(57)【要約】  光拡散素子を備えた液晶表示装置における表示のぼけを抑制する。  本発明による液晶表示装置は、光源と、光源から出射した光を変調する液晶表示パネルと、液晶表示パネルの観察者側に配置され、液晶表示パネルを通過した光を拡散させる光拡散素子とを備える。液晶表示パネルは、カラーフィルタを含み、光拡散素子は、カラーフィルタと光拡散素子との距離ｄ、液晶表示パネルの画素ピッチｐおよび表示面輝度Ｌが、ｄ／ｐ＜１２．１５１Ｌ-0.3186の関係を満足するように配置されている。
2008072599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から出射した光を変調する液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの観察者側に配置され、前記液晶表示パネルを通過した光を拡散させる光拡散素子と、を備えた液晶表示装置であって、
前記液晶表示パネルは、カラーフィルタを含み、
前記光拡散素子は、前記カラーフィルタと前記光拡散素子との距離ｄ、前記液晶表示パネルの画素ピッチｐおよび表示面輝度Ｌが、ｄ／ｐ＜１２．１５１Ｌ-0.3186の関係を満足するように配置されている液晶表示装置。
【請求項２】
前記光拡散素子は、前記距離ｄ、前記画素ピッチｐおよび前記表示面輝度Ｌが、ｄ／ｐ＜１１．２６７Ｌ-0.3156の関係を満足するように配置されている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記光拡散素子は、前記距離ｄ、前記画素ピッチｐおよび前記表示面輝度Ｌが、ｄ／ｐ＜１０．３６８Ｌ-0.3133の関係を満足するように配置されている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記光拡散素子は、前記距離ｄ、前記画素ピッチｐおよび前記表示面輝度Ｌが、ｄ／ｐ＜９．１４８６Ｌ-0.3068の関係を満足するように配置されている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記光拡散素子は、前記距離ｄ、前記画素ピッチｐおよび前記表示面輝度Ｌが、ｄ／ｐ＜７．２０８３Ｌ-0.2848の関係を満足するように配置されている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記光拡散素子は、前記距離ｄ、前記画素ピッチｐおよび前記表示面輝度Ｌが、ｄ／ｐ＜３．８０３６Ｌ-0.2003の関係を満足するように配置されている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記光源を含む照明素子を備える請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記照明素子は、表示面法線方向に対して３０°以上の角をなす方向における輝度が、表示面法線方向における輝度の１３％以下となるような配光分布を有する請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記照明素子は、表示面法線方向に対して３０°以上の角をなす方向における輝度が、表示面法線方向における輝度の３％以下となるような配光分布を有する請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記照明素子は、前記光源から出射した光の指向性を制御する指向性制御素子を有している請求項７から９のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、液晶表示パネルから出射した光を拡散するための光拡散素子を備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯型電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）に代表される携帯型電子機器が広く利用されている。携帯型電子機器の表示部には、薄型、軽量、低消費電力といった利点を有する液晶表示装置が用いられている。【０００３】
液晶表示装置は、ＣＲＴやＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）などの自発光型の表示装置とは異なり、表示素子自体は発光しない。そのため、透過型の液晶表示装置では、液晶表示素子の背面側にバックライトと呼ばれる照明素子が設けられており、このバックライトからの照明光の透過光量を液晶表示素子が画素ごとに制御することによって画像の表示が行われる。【０００４】
液晶表示装置としては、種々の方式のものが知られている。しかしながら、一部の方式（例えば、ＴＮ型やＳＴＮ型の液晶表示素子を用いる方式）は、視野角が狭いという欠点を有しており、それを解決するために様々な技術開発が行なわれている。【０００５】
液晶表示装置の視野角特性を改善するための代表的な技術として、光学補償板を付加する方式がある。また、バックライトから出射された光をその指向性（平行度）を高めた上で液晶表示素子に入射させ、液晶表示素子を通過した光を液晶表示素子の前面に配置されたレンチキュラレンズシートによって拡散させる方式も知られている（例えば特許文献１）。【０００６】
図１２に、特許文献１に開示されている液晶表示装置５００を示す。液晶表示装置５００は、液晶表示パネル５２０と、液晶表示パネル５２０の背面側に配置されたバックライト５１０と、液晶表示パネル５２０の観察者側に配置されたレンチキュラレンズシート５３０とを備えている。【０００７】
バックライト５１０は、光源５０１と、光源５０１から出射した光を液晶表示パネル５２０に導く導光板５０２とを有している。導光板５０２は、液晶表示パネル５２０に向けて光を出射する出射面５０２ａと、出射面５０２ａに対向する裏面５０２ｂとを有し、裏面５０２ｂに複数のプリズム５０３が形成されている。【０００８】
光源５０１から出射した光は、導光板５０２内を伝搬する途中で、裏面のプリズム５０３によって液晶表示パネル５２０側に反射され、出射面５０２ａから出射する。裏面５０２ｂのプリズム５０３は、出射面５０２ａに対して互いに異なる所定の角度で傾斜した２つの傾斜面を有しており、そのことによって、バックライト５１０から出射する光は、表示面法線方向（正面方向）における強度が著しく強くなっている。つまり、バックライト５１０から出射する光は、高い指向性を付与されている。【０００９】
液晶表示パネル５２０は、表示面法線方向に平行に入射する光について最もコントラスト比が高くなるような設計がなされているので、上述したような指向性の高い光を液晶表示パネル５２０に入射させることによって、コントラスト比を向上することができる。また、液晶表示パネル５２０を通過した光は、レンチキュラレンズシート５３０によって拡散されるので、それによって視野角が広がる。このようにして、液晶表示装置５００では、高コントラスト比と広視野角特性の両方を実現している。
【特許文献１】特開平９−２２０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている液晶表示装置５００では、表示のぼけが発生し、表示品位が低下してしまう。この表示のぼけは、ある画素から出射した光に、他の画素から出射されて光拡散素子であるレンチキュラレンズシート５３０で拡散された光が混入することによって混色が発生し、表示画像が劣化することによって生じる。【００１１】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光拡散素子を備えた液晶表示装置における表示のぼけを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による液晶表示装置は、光源と、前記光源から出射した光を変調する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの観察者側に配置され、前記液晶表示パネルを通過した光を拡散させる光拡散素子と、を備えた液晶表示装置であって、前記液晶表示パネルは、カラーフィルタを含み、前記光拡散素子は、前記カラーフィルタと前記光拡散素子との距離ｄ、前記液晶表示パネルの画素ピッチｐおよび表示面輝度Ｌが、ｄ／ｐ＜１２．１５１Ｌ-0.3186の関係を満足するように配置されている。【００１３】
ある好適な実施形態において、前記光拡散素子は、前記距離ｄ、前記画素ピッチｐおよび前記表示面輝度Ｌが、ｄ／ｐ＜１１．２６７Ｌ-0.3156の関係を満足するように配置されている。【００１４】
ある好適な実施形態において、前記光拡散素子は、前記距離ｄ、前記画素ピッチｐおよび前記表示面輝度Ｌが、ｄ／ｐ＜１０．３６８Ｌ-0.3133の関係を満足するように配置されている。【００１５】
ある好適な実施形態において、前記光拡散素子は、前記距離ｄ、前記画素ピッチｐおよび前記表示面輝度Ｌが、ｄ／ｐ＜９．１４８６Ｌ-0.3068の関係を満足するように配置されている。【００１６】
ある好適な実施形態において、前記光拡散素子は、前記距離ｄ、前記画素ピッチｐおよび前記表示面輝度Ｌが、ｄ／ｐ＜７．２０８３Ｌ-0.2848の関係を満足するように配置されている。【００１７】
ある好適な実施形態において、前記光拡散素子は、前記距離ｄ、前記画素ピッチｐおよび前記表示面輝度Ｌが、ｄ／ｐ＜３．８０３６Ｌ-0.2003の関係を満足するように配置されている。【００１８】
ある好適な実施形態において、本発明による液晶表示装置は、前記光源を含む照明素子を備える。【００１９】
ある好適な実施形態において、前記照明素子は、表示面法線方向に対して３０°以上の角をなす方向における輝度が、表示面法線方向における輝度の１３％以下となるような配光分布を有する。【００２０】
ある好適な実施形態において、前記照明素子は、表示面法線方向に対して３０°以上の角をなす方向における輝度が、表示面法線方向における輝度の３％以下となるような配光分布を有する。【００２１】
ある好適な実施形態において、前記照明素子は、前記光源から出射した光の指向性を制御する指向性制御素子を有している。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による液晶表示装置の光拡散素子は、カラーフィルタと光拡散素子との距離ｄ、液晶表示パネルの画素ピッチｐおよび表示面輝度Ｌが、所定の関係を満足するように配置されており、それによって表示のぼけが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の好適な実施形態における液晶表示装置１００を模式的に示す断面図である。
【図２】液晶表示装置１００が備える照明素子（バックライト）の一例を示す断面図である。
【図３】図２に示す照明素子が備えるプリズムシートの機能を説明するための図である。
【図４】液晶表示装置１００が備える光拡散素子の一例を示す断面図である。
【図５】液晶表示装置１００が備える光拡散素子の他の一例を示す断面図である。
【図６】液晶表示装置１００が備える光拡散素子のさらに他の一例を示す断面図である。
【図７】光拡散素子を介して物体を観察したときの、観察対象物と実際に観察される範囲との関係を説明するための図である。
【図８】表示面輝度Ｌを変化させたときのｄ／ｐと色差ΔＥ*ａｂとの関係を示すグラフである。
【図９】図８においてΔＥ*ａｂ＝３．０となるｄ／ｐの値を、表示面輝度Ｌを横軸、ｄ／ｐを縦軸としてプロットしたグラフである。
【図１０】図８においてΔＥ*ａｂ＝２．５、２．０、１．５、１．０、０．５となるｄ／ｐの値を、表示面輝度Ｌを横軸、ｄ／ｐを縦軸としてプロットしたグラフである。
【図１１】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、照明素子から出射する光の配光分布の例を示すグラフである。
【図１２】従来の液晶表示装置５００を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    光源
２    導光板
３    プリズムシート（指向性制御素子）
４    プリズム
１０    照明素子（バックライト）
２０    液晶表示パネル
２１    背面基板
２２    前面基板
２３    液晶層
２４    カラーフィルタ
３０    光拡散素子
３０Ａ    レンズシート（光拡散素子）
３０Ｂ    プリズムシート（光拡散素子）
３０Ｃ    拡散フィルム（光拡散素子）
３１    レンズ
３２    プリズム
３３    マトリクス
３４    粒子
４０ａ、４０ｂ    位相差補償素子
５０ａ、５０ｂ    偏光板
１００    液晶表示装置
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。【００２６】
（実施形態１）
図１に、本実施形態における液晶表示装置１００を示す。液晶表示装置１００は、液晶表示パネル２０と、液晶表示パネル２０の背面側に配置された照明素子（バックライト）１０と、液晶表示パネル２０の観察者側に配置された光拡散素子３０とを備えている。【００２７】
液晶表示パネル２０は、一対の基板２１および２２と、これらの間に設けられた液晶層２３とを有する。基板２１および２２の液晶層２３側の表面には、液晶層２３に電圧を印加するための電極や、液晶層２３に含まれる液晶分子の配向方向を規定するための配向膜（いずれも不図示）が形成されている。また、観察者側に配置された基板２２の液晶層２３側（つまり観察者側の基板２２と液晶層２３との間）にカラーフィルタ２４が設けられている。【００２８】
液晶表示パネル２０の観察者側には、位相差補償素子４０ａおよび偏光板５０ａが設けられている。また、液晶表示パネル２０の背面側にも、位相差補償素子４０ｂおよび偏光板５０ｂが設けられている。位相差補償素子４０ａおよび４０ｂとしては、公知の種々の位相差板が用いられる。なお、位相差補償素子の数や配置はここで例示したものに限定されない。３つ以上の位相差補償素子を設けてもよいし、偏光板５０ａおよび５０ｂのいずれか一方と液晶表示パネル２０との間に位相差補償素子を１つだけ設けてもよい。観察者側の位相差補償素子４０ａと液晶表示パネル２０との間に、光拡散素子３０が配置されている。【００２９】
照明素子１０は、少なくとも光源を含んでいる。本実施形態における照明素子１０から出射する光は、表示面法線方向（正面方向）における強度が著しく強くなっている。つまり、照明素子１０から出射する光は、高い指向性を付与されている。【００３０】
図２に、照明素子１０の具体的な構成の一例を示す。図２に示す照明素子１０は、光源１と、光源１から出射した光を液晶表示パネル２０に導く導光板２とを有している。光源１は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）や冷陰極管である。導光板２には、光源１から出射して導光板２内部に入射した光を液晶表示パネル２０側に出射させるための構造が形成されている。例えば、導光板２の２つの主面のうちの少なくとも一方に、プリズムやシボが形成されている。【００３１】
照明素子１０は、さらに、導光板２から出射した光の指向性を制御するプリズムシート３を有している。指向性制御素子として機能するこのプリズムシート３は、導光板２と液晶表示パネル２０との間に設けられている。【００３２】
プリズムシート３は、導光板２側の主面上に形成された複数のプリズム４を有しており、図３に示すように、導光板２から出射した光を全反射現象を利用して表示面法線方向に向ける。このように、導光板２から出射した光は、プリズムシート３によって高い指向性を付与される。【００３３】
照明素子１０から出射する光が高い指向性を有していると、液晶層２３を通過する光をほぼ一様に変調することができる（つまり液晶層２３を通過する光にほぼ一様なリタデーションを与えることができる）ので、液晶分子の屈折率異方性に起因した表示品位の視角依存性を低減することができる。液晶層２３を通過した光は、そのままでは指向性が高く、輝度に大きな偏りを有している（つまり表示面法線方向の輝度が著しく高く、斜め方向の輝度が低い）が、光拡散素子３０によって拡散されることにより、輝度の偏りを低減され、そのことによって視野角が広がる。【００３４】
光拡散素子３０としては、光を拡散する機能を有する種々の素子を用いることができる。光拡散素子３０は、例えば、図４に示すような複数のレンズ３１を有するレンズシート３０Ａや、図５に示すような複数のプリズム３２を有するプリズムシート３０Ｂである。レンズシート３０Ａおよびプリズムシート３０Ｂは、レンズ３１やプリズム３２における屈折作用や全反射現象を利用して光を拡散する。【００３５】
光拡散素子３０は、あるいは、図６に示すような内部散乱を利用した拡散フィルム３０Ｃであってもよい。拡散フィルム３０Ｃ（「ディフューザ」と呼ばれることもある）は、図６中に一部を拡大して示すように、樹脂材料から形成されたマトリクス３３と、マトリクス３３中に分散されマトリクス３３の屈折率と異なる屈折率を有する粒子３４とを有する。拡散フィルム３０Ｃは、マトリクス３３と粒子３４との屈折率の差に起因した散乱現象を利用して光を拡散する。また、レンズシート３０Ａやプリズムシート３０Ｂと、拡散フィルム３０Ｃとを組合せて用いてもよい。【００３６】
本実施形態における光拡散素子３０は、カラーフィルタ２４と光拡散素子３０との距離ｄ、液晶表示パネル２０の画素ピッチｐおよび表示面輝度Ｌが、下記式（１）の関係を満足するように配置されている。
ｄ／ｐ＜１２．１５１Ｌ-0.3186                ・・・（１）【００３７】
なお、ここでいうカラーフィルタ２４と光拡散素子３０との距離ｄは、厳密には、図１にも示すように、カラーフィルタ２４の観察者側の表面と、光拡散素子３０の背面側（観察者側とは反対側）の表面との間隔である。また、画素ピッチｐは、図１中にカラーフィルタ２４の一部を拡大して示しているように、複数存在し得るピッチのうちの最小のピッチを意味している。表示面輝度Ｌは、全画素を白表示（最高階調表示）状態にしたときの輝度である。【００３８】
距離ｄ、画素ピッチｐおよび表示面輝度Ｌが上記式（１）の関係を満足するように光拡散素子３０を配置することにより、表示ぼけが抑制された高品位の表示を行うことができる。以下、この理由を具体的に説明する。【００３９】
「表示ぼけ」は、目視対象の光（像）に対して対象外の光が混入した結果、混色を引き起こして像が不明瞭になる現象である。そのため、表示ぼけの程度は、ある画素に着目し、その周囲の画素の輝度を変えたときの色差を用いて表すことができ、例えばＬ*ａｂ（ＣＩＥ１９７６）表色系における色差ΔＥ*ａｂで表すことができる。色差ΔＥ*ａｂは、ＪＩＳ  Ｚ８７２９に準拠して測定することができる。下記表１に、ΔＥ*ａｂの値と視覚の感覚的表現との具体的な対応関係を示す。表１からもわかるように、色差ΔＥ*ａｂを３．０未満とすることによって、表示ぼけが抑制された違和感のない表示が可能になる。【００４０】
【表１】
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【００４１】
本願発明者が詳細な検討を行った結果、色差ΔＥ*ａｂで表される表示ぼけは、距離ｄと画素ピッチｐとの比ｄ／ｐをパラメータとして評価できることがわかった。光拡散素子を介して物体を観察する場合、観察者は、図７に示すように、観察対象物よりも大きな範囲からの光を観察することになる。従って、表示ぼけの程度は、実際の観察範囲において観察対象物の占める割合に依存する。光拡散素子の拡散角をθ、光拡散素子と観察対象物との距離をｄ、観察対象物の一辺の長さをｐとすると、実際の観察範囲の面積は、π・（ｄ・ｔａｎθ）2＝πｄ2ｔａｎ2θであるのに対し、観察対象物の面積は、ｐ2であるので、観察範囲において観察対象物の占める割合は、ｐ2／（πｄ2ｔａｎ2θ）＝（ｐ／ｄ）2・（１／πｔａｎ2θ）となる。【００４２】
上記の説明は、光拡散素子３０から距離ｄだけ離れた画素についてもそのまま当て嵌まるので、表示ぼけは、距離ｄと画素ピッチｐとの比ｄ／ｐ（ｐ／ｄの逆数である。）をパラメータとして評価できる。【００４３】
また、色差ΔＥ*ａｂで表される表示ぼけは、表示面輝度Ｌをパラメータとしても評価することができる。図８に、表示面輝度Ｌ（ｃｄ／ｍ2）を変化させたときのｄ／ｐと色差ΔＥ*ａｂとの関係を示す。なお、図８には、黒表示状態とシアン表示状態とでの赤画素について測定した色差ΔＥ*ａｂを示している。黒表示状態では、絵素内の赤画素、緑画素および青画素のすべてが最低輝度であるのに対し、シアン表示状態では、赤画素は最低輝度、緑画素および青画素は最高輝度である。測定機器としては株式会社ラムダビジョン製の高感度顕微分光ユニットＴＦＣＡＭ−７０００Ｃを用いて測定した。また、測定は、対物レンズとして１０倍のレンズを用い、指向性制御素子３としてＸ−ＢＥＦ（住友３Ｍ社製）を含む照明素子１０を用いた条件で行った。【００４４】
図８からわかるように、ｄ／ｐが同じであれば、表示面輝度Ｌが高いほど、色差ΔＥ*ａｂが大きくなる。そのため、表示ぼけは、表示面輝度Ｌをパラメータとしても評価することができる。また、図８からは、表示面輝度Ｌが同じであればｄ／ｐが大きいほど色差ΔＥ*ａｂが大きくなることもわかる。【００４５】
図８においてΔＥ*ａｂ＝３．０となるｄ／ｐの値を、表示面輝度Ｌを横軸、ｄ／ｐを縦軸としてプロットしたものを図９に示す。図９中には、プロットしたｄ／ｐの値を累乗近似した曲線Ｃ１も併せて示しており、この曲線Ｃ１は、下記式（２）で表される。
ｄ／ｐ＝１２．１５１Ｌ-0.3186                ・・・（２）【００４６】
図９のグラフにおいて、ｄ／ｐとΔＥ*ａｂとによって規定される点が曲線Ｃ１よりも下方に位置していれば、ΔＥ*ａｂは３．０未満である。従って、距離ｄと画素ピッチｐとの比ｄ／ｐと表示面輝度Ｌとが既に示した式（１）の関係（式（２）における等号を不等号に置換したものに相当する。）を満足すれば、ΔＥ*ａｂを３．０未満にすることができ、表示ぼけを十分に抑制することができることがわかる。【００４７】
なお、図８および図９に示した色差ΔＥ*ａｂを測定する際には、測定時の状態の1つとしてシアン表示状態を選択した。これは、シアン表示状態を選択すると、他の色を表示した状態を選択するよりも、色差ΔＥ*ａｂが大きくなるためである。下記表２に、シアン表示状態（赤画素のみが最低輝度）、マゼンタ表示状態（緑画素のみが最低輝度）、黄表示状態（青画素のみが最低輝度）を選択した場合（ｄ／ｐは５．２５）の色差ΔＥ*ａｂの値を示す。表２からもわかるように、シアン表示状態を選択すると、マゼンタ表示状態や黄表示状態を選択した場合よりも色差ΔＥ*ａｂが大きい。【００４８】
【表２】
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【００４９】
また、図８および図９に示した色差ΔＥ*ａｂを測定する際には、シアンをストライプ状に表示した状態で測定を行った。これは、このようなパターンを表示することにより、色差ΔＥ*ａｂが大きくなるからである。下記表３に、シアンをストライプ状に表示した状態（評価対象の画素が含まれる絵素の周囲に位置する絵素もシアンを表示している状態）について測定を行った場合と、シアンを点状に表示した状態（周囲の絵素は白を表示している状態）について測定を行った場合とにおける色差ΔＥ*ａｂの値を示す。表３からもわかるように、シアンをストライプ状に表示すると、シアンを点状に表示する場合よりも色差ΔＥ*ａｂが大きい。【００５０】
【表３】
2008072599.tif 000005
【００５１】
上述したように、図８および図９に示した色差ΔＥ*ａｂを測定する際には、最も色差ΔＥ*ａｂが大きくなるような条件、言い換えると、最も表示ぼけが発生しやすい条件で測定を行った。従って、図９に示した曲線Ｃ１を下回るように（つまりｄ／ｐおよびＬが式（１）の関係を満足するように）光拡散素子３０を配置することで、表示ぼけを十分に抑制することができる。【００５２】
なお、表示ぼけをいっそう抑制するためには、色差ΔＥ*ａｂがより小さくなるように光拡散素子３０を配置することが好ましい。図１０に、ΔＥ*ａｂ＝２．５、２．０、１．５、１．０、０．５となるｄ／ｐの値を示す。図１０中には、示したｄ／ｐの値をΔＥ*ａｂ＝２．５、２．０、１．５、１．０、０．５のそれぞれについて累乗近似した曲線Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５およびＣ６も併せて示しており、これらの曲線Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５およびＣ６は、下記式（３）、（４）、（５）、（６）および（７）で表される。
ｄ／ｐ＝１１．２６７Ｌ-0.3156                （３）
ｄ／ｐ＝１０．３６８Ｌ-0.3133                （４）
ｄ／ｐ＝９．１４８６Ｌ-0.3068                （５）
ｄ／ｐ＝７．２０８３Ｌ-0.2848                （６）
ｄ／ｐ＝３．８０３６Ｌ-0.2003                （７）【００５３】
従って、ｄ／ｐおよびＬによって規定される点が曲線Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５およびＣ６をそれぞれ下回るように光拡散素子３０を配置する、すなわち、ｄ／ｐおよびＬが下記式（８）、（９）、（１０）、（１１）および（１２）の関係をそれぞれ満足するように光拡散素子３０を配置することによって、色差ΔＥ*ａｂを２．５未満、２．０未満、１．５未満、１．０未満および０．５未満にすることができ、表示ぼけをいっそう抑制することができる。
ｄ／ｐ＜１１．２６７Ｌ-0.3156                （８）
ｄ／ｐ＜１０．３６８Ｌ-0.3133                （９）
ｄ／ｐ＜９．１４８６Ｌ-0.3068                （１０）
ｄ／ｐ＜７．２０８３Ｌ-0.2848                （１１）
ｄ／ｐ＜３．８０３６Ｌ-0.2003                （１２）【００５４】
なお、光拡散素子３０は、図１にも示しているように、液晶表示パネル２０の外側に配置されていることが好ましい。光拡散素子３０を液晶表示パネル２０の外側に配置すると、液晶表示パネル２０の内側（例えば観察者側の基板２２とカラーフィルタ２４との間）に配置する場合よりも、光拡散素子３０を安価に形成することができる。また、光拡散素子３０の材料の選択肢が多くなるという利点も得られる。【００５５】
また、照明素子１０としては、図２に例示したものに限定されず、種々のバックライトを用いることができるが、より高いコントラスト比を得るためには、より指向性の高い光を出射し得るものを用いることが好ましい。具体的には、照明素子１０は、表示面法線方向に対して３０°以上の角をなす方向における輝度が表示面法線方向における輝度の１３％以下となるような配光分布を有することが好ましく、３％以下となるような配光分布を有することがさらに好ましい。図１１（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に、照明素子１０の好ましい配光分布の例を示す。【００５６】
図１１（ａ）に示す配光分布では、表示面法線方向に対して３０°以上の角をなす方向における輝度は、表示面法線方向（０°）における輝度の８％〜１３％以下である。このような配光分布を有する照明素子１０を用いることによって、優れた表示品位を得ることができる。【００５７】
また、図１１（ｂ）および（ｃ）に示す配光分布においては、表示面法線方向に対して３０°以上の角をなす方向における輝度が表示面法線方向（０°）における輝度の３％以下である。これらのような配光分布を有する照明素子１０を用いることによって、さらに優れた表示品位が得られる。【００５８】
図１１（ａ）に示した程度の指向性は、例えば、図２に示した全反射型プリズムシート３を備えた照明素子１０を用いることによって容易に実現することができる。また、図１１（ｂ）および（ｃ）に示した程度の指向性は、米国特許第５９４９９３３号明細書や米国特許第５５９８２８１号明細書に開示されているバックライトを用いることによって実現できる。上記米国特許第５９４９９３３号明細書には、導光板の主面上にレンチキュラマイクロプリズムが設けられたエッジライト型のバックライトが開示されている。また、上記米国特許第５５９８２８１号明細書には、光源から出射した光を開口部を介してマイクロコリメータおよびマイクロレンズに入射させる直下型のバックライトが開示されている。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明によると、光拡散素子を備えた液晶表示装置における表示のぼけを抑制することができ、高品位の表示を実現することができる。本発明は、液晶表示装置全般に好適に用いられ、特に、視野角特性の低い表示モード（例えば、ＳＴＮモードやＴＮモード、ＥＣＢモード）の液晶表示装置に好適に用いられる。【００６０】
ＳＴＮモードのような複屈折性を利用する表示モードでは、液晶層に斜めに入射する光による表示への悪影響が大きいので、指向性の高い光を液晶層に入射させ、液晶層で変調された光を光拡散素子によって拡散させる視野角拡大技術を用いることが好ましく、本発明を用いる意義が大きい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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