本发明专利技术提供液晶显示装置和背光源。本发明专利技术的目的在于提供在需要的方向上的亮度提高、光利用效率高的显示。本发明专利技术提供的液晶显示装置，其具有沿相互正交的第一方向和第二方向呈矩阵状配置的多个像素，该液晶显示装置包括：液晶面板（１０），其具备配置在ＴＦＴ基板与对置基板之间的液晶层；光学膜（２２），其包括配置在ＴＦＴ基板的与液晶层相反一侧的面之上的偏光板；和背光源，其配置在光学膜的与ＴＦＴ基板相反的一侧，背光源具有配置在导光板（５４）的光学膜一侧的光学元件层（７０），光学元件层包括多个双凸透镜，该多个双凸透镜各自具有向导光板一侧凸起的受光面并沿第一方向延伸。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及背光源和利用背光源进行显示的液晶显示装置。
技术介绍
近年，液晶显示装置作为监视器、投影仪、便携式信息终端、便携式电话等的显示装置得到了广泛使用。液晶显示装置一般为根据驱动信号使液晶面板的透射率(或反射率)发生变化，对照射至液晶面板的来自光源的光的强度进行调制而显示图像、文字。在液晶显示装置中，存在直接观察在液晶面板显示的图像等的直视型显示装置、将显示的图像等通过投影透镜在屏幕(screen)上放大投影的投影型显示装置(投影仪)等。在液晶显示装置中，通过对呈矩阵状规则地配置的各像素施加与图像信号对应的驱动电压，使各像素的液晶层的光学特性变化，通过在其前后配置的偏光元件(典型的为偏光板)，配合液晶层的光学特性，对透射的光进行调光来显示图像、文字等。该偏光板在直视型液晶显示装置中，通常与液晶面板的光入射侧基板(背面基板)和光出射侧基板(前面基板或观察者侧基板)分别直接贴合。在直视型液晶显示装置中，存在将从液晶显示面板的前面基板入射的光通过反射层反射而进行显示的反射型液晶显示装置，和使从背光源发出的光从背面基板侧入射而透过液晶层来进行显示的透射型液晶显示装置。透射型液晶显示装置的例子记载于专利文献 1。在专利文献1的液晶显示装置中，为了扩大TN型的液晶显示装置的上下方向的视野角，在背光源的液晶面板一侧的面配置有光控制片，在液晶面板的光出射侧基板上配置有视野角调整片。光控制片具有在一个方向排列的凹凸列，视野角调整片具有在与光控制片的凹凸列相同的方向排列的多个透镜部。射向液晶面板的入射光被光控制片聚光，正面亮度提高，出射光通过视野角调整片仅在上下方向扩散。由此能够得到仅上下方向的视野角扩大的显示。在专利文献2中记载有为了调整视野角特性而在背光源的光出射侧配置的面光源元件。该面光源元件具有由沿规定方向延伸的多个棱镜构成的第一棱镜片；和由沿与该规定方向不同的方向延伸的多个棱镜构成的第二棱镜片。使第一棱镜片的各棱镜的顶角为50° 75°、第二棱镜片的各棱镜的顶角为110° 150°，由此得到基板面法线方向的亮度高且视野角范围广的面光源。在专利文献3中，记载有在汽车导航系统的监视器显示部等中使用的液晶显示器。图14为用于说明专利文献3中的车载用液晶显示器的问题点的附图。如图14所说明的那样，在汽车导航系统等中使用的现有技术的液晶显示器4，使显示光不仅向着驾驶员1和副驾驶席的方向，而且向其他的宽方位角方向和极角方向也大致以同样的强度传播。因此，在图14中，在前挡风玻璃5或车门玻璃6发生显示的映入4A 和4B，存在妨碍驾驶员1的驾驶的问题。为了解决这样的问题，在专利文献3中记载有如下技术通过由棱镜列构成的光出射方向修正元件对从背光源出射的光的方向进行修正，对从液晶显示器的显示部出射的光赋予指向性，仅在特定的方向提供明亮的显示。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开平9-50029号公报专利文献2 日本特开2000-56106号公报专利文献3 日本特开平7-306411号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的课题图15是表示与在专利文献2中公开的技术相同的背光源200的结构的立体图。如图15所示，背光源200包括导光板201 ；配置在导光板201的一个侧面的光源202 ；配置在导光板201之下的反射板203 ；和配置在导光板201之上的棱镜片205。棱镜片205包括 具有多个向下方向尖起的棱镜的第一棱镜片206 ；和具有多个向上方向尖起的棱镜的第二棱镜片207。第一棱镜片206的各棱镜在水平面(包括导光板的上表面或下表面的面)内沿Y方向延伸，第二棱镜片207的各棱镜在水平面内沿与Y方向垂直的X方向延伸。图16是表示通过背光源200得到的视野角特性(亮度的极角依赖性)的一例的附图，图16(a)表示X方向的视野角特性，图16(b)表示Y方向的视野角特性。在此极角是指设面垂直方向(与水平面垂直的Z方向)为0度时，将沿水平面的方向表示为-90°或 90°的角度。在图15这样结构的背光源中，超过临界角的光从导光板201出射，因此X方向的指向性增强。第一棱镜片206使从导光板201出射的光在面垂直方向立起，具有主要控制X 方向的视野角的功能。第一棱镜片206的各棱镜的顶角优选为60°左右，通过调整顶角能够将X方向的视野角特性中的半值宽度(半值极角宽度)Wx调整为士5 20°的范围内。 另外，第二棱镜片207具有主要对从导光板201出射的光的Y方向的视野角进行控制的功能。第二棱镜片207的各棱镜的顶角为例如120°时，与不配置棱镜片207的情况相比，具有使Y方向的视野角特性的半值宽度Wy缩小10°左右的效果。通过这样的结构，沿X方向观察的亮度的指向性比沿Y方向观察时的亮度的指向性强。指向性的方向均为大致极角 0°的方向。此外，本说明书中光“具有指向性”表示出射的光对某特定方向具有强的强度的情况，另外，指向性的强弱，即对特定方向具有什么程度的强度的方向性，是由出射光的强度分布的半值宽度角所表示的。将该半值宽度角的中心值(中值)表示的方向定义为“指向性的方向”。如上述这样，通过背光源200，能够使X方向和Y方向的视野角特性不同。但是，这样的背光源200不适用于车载用的液晶显示装置。也就是说，通过背光源200的棱镜片205 调整视野角特性时，虽然能够防止图14所示的映入，但是此时液晶显示装置进行的显示表现出向极角0°方向的强亮度的指向性。因此，如图14所示，当背光源200配置在驾驶席与副驾驶席之间时，设从驾驶席向副驾驶席延伸的左右方向为X方向，由背光源200进行的显示从驾驶席与副驾驶席的中间位置向与X正交的Z方向表现出强的指向性，对驾驶员、副驾驶席的搭乘者只能提供比较低的亮度的显示。另外，为了解决该问题而调整棱镜片205的各棱镜的顶角来提高驾驶员等的方向的亮度时，中央方位的亮度变得更高，光的利用效率降低，并且光也在后视镜(side mirror)方向泄漏(漏光)，发生映入现象。本专利技术鉴于上述问题而完成，其目的在于，提供所期望方向的亮度高、不必要的方向的亮度较低，光的利用率高的显示。另外，本专利技术的目的为提供适合在车、飞机、轮船等中使用的车载用的液晶显示装置或光源。用于解决课题的技术手段根据本专利技术的第一方面，提供一种液晶显示装置，其具有沿相互正交的第一方向和第二方向呈矩阵状配置的多个像素，上述液晶显示装置包括=TFT基板，其具备与上述多个像素对应配置的多个像素电极；对置基板，其具备与上述像素电极相对的对置电极；液晶层，其配置在上述TFT基板与上述对置基板之间；光学膜，其包括配置在上述TFT基板的与上述液晶层相反一侧的面之上的偏光板；和背光源，其配置在上述光学膜的与上述TFT 基板相反的一侧，上述背光源具有对来自光源的光进行导光的导光板；和配置在上述导光板的上述光学膜一侧的光学元件层，上述光学元件层包括多个双凸透镜，该多个双凸透镜各自具有向上述导光板一侧凸起的受光面并沿上述第一方向延伸。根据基于上述第一方面的本专利技术的第二方面，提供的液晶显示装置为上述背光源具有配置在上述导光板与上述光学元件层之间的棱镜片，上述棱镜片包括各自具有向上述导光板一侧尖起的顶角并沿上述第二方向延伸的多个棱镜。根据基于上述第一或第二方面的本专利技术的第三方面，本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种液晶显示装置，其特征在于：所述液晶显示装置具有沿相互正交的第一方向和第二方向呈矩阵状配置的多个像素，所述液晶显示装置包括：ＴＦＴ基板，其具备与所述多个像素对应配置的多个像素电极；对置基板，其具备与所述像素电极相对的对置电极；液晶层，其配置在所述ＴＦＴ基板与所述对置基板之间；光学膜，其包括配置在所述ＴＦＴ基板的与所述液晶层相反一侧的面之上的偏光板；和背光源，其配置在所述光学膜的与所述ＴＦＴ基板相反的一侧，所述背光源具有：对来自光源的光进行导光的导光板；和配置在所述导光板的所述光学膜一侧的光学元件层，所述光学元件层包括多个双凸透镜，该多个双凸透镜各自具有向所述导光板一侧凸起的受光面并沿所述第一方向延伸。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：臼仓奈留，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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