[发明专利]液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示装置，特别涉及具有用于使从液晶显示面板射出的光扩散的光扩散元件的液晶显示装置。

背景技术

近年来，以携带型电话机、PDA(Personal Digital Assistant：个人数字助理)为代表的携带型电子设置被广泛利用。在携带型电子设备的显示部中使用具有薄型、轻量、低电耗等优点的液晶显示装置。

液晶显示装置与CRT、PDP(等离子体显示面板)等自发光型的显示装置不同，显示元件本身并不发光。因此，在透过型的液晶显示装置中，在液晶显示元件的背面侧设置有被称为背光(back light)的照明元件，通过液晶显示元件对每个像素控制来自该背光的照明光的透过光量，进行图像的显示。

已知有各种方式的液晶显示装置。但是，一部分的方式(例如使用TN型、STN型的液晶显示元件的方式)具有视场角狭窄的缺点，为了解决该问题正在进行各种技术开发。

作为用于改善液晶显示装置的视场角特性的代表性技术，存在添加光学补偿板的方式。此外，还已知提高从背光射出的光的指向性(平行度)，并使其入射至液晶显示元件，通过光扩散元件使通过液晶显示元件的光扩散的方式(例如专利文献1)。

图21表示具有光扩散元件的液晶显示装置的一个例子。图21所示的液晶显示装置500包括液晶显示面板520、配置在液晶显示面板520的背面侧的背光510、和配置在液晶显示面板520的观察者侧的光扩散元件530。

液晶显示面板520包括一对基板521和522，以及设置在其之间的液晶层523。在此处虽未图示，但是在基板521和522的液晶层523侧的表面上，形成有用于在液晶层523上施加电压的电极、和用于规定液晶层523中包含的液晶分子的取向方向的取向膜。

背光510包括光源501和将从光源501射出的光导向液晶显示面板520的导光板502。导光板502具有朝向液晶显示面板520射出光的表面(光出射面)502a和与光出射面502a相对的背面502b。在导光板502的背面502b上形成有多个棱镜503。

从光源501射出的光，在导光板502内进行传播的过程中，通过形成于背面502b的棱镜503向液晶显示面板520侧反射，从光出射面502a射出。棱镜503具有相对光出射面502a以相互不同的规定角度倾斜的两个倾斜面，由此，从背光510射出的光在显示面法线方向(正面方向)的强度显著变强。即，从背光510射出的光被赋予高指向性。

当从背光510射出的光具有高指向性时，能够将透过液晶层523的光调制为一致(即，能够赋予透过液晶层523的光一样的延迟(retardation))。因此，能够减少由液晶分子的折射率各向异性引起的显示品质的视角依赖性。通过液晶层523的光，保持原样则指向性高、亮度具有很大的偏差(即，显示面法线方向的亮度非常高，倾斜方向的亮度低)，但通过光扩散元件530进行扩散，则减少亮度的偏差，增大视场角。因此，液晶显示装置500能够以广阔的视角范围进行良好的显示。

作为光扩散元件530，例如能够适用图22所示的棱镜片。棱镜片530具有三角柱状的多个棱镜531。各个棱镜531具有相对显示面法线方向倾斜的倾斜面531s，从液晶显示面板520射出的光经棱镜531的倾斜面531s进行全反射(或折射)而扩散。通过根据从背光510射出的光的亮度分布适当设定倾斜面531s的倾斜角，能够使从透镜片530射出的光实现规定的亮度分布。

专利文献1：日本专利特开平9-22011号公报

发明内容

但是，根据本申请的发明人的研究可知，即使使用现有的透镜片530，也不一定能够实现期望的亮度分布，难以在宽广的角度范围中进行对比度高的显示。

本发明鉴于上述问题提出，其目的是在包括光扩散元件的液晶显示装置中，实现期望的亮度分布，在宽广的角度范围中进行对比度高的显示。

本发明的液晶显示装置包括光源、对从上述光源射出的光进行调制的液晶显示面板、和配置在上述液晶显示面板的观察者侧并使通过上述液晶显示面板的光扩散的光扩散元件，其特征在于：上述光扩散元件为包括多个棱镜的棱镜片，上述多个棱镜分别包括：具有相对显示面法线方向以第一角度倾斜的第一倾斜面的第一棱镜部；和具有相对显示面法线方向以与上述第一角度不同的第二角度倾斜的第二倾斜面，且位于上述第一棱镜部的观察者侧的第二棱镜部，由此达成上述目的。

在一个优选的实施方式中，上述多个棱镜分别还包括具有相对显示面法线方向以与上述第二角度不同的第三角度倾斜的第三倾斜面，且位于上述第二棱镜部的观察者侧的第三棱镜部。