(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶表示装置におけるプリズムシートと偏光板の配置関係を特定することにより、消費電力を高めることなく液晶表示装置の輝度の向上を図る。【解決手段】バックライトと液晶表示装置の前記バックライト側の偏光板の間に１又はプリズム軸が直交する２枚以上のプリズムシートを含む集光プリズムシートが配置される液晶表示装置において、前記偏光板に隣接する集光プリズムシートのプリズム軸を前記偏光板の透過軸と直交するように配置する。【選択図】図２
2008281749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトと液晶表示装置の前記バックライト側の偏光板の間に１又は２枚以上のプリズムシートを含む集光プリズムシートが配置される液晶表示装置において、前記偏光板に隣接する集光プリズムシートのプリズム軸が前記偏光板の透過軸と直交するように配置されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
集光プリズムシートが１枚のプリズムシートからなる請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記集光プリズムシートはプリズム軸が直交する２枚のプリズムシートからなる請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
非吸収型偏光板が前記偏光板と一体化されて配置されている請求項１ないし３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記非吸収型偏光板の透過軸と前記集光プリズムシートの偏光板に隣接するプリズムシートのプリズム軸が直交されて配置される請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
バックライト及び前記バックライトからの光を表示装置に導入するための導光板を含むバックライトモジュールであって、前記導光板の表示装置側の面には、順に、拡散シート、第１のプリズムシート、第２のプリズムシート及びガラスに貼り付けた偏光板が積層されており、前記第２のプリズムシートのプリズム軸と前記偏光板の透過軸が直交するように配置されていることを特徴とするバックライトモジュール。
【請求項７】
請求項６に記載のバックライトモジュールを有する電子装置であって、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ノートブックパソコン、カーナビゲーション（テレビ）、デジタルスティルカメラ（ＤＳＣ）及び液晶表時装置からなる群より選ばれる電子装置。
【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、偏光板に隣接して配置される集光プリズムを含む液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置、特に、アクティブマトリックス方式の液晶表示装置は、表示品位が高く、小型軽量化が可能で低消費電力であるため、携帯電話、ビデオカメラ、カーナビゲーションなどの製品に組み込まれることによって、多くの分野で応用されてきている。
【０００３】
しかしながら、アクティブマトリックス方式の液晶表示装置、特に、カラー液晶表示装置においては、パネル透過率が低く、そのための高輝度のバックライトが要求される。一般に、バックライトの輝度を上げるには消費電力を大きくすればよいが、低消費電力が実現できず、また、バックライトの発熱による液晶表示装置への悪影響も無視できない。
【０００４】
そこで、消費電力を高めることなく、バックライトの光拡散を効率よく利用して、視野角内への集光を高め、実質的に輝度を高める方法として、集光プリズムシートの使用が提案されてきている。
【０００５】
例えば、下記特許文献１においては、矩型サイズの透明基板の表面に多数のレンズ単位を形成し、これを透明基板上に配置することによって高い輝度を得ることが提案されている。
【０００６】
また、レンズフィルム表面のプリズムと垂直方向の拡散光も集光に利用するために、少なくとも２枚のレンズフィルムを該レンズフィルム表面のプリズム配列方向が直交するように重ねることも提案されている。図４は、このように２枚のレンズフィルムを該レンズフィルム表面のプリズム配列方向が直交するようにした場合の配置関係を示している。バックライト４１上に集光プリズムシート４２が配置され、その上に集光プリズムシート４２のプリズム軸４５と直交するプリズム軸４６を有する集光プリズムシート４３が配置され、さらにその上に偏光板４４が密着されている。このとき、偏光板４４の透過軸と集光プリズムシート４３のプリズム軸４６の関係は明らかでなく、後述するように輝度の向上を最大化することに役立っていない。
【特許文献１】特開平２−１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような従来のプリズムシートの使用においては、偏光板の透過軸と無関係に集光プリズムシートのプリズム軸が決まっており、バックライトから出た光が偏光板で吸収されてしまい、その結果、消費電力が高くなるという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、消費電力を高めることなく、集光プリズムシートを使用して、実質的な輝度の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、バックライトと液晶表示装置の前記バックライト側の偏光板の間に１又は２枚以上のプリズムシートからなる集光プリズムシートが配置される液晶表示装置において、偏光板の透過軸と集光プリズムシートのプリズム軸を直交させて配置することにより、バックライトから出た光を偏光板で吸収されることなく透過させ、さらに集光プリズムシートによって集光するものである。
【００１０】
本発明は、また、バックライト及び前記バックライトからの光を表示装置に導入するための導光板を含むバックライトモジュールであって、前記導光板の表示装置側の面には、順に、拡散シート、第１のプリズムシート、第２のプリズムシート及びガラスに貼り付けた偏光板が積層されており、前記第２のプリズムシートのプリズム軸と前記偏光板の透過軸が直交するように配置されていることを特徴とするバックライトモジュールを提供する。
【００１１】
本発明は、さらに、上記のバックライトモジュールを有する電子装置であって、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ノートブックパソコン、カーナビゲーション（テレビ）、デジタルスティルカメラ（ＤＳＣ）及び液晶表時装置からなる群より選ばれる電子装置を提供することができる。
【００１２】
集光プリズムシートは一般的に頂角９０°の二等辺三角形をしており、その形がプリズム軸方向に形成されるものである。
【００１３】
本発明で使用されるプリズムシートは、一般に入手できるプリズムシート（例えば、住友３Ｍ社製ＢＥＦ系、三菱レイヨン製ダイヤアート等）を使用することができる。
【００１４】
本発明で使用される偏光板は、一般に入手できる偏光板を使用することができ、例えばヨウ素系の偏光板などを使用することができる。
【００１５】
図１には、１枚のプリズムシートを使用した場合のプリズムシート１のプリズム軸と偏光板２の透過軸の関係が示されている。プリズムシート１のプリズム軸をΘ１とし、偏光板２の透過軸の角度をΘＰＬとすると、ΘＰＬ−Θ１を９０°、−４５°、０°、＋４５°の各場合におけるバックライトからの各光線について、光線追跡ソフトウェアを用いてシミュレーションを行った。
【００１６】
シミュレーションの結果として、ΘＰＬ−Θ１が９０°のときの輝度を１００とした場合の各場合の輝度指数を表１に示した。表１からわかるように、ΘＰＬ−Θ１が９０°のときに輝度が最大化されることが明らかとなった。
【００１７】
【表１】
2008281749.tif 000003
【００１８】
図２には、同様に、２枚のプリズムシートを使用した場合のプリズムシート２２，２３のプリズム軸と偏光板２４の透過軸の関係が示されている。２枚のプリズムシート２２，２３のプリズム軸をバックライト側からそれぞれΘ１、Θ２とし、偏光板２４の透過軸の角度をΘＰＬとすると、ΘＰＬ−Θ２を９０°、−４５°、０°、＋４５°の各場合におけるバックライトからの各光線について、光線追跡ソフトウェアを用いてシミュレーションを行った。
【００１９】
シミュレーションの結果として、ΘＰＬ−Θ２が９０°のときの輝度を１００とした場合の各場合の輝度指数を表２に示した。表２からわかるように、ΘＰＬ−Θ２が９０°のときに輝度が最大化されることが明らかとなった。
【００２０】
【表２】
2008281749.tif 000004
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、低消費電力で輝度が実質的に高い液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、実際に本発明のとおりに集光プリズムシート及び偏光板を配置して輝度を測定することにより、上記シミュレーションの結果が正しいことを確認した。以下に示す実施例は、例示であって、本発明はこれに限定されるものではない。
【実施例】
【００２３】
図３に示すような装置を使用して、偏光板の透過軸と集光プリズムシートのプリズム軸のなす角度を変えて配置したときの輝度を測定することにより、本発明の効果を確認した。バックライトとしてＬＥＤ３７が透明なアクリル板からなる画面サイズが７インチの導光板３１の横に配置され、導光板３１の前面には拡散シート３２が配置されている。拡散シート３２の前面には、順に、プリズム軸１３°のプリズムシート（ＢＥＦＩＩＩ90/50−Ｔ、３Ｍ社製）３３、プリズム軸１０３°のプリズムシート（ＢＥＦＩＩＩ90/50−Ｔ、３Ｍ社製）３４、ガラスに貼り付けた偏光板３５を積層し、ガラスに貼り付けた偏光板３５を回転させることにより偏光板３５の透過軸と集光プリズムシート３４のプリズム軸のなす角度を変えて、輝度を測定した。輝度の測定は、輝度計（トプコン社製ＢＭ−５Ａ）を偏光板表面から５０ｃｍ離れたバックライトの中央位置に配置し、アパーチャーサイズを０．２°として行った。プリズム軸１０３°のプリズムシート（ＢＥＦＩＩＩ90/50−Ｔ、３Ｍ社製）３４に対する偏光板３５の透過軸を、−４５°、０°、＋４５°、＋９０°とした場合におけるそれぞれの輝度（ｃｄ/ｍ２）を測定した結果を表３に示す。
【００２４】
【表３】
2008281749.tif 000005
【００２５】
表３に示されるように、偏光板３５の透過軸と集光プリズムシート３４のプリズム軸のなす角度が９０°の場合に輝度が最大となることが確認され、表２に示されたシミュレーションの結果が実際の測定結果においても同様になることが検証された。
【００２６】
本発明のバックライトモジュールの実施態様の構造は、図３に模式的に示されている。図３を参照すると、このバックライトモジュールは、バックライトであるＬＥＤ３７及び透明なアクリル板からなる画面サイズが７インチの導光板３１を含み、導光板３１の前面には拡散シート３２が配置されている。拡散シート３２の前面には、順に、プリズム軸１３°のプリズムシート（ＢＥＦＩＩＩ90/50−Ｔ、３Ｍ社製）３３、プリズム軸１０３°のプリズムシート（ＢＥＦＩＩＩ90/50−Ｔ、３Ｍ社製）３４、ガラスに貼り付けた偏光板３５が積層されている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】プリズムシート及び偏光板の配置関係を示す。
【図２】２枚のプリズムシートを用いる場合のプリズムシート及び偏光板の配置関係を示す。
【図３】本発明の実施例における輝度の測定方法及びバックライトモジュールを模式的に示す。
【図４】従来のプリズムシートの配置を示す。
【符号の説明】
【００２８】
１  プリズムシート（プリズム軸Θ１）
２  偏光板（透過軸ΘＰＬ）
２１  拡散シート
２２  プリズムシート（プリズム軸Θ１）
２３  プリズムシート（プリズム軸Θ２）
２４  偏光板（透過軸ΘＰＬ）  
３１  導光板
３２  拡散シート
３３  プリズムシート（プリズム軸１３°）
３４  プリズムシート（プリズム軸１０３°）
３５  偏光板
３６  輝度計（トプコン社製ＢＭ−５Ａ）
４０  液晶表示素子
４１  バックライト
４２  プリズムシート
４３  プリズムシート
４４  偏光板
４５  プリズムシート４２のプリズム軸
４６  プリズムシート４３のプリズム軸
【図１】
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【図２】
2008281749.tif 000007
【図３】
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【図４】
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