりも幅あるいは長さ
の大なるフレネルレンズシートを、液晶パネルの前面に
上下あるいは左右方向に移動可能なように装着してお
き、このシートを液晶パネル面に沿って移動させること
により、視野角の範囲を任意に変更させることも可能で
ある。また、電界等によって屈折率が変化する電圧レン
ズまたは液晶レンズを用いることにより視野角の範囲を
制御することも可能である。

【００４６】なお、光学補償板は、１枚で使用するほ
か、必要に応じて、同種または異種のものを複数枚重ね
て使用することも可能である。

【００４７】

【作用】上述した通り、本願発明においては、面光源と
透過型液晶パネルとの間に面光源からの出射光の発散角
を制限する集光板を配置するとともに、透過型液晶パネ
ルと観察者の間に、液晶パネルからの出射光を発散もし
くは特定方向に屈折させる光学補償シートを配置すると
いう単純な構成により、画像品質を劣化させることな
く、視野角の拡大あるいは視野角の特定範囲への変位を
はかることができる。すなわち、本発明においては、
面光源と透過型液晶パネルとの間に面光源からの出射光
の発散角を制限する集光板を配置することにより、集光
板からの光が有効に液晶パネルに入射し、かつ、液晶パ
ネルに斜め方向に入射する光も少なくなる。そして光学
補償板は、液晶パネルに斜方向に透過する成分の多少な
い光を発散もしくは特定方向に屈折させるので、良好な
画像品質で視野角の拡大、または特定視野角への屈折を
行うことができる。

【００４８】

【実施例】以下、本発明の液晶表示装置を、図面に基づ
いて詳細に説明する。実施例１図１は、本発明の液晶表示装置の構造を概略的に示す断
面図である。

【００４９】図において、符号５１はアクティブマトリ
ックス型の液晶パネルを示しており、この液晶パネル５
１は、マトリックスアレイ基板５２と、対向基板５３と
を微小間隙を設けて対向配置させ、上記微小間隙内にＴ
Ｎ型の液晶組成物５４を封入するとともに、各基板５
２，５３の外表面に偏光板（図示せず）を貼着して構成
されている。

【００５０】なお、この液晶パネル５１のセルギャップ
は５±１μｍ、画素サイズは３００×３００μｍ、画素
間隔は２０〜３０μｍであり、以下の実施例でも同一構
成の液晶パネルを用いた。

【００５１】符号５５は導光板であり、この導光板５５
の一方の面には拡散シート５６が貼着され、他方の面に
は拡散ドット（図示せず）が形成されその上に反射シー
ト５７が装着されている。

【００５２】導光板５５は、拡散シート５６側を液晶パ
ネル５１のマトリックスアレイ基板５２側に向け、プリ
ズムシート５８を介して液晶パネル５１のマトリックス
アレイ基板５２の表面（背面側）に当接させて固定され
ている。

【００５３】導光板５５の一端面に沿って蛍光管（光
源）５９が近接配置され、蛍光管５９の外周は放射光を
導光板５５に入射させるための反射鏡６０で覆われてい
る。

【００５４】また、液晶パネル５１の対向基板５３（前
面）の図示を省略した偏光板上には、表面に同一焦点の
凹のマイクロレンズ６１ａを多数形成したマイクロレン
ズシート６１が、裏面に予め塗着された透明粘着剤によ
り貼着されている。

【００５５】このように構成された実施例では、蛍光管
６０から放射された光（矢印で示す）は、導光板５５の
表面で反射しつつその一部が拡散ドット（図示せず）や
拡散シート５６により散乱され、あらゆる方向からプリ
ズムシート５８に入射し、プリズムシート５８により集
光されてより小さい入射角となってマトリックスアレイ
基板５２に入射される。マトリックスアレイ基板５２を
通過した光は、各画素ごとの画像信号に応じた透過率で
液晶組成物５４の層を通過し、さらに対向基板５３を通
過してマイクロレンズシート６１に入射される。

【００５６】マイクロレンズシート６１に入射した光
は、ここでレンズの特性に応じて発散され、このため、
前面側から液晶パネルを直視してる観察者の視野角は拡
張される。

【００５７】実施例２図２は、本発明の液晶表示装置の他の実施例を示す概略
断面図である。なお、以下の実施例の図において、図１
と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省
略する。

【００５８】この実施例の液晶表示装置では、集光板と
してプリズムシート１８ａと凸のレンティキュラーシー
ト１８ｂが重ね合わせて使用されている。なお、これら
のシートの代わりに、片面にマイクロプリズム、反対側
の面に断面半円形のマイクロ突条を形成した複合集光シ
ートを用いてもよい。

【００５９】また、光学補償板としては、裏面に凸のフ
レネルレンズ６２ａ、表面に凹のマイクロレンズ６２ｂ
を形成した複合光学補償シート６２が用いられている。

【００６０】このように構成された実施例では、集光板
で集光され液晶パネル５１を通過した光は、プリズムシ
ート１８ａと凸のレンティキュラーシート１８ｂにより
集光され入射角が制限されて液晶パネル５１を通過し、
複合光学補償シート６２に入射する。

【００６１】複合光学補償シート６２に入射した光は、
ここで凸のフレネルレンズ６２ａの光学特性により光軸
が内側に傾斜され、さらに凹のマイクロレンズ６２ｂの
光学特性により、視野角が拡大される。

【００６２】したがって、この実施例の液晶表示装置に
よれば、観察者は凹のマイクロレンズ２３ｂで所定の範
囲に発散された制限された視野角範囲内（楕円Ｃ1 ）
で、凸のフレネルレンズ６２ａで傾斜された光軸による
光（楕円Ｃ2 ）を視認することができる。すなわち、こ
の実施例によれば、制限された視野角内で効率的な配光
を行うことができ、かつ、この範囲内であれば画面のい
ずれの部分も画像を視認できるようになる。

【００６３】実施例３図３は、光学補償板として、図２１に示した複合光学補
償シートを用いた点を除いて図２の実施例と同一構成の
他の実施例を示す概略断面図である。

【００６４】この実施例の液晶表示装置の光学補償板
は、片面に一方の側に傾斜し頂部に平坦部を形成したマ
イクロレンズ１６ａ、反対側の面に凹のマイクロレンズ
１６ｂを形成した複合光学補償シート１６が用いられて
いる点を除いて、図２に示した実施例と同一構成とされ
ている。

【００６５】このように構成された実施例では、液晶パ
ネル５１を通過した光は、複合光学補償シート１６のプ
リズムシート１６ａを通過する際、平坦部を通過する光
は直進し傾斜部を通過する光は所定の角度に屈折されて
２方向に視認可能な範囲が生じ、次いで凹のマイクロレ
ンズ１６ｂの光学特性により、視野角が拡大される。し
たがって、この実施例の液晶表示装置によれば、Ａ方向
およびＢ方向にいる観察者のみが画像を視認することが
でき、他の方向にいる観察者は画像を視認することがで
きない。

【００６６】すなわち、この実施例によれば、特定の方
向の制限された視野角内に効率的な配光を行うことがで
き、かつ、この範囲内で良好な画像品質を得ることがで
きる。実施例４図１に示した実施例のマイクロレンズシート６１の代わ
りに、図４に示すように、前方に焦点を有するフレネル
レンズシート３を液晶パネル５１の前方に配置した。こ
のフレネルレンズシート３は、液晶パネル５１の高さよ
りも上下方向の幅が長く、かつ左右方向の幅は液晶パネ
ル５１とほぼ等しい長方形とされており、周縁が図示を
省略した枠体３ａで固定され、さらに、この枠体３ａが
上下方向に移動可能に保持されている。

【００６７】なお、枠体３ａは、図示を省略した液晶表
示装置本体に取り付けられていてもよく、液晶表示装置
本体とは別体に構成されていてもよい。

【００６８】この実施例においては、フレネルレンズシ
ート３を保持する枠体３ａを、図示を省略した移動機構
により上下に移動させることにより、画像品質の良好な
視野角の範囲も上下に移動し、したがって、液晶表示装
置と観察者の上下の相対位置に応じて液晶パネル５１の
視野角を最適な状態に調整することができる。

【００６９】実施例５図５（ａ）に示す液晶パネル５１の上面に、図１８に示
した複合光学補償シート１３を図示を省略した機構によ
り図５（ｂ）に示すように着脱自在に装着した。この
実施例では、複合光学補償シート１３を除去した状態
（図５（ａ））では、少ない電力消費で、限定された視
野角（ａ）内で必要な画像品質を得ることができ、複合
光学補償シート１３を装着した状態（図５（ｂ））では
広い視野角（ｂ）を得ることができる。

【００７０】

【発明の効果】上述したように本発明の液晶表示装置に
よれば、次のような効果を得ることができる。

【００７１】（ａ）表示品質を劣化させることなく広視
野角もしくは特定の視野角を得ることができる。

【００７２】（ｂ）従来の製造プロセスを大幅に変える
ことなく、簡易な方法で製造することができる。

【００７３】（ｃ）液晶パネルを透過した光は斜め方向
の成分が少ないから、必要に応じて光学補償板を除去す
ることにより視野角を狭くして消費電力の少ないタイプ
に変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の要部を概略的に示す
図。

【図２】本発明の他の実施例の要部を概略的に示す図。

【図３】本発明の他の実施例の要部を概略的に示す図。

【図４】本発明の他の実施例の要部を概略的に示す図。

【図５】本発明の他の実施例の要部を概略的に示す図。

【図６】本発明に使用する光学補償シートの一例を示す
概略断面図。

【図７】本発明に使用する光学補償シートの一例を示す
概略断面図。

【図８】本発明に使用する光学補償シートの一例を示す
概略断面図。

【図９】本発明に使用する光学補償シートの一例を示す
概略断面図。

【図１０】本発明に使用する光学補償シートの一例を示
す概略断面図。

【図１１】本発明に使用する光学補償シートの一例を示
す概略断面図。

【図１２】本発明に使用する光学補償シートの一例を示
す概略断面図。

【図１３】本発明に使用する光学補償シートの一例を示
す概略断面図。

【図１４】本発明に使用する光学補償シートの一例を示
す概略断面図。

【図１５】本発明に使用する光学補償シートの一例を示
す概略断面図。

【図１６】本発明に使用する光学補償シートの一例を示
す概略断面図。

【図１７】本発明に使用する光学補償シートの一例を示
す概略断面図。

【図１８】本発明に使用する光学補償シートの一例を示
す概略断面図。

【図１９】本発明に使用する光学補償シートの一例を示
す概略断面図。

【図２０】本発明に使用する光学補償シートの一例を示
す概略断面図。

【図２１】本発明に使用する光学補償シートの一例を示
す概略断面図。

【図２２】本発明に使用する光学補償シートの一例を示
す概略断面図。

【図２３】本発明に使用する光学補償シートの一例を示
す概略断面図。

【符号の説明】

１……凸のマイクロレンズシート２……凹のマイクロレンズレンズシート３……凹のフレネルレンズシート４……プリズムシート５，６，７，８……プリズムシート、９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１
７，１８……複合光学補償シート５１……液晶パネル５２……マトリックスアレイ基板５３……対向基板、５４……液晶組成物５５……導光板５６……拡散シー５７……反射シート５８……プリズムシート５９……蛍光管６０……反射鏡６１……マイクロレンズシート６２……複合光学補償シート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透過型液晶パネルの背面側に面光源を配
置し、前面側から前記液晶パネルの表示画面を観察する
よう構成された液晶表示装置において、前記面光源と前
記液晶パネルとの間に面光源からの出射光の発散角を制
限する集光板を配置するとともに、前記液晶パネルと観
察者との間に、該液晶パネルの透過光の発散角を制御
し、もしくは屈折方向を特定化する光学補償板を配置し
てなることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】集光板が、面光源からの出射光の発散角
を半値全幅で８０度以下に制限するものであることを特
徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】集光板が、面光源からの出射光の発散角
を半値全幅で４０度以下に制限するものであることを特
徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置。
【請求項４】光学補償板が、片面又は両面に多数の同
一光学特性又は位置によって異なる光学特性としたマイ
クロプリズムを形状分布又は屈折率分布によって形成し
た一次元または二次元のプリズムシートであることを特
徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の液晶表示
装置。
【請求項５】光学補償板が、片面または両面に多数の
同一焦点距離又は位置によって焦点距離を異なるように
された凸または凹のマイクロレンズを形状分布又は屈折
率分布によって形成した一次元または二次元のマイクロ
レンズシートであることを特徴とする請求項１乃至４の
いずれか１項記載の液晶表示装置。
【請求項６】光学補償板の個々の光学特性を有する要
素のピッチが、液晶パネルの画素のピッチと異なるピッ
チとされていることを特徴とする請求項４または５記載
の液晶表示装置。
【請求項７】光学補償板が、等高のフレネルレンズか
らなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項
記載の液晶表示装置。
【請求項８】光学補償板が、一方の面にマイクロレン
ズ、マイクロプリズム又はフレネルレンズが形状分布ま
たは屈折率分布によって形成され、他方の面に前記面と
異なるマイクロレンズ、マイクロプリズム又はフレネル
レンズが形状分布または屈折率分布によって形成されて
いることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記
載の液晶表示装置。
【請求項９】光学補償板が、一方の面が平滑とされて
おり、この平滑面を観察者側に向けて前記液晶パネルの
前面に固定されていることを特徴とする請求項１乃至８
のいずれか１項記載の液晶表示装置。
【請求項１０】光学補償板が、前記液晶パネルと観察
者の間に機械的に保持されていることを特徴とする請求
項１乃至９のいずれか１項記載の液晶表示装置。
【請求項１１】集光板または光学補償板が、前記液晶
パネルの表面に形成されていることを特徴とする請求項
１乃至７のいずれか１項記載の液晶表示装置。
【請求項１２】集光板または光学補償シートが、前記
液晶パネルの表面に接着されていることを特徴とする請
求項１乃至９のいずれか１項記載の液晶表示装置。