偏光控制系統和顯示裝置的製作方法

2023-05-25 10:53:21 3

專利名稱：偏光控制系統和顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及偏光控制系統和顯示裝置。更詳細的是涉及適用於液 晶顯示裝置等顯示裝置的偏光控制系統和顯示裝置。
胃豕孩不
在液晶顯示裝置中，存在各種方式(一般地稱作"顯示模式")的 顯示裝置，在正交尼科爾配置的一對偏光元件之間配置液晶單元的方 式是最為一般的。在這樣的液晶顯示裝置中，通過以使液晶單元不具 有相位差的方式使液晶分子相對於基板大致垂直地取向，或者，雖然 液晶單元具有相位差，但是以其光學軸方位相對於偏光元件的偏光軸
方位(透過軸方位或吸收軸方位)成為大致平行或大致垂直的方式實 現使液晶分子而內旋轉而相位差不起作用的狀態等，由此使一對偏光 元件實質上成為正交尼科爾狀態(暗狀態)進行黑顯示的方式，從實
現高對比度的觀點來看是有效的。因此，在垂直取向(Vertical Alignment: VA)模式和橫向電場開關(In-planeSwitching: IPS)模式 等的很多顯示模式的液晶顯示裝置中，採用該方式。
圖4A 7A是表示4種偏光控制系統U ) (iv)的正交透過 率的視野角特性的圖。在後文會進行說明，偏光控制系統(i )是由 兩枚O型偏光元件構成，(ii )是在(i )上添加相位差膜的系統，Uii) 是由兩枚E型偏光元件構成，(iv)是由一枚O型偏光元件和一枚E 型偏光元件構成。另外，圖4A是表示各偏光控制系統的正交透過率的 極角60。的方位角依存性的圖，圖5A 7A分別是表示各偏光控制系統 的正交透過率的方位角0°、 45°和90°的極角依存性的圖。
作為在液晶顯示裝置中使用的一般的偏光元件，例如公知有將碘 配位化合物等吸附在聚乙烯醇類膜並使其單軸延伸、取向的元件(以 下稱作"現有型碘偏光元件")。但是，當使用兩枚該現有型碘偏光元 件想要進行黑顯示時，如圖4A 7A的(i )的圖表所示，雖然在正
5面方向(極角0°)能夠得到良好的黑顯示，但是在傾斜方向會發生漏 光。如在後文中所述，這是由於現有型碘偏光元件是所謂的O型偏光
元件，在使用兩枚o型偏光元件的情況下，在傾斜方向背面側偏光元
件的透過軸方位與觀察面側偏光元件的吸收軸方位不平行(不能夠實 現正交尼科爾狀態)的緣故。
為了解決該問題，現有技術使用相位差膜。即，通過使用相位差 膜(根據顯示模式，存在在傾斜方向液晶單元具有相位差的情況，存 在這時液晶單元也作為相位差膜使用的情況)，以在傾斜方向上背而側 偏光元件的透過軸方位與觀察面側偏光元件的吸收軸方位在表觀上也 為平行的方式進行修正。此外，由於偏光元件的透過軸和吸收軸由元 件固定，在物理上不可能使它們的軸方位旋轉。因此，實際上通過使 從背面側偏光元件射出的直線偏光(電場矢量的振動方向(振動面) 與背而側偏光元件的透過軸方位平行的直線偏光)在保持其橢圓率的 狀態下僅使其振動方向旋轉，由此變換為電場矢量的振動方向與觀察 而側偏光元件的吸收軸方位平行的直線偏光。
但是，進行這樣的變換所必耍的相位差值因觀察方位和視角(視 線和顯示裝置的畫面的交點的視線與液晶顯示裝置的畫面法線所成的 角度。觀看畫面的方向(角度)。)而不同。因此，使用相位差鵬的方
法，如圖4A 7A的(ii)的圖表所示，雖然能夠在特定的方位和視 角減低漏光，但是不能夠在全方位和視角減低漏光，在這方面還有進 —步改善的餘地。
相對於此，提出有使用所謂的E型偏光元件代替O型偏光元件的 方法，或僅使一對偏光元件中的一方為E型偏光元件的方法(例如， 參照專利文獻1 3)。
這裡，對O型偏光元件和E型偏光元件的光學特性進行說明。 現有型碘偏光元件的延伸方向為吸收軸，與此正交的方向為透過 軸。因此偏光元件的吸收軸和透過軸僅被考慮為在元件平面內的情況 較多，但是在考慮光相對於偏光元件從元件法線方向以外的方向(傾 斜方向)入射時的偏光特性的情況下，偏光元件的元件法線方向的偏 光軸為吸收軸和透過軸中的哪一個，換句話說，入射到偏光元件的光 中，電場矢量的振動方向與偏光元件的元件法線方向平行的成分是透
6過該偏光元件，還是被該偏光元件吸收這一點變得重要卻並不太被知 曉。
在現有型碘偏光元件的情況下，如圖8A所示，元件法線方向為透 過軸。即，在將相對於在偏光元件的元件平面內的吸收軸方位振動的 光的雙折射率的虛數部(別名也叫做"消光係數")定義為Ka,將相 對於在元件平面內的透過軸方位振動的光的雙折射率的虛數部定義為 Kt,將相對於在元件法線方向振動的光的雙折射率的虛數部定義為Kz 時，現有型碘偏光元件滿足Ka》》Kt^Kz的關係。該型的偏光元件是 所謂的O型偏光元件。
另一方面,如圖8B所示,存在元件法線方向為吸收軸的偏光元件， 即if足Kz—Ka > > Kt的關係的偏光元件。該型的偏光元件是所謂的E 型偏光元件(例如參照專利文獻1和2)。 E型偏光元件如圖4A 7A 的(m)的圖表所示，公知具有能夠以比O型偏光元件廣的方位和視 角實現正交尼科爾狀態的特徵。另外，在組合E型偏光元件和O型偏 光元件的情況下，如圖4A 7A的(iv)的圖表所示，公知能夠以更 廣的方位和視角實現正交尼科爾狀態(例如參照專利文獻3)。
E型偏光元件能夠以比O型偏光元件更廣的方位和視角實現正交 尼科爾狀態的理由如下所述。光(光頻率的電場)相對於偏光元件從 傾斜方向入射的情況下，電場矢量的振動方向具有與偏光元件的元件 法線方向平行的成分。E型偏光元件，由於元件法線方向是吸收軸，所 以在光從傾斜方向入射的情況下，能夠吸收電場矢量的振動方向與元 件法線方向平行的成分。另一方面，O型偏光元件，由於元件法線方 向為透過軸，所以不吸收該成分而使其透過。
另外，通過組合E型偏光元件和O型偏光元件，能夠以更廣的方 位和視角實現正交尼科爾狀態的理由如下所述。在想要使用兩枚相同 類型的偏光元件實現正交尼科爾狀態的情況下，對於E型偏光元件和 O型偏光元件的任一種，在偏光軸方位以外的方位從傾斜方向觀察時， 由於兩枚偏光元件的透過軸方位和吸收軸方位不成為幾何學的平行， 會發生漏光。另一方面，在組合E型偏光元件和O型偏光元件的情況 下，E型偏光元件的透過軸方位和O型偏光元件的吸收軸方位，由於 即使從傾斜方向觀察也為平行，因此不會發生漏光。關於此，參照圖9A、犯、10A和10B進行更加詳細說明如下。 圖9A是表示在起偏器(背面側偏光元件)和檢偏器(觀察面側偏 光元件)兩方使用O型偏光元件進行正交尼科爾配置的情況下，從偏 光元件的元件法線方向觀察時的各偏光軸的配置關係的概略平面圖。 圖犯是表示在與圖9A相同的情況下，放倒視角(增大)到45。方位 (與吸收軸方位和透過軸方位的兩方成45°角度的方位)觀察時的各偏 光軸的配置關係的概略平面圖。在該情況下，如圖9A所示，雖然在偏 光元件的元件法線方向實現正交尼科爾狀態(起偏器的透過軸方位11 和檢偏器的吸收軸方位13平行)，但是如圖9B所示，在傾斜方向沒有 實現正交尼科爾狀態(起偏器的透過軸方位11和檢偏器的吸收軸方位 13沒有平行)。因此，可知在傾斜方向透過起偏器的直線偏光不被檢偏 器吸收。
圖10A是表示在起偏器使用E型偏光元件，在檢偏器使用O型偏 光元件進行正交尼科爾配置的情況下，從偏光元件的元件法線方向觀 察吋的各偏光軸的配置關係的概略平而圖。圖IOB是表示在與圖10A 相同的情況下，放倒視角到45°方位觀察吋的各偏光軸的配置關係的概 略平而圖。在該情況下，如圖10A所示，不僅偏光元件的元件法線方 向，如圖IOB所示，在傾斜方向也實現正交尼科爾狀態(起偏器的透 過軸方位11和檢偏器的吸收軸方位13平行)。另外，雖然圖中未表示， 但是在放倒視角到45。方位以外的方位觀察的情況下，也維持正交尼科 爾狀態。S卩，在組合E型偏光元件和O型偏光元件的情況下，原理上 能夠在全方位和視角實現正交尼科爾狀態。如以上的說明，通過組合E 型偏光元件和O型偏光元件，能夠以廣的方位和視角實現正交尼科爾 狀態。
專利文獻1:日本專利特表2001-504238號公報 專利文獻2:日本專利特開2001-242320號公報 專利文獻3:日本專利特表2003-532141號公報

發明內容
但是，在使用B型偏光元件的情況下，在不能夠以廣的方位或視 角實現平行尼科爾狀態(明亮狀態〉的方面存在改善的餘地。圖4B
87B是對應圖4A 7A,表示各偏光控制系統的平行透過率的視野角特 性的圖。例如，在使用兩枚E型偏光元件的情況下，當放倒視角到與E 型偏光元件的吸收軸方位平行的方位進行觀察時，與從元件法線方向 觀察時相同，由於能夠實現平行尼科爾狀態，如圖7B的(iii)的圖表 所示，能獲得良好的明亮狀態。但是，放倒視角到與E型偏光元件的 透過軸方位平行的方位或45°方位(與吸收軸方位和透過軸方位兩者成 45。角度的方位)進行觀察時，如圖5B和6B的(iii)的圖表所示，比 從元件法線方向觀察時變暗。這種狀況，如圖5B 7B的(iv)的圖表 所示，與組合E型偏光元件和O型偏光元件的情況相同。
此外，除使兩枚偏光元件形成為平行尼科爾狀態得到明亮狀態的 情況以外，對於想要在正交尼科爾配置的兩枚偏光元件之間插入液晶 層，利用液晶層的電光學效應實現平行尼科爾狀態的液品顯示裝置， 在使用E型偏光元件的情況下，在同樣的方面也存在改善的餘地。
本發明鑑於上述現狀而完成，其目的是提供能夠以廣的方位和視 角實現良好的暗狀態和明亮狀態的偏光控制系統和使用該系統的顯示
本發明的發明人對使用多個偏光元件構成的偏光控制系統進行了
各種研討，首先著眼於由於E型偏光元件能夠吸收電場矢量的振動方 向與元件法線方向平行的光，因此通過使用E型偏光元件，能夠以廣 的方位和視角實現良好的暗狀態。但是，發現在放倒視角到與元件平 面內的吸收軸方位平行的方位進行觀察時，由於E型偏光元件使電場 矢量的振動方向與元件平面方向平行的光透過，所以雖然與從元件法 線方向觀察時相同地能夠實現良好的明亮狀態，但是在放倒視角到與 元件平面內的透過軸方位平行的方位進行觀察時，不僅吸收電場矢量 的振動方向與元件平面方向平行的光，也吸收與元件法線方向平行的 光，因此比從元件法線方向進行觀察時變暗，其結果是不能以廣的方 位或視角實現良好的明亮狀態。進一步進行研討後發現，在放倒視角 到與元件平面內的透過軸方位平行的方位進行觀察時，由於E型偏光 元件不論電場矢量的振動方向與否都吸收光，因此，利用使用僅控制 光的電場矢量的振動方向的相位差膜的方法，不能夠解決上述問題。 因此而發現通過使用控制透過E型偏光元件的光的行進方向的視
9角控制元件,由於能夠將透過E型偏光元件的光的一部分變換為向與E 型偏光元件的元件平面內的透過軸方位平行的方位等不能夠充分透過 E型偏光元件的方位行進的光,所以能夠以廣的方位和視角實現良好的
明亮狀態，從而想到能夠很好地解決上述問題，達成本發明。
即，本發明是使用多個偏光元件構成的偏光控制系統，上述偏光
控制系統是包括E型偏光元件和控制透過上述E型偏光元件的光的行
進方向的視角控制元件的偏光控制系統(以下也稱作"第—偏光控制
系統")。
以下詳細說明本發明。
本發明的第一偏光控制系統是使用多個偏光元件構成的系統。因 此，本發明的第一偏光系統能夠用於顯示裝置等，例如，由於液晶顯 示裝置通常使用兩枚偏光元件構成，因此能夠適用本發明的第--偏光 控制系統。在本說明書中所謂"偏光元件"，是措能夠將自然光變換為 直線偏光的光學元件。偏光元件通常在元件平面內具有吸收軸和透過 軸兩者。偏光元件的元件平面內的吸收軸是指偏光元件的元件平面方 向中雙折射率的虛數部最大的方向。另外，偏光元件的元件平面內的 透過軸是指偏光元件的元件平面方向中雙折射率的虛數部最小的方 向。因此，一般地，偏光元件使入射光中電場矢量的搌動方向與元件 平而內的透過軸方向平行的成分透過，吸收或反射該成分以外的成分， 由此使自然光變換為直線偏光。
此外，雙折射率由以下式(A)表示。
N=n+iK (A)
式中，雙折射率的實數部n表示折射率，虛數部K表示吸收指數 (消光係數)。作為偏光元件的雙折射率的測定方法，有測定偏光元件 的透過率和元件厚度，由電場的數學式進行倒算的方法。透過率例如 能夠通過使用分光光度計等一般的方法進行測定。另外，元件厚度能 夠利用測微計進行測定。
—般，在真空中的波長X的光在雙折射率N的介質中沿z方向行 迸的情況下，光的電場的數學式記作如以下式(B)
E (z) =E0xexp{i (cat— (2ti/X) Nx^fO) }=EoxeXp{i (幼t一 (2症) (n+iK) xz+#) } (B)
10式中，Eq表示振幅，co表示角振動頻率，t表示時間，O表示初始 相位，此外，當考慮元件的透過率時，由於對電場的時間發展和初始 相位沒有興趣，分別置零也無妨。光的強度作為坡印廷矢量的長時間 平均求得，在絕對值不成為問題的情況下考慮與電場的絕對值的2次 方成比例即可。當使元件厚度為d時，元件通過後的透過率T由以下 式(C)表示。
T唯(d) |2/jE (0)卩,p卜(2威)Kxd}]2 (C) 因此，這些透過率T和消光係數K的關係如以下式(D)求得。 K-一V (4nxd) xln (T) (D)
此外，雙折射率具有波長依存性，在本說明書中所說的雙折射率 是指波長550mn的雙折射率。
上述偏光元件的元件平面內的透過軸和吸收軸的數目和配置關係 並沒有特別地限定，通常在每個元件平面中各有1個，它們相互正交。 對於偏光元件，在將相對於在元件平面內的吸收軸方向振動的光的雙 折射率的虛數部定義為Ka,將元件厚度定義為d時，優選滿足 100nm^Kaxd的關係。當Kaxd未達到100nm時，有可能不能實現良好 的暗狀態。另外，偏光元件在將相對於在元件平面內的透過軸方向振 動的光的雙折射率的虛數部定義為Kt時，優選滿足Ktx必50nm的關 系。當Ktxd超過50nm時，有可能不能實現良好的明亮狀態。
此外，偏光元件也可以通過與按照對于波長X的透過光在電場矢 量的振動方向相互垂直的兩個偏光成分之間產生A/4或A/2等光路差的 方式製作的具有光學各向異性的相位差膜組合，構成圓起偏器或橢圓 起偏器等。
上述第一偏光控制系統包括E型偏光元件。本發明中所說的"E 型偏光元件"是指當將相對於偏光元件的元件法線方向振動的光的雙 折射率的虛數部定義為Kz時，滿足下列式(E)的關係的光學元件。
|Ka—Kz|<|Kt—Kzl (E)
由此,E型偏光元件由於能夠吸收電場矢量的振動方向與元件法線 方向平行的光，所以能以廣的方位和視角實現良好的暗狀態。
上述E型偏光元件優選滿足100nm^zxd的關係。當Kzxd未達 到10tem時，有可能不能實現良好的暗狀態。另外，E型偏光元件只要滿足式(E)的關係，則既可以滿足Ka<Kz的關係，也可以滿足Kz<Ka 的關係，但是從減低吸收率和/或透過率的視角依存的觀點出發，優選 "Kaxd"和"Kzxd"的差越小越好，優選IKaxd—Kzxd^25nm。並且， E型偏光元件的元件平面外的吸收軸可以相對於元件平面垂直,也可以 傾斜。此外，所謂偏光元件的元件平面外的吸收軸是指與偏光元件的 元fl^平面不平行的方向中雙折射率的虛數部最大的方向。
上述第一偏光控制系統包括控制透過上述E型偏光元件的光的行 進方向的視角控制元件。E型偏光元件由於吸收電場矢量的振動方向與 元件法線方向平行的光，因此在設置有B型偏光元件的情況下，通常 只能在狹窄的方位和視角獲得良好的明亮狀態。此外，通常，E型偏光 元件的元件平面內的透過軸和吸收軸相互正交。因此，在與E型偏光 元件的元件平面內的透過軸方位平行的方位行進的光，不僅電場矢量 的振動方向與元件法線方向平行的成分，而且電場矢量的振動方向與 元件平面方向平行的成分也被吸收，因此特別是在E型偏光元件的元 件平面內的透過軸方位，在廣的視角中容易變暗。但是，依據本發明， 通過使用視角控制元件，由於能夠將透過E型偏光元件的光的一部分 變換為向例如與E型偏光元件的元件平面內的透過軸方位平行的方位 等不能夠充分透過E型偏光元件的方位行進的光，所以能夠以廣的方 位和視角實現良好的明亮狀態。
上述視角控制元件不必控制透過E型偏光元件的全部光的行進方 向，只要控制透過E型偏光元件的光的至少一部分的行進方向即可。 另外，視角控制元件可以與任意的偏光元件一體地形成，例如，可以 與在最靠出射面側配置的偏光元件一體地形成。
此外，從獲得本發明的作用效果的觀點看，墀常，視角控制元件 是控制透過多個偏光元件的光的行進方向的元件，在第一偏光控制系 統中配置在比多個偏光元件更靠出射面側，但是從改善基於E型偏光 元件的視野角特性的觀點看，視角控制元件可以配置在比作為其控制 對象的E型偏光元件更靠出射面側。根據同樣的觀點，視角控制元件 優選配置在比配置在最靠出射面側的E型偏光元件更靠出射面側，在 該情況下，可以與該E型偏光元件一體形成。
本發明的第一偏光控制系統，只要具有包括E型偏光元件的多個偏光元件、和視角控制元件作為結構要素，則既可以具有也可以不具 有其他的結構要素，並無特殊限定。
以下詳細說明本發明的第一偏光控制系統的優選方式。
上述視角控制元件，優選使從與E型偏光元件的元件平面內的吸 收軸方位平行的方位入射的光的一部分，向與上述E型偏光元件的元 件平面內的透過軸方位大致平行的方位射出。通常，E型偏光元件的元 件平面內的吸收軸和透過軸相互正交，因此與E型偏光元件的元件平 面內的吸收軸方位平行的方位的透過光強度最大，與E型偏光元件的 元件平面內的透過軸方位平行的方位的透過光強度最小。因此，視角 控制元件由於具有上述的功能，能夠使在各方位的透過光強度均勻化， 因此能夠以廣的方位和視角實現更良好的明亮狀態。此外，本說明書 中所謂"大致平行"不僅僅是完全平行的狀態，也包括鑑於本發明的 作用效果能夠視同於平行狀態的狀態。上述視角控制元件，優選使從 與E型偏光元件的元件平面內的吸收軸方位平行的方位入射的光的一 部分，向與上述E型偏光元件的元件平面內的透過軸方位大致成45 70°角度的方位射出，更為優選使從與E型偏光元件的元件平面內的吸 收軸方位平行的方位入射的光的一部分，向與和上述E型偏光元件的 元件平面內的透過軸方位平行的方位大致成45 卯。角度的方位射出。
上述視角控制元件優選為選自透鏡膜、散射膜、光衍射膜和防眩 膜中的至少一種光學元件。這些光學元件能夠控制光的行進方向，因 此能夠起到本發明的作用效果。
上述透鏡膜是措能夠使入射的光的放射特性變更的光學元件，別 稱也稱為環鏡片、稜鏡膜、稜鏡片等。作為透鏡膜能夠使用通常的透 鏡膜，例如能夠列舉排列有多個微小的透鏡單位的微透鏡陣列膜、僅 將凸透鏡的折射傾斜面排列為同心圓狀的菲涅耳透鏡、橫方向排列有 截面形狀為半圓柱形(蒲鋅型)的縱方向長的透鏡的雙凸透鏡膜等。
上述散射膜是指用於使入射光擴散，使亮度均勻而使用的光學元 件，別稱也稱作擴散片、擴散膜等。作為散射膜，能夠使用通常的散 射膜，例如能夠列舉散射性能各向同性的膜(各向同性散射膜)、在規 定方位散射性能顯示入射角依存性的膜(各向異性散射膜)等。
上述光衍射膜是指利用光的衍射產生行進方向不同的波的光學元
13件。
上述防眩膜是指能夠防止向在明亮室內的顯示元件的最表面(熒 光管或觀察者自身等)的映入的光學元件。通過使用這樣的防止映入 的元件、尤其是霧值高的元件，能夠獲得一定的效果。
本發明另外也是使用多個偏光元件構成的偏光控制系統，上述偏
光控制系統是包括E型偏光元件和以成為不透明狀態的方位相對於上 述E型偏光元件的元件平面內的吸收軸方位平行的方式配置的視角控 制元件的偏光控制系統(以下也稱作"第二偏光控制系統")。通過這 樣配置視角控制元件，能夠高效率地控制向與E型偏光元件的元件平 而內的吸收軸方位平行的方位行進的光、即透過E型偏光元〗牛的光的 行進方向，因此能夠以廣的方位和視角高效率地實現良好的明亮狀態。 另一方面，如果不這樣配置視角控制元件，則只能控制透過E型偏光 元件的光的一部分的行進方向，有可能不能夠以廣的方位和視角實現 良好的明亮狀態。在本說明書中"成為不透明狀態的方位"是指將視 角放倒30。以上進行觀察時，由於光擴散而發揮不透明性的方位。上述 視角控制元件的成為不透明狀態的方位，不必與E型偏光元件的元件 平面內的吸收軸方位完全平行，視角控制元件的成為不透明狀態的方 位與E型偏光元件的元件平面內的吸收軸方位所成的角度優選為40° 以下，更為優選20°以下。此外，在本說明書中"不透明狀態"是指平 行光線透過率為85%以下的狀態。從更加有效地獲得本發明的作用效 果的觀點出發，優選所謂不透明狀態是平行光線透過率為80%以下的 狀態，更為優選的是75%以下的狀態。本說明書中"平行光線透過率" 是使用大塚電子制變角光度計(LCD5200),將視角倒至30。的狀態下 進行測定的。
本發明的第二偏光控制系統，只要具有包括E型偏光元件的多個 偏光元件、和視角控制元件作為結構要素，則既可以具有也可以不具 有其他的結構要素，並無特殊限定。
以下詳細說明本發明的第二偏光控制系統的優選方式。 上述視角控制元件的擴散透過性可以顯示各向同性，也可以顯示 各向異性，但優選顯示各向異性，在該情況下，視角拴制元件的擴散 主軸方位優選相對於E型偏光元件的元件平面內的吸收軸方位平行。即，優選上述視角控制元件是透過擴散性顯示各向異性的元件，以擴
散主軸方位相對於E型偏光元件的元件平面內的吸收軸方位平行的方 式配置。在本說明書中"擴散主軸方位"是指視角控制元件的元件平 面內的方向(方位)中不透明狀態最高的方位(平行光線透過率最小 的方位)。由此，通過如上所述配置視角控制元件，能夠高效率地控制 透過E型偏光元件的光的行進方向，因此能夠以廣的方位和視角高效 率地實現良好的明亮狀態。作為透過擴散性顯示各向異性的視角控制 元件，能夠列舉微透鏡陣列片等。擴散主軸方位可以是單個也可以是 多個，但從透過E型偏光元件的光的行進方向控制的效率性的觀點出 發，優選為單個。
優選上述視角控制元件是控制入射光線的出射方向的光學元件單 位呈面狀排列的元件，以其排列方向相對於E型偏光元件的元件平面 內的吸收軸方位平行或正交的方式配置。通過這樣配置視角控制元件， 能夠更高效率地控制透過E型偏光元件的光的行進方向，因此能夠以 廣的方位和視角更為高效率地實現良好的明亮狀態。作為上述光學元 件單位面狀排列的視角控制元件，能夠適當使用微透鏡陣列膜、雙凸 透鏡膜和光衍射膜。即，上述視角控制元件優選為選自微透鏡陣列膜、 雙凸透鏡膦和光衍射膜中的至少一種光學元件。此外，在本說明書中 所謂"光學元件單位"，是指控制入射光線的出射方向的微小的結構單 位，例如，能夠列舉在微透鏡陣列膜上形成的凸透鏡、在雙凸透鏡膜 上形成的半圓柱形的細長透鏡等。
上述第一或第二偏光控制系統，可以只具有E型偏光元件作為多 個偏光元件，但是優選還包括O型偏光元件。例如，在想要使用兩枚 同型的偏光元件實現正交尼科爾狀態的情況下，在透過軸方位和吸收 軸方位以外的方位從傾斜方向觀察時，由於兩枚偏光元件的透過軸方 位和吸收軸方位在幾何學上不平行，所以有可能發生漏光。相對於此, 在想要組合E型偏光元件和O型偏光元件實現正交尼科爾狀態的情況 下，由於E型偏光元件的透過軸方位和O型偏光元件的吸收軸方位即 使從傾斜方向觀察也為平行，所以不會發生漏光。即，通過使E型偏 光元件和O型偏光元件組合，能夠以廣的方位和視角實現更為良好的 暗狀態。另外，O型偏光元件由於能夠使電場矢量的振動方向與元件
15法線方向平行的光透過，所以通過使E型偏光元件和O型偏光元件組 合，與僅組合E型偏光元件的結構相比，能夠以廣的方位和視角實現 更為良好的明亮狀態。
本發明中"O型偏光元件"是指滿足下列式(F)的關係的光學元件。
|Ka—Kz|>|Kt—Kz| (F)
上述O型偏光元件優選滿足KzxdS50mn的關係。當Kzxd超過 5ten時，有可能不能進行良好的明亮顯示。另外，O型偏光元件只要 滿足式(F)的關係，則既可以滿足KKKz的關係，也可以滿足Kz《Kt 的關係，但是從減低吸收率和/或透過率的視角依存的觀點出發，優選 "Ktxd"和"Kzxd"的差越小越好，優選滿足IKtxd—Kzxdl^5nm。並 且，O型偏先元件的元件平面外的透過軸可以相對於元件平面垂直也 可以傾斜。此外，偏光元件的元件平面外的透過軸是指在與偏光元件 的元件平面不平行的方向中雙折射率的虛數部最大的方向。
上述E型偏光元件和O型偏光元件的層疊順序並沒有特別限定。 即，可以是E型偏光元件配置在比O型偏光元件更靠出射而側，也可 以是0型偏光元件配置在比E型偏光元件更靠出射面側。
上述E型偏光元件和O型偏光元件優選成正交尼科爾配置。即， 當從偏光元件的元件法線方向觀察本發明的第一或第二偏光控制系統 時，優選E型偏光元件的元件平面內的吸收軸方位和O型偏光元件的 元件平面內的透過軸方位平行。這種方式能夠適合用於具有在E型偏 光元件和O型偏光元件之間夾持有液晶層的結構的液晶顯示裝置等。
本發明還是使用上述第一或第二偏光控制系統的顯示裝置。本發 明的顯示裝置由於使用能夠以廣的方位和視角實現良好的暗狀態和明 亮狀態的偏光控制系統而構成，因此能夠提供在廣的方位視野角特性 得到改善的高顯示品質的顯示裝置。此外，作為顯示裝置並沒有特別 限定，能夠列舉透過型、透過反射兩用型(半透過型)的液晶顯示裝 置等。
優選上述顯示裝置包括在至少一方為E型偏光元件的一對偏光元 件之間包含液晶層而構成的液晶顯示面板，並且在上述液晶顯示面板 觀察面側具有視角控制元件。據此，使用液晶層的電光學效應進行顯示的顯示裝置也能夠在廣方位改善視野角特性。上述液晶顯示面板具有依次層疊有背面側偏光元件、背面側基板、液晶層、觀察面側基板和觀察面側偏光元件的結構，從減少層疊數或者保護偏光元件不受機械損傷的觀點出發，優選背面側偏光元件配置在比背面側基板更靠液晶層側，優選觀察面側偏光元件配置在比觀察面側基板更靠液晶層側。另外，視角控制元件只要配置在比觀察面側偏光元件更靠觀察面側，則也可以比其他的部件靠背面側配置。
優選上述一對的偏光元件中的一方為E型偏光元件，另一方為O型偏光元件。如上所述，通過組合E型偏光元件和O型偏光元件，能夠減低在傾斜方向的漏光，因此能夠以廣的方位和視角實現更好的黑亮度。另外，由於O型偏光元件能夠使電場矢量的振動方向與元件法線方向平行的光透過，所以通過組合E型偏光元件和O型偏光元件，能夠以廣的方位和視角實現更好的白亮度。即，通過組合E型偏光元件和O型偏光元件，能夠提供在廣方位視野角特性得到改善的更高顯示品質的顯示裝置。
優選上述E型偏光元件和O型偏光元件成正交尼科爾配置。即，當從元件法線方向觀察本發明的顯示裝置時，優選E型偏光元件的元件平面內的吸收軸方位和O型偏光元件的元件平面內的透過軸方位平行。這樣的方式，從實現高對比度的觀點出發，能夠適合用於在正交尼科爾配置的兩枚偏光元件之間插入液晶層，想要利用液晶層的電光學效應實現平行尼科爾狀態的液晶顯示裝置等。顯示裝置的顯示模式並沒有特別限定，優選VA模式、IPS模式等。
優選上述顯示裝置使用向與E型偏光元fl^的元件平面內的吸收軸方位平行的方位射出的光量比向與E型偏光元件的元件平面內的透過軸方位平行的方位射出的光量大的光源裝置進行顯示。E型偏光元件幾乎吸收全部向與元件平面內的透過軸方位平行的方位行進的光。因此,通過使用具有上述功能的光源裝置，由於能夠減低E型偏光元件吸收的光量，所以能夠提高光利用效率，其結果是，能夠提供廣視野角且對比度高的明亮的顯示裝置。
上述光源裝置通常配置在液晶顯示面板的背面側。作為上述光源裝置的形式，能夠列舉(1)具有光源的形式、(2)具有光源和指向性
17控制部件的形式。(1)的形式是光源射出具有指向性的光，作為射出具有指向性的光的光源，並沒有特別限定，能夠列舉雷射光源、點狀
光源等。(2)的形式是對從光源射出的指向性小的光通過指向性控制部件賦予上述指向性而射出的形式。作為射出指向性小的光的光源，並沒有特別限定，可以列舉冷陰極螢光管(CCFL)、熱陰極螢光管(HCFL)等螢光管，發光二極體(LED)等。作為指向性控制部件，能夠列舉具有聚光功能的稜鏡膜、擴散度根據方向而不同的各向異性
擴散片等。光源的配置方式也沒有特別限定，可以是正下方型也可以是側光源型。
利用本發明的偏光控制系統，通過使用E型偏光元件，能夠以廣的方位和視危實現良好的暗狀態，並且通過使用控制透過上述E型偏光元件的光的行進方向的視角控制元件，能夠以廣的方位和視角實現良好的明亮狀態。


圖1是表示本發明的實施方式的液晶顯示裝置的概略立體圖。圖2是表示實施例1 4、比較例1和2的液晶顯示裝置的對比度的視野角特性的圖表。
圖3是表示實施例1 4、比較例1和2的液晶顯示裝置的白亮度
的視野角特性的圖表。
圖4A是表示關於四種偏光控制系統(i ) (iv)的正交透過率的極角60°的方位角依存性的圖。
圖4B是表示關於四種偏光控制系統(i ) (iv)的平行透過率的極角60。的方位角依存性的圖。
圖5A是表示關於四種偏光控制系統(i ) (iv)的正交透過率的方位角0。的極角依存性的圖。
圖5B是表示關於四種偏光控制系統(i ) (iv)的平行透過率的方位角0。的極角依存性的圖。
圖6A是表示關於四種偏光控制系統(i ) (iv)的正交透過率的方位角45。的極角依存性的圖。
圖6B是表示關於四種偏光控制系統(i ) (iv)的平行透過率
18的方位角45°的極角依存性的圖。
圖7A是表示關於四種偏光控制系統(i ) (iv)的正交透過率 的方位角鄰。的極角依存性的圖。
圖7B是表示關於四種偏光控制系統(i ) (iv)的平行透過率 的方位角卯。的極角依存性的圖。
圖8A是表示O型偏光元件的偏光特性的概略立體圖。箭頭的長 度表示消光係數的大小。
圖8B是表示E型偏光元件的偏光特性的概略立體圖。箭頭的長度 表示消光係數的大小。
圖9A是表示在起偏器和檢偏器使用同型偏光元件進行正交尼科 爾li置的情況下，從偏光元件的元件法線方向觀察時的各偏光軸的配 置關係的概略平而圖。
圖9B是表示在與圖9A相同的情況下，放倒視角到45°方位觀察 時的各偏光軸的配置關係的概略平面圖。
圖10A是表示在起偏器使用E型偏光元件，在檢偏器使用O型偏 光元件進行正交尼科爾配置的情況下，從偏光元件的元件法線方向觀 察時的各偏光軸的配置關係的概略平面圖。
圖10B是表示在與圖10A相同的情況下，放倒視角到45°方位觀 察時的各偏光軸的配置關係的概略平面圖。
符號說明
a:吸收軸
t: 透過軸
起偏器的透過軸
2:起偏器的吸收軸
3:檢偏器的吸收軸
00:液晶顯示裝置
10:擴散照明單元(光源裝置)
11:光反射片
12:光源
13:光擴散板
14:指向性控制單元
19120: 液晶單元
12" 背面側基板
122:液晶層
123:觀察面側基板
130: 液晶顯示面板
l鄰-視角控制膜(視角控制元件)
具體實施例方式
圖1是表示本發明的實施方式的液晶顯示裝置的概略立體圖。 本實施方式的液晶顯示裝置，如圖1所示，具有依次層疊有擴散 照明單元(光源裝置)110;由0型偏光元件115、液晶單元120和E 型偏光元件125構成的液晶顯示而板130;和視角控制膜(視角控制元 件)140的結構。本實施方式的液晶顯示裝置100能夠以現有公知的方 法為基準形成。即，液晶顯示裝置IOO能夠由擴散照明單元110、液晶 顯示面板130、視角控制膜140和根據需要適當組合相位差膜等結構部
件，組裝驅動電路等形成。
作為本發明的液晶顯示裝置的結構，除至少使用E型偏光元件作
為一方的偏光元件，以及，使用視角控制膜以外並沒有特別限定，以 現有公知的液晶顯示裝置的結構為基準。例如，在本實施方式中，O 型偏光元件115配置在比液晶單元120更靠背面側，E型偏光元件125 配置在比液晶單元120更靠觀察面側，但是E型偏光元件125配置在 比液晶單元120更靠背面側，O型偏光元件115配置在比液晶單元120 更靠觀察面側也可以。另外，在本實施方式中，視角控制膜140不是 構成液晶顯示面板130的部件(不是液晶顯示面板130的一部分)，但 是也可以是構成液晶顯示面板130的部件(也可以是液晶顯示面板130 的一部分)，例如可以與E型偏光元件125 —體形成。 以下，關於各部件進行說明。
擴散照明單元110由光反射片111、多個光源112、光擴散板113 和指向性控制單元(指向性控制部件)114構成。作為光源112,能夠 使用現有公知的光源，例如能夠使用冷陰極螢光管(CCFL)、熱陰極 螢光管(HCFL)等螢光管、發光二極體(LED)等。作為指向性控制
20單元114，為了有效地獲得本發明的效果，例如，能夠使用具有聚光功
能的稜鏡膜(住友3M (住友xy—工jo公司制，商品名亮度上升
膜BEF)、擴散度根據方向不同的各向異性擴散片(例如，參照日本專 利特開平4-314522號公報)。
在本實施方式中，如圖1所示，擴散照明單元ilO優選射出向與y 軸方位平行的方位的射出光量比向與x軸方位平行的方位的射出光量 大的擴散光。即，從多個光源U2射出亮度的角度依存性小的低指向 性的擴散光，但是優選指向性控制單元114對該擴散光賦予上述的指 向性。其原因是，E型偏光元件125在與透過軸t的軸方位平行的方位 比與O型偏光元件U5的透過軸t的軸方倥平行的方位更多地吸收從 傾斜方向入射的光。因此，為了減少向與E型偏光元件125的透過軸t 的軸方位平行的方位入射的光，預先減少從擴散照明單元110向該方 位的出射光，增加向與E型偏光元件125的吸收軸a的軸方位平行的 方位的出射光的相對量，從光利用效率的觀點看是有利的。另外，通 過將擴散照明單元110與視角控制膜140組合進行最佳設計，能夠任 意地調整最終射出到觀察而側的光的強度分布。
液晶顯示面板130具有依次層疊有O型偏光元件U5、液晶單元 120和E型偏光元件125的結構。
O型偏光元件115以在x軸方向具有元件平面內的吸收軸a,在y 方向具有元件平面內的透過軸t的方式配置。關於在本發明中使用的O 型偏光元件U5，並不限定於該材料和形成方法，例如能夠列舉使具有 二色性的碘配位化合物等吸附在聚乙烯醇類膜，沿著某一定方向延伸、 取向的元件。關於該O型偏光元件，市場出售的很多，例如能夠使用 偏光元件(日東電工公司制，商品名SEG1224DU)等。
液晶單元.120具有依次層疊有背面側基板121、液晶層122和觀察 面側基板123的結構。液晶單元120夾持在正交尼科爾配置的一對O 型偏光元件.11S和E型偏光元件125之間，利用液晶層122的電光學 效應，能夠將入射光的偏光狀態調製為所希望的偏光狀態。關於本發 明所使用的液晶單元120,從不依賴於觀察方向使O型偏光元件115 的吸收軸a和E型偏光元件125的透過軸t所成的角度為一定並使視野 角擴大的觀點出發，優選TN模式、VA模式、IPS模式等使用正交尼
21科爾配置的偏光元件的液晶單元，但是也能夠使用任意的液晶單元。
在本實施方式中，作為液晶單元120使用VA模式液晶單元。在VA模 式液晶單元120中，液晶層122由在電壓斷開狀態下相對於基板垂直 取向的液晶分子構成。
E型偏光元件125以在x軸方向具有元件平面內的透過軸t，在y 軸方向具有元件平面內的吸收軸a的方式配置。關於在本發明中使用 的E型偏光元件125，其材料和形成方法並沒有特別限定，例如公知有 使二色性色素由溶致液晶流動取向而取向的元件等。關於該E型偏光 元件，市場出售的很多，例如能夠列舉偏光元件(Optiva公司制，商 品名LC Polarizer)。
關於視角控制膜140,只要能夠控制透過光的行進方向，則其材料 和形成方法並沒有特別的限定，例如，能夠列舉透鏡膜(例如，參照 日本專利特開平5-249453號公報)、散射膜(例如，參照日木專利特開 平6-82776號公報)、光衍射膜(例如，參照日本專利特開平9-127331 號公報)等。另外，也可以是作為液晶顯示裝置的觀察面側偏光元件 的表面處理而實用化的防眩膜(例如，日東電工公司制，商品名 AG150)。通過使用這樣的視角控制膜140控制透過光的行進方向，能 夠改善明亮狀態的視野角特性。
在本實施方式中，作為視角控制膜140,能夠使用現有公知的雙凸 透鏡片等，例如能夠使用透鏡片(大日本印刷公司制，商品名UCS 片)。此外，也可以使用比雙凸透鏡片薄的、能夠與其他的光學部件形 成為一體的雙凸透鏡膜。此外，E型偏光元件125,和與其吸收軸a的 軸方位平行的方位相比，向與透過軸t的軸方位平行的方位的透過光量 小。因此，從使各方位的透過光強度均勻化，以廣的方位和視角實現 更良好的明亮狀態的觀點看，如圖l所示，視角控制膜140優選具有 使來自與y軸方位平行的方位的入射光的一部分向與x軸方位平行的 方位射出的功能。即，視角控制膜140優選具有使來自與E型偏光元 件125的吸收軸a的軸方位平行的方位的入射光的一部分向與透過軸t 的方位平行的方位射出的功能。
以下揭示實施例，更加詳細地說明本發明，但是本發明並不僅限 定於這些實施例。
首先，通過剝離市場出售的常黑VA模式的液晶顯示裝置(夏普公 司制，商品名LC20AX-5)的液晶顯示面板的兩側(觀察面側和背面 側)的偏光元件和相位差膜，準備好液晶單元。接著，將三醋酸纖維 素膜(富士寫真7^f》厶社制，商品名TD-80U)作為基底膜，將固 體含量濃度16.7重量％的含有二色性色素的溶致液晶水溶液(Optiva 公司制，商品名LC polarizer)以線錠(wire bar)塗敷成厚度4jim之 後，以40'C進行乾燥製作E型偏光元件，配置在液晶單元的背面側。 這時，基底膜成為液晶單元的外側(塗敷而成為液晶單元側)。
另外，在液晶單元的觀察面側，將O型偏光元件(日東電工公司 制，商品名SEG1224DU)以O型偏光元件的元件平面內的吸收軸方 位與E型偏光元件的元件平面內的吸收軸方位正交的相對關係配置。 而且，在液晶單元與背面側偏光元件之間，配置有負片型C板。該負 片型C板的功能是消除從傾斜視角(傾斜方向)觀察時發生的液晶單 元的液晶的相位差，在VA模式的液晶顯示裝置的情況下，加果使用已 選擇最佳相位差的負片型C板，則在全方位達成該目的。在本實施例 中，通過將降冰片烯類透明膜(JSR公司制，商品名ARTON (註冊 商標))逐次2軸延伸，使用(nx—nz) xd=260nm的負片型C板。進 一歩，在O型偏光元件的觀察面側，通過使將二氧化矽微粒分散混合 於紫外線固化性樹脂的物質固化，配置調整至霧值65%的擴散片(視 角控制元件)。
在本實施例中，使用PEM式分光橢圓計(商品名M-220,曰本 分光公司制)測定出折射率和相位差。(nx—nz) xd的值從相位差膜法 線方向、從法線方向傾斜40°的傾斜方向、和從法線方向傾斜一40°的 傾斜方向的各個方向測定相位差，由一般的折射率橢圓式的曲線擬合 (曲線近似)計算出。此外，傾斜方位為與面內滯相軸正交的方位。
由從市場出售的TV用常黑VA模式的液晶顯示裝置(夏普公司制, 商品名LC20AX-5)的擴散背光源系統拆除稜鏡片和提高亮度膜(反 射型偏光膜)後的裝置(以下也稱作"標準背光源")對這樣得到的液 晶顯示面板進行照明，成為實施例1的液晶顯示裝置。
在本實施例中使用的O型偏光元件的Kaxd、Ktxd和Kzxd分別為385nm、5nm和5mn。另外，在本實施例中製作的E型偏光元件的Kaxd、 Ktxd和Kzxd分別為195nm、 25nm和l卯nm。此外，Kaxd和Ktxd利 用現有的方法根據透過率的測定結果進行倒算計算，Kzxd根據傾斜視 角的透過率的測定結果進行倒算計算。
本實施例的液晶顯示裝置，除以下結構以外，其他都與實施例1 是相同的結構，不同之處在於作為視角控制元件，將在透明的基底 膜(材質聚酯，厚度188,)的單面形成有凸透鏡組(材質紫外 線固化型丙烯酸樹脂，透鏡底面為正六邊形且散射強度15°,透鏡的 排列間距64拜)的微透鏡陣列片(參照日本專利特開平5-249453號 公報的實施例1),以形成凸透鏡組的面作為液晶單元側，相反的面作 為觀察面側，其擴散主軸方位與O型偏光元件的元件平面內的透過軸 方位(E型偏光元件的元件平面內的吸收軸方位)平行的方式配置。

本實施例的液晶顯示裝置，除以下結構以外，其他都與實施例1 是相同的結構，不同之處在於作為視角控制元件，將光衍射膜(住 友化學公司制，商品名LUM1STY (》SX於^f一)(註冊商標)，商 品號MFX-1515),以能夠得到其不透明狀態的方位與O型偏光元件 的元件平面內的透過軸方位(E型偏光元件的元件平面內的吸收軸方 位)平行的方式配置。

本實施例的液晶顯示裝置，除以下結構以外，其他都與實施例1 是相同的結構，不同之處在於在標準背光源與液晶顯示面板之間， 將稜鏡片(住友3M(只y—工iO.公司制，商品名提高亮度膜BEF III)以對向與B型偏光元件的元件平面內的吸收軸方位平行的方位的 擴散出射光進行聚光的相對關係配置。

本比較例的液晶顯示裝置，在液晶單元的兩側，將O型偏光元件 (日東電工公司制，商品名SEG1224DU)以背面側O型偏光元件的 吸收軸方位和觀察面側O型偏光元件的吸收軸方位正交的關係配置。 另外，在背面側O型偏光元件和液晶單元之間，配置有用於將暗狀態
24廣視野角化的2軸性相位差膜。該2軸性相位差膜以方位角45°視角 40°的方向的漏光最小的方式進行最佳設計，通過將降冰片烯類透明膜 (JSR公司制，商品名ARTON)逐次2軸延伸，成為(nx—ny)xd-60nm、 (nx—nz) xd-260nm的2軸性相位差膜。用標準背光源照明通過這樣 得到的液晶顯示面板，作為比較例l的液晶顯示裝置。
在本比較例中，用PEM式分光橢圓計(商品名M-220，日本分 光公司制)測定折射率和相位差。(nx—nz) xd的值是從相位差膜法線 方向、由法線方向傾斜40°的傾斜方向和由法線方向傾斜140°的傾斜方 向這三個方向測定相位差，並根據一般的折射率橢圓式的曲線擬合(曲 線近似〉計算得出。此外，傾斜方位為與面內滯相軸正交的方位。
本比較例的液晶顯示裝置，除沒有配置擴散片(視角控制元件) 以外，其他與實施例1為同樣的結構。
使用視野角測定裝置(ELDIM公司制，商品名Ez-Contrast160)，
測定各例的液晶顯示裝置的白亮度和對比度(白亮度/黑亮度〉。此外， 測定方向以觀察面側的偏光元件的透過軸方位為基準(方位角0°)，在 在元件平而內測定的方位角0、 20、 45、 70和卯°的各方位，為由元件 法線方向傾倒40。的方向。在下列表l、圖2和3中表示測定結果。
表1
背面w觀察面擁 偏光元件視角 控制鵬照明對比度白亮度(cd/m2)0°20°4S。70。卯。0。20°45'70。
實施例lE型o型擴散片標準 背光涯140135130130135140135125115100
實施例2E型O型微透鏡 陣判標準 背光海135130130135!40l幼135130120110
實施例3E型O型光衍射標準 背光源140130130130135135135130125120
實施例4E型o型擴散片追加 梭鎮片145，3513513S1402加195l卯l抑170
比較例lO型o型無標準 背光癱240l加卯120230230230230230230
比較例2E型o型無標準 背光涯1651501401 150180160，30100肪
25根據表1和圖2可知，實施例1 3和比較例2通過組合使用O型 偏光元件和E型偏光元件,與使用兩枚O型偏光元件的比較例1相比， 在方位角20、 45和70°的方位40,角的對比度高，而且在全方位幾乎 為一定的值。即，可知對比度的視野角特性得到改善。另外，根據表l 和圖3可知，實施例1 3通過使用視角控制膜，與比較例2相比，白 亮度的視野角特性得到改善。並且，實施例4通過對標準背光源追加 稜鏡片，使擴散照明單元形成為與和E型偏光元件的透過軸方位平行 的方位相比，向與吸收軸方位平行的方位的出射光的相對量大，因此 可知與實施例l相比，白亮度的絕對值在廣的方位和視角中上升。
此外，本說明書中，只要沒有特別限定，偏光元件的透過軸和吸 收軸分別指偏光元件的元件平面內的透過軸和吸收軸。
在本說明書中的"以上"、"以下"包括該數值(邊界值)。
此外，本巾請以2006年9月7日提出屮請的日本國專利中請 2006-243284號為基礎，基於巴黎公約或進入國的法規主張優先權。該 中請的內容，其整體作為參照引入本中請中。
權利要求
1、一種偏光控制系統，其使用多個偏光元件而構成，其特徵在於該偏光控制系統包括E型偏光元件和控制透過該E型偏光元件的光的行進方向的視角控制元件。
2、 根據權利要求1所述的偏光控制系統，其特徵在於 所述視角控制元件使從與E型偏光元件的元件平面內的吸收軸方位平行的方位入射的光的一部分向與該E型偏光元件的元件平面內的 透過軸方位大致平行的方位射出。
3、 根據權刺要求1所述的偏光控制系統，其特徵在於-所述視角控制元件是選自透鏡膜、散射膜、光衍射膜和防眩膜中的至少一種光學元件。
4、 根據權利耍求1所述的偏光控制系統，其特徵在於-所述偏光控制系統還包括O型偏光元件。
5、 根據權利要求4所述的偏光控制系統，其特徵在於-所述E型偏光元件和O型偏光元件成正交尼科爾配置。
6、 一種顯示裝置，其特徵在於 使用權利要求1所述的偏光控制系統。
7、 根據權利要求6所述的顯示裝置，其特徵在於.-所述顯示裝置包括在至少一方為B型偏光元件的一對偏光元件之間包含液晶層而構成的液晶顯示面板，並且在該液晶顯示面板的觀察 面側具有視角控制元件。
8、 根據權利要求7所述的顯示裝置，其特徵在於 所述一對偏光元件中的一方為E型偏光元件，另一方為O型偏光元件。
9、 根據權利要求8所述的顯示裝置，其特徵在於-所述E型偏光元件和O型偏光元件成正交尼科爾配置。
10、 根據權利要求6所述的顯示裝置，其特徵在於-所述顯示裝置使用向與E型偏光元件的元件平面內的吸收軸方位平行的方位射出的光量比向與E型偏光元件的元件平面內的透過軸方 位平行的方位射出的光量大的光源裝置進行顯示。
11、 一種偏光控制系統，其使用多個偏光元件而構成，其特徵在於該偏光控制系統包括E型偏光元件和以成為不透明狀態的方位相 對於該E型偏光元件的元件平面內的吸收軸方位平行的方式配置的視 角控制元件。
12、 根據權利要求11所述的偏光控制系統，其特徵在於 所述視角控制元件是透過擴散性顯示各向異性的元件，以擴散主軸方位相對於E型偏光元件的元件平面內的吸收軸方位平行的方式配
13、 根據權利要求12所述的偏光控制系統，其特徵在於-所述視角控制元件是控制入射光線的出射方向的光學元件單位呈面狀排列的元件，以其排列方向相對於B型偏光元件的元件平面內的 吸收軸方位平行或正交的方式配置。
14、 根據權利要求11所述的偏光控制系統，其特徵在於-所述視角控制元件是選自微透鏡陣列膜、雙凸透鏡膜和光衍射膜中的任一種光學元件。
15、 根據權利要求11所述的偏光控制系統，其特徵在於 所述偏光控制系統還包括O型偏光元件。
16、根據權利要求15所述的偏光控制系統，其特徵在於-所述E型偏光元件和O型偏光元件成正交尼科爾配置。
17、一種顯示裝置，其特徵在於-使用權利要求11所述的偏光控制系統。
18、 根據權利要求17所述的顯示裝置，其特徵在於.-所述顯示裝置包括在至少一方為E型偏光元件的一對偏光元件之間包含液晶層而構成的液晶顯示面板，並且在該液晶顯示面板的觀察 面側具有視角控制元件。
19、 根據權利要求18所述的顯示裝置，其特徵在於所述一對偏光元件中的一方為E型偏光元件，另一方為O型偏光 元件。
20、 根據權利要求19所述的顯示裝置，其特徵在於-所述E型偏光元件和O型偏光元件成正交尼科爾配置。
21、 根據權利要求17所述的顯示裝置，其特徵在於 所述顯示裝置使用向與E型偏光元件的元件平面內的吸收軸方位平行的方位射出的光量比向與E型偏光元件的元件平面內的透過軸方 位平行的方位射出的光量大的光源裝置進行顯示。
全文摘要
本發明提供偏光控制系統和使用該系統的顯示裝置，其通過使用E型偏光元件，能夠以廣的方位和視角實現良好的暗狀態，並且通過使用控制透過所述E型偏光元件的光的行進方向的視角控制元件，能夠以廣的方位和視角實現良好的明亮狀態。本發明的偏光控制系統是使用多個偏光元件構成的偏光控制系統，所述偏光控制系統包括E型偏光元件和控制透過所述E型偏光元件的光的行進方向的視角控制元件。
文檔編號G02B5/30GK101512400SQ20078003296
公開日2009年8月19日 申請日期2007年7月18日 優先權日2006年9月7日
發明者坂井彰 申請人:夏普株式會社