(57)【要約】【課題】大幅な厚さの増大、消費電力の増大を招くことなく、簡単な構成によって視野角を調整できる液晶表示装置の提供。【解決手段】液晶表示パネルの背面に配置されたバックライトとを有する液晶表示装置であって、バックライトは、光源と、導光板と、プリズムシートと、レンズシートとを有する。  プリズムシートは、第１方向に並設され、第１方向に対して交差する第２方向に延在する第１斜面および第２斜面を有する。  レンズシートは、第１方向に沿って、広い視角で光を出射できる第１領域と狭い視角で光を出射できる第２領域を交互に配置されて構成され、また、レンズシートはプリズムシートに対し第１方向に変位可能に形成される。このような構成により液晶表示装置は広視野角モードと、狭視野角モード有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面に配置されたバックライトとを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトは、光源と、導光板と、前記液晶表示パネルと前記導光板との間に配置されたプリズムシートと、前記プリズムシートと前記液晶表示パネルとの間に配置されたレンズシートとを有し、
前記プリズムシートは、第１方向に並設されて形成されたプリズムよって周期的に強度の変化する光を出射し、
前記レンズシートは、前記第１方向に沿って、広い視角で光を出射できる第１領域と狭い視角で光を出射できる第２領域を交互に配置されて構成され、
前記レンズシートと前記プリズムシートとの相対的位置が前記第１方向に沿って変位可能に形成され、
前記液晶表示パネルが広視野角モードと、狭視野角モードを備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記レンズシートの前記第１領域には、前記第１方向に交差する第２方向に延在して形成されるレンズを有し、このレンズは前記第１方向の断面が凸状となっていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記レンズシートの前記第１領域には、前記第１方向に交差する第２方向に並設して形成されるレンズを有し、これらレンズは前記第２方向の断面が凸状となっていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記レンズシートの前記第１領域には、前記第１方向に交差する第２方向に並設して形成されるレンズを有し、これらレンズは半球体となっていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記レンズシートの前記第１領域には、前記第１方向に交差する第２方向に延在し、前記第１方向の断面が凸状となっているレンズと、前記第２方向に並設して形成され、それぞれ前記第２方向の断面が凸状となっているレンズとが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記レンズシートの前記第２領域は、平面となっていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記レンズシートの前記第２領域は、平面となっているともに、底面に対して角度を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記レンズシートの前記第２領域にはレンズが形成され、このレンズは、第１領域に形成されたレンズよりも狭い視角で光を出射できるレンズとして構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記レンズシートは、レンズが形成された面が前記液晶表示パネルに対向して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記レンズシートは、レンズが形成された面が前記プリズムシートに対向して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記プリズムシートは、プリズムが形成された面が前記レンズシートに対向して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記プリズムシートは、プリズムが形成された面が前記導光板に対向して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記プリズムシートと前記レンズシートは、第１の方向の一端側において互いに結合された結合部を有し、
前記プリズムシートに対する前記レンズシートの相対的な第１の方向への変位は、前記レンズシートの面に対して交差する方向への前記結合部の変位によって行っていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記プリズムシートと前記レンズシートの結合部の変位は、この結合部における突起が嵌合されたガイド孔を有するスライダの移動によって行われることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
光を通過させる光学シートを具備し、
前記光学シートは、少なくとも、重ねられて配置される第１の光学シートと第２の光学シートを有し、
前記第１の光学シートに対して前記第２の光学シートを相対的に第１の方向へ変位させることによって、前記光学シートを通過する光の状態が変化する表示装置であって、
前記第１の光学シートと前記第２の光学シートは、第１の方向の一端側において互いに結合された結合部を有し、
前記第１の光学シートに対する前記第２の光学シートの相対的な第１の方向へ変位は、前記光学シートの面に対して交差する方向への前記結合部の変位によって行っていることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置に係り、特に、バックライトを備える液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルは、液晶を挟持する一対の基板を外囲器とし、該液晶の広がり方向に形成される複数の画素において液晶表示パネルの光透過率を制御させる構成となっている。このため、液晶表示装置は、液晶表示パネルの観察者と反対側の面（背面）に面光源であるバックライトを備えて構成するのが通常となっている。
【０００３】
そして、このような液晶表示装置は、液晶表示パネルを通したバックライトからの光が該液晶表示パネルの垂線に対して比較的大きな角度で出射できる構成となっている。いわゆる広視野角特性を図った液晶表示装置であり、その画像を複数人によって同時に観察できるようになっている。
【０００４】
しかし、一方において、たとえば一人の観察者がその本人のみ観察できるようにすることが望まれ、たとえば下記特許文献１に開示されているように、広視野角の状態から狭視野角の状態に調整できるようにした液晶表示装置が知られている。
【０００５】
特許文献１に開示された液晶表示装置は、バックライトと液晶表示パネルとの間にゲスト・ホスト液晶セルを配置させ、該ゲスト・ホスト液晶セルを駆動させることによって、バックライトからの光を該液晶表示パネルの垂線に対して小さな角度で出射させるように構成したものである。該ゲスト・ホスト液晶セルは、それ自体で該ゲスト・ホスト液晶セルを透過する光の視野角を調整できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−５９２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に開示された液晶表示装置は、液晶表示パネルとバックライトとの間に、厚さの比較的大きなゲスト・ホスト液晶セルを介在させて構成することから、液晶表示装置の厚さが大幅に大きくなってしまう不都合が生じる。また、ゲスト・ホスト液晶セルは、その構成が比較的複雑となり、コストが高くなってしまうという不都合を生じる。さらに、ゲスト・ホスト液晶セルの視野角の調整は電圧を印加させて行うことから、消費電力の増大を免れない不都合を生じる。
【０００８】
本発明の目的は、大幅な厚さの増大、消費電力の増大を招くことなく、簡単な構成によって視野角を調整できる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと導光板の間に、導光板側からプリズムシートとレンズシートを順次重畳させて配置させ、レンズシートにレンズが形成された第１領域とたとえばレンズが形成されていない第２領域とを形成し、前記プリズムシートからの光を前記第１領域に通過させるか第２領域に通過させるかを制御することによって、視野角を調整させるようにしたものである。
【００１０】
本発明の構成は、たとえば、以下のようなものとすることができる。
【００１１】
（１）本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面に配置されたバックライトとを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトは、光源と、導光板と、前記液晶表示パネルと前記導光板との間に配置されたプリズムシートと、前記プリズムシートと前記液晶表示パネルとの間に配置されたレンズシートとを有し、
前記プリズムシートは、第１方向に並設されて形成されたプリズムを有し、前記プリズムは、前記第１方向に対して交差する第２方向にそれぞれ延在する第１斜面および第２斜面を有して構成され、
前記導光板の側面から入射された前記光源からの光の大部分を前記プリズムシートの第２斜面を通して出射させることにより、前記第１方向に沿ってプリズムのピッチで周期的に強弱が繰り返される分布を有する光を前記レンズシート側へ出射させ、
前記レンズシートは、前記第１方向に沿って、広い視角で光を出射できる第１領域と狭い視角で光を出射できる第２領域を交互に配置されて構成され、
前記プリズムシートからの周期的に強弱が繰り返される分布を有する光のうち強い光を第１の光とした場合、
前記レンズシートは、前記プリズムシートに対する前記第１方向の変位によって、前記プリズムシートからの前記第１の光が前記レンズシートの前記第１領域を通して液晶表示パネル側へ出射される広視野角モードである状態と、前記プリズムシートからの前記第１の光が前記レンズシートの前記第２領域を通して前記液晶表示パネル側へ出射される狭視野角モードである状態を形成することを特徴とする。
【００１２】
（２）本発明の液晶表示装置は、（１）において、前記レンズシートの前記第１領域には、前記第１方向に交差する第２方向に延在して形成されるレンズを有し、このレンズは前記第１方向の断面が凸状となっていることを特徴とする。
【００１３】
（３）本発明の液晶表示装置は、（１）において、前記レンズシートの前記第１領域には、前記第１方向に交差する第２方向に並設して形成されるレンズを有し、これらレンズは前記第２方向の断面が凸状となっていることを特徴とする。
【００１４】
（４）本発明の液晶表示装置は、（１）において、前記レンズシートの前記第１領域には、前記第１方向に交差する第２方向に並設して形成されるレンズを有し、これらレンズは半球体となっていることを特徴とする。
【００１５】
（５）本発明の液晶表示装置は、（１）において、前記レンズシートの前記第１領域には、前記第１方向に交差する第２方向に延在し、前記第１方向の断面が凸状となっているレンズと、前記第２方向に並設して形成され、それぞれ前記第２方向の断面が凸状となっているレンズとが形成されていることを特徴とする。
【００１６】
（６）本発明の液晶表示装置は、（１）において、前記レンズシートの前記第２領域は、平面となっていることを特徴とする。
【００１７】
（７）本発明の液晶表示装置は、（１）において、前記レンズシートの前記第２領域は、平面となっているともに、底面に対して角度を有することを特徴とする。
【００１８】
（８）本発明の液晶表示装置は、（１）において、前記レンズシートの前記第２領域にはレンズが形成され、このレンズは、第１領域に形成されたレンズよりも狭い視角で光を出射できるレンズとして構成されていることを特徴とする。
【００１９】
（９）本発明の液晶表示装置は、（１）において、前記レンズシートは、レンズが形成された面が前記液晶表示パネルに対向して配置されていることを特徴とする。
【００２０】
（１０）本発明の液晶表示装置は、（１）において、前記レンズシートは、レンズが形成された面が前記プリズムシートに対向して配置されていることを特徴とする。
【００２１】
（１１）本発明の液晶表示装置は、（１）において、前記プリズムシートは、プリズムが形成された面が前記レンズシートに対向して配置されていることを特徴とする。
【００２２】
（１２）本発明の液晶表示装置は、（１）において、前記プリズムシートは、プリズムが形成された面が前記導光板に対向して配置されていることを特徴とする。
【００２３】
（１３）本発明の液晶表示装置は、（１）において、前記プリズムシートと前記レンズシートは、第１の方向の一端側において互いに結合された結合部を有し、
前記プリズムシートに対する前記レンズシートの相対的な第１の方向へ変位は、前記レンズシートの面に対して交差する方向への前記結合部の変位によって行っていることを特徴とする。
【００２４】
（１４）本発明の液晶表示装置は、（１３）において、前記プリズムシートと前記レンズシートの結合部の変位は、この結合部における突起が嵌合されたガイド孔を有するスライダの移動によって行われることを特徴とする。
【００２５】
（１５）本発明の表示装置は、光を通過させる光学シートを具備し、
前記光学シートは、少なくとも、重ねられて配置される第１の光学シートと第２の光学シートを有し、
前記第１の光学シートに対して前記第２の光学シートを相対的に第１の方向へ変位させることによって、前記光学シートを通過する光の状態が変化する表示装置であって、
前記第１の光学シートと前記第２の光学シートは、第１の方向の一端側において互いに結合された結合部を有し、
前記第１の光学シートに対する前記第２の光学シートの相対的な第１の方向へ変位は、前記光学シートの面に対して交差する方向への前記結合部の変位によって行っていることを特徴とする。
【００２６】
なお、上記した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。また、上記した構成以外の本発明の構成の例は、本願明細書全体の記載または図面から明らかにされる。
【発明の効果】
【００２７】
このように構成した液晶表示装置によれば、大幅な厚さの増大、消費電力の増大を招くことなく、簡単な構成によって視野角を調整できるようになる。
【００２８】
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の液晶表示装置の実施例１の広視野角モードにおける光の経路を示す説明図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の実施例１の狭視野角モードにおける光の経路を示す説明図である。
【図３】本発明の液晶表示装置の実施例１を示す概略平面展開図である。
【図４】図３のIIＢ−IIＢ線における断面図である。
【図５】プリズムシートから出射される光の強弱分布を示す平面図である。
【図６】本発明の液晶表示装置の実施例１の効果を示す視野角特性図である。
【図７】本発明の液晶表示装置の実施例２におけるレンズシートの一例を示す図である。
【図８】本発明の液晶表示装置の実施例２におけるレンズシートの他の例を示す図である。
【図９】本発明の液晶表示装置の実施例２におけるレンズシートの他の例を示す図である。
【図１０】本発明の液晶表示装置の実施例２におけるレンズシートの他の例を示す図である。
【図１１】本発明の液晶表示装置の実施例３におけるレンズシートの他の例を示す図である。
【図１２】本発明の液晶表示装置の実施例３におけるプリズムシートの他の例を示す図である。
【図１３】本発明の液晶表示装置の実施例３におけるレンズシートとプリズムシートの他の例を示す図である。
【図１４】本発明の液晶表示装置の実施例４におけるレンズシートの他の例を示す図である。
【図１５】本発明の液晶表示装置の実施例４におけるレンズシートの他の例を示す図である。
【図１６】本発明の液晶表示装置の実施例５における説明図で、プリズムシートとレンズシートとが一端側で結合されていることを示した図である。
【図１７】本発明の液晶表示装置の実施例５における説明図で、プリズムシートとレンズシートとの結合端において力が押圧されていることを示した図である。
【図１８】本発明の液晶表示装置の実施例５における説明図で、プリズムシートとレンズシートとの結合端において力を押圧させる機構を示した構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の主な特徴は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面に配置されたバックライトとを有する液晶表示装置であって、前記バックライトは、光源と、導光板と、前記液晶表示パネルと前記導光板との間に配置されたプリズムシートと、前記プリズムシートと前記液晶表示パネルとの間に配置されたレンズシートとを有し、前記プリズムシートは、第１方向に並設されて形成されたプリズムよって周期的に強度の変化する光を出射し、前記レンズシートは、前記第１方向に沿って、広い視角で光を出射できる第１領域と狭い視角で光を出射できる第２領域を交互に配置されて構成され、前記レンズシートと前記プリズムシートとの相対的位置が前記第１方向に沿って変位可能に形成され、前記液晶表示パネルが広視野角モードと、狭視野角モードを備えることを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の他の特徴は、光を通過させる光学シートを具備し、前記光学シートは、少なくとも、重ねられて配置される第１の光学シートと第２の光学シートを有し、前記第１の光学シートに対して前記第２の光学シートを相対的に第１の方向へ変位させることによって、前記光学シートを通過する光の状態が変化する表示装置であって、前記第１の光学シートと前記第２の光学シートは、第１の方向の一端側において互いに結合された結合部を有し、前記第１の光学シートに対する前記第２の光学シートの相対的な第１の方向へ変位は、前記光学シートの面に対して交差する方向への前記結合部の変位によって行っていることを特徴とする。
【００３２】
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。なお、各図および各実施例において、同一または類似の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。
【実施例１】
【００３３】
図３、４は、本発明の液晶表示装置の実施例１の構成を示す図である。図３は分解した状態での平面図を、図４は図３のIIＢ−IIＢ線における分解していない状態での断面図を示している。
【００３４】
液晶表示パネルＰＮＬは、液晶を挟持して対向配置される基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２（図４参照）を外囲器とし、複数の画素からなる画像表示部ＡＲが内蔵されて構成されている。また、基板ＳＵＢ１、基板ＳＵＢ２の間に、画像表示部ＡＲを囲むようにして形成されたシール材ＳＬによって液晶を封止するとともに、基板ＳＵＢ１、基板ＳＵＢ２の間の固着を図っている。液晶表示パネルＰＮＬは、たとえばＩＰＳ（In Plane Switching）方式、あるいは横電界方式と称されるパネルからなり、各画素において液晶に印加される電界は基板と平行な成分を有するように構成されている。このような構成の液晶表示パネルＰＮＬは広視野角に優れた特性を有する。なお、図示は省略しているが、液晶表示パネルＰＮＬは、前面側（観察者側）および背面側（バックライトＢＬ側）にそれぞれ偏光板を有している。
【００３５】
本実施例におけるバックライトＢＬは、液晶表示パネルＰＮＬの背面側に配置されており、少なくも、光源ＬＳＣ、導光板ＣＬＢ、プリズムシートＰＳＴ、およびレンズシートＬＳＴを有している。
【００３６】
プリズムシートＰＳＴは、たとえば液晶表示パネルＰＮＬ側の面に複数のプリズムが図中ｘ方向に並設されて形成されている。複数のプリズムは、それぞれ、図中ｙ方向に延在する一対の斜面によって頂角を形成する三角形状からなっている。図３に示す図α１、および図４に示す図β１は、それぞれ、プリズムシートＰＳＴの点線枠内の部分を拡大して示す拡大図であり、プリズムシートＰＳＴに形成された前記プリズムを示している。ここで、図α１、図β１に示すように、プリズムの頂角ＳＭを形成する一対の斜面のうち一方の斜面（たとえば図中左側の斜面）を第１斜面ＳＬＰ１、他方の斜面（たとえば図中右側の斜面）を第２斜面ＳＬＰ２と命名する。後述の説明において便宜ならしめるためである。
【００３７】
レンズシートＬＳＴは、たとえば液晶表示パネルＰＮＬ側の面に複数のレンズが図中ｘ方向に並設されて形成されている。図３に示す図α２、および図４に示す図β２は、それぞれ、レンズシートＬＳＴの点線枠内の部分を拡大して示す拡大図であり、レンズシートＬＳＴに形成された前記レンズＬＳを示している。複数のレンズＬＳは、それぞれ、図中ｙ方向に延在しこの延在方向と直交する断面が半円弧状からなるレンズＬＳとなっている。この場合、レンズシートＬＳＴのレンズＬＳのピッチは、前記プリズムシートＰＳＴのプリズムのピッチとほぼ同じとなっている。また、レンズシートＬＳＴの隣接する各レンズＬＳの間にはレンズＬＳが形成されていない領域（この領域を第２領域ＤＭ２と称する場合がある。これに対し、レンズＬＳが形成されている領域を第１領域ＤＭ１と称する場合がある。）を有し、この第２領域ＤＭ２はたとえば平面となっている。この第２領域ＤＭ２の幅（図中ｘ方向の幅）はレンズＬＳ（第１領域ＤＭ１）の幅（図中ｘ方向の幅）とほぼ同じとなっている。また、前記液晶表示パネルＰＮＬ、プリズムシートＰＳＴ、導光板ＣＬＢは、それぞれ、相対的に固定された位置関係にあるのに対し、このレンズシートＬＳＴは、図中矢印Ｐに示すように、図中ｘ方向に微少な往復変位ができるように構成されている。
【００３８】
バックライトＢＬは、液晶表示パネルＰＮＬの少なくとも画像表示部ＡＲと対向して配置される導光板ＣＬＢと、この導光板ＣＬＢの側壁面に対向して配置される光源ＬＳＣとを有している。光源ＳＬＣは図中ｙ方向と平行な辺における側壁面ＳＷＦに対向して配置されている。これにより、光源ＳＬからの光りは側壁面ＳＷＦを通して導光板ＣＬＢ内へ入射され、たとえば下面（プリズムシートＰＳＴと反対側の面）によって反射されたりした後に、上面（プリズムシートＰＳＴ側の面）から出射されるようになっている。この場合、導光板ＣＬＢのプリズムシートＰＳＴ側の面から出射される光は、導光板ＣＬＢの表面に対し小さな角度（図１、２において符号θで示す）で出射されるため、該光をプリズムシートＰＳＴに通過させることによって、レンズシートＬＳＴ側に屈折させるようにしている。なお、光源ＬＳＣは、蛍光管のような線状光源であってもよいし、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）のような点光源であってもよい。
【００３９】
このような構成からなる液晶表示装置において、図１、図２は、前記レンズシートＬＳＴの変位にともなう導光板ＣＬＢからの光の経路の変化状態を示す図である。図１、図２は、いずれも、光源ＬＳＣ、導光板ＣＬＢ、プリズムシートＰＳＴ、レンズシートＬＳＴを示している。図１と図２の相違は、図２に示すレンズシートＬＳＴが、図１に示すレンズシートＬＳＴ（図２では点線で示している）に対し、たとえば図中ＤＨに示す距離ＤＨだけ変位して配置されていることにある。距離ＤＨは、たとえばプリズムシートＰＳＴのプリズム、あるいはレンズシートＬＳＴのレンズＬＳの半ピッチ分の長さに相当している。この変位は、図３において図中ｘ方向に沿ったレンズシートＬＳＴの移動によって生じるようになっている。
【００４０】
図１は、広視野角モードにおける状態を説明する図である。まず、図１において、光源ＬＳＣからの光は、図示していないが、導光板ＣＬＢの側壁面ＳＷＦを通して導光板ＣＬＢ内に入射され、たとえばプリズムシートＰＳＴと反対側の面によって反射されたりした後に、プリズムシートＰＳＴ側の面から出射されるようになっている。導光板ＣＬＢからの光は該導光板ＣＬＢの表面に対し比較的小さな角度θで出射される。導光板ＣＬＢからの光は、プリズムシートＰＳＴに入射され、その大部分の光は、プリズムを構成する第２斜面ＳＬＰ２から出射されるようになる。この理由は、第２斜面ＳＬＰ２は、第１斜面ＳＬＰ１と異なり、その垂直方向が導光板ＣＬＢからプリズムシートＰＳＴに入射した後の光路とほぼ一致づけられて配置されているからである。そして、第２斜面ＳＬＰ２から出射されるプリズムシートＰＳＴ内からの光は、前記第２斜面ＳＬＰ２において屈折されレンズシートＬＳＴ側へ充分に指向された状態で出射されるようになっている。この場合、プリズムシートＰＳＴからの光は、その大部分が、第２斜面ＳＬＰ２から出射されることから、図３に示すｘ方向に沿って光量の大小が周期的に繰り返される分布をともなうことになる。すなわち、図５に示すように、プリズムシートＰＳＴの表面に対応する領域ＴＲにおいて、第２斜面ＳＬＰ２が形成されている領域ＴＲ２は光量が多く、第１斜面ＳＬＰ１が形成されている領域ＴＲ１は光量が少なくなっている。これらプリズムシートＰＳＴからの光は、レンズシートＬＳＴにおいてレンズＳＬが形成された第１領域ＤＭ１を通過するようになる。このため、レンズＳＬを通過し、液晶表示パネルＰＮＬへ照射される光は、前記レンズＳＬによって散乱された多方向からの光となる。この場合において、該液晶表示パネルＰＮＬの視野角特性は、該液晶表示パネルＰＮＬの特性によって決定される。前記液晶表示パネルＰＮＬは、上述のように、視野角特性に優れたパネルを用いていることから、広視野角を得ることができる。
【００４１】
次に、図２は、広視野角モードにおける状態を説明する図である。この場合、導光板ＣＬＢ、プリズムシートＰＳＴは、それぞれ、相対的に固定された位置関係にあることから、プリズムシートＰＳＴからの光の出射状態は図１の場合と同様である。そして、プリズムシートＰＳＴからの光は、レンズシートＬＳＴにおいてレンズＳＬが形成されていない第２領域ＤＭ２を通過するようになる。レンズシートＬＳＴの第２領域ＤＭは、平面として形成されていることから、この第２領域ＤＭを通過して液晶表示パネルＰＮＬに入射される光は、指向性を有するようになる。このため、該液晶表示パネルＰＮＬによって形成される画像は狭視野角として表示されることになる。
【００４２】
図６は、本発明の液晶表示装置の実施例１の効果を示す視野角特性図である。図６において、横軸は視野角φで、縦軸は液晶表示装置の表示の光強度ＩＬを示している。なお、液晶表示パネルＰＮＬを垂直方向から観た場合を視野角φ＝０°としている。図中特性Ａは、レンズシートＬＳＴを図１に示したように配置させたことによって得られた特性で、視野角が大きい場合でも光強度ＩＬの低下が少ない、いわゆる広視野角特性に優れたものとして構成されていることが判る。また、図中特性Ｂは、レンズシートＬＳＴを図２に示したように配置させたことによって得られた特性で、ほぼ垂直方向に近い角度から観察した場合にのみ光強度ＩＬが大きく、視野角が大きくなると途中で急激に光強度ＩＬが減少する、いわゆる狭視野角特性に優れたものとして構成されていることが判る。
【００４３】
このように構成した液晶表示装置によれば、レンズシートＬＳＴの変位によって、広視野角および狭視野角を切り替えることができることから、簡単な構成とすることができる。また、液晶表示パネルＰＮＬと導光板ＣＬＢとの間に、プリズムシートＰＳＴ、レンズシートＬＳＴを介在させればよいことから、液晶表示装置の厚みを大幅に増大させなくて済むようになる。また、ゲスト・ホスト液晶セル等のような素子を用いなくてもよいことから消費電力の増大を免れるようになる。
【実施例２】
【００４４】
図７、８、９、１０は、それぞれ、本発明の液晶表示装置の実施例２を示す構成図で、プリズムシートＰＳＴとレンズシートＬＳＴとを示している。プリズムシートＰＳＴは、実施例１で示したプリズムシートＰＳＴと同様の構成となっており、レンズシートＬＳＴにおいてそれぞれ異なる構成となっている。したがって、以下の説明については、レンズシートＬＳＴの構成について説明する。なお、図７、８、９、１０において、図中のｘ、ｙ方向は図１、図２におけるｘ、ｙ方向に対応づけて描いている。
【００４５】
まず、図７において、レンズシートＬＳＴは、その表面において、図中ｘ方向にレンズＬＳが形成された第１領域ＤＭ１とレンズが形成されていない第２領域ＤＭ２が交互に形成されている。第１領域ＤＭのピッチはプリズムシートＰＳＴのプリズムのピッチとほぼ同様となっている。そして、第１領域ＤＭ１に形成されるレンズＬＳは図中ｙ方向に複数並設されて形成されている。これら複数のレンズＬＳのそれぞれは、たとえば、図中ｙ方向に沿って切断した断面が円弧形のかまぼこ状となっている。これにより、プリズムシートＰＳＴからの光はこれらのレンズＬＳによって図中ｙ方向に広視野角特性を持たせることができる。このように構成されたレンズシートＬＳＴは、プリズムシートＰＳＴに対して図中ｘ方向（図中矢印Ｐ）に微少変位させることによって、図中ｙ方向における視野角を変化させ、狭視野角特性を持たせることができるようになる。
【００４６】
次に、図８において、レンズシートＬＳＴは、図７の場合と同様、その表面において、図中ｘ方向にレンズＬＳが形成された第１領域ＤＭ１とレンズが形成されていない第２領域ＤＭ２が交互に形成されている。そして、第１領域ＤＭ１に形成されるレンズＬＳは図中ｙ方向に複数並設されて形成されている。これら複数のレンズＬＳのそれぞれは、たとえば、あらゆる方向に沿って切断した断面が円弧形の半球体となっている。これにより、プリズムシートＰＳＴからの光はこれらのレンズＬＳによってあらゆる方向に広視野角特性を持たせることができる。このように構成されたレンズシートＬＳＴは、プリズムシートＰＳＴに対して図中ｘ方向（図中矢印Ｐ）に微少変位させることによって、視野角を変化させ、狭視野角特性を持たせることができるようになる。
【００４７】
次に、図９において、レンズシートＬＳＴは、その表面において、図中ｘ方向にレンズＬＳが形成された第１領域ＤＭ１とレンズが形成されていない第２領域が交互に形成されている。この場合、第１領域ＤＭ１には、図７に示した形状のレンズ（図中符号ＳＬ１で示す）と、実施例１に示した形状のレンズ（図中符号ＳＬ２で示す）とが隣接して配置されている。このため、図７に示した形状のレンズＳＬ１によって図中ｘ方向に広視野角特性を持たせることができるとともに、実施例１に示した形状のレンズＳＬ２によって図中ｙ方向に広視野角特性を持たせることができるようになる。しかし、この場合であっても、レンズシートＬＳＴは図中ｘ方向において、レンズが形成されていない第２領域ＤＭ２を備えているため、必要に応じて狭視野角特性を持たせることができるようになる。
【００４８】
そして、図１０においては、レンズシートＬＳＴは、第１レンズシートＬＳＴ１と第２レンズシートＬＳＴ２とで構成され、これら第１レンズシートＬＳＴ１と第２レンズシートＬＳＴ２は重ねられて配置され、それぞれ独立に図中ｙ方向へ微少変位（それぞれ、符号Ｐ、Ｐ'で示している）させることができるように構成されている。第１レンズシートＬＳＴ１は実施例１に示したと同様の構成となっており、図中ｘ方向に広視野角特性を持たせることができるようになっている。第２レンズシートＬＳＴ２は図７に示したと同様の構成となっており、図ｙ方向に広角特性を持たせることができるようになっている。この場合であっても、レンズシートＬＳＴ１、およびレンズシートＬＳＴ２は、それぞれ、図中ｘ方向においてレンズが形成されていない第２領域ＤＭ２を備えているため、必要に応じて狭視野角特性を持たせることができるようになる。
【実施例３】
【００４９】
図１１、図１２、図１３は、本発明の液晶表示装置の実施例３を示す構成図で、光源ＬＳＣ、導光板ＣＬＢ、プリズムシートＰＳＴ、およびレンズシートＬＳＴを示し、図１、図２と対応づけて描画している。
【００５０】
まず、図１１において、図１、図２の場合と比較して異なる構成は、レンズシートＬＳＴは、そのレンズＳＬが形成されている面をプリズムシートＰＳＴに対向するようにして配置されていることにある。レンズシートＬＳＴは裏返して配置させても入射側と出射側における光路はあまり変化しないことから、図１１に示すように構成しても同様の効果を得ることができる。
【００５１】
次に、図１２において、図１、図２の場合と比較して異なる構成は、プリズムシートＰＳＴは、そのプリズムが形成されている面を導光板ＣＬＢに対向するようにして配置されていることにある。プリズムシートＰＳＴは裏返して配置させても入射側と出射側における光路はあまり変化しないことから、図１２に示すように構成しても同様の効果を得ることができる。
【００５２】
そして、図１３において、図１、図２の場合と比較して異なる構成は、レンズシートＬＳＴは、そのレンズＳＬが形成されている面をプリズムシートＰＳＴに対向するようにして配置され、プリズムシートＰＳＴは、そのプリズムが形成されている面を導光板ＣＬＢに対向するようにして配置されていることにある。このようにした場合であっても、図１１、図１２の場合において示した理由と同様の理由によって、同様の効果を得ることができる。
【実施例４】
【００５３】
図１４、図１５は、本発明の液晶表示装置の実施例４を示す構成図で、光源ＬＳＣ、導光板ＣＬＢ、プリズムシートＰＳＴ、およびレンズシートＬＳＴを示し、図１、図２と対応づけて描画している。
【００５４】
まず、図１４において、図１、図２の場合と比較して異なる構成は、レンズシートＬＳＴの第２領域ＤＭ２にある。レンズＳＬが形成されていない第２領域ＤＭ２はたとえば平面によって形成されているが、この平面は、レンズシートＬＳＴの底面を基準にすると角度φの傾きを有して形成されている。レンズＳＬが形成されていない第２領域ＤＭ２は、プリズムシートＰＳＴからの光を散乱させることなく液晶表示パネルＰＮＬへ入射させる機能を持たせているが、この第２領域ＤＭ２の平面に角度を持たせ、液晶表示パネルＰＮＬへの入射角を（たとえば９０°に）調整することができる。したがって、このように構成するようにしてもよい。
【００５５】
次に、図１５は、図１４に示した構成を前提として、変形を施した構成となっている。図１５において、レンズシートＬＳＴの第２領域ＤＭ２には、第１領域ＤＭ１に形成された前記レンズＬＳの延在方向に沿って延在され、その延在方向と直交する方向に並設された複数のレンズ（図中符号ＬＳ'で示している）が形成されている。これらレンズＬＳ'は、第１領域ＤＭ１に形成された前記レンズＬＳと曲率は同じとなっているが、高さが小さい状態で形成されている。このようにすることによって、第２領域ＤＭ２を通過する光においても前記レンズＬＳ'によって若干散乱するように構成することができる。レンズシートＬＳＴの第２領域ＤＭ２を通過する光は、実施例１において示したように必ずしも直線的に進行する必要はなく、第１領域ＤＭ１を通過する光と比較して狭い視野角が得られるように構成するようにしてもよい。換言すれば、第１領域においては広い視野角が得られるように光が進行でき、第２領域においては狭い視野角が得られるように光が進行できればよい。なお、図１５は、図１４に示した構成を前提とした構成で描画したものである。しかし、実施例１に示したように、レンズシートＬＳＴの第２領域ＤＭ２の面は底面とほぼ平行となっており、この面において上述したようなレンズＬＳ'を並設させるように構成するようにしてもよい。
【実施例５】
【００５６】
図１６、図１７、図１８は、本発明の液晶表示装置の実施例４を示す説明図であり、プリズムシートＰＳＴに対してレンズシートＬＳＴを微少変位させるための機構を示す図である。なお、図１６、１７、１８において、図中のｘ、ｙ、ｚ方向は図１、図２におけるｘ、ｙ、ｚ方向に対応づけて描いている。
【００５７】
まず、図１６に示すように、プリズムシートＰＳＴとレンズシートＬＳＴは、レンズシートＬＳＴを変位させようとする方向（図中ｘ方向）における一端側（図中右側）においてたとえば接着材ＡＤによって固着されている。この場合、図１７に示すように、プリズムシートＰＳＴとレンズシートＬＳＴとの固着側の端部（以下、結合端と称する）において、レンズシートＬＳＴにその垂直方向に力Ｆが加わって変位することによって、前記結合端の近傍におけるレンズシートＬＳＴとプリズムシートＰＳＴが湾曲する。この湾曲の範囲はプリズムシートＰＳＴよりもレンズシートＬＳＴの方が大きく、プリズムシートＰＳＴに対してレンズシートＬＳＴは図中Ｑ方向に微少な変位を生じせしめることになる。この場合、プリズムシートＰＳＴも導光板ＣＬＢに対して同方向に若干の変位をもたらすが、導光板ＣＬＢからプリズムシートＰＳＴを通してレンズシートＬＳＴへ入射される光の進路に変化はなく、このことは特に問題とならない。
【００５８】
図１８は、プリズムシートＰＳＴとレンズシートＬＳＴの前記結合端において図中下方へ力Ｆを印加させるための機構を示し、前記結合端側から観た図となっている。図１８において、プリズムシートＰＳＴとレンズシートＬＳＴの前記結合端の一部に突起部ＰＪが形成されている。そして、前記結合端側には移動板（スライダ）ＭＶＢが対向して配置され、この移動板ＭＶＢは図中ｙ方向へ延在する板材からなるとともに、図中ｙ方向へ移動できるように構成されている。この移動板ＭＶＢの移動は液晶表示装置の観察者がたとえば手動によって行うことができるようになっている。移動板ＭＶＢは、その面の一方側の上方から他方側の下方にかけて斜め方向にガイド孔ＧＤＨが形成され、このガイド孔ＧＤＨには前記突起部ＰＪが嵌合されて配置されている。これにより、移動板ＭＶＢをたとえば図中Ａ方向に移動させることによって、前記突起部ＰＪは、ガイド孔ＧＤＨの上側の側壁面によって押圧される力Ｆを受ける。このため、図１７に示したように、プリズムシートＰＳＴとレンズシートＬＳＴとの結合端の近傍におけるレンズシートＬＳＴとプリズムシートＰＳＴが湾曲し、レンズシートＬＳＴはプリズムシートＰＳＴに対して図中Ｑ方向に微少な変位を生じせしめるようになる。
【００５９】
なお、プリズムシートＰＳＴとレンズシートＬＳＴの前記結合部における力Ｆの供給の手段として必ずしも図１８に示した機構でなくてもよい。ヒンジの角度変化による前記結合部への押圧、前記結合部への直接の押圧、回転手段による前記結合部への押圧等によって同様の効果を得ることができるからである。
【実施例６】
【００６０】
上述した実施例では、液晶表示パネルＰＮＬとして、横電界方式、あるいはＩＰＳ方式と称されるパネルを用いたものである。しかし、これら限らず、たとえばＴＮ（Twisted Nematic）方式や、ＶＡ（Vertical Alignment）方式等のいわゆる縦電界方式の液晶表示パネルを用いるようにしてもよい。
【００６１】
以上、本発明を実施例を用いて説明してきたが、これまでの各実施例で説明した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。また、それぞれの実施例で説明した構成は、互いに矛盾しない限り、組み合わせて用いてもよい。
【実施例７】
【００６２】
図８に示した構成は、液晶表示装置について適用させたものである。しかし、必ずしも液晶表示装置に限定されることはなく、たとえば有機ＥＬ表示装置であってもよい。有機ＥＬ表示装置の場合であっても広視野角特性および狭視野角特性の切り替えが要求されるからである。
【００６３】
また、図８に示した構成は、プリズムシートとレンズシートとの関係で示したものである。しかし、これに限ることはなく、プリズムシートとプリズムシート、あるいはレンズシートとレンズシート等のように、他の第１の光学シートと第２の光学シートとの関係においても適用することができる。第１の光学シートに対する第２の光学シートの微少変位によって、第１の光学シートおよび第２の光学シートを通過する光の状態を変化させることができ、これによって表示装置の表示特性を容易に変更できる効果を奏することができるからである。
【００６４】
また、光学シートと有機ＥＬ表示装置、液晶表示装置等の画像表示装置との関係においても適用することができ、画像表示装置の画素部分と光学シートの周期性により光学シートを通過する光の状態を変化させることができ、これによって表示装置の表示特性を容易に変更できる効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００６５】
ＰＮＬ……液晶表示パネル、ＡＲ……画像表示部、ＳＬ……シール材、ＢＬ……バックライト、ＬＳＣ……光源、ＣＬＢ……導光板、ＰＳＴ……プリズムシート、ＬＳＴ……レンズシート、ＳＬＰ１……第１斜面、ＳＬＰ２……第２斜面、ＳＭ……頂角、ＤＭ１……第１領域（レンズが形成されている領域）、ＤＭ２……第２領域（たとえばレンズが形成されていない領域）、ＬＳ、ＬＳ'……レンズ、ＡＤ……接着材、ＭＶＢ……移動板（スライダ）、ＧＤＨ……ガイド孔、ＰＪ……突起部。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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