專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有背光源的液晶顯示裝置，所述背光源從液晶面板的背面照射光。
背景技術(shù)：
以往，具有從液晶面板的背面照射光的背光源的液晶顯示裝置利用從背光源照射來的光在液晶面板上顯示圖像。這樣的液晶顯示裝置的液晶面板具有一對透明基板、由這一對透明基板夾持的液晶材料、以及設(shè)置在液晶面板的表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊囊粚ζ衿ㄟ^這一對偏振片能夠使入射到液晶材料的光的偏振狀態(tài)變化。因此，對于從背光源照射的光，由背面?zhèn)鹊钠衿掌衿蛰S方向的直線偏振光。因此，為了降低功耗并提高亮度，提出了這樣的技術(shù)，即在背面?zhèn)鹊钠衿c背光源之間設(shè)置反射型偏振片，通過該反射型偏振片預(yù)先將吸收軸方向的直線偏振光向背光源方向反射，并再次反射至液晶面板，從而對吸收軸方向的直線偏振光進行再利用(例如參照專利文獻1)。此處，所謂吸收軸方向的直線偏振光，與具有吸收軸方向的振動面的直線偏振光意義相同。專利文獻1 日本特開2007-2986 號公報專利文獻1記載的反射型偏振片具有在反射型偏光鏡的光線入射側(cè)層疊散射膜而成的層疊結(jié)構(gòu)，且以反射型偏光鏡的透過軸與散射模的膜平面內(nèi)的規(guī)定方向平行的方式進行層疊。液晶顯示所需要的偏振光成分在透過該散射膜的規(guī)定方向之后，進一步透過反射型偏光鏡的透過軸方向。另一方面，液晶顯示不需要的偏振光成分中的、在與該散射膜的該規(guī)定方向垂直的方向上透過的直線偏振光被在反射型偏光鏡的透過軸的正交方向上反射而再次返回到該散射膜，再次入射到散射膜的X方向上的該偏振光成分被反射型偏光鏡側(cè)向后方散射， 從而偏振被消除，并再次入射到反射型偏光鏡中。反射型偏光鏡的透過軸方向的直線偏振光透過，而與透過軸正交的直線偏振光再次反射而被返回到散射膜方向這一過程反復(fù)進行，從而能夠增加入射到液晶單元內(nèi)的光量。但是，在具有專利文獻1的反射型偏振片的液晶顯示裝置中，關(guān)于在透過了背面例的偏振片之后被配線等的液晶面板的背面向背光源方向反射了的直線偏振光并未予以考慮，雖然在背光源是透過軸方向的直線偏振光，但是與被反射型偏光片反射了的吸收軸方向的直線偏振光一樣，偏振被消除，因此存在這樣的問題在液晶面板的背面反射了的光的再利用效率低，結(jié)果導(dǎo)致為了提高亮度不得不提高供電量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況完成的，其目的在于提供一種能夠在降低功耗的同時提高亮度的液晶顯示裝置。
為了解決上述課題并達成目的，本發(fā)明的液晶顯示裝置具有反射型偏振片，將配置在液晶面板的背面?zhèn)鹊钠衿奈蛰S方向的直線偏振光向背光源方向反射，并使該偏振片的透過軸方向的直線偏振光透過；和光路變換部，形成有棱鏡列，該棱鏡列使從導(dǎo)光板射出的光朝向所述液晶面板，其特征在于，所述背光源具有配置在所述反射型偏振片與所述光路變換部之間的各向異性漫射片，所述各向異性漫射片具有折射率各向異性片，在所述吸收軸方向延伸，并且在所述反射型偏振片側(cè)的面上具有形成為凹凸形狀的凹凸部；和各向同性材料部，層疊在所述凹凸部的表面上，并具有各向同性的折射率，該折射率與垂直于所述折射率各向異性片的延伸方向的所述透過軸方向的折射率相等。此外，在本發(fā)明的液晶顯示裝置，其特征在于，在上述的發(fā)明中，在所述各向異性漫射片中，所述吸收軸方向的折射率與厚度方向的折射率之差的絕對值比所述透過軸方向的折射率與厚度方向的折射率之差的絕對值大。此外，在本發(fā)明的液晶顯示裝置，其特征在于，在上述的發(fā)明中，所述凹凸部形成有多個凸部，所述凸部的與厚度方向正交的底部截面為以所述折射率各向異性片的延伸方向為長軸方向的橢圓形狀。此外，在本發(fā)明的液晶顯示裝置，其特征在于，在上述的發(fā)明中，所述凹凸部通過熱壓紋加工而形成。此外，在本發(fā)明的液晶顯示裝置，其特征在于，在上述的發(fā)明中，在所述各向異性漫射片中，在所述各向同性材料部的表面層疊有表面形狀平坦的平坦片。此外，在本發(fā)明的液晶顯示裝置，其特征在于，在上述的發(fā)明中，所述各向異性漫射片多片重疊地層疊。此外，在本發(fā)明的液晶顯示裝置，其特征在于，在上述的發(fā)明中，所述凹凸部是形成為凹凸形狀的衍射光柵。此外，為了解決上述課題，達成目的，本發(fā)明的液晶顯示裝置具有反射型偏振片， 將配置在液晶面板的背面?zhèn)鹊钠衿奈蛰S方向的直線偏振光向背光源方向反射，并使該偏振片的透過軸方向的直線偏振光透過；和光路變換部，形成有棱鏡列，該棱鏡列使從導(dǎo)光板射出的光朝向所述液晶面板，其特征在于，所述背光源具有配置在所述反射型偏振片與所述光路變換部之間的各向異性漫射片，所述各向異性漫射片在該各向異性漫射片的表面形成有凹凸形狀的衍射光柵，并被配置成該衍射光柵的槽與所述吸收軸方向平行。發(fā)明效果本發(fā)明的液晶顯示裝置中，在所述反射型偏振片反射而向所述背光源的方向返回的所述吸收軸方向的直線偏振光由于所述各向同性材料部與所述折射率各向異性片的折射率之差而在所述凹凸部的表面散射，從而消除偏振。此外，在通過了所述液晶面板的背面?zhèn)鹊钠衿蟊凰鲆壕姘宓呐渚€等液晶面板的背面向所述背光源方向反射的所述透過軸方向的直線偏振光，由于折射率各向異性片的所述透過軸方向的折射率與所述各向同性材料部的折射率相等，所以不散射地在維持所述透過軸方向的偏振光的情況下透過所述各向異性漫射片，因此，能夠提高在所述液晶面板的背面反射的光的再利用效率，其結(jié)果是能夠在降低功耗的同時提高亮度。


圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的液晶顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2是圖1所示的液晶顯示裝置的立體圖。圖3是圖1所示的折射率各向異性片的主視圖。圖4是示出在通過各向異性漫射片維持偏振的情況下透過的直線偏振光和被散射而消除偏振的直線偏振光的圖。圖5是示出本發(fā)明的實施方式1的變形例1的圖。圖6是示出本發(fā)明的實施方式1的變形例2的圖。圖7是示出本發(fā)明的實施方式1的變形例3的圖。圖8是示出本發(fā)明的實施方式1的變形例4的圖.圖9是示出本發(fā)明的實施方式2的液晶顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。圖10是示出在通過各向異性漫射片維持偏振的情況下透過的直線偏振光和被衍射而消除偏振的直線偏振光的圖。圖11是示出本發(fā)明的實施方式2的變形例的圖。附圖標(biāo)記的說明1、2液晶顯示裝置10液晶顯示面板11第一透明基板12第二透明基板12a 配線13液晶材料14表面?zhèn)绕衿?5背面?zhèn)绕衿?6反射型偏振片17顏色濾光片20、80 背光源21、60 棱鏡片21a、60a 棱鏡列部2lb、6Ob 棱鏡21c基底膜部22導(dǎo)光板23反射片24 光源30、70、90各向異性漫射片31折射率各向異性片31a凹凸部32各向同性材料部40平坦片50逆棱鏡片61漫射片
70a衍射光柵
具體實施例方式以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的液晶顯示裝置的優(yōu)選實施方式。(實施方式1)圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的液晶顯示裝置1的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2是圖1所示的液晶顯示裝置1的立體圖。圖3是圖1所示的折射率各向異性片31的主視圖。 圖4是示出在通過各向異性漫射片30維持偏振的情況下透過的直線偏振光R2和被散射而消除偏振的直線偏振光R3的圖。另外，在圖1 圖4中，將背面?zhèn)绕衿?5的透過軸方向作為Y軸，將背面?zhèn)绕衿?5的吸收軸方向作為X軸，將XY軸平面的法線方向作為Z軸。液晶顯示裝置1采用有源矩陣方式，具有液晶顯示面板10、背光源20、和未圖示的控制部。液晶面板10具有作為一對透明基板的第一透明基板11和第二透明基板12 ；被這一對透明基板夾持的液晶材料13 ；作為一對偏振片的表面?zhèn)绕衿?4和背面?zhèn)绕衿?15;以及反射型偏振片16。第一透明基板11由玻璃材料等形成，是對可見光透明的板狀基板。第一透明基板 11在液晶材料13側(cè)的表面上形成有顏色濾光片17，在顏色濾光片17的表面上形成有未圖示的取向膜。第二透明基板12由玻璃材料等形成，是對可見光透明的板狀基板。第二透明基板 12在液晶材料13側(cè)的表面上形成有呈矩陣狀配置的形成多個像素的未圖示的電極、信號線12a、未圖示的薄膜晶體管等。此外，第二透明基板12在與液晶材料13接觸的面上形成有未圖示的取向膜。表面?zhèn)绕衿?4配置在第一透明基板11的與液晶材料13相反側(cè)的面上。表面?zhèn)绕衿?4吸收規(guī)定方向的直線偏振光，并將振動面與該規(guī)定方向的直線偏振光正交的直線偏振光透過。即，表面?zhèn)绕衿?4具有吸收規(guī)定的直線偏振光的吸收軸、和將振動面與該吸收的直線偏振光正交的直線偏振光透過的透過軸。背面?zhèn)绕衿?5配置在第二透明基板12的與液晶材料13相反側(cè)的面上，即液晶面板10的背面?zhèn)?。背面?zhèn)绕衿?5吸收規(guī)定方向的直線偏振光，并將振動面與該規(guī)定方向的直線偏振光正交的直線偏振光透過。即，表面?zhèn)绕衿?5具有吸收規(guī)定的直線偏振光的吸收軸、和將振動面與該吸收的直線偏振光正交的直線偏振光透過的透過軸。此外，背面?zhèn)绕衿?5以使得吸收軸方向相對于表面?zhèn)绕衿?4的吸收軸方向正交的方式配置。艮口， 表面?zhèn)绕衿?4與背面?zhèn)绕衿?5配置成正交偏光鏡(cross Nicol)。反射型偏振片16被貼附在背面?zhèn)绕衿?5的與液晶材料13側(cè)的面相反側(cè)的面上。反射型偏振片16將背面?zhèn)绕衿?5的透過軸方向的直線偏振光透過，并將背面?zhèn)绕衿?5的吸收軸方向的直線偏振光反射。背光源20用于對液晶面板10的顯示區(qū)域照射光。在該背光源20中采用側(cè)光方式。背光源11具有各向異性漫射片30、棱鏡片21、導(dǎo)光板22、反射片23及光源M。各向異性漫射片30配置在反射型偏振片16與棱鏡片21之間。各向異性漫射片 30具有折射率各向異性片31和各向同性材料部32。折射率各向異性片31是由單向拉伸的PET (Polyethylene terephthalate ；聚對苯二甲酸乙二醇酯)形成的片，在背面?zhèn)绕衿?5的吸收軸方向延伸。若使該折射率各向異性片31在X、Y及Z軸方向的折射率分別為折射率 nx、ny、nz 時,則為 ηχ-ηζ > |ny-nz|。另外，本發(fā)明的實施方式1的折射率各向異性片31是具有單軸各向異性的片。因此，乂、￥及2軸方向各自的折射率1^、1^、1 為1 = ne、ny = nz = n0。此處，折射率ne 表示異常光線折射率，折射率n0表示正常光線折射率。折射率ne及折射率nO分別被設(shè)定為例如 n0 = 1. 53，ne = 1. 71。此外，折射率各向異性片31具有凹凸部31a。凹凸部31a是為了使從反射型偏振片16反射了的直線偏振光散射而形成在折射率各向異性片31的表面上的凹凸形狀部分。 如圖3所示，凹凸部31a是形成了許多凸部的部分，所述凸部的與厚度方向正交的底部截面是以X軸方向為長軸方向的橢圓形狀。該凹凸部31a通過熱壓紋加工而形成。此處，所謂熱壓紋加工，是一邊將通常稱為熱壓模的加熱了的版壓抵在樹脂膜上一邊復(fù)制圖案的方法。各向同性材料部32形成在折射率各向異性片31的凹凸部31a的表面上，是使凹凸部31a的凹凸形狀的表面平坦化的層。各向同性材料部32具有各向同性的折射率nt，該折射率nt與折射率各向異性片31的折射率ny(=折射率n0)相等。棱鏡片21配置在各向異性漫射片30與導(dǎo)光板22之間，并作為光路變換部，使從導(dǎo)光板22射出的光的方向朝向液晶面板10的背面的主視方向。棱鏡片21具有棱鏡列部 21a及基底膜部21c。棱鏡列部21a是多個棱鏡21b以列的形式作為棱鏡列設(shè)置在基底膜部21c的表面上的部分。各棱鏡21b具有形成階梯的斜面S。棱鏡列部21a被配置成，各棱鏡21b的棱線L以沿著來自光源M的光所入射的導(dǎo)光板22的端面的邊的方向延伸的方式排列。艮口， 棱鏡列部21a被配置成各棱鏡21b的棱線L以平行于X軸方向的方式排列。棱鏡21b被形成為，將從導(dǎo)光板22射出并入射到棱鏡片21的光的行進方向向液晶面板10的背面的主視方向折射。該棱鏡片21由于在棱鏡21b的斜面S上設(shè)有階梯，所以具有降低由棱鏡材料的折射率的波長分散導(dǎo)致的差色的功能?；啄げ?1c是作為棱鏡片21的基部的膜。例如由PET (Polyethylene terephthalate ；聚對苯二甲酸乙二醇酯)形成。基底膜部21c是對可見光透明的膜。該基底膜部21c以其光學(xué)軸相對于背面?zhèn)绕衿?5的透過軸大致平行或是大致垂直的方式配置。為了利用這樣的棱鏡片21將與棱鏡21b的棱線L垂直的方向上的偏振光更強地射出，使棱鏡21b的棱線L相對于背面?zhèn)绕衿?5的透過軸垂直。由此，透過背面?zhèn)绕衿?5的光量變大。此外，由此棱鏡片21是一片，并且使得棱線L相對于偏振方向(吸收軸方向、透過軸方向)垂直或是平行，所以在液晶面板10的背面反射而返回來的偏振光不容易潰散。另外，棱鏡片21不限于一片，也可以采用多個棱鏡片21。在該情況下，棱鏡片21 以使得棱鏡21b的棱線L平行的方式配置。導(dǎo)光板22使通過光源M而從端面入射的光從表面以面狀射出。導(dǎo)光板22配置在棱鏡片21與反射片23之間。導(dǎo)光板22由合成樹脂等形成，是對可見光透明的板狀部件。反射片23使從導(dǎo)光板22射出的光反射回導(dǎo)光板22。反射片23是通過在合成樹脂片的表面上形成高反射率的反射面23a而成的。該反射面23a例如在合成樹脂片的表面
7上利用蒸鍍而將銀等反射率高的金屬成膜而形成。該反射片23以將反射面23a與導(dǎo)光板 22的與液晶面板10側(cè)的面的相反側(cè)的面相對的方式配置。光源M例如利用射出白色光的發(fā)光二極管(LED ；light Emitting Diodes)來實現(xiàn)。光源M在導(dǎo)光板22的端面設(shè)有多個。另外，光源M的個數(shù)可以根據(jù)需要來調(diào)整。未圖示的控制部由CPU等實現(xiàn)，并與包括液晶面板10及背光源20的液晶顯示裝置1的各部電連接，用于控制液晶顯示裝置1整體的動作。此外，該控制部具有臨時保持從外部系統(tǒng)輸入的圖像數(shù)據(jù)的存儲器等。如圖4所示，通過這樣的背光源20，被反射型偏振片16反射而向背光源20的方向返回的X軸方向(吸收軸方向)的直線偏振光R3入射到各向同性材料部32。由于該各向同性材料部32的表面是平坦的，所以直線偏振光R3能夠在散射被抑制的情況下入射到各向同性材料部32。然后，直線偏振光R3進入各向同性材料部32與折射率各向異性片31的邊界，并由于各向同性材料部32與折射率各向異性片31的折射率之差I(lǐng)nx-ntl而在凹凸部31a的表面散射，從而消除偏振。在這里，凹凸部31a由于形成了與厚度方向正交的底部截面為以 X軸方向為長軸方向的橢圓形狀的許多凸部，所以，反射型偏振片16反射的直線偏振光R3 在相對于X軸方向垂直的方向上更強地散射。如該實施方式1的液晶顯示裝置1那樣在背光源20中使用了棱鏡片21，雖然在棱鏡21b的棱線L的垂直方向上的視角窄，但是通過凹凸部31a能夠使光在棱鏡21b的棱線L的垂直方向上更強地散射，從而能夠擴大視角。此外，在透過了背面?zhèn)绕衿?5之后被液晶面板10的配線1 等液晶面板10的背面向背光源20的方向反射的Y軸方向(透過軸方向)的直線偏振光R2入射到各向同性材料部32。由于該各向同性材料部32的表面是平坦的，所以直線偏振光R2能夠在散射被抑制的情況下入射到各向同性材料部32。然后，直線偏振光R2進入各向同性材料部32與折射率各向異性片31的邊界，由于折射率各向異性片31的Y軸方向的折射率ny與各向同性材料部32的折射率nt相等， 所以該直線偏振光R2能夠不散射地在維持Y軸方向的偏振的情況下透過各向異性漫射片 30。另外，若要更多地再利用在透過了背面?zhèn)绕衿?5之后被液晶面板10的背面反射了的光，則可以在液晶面板10的非開口部設(shè)置金屬模等反射率高的膜。在直線偏振光入射到背光源20的情況下，當(dāng)以與入射偏振光相同方向的偏振光反射來的光的亮度為IP、以與入射偏振光垂直方向的偏振光反射來的光的亮度為Ic時，若將偏振光消除度α定義為α = Ic/Ip ... (1)，則優(yōu)選從反射型偏振片反射的直線偏振光的偏振光消除度α大，被液晶面板10 的背面向背光源20的方向反射的直線偏振光的偏振光消除度α小。為了有效地獲得反射型偏振片的光再利用效果，優(yōu)選從反射型偏振片反射的直線偏振光的偏振光消除度α為 0. 7以上，進一步優(yōu)選為0. 8以上。而為了有效地再利用被液晶面板10的背面向背光源20 的方向反射的直線偏振光，優(yōu)選該方向的直線偏振光的偏振光消除度α為0.5以下，進一步優(yōu)選為0.4以下。在本發(fā)明的實施方式1的液晶顯示裝置1中，被反射型偏振片16反射而向背光源 20的方向返回的吸收軸方向的直線偏振光由于各向同性材料部32與折射率各向異性片31的折射率之差而在凹凸部31a的表面散射，從而消除偏振。此外，在透過了液晶面板10的背面?zhèn)绕衿?5之后被液晶面板10的配線1 等液晶面板10的背面向背光源20的方向反射的透過軸方向的直線偏振光，由于折射率各向異性片31的透過軸方向的折射率與各向同性材料部32的折射率相等，所以能夠不散射地在維持透過軸方向的偏振的情況下透過各向異性漫射片30，因此，能夠提高在液晶面板10的背面反射的光的再利用效率，其結(jié)果是能夠在降低功耗的同時提高亮度。此外，在本發(fā)明的實施方式1的液晶顯示裝置1中，通過熱壓紋加工形成凹凸部 31a，利用該凹凸部31a使光散射，因此，與通過由使微粒等的散射相分散成基體相的材料拉伸而成的膜使光散射的情況相比，即，與不得不一邊謀求抑制微粒的均勻分散、凝聚、空隙的發(fā)生一邊進行折射率的調(diào)整的情況相比，能夠容易地進行折射率的調(diào)整。此外，在本發(fā)明的實施方式1中，由于折射率各向異性片31形成有與厚度方向正交的底部截面為以X軸方向為長軸方向的橢圓形狀的許多凸部，所以能夠使反射型偏振片 16反射的直線偏振光在相對于X軸方向垂直的方向上更強地漫射。因此，也能夠在背光源 20利用棱鏡片21作為光路變換機構(gòu)的情況下擴大視角。此外，在本發(fā)明的實施方式1中，由于通過各向異性漫射片30使照射到液晶面板 10的光散射，所以能夠降低因棱鏡片21的周期性導(dǎo)致的莫爾條紋(moire)的產(chǎn)生。另外，在本發(fā)明的實施方式1中，例示出了凹凸部31a形成有與厚度方向正交的底部截面為以X軸方向為長軸方向的橢圓形狀的凸部，但是不限于此。即，只要形成使光散射的凹凸形狀即可。例如也可以形成X軸方向與Y軸方向的半徑相等的半圓形狀的凸部，還可以形成在X軸方向相連的形狀。下面，對本發(fā)明的實施方式1的變形例進行說明。圖5是示出本發(fā)明的實施方式 1的變形例1的圖。在本發(fā)明的實施方式1的變形例1中，在各向同性材料部32的表面上層疊有表面形狀平坦的平坦片40。該平坦片40優(yōu)選采用折射率各向同性的片。另外，作為平坦片40，在采用折射率各向異性的片的情況下，平坦片40以其光學(xué)軸與折射率各向異性片31的光學(xué)軸平行的方式配置。這樣，通過在各向同性材料部32的表面貼附平坦片40，能夠使各向同性材料部32薄，并且能夠使各向異性漫射片30的液晶面板10側(cè)的表面更加平坦，從而能夠進一步降低在表面上的光的散射。下面，對本發(fā)明的實施方式1的變形例2進行說明。圖6是示出本發(fā)明的實施方式1的變形例2的圖。在本發(fā)明的實施方式1的變形例2中，將折射率各向異性片31和各向同性材料部32以多片重疊的方式層疊。即，將各向異性漫射片30多片重疊地層疊。這樣，通過將各向異性漫射片30多片重疊地層疊，能夠使反射型偏振片16反射的透過軸方向的直線偏振光進一步散射，從而消除偏振。下面，對本發(fā)明的實施方式1的變形例3進行說明。圖7是示出本發(fā)明的實施方式1的變形例3的圖。在本發(fā)明的實施方式1的變形例3中，液晶顯示裝置1具有逆棱鏡片50以取代棱鏡片21。逆棱鏡片50使從導(dǎo)光板22射出的光全反射從而朝向液晶面板10 的背面的主視方向。來自液晶面板10的反射光、即來自反射型偏振片16的反射光、或是透過了背面?zhèn)绕衿?5之后的來自液晶面板10的配線1 等的反射光在逆棱鏡片50全反射而返回到導(dǎo)光板22，因此，能夠利用逆棱鏡片50將偏振光消除程度抑制在較小程度。另外，關(guān)于該逆棱鏡片50，也與棱鏡片21 —樣，有相對于棱鏡的棱線L垂直的方向上的視角變窄、相對于棱線L垂直的方向上的偏振變強的傾向，因此，使背面?zhèn)绕衿?5的透過軸、各向異性漫射片30的光學(xué)軸的方向與實施方式1相同即可。下面，對本發(fā)明的實施方式1的變形例4進行說明。圖8是示出本發(fā)明的實施方式1的變形例4的圖。在本發(fā)明的實施方式1的變形例4中，液晶顯示裝置1具有棱鏡片 60以取代棱鏡片21。該棱鏡片60具有棱鏡列部60a，該棱鏡列部60a由與X軸方向正交的截面為頂角90度的直角三角形形狀的棱鏡60b成列地形成。此外，液晶顯示裝置1具有漫射片61。漫射片61具有使光漫射并使光的方向朝向液晶面板10的背面的主視方向的功能。漫射片61配置在棱鏡片60與導(dǎo)光板22之間。通過像這樣設(shè)置漫射片61，能夠使亮度的峰值朝向液晶面板10的背面的主視方向。為了使在漫射片61的偏振光的消除程度小， 漫射片61以漫射片61的光學(xué)軸與棱鏡片60的棱鏡60b的棱線L平行或垂直的方式配置。另外，也可以設(shè)置多個棱鏡片60。例如，在將兩片棱鏡片60以與棱鏡60b的棱線 L交叉的方式配置的情況下，配置成使得棱鏡60b的棱線L與背面?zhèn)绕衿?5的透過軸或是吸收軸平行。在該情況下，優(yōu)選配置成，液晶面板10的近側(cè)的棱鏡60b的棱線L為背面?zhèn)绕衿?5的吸收軸方向，遠側(cè)的棱鏡60b的棱線L為背面?zhèn)绕衿?5的透過軸方向。(實施方式2)下面對本發(fā)明的實施方式2的液晶顯示裝置進行說明。圖9是示出本發(fā)明的實施方式2的液晶顯示裝置2的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。圖10是示出在通過各向異性漫射片70維持偏振的情況下透過的直線偏振光R2和被衍射而消除偏振的直線偏振光R3的圖。在本發(fā)明的實施方式1的液晶顯示裝置1中，示出了利用凹凸部31a使光散射，由此消除偏振的結(jié)構(gòu)，而本實施方式2的液晶顯示裝置2能夠通過使光衍射而消除偏振。液晶顯示裝置2具有各向異性漫射片70，以取代實施方式1的液晶顯示裝置1的各向異性漫射片30。該各向異性漫射片70在折射率各向異性片31上形成以凹凸形狀形成的衍射光柵70a，以取代凹凸部31a。其他結(jié)構(gòu)與實施方式1相同，并對相同結(jié)構(gòu)部分標(biāo)注相同標(biāo)號。如圖10所示，衍射光柵70a是與X軸方向正交的截面為三角形形狀的衍射光柵。 衍射光柵70a通過使從反射型偏振片16反射的偏振光衍射而改變光的行進方向。衍射光柵70a被配置成光柵槽D的方向與棱鏡21b的棱線L的方向為相同的方向。 由此，由反射型偏振片16反射的直線偏振光在與棱鏡21b的棱線L的方向垂直的方向上被衍射，因此，雖然在與棱鏡21b的棱線L垂直的方向上視角窄，但是通過衍射光柵70a使視角擴大。在這樣地配置了衍射光柵70a的情況下，由于衍射光柵70a的光柵槽D的方向是對背面?zhèn)绕衿?5的透過軸垂直的方向，所以，在反射型偏振片16反射的直線偏振光相對于衍射光柵70a主要作為TE偏振光入射。因此，關(guān)于衍射光柵70a，以使得TE偏振光的0 次衍射效率低、以高級次衍射的方式設(shè)定光柵常數(shù)、光柵槽深度。如圖10所示，通過這樣的背光源80，由反射型偏振片16反射而向背光源20的方向返回的X軸方向(吸收軸方向)的直線偏振光R3入射到各向同性材料部32。由于該各向同性材料部32的表面平坦，所以，直線偏振光R3能夠在被抑制散射的情況下入射到各向同性材料部32。
10
然后，直線偏振光R3進入各向同性材料部32與折射率各向異性片31的邊界，并利用各向同性材料部32與折射率各向異性片31的折射率之差I(lǐng)nx-ntl而在衍射光柵70a 的表面衍射，從而消除偏振。衍射光柵70a被配置成格柵槽D的方向與棱鏡21b的棱線L 的方向為相同的方向，因此使由反射型偏振片16反射了的直線偏振光在相對于X軸方向垂直的方向上衍射。此外，在透過了背面?zhèn)绕衿?5之后被液晶面板10的配線1 等液晶面板10的背面向背光源80的方向反射的Y軸方向(透過軸方向)的直線偏振光R2入射到各向同性材料部32。由于該各向同性材料部32的表面是平坦的，所以直線偏振光R2能夠在散射被抑制的情況下入射到各向同性材料部32。然后，直線偏振光R2進入各向同性材料部32與折射率各向異性片31的邊界，由于折射率各向異性片31的Y軸方向的折射率ny與各向同性材料部32的折射率nt相等， 所以該直線偏振光R2能夠不衍射地在維持Y軸方向的偏振的情況下透過各向異性漫射片 70。在本發(fā)明的實施方式2的液晶顯示裝置2中，被反射型偏振片16反射而向背光源 20的方向返回的吸收軸方向的直線偏振光由于各向同性材料部32與折射率各向異性片31 的折射率之差而在衍射光柵70a的表面衍射，從而消除偏振。此外，在透過了液晶面板10的背面?zhèn)绕衿?5之后被液晶面板10的配線1 等液晶面板10的背面向背光源20的方向反射的透過軸方向的直線偏振光，由于折射率各向異性漫射片70的透過軸方向的折射率與各向同性材料部32的折射率相等，所以能夠不散射地在維持透過軸方向的偏振的情況下透過各向異性漫射片70，因此，能夠提高在液晶面板10的背面反射的光的再利用效率， 其結(jié)果是能夠在降低功耗的同時提高亮度。下面對本發(fā)明的實施方式2的變形例進行說明。圖11是示出本發(fā)明的實施方式 2的變形例的圖。在本發(fā)明的實施方式2的變形例中，各向異性漫射片70是沒有各向同性材料部32的結(jié)構(gòu)。S卩，各向異性漫射片90是只有形成了衍射光柵70a的折射率各向異性片31的結(jié)構(gòu)。衍射光柵70a由于衍射效率在TM偏振光和TE偏振光中不同，所以，使0次衍射效率低、高級次衍射效率高的偏振光方向與通過反射型偏振片16反射的偏振光的方向一致。折射率各向異性片31以通過衍射光柵70a衍射的光的偏振光不潰散的方式使滯相軸、進相軸的某一方與衍射光柵70a的槽D垂直。另外，折射率各向異性片31也可以采用具有各向同性的折射率的片。此外，若使衍射光柵70a的光柵常數(shù)的值減小到光的波長以下，則該波長以上的光的TE偏振光的高級次衍射效率高，TM偏振光的高級次衍射效率低。在該情況下，衍射光柵70a以使在反射型偏振片16反射的吸收軸方向的直線偏振光相對于衍射光柵70a作為 TE偏振光入射的方式而配置。即，以衍射光柵70a的槽D與吸收軸方向平行的方式配置折射率各向異性片31。另外，在本發(fā)明的實施方式1、2中例示了折射率各向異性片31是單軸各向異性的片，但是不限于此，若折射率各向異性片31在X、Y、Z軸方向的折射率分別為nX、ny、nz時， 則只要滿足Inx-nzl > |ny-nz的關(guān)系即可。例如也可以是雙軸各向異性的片。另外，在本發(fā)明的實施方式1、2中，例示了折射率各向異性片31采用單向拉伸的PET，但是不限于PET。例如，也可以使用單向拉伸的PEN(Polyether nitrile ；聚萘二甲酸乙二醇酯)。在該情況下，折射率ne和折射率nO分別被設(shè)定為例如nO = 1. 56、ne = 1. 86。另外，在本發(fā)明的實施方式1、2中，例示了將背面?zhèn)绕衿?5的透過軸作為Y軸、 將背面?zhèn)绕衿?5的吸收軸作為X軸、將X軸和Y軸相對于導(dǎo)光板22的端面的邊平行或垂直地配置的結(jié)構(gòu)，但是X軸和Y軸相對于導(dǎo)光板22的端面的邊也可以具有視為實質(zhì)上平行或垂直的程度的傾斜。若X軸和Y軸與導(dǎo)光板22的端面的邊的角度為0°以上且15° 以下、甚至10°以下，或者90°以下且75°以上、甚至80°以上，則能夠視為實質(zhì)上平行或是垂直。另外，本發(fā)明的實施方式1、2并不限定本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，具有反射型偏振片，將配置在液晶面板的背面?zhèn)鹊钠衿奈蛰S方向的直線偏振光向背光源方向反射，并使該偏振片的透過軸方向的直線偏振光透過；和光路變換部，形成有棱鏡列，該棱鏡列使從導(dǎo)光板射出的光朝向所述液晶面板，其特征在于，所述背光源具有配置在所述反射型偏振片與所述光路變換部之間的各向異性漫射片， 所述各向異性漫射片具有折射率各向異性片，在所述吸收軸方向延伸，并且在所述反射型偏振片側(cè)的面上具有形成為凹凸形狀的凹凸部；和各向同性材料部，層疊在所述凹凸部的表面上，并具有各向同性的折射率，該折射率與垂直于所述折射率各向異性片的延伸方向的所述透過軸方向的折射率相等。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在所述各向異性漫射片中，所述吸收軸方向的折射率與厚度方向的折射率之差的絕對值比所述透過軸方向的折射率與厚度方向的折射率之差的絕對值大。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述凹凸部形成有多個凸部，所述凸部的與厚度方向正交的底部截面為以所述折射率各向異性片的延伸方向為長軸方向的橢圓形狀。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述凹凸部通過熱壓紋加工而形成。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在所述各向異性漫射片中，在所述各向同性材料部的表面層疊有表面形狀平坦的平坦片。
6.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述各向異性漫射片多片重疊地層疊。
7.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述凹凸部是形成為凹凸形狀的衍射光柵。
8.一種液晶顯示裝置，具有反射型偏振片，將配置在液晶面板的背面?zhèn)鹊钠衿奈蛰S方向的直線偏振光向背光源方向反射，并使該偏振片的透過軸方向的直線偏振光透過；和光路變換部，形成有棱鏡列，該棱鏡列使從導(dǎo)光板射出的光朝向所述液晶面板，其特征在于，所述背光源具有配置在所述反射型偏振片和所述光路變換部之間的各向異性漫射片， 所述各向異性漫射片在該各向異性漫射片的表面形成有凹凸形狀的衍射光柵，并被配置成該衍射光柵的槽與所述吸收軸方向平行。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置，能夠在降低功耗的同時提高亮度。液晶顯示裝置具有反射型偏振片，將配置在液晶面板的背面?zhèn)鹊钠衿奈蛰S方向的直線偏振光向背光源的方向反射，并使偏振片的透過軸方向的直線偏振光透過；和光路變換部，形成有棱鏡列，使從導(dǎo)光板射出的光朝向液晶面板，背光源具有配置在反射型偏振片與光路變換部之間的各向異性漫射片，各向異性漫射片具有折射率各向異性片，在吸收軸方向延伸，且在反射型偏振片側(cè)的面上具有以凹凸形狀形成的凹凸部；和各向同性材料部，層疊在凹凸部的表面上，并具有各向同性的折射率，該折射率與垂直于折射率各向異性片的延伸方向的透過軸方向的折射率相等。
文檔編號G02B5/02GK102411231SQ201110285218
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者杉田辰哉, 足立昌哉 申請人:株式會社日立顯示器