(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトユニットと、該バックライトユニット上に配置される液晶表示パネルとを備え、
前記液晶表示パネル上に、第１の視野角を有する第１の領域と、該第１の視野角とは異なる第２の視野角を有する第２の領域とを少なくとも備えたレンズシートが設けられている、液晶表示装置。
【請求項２】
前記レンズシートは、頂角が４０〜６０度の直角三角形のプリズム構造である、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１の領域のプリズム構造と、前記第２の領域のプリズム構造とが線対称である、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に関し、さらに詳しくは、同一画面において、部分的に視角特性を異ならせた液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置の視角特性は液晶表示パネルおよびバックライトユニットの光学特性で決定される。特に従来の装置では、液晶の光学的異方性によってもたらされる視角依存性（表示画面斜め方向のコントラスト低下）を低減し、視野角を広げる広視野角化に重点が置かれている。
【０００３】
最近、液晶表示装置においてはバックライトユニット側でレンズシートの三角プリズム形状の最適化を行い、視角特性を改善した技術が提案されている。
【０００４】
この提案によれば、少なくとも導光板と、導光板周辺に配置された光源と、導光板の発光面側に配置されたレンズシートとを有するバックライト装置であって、２つ以上の頂角の異なる三角プリズムで構成されている。さらに反射板と、反射板の上に配置された光源と、線光源を挟んで上記反射板とは反対側に配置されたレンズシートを有するバックライト装置であって、レンズシートが、２つ以上の頂角の異なる三角プリズムで構成されたものも提案され、そして、これらバックライト装置装置及び透過型の液晶表示パネルを有する液晶表示装置に対し、レンズシート頂角のいずれかを８０〜１００度にして、正面輝度を下げることなく視野角特性を改善し、表示特性が高める技術が提案されている（特開平１０−２１４０３５号参照）。
【０００５】
また、バックライト用光源の前面に拡散板が配置され、入射偏光板と出射偏光板を表裏両面に付設した液晶表示パネルが拡散板の前方に配置され、拡散板と液晶表示パネルとの間にレンズシートが配置された液晶表示装置であって、このレンズシートの稜線方向を左右方向に定めるとともに、入射偏光板の透過軸方向をレンズシート稜線方向に対して実質的に直角の上下方向に定めることで、左右方向の輝度視角を大きく取りながらも高輝度化を達成した技術も提案されている（特開２０００ー１２２０４６号参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら従来の液晶表示装置では表示画面の視野角特性は一種類に固定され、その上、一般的に広視野角の状態で固定され、そのために使用環境、表示状態によっては情報の機密性を保持することができないという問題点を有していた。
【０００７】
たとえば、操作者が複数となる対戦型ゲーム機などの用途においては、図７に示すように液晶表示装置１の同一画面において、それぞれの操作者２，３からは操作者側表示を認識でき、かつ相手側からは操作者側表示が認識できないような設計が必要となり、このように情報の機密性が保たれなければならない。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みて完成されたものであり、その目的は同一画面にて双方の間にて視角特性を異なることで、利用性を高めた液晶表示装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、バックライトユニットと、該バックライトユニット上に配置される液晶表示パネルとを備え、前記液晶表示パネル上に、第１の視野角を有する第１の領域と、該第１の視野角とは異なる第２の視野角を有する第２の領域とを少なくとも備えたレンズシートが設けられている。
【００１０】
本発明の液晶表示装置は、前記レンズシートが、頂角が４０〜６０度の直角三角形のプリズム構造であることが好ましい。
【００１１】
本発明の液晶表示装置は、前記第１の領域のプリズム構造と、前記第２の領域のプリズム構造とが線対称であることが好ましい。
【作用】
本発明の液晶表示装置によれば、上記構成の如く、液晶表示パネル上に、第１の視野角を有する第１の領域と、該第１の視野角とは異なる第２の視野角を有する第２の領域とを少なくとも備えたレンズシートが設けられているので、個々の領域に対応して、それぞれ適性な視角特性が得られ、これにより、この装置の利便性を高めることができる。たとえば、２人以上が、この液晶表示装置を使う場合に、この装置に対し、もっとも適切な位置することで、その領域の表示画面を認識することができる。
【００１２】
また、本発明においては、レンズシートを頂角が４０〜６０度の直角三角形のプリズム構造にしたことで、その適性な視角特性が得られるというものである。
【００１３】
さらにまた、本発明においては、レンズシートにて、第１の領域のプリズム構造と、第２の領域のプリズム構造とを線対称にしたことで、前述したように操作者が複数となる対戦型ゲーム機などの用途にて、図７に示すように液晶表示装置１の同一画面において、それぞれの操作者２，３からは操作者側表示を認識でき、かつ相手側からは操作者側表示が認識できないような構成になり、これによって双方間にて情報の機密性が保たれる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施例について述べる。
図１は本発明の液晶表示装置の基本構成を示す概略図であり、図２に本発明の液晶表示装置の一実施の形態を示す概略図である。図３はレンズシートのプリズム構造を示す拡大図であり、図４と図５は本発明の液晶表示装置における光路を示す。また、図６と図７は液晶表示装置に対する二人の操作者の認識状況を示し、図８はバックライトユニット上に配置される液晶表示パネルの概略構成を示す。
【００１５】
まず、図１に示す液晶表示装置によって本発明の基本的な構成を述べる。
この液晶表示装置によれば、バックライトユニット４と、バックライトユニット４上に配置される液晶表示パネル５とから成り、さらに液晶表示パネル５の上面に双方にて異なる視野角を有する領域を少なくとも２種備えたレンズシート６を配している。なお、矢印は光路である。
【００１６】
このようなレンズシート６を用いることで、個々の領域に対応して、それぞれ適性な視角特性が得られ、これにより、この装置の利便性を高めることができ、この装置の使用者が２人であれば、この装置に対し、もっとも適切な位置することで、その領域の表示画面をもっとも容易にかつ十分に認識することができる。
【００１７】
図２にて、本発明の液晶表示装置の一実施の形態例を示す。
バックライトユニットはＣＦＬ７、導光板８、拡散シート９、レンズシート１０，１１から構成されている。ＣＦＬ７は導光板８の端面付近に設け、この導光板８の上に拡散シート９、レンズシート１０、１１とを順次積み上げている。
【００１８】
このような構成のバックライトユニットの上に液晶表示パネル１２とレンズシート１３とを配する。
【００１９】
図８にてＳＴＮ型の単純マトリックスタイプの液晶表示パネル１２の概略を示す。
透明電極を有するガラス基板２９とガラス基板３０とを液晶３３を介してシール部材３４でもって封入する。ガラス基板２９の外面に偏光板３１を、ガラス基板３０の外面に偏光板３２を配設する。
【００２０】
そして、偏光板３２を介して入射してきた直線偏光は、透明電極への印加電圧の有無で液晶３３の配向を操作することにより、ガラス基板２９、３０、液晶３３間を直線偏光が旋光され、あるいは旋回されない状態で透過する。これにより、偏光板３１を介して出射される光は、偏光板３１により吸収、あるいは透過され、任意のデータを液晶表示パネル上に表示させることができる。
【００２１】
つぎに上記のレンズシート１３（もしくはレンズシート６）について、その構成を図３にて述べる。
同図に示すレンズシート１４によれば、入射光側の面に頂角が４０〜６０度の直角三角形のプリズム構造にしたことで、入射光がレンズシート１４に対し垂直な方向にて入った場合に、その透過光は適度な方角に傾斜し、斜め方向に角度をもった光が出射される。
【００２２】
その点を、さらに液晶表示装置内の光の進行方向を示す図４でもって説明する。
【００２３】
ＣＦＬから出射された光は導光板１５を介して、拡散シート１６を通して拡散され、その後、２枚のレンズシート１７，１８を通過することで、液晶表示パネル１９に対し垂直方向に集光され、正面輝度のアップが図られる。
【００２４】
さらに液晶表示パネル１９を通過した際に、操作者や視認者の欲する任意のデータを持った光に変換され、そして、レンズシート２０を通過することにより斜め方向へ集光する。
【００２５】
かくして本発明の液晶表示装置によれば、斜め方向からの視認性が飛躍的に向上し、その半面、正面方向からの視認性は低減する。
【００２６】
つぎに本発明に係るレンズシートにおいて、双方にて異なる視野角を有する領域のうち、一方の領域のプリズム構造と、他方の領域のプリズム構造とが線対称である場合を説明する。
【００２７】
たとえば、対戦型ゲーム機のような用途において、図５に示す液晶表示器を用いると、操作者２１、２２が二人いる場合、液晶表示パネル２６の同一画面上において中央から画面左側には左斜め側操作者２１用の情報２３が、中央から画面右側には右斜め側操作者２２用の情報２４が表示され、互いに相手側の情報を確認できない状態にしたいとき、画面左右それぞれに、中央から画面左側に対しては左斜め方向からの視認性を向上させるように、中央から画面右側に対しては右斜め方向からの視認性を向上させるように、頂角がθの直角三角形プリズムを有するレンズシート２５を液晶表示パネル２６上に配置する。
【００２８】
このように設定することで、図６に示すように、本発明による液晶表示器２７に対して、操作者２８は左斜めからは画面左側のみ、右斜めからは画面右側のみを視認できるようになり、互いにもう一方の表示が視認できなくなる。
【００２９】
本発明によれば、レンズシート２５に対して、レンズシート１４にて説明した如く、入射光側の面に頂角θが４０〜６０度の直角三角形のプリズム構造にするとよい。
【００３０】
本発明者が頂角θを３５〜６５度の範囲内にて幾とおりにも変えて、視認性を評価したところ、表１に示すような結果が得られた。
【００３１】
〇印は液晶表示器２７に対して、操作者２８は左斜めからは画面左側のみ、右斜めからは画面右側のみを視認できるようになって、もう一方の表示が視認できなくなった場合であり、×印は操作者２８は左斜めからであっても、右斜めからであっても、画面左側と画面右側との双方が視認できたなどの不具合が発生した場合である。
【００３２】
【表１】
0004798900.tif 000002
【００３３】
この表から明らかなとおり、頂角θを４０〜６０度の範囲内にするとようことがわかる。
【００３４】
頂角θが４０度未満になると、レンズシート２５（このシートは、たとえばアクリル樹脂により構成する）に光が入射する際の反射率が上がり、透過率が下がり、一方、頂角が６０度を超えると、斜め方向への集光機能が低下する。
したがって、頂角θは４０〜６０度にするとよい。
【００３５】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更や改良等はなんら差し支えない。
【００３６】
たとえば、本例のレンズシートにおいては、双方にて異なる視野角を有する領域のうち、一方の領域のプリズム構造と、他方の領域のプリズム構造とが点対称である場合を説明したが、これに代えて、ＦＡ用途等においても、特殊な作業場、限定した作業位置からの視認性の確保のみを要求された場合は、液晶表示パネル上に配置する本発明によるレンズシートの仕様を変更し、たとえば上下方向と下右方向（左右方向）からの視認性を確保するために、３方向や４方向、さらにはそれ以上の方向からの視認性を向上させてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の液晶表示装置によれば、液晶表示パネルの上面に双方にて異なる視野角を有する領域を少なくとも２種以上備えたレンズシートを配したことで、個々の領域に対応して、それぞれ適性な視角特性が得られ、これにより、この装置の利便性を高めることができた。たとえば、同一液晶画面内において任意の方向からの視認性のみの向上を図れ、そのために操作者の液晶表示装置の使用状況や使用目的に応じて設計変更を行うことで、情報の機密性の保持が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置の基本構成を示す概略図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の一実施の形態を示す概略図である。
【図３】本発明に係るレンズシートのプリズム構造を示す拡大図である。
【図４】本発明の液晶表示装置における光路を示す説明図である。
【図５】本発明の液晶表示装置における他の光路を示す説明図である。
【図６】（ａ）と（ｂ）は液晶表示装置に対する二人の操作者の認識状況を示す説明図である。
【図７】液晶表示装置に対する二人の操作者の認識状況を示す説明図である。
【図８】液晶表示パネルの構成を示す概略図である。
【符号の説明】
４・・・バックライトユニット
５、１２、１９、２６・・・液晶表示パネル
６、１３、１４、２０、２５・・・レンズシート
【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】
0004798900.tif 000009
【図８】
0004798900.tif 000010