(57)【要約】【課題】本発明は、液晶ディスプレイを提供する。【解決手段】この液晶ディスプレイは、液晶表示パネルと、回折プレートと、第１の偏光板と、第２の偏光板と、第１の輝度向上フィルムと、第２の輝度向上フィルムと、を備える。回折プレートは、液晶表示パネル上の第１の表面に設けられ、回折方向を有する。第１の偏光板は、液晶表示パネルと回折プレートとの間に設けられ、第１の吸収軸を有する。第２の偏光板は、第１の表面に対する反対側にある液晶表示パネルの第２の表面に設けられ、第１の吸収軸と垂直となる第２の吸収軸を有する。第１の輝度向上フィルムは、第１の集光方向を有する。第２の輝度向上フィルムは、第１の集光方向と垂直となる第２の集光方向を有する。第１の集光方向は、回折方向と平行又は垂直となり、或いは第１の吸収軸方向と平行又は垂直となる。【選択図】図３ｂ
2013041278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶層を含む液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネル上の第１の表面に設けられ、少なくとも１つの回折方向を有する回折プレートと、
前記液晶表示パネルの前記第１の表面に設けられ、第１の吸収軸を有する第１の偏光板と、
前記第１の表面に対する反対側にある前記液晶表示パネルの第２の表面に設けられ、前記第１の吸収軸と実質的に互いに垂直となる第２の吸収軸を有する第２の偏光板と、
第１の集光方向を有し、前記液晶表示パネルとの間に前記第２の偏光板が設けられている第１の輝度向上フィルム（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  Ｆｉｌｍ；ＢＥＦ）と、
前記第１の集光方向と実質的に互いに垂直となる第２の集光方向を有し、前記第２の偏光板との間に前記第１の輝度向上フィルムが設けられている第２の輝度向上フィルムと、を備え、
前記回折方向と前記第１の集光方向とは、実質的に互いに平行又は垂直となる液晶ディスプレイ。
【請求項２】
液晶層を含む液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネル上の第１の表面に設けられ、少なくとも１つの第１の回折方向を有する回折プレートと、
前記液晶表示パネルと前記回折プレートとの間に設けられるように、前記液晶表示パネルの前記第１の表面に設けられ、第１の吸収軸を有する第１の偏光板と、
前記第１の表面に対する反対側にある前記液晶表示パネルの第２の表面に設けられ、前記第１の吸収軸と実質的に互いに垂直となる第２の吸収軸を有する第２の偏光板と、
前記液晶表示パネルの前記第２の表面に設けられ、第１の集光方向を有し、前記液晶表示パネルとの間に前記第２の偏光板が設けられている第１の輝度向上フィルムと、
前記第１の集光方向と実質的に互いに垂直となる第２の集光方向を有し、前記第２の偏光板との間に前記第１の輝度向上フィルムが設けられている第２の輝度向上フィルムと、を備え、
前記第１の回折方向と前記第１の集光方向との挟む角度は、−１１０度〜−６５度又は−３０度〜２０度の範囲内にある液晶ディスプレイ。
【請求項３】
前記回折プレートは、第２の回折方向を更に含み、前記第１の集光方向と前記第１の吸収軸との夾角角度は、−３０度〜−２０度、−７５度〜−６０度、５５度〜８０度又は１０度〜２５度からなる角度範囲から選択される１つである請求項２に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項４】
液晶層を含む液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネル上の第１の表面に設けられ、少なくとも１つの回折方向を有する回折プレートと、
前記液晶表示パネルと前記回折プレートとの間に設けられるように、前記液晶表示パネルの前記第１の表面に設けられ、第１の吸収軸を有する第１の偏光板と、
前記第１の表面に対する反対側にある前記液晶表示パネルの第２の表面に設けられ、前記第１の吸収軸と実質的に互いに垂直となる第２の吸収軸を有する第２の偏光板と、
前記液晶表示パネルの前記第２の表面に設けられ、第１の集光方向を有し、前記液晶表示パネルとの間に前記第２の偏光板が設けられている第１の輝度向上フィルムと、
前記第１の集光方向と実質的に互いに垂直となる第２の集光方向を有し、前記第２の偏光板との間に前記第１の輝度向上フィルムが設けられている第２の輝度向上フィルムと、を備え、
前記第１の回折方向と前記第１の集光方向との挟む角度は、−１１５度〜−６０度又は−３０度〜１５度の範囲内である液晶ディスプレイ。
【請求項５】
前記回折プレートは、第２の回折方向を更に含み、前記第１の集光方向と前記第１の吸収軸との夾角角度は、４０度〜−５度、−９５度〜−６５度及び７０度〜８０度の角度範囲の１つである請求項４に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項６】
液晶層を含む液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネル上の第１の表面に設けられ、少なくとも１つの回折方向を有する回折プレートと、
前記液晶表示パネルの前記第１の表面に設けられ、第１の吸収軸を有する第１の偏光板と、
前記第１の表面に対する反対側にある前記液晶表示パネルの第２の表面に設けられ、前記第１の吸収軸と実質的に互いに垂直となる第２の吸収軸を有する第２の偏光板と、
前記液晶表示パネルの前記第２の表面に設けられ、第１の集光方向を有し、前記液晶表示パネルとの間に前記第２の偏光板が設けられている第１の輝度向上フィルムと、
前記第１の集光方向と実質的に互いに垂直となる第２の集光方向を有し、前記第２の偏光板との間に前記第１の輝度向上フィルムが設けられている第２の輝度向上フィルムと、を備え、
前記第１の吸収軸と前記第１の集光方向との挟む角度は、７０度〜１１５度及び−２０度〜１５度の範囲内である液晶ディスプレイ。
【請求項７】
前記回折プレートは、前記液晶表示パネルと前記第１の偏光板との間に設けられる請求項１又は請求項６に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項８】
前記第１の偏光板は、前記液晶表示パネルと前記回折プレートとの間に設けられる請求項１又は請求項６に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項９】
前記第１の集光方向と前記第１の吸収軸とは、実質的に互いに平行又は垂直となる請求項６に記載の液晶ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイに関し、特に、光学回折現象を利用して、可視範囲を改善した広視野角液晶ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタ作製技術の速い進歩に伴って、液晶表示装置が、軽くて薄くて、節電的であり、放射線がないなどの長所を持つようになったため、テレビ、個人用デジタル補助装置、ノートパソコン、デジタルカメラ、撮影機、携帯電話などの各種の電子製品に広く応用されてきた。しかしながら、液晶表示装置は、自発光型ディスプレイではないため、一般的に、バックライトを利用して光線を生成し、拡散膜、輝度向上フィルムなどの光学膜層を透過させて、均一な平面光を形成して液晶表示パネルに入射させることによって、映像を表示する必要がある。ねじれネマティック（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ；ＴＮ）又は超ねじれネマティック（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ；ＳＴＮ）がよく使われる液晶ディスプレイの１つであるＴＮディスプレイは、価格において優位性を持っているが、その可視角は大きくない。
【０００３】
可視角とは、ディスプレイが、ある視野角範囲の中で、その映像品質を一定の水準に保持できるものである。例えば、普通のデスクトップ液晶ディスプレイについて言えば、液晶分子の異なった配列によって異なった光学効果が発生し、主な観賞視野角が正視野角であるため、設計者にとって、正視野角を主に考慮してディスプレイを設計することになる。そのため、観察者は、液晶ディスプレイの側視野角から映像を観賞する場合、映像のカラー及び輝度が、正視野角から観賞する場合と異なり、且つ視野角が大きくなるにつれて、差異がより大きくなることを発見した。よく使われる液晶ディスプレイにおいて、ＴＮ型は、特に上記の状況になった。
【０００４】
前記ＴＮ型液晶ディスプレイの表示視野角不良の問題に対して、垂直配向（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ；ＶＡ）液晶ディスプレイは、表示視野角に対する人々の需要を満たすように、別の選択肢を提供した。
【０００５】
ＶＡ液晶ディスプレイは、ＴＮ液晶ディスプレイよりも大きい表示視野角を持っているが、表示視野角において、例えば、視野角の非対称性のような、多くの欠点を持っているため、現在、業界では、マルチドメイン垂直配向（Ｍｕｌｔｉ-Ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、ＭＶＡ）技術によって、この問題を解决することが一般的である。また、ＶＡディスプレイには、色かぶりという別の問題がある。つまり、主視野角に対して、その他の視野角でのカラーと主視野角でのカラーとの差異は甚だ大きい。この問題に対して、業界では、殆ど、より複雑な画素設計と信号設計を合わせて、この問題を改善する。
【０００６】
それらの設計は、ＶＡディスプレイの視野角における問題を改善したが、それに伴って、画素設計又は信号設計の複雑化、プロセスの歩留まり低下、開口率の低減、全体コストの向上などの問題も現れた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そのため、コントラスト、グレースケール反転、ガンマ曲線（ｇａｍｍａ  ｃｕｒｖｅ）変異、及び色かぶりなどの輝度、色度に係わる映像品質問題を同時に改善できる表示装置が望まれている。
【０００８】
本発明は、コントラスト、グレースケール反転、ガンマ曲線（ｇａｍｍａ  ｃｕｒｖｅ）変異、及び色かぶりなどの輝度、色度に係わる映像品質問題を同時に改善できる液晶ディスプレイを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施例によると、この液晶ディスプレイは、液晶表示パネルと、回折プレートと、第１の偏光板と、第２の偏光板と、第１の輝度向上フィルムと、第２の輝度向上フィルムと、を備える。液晶表示パネルは、液晶層を含む。回折プレートは、液晶表示パネル上の第１の表面に設けられ、少なくとも１つの回折方向を有する。第１の偏光板は、液晶表示パネルと回折プレートとの間に設けられ、第１の吸収軸を有する。第２の偏光板は、第１の表面に対する反対側にある液晶表示パネルの第２の表面に設けられ、第１の吸収軸と実質的に互いに垂直となる第２の吸収軸を有する。第１の輝度向上フィルム（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  Ｆｉｌｍ；ＢＥＦ）は、第１の集光方向を有し、液晶表示パネルとの間に第２の偏光板が設けられている。第２の輝度向上フィルムは、第１の集光方向と実質的に互いに垂直となる第２の集光方向を有し、第２の偏光板との間に第１の輝度向上フィルムが設けられている。回折方向と第１の集光方向とは、実質的に互いに平行又は垂直となる。
【００１０】
本発明の一実施例によると、この液晶ディスプレイは、液晶表示パネルと、回折プレートと、第１の偏光板と、第２の偏光板と、第１の輝度向上フィルムと、第２の輝度向上フィルムと、を備える。液晶表示パネルは、液晶層を含む。回折プレートは、液晶表示パネル上の第１の表面に設けられ、少なくとも１つの回折方向を有する。第１の偏光板は、液晶表示パネルと回折プレートとの間に設けられ、第１の吸収軸を有する。第２の偏光板は、第１の表面に対する反対側にある液晶表示パネルの第２の表面に設けられ、第１の吸収軸と実質的に互いに垂直となる第２の吸収軸を有する。第１の輝度向上フィルムは、第１の集光方向を有し、液晶表示パネルとの間に第２の偏光板が設けられている。第２の輝度向上フィルムは、第１の集光方向と実質的に互いに垂直となる第２の集光方向を有し、第２の偏光板との間に第１の輝度向上フィルムが設けられている。第１の回折方向と第１の集光方向が挟む角度は、−１１０度〜−６５度又は−３０度〜２０度の範囲内にある。
【００１１】
本発明の一実施例によると、この液晶ディスプレイは、液晶表示パネルと、回折プレートと、第１の偏光板と、第２の偏光板と、第１の輝度向上フィルムと、第２の輝度向上フィルムと、を備える。液晶表示パネルは、液晶層を含む。回折プレートは、液晶表示パネル上の第１の表面に設けられ、少なくとも１つの回折方向を有する。第１の偏光板は、液晶表示パネルと回折プレートとの間に設けられ、第１の吸収軸を有する。第２の偏光板は、第１の表面に対する反対側にある液晶表示パネルの第２の表面に設けられ、第１の吸収軸と実質的に互いに垂直となる第２の吸収軸を有する。第１の輝度向上フィルムは、第１の集光方向を有し、液晶表示パネルとの間に第２の偏光板が設けられている。第２の輝度向上フィルムは、第１の集光方向と実質的に互いに垂直となる第２の集光方向を有し、第２の偏光板との間に第１の輝度向上フィルムが設けられている。第１の回折方向と第１の集光方向が挟む角度は、−１１５度〜−６０度又は−３０度〜１５度の範囲内にある。
【００１２】
本発明の一実施例によると、この液晶ディスプレイは、液晶表示パネルと、回折プレートと、第１の偏光板と、第２の偏光板と、第１の輝度向上フィルムと、第２の輝度向上フィルムと、を備える。液晶表示パネルは、液晶層を含む。回折プレートは、液晶表示パネル上の第１の表面に設けられ、少なくとも１つの回折方向を有する。第１の偏光板は、液晶表示パネルと回折プレートとの間に設けられ、第１の吸収軸を有する。第２の偏光板は、第１の表面に対する反対側にある液晶表示パネルの第２の表面に設けられ、第１の吸収軸と実質的に互いに垂直となる第２の吸収軸を有する。第１の輝度向上フィルムは、第１の集光方向を有し、液晶表示パネルとの間に第２の偏光板が設けられている。第２の輝度向上フィルムは、第１の集光方向と実質的に互いに垂直となる第２の集光方向を有し、第２の偏光板との間に第１の輝度向上フィルムが設けられている。第１の吸収軸と第１の集光方向とは、実質的に互いに平行又は垂直となる。
【００１３】
本発明の一実施例によると、この液晶ディスプレイは、液晶表示パネルと、回折プレートと、第１の偏光板と、第２の偏光板と、第１の輝度向上フィルムと、第２の輝度向上フィルムと、を備える。液晶表示パネルは、液晶層を含む。回折プレートは、液晶表示パネル上の第１の表面に設けられ、少なくとも１つの回折方向を有する。第１の偏光板は、液晶表示パネルと回折プレートとの間に設けられ、第１の吸収軸を有する。第２の偏光板は、第１の表面に対する反対側にある液晶表示パネルの第２の表面に設けられ、第１の吸収軸と実質的に互いに垂直となる第２の吸収軸を有する。第１の輝度向上フィルムは、第１の集光方向を有し、液晶表示パネルとの間に第２の偏光板が設けられている。第２の輝度向上フィルムは、第１の集光方向と実質的に互いに垂直となる第２の集光方向を有し、第２の偏光板との間に第１の輝度向上フィルムが設けられている。第１の吸収軸方向と第１の集光方向が挟む角度は、−２５度〜２０度、７０度〜１１５度、−１１５度〜−２５度及び−２０度〜１５度の範囲内にある。
【発明の効果】
【００１４】
上記の説明から分かるように、本発明の実施例は、回折プレートの設置によって、液晶ディスプレイの視野角の均一度を改善すると同時に、更に、回折プレートの回折方向と、輝度向上フィルムの集光方向と、偏光板の吸収軸方向との間の夾角の角度を調整することによって、液晶ディスプレイの暗状態表現を改善する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例による表示装置の構造を示す模式図である。
【図２ａ】ユーザーが側視野角でディスプレイを観察することを示す模式図である。
【図２ｂ】ユーザーが側視野角で本発明の一実施例の表示装置を観察することを示す模式図である。
【図３】本発明の実施例による液晶ディスプレイの構造を示す模式図である。
【図３ａ】本発明の実施例の輝度向上フィルムの構造を示す模式図である。
【図３ｂ】本発明の実施例の偏光板の吸収軸方向と、回折プレートの回折方向と、第１の輝度向上フィルムの集光方向との関係を示す模式図である。
【図３ｃ】本発明の実施例の液晶ディスプレイの各夾角での暗状態輝度を示す。
【図４ａ】本発明の一実施例の液晶ディスプレイの偏光板の吸収軸方向と、回折プレートの回折方向と、第１の輝度向上フィルムの集光方向との関係を示す模式図である。
【図４ｂ】本発明の実施例の表示装置の各夾角での暗状態輝度を示す。
【図５】本発明の実施例による液晶ディスプレイの構造を示す模式図である。
【図５ａ】本発明の実施例の偏光板の吸収軸方向と、回折プレートの回折方向と、輝度向上フィルムの集光方向との関係を示す模式図である。
【図５ｂ】本発明の実施例の液晶ディスプレイの各夾角での暗状態輝度を示す。
【図６ａ】本発明の一実施例による液晶ディスプレイの偏光板の吸収軸方向と、回折プレートの回折方向と、第１の輝度向上フィルムの集光方向との関係を示す模式図である。
【図６ｂ】本発明の実施例の表示装置の各夾角での暗状態輝度を示す。
【図７】本発明の実施例による液晶ディスプレイの構造を示す模式図である。
【図７ａ】本発明の実施例の偏光板の吸収軸方向と、回折プレートの回折方向と、輝度向上フィルムの集光方向との関係を示す模式図である。
【図７ｂ】本発明の実施例の液晶ディスプレイの各夾角での暗状態輝度を示す。
【図８ａ】本発明の実施例の偏光板の吸収軸方向と、回折プレートの回折方向と、輝度向上フィルムの集光方向との関係を示す模式図である。
【図８ｂ】本発明の実施例の液晶ディスプレイの各夾角での暗状態輝度を示す。
【図９】本発明の実施例による液晶ディスプレイの構造を示す模式図である。
【図９ａ】本発明の実施例の偏光板の吸収軸方向と、回折プレートの回折方向と、輝度向上フィルムの集光方向との関係を示す模式図である。
【図９ｂ】本発明の実施例の液晶ディスプレイの各夾角での暗状態輝度を示す。
【図１０ａ】本発明の実施例の偏光板の吸収軸方向と、回折プレートの回折方向と、輝度向上フィルムの集光方向との関係を示す模式図である。
【図１０ｂ】本発明の実施例の液晶ディスプレイの各夾角での暗状態輝度を示す。
【図１１】本発明の実施例による液晶ディスプレイの構造を示す模式図である。
【図１１ａ】本発明の実施例の偏光板の吸収軸方向と、回折プレートの回折方向と、輝度向上フィルムの集光方向との関係を示す模式図である。
【図１１ｂ】本発明の実施例の液晶ディスプレイの各夾角での暗状態輝度を示す。
【図１２ａ】本発明の実施例の偏光板の吸収軸方向と、回折プレートの回折方向と、輝度向上フィルムの集光方向との関係を示す模式図である。
【図１２ｂ】本発明の実施例の液晶ディスプレイの各夾角での暗状態輝度を示す。
【図１３】本発明の実施例による液晶ディスプレイの構造を示す模式図である。
【図１３ａ】本発明の実施例の偏光板の吸収軸方向と、回折プレートの回折方向と、輝度向上フィルムの集光方向との関係を示す模式図である。
【図１３ｂ】本発明の実施例の液晶ディスプレイの各夾角での暗状態輝度を示す。
【図１４ａ】本発明の実施例の偏光板の吸収軸方向と、回折プレートの回折方向と、輝度向上フィルムの集光方向との関係を示す模式図である。
【図１４ｂ】本発明の実施例の液晶ディスプレイの各夾角での暗状態輝度を示す。
【図１５】本発明の実施例による回折プレートの構造を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の目的、特徴、長所をより分かりやすくするように、特に好ましい実施例を挙げ、添付図面に合わせて、以下のように詳しく説明する。
【実施例１】
【００１７】
以下、複数の実施例を提供して、従来の技術問題を解決する。ただし、本発明の実施例で使用される輝度向上フィルムとしては、光耀科技公司（ＧＨＣ  Ｔｅｃｈｏｎｌｏｇｙ  Ｃｏ.,  Ｌｔｄ.  ）製の型番ＫＬ６６‐２１５の輝度向上フィルムを採用する。また、本発明の実施例で使用される回折プレートの構造は、図１５に示すようなものである。本発明の実施例で使用される回折プレートは、それぞれ複数の光ゲート２４を有する複数の光ゲート領域２３を含む。ただし、光ゲート領域２３の幅Ｗは１１６マイクロメートル（μｍ）〜１１８マイクロメートルの間にあり、光ゲート領域２３の周期Ｔは１２４マイクロメートルであり、光ゲート２４の周期Ｎは１マイクロメートルであり、光ゲート２４の間の距離Ｍは６マイクロメートル〜８マイクロメートルの間にある。
【００１８】
本発明の一実施例による表示装置１００の構造を示す模式図である図１を参照する。表示装置１００は、ディスプレイ１１０と、回折プレート１２０と、を備える。ディスプレイ１１０は、ＴＮ液晶ディスプレイ、ＶＡ液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機発光ダイオードディスプレイ、電子ペーパーディスプレイ又は映像を表示するための他のディスプレイであってよい。回折プレート１２０は、ディスプレイ１１０の出光面に配置され、ディスプレイ１１０が出射した光線を回折させることに用いられる格子（例えば、位相格子）が設けられたフィルムであってよい。また、本発明の他の実施例において、回折プレート１２０は、ディスプレイ１１０の液晶パネルと第１の偏光板との間に配置されてもよい。
【００１９】
実施例において、光線の出射方向は、球座標系における天頂角θと方位角ψで表される。しかしながら、本発明の実施例において、球座標系のＸ‐Ｙ平面は、０度、９０度、１８０度及び−９０度で定義される。この液晶ディスプレイ１１０の長辺を球座標系のＸ‐Ｙ平面のＸ軸とし、ディスプレイ１１０の短辺をＸ‐Ｙ平面のＹ軸とする。例えば、回折プレート１２０の表面をＸ‐Ｙ平面とし、Ｚ軸正方向が、回折プレート１２０から観察者の方向に延びるため、表示装置１００の視野角は、（θ，ψ）で表されてよい。右視野角と左視野角を例とすれば、それぞれは、（α，０）と（β，１８０）で表されてよい。ただし、０度≦α、β≦９０度である。それに類似して、上視野角と下視野角のそれぞれは、（γ，９０）と（δ，−９０）で表されてよい。ただし、０度≦γ、δ≦９０度である。別の実施例において、ディスプレイ１１０の短辺を球座標系のＸ‐Ｙ平面のＸ軸とし、ディスプレイ１１０の長辺をＸ‐Ｙ平面のＹ軸とするように調整してもよい。
【００２０】
また、本実施例における回折方向は、格子構造におけるピーク（トラフ）連結線の方向で定義される。例えば、格子構造におけるピーク（トラフ）連結線の方向が垂直方向である場合、つまり、山（谷）の延びる方向が垂直方向（即ち、Ｘ‐Ｙ平面のＹ軸方向）である場合、その回折方向は、水平方向である。また、例えば、格子構造におけるピーク（トラフ）連結線の方向が水平方向である場合、つまり、山（谷）の延びる方向が水平方向（即ち、Ｘ‐Ｙ平面のＸ軸方向）である場合、その回折方向は、垂直方向である。広く言えば、回折方向は、格子構造の山（谷）の延びる方向と垂直となる。
【００２１】
ユーザーが側視野角でディスプレイ１１０を観察することを示す模式図２ａと、ユーザーが側視野角で表示装置１００を観察することを示す模式図２ｂとを同時に参照する。本実施例において、ディスプレイ１１０は、液晶ディスプレイである。ディスプレイ１１０の正視野角を仮にθ＝０度とし、斜視野角の最大範囲を仮にθ＝９０度とすると、正視野角に対する映像品質の変化が発生するディスプレイ１１０の視野角範囲は、天頂角θが９０〜１０度である範囲にある。それは、ユーザーが１０度を超えた側視野角でディスプレイ１１０を観察する場合、ディスプレイ１１０の映像には、コントラストの低下、グレースケール反転、ガンマ曲線変異、又は色かぶりなどの問題が見つけられることを表す。もちろん、正視野角の映像を比較の基準とすることに限らず、例えば、当初の設計において映像が最も好ましい角度を比較の基準としてよい。
【００２２】
以下、左視野角３０度の映像品質を改善することだけを例として説明する。図２ａを参照する。ユーザーが正視野角（視野角０度）で、ある特定の範囲（例えば、図式における車）を観察して取得した観察映像をＩ１（正視野角映像Ｉ１ともいう）とし、左視野角３０度の側視野角で、上記特定の範囲を観察して取得した観察映像をＩ２（側視野角映像Ｉ２ともいう）とする。光源が液晶層を透過することによる位相遅延（ｐｈａｓｅ  ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）が異なるため、正視野角映像Ｉ１と側視野角映像Ｉ２において、同じ位置にある画素の色相（ｈｕｅ）、彩度（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）又は輝度（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）が明らかに異なって、ディスプレイ１１０の視野角均一性の劣化を引き起こしてしまう。そのため、本実施例は、回折プレート１２０を利用して、正視野角映像Ｉ１を構成する光線の一部を左視野角３０度に回折させることによって、正視野角映像Ｉ１の一部成分を利用して側視野角映像Ｉ２を補償する。
【００２３】
注意すべきなのは、本実施例において、正視野角映像Ｉ１と側視野角映像Ｉ２において、同じ位置にある画素の輝度の差が元の輝度（正視野角映像Ｉ１の画素の輝度）の３％を超えた場合、明らかに異なると認定する。また、正視野角映像Ｉ１と側視野角映像Ｉ２とにおいて、同じ位置にある画素の色座標の差が（正視野角映像Ｉ１の画素の輝度）０．００１を超えた場合も、明らかに異なると認定する。しかしながら、本発明の他の実施例において、これらの閾値は、ユーザーの条件によって変更されてよい。なお。正視野角映像Ｉ１と側視野角映像Ｉ２のガンマ曲線のそれぞれに対応するガンマ値（ｇａｍｍａ  ｖａｌｕｅ）の差が０．１未満である場合、ガンマ曲線に変異が生じたと認定する。
【００２４】
図２ｂに示すように、ユーザーが左視野角３０度で表示装置１００を観察する場合、観察した観察映像Ｉ４（側視野角映像Ｉ４ともいう）は、図２ａに示した側視野角映像Ｉ２の回折されていない分量に、正視野角映像Ｉ１から左視野角３０度に回折された分量をプラスした結果に等しく、即ちＩ４＝ＪＩ２＋ｋＩ１である。ただし、Ｊ、ｋは、１未満の正数である。それと同時に、正視野角映像Ｉ１を構成する光線が側視野角に回折されたため、正視野角映像Ｉ１は、輝度が小さい正視野角映像Ｉ３に変換された。
【００２５】
側視野角映像Ｉ４にとって、正視野角映像Ｉ１から側視野角に回折された分量（即ち、ｋＩ１）が十分に強いため、側視野角の回折されていない映像ＪＩ２の側視野角映像Ｉ４に対する貢献が相対的に小さくなる場合、正視野角映像Ｉ３と側視野角映像Ｉ４との映像差異を減少させ、側視野角映像Ｉ４の映像品質を向上させることができる。上記映像差異とは、映像Ｉ３と映像Ｉ４とにおいて、同じ位置にある２つの画素の色相、彩度及び輝度の差異を指し、映像差異が小さくなることは、表示装置の視野角均一性が向上したことを表すことに注意すべきである。
【００２６】
本発明の実施例の提供した表示装置１００は、好ましい視野角均一性を持っているが、暗状態の映像を表示する場合、表示装置１００の表現効果は、好ましくない。表示装置１００において、回折プレートが正視野角の映像を、側視野角に回折させて側視野角映像の欠陥を補うことができるが、側視野角映像が回折プレートを通過して正視野角に回折されて邪魔になることもある。このような現象は、表示装置１００が暗状態の映像を表示する場合に比較的に明らかである。それは、普通の液晶ディスプレイの正視野角又は偏光板の吸収軸方向における光漏れがほぼゼロに等しく、偏光板の斜方向しか光漏れがないからであるが、表示装置１００は、側視野角の回折のため、ユーザーに正視野角又は偏光板の吸収軸方向で光漏れ現象（即ち、暗状態の効果不良）を観察させる可能性がある。そのため、本発明の他の実施例は、表示装置１００に対して改良を行うことで、好ましい暗状態効果のある液晶ディスプレイを提供する。
【００２７】
注意すべきなのは、以下の実施例において、偏光板と、回折プレートと、輝度向上フィルムとの互いの間の対応関係（回折プレート及び偏光板が固定されて動かず、輝度向上フィルムだけを回旋させる）について検討して、好ましい暗状態効果のある液晶ディスプレイを提供する。そのため、下記実施例の実験データは、偏光板、回折プレート、輝度向上フィルム及び光源だけを利用して実験することで、取得したものである。しかしながら、当業者が理解すべきなのは、本実験がパネルの暗状態状況についての検討を重要視するが、ディスプレイの暗状態の光漏れが、殆ど交差式輝度向上フィルム（ｃｒｏｓｓｅｄ  ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）からの斜方向の暗状態の光漏れからなるため、実験から取得した実験データは、完備した構造を有する液晶ディスプレイに応用できるはずである。
【実施例２】
【００２８】
本発明の実施例による液晶ディスプレイ３００の構造を示す模式図である図３を参照する。液晶ディスプレイ３００は、ＶＡ液晶ディスプレイであり、回折プレート３１０と、第１の偏光板３２０と、液晶パネル３３０と、第２の偏光板３４０と、第１の輝度向上フィルム３５０と、第２の輝度向上フィルム３６０と、バックライトモジュール３７０と、を備える。本実施例において、液晶パネル３３０は、液晶層３３２と、薄膜トランジスタ基板３３４と、カラーフィルタ３３６とからなるが、本発明の実施例は、これに限定されない。
【００２９】
回折プレート３１０及び第１の偏光板３２０は、液晶パネル３３０の表面３３０ａの上方に設けられ、第１の偏光板３２０は、回折プレート３１０と液晶パネル３３０との間にある。第２の偏光板３４０、第１の輝度向上フィルム３５０、第２の輝度向上フィルム３６０、バックライトモジュール３７０は、液晶パネル３３０の表面３３０ｂの下方に設けられ、表面３３０ａは表面３３０ｂに対する反対側にある。また、本発明の実施例１に記載されたように、回折プレート３１０は、第１の偏光板３２０と液晶パネル３３０との間に設けられてもよい。
【００３０】
第１の偏光板３２０は光線吸収軸方向３２２を有し、第２の偏光板３４０は光線吸収軸方向３２４を有する。光線吸収軸方向３２２と光線吸収軸方向３２４は、実質的に互いに垂直となる。第１の輝度向上フィルム３５０は集光方向３５２を有し、第２の輝度向上フィルム３６０は集光方向３５４を有する。集光方向３５２と集光方向３５４も、実質的に互いに垂直となる。
【００３１】
本発明の実施例の輝度向上フィルムの構造を示す模式図である図３ａを参照する。輝度向上フィルムの集光方向は、輝度向上フィルム上のパターン構造の方向（即ち、山又は谷の延びる方向）で定義される。例えば、輝度向上フィルム上のパターン構造３５５の山（谷）の延びる方向が垂直方向（即ち、Ｘ‐Ｙ平面のＹ軸方向）である場合、その集光方向は、水平方向（即ち、Ｘ‐Ｙ平面のＸ軸方向）である。また、例えば、輝度向上フィルム上のパターン構造の山（谷）の延びる方向が水平方向（即ち、Ｘ‐Ｙ平面のＸ軸方向）である場合、その集光方向は、垂直方向（即ち、Ｘ‐Ｙ平面のＹ軸方向）である。これにより、本発明の実施例で定義された集光方向は、輝度向上フィルムのパターン構造の方向と垂直となることが判明した。また、本発明の他の実施例において、輝度向上フィルムは、２種以上のパターン構造を含んでよく、この場合、集光方向は、平均のパターン構造の方向で定義されることができる。例えば、輝度向上フィルムが８５度及び９５度方向のパターン構造を同時に含む場合、パターン構造の方向は平均で９０度であるため、その集光方向は、１８０度と定義される。
【００３２】
本発明の実施例の偏光板の吸収軸方向３２２及び吸収軸方向３２４と、回折プレート３１０の回折方向３１２と、第１の輝度向上フィルム３５０の集光方向３５２との関係を示す模式図である図３ｂを参照する。ｘ軸を基準座標軸とし、例えば、第１の偏光板３２０の吸収軸方向３２２は、０度と１８０度を表し、第２の偏光板３４０の吸収軸方向３２４は、９０度と−９０度を表す。本実施例において、回折方向３１２は４５度であり、輝度向上フィルムの集光方向３５２と偏光板の吸収軸方向３２２との夾角は、変量θ１である。
【００３３】
本発明の実施例の液晶ディスプレイ３００の各夾角θ１で、正視角（（θ，ψ）＝（０，０））から見た暗状態輝度を示す図３ｃを参照する。Ｄｍａｘは、最大輝度値を表し、Ｄｍｉｎは、最小輝度値を表し、その輝度差はΔＤである。図３ｃから分かるように、１／２ΔＤを暗状態標準（即ち、暗状態輝度の許容範囲が、Ｄｍｉｎ〜Ｄｍｉｎ＋１／２*ΔＤの間にある）とすると、θ１が−７５〜−２０度の間又は５〜８０度の間にある場合、液晶ディスプレイ３００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。即ち、偏光板の吸収軸方向が固定されて動かず、回折方向３１２と輝度向上フィルムの集光方向３５２との夾角（後者から前者を引き、即ち、集光方向の角度から回折方向の角度を引いて得られた差、例えば、θ１が−７５〜−２０度の間又は５〜８０度にある場合、回折方向３１２と輝度向上フィルムの集光方向３５２との夾角θ１が−４５度である）が−１２０〜−６５度の間又は−４０〜３５度の間にある場合、液晶ディスプレイ３００の暗状態表現が好ましい。
【００３４】
また、１／４ΔＤを暗状態標準（即ち、暗状態輝度の許容範囲が、Ｄｍｉｎ〜Ｄｍｉｎ＋１／４*ΔＤの間にある）とすると、θ１が−６０〜−２０度の間又は１５〜６０度の間にある場合、液晶ディスプレイ３００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、回折方向３１２と輝度向上フィルムの集光方向３５２との夾角は、−１０５〜−６５度の間又は−３０〜１５度の間にある。また、１／８ΔＤを暗状態標準（即ち、暗状態輝度の許容範囲が、Ｄｍｉｎ〜Ｄｍｉｎ＋１／８*ΔＤの間にある）（つまり、暗状態輝度値がＤｍｉｎ〜Ｄｍｉｎ＋１／８*ΔＤである範囲のいずれも、暗状態輝度の許容範囲である）とすると、θ１が−４０〜−２５度の間又は２０〜５５度の間にある場合、液晶ディスプレイ３００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、回折方向３１２と輝度向上フィルムの集光方向３５２との夾角は、−８５〜−７０度の間又は−２５〜１０度の間にある。
【００３５】
しかしながら、人の目から見れば、ユーザーに明確な暗状態の変化現象を発見させないためには、１／２ΔＤを暗状態の輝度標準とすることでもう十分であるため、本実施例は、１／２ΔＤを液晶ディスプレイの暗状態の輝度標準とする。
【００３６】
また、本実施例において、集光方向３５２と吸収軸方向３２２との夾角の暗状態の光漏れに対する影響を考慮すると、θ１がちょうど集光方向３５２と吸収軸方向３２２との夾角でもあるため、吸収軸方向３２２と集光方向３５２との夾角（集光方向の角度から吸収軸方向３２２の角度を引いて得られた差）が−７５〜−２０度の間又は５〜８０度の間にある場合、液晶ディスプレイの暗状態の表示効果が好ましい。
【００３７】
注意すべきなのは、回折プレート３１０の回折方向が変わると、液晶ディスプレイの暗状態表現を好ましくすることのできる前記角度範囲も変わる。例えば、本発明の一実施例の液晶ディスプレイの偏光板の吸収軸方向３２２及び吸収軸方向３２４と、回折プレート３１０の回折方向３１２と、第１の輝度向上フィルムの集光方向３５２との関係を示す模式図である図４ａを参照する。そして回折方向３１２は０度である。回折プレート３１０の回折方向３１２が０度になる場合、液晶ディスプレイ３００の各夾角θ１で、正視角（（θ，ψ）＝（０，０））から見た暗状態輝度は、図４ｂに示すようである。
【００３８】
図４ｂから分かるように、１／２ΔＤを暗状態標準とすると、θ１が−３０〜２５度の間又は５５〜１２５度の間にある場合、液晶ディスプレイの暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、回折方向３１２と輝度向上フィルムの集光方向３５２との夾角は、−３０〜２５度の間又は５５〜１２５度の間にある（回折方向が０度である）。また、１／４ΔＤを暗状態標準とすると、θ１が−２０〜１０度の間にある場合、液晶ディスプレイの暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、回折方向３１２と輝度向上フィルムの集光方向３５２との夾角が−２０〜１０度の間にある。また、１／８ΔＤを暗状態標準とすると、θ１が−１５〜０度の間にある場合、液晶ディスプレイの暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、回折方向３１２と輝度向上フィルムの集光方向３５２との夾角は、−１５〜０度の間にある。
【００３９】
また、回折方向３１２が０度であるこの実施例において、集光方向３５２と吸収軸方向３２２との夾角の暗状態の光漏れに対する影響を考慮すると、θ１がちょうど集光方向３５２と吸収軸方向３２２との夾角でもあるため、吸収軸方向３２２と集光方向３５２との夾角（集光方向の角度から吸収軸方向３２２の角度を引いて得られた差）が−３０〜２５度の間又は５５〜１２５度の間にある場合、液晶ディスプレイの暗状態の表示効果が好ましい。
【００４０】
本発明の他の実施例において、回折プレート３１０に、例えば、第１の回折方向及び第２の回折方向などの２つの回折方向を同時に持たせてもよく、第１の回折方向と第１の偏光板の吸収軸方向３２２との夾角、及び第２の回折方向と第１の偏光板の吸収軸方向３２２との夾角は、それぞれ４５度と０度であり、これにより、液晶ディスプレイの視野角の均一度をより好ましくする。この場合、液晶ディスプレイの暗状態の表示効果を改善するように、吸収軸方向３２２と集光方向３５２との夾角を−３０〜−２０度の間又は５５〜８０度の間にしてよい。また、回折方向と吸収軸方向との夾角が４５度と−４５度である場合、ディスプレイの暗状態の分布傾向は類似であり、０度と９０度の場合も類似であるため、任意の２つの組み合わせさえあれば、何れも適用できることを類推することができる。
【実施例３】
【００４１】
本発明の実施例による液晶ディスプレイ５００の構造を示す模式図である図５を参照する。液晶ディスプレイ５００は、ＴＮ液晶ディスプレイであり、回折プレート５１０と、第１の偏光板５２０と、液晶パネル５３０と、第２の偏光板５４０と、第１の輝度向上フィルム５５０と、第２の輝度向上フィルム５６０と、バックライトモジュール５７０と、を備える。本実施例において、液晶パネル５３０は、液晶層５３２と、薄膜トランジスタ基板５３４と、カラーフィルタ５３６とからなるが、本発明の実施例は、これに限定されない。
【００４２】
回折プレート５１０及び第１の偏光板５２０は、液晶パネル５３０の表面５３０ａの上方に設けられ、第１の偏光板５２０は、回折プレート５１０と液晶パネル５３０との間にある。第２の偏光板５４０、第１の輝度向上フィルム５５０、第２の輝度向上フィルム５６０、バックライトモジュール５７０は、液晶パネル５３０の表面５３０ｂの下方に設けられ、表面５３０ａは表面５３０ｂに対する反対側にある。また、本発明の実施例１に記載されたように、回折プレート５１０は、第１の偏光板５２０と液晶パネル５３０との間に設けられてもよい。
【００４３】
第１の偏光板５２０は光線吸収軸方向５２２を有し、第２の偏光板５４０は光線吸収軸方向５２４を有する。光線吸収軸方向５２２と光線吸収軸方向５２４は、実質的に互いに垂直となる。第１の輝度向上フィルム５５０は集光方向５５２を有し、第２の輝度向上フィルム５６０は集光方向５５４を有する。集光方向５５２と集光方向５５４も、実質的に互いに垂直となる。
【００４４】
本発明の実施例の偏光板の吸収軸方向５２２及び吸収軸方向５２４と、回折プレート５１０の回折方向５１２と、輝度向上フィルムの集光方向５５２との関係を示す模式図である図５ａを参照する。ｘ軸を基準座標軸とし、偏光板の吸収軸方向５２２は４５度であり、偏光板の吸収軸方向５２４は１３５度であり、回折方向５１２は４５度である。本実施例において、輝度向上フィルムの集光方向５５２とｘ軸との夾角は、変量θ２である。
【００４５】
本発明の実施例の液晶ディスプレイ５００の各夾角θ２で、正視角（（θ，ψ）＝（０，０））から見た暗状態輝度を示す図５ｂを参照する。図５ｂから分かるように、１／２ΔＤを暗状態標準とすると、θ２が−６５〜−１５度の間又は０〜７０度の間にある場合、液晶ディスプレイ５００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、回折方向５１２と輝度向上フィルムの集光方向５５２との夾角は、−１１０〜−６０度の間又は−４５〜２５度の間にある。
【００４６】
また、１／４ΔＤを暗状態標準とすると、θ２が−５０〜−２５度の間又は２０〜６０度の間にある場合、液晶ディスプレイ５００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、回折方向５１２と輝度向上フィルムの集光方向５５２との夾角は、−９５〜−７０度の間又は−２５〜１５度の間にある。
【００４７】
しかしながら、人の目から見れば、ユーザーに明確な暗状態の変化現象を発見させないためには、１／２ΔＤを暗状態の輝度標準とすることでもう十分であるため、本実施例は、１／２ΔＤを液晶ディスプレイの暗状態の輝度標準とする。
【００４８】
また、本実施例において、集光方向５５２と吸収軸方向５２２との夾角の暗状態の光漏れに対する影響を考慮すると、図５ｂから分かるように、吸収軸方向５２２と集光方向５５２との夾角が−１１０〜−６０度の間又は−４５〜２５度の間にある（１／２ΔＤを暗状態の輝度標準とする）場合、液晶ディスプレイの暗状態の表示効果が好ましい。
【００４９】
注意すべきなのは、回折プレート５１０の回折方向が変わると、液晶ディスプレイの暗状態表現を好ましくすることのできる前記角度範囲も変わる。例えば、本発明の一実施例による液晶ディスプレイの偏光板の吸収軸方向５２２及び吸収軸方向５２４と、回折プレート５１０の回折方向５１２と、第１の輝度向上フィルムの集光方向５５２との関係を示す模式図である図６ａを参照する。そして回折方向５１２は、０度である。回折プレート５１０の回折方向５１２が０度になる場合、液晶ディスプレイの各夾角θ２で、正視角（（θ，ψ）＝（０，０））から見た暗状態輝度は、図６ｂに示すようである。
【００５０】
図６ｂから分かるように、１／２ΔＤを暗状態標準とすると、θ２が−３０〜２０度の間又は５５〜１３０度の間にある場合、液晶ディスプレイ３００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、回折方向５１２と輝度向上フィルムの集光方向５５２との夾角は、−３０〜２０度の間又は５５〜１３０度の間にある（回折方向が０度である）。また、１／４ΔＤを暗状態標準とすると、θ２が−２５〜１０度の間にある場合、液晶ディスプレイの暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、回折方向５１２と輝度向上フィルムの集光方向５５２との夾角は、−２５〜１０度の間にある。また、１／８ΔＤを暗状態標準とすると、θ２が７０〜１１５度の間にある場合、液晶ディスプレイの暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、回折方向５１２と輝度向上フィルムの集光方向５５２との夾角は、７０〜１１５度の間にある。
【００５１】
また、回折方向５１２が０度であるこの実施例において、集光方向５５２と吸収軸方向５２２との夾角の暗状態の光漏れに対する影響を考慮すると、図６ｂから分かるように、吸収軸方向５２２と集光方向５５２との夾角が−７５〜−２５度の間又は１０〜８５度の間にある（１／２ΔＤを暗状態の輝度標準とする）場合、液晶ディスプレイ５００の暗状態の表示効果が好ましい。
【００５２】
本発明の他の実施例において、回折プレート５１０に、例えば、第１の回折方向及び第２の回折方向などの２つの回折方向を持たせてもよく、第１の回折方向と第１の偏光板の吸収軸方向５２２との夾角（ｎｅｗ）、及び第２の回折方向と第１の偏光板の吸収軸方向５２２との夾角は、それぞれ４５度及び０度であり、これにより、液晶ディスプレイの視野角の均一度をより好ましくする。この場合、液晶ディスプレイの暗状態の表示効果を改善するように、吸収軸方向５２２と集光方向５５２との夾角を−７５〜−６０度の間又は１０〜２５度の間にしてよい。また、回折方向と吸収軸方向との夾角が４５度と−４５度である場合、ディスプレイの暗状態の分布傾向は類似であり、０度と９０度の場合も類似であるため、任意の２つの組み合わせさえあれば、何れも適用できることを類推することができる。
【００５３】
本発明の実施例２と実施例３から分かるように、本発明の実施例は、輝度向上フィルムの集光方向と回折プレートの回折方向との角度関係という設計を提供して、別々にＶＡ液晶ディスプレイ及びＴＮ液晶ディスプレイについて、正視野角から観察した暗状態の光漏れ現象を改善する。しかしながら、液晶ディスプレイの種類（ＶＡ又はＴＮ）又は回折プレートの回折方向（０又は４５度）が限られない場合、回折プレートの回折方向と輝度向上フィルムの集光方向との夾角は、前記好ましい角度範囲の積集合であり、即ち、−１１０〜−６５度及び−３０〜２０度の間にあってよい。例えば、回折プレートの回折方向と輝度向上フィルムの集光方向とは、実質的に互いに垂直（夾角が約９０度）又は実質的に互いに平行（夾角が約０度）に設けられてよい。また、回折プレートが２つの回折方向を有する（例えば、２つの回折方向と第１の偏光板の吸収軸方向との夾角がそれぞれ４５／−４５度及び０／９０度である）如何なる液晶ディスプレイについて言えば、第１の偏光板の吸収軸方向と第１の輝度向上フィルムの集光方向との夾角角度は、−３０度〜−２０度、−７５度〜−６０度、５５度〜８０度又は１０度〜２５度からなる角度範囲から選択される１つであってよい。
【実施例４】
【００５４】
本発明の実施例による液晶ディスプレイ７００の構造を示す模式図である図７を参照する。液晶ディスプレイ７００は、ＶＡ液晶ディスプレイであり、回折プレート７１０と、第１の偏光板７２０と、液晶パネル７３０と、第２の偏光板７４０と、第１の輝度向上フィルム７５０と、第２の輝度向上フィルム７６０と、バックライトモジュール７７０と、を備える。本実施例において、液晶パネル７３０は、液晶層７３２と、薄膜トランジスタ基板７３４と、カラーフィルタ７３６とからなるが、本発明の実施例は、これに限定されない。
【００５５】
回折プレート７１０及び第１の偏光板７２０は、液晶パネル７３０の表面７３０ａの上方に設けられ、第１の偏光板７２０は、回折プレート７１０と液晶パネル７３０との間にある。第２の偏光板７４０、第１の輝度向上フィルム７５０、第２の輝度向上フィルム７６０、バックライトモジュール７７０は、液晶パネル７３０の表面７３０ｂの下方に設けられ、表面７３０ａは表面７３０ｂに対する反対側にある。また、本発明の実施例１に記載されたように、回折プレート７１０は、第１の偏光板７２０と液晶パネル７３０との間に設けられてもよい。
【００５６】
第１の偏光板７２０は光線吸収軸方向７２２を有し、第２の偏光板７４０は光線吸収軸方向７２４を有する。光線吸収軸方向７２２と光線吸収軸方向７２４は、実質的に互いに垂直となる。第１の輝度向上フィルム７５０は集光方向７５２を有し、第２の輝度向上フィルム７６０は集光方向７５４を有する。集光方向７５２と集光方向７５４も、実質的に互いに垂直となる。
【００５７】
本発明の実施例の偏光板の吸収軸方向７２２及び吸収軸方向７２４と、回折プレート７１０の回折方向７１２と、第１の輝度向上フィルム７５０の集光方向７５２との関係を示す模式図である図７ａを参照する。ｘ軸を基準座標軸とする。例えば、第１の偏光板７２０の吸収軸方向７２２は、０度と１８０度を表し、第２の偏光板７４０の吸収軸方向７２４は、９０度と−９０度を表す。本実施例において、回折方向７１２は４５度であり、輝度向上フィルムの集光方向７５２と偏光板の吸収軸方向７２２との夾角は、変量θ３である。
【００５８】
本発明の実施例の液晶ディスプレイ７００の各夾角θ３での、第１の偏光板の吸収軸方向７２２から観察した暗状態輝度を示す図７ｂを参照する。即ち、図７ｂは、観察者が天頂角４５度と方位角０度から観察した暗状態輝度、及び天頂角４５度と方位角２７０度から観察した暗状態輝度を示す。本実施例において、偏光板の吸収軸方向における暗状態の光漏れの変化を検討する。よく使われる側視野角の範囲は、天頂角が約３０〜６０度であり、その平均値を取って、天頂角４５度を観測の基準とする。
【００５９】
まず、観察者が天頂角（θ）４５度と方位角０度から観察した暗状態輝度を考慮する。図７ｂから分かるように、１／２ΔＤを暗状態標準とすると、θ３が１５〜４５度の間又は−５〜−９０度の間にある場合、液晶ディスプレイ７００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。即ち、偏光板の吸収軸方向が固定されて動かず、回折方向７１２と輝度向上フィルムの集光方向７５２との夾角が−３０〜０度の間又は−５０〜−１３５度の間にある場合、液晶ディスプレイ７００の暗状態表現が好ましい。また、１／４ΔＤを暗状態標準とすると、θ３が２０〜３５度の間にある場合、液晶ディスプレイ７００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、回折方向７１２と輝度向上フィルムの集光方向７５２との夾角は、−２５〜−１０度の間にある。
【００６０】
次に、観察者が天頂角４５度と方位角２７０度（−９０度）から観察した暗状態輝度を考慮する。図７ｂから分かるように、１／２ΔＤを暗状態標準とすると、θ３が−５〜−６０度の間又は４０〜８０度の間にある場合、液晶ディスプレイ７００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。即ち、偏光板の吸収軸方向が固定されて動かず、回折方向７１２と輝度向上フィルムの集光方向７５２との夾角が−５０〜−１０５度の間又は−５〜３５度の間にある場合、液晶ディスプレイ７００の暗状態表現が好ましい。
【００６１】
しかしながら、人の目から見れば、ユーザーに明確な暗状態の変化現象を発見させないためには、１／２ΔＤを暗状態の輝度標準とすることでもう十分であるため、本実施例は、１／２ΔＤを液晶ディスプレイの暗状態の輝度標準とする。
【００６２】
また、本実施例において、集光方向７５２と吸収軸方向７２２との夾角の暗状態の光漏れに対する影響を考慮すると、θ３がちょうど集光方向７５２と吸収軸方向７２２との夾角でもあるため、吸収軸方向７２２と集光方向７５２との夾角が１５〜４５度の間又は−５〜−９０度の間にある場合（天頂角４５度及び方位角０度での観察者に対して）、もしくは−５〜−６０度の間又は４０〜８０度の間にある場合（天頂角４５度及び方位角２７０度での観察者に対して）、液晶ディスプレイの暗状態の表示効果が好ましい。
【００６３】
注意すべきなのは、回折プレート７１０の回折方向が変わると、液晶ディスプレイの暗状態表現を好ましくすることのできる前記角度範囲も変わる。例えば、本発明の一実施例の液晶ディスプレイの偏光板の吸収軸方向７２２及び吸収軸方向７２４と、回折プレート７１０の回折方向７１２と、第１の輝度向上フィルムの集光方向７５２との関係を示す模式図である図８ａを参照する。そして回折方向７１２は、０度である。回折プレート７１０の回折方向７１２が０度になる場合、液晶ディスプレイ７００の各夾角θ３での暗状態輝度は、図８ｂに示すようである。
【００６４】
まず、観察者が天頂角（θ）４５度と方位角０度から観察した暗状態輝度を考慮する。図８ｂから分かるように、１／２ΔＤを暗状態標準とすると、θ３が６５〜１２５度の間又は−４０〜２０度の間にある場合、液晶ディスプレイ７００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。即ち、偏光板の吸収軸方向が固定されて動かず、回折方向７１２と輝度向上フィルムの集光方向７５２との夾角が６５〜１２５度の間又は−４０〜２０度の間にある場合、液晶ディスプレイ７００の暗状態表現が好ましい。また、１／４ΔＤを暗状態標準とすると、θ３が−２５〜５度の間にある場合、液晶ディスプレイ７００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、回折方向７１２と輝度向上フィルムの集光方向７５２との夾角は、−２５〜５度の間にある。また、１／８ΔＤを暗状態標準とすると、θ３が７５〜１０５度及び−１０〜０度の間にある場合、液晶ディスプレイ７００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、回折方向７１２と輝度向上フィルムの集光方向７５２との夾角は、７５〜１０５度又は−１０〜０度の間にある。
【００６５】
次に、観察者が天頂角４５度と方位角２７０（−９０度）度から観察した暗状態輝度を考慮する。図８ｂから分かるように、１／２ΔＤを暗状態標準とすると、θ３が７０〜１２５度の間にある場合、液晶ディスプレイ７００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。即ち、偏光板の吸収軸方向が固定されて動かず、回折方向７１２と輝度向上フィルムの集光方向７５２との夾角が７０〜１２５度の間にある場合、液晶ディスプレイ７００の暗状態表現が好ましい。
【００６６】
また、回折方向７１２が０度であるこの実施例において、集光方向７５２と吸収軸方向７２２との夾角の暗状態の光漏れに対する影響を考慮すると、θ３がちょうど集光方向７５２と吸収軸方向７２２との夾角でもあるため、吸収軸方向７２２と集光方向７５２との夾角が−４０〜２０度の間又は６５〜１２５度の間にある場合（天頂角４５度及び方位角０度での観察者に対して）、もしくは７０〜１２５度の間にある場合（天頂角４５度及び方位角２７０度の観察者に対して）、液晶ディスプレイの暗状態の表示効果が好ましい。
【００６７】
本発明の他の実施例において、回折プレート７１０に、２つの回折方向（例えば、０度と４５度）を同時に持たせてもよく、これにより、液晶ディスプレイの視野角の均一度をより好ましくする。この場合、液晶ディスプレイの暗状態の表示効果を改善するように、吸収軸方向７２２と集光方向７５２との夾角を−５〜−４０度の間又は７０〜８０度の間にしてよい。また、回折方向と吸収軸方向との夾角が４５度と−４５度である場合、ディスプレイの暗状態の分布傾向は類似であり、０度と９０度の場合も類似であるため、任意の２つの組み合わせさえあれば、何れも適用できることを類推することができる。
【実施例５】
【００６８】
本発明の実施例による液晶ディスプレイ９００の構造を示す模式図である図９を参照する。液晶ディスプレイ９００は、ＴＮ液晶ディスプレイであり、回折プレート９１０と、第１の偏光板９２０と、液晶パネル９３０と、第２の偏光板９４０と、第１の輝度向上フィルム９５０と、第２の輝度向上フィルム９６０と、バックライトモジュール９７０と、を備える。本実施例において、液晶パネル９３０は、液晶層９３２と、薄膜トランジスタ基板９３４と、カラーフィルタ９３６とからなるが、本発明の実施例は、これに限定されない。
【００６９】
回折プレート９１０及び第１の偏光板９２０は、液晶パネル９３０の表面９３０ａの上方に設けられ、第１の偏光板９２０は、回折プレート９１０と液晶パネル９３０との間にある。第２の偏光板９４０、第１の輝度向上フィルム９５０、第２の輝度向上フィルム９６０、バックライトモジュール９７０は、液晶パネル９３０の表面９３０ｂの下方に設けられ、表面９３０ａは表面９３０ｂに対する反対側にある。また、本発明の実施例１に記載されたように、回折プレート９１０は、第１の偏光板９２０と液晶パネル９３０との間に設けられてもよい。
【００７０】
第１の偏光板９２０は光線吸収軸方向９２２を有し、第２の偏光板９４０は光線吸収軸方向９２４を有する。光線吸収軸方向９２２と光線吸収軸方向９２４は、実質的に互いに垂直となる。第１の輝度向上フィルム９５０は集光方向９５２を有し、第２の輝度向上フィルム９６０は集光方向９５４を有する。集光方向９５２と集光方向９５４も、実質的に互いに垂直となる。
【００７１】
本発明の実施例の偏光板の吸収軸方向９２２及び吸収軸方向９２４と、回折プレート９１０の回折方向９１２と、輝度向上フィルムの集光方向９５２との関係を示す模式図である図９ａを参照する。ｘ軸を基準座標軸とし、偏光板の吸収軸方向９２２は４５度であり、偏光板の吸収軸方向９２４は１３５度であり、回折方向９１２は４５度である。本実施例において、輝度向上フィルムの集光方向９５２とｘ軸との夾角は、変量θ４である。
【００７２】
本発明の実施例の液晶ディスプレイ９００の各夾角θ４での、第１の偏光板の吸収軸方向９２２から観察した暗状態輝度を示す図９ｂを参照する。即ち、図９ｂは、観察者が天頂角４５度と方位角４５度から観察した暗状態輝度、及び天頂角４５度と方位角−４５度から観察した暗状態輝度を示す。本実施例において、偏光板の吸収軸方向における暗状態の光漏れの変化を検討する。
【００７３】
まず、観察者が天頂角４５度と方位角４５度から観察した暗状態輝度を考慮する。図９ｂから分かるように、１／２ΔＤを暗状態標準とすると、θ４が−１５〜−７０度の間又は１５〜６０度の間にある場合、液晶ディスプレイ９００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、回折方向９１２と輝度向上フィルムの集光方向９５２との夾角は、−６０〜−１１５度の間又は−３０〜１５度の間にある。また、１／４ΔＤを暗状態標準とすると、θ４が−２５〜−６０度の間又は３５〜５０度の間にある場合、液晶ディスプレイ９００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、回折方向９１２と輝度向上フィルムの集光方向９５２との夾角は、−７０〜−１０５度又は−１０〜５度の間にある。
【００７４】
次に、観察者が天頂角４５度と方位角３１５（−４５度）度から観察した暗状態輝度を考慮する。図９ｂから分かるように、１／２ΔＤを暗状態標準とすると、θ４が−２０〜−６５度の間又は１５〜８０度の間にある場合、液晶ディスプレイ９００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。即ち、偏光板の吸収軸方向が固定されて動かず、回折方向９１２と輝度向上フィルムの集光方向９５２との夾角が−１１０〜−６５度の間又は−３０〜３５度の間にある場合、液晶ディスプレイ９００の暗状態表現が好ましい。また、１／８ΔＤを暗状態標準とすると、θ４が−５５〜−４０度の間にある場合、液晶ディスプレイ９００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、回折方向９１２と輝度向上フィルムの集光方向９５２との夾角は、−１００〜−８５度の間にある。
【００７５】
しかしながら、人の目から見れば、ユーザーに明確な暗状態の変化現象を発見させないためには、１／２ΔＤを暗状態の輝度標準とすることでもう十分であるため、本実施例は、１／２ΔＤを液晶ディスプレイの暗状態の輝度標準とする。
【００７６】
また、本実施例において、集光方向９５２と吸収軸方向９２２との夾角の暗状態の光漏れに対する影響を考慮すると、θ４がちょうど集光方向９５２と吸収軸方向９２２との夾角でもあるため、吸収軸方向９２２と集光方向９５２との夾角が−１１５〜−６０度の間又は−３０〜１５度の間にある場合（天頂角４５度及び方位角４５度での観察者に対して）、もしくは−１１０〜６５度の間又は−３０〜３５度の間にある場合（天頂角４５度及び方位角３１５度での観察者に対して）、液晶ディスプレイの暗状態の表示効果が好ましい。
【００７７】
注意すべきなのは、回折プレート９１０の回折方向が変わると、液晶ディスプレイの暗状態表現を好ましくすることのできる前記角度範囲も変わる。例えば、本発明の一実施例の液晶ディスプレイの偏光板の吸収軸方向９２２及び吸収軸方向９２４と、回折プレート９１０の回折方向９１２と、第１の輝度向上フィルムの集光方向９５２の関係を示す模式図である図１０ａを参照する。そして回折方向９１２は、０度である。回折プレート９１０の回折方向９１２が０度になる場合、液晶ディスプレイ７００の各夾角θ４での暗状態輝度は、図１０ｂに示すようである。
【００７８】
まず、観察者が天頂角（θ）４５度と方位角４５度から観察した暗状態輝度を考慮する。図１０ｂから分かるように、１／２ΔＤを暗状態標準とすると、θ４が１５〜−５０度の間にある場合、液晶ディスプレイ９００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。即ち、偏光板の吸収軸方向が固定されて動かず、回折方向９１２と輝度向上フィルムの集光方向９５２との夾角が１５〜−５０度の間にある場合、液晶ディスプレイ９００の暗状態表現が好ましい。また、１／４ΔＤを暗状態標準とすると、θ４が０〜−４０度の間にある場合、液晶ディスプレイ９００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、回折方向９１２と輝度向上フィルムの集光方向９５２との夾角は、０〜−４０度の間にある。また、１／８ΔＤを暗状態標準とすると、θ４が−５〜−３０度の間にある場合、液晶ディスプレイ９００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、回折方向９１２と輝度向上フィルムの集光方向９５２との夾角は、−５〜−３０度の間にある。
【００７９】
次に、観察者が天頂角４５度と方位角３１５（−４５度）度から観察した暗状態輝度を考慮する。図１０ｂから分かるように、１／２ΔＤを暗状態標準とすると、θ４が８０〜１３０度の間にある場合、液晶ディスプレイ９００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。即ち、偏光板の吸収軸方向が固定されて動かず、回折方向９１２と輝度向上フィルムの集光方向９５２との夾角が８０〜１３０度の間にある場合、液晶ディスプレイ９００の暗状態表現が好ましい。
【００８０】
また、回折方向９１２が０度であるこの実施例において、集光方向９５２と吸収軸方向９２２との夾角の暗状態の光漏れに対する影響を考慮すると、θ４がちょうど集光方向９５２と吸収軸方向９２２との夾角でもあるため、吸収軸方向９２２と集光方向９５２との夾角が−９５度〜−３０度の間又は６５度〜−１２５度の間にある場合（天頂角４５度及び方位角４５度での観察者に対して）、もしくは３５度〜８５度の間にある場合（天頂角４５度及び方位角３１５度での観察者に対して）、液晶ディスプレイの暗状態の表示効果が好ましい。
【００８１】
本発明の他の実施例において、回折プレート９１０に、２つの回折方向（例えば、０度と４５度）を同時に持たせてもよく、これにより、液晶ディスプレイの視野角の均一度をより好ましくする。この場合、液晶ディスプレイの暗状態の表示効果を改善するように、吸収軸方向９２２と集光方向９５２との夾角を−９５〜−６５度の間にしてよい。また、回折方向と吸収軸方向との夾角が４５度と−４５度である場合、ディスプレイの暗状態の分布傾向は類似であり、０度と９０度の場合も類似であるため、任意の２つの組み合わせさえあれば、何れも適用できることを類推することができる。
【００８２】
本発明の実施例４と実施例５から分かるように、本発明の実施例は、輝度向上フィルムの集光方向と回折プレートの回折方向との角度関係の設計を提供して、別々にＶＡ液晶ディスプレイ及びＴＮ液晶ディスプレイについて、偏光板の吸収軸方向の暗状態の光漏れ現象を改善する。しかしながら、液晶ディスプレイの種類（ＶＡ又はＴＮ）又は回折プレートの回折方向（０又は４５度）が限られない場合、回折プレートの回折方向と輝度向上フィルムの集光方向との夾角は、前記好ましい角度範囲の積集合であり、即ち、１１５〜６０度及び−３０〜１５度の間にあってよい。例えば、回折プレートの回折方向と輝度向上フィルムの集光方向とは、実質的に垂直（約９０度）又は実質的に平行（約０度）に設けられてよい。また、回折プレートが２つの回折方向を有する（例えば、２つの回折方向と第１の偏光板の吸収軸方向との夾角がそれぞれ４５度及び０度である）如何なる液晶ディスプレイについて言えば、第１の偏光板の吸収軸方向と第１の輝度向上フィルムの集光方向との夾角角度は、自由に４０度〜−５度、７０度〜８０度又は−９５度〜−６５度からなる角度範囲から選択される１つであってよい。
【実施例６】
【００８３】
本発明の実施例による液晶ディスプレイ１１００の構造を示す模式図である図１１を参照する。液晶ディスプレイ１１００は、ＶＡ液晶ディスプレイであり、回折プレート１１１０と、第１の偏光板１１２０と、液晶パネル１１３０と、第２の偏光板１１４０と、第１の輝度向上フィルム１１５０と、第２の輝度向上フィルム１１６０と、バックライトモジュール１１７０と、を備える。本実施例において、液晶パネル１１３０は、液晶層１１３２と、薄膜トランジスタ基板１１３４と、カラーフィルタ１１３６とからなるが、本発明の実施例は、これに限定されない。
【００８４】
回折プレート１１１０及び第１の偏光板１１２０は、液晶パネル１１３０の表面１１３０ａの上方に設けられ、第１の偏光板１１２０は、回折プレート１１１０と液晶パネル１１３０との間にある。第２の偏光板１１４０、第１の輝度向上フィルム１１５０、第２の輝度向上フィルム１１６０、バックライトモジュール１１７０は、液晶パネル１１３０の表面１１３０ｂの下方に設けられ、表面１１３０ａは表面１１３０ｂに対する反対側にある。また、本発明の実施例１に記載されたように、回折プレート１１１０は、第１の偏光板１１２０と液晶パネル１１３０との間に設けられてもよい。
【００８５】
第１の偏光板１１２０は光線吸収軸方向１１２２を有し、第２の偏光板１１４０は光線吸収軸方向１１２４を有する。光線吸収軸方向１１２２と光線吸収軸方向１１２４は、実質的に互いに垂直となる。第１の輝度向上フィルム１１５０は集光方向１１５２を有し、第２の輝度向上フィルム１１６０は集光方向１１５４を有する。集光方向１１５２と集光方向１１５４も、実質的に互いに垂直となる。
【００８６】
本発明の実施例の偏光板の吸収軸方向１１２２及び吸収軸方向１１２４と、回折プレート１１１０の回折方向１１１２と、第１の輝度向上フィルム１１５０集光方向１１５２との関係を示す模式図である図１１ａを参照する。ｘ軸を基準座標軸とし、例えば、第１の偏光板１１２０の吸収軸方向１１２２は、０度と１８０度を表し、第２の偏光板１１４０の吸収軸方向１１２４は、９０と−９０度を表す。本実施例において、回折方向１１１２は４５度であり、輝度向上フィルムの集光方向１１５２と偏光板の吸収軸方向１１２２との夾角は、変量θ５である。
【００８７】
本発明の実施例の液晶ディスプレイ１１００の各夾角θ５での、偏光板の吸収軸方向±４５度の視野角から観察した暗状態輝度を示す図１１ｂを参照する。即ち、図１１ｂは、観察者が天頂角４５度と方位角４５度から観察した暗状態輝度、及び天頂角４５度と方位角３１５度から観察した暗状態輝度を示す。本実施例において、偏光板の吸収軸方向におけない暗状態の光漏れの変化を検討する。
【００８８】
まず、観察者が天頂角（θ）４５度と方位角４５度から観察した暗状態輝度を考慮する。図１１ｂから分かるように、１／２ΔＤを暗状態標準とすると、θ５が−２５〜１１５度の間にある場合、液晶ディスプレイ１１００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。即ち、偏光板の吸収軸方向が固定されて動かず、集光方向１１５２と吸収軸方向１１２２との夾角が−２５〜１１５度の間にある場合、液晶ディスプレイ１１００の暗状態表現が好ましい。また、１／４ΔＤを暗状態標準とすると、θ５が０〜８０度の間にある場合、液晶ディスプレイ１１００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、集光方向１１５２と吸収軸方向１１２２との夾角は、０〜８０度の間にある。また、１／８ΔＤを暗状態標準とすると、θ５が１５〜７５度の間にある場合、液晶ディスプレイ１１００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、集光方向１１５２と吸収軸方向１１２２との夾角は、１５〜７５度の間にある。
【００８９】
次に、観察者が天頂角４５度と方位角３１５（−４５度）度から観察した暗状態輝度を考慮する。図１１ｂから分かるように、１／２ΔＤを暗状態標準とすると、θ５が６５〜２０５度の間にある場合、液晶ディスプレイ１１００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。即ち、偏光板の吸収軸方向が固定されて動かず、集光方向１１５２と吸収軸方向１１２２との夾角が６５〜−２０５度の間にある場合、液晶ディスプレイ１１００の暗状態表現が好ましい。また、１／４ΔＤを暗状態標準とすると、θ５が１００〜１７５度の間にある場合、液晶ディスプレイ１１００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、集光方向１１５２と吸収軸方向１１２２との夾角は、１００〜１７５度の間にある。また、１／８ΔＤを暗状態標準とすると、θ５が１１５〜１７０度の間にある場合、液晶ディスプレイ１１００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、集光方向１１５２と吸収軸方向１１２２との夾角は、１１５〜１７０度の間にある。
【００９０】
しかしながら、人の目から見れば、ユーザーに明確な暗状態の変化現象を発見させないためには、１／２ΔＤを暗状態の輝度標準とすることでもう十分であるため、本実施例は、１／２ΔＤを液晶ディスプレイの暗状態の輝度標準とする。
【００９１】
また、液晶ディスプレイ１１００について言えば、回折プレート１１１０の回折方向１１１２が４５度である場合、天頂角４５度と方位角４５度での観察者、及び天頂角４５度と方位角３１５度での観察者の暗状態効果に対する要求を同時に満たすには、集光方向１１５２と吸収軸方向１１２２との夾角を、−２５〜２５度の間又は６５〜１１５度の間となるように設計する。その理由としては、６５度〜２０５度の間における輝度変化と−１１５度〜２５度の間における輝度変化は、同じ（境目としての１８０度を除き、左右両辺の輝度曲線が同じ）であるため、−１１５度〜２５度の範囲と−２５度〜１１５度の範囲の積集合を求めると、−２５〜２５度の間又は６５〜１１５度の間の範囲を得ることができる。
【００９２】
注意すべきなのは、回折プレート１１１０の回折方向が変わると、液晶ディスプレイの暗状態表現を好ましくすることのできる前記角度範囲も変わる。例えば、本発明の一実施例の液晶ディスプレイの偏光板の吸収軸方向１１２２及び吸収軸方向１１２４と、回折プレート１１１０の回折方向１１１２と、第１の輝度向上フィルムの集光方向１１５２との関係を示す模式図である図１２ａを参照する。そして回折方向１１１２は、０度である。回折プレート１１１０の回折方向１１１２が０度になる場合、液晶ディスプレイ１１００の各夾角θ５での暗状態輝度は、図１２ｂに示すようである。
【００９３】
まず、観察者が天頂角（θ）４５度と方位角４５度から観察した暗状態輝度を考慮する。図１２ｂから分かるように、１／２ΔＤを暗状態標準とすると、θ５が−２５〜１２０度の間にある場合、液晶ディスプレイ１１００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。即ち、偏光板の吸収軸方向が固定されて動かず、集光方向１１５２と吸収軸方向１１２２との夾角が−２５〜１２０度の間にある場合、液晶ディスプレイ１１００の暗状態表現が好ましい。また、１／４ΔＤを暗状態標準とすると、θ５が１０〜１１５度の間にある場合、液晶ディスプレイ１１００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、集光方向１１５２と吸収軸方向１１２２との夾角は、１０〜１１５度の間にある。また、１／８ΔＤを暗状態標準とすると、θ５が１５〜８５度の間にある場合、液晶ディスプレイ１１００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、集光方向１１５２と吸収軸方向１１２２との夾角は、１５〜８５度の間にある。
【００９４】
次に、観察者が天頂角４５度と方位角３１５（−４５度）度から観察した暗状態輝度を考慮する。図１２ｂから分かるように、１／２ΔＤを暗状態標準とすると、θ５が７０〜２１０度の間にある場合、液晶ディスプレイ１１００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。即ち、偏光板の吸収軸方向が固定されて動かず、集光方向１１５２と吸収軸方向１１２２との夾角が７０〜２１０度の間にある場合、液晶ディスプレイ１１００の暗状態表現が好ましい。また、１／４ΔＤを暗状態標準とすると、θ５が７０〜１７５度の間にある場合、液晶ディスプレイ１１００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、集光方向１１５２と吸収軸方向１１２２との夾角が７０〜１７５度の間にある。また、１／８ΔＤを暗状態標準とすると、θ５が１００〜１６５度の間にある場合、液晶ディスプレイ１１００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、集光方向１１５２と吸収軸方向１１２２との夾角は、１００〜１６５度の間にある。
【００９５】
また、液晶ディスプレイ１１００について言えば、回折プレート１１１０の回折方向１１１２が０度である場合、天頂角４５度と方位角４５度での観察者、及び天頂角４５度と方位角３１５度での観察者の暗状態効果に対する要求を同時に満たすには、集光方向１１５２と吸収軸方向１１２２との夾角を、−２５〜２０度の間又は７０〜１２０度の間となるように設計する。また、回折方向と吸収軸方向との夾角が４５度と−４５度である場合、ディスプレイの暗状態の分布傾向は類似であり、０度と９０度の場合も類似であるため、任意の２つの組み合わせさえあれば、何れも適用できることを類推することができる。
【００９６】
本実施例に記載したものをまとめると、液晶ディスプレイ１１００について言えば、各視野角での観察者を満たすには、液晶ディスプレイ１１００の輝度向上フィルムの集光方向１１５２と偏光板の吸収軸方向１１２２との夾角を、−２５〜２０度の間又は７０〜１１５度の間となるように設計する。
【実施例７】
【００９７】
本発明の実施例による液晶ディスプレイ１３００の構造を示す模式図である図１３を参照する。液晶ディスプレイ１３００は、ＴＮ液晶ディスプレイであり、回折プレート１３１０と、第１の偏光板１３２０と、液晶パネル１３３０と、第２の偏光板１３４０と、第１の輝度向上フィルム１３５０と、第２の輝度向上フィルム１３６０と、バックライトモジュール１３７０と、を備える。本実施例において、液晶面１３３０は、液晶層１３３２と、薄膜トランジスタ基板１３３４と、カラーフィルタ１３３６とからなるが、本発明の実施例は、これに限定されない。
【００９８】
回折プレート１３１０及び第１の偏光板１３２０は、液晶パネル１３３０の表面１３３０ａの上方に設けられ、第１の偏光板１３２０は、回折プレート１３１０と液晶パネル１３３０との間にある。第２の偏光板１３４０、第１の輝度向上フィルム１３５０、第２の輝度向上フィルム１３６０及びバックライトモジュール１３７０は、液晶パネル１３３０の表面１３３０ｂの下方に設けられ、表面１３３０ａは表面１３３０ｂに対する反対側にある。また、本発明の実施例１に記載されたように、回折プレート１３１０は、第１の偏光板１３２０と液晶パネル１３３０との間に設けられてもよい。
【００９９】
第１の偏光板１３２０は光線吸収軸方向１３２２を有し、第２の偏光板１３４０は光線吸収軸方向１３２４を有する。光線吸収軸方向１３２２と光線吸収軸方向１３２４は、実質的に互いに垂直となる。第１の輝度向上フィルム１３５０は集光方向１３５２を有し、第２の輝度向上フィルム１３６０は集光方向１３５４を有する。集光方向１３５２と集光方向１３５４も、実質的に互いに垂直となる。
【０１００】
本発明の実施例の偏光板の吸収軸方向１３２２及び吸収軸方向１３２４と、回折プレート１３１０の回折方向１３１２と、輝度向上フィルムの集光方向１３５２との関係を示す模式図である図１３ａを参照する。ｘ軸を基準座標軸とし、偏光板の吸収軸方向１３２２は４５度であり、偏光板の吸収軸方向１３２４は１３５度であり、回折方向１３１２は４５度である。本実施例において、輝度向上フィルムの集光方向１３５２とｘ軸との夾角は、変量θ６である。
【０１０１】
本発明の実施例の液晶ディスプレイ１３００の各夾角θ６での、偏光板の吸収軸方向±４５度の視野角から観察した暗状態輝度を示す図１３ｂを参照する。即ち、図１３ｂは、観察者が天頂角４５度と方位角０度から観察した暗状態輝度、及び天頂角４５度と方位角２７０度から観察した暗状態輝度を示す。本実施例において、偏光板の吸収軸方向におけない暗状態の光漏れの変化を検討する。
【０１０２】
まず、観察者が天頂角（θ）４５度と方位角０度から観察した暗状態輝度を考慮する。図１３ｂから分かるように、１／２ΔＤを暗状態標準とすると、θ６が−７０〜７５度の間にある場合、液晶ディスプレイ１３００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。即ち、偏光板の吸収軸方向が固定されて動かず、集光方向１３５２と吸収軸方向１３２２との夾角が−１１５〜３０度の間にある場合、液晶ディスプレイ１３００の暗状態表現が好ましい。また、１／４ΔＤを暗状態標準とすると、θ６が４０〜−７０度の間にある場合、液晶ディスプレイ１３００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、集光方向１３５２と吸収軸方向１３２２との夾角は、−５〜−１１５度の間にある。また、１／８ΔＤを暗状態標準とすると、θ６が３５〜−４０度の間にある場合、液晶ディスプレイ１３００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、集光方向１３５２と吸収軸方向１３２２との夾角は、−１０〜−８５度の間にある。
【０１０３】
次に、観察者が天頂角４５度と方位角２７０度（−９０度）から観察した暗状態輝度を考慮する。図１３ｂから分かるように、１／２ΔＤを暗状態標準とすると、θ６が２５〜１６０度の間にある場合、液晶ディスプレイ１３００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。即ち、偏光板の吸収軸方向が固定されて動かず、集光方向１３５２と吸収軸方向１３２２との夾角が−２０〜１１５度の間にある場合、液晶ディスプレイ１３００の暗状態表現が好ましい。また、１／４ΔＤを暗状態標準とすると、θ６が５５〜１３５度の間にある場合、液晶ディスプレイ１３００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、集光方向１３５２と吸収軸方向１３２２との夾角は、１０〜９０度の間にある。また、１／８ΔＤを暗状態標準とすると、θ６が６０〜１２５度の間にある場合、液晶ディスプレイ１３００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、集光方向１３５２と吸収軸方向１３２２との夾角は、１５〜８０度の間にある。
【０１０４】
しかしながら、人の目から見れば、ユーザーに明確な暗状態の変化現象を発見させないためには、１／２ΔＤを暗状態の輝度標準とすることでもう十分であるため、本実施例は、１／２ΔＤを液晶ディスプレイの暗状態の輝度標準とする。
【０１０５】
また、液晶ディスプレイ１３００について言えば、回折プレート１３１０の回折方向１３１２が４５度である場合、天頂角４５度と方位角０度での観察者、及び天頂角４５度と方位角２７０度での観察者の暗状態効果に対する要求を同時に満たすには、集光方向１３５２と吸収軸方向１３２２との夾角を、−１１５〜−２５度の間又は−２０〜１５度の間となるように設計する。
【０１０６】
注意すべきなのは、回折プレート１３１０の回折方向が変わると、液晶ディスプレイの暗状態表現を好ましくすることのできる前記角度範囲も変わる。例えば、本発明の一実施例の液晶ディスプレイの偏光板の吸収軸方向１３２２及び吸収軸方向１３２４と、回折プレート１３１０の回折方向１３１２と、第１の輝度向上フィルムの集光方向１３５２との関係を示す模式図である図１４ａを参照する。そして回折方向１３１２は、０度である。回折プレート１３１０の回折方向１３１２が０度になる場合、液晶ディスプレイ１３００の各夾角θ６での暗状態輝度は、図１４ｂに示すようである。
【０１０７】
まず、観察者が天頂角（θ）４５度と方位角０度から観察した暗状態輝度を考慮する。図１４ｂから分かるように、１／２ΔＤを暗状態標準とすると、θ６が−７０〜７５度の間にある場合、液晶ディスプレイ１３００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。即ち、偏光板の吸収軸方向が固定されて動かず、集光方向１３５２と吸収軸方向１３２２との夾角が−１１５〜３０度の間にある場合、液晶ディスプレイ１３００の暗状態表現が好ましい。また、１／４ΔＤを暗状態標準とすると、θ６が−７０〜３５度の間にある場合、液晶ディスプレイ１３００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、集光方向１３５２と吸収軸方向１３２２との夾角は、−１１５〜−１０度の間にある。また、１／８ΔＤを暗状態標準とすると、θ６が−４０〜２０度間にある場合、液晶ディスプレイ１３００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、集光方向１３５２と吸収軸方向１３２２との夾角は、−８５〜−２５度の間にある。
【０１０８】
次に、観察者が天頂角４５度と方位角３１５度から観察した暗状態輝度を考慮する。図１４ｂから分かるように、１／２ΔＤを暗状態標準とすると、θ６が２５〜１６０度の間にある場合、液晶ディスプレイ１３００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。即ち、偏光板の吸収軸方向が固定されて動かず、集光方向１３５２と吸収軸方向１３２２との夾角が−２０〜−１１５度の間にある場合、液晶ディスプレイ１３００の暗状態表現が好ましい。また、１／４ΔＤを暗状態標準とすると、θ６が５５〜１３５度の間にある場合、液晶ディスプレイ１３００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、集光方向１３５２と吸収軸方向１３２２との夾角は、１０〜９０度の間にある。また、１／８ΔＤを暗状態標準とすると、θ６が６０〜１２５度の間にある場合、液晶ディスプレイ１３００の暗状態表現が好ましいことが発見できる。この時、集光方向１３５２と吸収軸方向１３２２との夾角は、１５〜８０度の間にある。
【０１０９】
また、液晶ディスプレイ１３００について言えば、回折プレート１３１０の回折方向１３１２が０度である場合、天頂角４５度と方位角０度での観察者、及び頂角４５度と方位角２７０度での観察者の暗状態効果に対する要求を同時に満たすには、集光方向１３５２と吸収軸方向１３２２との夾角を、−１１５〜−６５度の間又は−２０〜３０度の間となるように設計する。また、回折方向と吸収軸方向との夾角が４５度と−４５度である場合、ディスプレイの暗状態の分布傾向は類似であり、０度と９０度の場合も類似であるため、任意の２つの組み合わせさえあれば、何れも適用できることを類推することができる。
【０１１０】
本実施例に記載したものをまとめると、液晶ディスプレイ１３００について言えば、各視野角での観察者を満たすには、液晶ディスプレイ１３００の輝度向上フィルムの集光方向１３５２と偏光板の吸収軸方向１３２２との夾角を、−１１５〜−２５度の間又は−２０〜１５度の間となるように設計する。
【０１１１】
本発明の実施例６と実施例７から分かるように、本発明の実施例は、輝度向上フィルムの集光方向と回折プレートの回折方向との角度関係の設計を提供して、別々にＶＡ液晶ディスプレイ及びＴＮ液晶ディスプレイについて、偏光板の吸収軸方向±４５度での暗状態の光漏れ現象を改善する。しかしながら、液晶ディスプレイの種類（ＶＡ又はＴＮ）又は回折プレートの回折方向（０又は４５度）が限られない場合、回折プレートの回折方向と輝度向上フィルムの集光方向との夾角は、前記好ましい角度範囲の積集合であり、即ち、−２０〜１５度の間及び７０〜１１５度の間にあってよい。
【０１１２】
本発明は、複数の実施例によって、上記のように開示されたが、それは本発明を限定するものではなく、本発明の技術分野において、当業者なら誰でも、本発明の精神と範囲から逸脱しない範囲内で、多種の変更や修飾を加えることができるため、本発明の保護範囲は、後の請求の範囲に規定されたものに準ずる。
【符号の説明】
【０１１３】
１００、３００、５００、７００、９００、１１００、１３００  ・・・  表示装置
１１０  ・・・  ディスプレイ
１２０、３１０、５１０、７１０、９１０、１１１０、１３１０  ・・・  回折プレート
３１２、５１２、７１２、９１２、１１１２、１３１２  ・・・  回折プレートの回折方向
３２２、３２４、５２２、５２４、７２２、７２４、９２２、９２４、１１２２、１１２４、１３２２、１３２４  ・・・  光線吸収軸方向
３３０、５３０、７３０、９３０、１１３０、１３３０  ・・・  液晶パネル
３３０ａ、３３０ｂ、５３０ａ、５３０ｂ、７３０ａ、７３０ｂ、９３０ａ、９３０ｂ、１１３０ａ、１１３０ｂ、１３３０ａ、１３３０ｂ  ・・・  表面
３３２、５３２、７３２、９３２、１１３２、１３３２  ・・・  液晶層
３３４、５３４、７３４、９３４、１１３４、１３３４  ・・・  薄膜トランジスタ基板
３２０、３４０、５２０、５４０、７２０、７４０、９２０、９４０、１１２０、１１４０、１３２０、１３４０  ・・・  偏光板
３３６、５３６、７３６、９３６、１１３６、１３３６  ・・・  カラーフィルタ
３５０、３６０、５５０、５６０、７５０、７６０、９５０、９６０、１１５０、１１６０、１３５０、１３６０  ・・・  輝度向上フィルム
３５２、３５４、５５２、５５４、７５２、７５４、９５４、１１５２、１１５４、１３５２、１３５４  ・・・  集光方向
３５５  ・・・  輝度向上フィルムパターン構造
３７０、５７０、７７０、９７０、１１７０、１３７０  ・・・  バックライトモジュール
θ１、θ２、θ３、θ４、θ５、θ６  ・・・  夾角
Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４  ・・・  観察映像
Ｄｍｉｎ、Ｄｍａｘ  ・・・  輝度最大値
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５】
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