專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置，尤其涉及具有視角控制功能的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
一般情況下，透射式或半透射式液晶顯示裝置具備具有液晶層的液晶顯示面板和向該液晶顯示面板的背面照射光的光源單元(背光源)。近年來提出了具有通過控制背光源出射光的配光分布來根據(jù)顯示內(nèi)容或狀況變更視角的視角控制功能的液晶顯示裝置。例如，在日本專利第4164077號公報(專利文獻I)中公開了具有配置在背光源與液晶顯示面板之間的視角控制機構(gòu)的液晶顯示裝置。該液晶顯示裝置的視角控制機構(gòu)根據(jù)來自電源部的供給電壓，成為使背光源的出射光幾乎全部透射的透明狀態(tài)和使背光源的出射光擴散的不透明擴散狀態(tài)(白濁狀態(tài))中的任意一種狀態(tài)。當從電源部提供電壓時，視角控制機構(gòu)成為透明狀態(tài)，視角成為窄視角，當未從電源部提供電壓時，視角控制機構(gòu)成為不透明擴散狀態(tài)，視角成為寬視角。 現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本專利第4164077號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題但是，專利文獻I所述的視角控制機構(gòu)為了與供給電壓相應(yīng)地從透明狀態(tài)和不透明擴散狀態(tài)的一方向另一方切換，需要結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有源光學元件。另外，這樣的有源光學元件的透射率較低，從而導(dǎo)致光利用效率的降低。因此，當使用這樣的有源光學元件時，具有液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，功耗較高且制造成本變高這樣的問題。鑒于上述情況，本發(fā)明的目的是提供低功耗、結(jié)構(gòu)簡易且能夠?qū)崿F(xiàn)視角控制的液晶顯示裝置。用于解決問題的手段本發(fā)明第I方式的液晶顯示裝置的特征在于，該液晶顯示裝置具有液晶顯示面板，其具有背面和該背面的相反側(cè)的顯示面，調(diào)制從所述背面入射的光來生成圖像光，并從所述顯示面出射所述圖像光；第I背光源單元，其向所述液晶顯示面板的所述背面照射光；第2背光源單元，其向所述第I背光源單元的背面放射光；第I光源驅(qū)動控制部，其控制所述第I背光源單元的發(fā)光量；以及第2光源驅(qū)動控制部，其控制所述第2背光源單元的發(fā)光量，所述第I背光源單元包含 第I光源，其由所述第I光源驅(qū)動控制部進行控制；第I光學部件，其使由所述第2背光源單元放射的所述光透射，并且，將從所述第I光源出射的光轉(zhuǎn)換成具有窄角配光分布的光，并向所述液晶顯示面板放射，所述窄角配光分布是指規(guī)定強度以上的光集中于以所述液晶顯示面板的所述顯示面的法線方向為中心的第I角度范圍內(nèi)；以及第I光學片，其使由所述第2背光源單元放射的所述光透射，并且，使從所述第I光學部件向所述液晶顯示面板側(cè)的相反側(cè)放射的光向所述第I光學部件的方向進行內(nèi)表面全反射，所述第2背光源單元包含第2光源，其由所述第2光源驅(qū)動控制部進行控制；以及第2光學部件，其將從所述第2光源出射的光轉(zhuǎn)換成具有廣角配光分布的光，并向所述第I背光源單元的背面放射，所述廣角配光分布是指規(guī)定強度以上的光集中于比所述第I角度范圍寬的第2角度范圍內(nèi)，所述第I光學部件和第I光學片使從所述第2光學部件放射的所述光透射而不縮窄所述廣角配光分布。本發(fā)明第2方式的液晶顯示裝置的特征在于，該液晶顯示裝置具有液晶顯示面板，其具有背面和該背面的相反側(cè)的顯示面，調(diào)制從所述背面入射的光來生成圖像光，并將所述圖像光從所述顯示面出射；第I背光源單元，其向所述液晶顯示面板的所述背面照射光；第2背光源單元，其向所述第I背光源單元的背面放射光;第I光源驅(qū)動控制部，其控制所述第I背光源單元的發(fā)光量；以及 第2光源驅(qū)動控制部，其控制所述第2背光源單元的發(fā)光量，所述第I背光源單元包含第I光源，其由所述第I光源驅(qū)動控制部進行控制；第I光學部件，其使由所述第2背光源單元放射的所述光透射，并且，將從所述第I光源出射的光轉(zhuǎn)換成具有第I配光分布的光，并向所述液晶顯示面板放射，所述第I配光分布是指規(guī)定強度以上的光集中于以所述液晶顯示面板的所述顯示面的法線方向為中心的第I角度范圍內(nèi)，所述第2背光源單元包含第2光源，其由所述第2光源驅(qū)動控制部進行控制；以及第2光學部件，其將從所述第2光源出射的光轉(zhuǎn)換成具有第2配光分布的光，并向所述第I背光源單元的背面放射，所述第2配光分布是指規(guī)定強度以上的光集中于以所述液晶顯示面板的所述顯示面的法線方向為中心的第2角度范圍內(nèi)，所述第I光學部件將從所述第2光學部件放射的所述光轉(zhuǎn)換成具有第3配光分布的光，并向所述液晶顯示面板放射，所述第3配光分布是指規(guī)定強度以上的光集中于以從所述液晶顯示面板的所述顯示面的法線方向傾斜規(guī)定角度的方向為中心的第3角度范圍內(nèi)。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可提供不使用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有源光學元件就能夠進行視角控制的低功耗的液晶顯示裝置。


圖I是示意性示出本發(fā)明實施方式I的液晶顯示裝置(透射式液晶顯示裝置)的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是示意性示出從Y軸方向觀察圖I的液晶顯示裝置的一部分結(jié)構(gòu)的圖。圖3的(a)、(b)是概括性示出實施方式I的第I背光源單元中的導(dǎo)光板的光學構(gòu)造的一例的圖。圖4是示出經(jīng)由從圖3所示的導(dǎo)光板放射的放射光的配光分布的模擬得出的計算結(jié)果的曲線圖。圖5的(a)、(b)是概括性示出實施方式I的第I背光源單元的向下棱鏡片的光學構(gòu)造的一例的圖。圖6是示出經(jīng)由從向下棱鏡片放射的照明光的配光分布的模擬得出的計算結(jié)果的曲線圖。圖7的(a)、(b)是概括性示出在向下棱鏡片的背面形成的微小光學元件的光學作用的圖。
圖8的(a)、(b)是概括性示出實施方式I的第I背光源單元中的向上棱鏡片的光學構(gòu)造的一例的圖。圖9的(a)、(b)是概括性示出在向上棱鏡片的前面形成的微小光學元件的光學作用的圖。圖10的(a)、(b)是概括性示出使向上棱鏡片的微小光學元件的排列方向與向下棱鏡片的微小光學元件的排列方向一致時的向上棱鏡片的微小光學元件的光學作用的圖。圖11是示出從背光源單元放射的照明光的配光分布的實測結(jié)果的曲線圖。圖12是示出從背光源單元放射的照明光的配光分布的其它實測結(jié)果的曲線圖。圖13的(a)、(b)、(c)是概括地例示照明光的3種配光分布的圖。圖14的(a)、(b)、(C)是示意性示出3種視角控制的例子的圖。圖15是示意性示出本發(fā)明實施方式2的液晶顯示裝置(透射式液晶顯示裝置)的結(jié)構(gòu)的圖。圖16是示意性示出從Y軸方向觀察圖15的液晶顯示裝置的一部分結(jié)構(gòu)的圖。圖17是示意性示出本發(fā)明實施方式3的液晶顯示裝置(透射式液晶顯示裝置)的結(jié)構(gòu)的圖。圖18是示意性示出從Y軸方向觀察圖17的液晶顯示裝置的一部分結(jié)構(gòu)的圖。圖19是示出經(jīng)由從實施方式3的第2背光源單元放射的照明光的配光分布的模擬得出的計算結(jié)果的曲線圖。圖20是示出經(jīng)由從實施方式3的第2背光源單元放射的照明光透射向下棱鏡片后的配光分布的模擬得出的計算結(jié)果的曲線圖。圖21的(a)、(b)、(c)是概括地例示照明光的3種配光分布的圖。圖22的(a)、(b)、(C)是示意性示出3種視角控制的一例的圖。圖23是示意性示出作為本發(fā)明實施方式3的變形例的液晶顯示裝置(透射式液晶顯示裝置)的結(jié)構(gòu)的圖。圖24是示意性示出從Y軸方向觀察圖23的液晶顯示裝置的一部分結(jié)構(gòu)的圖。
具體實施例方式以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。實施方式I圖I是示意性示出本發(fā)明實施方式I的液晶顯示裝置(透射式液晶顯示裝置)100的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是示意性示出從Y軸方向觀察圖I的液晶顯示裝置100的一部分結(jié)構(gòu)的圖。如圖I所示，液晶顯示裝置100具備透射式液晶顯示面板10、光學片9、第I背光源單元I、第2背光源單元2以及光反射片8，這些構(gòu)成要素10、9、1、2、8沿著Z軸進行排列。液晶顯示面板10具有與包含和Z軸正交的X軸以及Y軸的X-Y平面平行的顯示面10a。此夕卜，X軸和Y軸相互正交。液晶顯示裝置100還具有驅(qū)動液晶顯示面板10的面板驅(qū)動部102 ;驅(qū)動第I背光源單元I包含的光源3A、3B的光源驅(qū)動部103A ；以及驅(qū)動第2背光源單元2包含的光源6A、6B的光源驅(qū)動部103B。面板驅(qū)動部102和光源驅(qū)動部103AU03B的動作由控制部101進行控制?？刂撇?01對從信號源(未圖示)提供的視頻信號實施圖像處理來生成控制信號，并將這些控制信號提供給面板驅(qū)動部102和光源驅(qū)動部103A、103B。光源驅(qū)動部103A、103B分別根據(jù)來自控制部101的控制信號驅(qū)動光源3A、3B、6A、6B，從這些光源3A、3B、6A、6B出射光。第I背光源單元I將光源3A、3B的出射光轉(zhuǎn)換成具有窄角配光分布(規(guī)定強度以上的光集中于以液晶顯示面板10的顯示面IOa的法線方向即Z軸方向為中心的比較窄的角度范圍內(nèi)的分布)的照明光11后向液晶顯示面板10的背面IOb放射。該照明光11經(jīng)由光學片9照射到液晶顯示面板10的背面10b。光學片9用于抑制細微的照明不均等的光學影響。另一方面，第2背光源單兀2將光源6A、6B的出射光轉(zhuǎn)換成具有廣角配光分布(規(guī)定強度以上的光集中于以Z軸方向為中心的比較寬的角度范圍內(nèi)的分布)的照明光12后向液晶顯示面板10的背面IOb放射。照明光12透射第I背光源單元I和光學片9照射到液晶顯示面板10的背面10b。在第2背光源單元2的正下方配置有光反射片8。從第I背光源單元I向其背面?zhèn)确派涞墓庵幸淹干涞?背光源單元2的光和從第2背光源單元2向其背面?zhèn)确派涞墓庥晒夥瓷淦?進行反射，用作照射液晶顯示面板10的背面IOb的照明光。作為光反射片8例如可使用具有聚對苯二甲酸乙二醇酯等樹脂作為基體材料的光反射片或在基板表面上蒸鍍金屬而成的光反射片。液晶顯示面板10具有沿著與Z軸方向正交的X-Y平面延伸的液晶層10c。液晶顯示面板10的顯示面IOa具有矩形狀，圖I所示的X軸方向和Y軸方向分別是沿著與該顯示面IOa的相互正交的2個邊的方向。面板驅(qū)動部102根據(jù)從控制部101提供的控制信號使液晶層IOc的透光率以像素為單位進行變化。由此，液晶顯示面板10可在空間上調(diào)制從第I背光源單元I和第2背光源單元2中的一方或雙方入射的照明光來生成圖像光，并從顯示面IOa出射該圖像光。當僅驅(qū)動光源3A、3B而不驅(qū)動光源6A、6B時，從第I背光源單元I放射窄角配光分布的照明光11，因此液晶顯示裝置100的視角成為窄視角，當僅驅(qū)動光源6A、6B時，從第2背光源單元2放射廣角配光分布的照明光12，因此液晶顯示裝置100的視角成為寬視角。另外，控制部101可單獨控制光源驅(qū)動部103AU03B來調(diào)整從第I背光源單元I放射的照明光11的強度與從第2背光源單元2放射的照明光12的強度的比例。如圖I所示，第I背光源單元I包含光源3A、3B、相對于液晶顯示面板10的顯示面IOa平行配置的導(dǎo)光板4、光學片(以下,稱作向下棱鏡片OT)以及光學片5V (以下，稱作向上棱鏡片5V)。利用導(dǎo)光板4與向下棱鏡片的組合(第I光學部件)將從光源3A、3B出射的光轉(zhuǎn)換成具有窄角配光分布的照明光11。導(dǎo)光板4是由丙烯酸樹脂(PMMA)等透明光學材料形成的板狀部件，其背面4a (液晶顯示面板10側(cè)的相反側(cè)的面)具有如下構(gòu)造向液晶顯示面板10側(cè)的相反側(cè)突出的微小光學元件40、…、40沿著與顯示面IOa平行的面規(guī)則地進行排列。微小光學元件40的形狀構(gòu)成球面形狀的一部分，其表面具有一定的曲率。向上棱鏡片5V具有使由第2背光源單元2出射的具有廣角配光分布的照明光12 透射的光學構(gòu)造，還具有使從導(dǎo)光板4的背面4a放射的光反射后向?qū)Ч獍?的方向返回的光學構(gòu)造。從導(dǎo)光板4的背面4a放射的光由向上棱鏡片5V進行反射，使其行進方向改變?yōu)橐壕э@不面板10的方向，透射導(dǎo)光板4和向下棱鏡片5D,由此用作具有窄角配光分布的照明光。光源3A、3B分別相對配置在導(dǎo)光板4的Y軸方向的兩個端面(入射端面)4c、4d上，例如使多個激光發(fā)光元件在X軸方向上進行排列。從這些光源3A、3B發(fā)出的光從導(dǎo)光板4的入射端面4c、4d入射到各個導(dǎo)光板4，并在導(dǎo)光板4的內(nèi)部一邊全反射一邊傳播。此時，由導(dǎo)光板4的背面4a的微小光學元件40反射一部分傳播光，并作為照明光Ila從導(dǎo)光板4的前面(出光面)4b放射。微小光學元件40將在導(dǎo)光板4的內(nèi)部傳播的光轉(zhuǎn)換成以從Z軸方向傾斜規(guī)定角度的方向為中心的配光分布的光后從前面4b放射。從該導(dǎo)光板4放射的光Ila入射至向下棱鏡片的微小光學元件50的內(nèi)部，并在該微小光學元件50的傾斜面進行內(nèi)表面全反射，然后從前面(出光面)5b作為照明光11放射。圖3的(a)、(b)是概括性示出導(dǎo)光板4的光學構(gòu)造的一例的圖。圖3的(a)是概括性示出導(dǎo)光板4的背面4a的構(gòu)造的一例的立體圖，圖3的(b)是概括性示出圖3的(a)所示的導(dǎo)光板4的從X軸方向觀察到的一部分構(gòu)造的圖。如圖3的(a)所示，在導(dǎo)光板4的背面4a 二維地(沿著X-Y平面)排列有凸球面形狀的微小光學元件40。作為微小光學元件40的實施例，例如可采用其表面曲率約為O. 15mm、最大高度Hmax約為O. 005_、折射率約為1.49的微小光學兀件。另外，微小光學兀件40、40的中心間隔Lp可以為O. 077mm。此外，導(dǎo)光板4的材質(zhì)可以為丙烯酸樹脂，但并非限定于該材質(zhì)。只要是透光率良好、成形加工性良好的材質(zhì)，則也可以使用聚碳酸酯樹脂等其它樹脂材料或者玻璃材料來取代丙烯酸樹脂。如上所述，光源3A、3B的出射光從導(dǎo)光板4的側(cè)方端面4c、4d入射至導(dǎo)光板4的內(nèi)部。該入射光一邊在導(dǎo)光板4的內(nèi)部傳播，一邊根據(jù)導(dǎo)光板4的微小光學元件40與空氣層的折射率差進行全反射，然后從導(dǎo)光板4的前面4b向液晶顯示面板10的方向放射。此夕卜，在導(dǎo)光板4的背面4a大致規(guī)則地排列有圖3的(a)、(b)所不的微小光學兀件40、…、40，但為了使從導(dǎo)光板4的前面4b出射的放射光Ila的面內(nèi)亮度分布均勻，也可以使微小光學元件40的密度即每個單位面積的數(shù)量越遠離端面4c、4d越多，使微小光學元件40的密度越接近端面4c、4d越小?；蛘?，也可以形成為使微小光學元件40、…、40越接近導(dǎo)光板4的中心越密，并且隨著遠離該中心而階段性變疏。圖4是示出經(jīng)由從導(dǎo)光板4的前面4b放射的放射光Ila的配光分布(角度亮度分布)的模擬得出的計算結(jié)果的曲線圖。在圖4的曲線圖中，橫軸表示放射光Ila的放射角度，縱軸表不亮度。如圖4所不,放射光Ila的配光分布具有以從Z軸方向傾斜約±75度的軸為中心各自約30度的分布寬度(半值全寬度FWHM)。S卩，放射光Ila的配光分布是具有半值全寬度以上的強度的光集中于以從Z軸方向傾斜約+75度的軸為中心約+60度'90度的角度范圍和以從Z軸方向傾斜約-75度的軸為中心約-60度 90度的角度范圍內(nèi)的分布。這里，從圖I右方的光源3B出射的光由微小光學元件40進行內(nèi)表面反射后主要形 成-60度 90度角度范圍的放射光，從圖I左方的光源3A出射的光由微小光學元件40進行內(nèi)表面反射后主要形成+60度'90度角度范圍的放射光。此外，即使取代凸球面形狀使微小光學元件40的形狀成為棱鏡形狀，也能夠生成這樣的配光分布的放射光。如后所述，通過生成集中于這2個角度范圍內(nèi)的放射光11a，能夠使入射至向下棱鏡片的微小光學元件50內(nèi)部的放射光Ila由微小光學元件50的內(nèi)表面全反射。在微小光學元件50的內(nèi)表面引起全反射的光集中于以Z軸方向為中心的窄角度范圍內(nèi)，形成具有窄角配光分布的照明光11。接著，對向下棱鏡片的光學構(gòu)造進行說明。圖5的(a)、(b)是概括性示出向下棱鏡片的光學構(gòu)造的一例的圖。圖5的(a)是概括性示出向下棱鏡片的背面5a的構(gòu)造的一例的立體圖，圖5的(b)是概括性示出圖5的(a)所示的向下棱鏡片的從X軸方向觀察到的一部分結(jié)構(gòu)的圖。如圖5的(a)所示，向下棱鏡片的背面5a (即與導(dǎo)光板4相對的面)具有多個微小光學元件50沿著與顯示面IOa平行的面在Y軸方向上規(guī)則地排列而成的構(gòu)造。各微小光學元件50形成三角棱鏡形狀的凸狀部，微小光學元件50的頂角部向液晶顯示面板10側(cè)的相反側(cè)突出，構(gòu)成該頂角部的棱線在X軸方向上延伸。微小光學元件50、50的間隔固定。另外，各微小光學元件50具有從Z軸方向向+Y軸方向和-Y軸方向分別傾斜的兩個傾斜面50a、50b。從導(dǎo)光板4的前面4b出射的放射光Ila入射至向下棱鏡片的背面5a即微小光學元件50。該入射光由微小光學元件50的構(gòu)成三角棱鏡的傾斜面50a、50b中的一方進 行內(nèi)表面全反射，由此以接近液晶顯示面板10的法線方向(Z軸方向)的方式進行彎曲，因此，成為具有中心亮度高、分布寬度窄的配光分布的照明光11。作為這樣的微小光學元件50的實施例，例如可采用由傾斜面50a、50b形成的頂角(圖5的(b)的剖面為等腰三角形狀的頂角)為68度、高度Tmax為O. 022mm、折射率為I. 49的微小光學元件。另外，能夠以Y軸方向的中心間隔Wp為O. 03mm的方式排列微小光學元件
50、…、50。此外，向下棱鏡片的材質(zhì)可以為PMMA,但并非限定于該材質(zhì)。只要是透光率良好、成形加工性良好的材質(zhì)，則也可以使用聚碳酸酯樹脂等其它樹脂材料或者玻璃材料。圖6是示出經(jīng)由從向下棱鏡片的前面5b放射的照明光11的配光分布的模擬得出的計算結(jié)果的曲線圖。在圖6的曲線圖中，橫軸表示照明光11的放射角度，縱軸表示亮度。此外，在圖6的配光分布中沒有包含從第2背光源單元2放射并透射第I背光源單元I的光。如圖6所示，照明光11的配光分布具有以Z軸方向為中心，放射角度約為30度的分布寬度(半值全寬度FWHM)。S卩，照明光11的配光分布是具有半值全寬度以上的強度的光處于以Z軸方向為中心-15度'15度角度范圍內(nèi)的窄角配光分布。圖6所示的窄角配光分布是以來自導(dǎo)光板4的放射光Ila具有圖4的配光分布為前提的。圖4的配光分布是通過以滿足如下條件的方式設(shè)計導(dǎo)光板4而取得的(1)以使用具有朗伯特形狀的角度強度分布的光源3A、3B為前提；(2)將來自導(dǎo)光板4的放射光Ila由向下棱鏡片5D的微小光學元件50 (頂角68度)的傾斜面50a、50b進行內(nèi)表面全反射后使其在向下棱鏡片內(nèi)行進，由此，轉(zhuǎn)換成集中于以O(shè)度為中心約30度分布寬度的角度范圍內(nèi)的配光分布的光。圖7的(a)、(b)是概括性示出微小光學元件50的光學作用的圖。如圖7的(a)所示，微小光學元件50使相對于Z軸方向以規(guī)定角度以上入射至傾斜面50a的光束IL(主要是由導(dǎo)光板4的微小光學兀件40進行內(nèi)表面反射后的放射光Ila)在傾斜面50b進行內(nèi)表面全反射。結(jié)果，出射光束OL的出射角度小于入射光束IL的入射角度。另一方面，如圖7的(b)所示，微小光學元件50使相對于Z軸方向小于規(guī)定角度入射至傾斜面50a后的光束IL(主要是從第2背光源單元2內(nèi)的導(dǎo)光板7的前面7b放射并透射導(dǎo)光板4的照明光12)折射，并在從Z軸方向大幅傾斜的角度方向放射。結(jié)果，出射光束OL的出射角度大于入射光束IL的入射角度。由此，當規(guī)定強度以上的光集中于以Z軸方向為中心的比較寬的角度范圍內(nèi)的配光分布的光從背面5a入射時，向下棱鏡片能夠幾乎不窄帶化地從前面5b出射該配光分布。因此，從導(dǎo)光板7的前面7b放射的照明光12即使通過向上棱鏡片5V、導(dǎo)光板4和向下棱鏡片也不窄帶化。接著，對向上棱鏡片5V的光學構(gòu)造進行說明。圖8的(a)、(b)是概括性示出向上棱鏡片5V的光學構(gòu)造的一例的圖。圖8的(a)是概括性示出向上棱鏡片5V的表面5c的構(gòu)造的一例的立體圖，圖8的(b)是概括性示出圖8的(a)所示的向上棱鏡片5V的從Y軸方向觀察到的一部分結(jié)構(gòu)的圖。如圖8的(a)所示，向上棱鏡片5V的表面5c (與導(dǎo)光板4相對的面)具有多個微小光學元件51、…、51沿著與顯示面IOa平行的面在X軸方向上規(guī)則地排列而成的構(gòu)造。各微小光學元件51形成三角棱鏡形狀的凸狀部，微小光學元件51的頂角部向液晶顯示面板10側(cè)突出，構(gòu)成該頂角部的棱線向Y軸方向延伸。微小光學元件51、51的間隔是固定的。另外，各微小光學兀件51具有從Z軸方向向+X軸方向和X軸方向分別傾斜的兩個傾斜面51a、51b。此外，向上棱鏡片5V的微小光學元件51、…、51的排列 方向(X軸方向)與向下棱鏡片的微小光學元件50、…、50的排列方向(Y軸方向)大致正交。作為這種向上棱鏡片5V的微小光學元件50的實施例，例如，可采用由傾斜面51a、51b構(gòu)成的頂角(圖8的(b)的剖面為等腰直角三角形形狀的頂角)為90度、最大高度Dmax為O. 015mm、折射率為I. 49的微小構(gòu)造元件。另外，能夠以X軸方向的中心間隔Gp為O. 03mm的方式排列微小光學兀件51、…、51。此外,棱鏡片的材質(zhì)可以為PMMA,但并非限定于該材質(zhì)。只要是透光率良好、成形加工性良好的材質(zhì)，則也可以使用聚碳酸酯樹脂等其它樹脂材料或者玻璃材料。上述向上棱鏡片5V可通過使從導(dǎo)光板4入射至微小光學兀件51、…、51的光(返回光)在背面5e進行內(nèi)表面全反射，將返回光的行進方向變更成液晶顯示面板10的方向。作為來自導(dǎo)光板4的返回光，可舉出在導(dǎo)光板4的背面4a不滿足全反射條件而向液晶顯示面板10側(cè)的相反側(cè)的方向放射的光、從向下棱鏡片向液晶顯示面板10側(cè)的相反側(cè)放射的光。向上棱鏡片5V可將這樣的返回光再次作為第I背光源單元I的照明光，因此能夠提高光的利用效率。以下對上述微小光學元件51的光學作用進行說明。圖9的(a)、(b)是概括性示出向上棱鏡片5V的微小光學元件51的光學的作用的圖。如上所述，本實施方式的微小光學元件51、…、51的排列方向(X軸方向)與向下棱鏡片的微小光學元件50、…、50的排列方向(Y軸方向)大致正交。圖9的(a)是概括性示出具有微小光學元件51、51、51的向上棱鏡片5V的與X-Z平面平行的部分剖面的圖，圖9的(b)是沿著圖9的(a)的向上棱鏡片5V的IXb-IXb線的部分剖視圖。與此相對，圖10的(a)、(b)是概括性示出以微小光學元件51、…、51的排列方向與向下棱鏡片的微小光學元件50、…、50的排列方向平行的方式變更向上棱鏡片5V的配置時的微小光學元件51的光學作用的圖。圖10的(a)是概括性示出向上棱鏡片5V的與Y-Z平面平行的部分剖面的圖，圖10的(b)是沿著圖10的Ca)的向上棱鏡片5V的Xb-Xb線的部分剖視圖。圖9的(a)、(b)和圖10的(a)、(b)示出返回光RL從導(dǎo)光板4入射至微小光學元件51內(nèi)時的光的變化。這里，由于是來自導(dǎo)光板4的實際返回光中沿著Y-Z平面?zhèn)鞑サ墓獾淖兓贾?，因此為了便于說明，僅簡略地示出在與Y-Z平面平行的面上傳播的返回光RL。如圖9的(a)所不,各微小光學兀件51具有傾斜面51a、51b的對，該傾斜面51a、51b在X-Z平面上具有關(guān)于Z軸方向?qū)ΨQ的傾角。如圖9的(a)、(b)所示，作為返回光RL的光線以各個入射角入射至微小光學元件51的傾斜面51a。并且，如圖9的(a)所示，沿著Z軸方向入射的光在傾斜面51a向-X軸方向進行折射。此外，雖未圖不，但返回光RL也入射至微小光學元件51的傾斜面51b，并在傾斜面51b向+X軸方向進行折射。由此，在向上棱鏡片5V內(nèi)行進的折射光朝向背面5e的入射角度變大，在向上棱鏡片5V與空氣層的界面(背面5e)容易產(chǎn)生滿足全反射條件的折射光。換言之，折射光朝向背面5e的入射角度容易成為臨界角以上。折射光中在背面5e進行內(nèi)表面全反射的光OL如圖9的(a)、(b)所示向液晶顯示面板10的方向進行出射。 特別是來自導(dǎo)光板4的返回光RL大多以從向上棱鏡片5V的法線方向(Z軸方向)大幅傾斜后的角度入射至向上棱鏡片5V的微小光學元件51，因此，在向上棱鏡片5V的背面5e中全反射條件容易成立。如圖9的(a)所示，向上棱鏡片5V具有微小光學元件50的傾斜面51a、51b的對沿著X軸方向連續(xù)排列而成的光學構(gòu)造。另一方面，如圖9的(b)所示，微小光學元件51在Y軸方向上延伸，因此，在Y-Z平面中，向上棱鏡片5V的構(gòu)造關(guān)于Z軸方向?qū)ΨQ。由此，在向上棱鏡片5V內(nèi)行進的折射光在背面5e進行內(nèi)表面全反射時，在X-Z平面和Y-Z平面的任何平面上都以與到達向上棱鏡片5V的返回光RL的入射角(相對于Z軸方向的入射角)大致相等的角度從向上棱鏡片5V向液晶顯示面板10的方向出射。另外，如圖9的(b)所示，返回光RL中到達向上棱鏡片5V的入射角(相對于Z軸方向的入射角)小的光在背面5e不進行內(nèi)表面全反射，入射角比較大的光在背面5e進行內(nèi)表面全反射，由此,轉(zhuǎn)換成出射光0L。從而可在保存返回光RL的一部分配光分布的同時,將一部分返回光RL的行進方向變更成液晶顯不面板10的方向。出射光OL透射導(dǎo)光板4而轉(zhuǎn)換成具有為了在向下棱鏡片的微小光學元件50進行內(nèi)表面全反射并轉(zhuǎn)換成窄角配光分布的照明光11所需的配光分布(例如，如圖4所示，具有半值全寬度以上的強度的光集中于以從Z軸方向約傾斜+75度的軸為中心約+60度'90度的角度范圍和以從Z軸方向約傾斜-75度的軸為中心約-60度度的角度范圍內(nèi)的分布)的光。這樣從向上棱鏡片5V向液晶顯不面板10的方向放射的光通過透射導(dǎo)光板4入射至向下棱鏡片5D，由此，轉(zhuǎn)換成具有中心亮度高且分布寬度窄的配光分布的照明光11，對液晶顯示面板10的背面IOb進行照明。由此，能夠提高從第I背光源單元I放射的具有窄角配光分布的照明光11的光量相對于從構(gòu)成第I背光源單元I的光源3A、3B放射的光量的比率(將該比率定義為第I背光源單元I的光利用效率)。因此，與以往相比能夠降低為了確保顯示面IOa中的規(guī)定亮度所需的光源光量，并能夠抑制液晶顯示裝置100的功耗。但是，當變更向上棱鏡片5V的配置以使微小光學元件51、…、51的排列方向與向下棱鏡片的微小光學元件50、…、50的排列方向一致時，如圖10的(a)所示，返回光RL由微小光學兀件51進行折射,該折射光的一部分在背面5e進行內(nèi)表面全反射后向液晶顯示面板10的方向出射。在此情況下，出射光OL也透射導(dǎo)光板4被轉(zhuǎn)換成具有與圖4所示的配光分布大致相同的配光分布的光，但與圖9的(a)、(b)的情況相比，從向上棱鏡片5V向液晶顯示面板10的方向放射的光的光量減少。如圖10的(a)所示，當返回光RL以相對于向上棱鏡片5V較大的角度(相對于Z軸方向的角度)入射至微小光學元件51時，微小光學元件51內(nèi)的光的行進方向通過折射或反射復(fù)雜地進行變化。與圖9的(b)的情況相比，向上棱鏡片5V的背面5e中的全反射條件不成立的光變多，從向上棱鏡片5V的背面5e向液晶顯示面板10的相反側(cè)放射的光變多。因此，在向上棱鏡片5V進行內(nèi)表面全反射后向液晶顯示面板10的方向放射的光的光量減少。由此，從獲得高功耗降低效果的觀點出發(fā)，優(yōu)選向上棱鏡片5V的微小光學元件51、"·、51的排列方向與向下棱鏡片的微小光學元件50、…、50的排列方向大致正交。本實施方式的液晶顯示裝置100具有層疊第I背光源單元I和第2背光源單元2而成的結(jié)構(gòu)，第I背光源單元I設(shè)置在第2背光源單元2與液晶顯示面板10之間。第I背光源單元I需要使從第2背光源單元2放射的廣角配光分布的照明光12透射，因此，在第I背光源單元I中，作為使返回光RL向液晶顯示面板10的方向反射的單元，不優(yōu)選使用如光反射片8那樣透光率低且反射率高的光反射片。第I背光源單元I不使用這種光反射片 而是具有透光率非常高的向上棱鏡片5V，因此，不用降低從液晶顯示裝置100的顯示面IOa放射的具有廣角配光分布的光的光量相對于從構(gòu)成第2背光源單元的光源6Α、6Β放射的光量的比率(將該比率定義為第2背光源單元2的光利用效率)，就能夠抑制功耗的增加。光反射片8使從第I背光源單元I和第2背光源單元2傳播出的返回光向液晶顯示面板10的方向進行反射后再次用作照明光。其中，向光反射片8的表面入射的光是由第2背光源單元2的漫反射構(gòu)造70擴散后的廣角配光分布的光，另外，在光反射片8的表面進行反射時或者透射漫反射構(gòu)造70時使在光反射片8的表面向液晶顯示面板10的方向反射的光擴散。由此，在從其背面?zhèn)认虻贗背光源單元I入射的光中，具有為了轉(zhuǎn)換成窄角配光分布的照明光11所需的角度的光的比例減少。與此相對，如上所述，向上棱鏡片5V可出射具有為了將到達向下棱鏡片5D的入射光在微小光學兀件50進行內(nèi)表面全反射而轉(zhuǎn)換成窄角配光分布的照明光11所需的配光分布的光。因此，通過使用向上棱鏡片5V，可將從導(dǎo)光板4入射的返回光RL高效地轉(zhuǎn)換成以液晶顯示面板10的顯示面IOa的法線方向為中心的具有窄角配光分布的光，從而提高第I背光源單元I的光利用效率。圖11和圖12是示出利用實驗來測定從構(gòu)造相互不同的背光源單元放射出的光的角度亮度分布(配光分布)的結(jié)果的曲線圖。在圖11和圖12的曲線圖中，橫軸表示放射光的放射角度，縱軸表示歸一化后的亮度。圖11示出從本實施方式的第I背光源單元I的實施例(第I實施例)向液晶顯不面板10的方向放射的光的配光分布，以及以微小光學兀件
51、…、51的排列方向與向下棱鏡片的微小光學元件50、…、50的排列方向平行的方式變更向上棱鏡片5V的配置來構(gòu)成第2實施例的背光源單元時，從該背光源單元向液晶顯示面板10的方向放射的光的配光分布。另外，圖12示出在取代本實施方式的第I背光源單元I內(nèi)的向上棱鏡片5V，配置構(gòu)造與光反射片8相同的光反射片來構(gòu)成第I比較例的背光源單元時，從該背光源單元向液晶顯示面板10的方向放射的光的配光分布，以及取代本實施方式的第I背光源單元I內(nèi)的向上棱鏡片5V，配置光吸收片來構(gòu)成第2比較例的背光源單元時，從該背光源單元向液晶顯示面板10的方向放射的光的配光分布。對圖11和圖12的曲線圖的亮度進行歸一化，使第I實施例的放射光的配光分布的最大峰值亮度為I。此夕卜，在本實驗中，在第I實施例、第2實施例、第I比較例以及第2比較例的任何情況下，都從構(gòu)成背光源單兀的光源3Α、3Β輸出相等光量的光。由圖11可知，與第I實施例的情況、第2實施例的情況相比，放射光的光量多，用于生成窄角配光分布的照明光的光利用效率高。另外，如圖11所示，在第I實施例和第2實施例的放射光的配光分布中，亮度充分集中于以O(shè)度為中心的30度的角度范圍內(nèi)(-15度 +15度的角度范圍內(nèi))。與此相對，如圖12所示，第I比較例的放射光的配光分布在小于-30度的范圍和超過+30度的范圍內(nèi)具有約O. 4以上的亮度，未成為窄角配光分布。此夕卜，由圖12可知，第2比較例的放射光的配光分布的最大峰值亮度不過約O. 5。接著，對第2背光源單元2的結(jié)構(gòu)進行說明。如圖I所示，第2背光源單元2包含與第I背光源單兀I的光源3A、3B相同地構(gòu)成的光源6A、6B和與導(dǎo)光板4的背面4a大致平行且與該背面4a相對配置的導(dǎo)光板7。導(dǎo)光板7是由PMMA等透明光學材料形成的板狀部件，在其背面7a具有漫反射構(gòu)造70。光源6A、6B相對配置在導(dǎo)光板7的Y軸方向的兩個端面(入射端面)7c、7d上。與第I背光源單元I的情況相同，從光源6A、6B發(fā)出的光從導(dǎo)光板7的入射端面7c、7d入射至導(dǎo)光板7。該入射光在導(dǎo)光板7的內(nèi)部一邊全反射一邊傳播，通過背面7a的漫反射構(gòu)造70來漫反射一部分傳播光，然后作為照明光12從導(dǎo)光板7的前面7b放射。例如可通過在背面7a涂敷漫反射材料來構(gòu)成漫反射構(gòu)造70。漫反射構(gòu)造70將傳播光擴散至較寬的角度范圍，因此，從第2背光源單元2放射的照明光12作為具有廣角配光分布的照明光向液晶顯示面板10放射。 具有上述結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置100不僅能夠?qū)⒄彰鞴獬蛞壕э@示面板10的背面IOb的配光分布設(shè)為窄角配光分布或廣角配光分布，而且能夠設(shè)為窄角配光分布與廣角配光分布間中間的配光分布。圖13的(a)、(b)、(c)是概括地例示照明光的3種配光分布的圖。在第I背光源單元I的光源3A、3B點亮，第2背光源單元2的光源6A、6B沒有點亮時，液晶顯示面板10的背面IOb被圖13的(a)所示的具有窄角配光分布D3的照明光進行照明。因此，觀察者可以從液晶顯示裝置100的正面方向視覺識別到明亮的圖像，在從斜方向觀察顯示面IOa時視覺識別到暗的圖像。此時，液晶顯示裝置100不向觀察方向以外的不需要的方向放射光，因此能夠?qū)⒐庠?A、3B的發(fā)光量抑制為較少，能夠降低功耗。另一方面，當?shù)?背光源單元2的光源6A、6B點亮，第I背光源單元I的光源3A、3B沒有點亮時，液晶顯示面板10的背面被圖13的(b)所示的具有廣角配光分布D4的照明光12進行照明。因此，觀察者能夠從較寬的角度方向視覺識別明亮的圖像。為了針對全部角度方向確保充分的明亮度，光源6A、6B需要較大的發(fā)光量，功耗也隨之增加。因此，在實施方式I的液晶顯示裝置100中，控制部101根據(jù)觀察方向來控制第I背光源單兀I的光源3A、3B的發(fā)光量和第2背光源單兀2的光源6A、6B的發(fā)光量。例如，如圖13的(c)所示，控制部101通過使其產(chǎn)生第I背光源單元I的照明光12和第2背光源單兀2的照明光11后使照明光12的配光分布D3a與照明光11的配光分布D4a重合,形成中間狀態(tài)的配光分布D5。結(jié)果，可獲得與觀察方向相應(yīng)的最優(yōu)配光分布D5。由此，能夠獲得與觀察方向相應(yīng)的視角，并將向不需要的方向放射的光抑制到最小限度。從而，與為了能夠從較寬的觀察方向視覺識別到明亮的圖像而放射廣角配光分布D4的照明光的情況(圖13的(b))相比，可降低光源3A、3B、6A、6B整體的發(fā)光量，因此能夠獲得較大的功耗削減效果。圖14的(a)、(b)、(C)是示意性示出3種視角控制的例子的圖。在圖14的(a廣(C)的例子中，根據(jù)與觀察者的位置的關(guān)系來進行視角控制。如圖14的(a)所示，當觀察者相對于液晶顯示面板10位于正面方向時，控制部101通過將第I背光源單元I的發(fā)光量設(shè)定為比第2背光源單兀2的發(fā)光量大,使第I背光源單兀I的配光分布D3aa與第2背光源單元2的配光分布D4aa重合后生成窄角配光分布D5aa (窄視角顯示模式)。與此相對，如圖14的(b)所示，當觀察者的位置向左右擴寬時，根據(jù)其擴寬程度，控制部101將第2背光源單元2的發(fā)光量相對于第I背光源單元I的發(fā)光量的比例設(shè)定得較大，由此，能夠使第I背光源單元I的配光分布D3ab與第2背光源單元2的配光分布D4ab重合后生成廣角配光分布D5ab (第I寬視角顯示模式)。如圖14的(c)所示，當觀察者的位置進一步向左右擴寬時，根據(jù)其擴寬程度，控制部101將第2背光源單元2的發(fā)光量相對于第I背光源單元I的發(fā)光量的比例設(shè)定得更大，由此能夠使第I背光源單元I的配光分布D3ac與第2背光源單元2的配光分布D4ac重合后生成廣角配光分布D5ac (第2寬視角顯示模式)。這樣，控制部101隨著觀察者的位置向左右擴寬，根據(jù)其擴寬程度，將第2背光源單元2的發(fā)光量相對于第I背光源單元I的發(fā)光量的比 例設(shè)定得較大，因此能夠進行精細的視角控制。另外，能夠獲得更高的功耗降低效果。根據(jù)當液晶顯示裝置100的顯示面IOa過亮時觀察者感到晃眼等理由，不需要必要以上的明亮度。因此，如圖13的(a廣(C)和圖14的(a廠(C)所示，控制部101在控制光源3A、3B、6A、6B的發(fā)光量來調(diào)整照明光朝向液晶顯示面板10的背面IOb的配光分布時，可控制液晶顯示面板10的正面方向的明亮度(亮度)使其始終保持固定的值L。在第I背光源單元I和第2背光源單元2中，希望光源3A、3B、6A、6B是同一發(fā)光方式的光源。其理由是在改變第I背光源單元I的發(fā)光量與第2背光源單元2的發(fā)光量的比例來變更視角時，能夠避免光源3A、3B、6A、6B的發(fā)光特性(發(fā)光光譜等)的差異引起發(fā)光顏色變化等的可能性?？赏ㄟ^在第I背光源單元I和第2背光源單元2中使用同一發(fā)光方式的光源來避免這樣的可能性，在視角變更時維持良好的畫質(zhì)。作為同一發(fā)光方式的光源例如可舉出同一構(gòu)造的發(fā)光體、發(fā)光波長帶等發(fā)光特性相同的發(fā)光體、具有不同發(fā)光特性的多個發(fā)光體的組合相同的發(fā)光體模塊或者被以同一驅(qū)動方式驅(qū)動的發(fā)光體。在具有上述這樣的視角可變功能的液晶顯示裝置100中，當觀察者的視線方向從畫面法線方向大幅傾斜時，例如站在正對著大型液晶顯示裝置的畫面中央部的位置上的觀察者未充分取得與液晶顯示裝置的距離就觀察畫面周邊部時，有可能在進行窄視角顯示時未獲得充分的亮度，從而難以識別圖像。針對這樣的問題，例如，在背光源單元I與液晶顯示面板10之間設(shè)置表面具有菲涅耳構(gòu)造的光學片等使畫面周邊部的光的行進方向朝向畫面中央部這樣的構(gòu)造，由此能夠避免該問題。此外,如圖3的(a)和圖3的(b)所不,微小光學兀件40具有凸球面形狀,但不限于此。只要具有發(fā)出在向下棱鏡片的微小光學元件50產(chǎn)生內(nèi)表面全反射后生成窄角配光分布的照明光11的放射光Ila的構(gòu)造，則也可以采用取代微小光學元件40的構(gòu)造。如以上說明的那樣，實施方式I的液晶顯示裝置100未使用專利文獻I所述的復(fù)雜且高價的有源光學元件，通過調(diào)整第I背光源單元I的發(fā)光量與第2背光源單元2的發(fā)光量的比例就能夠進行視角控制。由此，液晶顯示裝置100可將從顯示面IOa向不需要的方向放射的光量抑制到最小限度，因此能夠?qū)崿F(xiàn)有效降低功耗的視角控制功能。另外，實施方式I的液晶顯示裝置100的結(jié)構(gòu)由簡易且廉價的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，與其畫面尺寸無關(guān)從小型到大型都是有效的結(jié)構(gòu)。另外，液晶顯示裝置100能夠正確且容易地控制第I背光源單元I和第2背光源單元2的發(fā)光量或發(fā)光方向，因此，不會產(chǎn)生顯示圖像的顏色變化等，能夠精細地變更成最優(yōu)的視角。
另外，可不使用有源光學元件，利用第I背光源單元I的導(dǎo)光板4和向下棱鏡片生成具有窄角配光分布的照明光11。如上所述，形成在向下棱鏡片的背面5a的微小光學元件50使從導(dǎo)光板4的前面4b入射的放射光I Ia在傾斜面50a、50b進行內(nèi)表面全反射，由此，能夠生成具有窄角配光分布的照明光11。另外，第I背光源單元I具有向上棱鏡片5V，因此，即使在本實施方式這樣的背光源層疊型的液晶顯示裝置100中，也不會損失來自第2背光源單元2的放射光就能夠提高第I背光源單元I的光利用效率。如上所述，從第I背光源單元I的導(dǎo)光板4向其背面方向放射的返回光RL在由向上棱鏡片5V的微小光學兀件51折射之后在背面5e向液晶顯不面板10的方向全反射，因此，能夠成為第I背光源單元I的照明光11。此外，從第2背光源單元2放射的照明光12不會通過向背面?zhèn)韧怀龅奈⑿」鈱W元件50的傾斜面50a、50b使其配光分布窄帶化，就能夠?qū)σ壕э@示面板10的背面進行照明。作為實現(xiàn)窄視角的結(jié)構(gòu)，可采用放射具有廣角配光分布的照明光的面狀光源與會聚該照明 作為出光面的光學構(gòu)造)的組合，但在此結(jié)構(gòu)中，面狀光源的出射光被轉(zhuǎn)換成窄角配光分布的光，因此，就連從第2背光源單元2放射出的廣角配光分布的照明光的配光分布也被窄角化。因此，無法如圖13的(a) (c)所示使窄角配光分布的照明光與廣角配光分布的照明光重合來獲得期望的配光分布。本實施方式的微小光學元件50未會聚來自第2背光源單元2的照明光12，其廣角配光分布未窄帶化。因此，本實施方式的結(jié)構(gòu)即使在應(yīng)用于層疊2層以上的多層背光源單元而構(gòu)成的液晶顯示裝置時，也能夠進行精細的視角控制。在本實施方式中，如圖I所不，在導(dǎo)光板4的側(cè)方設(shè)置有光源3A、3B,在導(dǎo)光板7的側(cè)方設(shè)置有光源6A、6B，因此，即使在層疊2層以上的多層背光源單元來構(gòu)成液晶顯示裝置時，也能夠?qū)崿F(xiàn)Z軸方向的厚度小的薄型結(jié)構(gòu)。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)具有視角控制功能的薄型液晶顯示裝置。另外，在實施方式I中，控制部101在將顯示面IOa的正面方向的亮度保持為規(guī)定的指示值L的同時，單獨控制多個第I背光源單元I和第2背光源單元2的發(fā)光量，因此，無需造成必要以上的明亮度就能夠取得與觀察方向相應(yīng)的最優(yōu)照明光的配光分布。此外，可將向不需要的方向放射的光抑制到最小限度，從而大幅降低功耗。此外，為了控制照明光朝向液晶顯示面板10背面的配光分布，優(yōu)選可自如地控制光源3A、3B、6A、6B的發(fā)光量。根據(jù)此觀點，希望光源3A、3B、6A、6B使用如激光光源或者發(fā)光二極管那樣容易控制發(fā)光量的固體光源。由此，能夠進行最優(yōu)的視角控制。另外，為了從第I背光源單元I放射的照明光11具有窄角配光分布，如上所述，需要具有從導(dǎo)光板4放射的照明光Ila集中于從畫面法線方向(Z軸方向)大幅傾斜的角度范圍內(nèi)的配光分布。在導(dǎo)光板4內(nèi)傳播的光的指向性高的一方容易控制從導(dǎo)光板4放射的光的出射角度，而且能夠使配光分布窄帶化(規(guī)定強度以上的光集中于特定的角度范圍內(nèi))，因此是優(yōu)選的。因此，優(yōu)選使用指向性高的激光光源作為光源3A、3B。由此，能夠精細地實現(xiàn)最優(yōu)的視角控制，并且，能夠獲得更大的功耗降低效果。在本實施方式中，第I背光源單元I將導(dǎo)光板4的Y軸方向的兩個端面作為光入射面，具有與這兩個端面相對的光源3A、3B，但并不限定于此結(jié)構(gòu)。第I背光源單元I還可以構(gòu)成為僅將導(dǎo)光板4的兩個端面中的一個端面作為光入射面，僅具有與該端面相對的光源。在此情況下，優(yōu)選通過適當變更設(shè)置在導(dǎo)光板4的背面4a上的微小光學元件40的配置間隔或規(guī)格，使從導(dǎo)光板4放射的光的面內(nèi)亮度分布均勻化。同樣，第2背光源單元2也可以構(gòu)成為僅將導(dǎo)光板7的兩個端面中的一個端面作為光入射面，僅具有與該端面相對的光源實施方式2圖15是示意性示出本發(fā)明實施方式2的液晶顯示裝置(透射式液晶顯示裝置)200的結(jié)構(gòu)的圖。圖16是示意性示出從Y軸方向觀察圖15的液晶顯示裝置200的一部分結(jié)構(gòu)的圖。圖15和圖16的液晶顯示裝置200的構(gòu)成要素中標注有與圖I的構(gòu)成要素同一符號的構(gòu)成要素具有同一功能，省略其詳細的說明。如圖15和圖16所示，液晶顯示裝置200具備透射式液晶顯示面板10、光學片9、第I背光源單元16以及第2背光源單元17，這些構(gòu)成要素10、9、16、17沿著Z軸進行排列。液晶顯示面板10與實施方式I同樣具有與包含和Z軸正交的X軸以及Y軸的X-Y平面平行的顯示面10a。此外,X軸和Y軸相互正交。液晶顯示裝置200還具有驅(qū)動液晶顯示面板10的面板驅(qū)動部202、驅(qū)動第I背光源單元16包含的光源3C的光源驅(qū)動部203A以及驅(qū)動第2背光源單兀17包含的光源19、…、19的光源驅(qū)動部203B。面板驅(qū)動部202和光源驅(qū)動部203A、203B的動作由控制部201進行控制?？刂撇?01對從信號源(未圖示)提供的視頻信號(未圖示)實施圖像處理來生成控制信號，并將這些控制信號提供給面板驅(qū)動部202和光源驅(qū)動部203A、203B。光源驅(qū)動部203A、203B根據(jù)來自控制部201的控制信號來分別驅(qū)動光源3C和光源19，然后從光源3C和光源19出射光。第I背光源單元16將光源3C的出射光轉(zhuǎn)換成具有窄角配光分布(規(guī)定強度以上的光集中于以液晶顯示面板10的顯示面IOa的法線方向即Z軸方向為中心的比較窄的角度范圍內(nèi)的分布)的照明光13后，向液晶顯示面板10的背面放射。該照明光13經(jīng)由光學片9向液晶顯示面板10的背面進行照射。另一方面，第2背光源單元17將光源19、···、19的出射光轉(zhuǎn)換成具有廣角配光分布(規(guī)定強度以上的光集中于以Z軸方向為中心的比較寬的角度范圍內(nèi)的分布)的照明光14后，向第I背光源單元16放射。照明光14透射第I背光源單元16，經(jīng)由光學片9向液晶顯示面板10的背面進行照射。如圖15和圖16所不,第I背光源單兀16包含光源3C、相對于液晶顯不面板10的顯示面IOa平行配置的導(dǎo)光板4R、向下棱鏡片以及向上棱鏡片5V。通過將實施方式I的第I背光源單元I的導(dǎo)光板4置換成導(dǎo)光板4R來獲得第I背光源單元16的結(jié)構(gòu)。導(dǎo)光板4R由板狀部件構(gòu)成，該板狀部件由丙烯酸樹脂(PMMA)等透明光學材料形成。導(dǎo)光板4R的背面4e (液晶顯不面板10側(cè)的相反側(cè)的面)具有微小光學兀件40R、…、40R沿著與顯示面IOa平行的面排列的構(gòu)造。各微小光學元件40R的形狀構(gòu)成球面形狀的一部分，其表面具有固定的曲率。光源3C相對配置在導(dǎo)光板4R的Y軸方向的一個端面(入射端面)4g上，例如通過將多個發(fā)光二極管元件在X軸方向上進行排列來構(gòu)成。從光源3C發(fā)出的光從導(dǎo)光板4R的入射端面4g入射至導(dǎo)光板4R,在導(dǎo)光板4R的內(nèi)部一邊全反射一邊傳播。此時,利用導(dǎo)光板4R的背面4e的微小光學元件40R來反射一部分傳播光，并作為照明光13a從導(dǎo)光板4R的前面4f放射。微小光學元件40R將在導(dǎo)光板4R內(nèi)部傳播的光轉(zhuǎn)換成以從Z軸方向傾斜規(guī)定角度的方向為中心的配光分布的光后，從前面4f放射。從該導(dǎo)光板4R放射出的光13a入射至向下棱鏡片之后，由圖15和圖16的微小光學元件50進行內(nèi)表面全反射，然后從前面(出光面)5b作為照明光13放射。微小光學兀件40R的形狀可與上述實施方式I的微小光學兀件40的形狀相同。具有這些微小光學元件40R、…、40R的導(dǎo)光板4R的材質(zhì)也能夠與實施方式I的導(dǎo)光板4的材質(zhì)相同。由此,作為微小光學元件40R的實施例，例如可采用其表面曲率約為O. 15_、最大高度約為O. 005_、折射率約為I. 49的微小光學元件。與光源3C的出射光入射的入射端面4g之間的距離越大，將微小光學元件40R、40R的中心間隔設(shè)定得越小，與入射端面4g之間的距離越小，將微小光學元件40R、40R的中心間隔設(shè)定得越大。如上所述，光源3C的出射光從導(dǎo)光板4R側(cè)方的入射端面4g入射至導(dǎo)光 板4R的內(nèi)部。該入射光一邊在導(dǎo)光板4R的內(nèi)部傳播，一邊利用導(dǎo)光板4R的微小光學元件40R與空氣層的折射率差進行全反射后，從導(dǎo)光板4R的前面4f向液晶顯示面板10的方向放射。這里，微小光學元件40R形成為越接近在光源3C附近的入射端面4g就越疏(S卩，微小光學元件40R的每單位面積的數(shù)量即密度越接近入射端面4g越小)，越遠離光源3C就越密(即，越遠離入射端面4g，微小光學元件40R的密度就越大)。其理由是為了使放射光13a的面內(nèi)亮度分布均勻化。由于越接近入射端面4g光強度越大，因此，微小光學元件40R的密度降低，傳播光中由微小光學元件40R進行內(nèi)表面全反射的光的比例減少，由于越遠離入射端面4g光強度越弱，因此,微小光學兀件40R的密度提高,傳播光中由微小光學兀件40R進行內(nèi)表面全反射的光的比例增大。由此，能夠使放射光13a的面內(nèi)亮度分布均勻化。與上述實施方式I的情況相同，將在導(dǎo)光板4R的背面4e上不滿足全反射條件而放射的光、從向下棱鏡片5D向液晶顯不面板10側(cè)的相反側(cè)放射的光入射至向上棱鏡片5V的前面5c。向上棱鏡片5V使從導(dǎo)光板4R入射至微小光學元件51、…、51內(nèi)部的光(返回光)在背面5e進行內(nèi)表面全反射，由此可將返回光的行進方向變更成液晶顯示面板10的方向。這樣在背面5e進行內(nèi)表面全反射的光向液晶顯不面板10的方向放射并透射導(dǎo)光板4R，由此，由向下棱鏡片的微小光學元件50進行內(nèi)表面全反射，轉(zhuǎn)換成具有為了轉(zhuǎn)換成窄角配光分布的照明光13所需的配光分布的光。由此，能夠提高從第I背光源單元16放射的具有窄角配光分布的照明光13的光量相對于從構(gòu)成第I背光源單元16的光源3C放射的光量的比率(將該比率定義為第I背光源單元16的光利用效率)。因此，與以往相比能夠降低為了確保顯示面IOa中的規(guī)定亮度所需的光源光量，能夠抑制液晶顯示裝置200的功耗。接著，對第2背光源單元17的結(jié)構(gòu)進行說明。如圖15和圖16所示，第2背光源單兀17包含外殼21和配置在該外殼21內(nèi)的發(fā)光二極管等光源19、···、19。這些光源19、···、19以位于液晶顯示面板10正下方的方式沿著X-Y平面規(guī)則地進行排列。外殼21的Y軸方向的側(cè)壁內(nèi)表面和底板部內(nèi)表面都是漫反射面。在外殼21的前面(液晶顯示面板10側(cè)的面)設(shè)置有漫透射從光源19、…、19發(fā)出的光的漫透射板22。該漫透射板22由為了確保照明光14的面內(nèi)均勻性而擴散度高的材料構(gòu)成。這樣第2背光源單元17構(gòu)成為光源直下型背光源。上述第2背光源單元17作為放射廣角配光分布的照明光14并且需要較大發(fā)光量的背光源單元是有效的。例如，在使液晶顯示裝置200大畫面化的情況下，也能夠通過使用光源直下型的第2背光源單元17來確保充分的明亮度。在采用光源直下型的第2背光源單元17的情況下，當使用發(fā)光面積小且指向性高的激光光源作為光源19、…、19時，需要用于使照明光14的配光分布均勻化的復(fù)雜構(gòu)造。因此，在實施方式2中希望采用具有與激光光源同樣高的發(fā)光控制性，并且由于是面發(fā)光而使照明光14的配光分布容易均勻化的發(fā)光二極管，作為第2背光源單元17的光源。由此，第2背光源單元17的構(gòu)造簡單，可實現(xiàn)進一步的成本降低。另外，希望第I背光源單元16的光源3C和第2背光源單元17的光源19、…、19是同一發(fā)光方式的光源。其理由是當改變第I背光源單元16的發(fā)光量與第2背光源單元17的發(fā)光量的比例來變更視角時，可以避免光源3C、19的發(fā)光特性(發(fā)光光譜等)的差異引起發(fā)光顏色變化等的可能性。在具有上述這種視角可變功能的液晶顯示裝置200中，當觀察者的視線方向從畫面法線方向大幅傾斜時，例如站在正對著大型液晶顯示裝置的畫面中央部的位置上的觀察 者未充分獲得與液晶顯示裝置之間的距離就觀察畫面周邊部時，有可能在進行窄視角顯示時未取得充分的亮度而難以識別圖像。針對這樣的問題，例如在背光源單元16與液晶顯示面板10之間設(shè)置表面具有菲涅耳構(gòu)造的光學片等使畫面周邊部的光的行進方向朝向畫面中央部這樣的構(gòu)造，由此能夠避免該問題。如以上說明的那樣，實施方式2的液晶顯示裝置200與實施方式I的液晶顯示裝置100同樣未使用復(fù)雜且高價的有源光學元件，可通過調(diào)整第I背光源單元16的發(fā)光量與第2背光源單元17的發(fā)光量的比例來進行視角控制。液晶顯示裝置200將從顯示面IOa向不需要的方向放射的光量抑制到最小限度，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)有效降低功耗的視角控制功能。另外，實施方式2的液晶顯示裝置200的構(gòu)造由簡易且廉價的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，與其畫面尺寸無關(guān)從小型到大型都是有效的結(jié)構(gòu)。另外，與實施方式I的液晶顯示裝置100同樣，第I背光源單元16具有向上棱鏡片5V。在第I背光源單兀16中從導(dǎo)光板4R向其背面方向放射的返回光由于向上棱鏡片5V的微小光學構(gòu)造51的存在而在其背面5e進行內(nèi)表面全反射,成為具有窄角配光分布的照明光13。因此，可將返回光用作第I背光源單元16的放射光。因此，即使在實施方式2這樣的背光源層疊型的液晶顯示裝置中，也不會損失來自第2背光源單元17的放射光14就能夠提高第I背光源單元16的光利用效率。此外，在液晶顯示裝置200中，放射廣角配光分布的照明光14的第2背光源單元17構(gòu)成為光源直下型的背光源，因此，能夠低成本地實現(xiàn)具有視角控制功能的液晶顯示裝置200的大畫面化和低功耗化。實施方式3圖17是示意性示出本發(fā)明實施方式3的液晶顯示裝置(透射式液晶顯示裝置)300的結(jié)構(gòu)的圖。圖18是示意性示出從Y軸方向觀察圖17的液晶顯示裝置300的一部分結(jié)構(gòu)的圖。實施方式3的液晶顯示裝置300的結(jié)構(gòu)與實施方式2的液晶顯示裝置200的結(jié)構(gòu)大致相同，除了第2背光源單元的結(jié)構(gòu)不同這點之外。以下，對實施方式3特有的結(jié)構(gòu)進行詳細說明。在圖17和圖18的液晶顯示裝置300的構(gòu)成要素中標注與圖1、2、15、16的構(gòu)成要素同一符號的構(gòu)成要素具有同一功能，省略其詳細說明。如圖17和圖18所示，液晶顯示裝置300具備透射式液晶顯示面板10、光學片9、第I背光源單元16以及第2背光源單元18，這些構(gòu)成要素10、9、16、18沿著Z軸進行排列。液晶顯示面板10與上述實施方式1、2的情況相同，具有與包含和Z軸正交的X軸以及Y軸的X-Y平面平行的顯示面10a。此外,X軸和Y軸相互正交。液晶顯示裝置300還具有驅(qū)動液晶顯示面板10的面板驅(qū)動部302、驅(qū)動第I背光源單元16包含的光源3C的光源驅(qū)動部303A以及驅(qū)動第2背光源單元18包含的光源60、…、60的光源驅(qū)動部303B。面板驅(qū)動部302和光源驅(qū)動部303A、303B的動作由控制部301進行控制?？刂撇?01對從信號源(未圖示)提供的視頻信號(未圖示)實施圖像處理來生成控制信號，并將這些控制信號提供給面板驅(qū)動部302和光源驅(qū)動部303A、303B。光源驅(qū)動部303A、303B根據(jù)來自控制部301的控制信號來分別驅(qū)動光源3C和光源60，然后從光源3C和光源60出射光。第I背光源單元16將光源3C的出射光轉(zhuǎn)換成具有窄角配光分布(規(guī)定強度以上的光集中于以液晶顯示面板10的顯示面IOa的法線方向即Z軸方向為中心的比較窄的角度范圍內(nèi)的分布)的照明光13后，向液晶顯示面板10的背面放射。該照明光13經(jīng)由光學片9向液晶顯示面板10的背面進行照射。另一方面，第2背光源單元18將從光源60、···、60放射的具有比較窄的窄角配光分布(規(guī)定強度以上的光集中于以Z軸方向為中心的比較窄的角度范圍內(nèi)的分布)的照明光15向第I背光源單元16的背面放射。照明光15通過透射第I背光源單元16而成為具有規(guī)定強度以上的光集中于以從Z軸方向大幅傾斜的角度為中心的比較窄的角度范圍內(nèi)的分布的照明光15a，經(jīng)由光學片9照射至液晶顯示面板10的背面。如圖17和圖18所示，第I背光源單元16與實施方式2的情況同樣地包含光源3C、相對于液晶顯不面板10的顯不面IOa平行配置的導(dǎo)光板4R、向下棱鏡片以及向上棱鏡片5V。導(dǎo)光板4R由板狀部件構(gòu)成，該板狀部件由丙烯酸樹脂(PMMA)等透明光學材料形成。導(dǎo)光板4R的背面4e (液晶顯不面板10側(cè)的相反側(cè)的面)具有微小光學兀件40R、…、40R沿著與顯示面IOa平行的面進行排列的構(gòu)造。各微小光學元件40R的形狀構(gòu)成球面形狀的一部分，其表面具有固定的曲率。與上述實施方式1、2的情況相同，在導(dǎo)光板4R的背面4e不滿足全反射條件而放射的光、從向下棱鏡片5D向液晶顯不面板10側(cè)的相反側(cè)放射的光入射至向上棱鏡片5V的前面5c。向上棱鏡片5V使從導(dǎo)光板4R向微小光學元件51、…、51的內(nèi)部入射的光(返回光)在背面5e進行內(nèi)表面全反射，由此能夠?qū)⒎祷毓獾男羞M方向變更成液晶顯示面板10的方向。這樣在背面5e進行內(nèi)表面全反射后的光向液晶顯不面板10的方向放射并透射導(dǎo)光板4R，由此，由向下棱鏡片的微小光學元件50進行內(nèi)表面全反射之后，轉(zhuǎn)換成具有為了轉(zhuǎn)換成窄角配光分布的照明光13所需的配光分布的光。從而，能夠提高從第I背光源單元16放射的具有窄角配光分布的照明光13的光量相對于從構(gòu)成第I背光源單元16的光源3C放射的光量的比率(B卩，第I背光源單元16的光利用效率)。因此，與以往相比能夠降低為了確保顯示面IOa中的規(guī)定亮度所需的光源光量，能夠抑制液晶顯示裝置300的功耗。接著，對第2背光源單元18的結(jié)構(gòu)進行說明。如圖17和圖18所示，第2背光源單 兀18包含外殼61和配置在該外殼61內(nèi)的發(fā)光二極管等光源60、···、60。這些光源60、···、60以位于液晶顯示面板10正下方的方式沿著X-Y平面規(guī)則地進行排列。光源60放射配光分布窄的光。作為光源60例如采用放射具有朗伯特形狀的角度強度分布的光的LED光源即可。在光源60的出射端面設(shè)置有透鏡60L。由此，可生成角度強度分布窄的光。實施方式3的光源60和透鏡60L放射具有半值全角(峰值強度的50%的廣角度)約為48度的大致高斯形狀的配光分布的光，使該光源60的光軸方向與液晶顯示面板10的法線方向相互平行。外殼61的Y軸方向的側(cè)壁內(nèi)表面和底板部內(nèi)表面都是正反射面。在外殼61的前面(液晶顯示面板10側(cè)的面)設(shè)置有漫透射從光源60、…、60發(fā)出的光的漫透射板62。該漫透射板62是為了確保照明光15的面內(nèi)均勻性而設(shè)置的。作為漫透射板62為了從第2背光源單元18放射的照明光15的配光分布不過寬而采用擴散度低的部件。這樣第2背光源單元18構(gòu)成為光源直下型背光源。從上述第2背光源單元18放射的窄角配光分布的照明光15按照第I背光源單元16包含的向上棱鏡片5V、導(dǎo)光板4R、向下棱鏡片的順序透射。如圖7的(a)所示，向下棱鏡片的微小光學元件50使相對于其法線方向(Z軸方向)以規(guī)定角度以上入射至傾斜 面50a的光束IL在傾斜面50b進行內(nèi)表面全反射，然后向Z軸方向或者從Z軸方向傾斜的傾斜角度小的方向放射。另一方面，如圖7的(b)所示，微小光學元件50使以相對于Z軸方向小于規(guī)定角度的角度入射至傾斜面50a的光束IL折射后，向從Z軸方向大幅傾斜的角度方向放射。從第2背光源單兀18放射的光15以Z軸方向為中心具有窄角配光分布。該光15通過透射向下棱鏡片5D，如圖7的(b)所示的光束OL那樣向從Z軸方向大幅傾斜的角度方向放射。圖19和圖20示出從上述第2背光源單元18放射的照明光15的透射向下棱鏡片5D前和透射向下棱鏡片后的配光分布變化的例子。圖19是示出從第2背光源單元18放射的照明光15的配光分布的圖。圖20是示出在照明光15透射向下棱鏡片之后獲得的照明光15a的配光分布的圖。在圖19和圖20中，橫軸表示與液晶顯示面板10的法線(Z軸方向)相對的傾角度，縱軸表示亮度。如圖19所示，具有半值全角約為50度的大致高斯形狀的配光分布的照明光15通過透射向下棱鏡片被轉(zhuǎn)換成具有如下配光分布的光15a,該配光分布如圖20所示在從Z軸方向起約±40度處具有亮度峰值且在Z軸方向上不具有強度。如上所述，可通過僅點亮第I背光源單元16來獲得圖6所示的以Z軸方向為中心的窄角配光分布的照明光。另一方面，可通過僅點亮第2背光源單元18來獲得具有如下配光分布的照明光15a,該配光分布如圖20所不在從Z軸方向移動任意角度后的角度處具有亮度峰值。具有上述結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置300可切換照明光向液晶顯示面板10的背面IOb的配光分布，并根據(jù)顯示器與觀察者的位置關(guān)系，優(yōu)化從顯示器的整個面IOa放射的照明光的亮度峰值的位置。圖21的(a)、(b)、(C)是概括地例示照明光的3種配光分布的圖。當?shù)贗背光源單元16的光源3C點亮，第2背光源單元18的光源60、…、60未點亮時，利用具有圖21的(a)所示的窄角配光分布D13的照明光13來照明液晶顯示面板10的背面IOb0因此，觀察者可從液晶顯示裝置300的正面方向視覺識別到明亮的圖像，在從斜方向觀察顯示面IOa時視覺識別到暗的圖像。此時，液晶顯示裝置300對觀察方向以外的不需要的方向不放射光，因此，能夠?qū)⒐庠?C的發(fā)光量抑制為較少，能夠降低功耗。另一方面，當?shù)?背光源單元18的光源60、…、60點亮，第I背光源單元16的光源3C未點亮時，利用具有圖21的(b)所示的在某個任意的角度具有亮度峰值的配光分布D6的照明光15a來照明液晶顯示面板10的背面。因此，觀察者能夠從某個任意的角度來視覺識別到明亮的圖像，在從其它方向觀察顯示面IOa時視覺識別到暗的圖像。此時，液晶顯示裝置300不向觀察方向以外的不需要的方向放射光，因此，能夠?qū)⒐庠?0的發(fā)光量抑制為較少，能夠降低功耗。另外，在實施方式3的液晶顯示裝置300中，通過點亮第I背光源單元16和第2背光源單元18雙方，觀察者可從多個方向視覺識別到明亮的圖像，在從除此以外的方向觀察顯示面IOa時視覺識別到暗的圖像(例如，圖21的(C))。由此，能夠?qū)⑾虿恍枰姆较蚍派涞墓庖种频阶钚∠薅龋c放射可從全部方向視覺識別到明亮的圖像這樣的在廣角范圍內(nèi)連續(xù)存在光的廣角配光分布的照明光的情況相比，可降低整體的發(fā)光量，因此能夠獲得功耗降低效果。圖22的(a)、(b)、(C)是示意性示出3種視角控制的例子的圖。在圖22的(a) (C)的例子中，根據(jù)與觀察者位置的關(guān)系進行視角控制。如圖22的(a)所示，在觀察者相對于液晶顯示面板10僅位于正面方向時，控制部301通過使第I背光源單元16發(fā)光來生成僅在正面位置可視覺識別的配光分布D13(正面顯示模式)。與此相對，如圖22的(b)所示，當觀察者僅位于相對于液晶顯示面板10的正面方向傾斜任意角度的方向時，控制部301通過使第2背光源單元18發(fā)光來生成相對于正面方向僅從側(cè)方可視覺識別的配光分布D6 (側(cè)方顯示模式)。另外，如圖22的(c)所示，在觀察者位于正面方向以及側(cè)方時，控制部301使第I背光源單元16以及第2背光源單元18都發(fā)光，由此生成位于正面方向以及側(cè)方的觀察者可視覺識別的配光分布D7 (正面/側(cè)方顯示模式)。這樣，控制部301根據(jù)觀察者的位置來設(shè)定第I背光源單元16以及第2背光源單元18的最優(yōu)發(fā)光量，因此沒有無效的照明，能夠獲得較高的功耗降低效果。如上所述，實施方式3的液晶顯示裝置300可相對于觀察者的位置將背光源的照明方法切換成最優(yōu)的照明方法，因此沒有無效的照明，能夠獲得較高的功耗降低效果。尤其在例如車載用顯示器或游戲機用顯示器等中，液晶顯示面IOa與觀察者的位置關(guān)系在某種程度上固定的情況下，實施方式3的視角控制功能是更有效的功能。在實施方式3中，將側(cè)方顯示模式時的亮度峰值位置的方向設(shè)為從液晶顯示面板10的法線方向傾斜±40度的方向，但本發(fā)明不僅限于此。通過變更從第2背光源單元18放射的光的配光分布，變更向下棱鏡片的微小光學元件50、…、50的形狀，可將亮度峰值設(shè)定在期望的角度方向上。另外，在實施方式3中，在正面顯示模式以及側(cè)方顯示模式下使配光分布寬度窄帶化，僅針對必要的方向提高視覺識別性，并降低關(guān)于不必要方向的視覺識別性，但本發(fā)明不僅限于此。通過拓寬各個配光分布寬度，不僅可以提高必要方向的視覺識別性，而且可以提高其周圍方向的視覺識別性。關(guān)于正面顯示模式中的配光分布，可通過變更光源3C的配光分布，變更形成在導(dǎo)光板4R的背面的微小光學元件40R的形狀來拓寬配光分布寬度。另夕卜，關(guān)于側(cè)方顯示模式，可通過變更從第2背光源單元18放射的照明光15的配光分布，變更向下棱鏡片5D的微小光學元件50、…、50的形狀來拓寬配光分布寬度。在此情況下，當 第I背光源單元16和第2背光源單元18雙方都點亮時，控制部301考慮到第I背光源單元16以及第2背光源單元18中一方的放射光對另一方的放射光帶來的影響，還可以單獨控制第I背光源單元16以及第2背光源單元18的發(fā)光量來調(diào)整亮度。其中，在液晶顯示面IOa與觀察者的位置關(guān)系固定且可視覺識別的角度范圍較窄即可的用途的情況下，能夠通過使各顯示模式的配光分布寬度窄帶化來獲得較高的功耗降低效果。另外，在實施方式3中，在第I背光源單元16與第2背光源單元18之間配置向上棱鏡片5V,使其棱鏡棱線方向與向下棱鏡片的棱鏡棱線方向大致正交,因此,從第I背光源單元16向其背面方向(液晶顯示面板10側(cè)的相反側(cè)的方向)放射的光由向上棱鏡片全反射。然后，在已保存光在Y-Z平面的行進方向的狀態(tài)下再次用作第I背光源單元16的光。因此，能夠提高第I背光源單元16的光利用效率，能夠獲得進一步的功耗降低效果。另外，在實施方式3中，將第2背光源單元18的外殼61的側(cè)壁內(nèi)表面以及底板部內(nèi)表面設(shè)為正反射面。這是因為在已大致保存從第2背光源單元18向其背面方向(液晶顯示面板10的相反側(cè)的方向)放射的光的行進方向的狀態(tài)下，將該光再次轉(zhuǎn)換成朝向液晶顯示面板10的光，用作規(guī)定強度以上的光集中于以Z軸方向為中心的比較窄的角度范圍內(nèi)的第2背光源單元18的光。由此，可提高第2背光源單元18的光利用效率，并能夠獲得進一步的功耗降低效果。在實施方式3中，第2背光源單元18具備放射具有窄角配光分布的光的發(fā)光二極管作為光源60、…、60。這些光源60、…、60以位于液晶顯不面板10正下方的方式沿著 X-Y平面規(guī)則地進行排列。因此，第2背光源單元18構(gòu)成為光源直下型的背光源，但本發(fā)明不僅限于此。例如，還可以采用從導(dǎo)光板(未圖示)的側(cè)端面入射光的所謂側(cè)光方式，采用在該導(dǎo)光板的光出射面設(shè)置微小光學元件的結(jié)構(gòu)。在此情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)將從光源(未圖示)向該導(dǎo)光板入射的光作為規(guī)定強度以上的光集中于以Z軸方向為中心的比較窄的角度范圍內(nèi)的配光分布的光，向第I背光源單元16的背面放射的結(jié)構(gòu)。希望第I背光源單元16的光源3C和第2背光源單元18的光源60、…、60是同一發(fā)光方式的光源。其理由是，在改變第I背光源單兀16的發(fā)光量與第2背光源單兀18的發(fā)光量的比例來變更視角時，可避免光源3C、60的發(fā)光特性(發(fā)光光譜等)的差異引起發(fā)光顏色變化等的可能性。如以上說明的那樣，實施方式3的液晶顯示裝置300未使用復(fù)雜且高價的有源光學元件，可通過調(diào)整第I背光源單元16的發(fā)光量與第2背光源單元18的發(fā)光量的比例來進行視角控制。液晶顯示裝置300將從顯示面IOa向不需要的方向放射的光量抑制到最小限度，因此能夠?qū)崿F(xiàn)有效降低功耗的視角控制功能。另外，液晶顯示裝置300的結(jié)構(gòu)由簡易且廉價的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，并且與其畫面尺寸無關(guān)從小型到大型都是有效的結(jié)構(gòu)。另外，與實施方式1、2的液晶顯示裝置100、200同樣，第I背光源單元16具有向上棱鏡片5V。在第I背光源單兀16中從導(dǎo)光板4R向其背面方向放射的返回光由于存在向上棱鏡片5V的微小光學構(gòu)造51而在其背面5e進行內(nèi)表面全反射,成為具有窄角配光分布的照明光13。因此，可將該返回光用作第I背光源單元16的放射光。因此，即使在實施方式3的背光源層疊型的液晶顯示裝置300中，也無需損失來自第2背光源單元18的放射光14，就能夠提高第I背光源單元16的光利用效率。此外，實施方式3的液晶顯示裝置300為了提高第I背光源單元16的光利用效率而具備向上棱鏡片5V，但不僅限于此。如圖23和圖24所示，還能具有不具備向上棱鏡片5V的方式的液晶顯示裝置300M。圖23是示意性示出作為實施方式3變形例的液晶顯示裝置(透射式液晶顯示裝置)300M的結(jié)構(gòu)的圖，圖24是示意性示出從Y軸方向觀察圖23的液晶顯示裝置的一部分結(jié)構(gòu)的圖。即使圖23和圖24所示的結(jié)構(gòu)，也能夠從第I背光源單元16獲得具有配光分布D13的照明光13，從第2背光源單元18獲得具有配光分布D6的照明光15a。通過控制這些照明光13、15a的發(fā)光量，可實現(xiàn)能降低功耗的視角可變的液晶顯示裝置300M。實施方式1、2、3的變形例以上，參照附圖敘述了本發(fā)明的各種實施方式，但它們都是本發(fā)明的例示，還可以采用上述以外的各種結(jié)構(gòu)。例如，如圖5的(a)以及圖5的(b)所示，微小光學元件50的形狀是三角棱鏡形狀，但不僅限于此。如上所述，微小光學元件50的形狀是由與導(dǎo)光板4的組合來決定的。只要能夠?qū)膶?dǎo)光板4的前面4b放射并入射至向下棱鏡片的光的主光線由微小光學元件50進行內(nèi)表面全反射后轉(zhuǎn)換成窄角配光分布的照明光11，就可以應(yīng)用三角棱鏡形狀以外的形狀。另外，例如，如圖8的(a)以及圖8的(b)所示，向上棱鏡片5V具有由凸狀三角棱鏡形狀構(gòu)成的微小光學元件51，但不僅限于此。向下棱鏡片的微小光學元件50可以使用具有其它微小光學元件的光學片或者板狀部件，該其它微小光學元件在具有傾斜部的平面(圖中的Y-Z平面)上不具有構(gòu)造，在與其正交的平面(圖中的Z-X平面)上具有構(gòu)造。但是，從上述第2背光源單元2、17、18放射的光需要透射這樣的光學片或板狀部件，因此還需要在該光學片或板狀部件上形成已考慮到在圖中的Z-X平面上受光學影響的構(gòu)造。實施方式1、2、3的向上棱鏡片5V具有在與視角控制方向垂直的方向上會聚第2背光源單元的光的構(gòu)造。由此縮窄不需要寬視角的方向的配光分布，能夠獲得亮度提高或者功耗降低效果。上述實施方式1、2的液晶顯示裝置100、200雖然具有向上棱鏡片5V，但也可以是不具有向上棱鏡片5V的方式。另外，如上所述，實施方式1、2、3的第I背光源單元1、16具有向上棱鏡片5V的微小光學元件51、"·、51的排列方向與向下棱鏡片的微小光學元件50、···、50的排列方向大致正交這樣的適當結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明不僅限于此。即使在微小光學元件51、…、51的排列方向與微小光學元件50、…、50的排列方向構(gòu)成的角度從90度偏移某種程度的情況下，與不具有向上棱鏡片5V的方式相比，也能夠提高第I背光源單元1、16的光利用效率。如上所述，實施方式1、2、3的液晶顯示裝置100、200、300與畫面尺寸無關(guān)，都能夠進行精細的視角控制。由此，可根據(jù)觀察者的人數(shù)或觀察位置來選擇最優(yōu)的視角，并通過有效的照明來獲得功耗降低效果。此外，液晶顯示裝置100、200、300還可以實現(xiàn)產(chǎn)生如下私人模式的功能在通常情況下利用寬視角顯示使來自觀察者及其周圍的視覺識別性良好，在其它情況下通過將寬視角顯示切換成窄視角顯示而無法從周圍看到顯示部。
符號說明100、200、300液晶顯示裝置，1、16第I背光源單元，2、17、18第2背光源單元，3Α、3B、6A、6B、3C、19,60光源，60L透鏡，4、4R導(dǎo)光板，40、40R、50、51微小光學元件，5D向下棱鏡
片，5V向上棱鏡片，7導(dǎo)光板，70漫反射構(gòu)造，8光反射片，9光學片，10液晶顯示面板，21,61外殼，22、62漫透射板(漫透射構(gòu)造)。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，其特征在于，該液晶顯示裝置具有 液晶顯示面板，其具有背面和該背面的相反側(cè)的顯示面，調(diào)制從所述背面入射的光來生成圖像光，并從所述顯示面出射所述圖像光； 第I背光源單元，其向所述液晶顯示面板的所述背面照射光； 第2背光源單元，其向所述第I背光源單元的背面放射光； 第I光源驅(qū)動控制部，其控制所述第I背光源單元的發(fā)光量；以及 第2光源驅(qū)動控制部，其控制所述第2背光源單元的發(fā)光量， 所述第I背光源單元包含 第I光源，其由所述第I光源驅(qū)動控制部進行控制； 第I光學部件，其使由所述第2背光源單元放射的所述光透射，并且，將從所述第I光源出射的光轉(zhuǎn)換成具有窄角配光分布的光，并向所述液晶顯示面板放射，所述窄角配光分布是指規(guī)定強度以上的光集中于以所述液晶顯示面板的所述顯示面的法線方向為中心的第I角度范圍內(nèi)；以及 第I光學片，其使由所述第2背光源單元放射的所述光透射，并且，使從所述第I光學部件向所述液晶顯示面板側(cè)的相反側(cè)放射的光向所述第I光學部件的方向進行內(nèi)表面全反射， 所述第2背光源單元包含 第2光源，其由所述第2光源驅(qū)動控制部進行控制；以及 第2光學部件，其將從所述第2光源出射的光轉(zhuǎn)換成具有廣角配光分布的光，并向所述第I背光源單元的背面放射，所述廣角配光分布是指規(guī)定強度以上的光集中于比所述第I角度范圍寬的第2角度范圍內(nèi)， 所述第I光學部件和第I光學片使從所述第2光學部件放射的所述光透射而不縮窄所述廣角配光分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述第I光學部件包含 導(dǎo)光板，其使從所述第I光源出射的光在所述液晶顯示面板側(cè)的相反側(cè)具有的背面進行內(nèi)表面反射，并向所述液晶顯示面板放射；以及 第2光學片，其將從所述導(dǎo)光板向所述液晶顯示面板放射的光轉(zhuǎn)換成具有所述窄角配光分布的光。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述第2光學片的背面具有多個第I微小光學元件沿著與所述顯示面的法線方向垂直的面規(guī)則地排列而成的構(gòu)造， 所述第I微小光學元件分別具有從所述顯示面的法線方向傾斜的傾斜面， 所述第2光學片使從所述導(dǎo)光板相對于所述顯示面的法線方向以規(guī)定角度以上入射的光在所述第I微小光學元件的傾斜面進行內(nèi)表面全反射，轉(zhuǎn)換成具有所述窄角配光分布的光。
4.一種液晶顯示裝置，其特征在于，該液晶顯示裝置具有 液晶顯示面板，其具有背面和該背面的相反側(cè)的顯示面，調(diào)制從所述背面入射的光來生成圖像光，并將所述圖像光從所述顯示面出射；第I背光源單元，其向所述液晶顯示面板的所述背面照射光； 第2背光源單元，其向所述第I背光源單元的背面放射光； 第I光源驅(qū)動控制部，其控制所述第I背光源單元的發(fā)光量；以及 第2光源驅(qū)動控制部，其控制所述第2背光源單元的發(fā)光量， 所述第I背光源單元包含 第I光源，其由所述第I光源驅(qū)動控制部進行控制； 第I光學部件，其使由所述第2背光源單元放射的所述光透射，并且，將從所述第I光源出射的光轉(zhuǎn)換成具有第I配光分布的光，并向所述液晶顯不面板放射，所述第I配光分布是指規(guī)定強度以上的光集中于以所述液晶顯示面板的所述顯示面的法線方向為中心的第I角度范圍內(nèi)， 所述第2背光源單元包含 第2光源，其由所述第2光源驅(qū)動控制部進行控制；以及 第2光學部件，其將從所述第2光源出射的光轉(zhuǎn)換成具有第2配光分布的光，并向所述第I背光源單元的背面放射，所述第2配光分布是指規(guī)定強度以上的光集中于以所述液晶顯示面板的所述顯示面的法線方向為中心的第2角度范圍內(nèi)， 所述第I光學部件將從所述第2光學部件放射的所述光轉(zhuǎn)換成具有第3配光分布的光，并向所述液晶顯示面板放射，所述第3配光分布是指規(guī)定強度以上的光集中于以從所述液晶顯示面板的所述顯示面的法線方向傾斜規(guī)定角度的方向為中心的第3角度范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述第I背光源單元還包含第I光學片，該第I光學片使由所述第2背光源單元放射的所述光透射，并且，使從所述第I光學部件向所述液晶顯示面板側(cè)的相反側(cè)放射的光向所述第I光學部件的方向進行內(nèi)表面全反射。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述第I光學部件包含 導(dǎo)光板，其使從所述第I光源出射的光在所述液晶顯示面板側(cè)的相反側(cè)具有的背面進行內(nèi)表面反射，并向所述液晶顯示面板放射；以及 第2光學片，其將從所述導(dǎo)光板向所述液晶顯示面板放射的光轉(zhuǎn)換成具有所述第I配光分布的光。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述第2光學片的背面具有多個第I微小光學元件沿著與所述顯示面的法線方向垂直的面規(guī)則地排列而成的構(gòu)造， 所述第I微小光學元件分別具有從所述顯示面的法線方向傾斜的傾斜面， 所述第2光學片利用所述第I微小光學元件，將從該第2光學片的背面相對于所述顯示面的法線方向以規(guī)定角度以上的角度入射的光，轉(zhuǎn)換成具有規(guī)定強度以上的光集中于以所述顯示面的法線方向為中心的規(guī)定角度范圍內(nèi)的配光分布的光，并向所述液晶顯示面板放射，利用所述第I微小光學元件，將從該第2光學片的背面相對于所述顯示面的法線方向以小于規(guī)定角度的角度入射的光，轉(zhuǎn)換成具有規(guī)定強度以上的光集中于以相對于所述顯示面的法線方向傾斜規(guī)定角度的方向為中心的規(guī)定角度范圍內(nèi)的配光分布的光，并向所述液晶顯示面板放射。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或7所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述第I微小光學元件由三角棱鏡形狀的凸狀部構(gòu)成，該三角棱鏡形狀的凸狀部向所述液晶顯示面板側(cè)的相反側(cè)突出且具有與所述顯示面平行的棱線。
9.根據(jù)權(quán)利要求2、3以及6 8中的任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述導(dǎo)光板的背面具有沿著與所述顯示面平行的面形成向所述液晶顯示面板側(cè)的相反側(cè)突出的多個第2微小光學元件的構(gòu)造， 所述導(dǎo)光板使從所述第I光源入射的光在所述第2微小光學兀件處進行內(nèi)表面全反射，由此，生成具有規(guī)定強度以上的光集中于相對于所述顯示面的法線方向在規(guī)定角度范圍內(nèi)的配光分布的光，并向所述液晶顯示面板的背面放射。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述導(dǎo)光板具有從與所述顯示面平行的方向入射從所述第I光源出射的光的入射端面， 越遠離所述入射端面，所述第2微小光學元件的每單位面積的數(shù)量越多。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述第2微小光學元件的表面具有曲率。
12.根據(jù)權(quán)利要求9 11中的任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 從所述導(dǎo)光板放射的該光的配光分布的所述規(guī)定角度范圍是相對于所述顯示面的法線方向呈+60度 +90度以及-60度 -90度的范圍。
13.根據(jù)權(quán)利要求I 3以及5中的任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述第I光學片的位于所述液晶顯示面板側(cè)的表面具有向所述液晶顯示面板的方向突出的多個第3微小光學元件在與所述第I微小光學元件的排列方向不同的方向上規(guī)則地排列而成的構(gòu)造， 所述第3微小光學元件分別具有從所述顯示面的法線方向傾斜的傾斜面， 所述第3微小光學元件的傾斜面使從所述第I光學部件入射的光向所述第I光學片的背面方向折射， 所述第I光學片的背面使被所述第3微小光學元件的傾斜面折射后的光向所述導(dǎo)光板的方向全反射。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述第3微小光學元件由具有與所述顯示面平行的棱線的三角棱鏡形狀的凸狀部構(gòu)成。
15.根據(jù)權(quán)利要求I 3中的任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述第2光學部件的背面具有漫反射構(gòu)造，該漫反射構(gòu)造使從所述第2光源出射的光漫反射，生成具有所述廣角配光分布的光。
16.根據(jù)權(quán)利要求I 3中的任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述第2光源是向所述液晶顯示面板的方向放射光而將光照射到所述第2光學部件的背面的光源， 所述第2光學部件具有漫透射構(gòu)造，該漫透射構(gòu)造使從所述第2光源入射的光漫透射，生成具有所述廣角配光分布的光。
17.根據(jù)權(quán)利要求4 7中的任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第2光源向所述液晶顯示面板的方向放射光， 所述第2光學部件將從所述第2光源入射的光轉(zhuǎn)換成具有所述第2配光分布的該光。
18.根據(jù)權(quán)利要求I 17中的任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述第I光源驅(qū)動控制部和所述第2光源驅(qū)動控制部控制所述第I光源和所述第2光源，使得所述顯示面上的法線方向的亮度恒定。
19.根據(jù)權(quán)利要求I 18中的任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述第I光源和所述第2光源是發(fā)光二極管。
20.根據(jù)權(quán)利要求I 19中的任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述第I光源和所述第2光源是激光光源。
21.根據(jù)權(quán)利要求I 20中的任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 所述第I光源和所述第2光源由同一發(fā)光方式的光源構(gòu)成。
全文摘要
液晶顯示裝置(100)具有第1背光源單元(1)和第2背光源單元(2)。第1背光源單元(1)包含第1光學部件(4、5D)，該第1光學部件(4、5D)使從第2背光源單元(2)入射的光透射，并且，將從光源(3A、3B)出射的光轉(zhuǎn)換成具有窄角配光分布的光并向液晶顯示面板(10)的背面放射。第2背光源單元(2)包含第2光學部件(7)，該第2光學部件(7)將從光源(6A、6B)出射的光轉(zhuǎn)換成具有廣角配光分布的光并向液晶顯示面板(10)的背面放射。
文檔編號G09F9/00GK102640039SQ201080054460
公開日2012年8月15日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者小島邦子, 新倉榮二, 桑田宗晴, 笹川智廣, 西谷令奈 申請人:三菱電機株式會社