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JP2830972B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP2830972B2
JP2830972B2 JP7045348A JP4534895A JP2830972B2 JP 2830972 B2 JP2830972 B2 JP 2830972B2 JP 7045348 A JP7045348 A JP 7045348A JP 4534895 A JP4534895 A JP 4534895A JP 2830972 B2 JP2830972 B2 JP 2830972B2
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liquid crystal
crystal display
display device
light guide
light
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直寛 ▲真▼篠
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Hitachi Electronic Devices Co Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Electronic Devices Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、導光体の側面近傍に該
側面に沿って配置した蛍光管と、該蛍光管をその全長に
わたって覆うランプ反射シートとを有するいわゆるエッ
ジライト型バックライトを液晶表示素子の下に配置して
成る液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置は、例えば、透明導電膜か
らなる表示用画素電極と配向膜等をそれぞれ積層した面
が対向するように所定の間隙を隔てて２枚の透明ガラス
基板を重ね合せ、該両基板間の周縁部近傍に枠状に設け
たシール材により、両基板を貼り合せると共に、シール
材の一部に設けた液晶封入口から両基板間のシール材の
内側に液晶を封入、封止し、さらに両基板の外側に偏光
板を設けて成る液晶表示素子（すなわち、液晶表示パネ
ル、ＬＣＤ：リキッド クリスタル ディスプレイ(Liqui
d Crystal Display)）と、液晶表示素子の下に配置さ
れ、液晶表示素子に光を供給するバックライトと、液晶
表示素子の外周部の外側に配置した液晶駆動用回路基板
と、これらの各部材を保持するモールド成形品である枠
状体と、これらの各部材を収納し、表示窓があけられた
金属製フレーム等を含んで構成されている。
【０００３】バックライトは、例えば、光源から発せら
れる光を光源から離れた方へ導き、液晶表示素子全体に
光を均一に照射するための透明のアクリル等の合成樹脂
板から成る導光体と、導光体の側面近傍に該側面に沿っ
て該側面と平行に配置した光源である蛍光管と、蛍光管
をそのほぼ全長にわたって覆い、断面形状がほぼＵ字状
で、その内面が白色または銀色のランプ反射シートと、
導光体の上に配置され、導光体からの光を拡散する拡散
シートと、導光体の下に配置され、導光体からの光を液
晶表示素子の方へ反射させる反射シートとから構成され
る。
【０００４】また、蛍光管から導光体内に入射した光
は、導光体内を全反射しながら導光するが、拡散反射に
より導光体の上面から出射させるために、導光体の底面
には白色インキで印刷した複数個の光拡散用のドットパ
タンや、導光体の底面に一体に設けた凸部や凹部が規則
正しく配置形成されている。
【０００５】なお、このような従来の液晶表示装置は、
例えば特公昭６０−１９４７４号公報や実開平４−２２
７８０号公報に記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図１７（ａ）は従来の
液晶表示装置（モジュール）の正面図、（ｂ）は最近の
液晶表示装置の正面図である。６３は液晶表示モジュー
ル、４１は金属製フレーム（すなわち、シールドケー
ス）、８０は表示窓、６２は液晶表示素子である。
【０００７】図１８は蛍光管と導光体を示す図である。
３６は蛍光管、３７は導光体、６５は導光体３７の入光
端面、８１は光漏れゾーンである。
【０００８】最近の液晶表示装置においては、大画面化
（すなわち、有効発光エリアの大型化）と当該装置の小
型化の両方が図られ、そのため、表示窓８０の周囲のい
わゆる額縁部の縮小化（すなわち、図１７（ｂ）の距離
ｄ1の縮小化）の傾向にあり、これに伴い、導光体３７
の入光端面６５から液晶表示素子の最も外側（すなわ
ち、蛍光管３６側）の画素までの距離ｄ2が、例えば従
来は数１０ｍｍ〜１０数ｍｍだったのが、３．３ｍｍと
非常に狭くなってきている。すなわち、表示窓８０の端
部と蛍光管３６とが非常に接近している。このため、表
示窓８０の端部近傍で、光漏れゾーン８１に示すよう
に、光漏れ（輝線）が生じる問題がある。
【０００９】本発明の目的は、蛍光管近傍の表示窓端部
において生じる光漏れを防止することができ、表示品質
を向上することができる液晶表示装置を提供することに
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の液晶表示装置は、液晶表示素子と、該液晶
表示素子の下に配置した導光体と、該導光体の上に配置
した拡散シートと、前記導光体の下に配置した反射シー
トと、前記導光体の前記反射シートが配置される面に形
成した光拡散用のドットパターンまたは凹凸と、前記導
光体の少なくとも１側面の近傍に該側面に沿って配置し
た蛍光管と、該蛍光管をそのほぼ全長にわたって覆うラ
ンプ反射シートとを含んで成る液晶表示装置において、
前記側面近傍の前記反射シートの上面端部に、光を吸収
するための着色ドット印刷部を有し、かつ、該着色ドッ
ト印刷部は前記蛍光管に近い方から遠い方に向かって面
積が徐々に小さくなっていることを特徴とする。また、
本発明の液晶表示装置は、前記側面近傍の前記拡散シー
トの下面端部に、光を吸収するための着色テープまたは
着色印刷部を有し、前記ランプ反射シートの両端部が、
前記着色テープまたは着色印刷部において、前記拡散シ
ートの前記側面近傍の端部の上と前記反射シートの前記
側面近傍の端部の下とに配置されるように重ね合わせら
れることを特徴とする。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【作用】本発明では、導光体の入光端面近傍の反射シー
トの上面端部に、光を吸収するための着色ドット印刷部
を有し、かつ、該着色ドット印刷部は蛍光管に近い方か
ら遠い方に向かって面積が徐々に小さくなっている構成
とすることにより、該着色ドットによって光漏れを起こ
す余分な光を吸収することができ、表示品質を損ねる蛍
光管の近傍の画面上の光漏れを防止することができると
ともに、画面上の該着色ドットによる光の吸収量を徐々
に変化させることができる。また、前記側面近傍の前記
拡散シートの下面端部に、光を吸収するための着色テー
プまたは着色印刷部を有し、前記ランプ反射シートの両
端部が、前記着色テープまたは着色印刷部において、前
記拡散シートの前記側面近傍の端部の上と前記反射シー
トの前記側面近傍の端部の下とに配置されるように重ね
合わせられる構成とすることにより、着色テープまたは
着色印刷部によって光漏れを起こす余分な光を吸収し、
蛍光管の近傍の画面上の光漏れを防止することができ
る。
【００２３】
【実施例】実施例１ 図１（ａ）は本発明の実施例１を示す液晶表示素子の下
に配置したバックライトの側面図、（ｂ）は（ａ）に示
す反射シートの要部上面図である。なお、以下で説明す
る図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、そ
の繰返しの説明は省略する。
【００２４】６２は液晶表示素子、３７は液晶表示素子
６２の下に配置した導光体、６５は導光体３７の側面で
ある入光端面、３６は導光体３７の入光端面６５の近傍
に該入光端面６５に沿って配置した蛍光管、６６は蛍光
管３６をそのほぼ全長にわたって覆い、断面形状がほぼ
Ｕ字状で、その内面が白色または銀色のランプ反射シー
ト、３９は液晶表示素子６２の下で導光体３７の上に配
置した拡散シート、３８は導光体３７の下に配置した反
射シート、６７は導光体３７の底面に白色インキで印刷
され、導光体３７内を全反射しながら導光する光を導光
体３７の上面から出射させる複数個の光拡散用ドットパ
タン、６８、６９はそれぞれ拡散シート３９と液晶表示
素子６２との間に配置したレンズシート（レンズフィル
ム）、１は導光体３７の入光端面６５近傍の反射シート
３８の上面に施した灰色の着色ドット印刷部、７０はラ
ンプ反射シート６６の端部、７１はランプ反射シート６
６の端部７０を導光体３７の上面に接着する接着剤層、
７２は入光端面６５と対向する側面、７３は側面７２に
設けられた反射テープ、７４は反射テープ７３を側面７
２に接着する接着剤層である。
【００２５】なお、反射シート３８は導光体３７に接着
されておらず、導光体３７と反射シート３８との間に空
気層が存在する。ランプ反射シート６６の端部７０は、
導光体３７の上面に接着剤層７１により接着されてい
る。ランプ反射シート６６のもう一方の端部は、反射シ
ート３８の下に位置するが、接着されておらず、図示は
しないが、フレーム等により抑えつけられ、保持され
る。拡散シート３９も導光体３７上に載置され、接着さ
れていない。なお、図１（ａ）では、レンズシート６
８、６９、液晶表示素子６２は浮かして図示されている
が、レンズシート６８、６９は拡散シート３９の上に重
ねて載置され、接着されておらず、その上に液晶表示素
子６２が載置されている。ランプ反射シート６６は、蛍
光管３６側の面が光が導光体３７の入光端面６５側へ反
射するように、白色または銀色に形成されている。ま
た、導光体３７の入光端面６５と直角の２側面にも、図
示はしないが、反射テープ７３と同様の反射テープが接
着されている。
【００２６】なお、図１（ｂ）は図１（ａ）の反射シー
ト３８を矢印Ａ方向から見た図で、着色ドット印刷部１
を示すための図である。
【００２７】本実施例では、図１に示すように、導光体
３７の入光端面６５近傍の反射シート３８の上面に、着
色ドット印刷部１を設けたことにより、着色ドット印刷
部１により光漏れを起こす余分な光が吸収され、表示品
質を損ねる蛍光管３６の近傍の画面上の光漏れを防止す
ることができる（図１８の光漏れゾーン８１参照）。
【００２８】最近の液晶表示装置においては、大画面化
と当該装置の小型化の両方が図られ、そのため、表示窓
の周囲のいわゆる額縁部の縮小化の傾向にあり、これに
伴い、導光体３７の入光端面６５から液晶表示素子の最
も外側（蛍光管３６側）の画素までの距離が、例えば従
来は数１０ｍｍ〜１０数ｍｍだったのが、３．３ｍｍと
非常に狭くなってきており、表示窓の端部と蛍光管３６
とが非常に接近している。このため、表示窓の端部近傍
で光漏れ（図１８の光漏れゾーン８１参照）が生じやす
かったが、本発明によりこの問題を容易に解決すること
ができた。
【００２９】着色ドット印刷部１の色は、灰色の他、こ
げ茶色、紫色、緑色等を用いる。光漏れの状態や強さに
合せて、着色ドット印刷部１のドットパターンの形状、
大きさ、配列、色調、色の濃さが制御され、最適化され
ている。本実施例では、着色ドット印刷部１の幅ｗは、
０．１〜２ｍｍである。図１（ａ）に示すように、着色
ドット印刷部１の形成領域と、光拡散用ドットパタン６
７（または光拡散用凹凸）の形成領域は重なっている。
ドットパターンは印刷しやすい丸ドットを使用し、その
配列はドットが蛍光管３６の長軸方向に直線状にそれぞ
れ同一ピッチで配列され（ドットインラインと称され
る）、また、蛍光管３６の長軸方向に配列されたドット
どうしは、ドットが画面上で見えにくいように隣接する
列に対してずれ、互いに中間に位置している（千鳥配
置、あるいは三角配置と称される：正三角形、二等辺三
角形等に配置する）。また、蛍光管３６から遠い側はド
ットの面積が小さくなっている。このように、導光体３
７の入光端面６５近傍の反射シート３８の上面端部に、
光を吸収するための着色ドット印刷部１を設け、かつ、
該着色ドット印刷部１は蛍光管３６に近い方から遠い方
に向かって印刷面積が徐々に減少するように形成し、着
色ドット印刷部１の形成領域と光拡散用ドットパタン６
７（または凹凸）の形成領域とが重なる構成とすること
により、該着色ドット印刷部１によって光漏れを防止で
きるとともに、画面上に現れる該着色ドット印刷部１の
光吸収量を徐々に変化させることができる。
【００３０】なお、入光端面６５近傍の反射シート３８
の上面に、着色したテープ（後述の参考例２参照）を貼
ったり、黒色のドットを印刷すると、画面上に黒っぽい
線が現れ、これを打ち消すために、拡散シートを２枚配
置する必要が生じたりするので望ましくない。
【００３１】参考例１ 図２は本発明の参考例１を示すバックライトの側面図で
ある。
【００３２】本参考例では、入光端面６５近傍の導光体
３７の上面に載置したランプ反射シート６６の端部７０
の下面に、灰色等の着色ドット印刷部１が設けてある。
したがって、上記実施例１と比較して着色ドット印刷部
１を設けた場所は異なるが、上記実施例１と同様に、蛍
光管３６近傍の画面上の光漏れを防止することができ
る。なお、その他の構成は図１の実施例１と同様であ
る。
【００３３】参考例２ 図３は本発明の参考例２を示すバックライトの側面図で
ある。
【００３４】本参考例では、入光端面６５近傍の導光体
３７の上面に載置したランプ反射シート６６の端部７０
の下面に接着剤層７５を介して、灰色等の着色テープ２
が貼り付けてある。すなわち、上記実施例１、参考例１
では、光漏れを防止するのに着色ドットを印刷したが、
本参考例では、その代わりに、着色テープ２を貼り付け
た。したがって、上記実施例１、参考例１と同様に、画
面上の光漏れを防止することができる。なお、着色は、
少なくとも導光体３７側、すなわち、下面に着色してあ
ればよいが、下面および上面、あるいはテープの内部も
含めた全体に着色したものを使用してもよい。また、上
記実施例１、参考例１では、導光体３７は平板状（直方
体形状）であったが、本参考例では、液晶表示モジュー
ルの軽量化、薄型化のため、楔形（すなわち、断面形状
が台形）の導光体３７を使用した。その他の構成は図
１、２の実施例１、参考例１と同様である。なお、着色
テープ２は接着剤層７１を介して、導光体３７の上面に
接着されている。
【００３５】実施例２ 図４は本発明の実施例２を示すバックライトの側面図で
ある。
【００３６】本実施例では、入光端面６５近傍の拡散シ
ート３９の下面に、灰色等の着色ドット印刷部１が設け
てある。すなわち、図２の参考例１では、光漏れを防止
するための着色ドット印刷部１を、導光体３７上のラン
プ反射シート６６の下面に設けたが、本実施例では、拡
散シート３９の下面に設けた。したがって、上記実施例
１、各参考例と同様に、光漏れを防止することができ
る。なお、ランプ反射シート６６の端部７０は、接着剤
層７１を介して拡散シート３９の上面に接着されてい
る。その他の構成は図２の参考例１と同様である。
【００３７】実施例３ 図５は本発明の実施例３を示すバックライトの側面図で
ある。
【００３８】本実施例では、楔形の導光体３７の入光端
面６５近傍の拡散シート３９の下面に接着剤層７５を介
して、灰色等の着色テープ２が貼り付けてある。したが
って、上記参考例２と同様に、着色テープ２により光漏
れを防止することができる。なお、ランプ反射シート６
６の端部７０は、拡散シート３９の上面に接着剤層７
８、基材層７６、接着剤層７７から成る両面テープ７９
により接着されている。その他の構成は図３の参考例２
と同様である。
【００３９】なお、上記実施例１〜３、参考例１、２に
おいて、着色印刷部または着色テープを導光体３７の上
側に設けても、下側に設けても、光漏れ防止効果は変わ
らない。
【００４０】以下、図１、図４、図５に実施例１〜３と
して示した本発明が適用可能な単純マトリクス方式の液
晶表示装置について説明する。
【００４１】図６は本発明が適用可能な液晶表示装置の
液晶表示素子６２を上側から見た場合の電極基板上にお
ける液晶分子の配列方向（例えばラビング方向）、液晶
分子のねじれ方向、偏光板の偏光軸（あるいは吸収軸）
方向、および複屈折効果をもたらす部材の光学軸方向を
示し、図７は液晶表示素子６２の要部斜視図を示す。
【００４２】液晶分子のねじれ方向１０とねじれ角θ
は、上電極基板１１上の配向膜２１のラビング方向６と
下電極基板１２上の配向膜２２のラビング方向７および
上電極基板１１と下電極基板１２の間に挟持される正の
誘電異方性を有するネマチック液晶層５０に添加される
旋光性物質の種類と量によって規定される。
【００４３】図７において、液晶層５０を挟持する２枚
の上、下電極基板１１、１２間で液晶分子がねじれたら
せん状構造をなすように配向させるには、例えばガラス
からなる透明な上、下電極基板１１、１２上の、液晶に
接する、例えばポリイミドからなる有機高分子樹脂から
なる配向膜２１、２２の表面を、例えば布などで一方向
にこする方法、いわゆるラビング法が採られている。こ
のときのこする方向、すなわちラビング方向、上電極基
板１１においてはラビング方向６、下電極基板１２にお
いてはラビング方向７が液晶分子の配列方向となる。こ
のようにして配向処理された２枚の上、下電極基板１
１、１２をそれぞれのラビング方向６、７が互いにほぼ
１８０度から３６０度で交叉するように間隙ｄ1をもた
せて対向させ、２枚の電極基板１１、１２を液晶を注入
するための切欠け部、すなわち、切欠け部（液晶封入
口）５１を備えた枠状のシール材５２により接着し、そ
の間隙に正の誘電異方性をもち、旋光性物質を所定量添
加されたネマチック液晶を封入すると、液晶分子はその
電極基板間で図中のねじれ角θのらせん状構造の分子配
列をする。なお３１、３２はそれぞれ例えば酸化インジ
ウム又はＩＴＯ（IndiumTin Oxide）からなる透明な
上、下電極である。このようにして構成された液晶セル
６０の上電極基板１１の上側に複屈折効果をもたらす部
材（以下複屈折部材と称す。藤村他「ＳＴＮ−ＬＣＤ用
位相差フィルム」、雑誌電子材料１９９１年２月号第３
７−４１頁）４０が配設されており、さらにこの部材４
０および液晶セル６０を挟んで上、下偏光板１５、１６
が設けられる。
【００４４】液晶５０における液晶分子のねじれ角θは
１８０度から３６０度の範囲の値を採り得るが好ましく
は２００度から３００度であるが、透過率−印加電圧カ
ーブのしきい値近傍の点灯状態が光を散乱する配向とな
る現象を避け、優れた時分割特性を維持するという実用
的な観点からすれば、２３０度から２７０度の範囲がよ
り好ましい。この条件は基本的には電圧に対する液晶分
子の応答をより敏感にし、優れた時分割特性を実現する
ように作用する。また優れた表示品質を得るためには液
晶層５０の屈折率異方性Δｎ1とその厚さｄ1の積Δｎ1
・ｄ1は好ましくは０.５μｍから１.０μｍ、より好ま
しくは０.６μｍから０.９μｍの範囲に設定することが
望ましい。
【００４５】複屈折部材４０は液晶セル６０を透過する
光の偏光状態を変調するように作用し、液晶セル６０単
体では着色した表示しかできなかったものを白黒の表示
に変換するものである。このためには複屈折部材４０の
屈折率異方性Δｎ2とその厚さｄ2の積Δｎ2・ｄ2が極め
て重要で、好ましくは０.４μｍから０.８μｍ、より好
ましくは０.５μｍから０.７μｍの範囲に設定する。
【００４６】さらに、この液晶表示素子６２は複屈折に
よる楕円偏光を利用しているので偏光板１５、１６の軸
と、複屈折部材４０として一軸性の透明複屈折板を用い
る場合はその光学軸と、液晶セル６０の電極基板１１、
１２の液晶配列方向６、７との関係が極めて重要であ
る。
【００４７】図６で上記の関係の作用効果について説明
する。図６は、図７の構成の液晶表示素子を上から見た
場合の偏光板の軸、一軸性の透明複屈折部材の光学軸、
液晶セルの電極基板の液晶分子軸配列方向の関係を示し
たものである。
【００４８】図７において、５は一軸性の透明複屈折部
材４０の光学軸、６は複屈折部材４０とこれに隣接する
上電極基板１１の液晶分子軸配列方向、７は下電極基板
１２の液晶配列方向、８は上偏光板１５の吸収軸あるい
は偏光軸、９は下偏光板１６の吸収軸あるいは偏光軸で
あり、角度αは上電極基板１１の液晶配列方向６と一軸
性の複屈折部材４０の光学軸５とのなす角度、角度βは
上偏光板１５の吸収軸あるいは偏光軸８と一軸性の透明
複屈折部材４０の光学軸５とのなす角度、角度γは下偏
光板１６の吸収軸あるいは偏光軸９と下電極基板１２の
液晶配列方向７とのなす角度である。
【００４９】ここで本明細書における角α、β、γの測
り方を定義する。図１１において、複屈折部材４０の光
学軸５と上電極基板の液晶配列方向６との交角を例にと
って説明する。光学軸５と液晶配列方向６との交角は図
１１に示す如く、φ1およびφ2で表わすことが出来る
が、本明細書においてはφ1、φ2のうち小さい方の角を
採用する。すなわち、図１１（ａ）においてはφ1＜φ2
であるから、φ1を光学軸５と液晶配列方向６との交角
αとし、図１１（ｂ）においてはφ1＞φ2だからφ2を
光学軸５と液晶配列方向６との交角αとする。勿論φ1
＝φ2の場合はどちらを採っても良い。
【００５０】液晶表示素子においては角度α、β、γが
極めて重要である。
【００５１】角度αは好ましくは５０度から９０度、よ
り好ましくは７０度から９０度に、角度βは好ましくは
２０度から７０度、より好ましくは３０度から６０度
に、角度γは好ましくは０度から７０度、より好ましく
は０度から５０度に、それぞれ設定することが望まし
い。
【００５２】なお、液晶セル６０の液晶層５０のねじれ
角θが１８０度から３６０度の範囲内にあれば、ねじれ
方向１０が時計回り方向、反時計回り方向のいずれであ
っても、上記角α、β、γは上記範囲内にあればよい。
【００５３】なお、図７においては、複屈折部材４０が
上偏光板１５と上電極基板１１の間に配設されている
が、この位置の代りに、下電極基板１２と下偏光板１６
との間に配設しても良い。この場合は図７の構成全体を
倒立させた場合に相当する。
【００５４】図８はねじれ角θ等の具体例を示す図であ
る。図に示すように、液晶分子のねじれ角θは２４０度
であり、一軸性の透明複屈折部材４０としては平行配向
（ホモジェニアス配向）した、すなわちねじれ角が０度
の液晶セルを使用した。ここで液晶層の厚みｄ(μｍ)と
旋光性物質が添加された液晶材料のらせんピッチｐ(μ
ｍ)の比ｄ／ｐは０．６７とした。配向膜２１、２２
は、ポリイミド樹脂膜で形成しこれをラビング処理した
ものを使用した。このラビング処理を施した配向膜がこ
れに接する液晶分子を基板面に対して傾斜配向させるチ
ルト角(pretilt角）は４度である。上記一軸性透明複屈
折部材４０のΔｎ2・ｄ2は約０.６μｍである。一方液
晶分子が２４０度ねじれた構造の液晶層５０のΔｎ1・
ｄ1は約０.８μｍである。
【００５５】このとき、角度αを約９０度、角度βを約
３０度、角度γを約３０度とすることにより、上、下電
極３１、３２を介して液晶層５０に印加される電圧がし
きい値以下のときには光不透過すなわち黒、電圧がある
しきい値以上になると光透過すなわち白の白黒表示が実
現できた。また、下偏光板１６の軸を上記位置より５０
度から９０度回転した場合は、液晶層５０への印加電圧
がしきい値以下のときには白、電圧がしきい値以上にな
ると黒の、前記と逆の白黒表示が実現できた。
【００５６】図９は図８の構成で角度αを変化させたと
きの１／２００デューティで時分割駆動時のコントラス
ト変化を示したものである。角度αが９０度近傍では極
めて高いコントラストを示していたものが、この角度か
らずれるにつれて低下する。しかも角度αが小さくなる
と点灯部、非点灯部ともに青味がかり、角度αが大きく
なると非点灯部は紫、点灯部は黄色になり、いずれにし
ても白黒表示は不可能となる。角度βおよび角度γにつ
いてもほぼ同様の結果となるが、角度γの場合は前記し
たように５０度から９０度近く回転すると逆転の白黒表
示となる。
【００５７】図８はねじれ角θ等の他の具体例を示す図
である。基本構造は図８に示した具体例と同様である。
ただし、液晶層５０の液晶分子のねじれ角は２６０度、
Δｎ1・ｄ1は約０.６５μｍ〜０.７５μｍである点が異
なる。一軸性透明複屈折部材４０として使用している平
行配向液晶層のΔｎ2・ｄ2は前記具体例と同じ約０．５
８μｍである。液晶層の厚みｄ1(μｍ)と旋光性物質が
添加されたネマチック液晶材料のらせんピッチｐ(μｍ)
との比はｄ／ｐ＝０．７２とした。
【００５８】このとき、角度αを約１００度、角度βを
約３５度、角度γを約１５度とすることにより、最初の
具体例と同様の白黒表示が実現できた。また下偏光板の
軸の位置を上記値より５０度から９０度回転することに
より逆転の白黒表示が可能である点もほぼ最初の具体例
と同様である。角度α、β、γのずれに対する傾向も最
初の具体例とほぼ同様である。
【００５９】上記いずれの具体例においても一軸性透明
複屈折部材４０として、液晶分子のねじれのない平行配
向液晶セルを用いたが、むしろ２０度から６０度程度液
晶分子がねじれた液晶層を用いた方が角度による色変化
が少ない。このねじれた液晶層は、前述の液晶層５０同
様、配向処理が施された一対の透明基板の配向処理方向
を所定のねじれ角に交差するようにした基板間に液晶を
挟持することによって形成される。この場合、液晶分子
のねじれ構造を挟む２つの配向処理方向の挟角の２等分
角の方向を複屈折部材の光軸として取扱えばよい。ま
た、複屈折部材４０として、透明な高分子フィルムを用
いても良い（この際一軸延伸のものが好ましい）。この
場合高分子フィルムとしてはＰＥＴ（ポリエチレン テ
レフタレート）、アクリル樹脂フィルム、ポリカーボネ
イトが有効である。
【００６０】さらに以上の具体例においては複屈折部材
は単一であったが、図７において複屈折部材４０に加え
て、下電極基板１２と下偏光板１６との間にもう一枚の
複屈折部材を挿入することもできる。この場合はこれら
複屈折部材のΔｎ2・ｄ2を再調整すればよい。
【００６１】ただし、図１２に示す如く、上電極基板１
１上に赤、緑、青のカラーフィルタ３３Ｒ、３３Ｇ、３
３Ｂ、各フィルター同志の間に光遮光膜３３Ｄを設ける
ことにより、多色表示が可能になる。図１０に前記具体
例における液晶分子の配列方向、液晶分子のねじれ方
向、偏光板の軸の方向および複屈折部材の光学軸の関係
を示す。
【００６２】なお、図１２においては、各フィルタ３３
Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ、光遮光膜３３Ｄの上に、これらの
凹凸の影響を軽減するため絶縁物からなる平滑膜２３が
形成された上に上電極３１、配向膜２１が形成されてい
る。
【００６３】図１３は液晶表示素子６２と、この液晶表
示素子６２を駆動するための駆動回路と、光源をコンパ
クトに一体にまとめた液晶表示モジュール６３を示す分
解斜視図である。液晶表示素子６２を駆動するＩＣ３４
は、中央に液晶表示素子６２を嵌め込むための窓部を備
えた枠状体のプリント基板３５に搭載される。液晶表示
素子６２を嵌め込んだプリント基板３５はプラスチック
モールドで形成された枠状体４２の窓部に嵌め込まれ、
これに金属製フレーム４１を重ね、その爪４３を枠状体
４２に形成されている切込み４４内に折り曲げることに
よりフレーム４１を枠状体４２に固定する。
【００６４】液晶表示素子６２の上下端に配置される冷
陰極蛍光管３６、この冷陰極蛍光管３６からの光を液晶
表示セル６０に均一に照射させるためのアクリル板から
なる導光板３７、金属板に白色塗料を塗布して形成され
た反射板３８、導光板３７からの光を拡散する乳白色の
ポリカーボネート等から成る拡散板３９が図１３の順序
で、枠状体４２の裏側からその窓部に嵌め込まれる。冷
陰極蛍光管３６を点灯する為のインバータ電源回路（図
示せず）は枠状体４２の右側裏部に設けられた凹部（図
示せず。反射板３８の凹所４５に対向する位置にあ
る。）に収納される。拡散板３９、導光板３７、冷陰極
蛍光管３６および反射板３８は、反射板３８に設けられ
ている舌片４６を枠状体４２に設けられている小口４７
内に折り曲げることにより固定される。
【００６５】なお、この図では、図示は省略したが、図
１、図４、図５に示した上記実施例１〜３により、光源
近傍の画面上の光漏れを防止することができる。また、
この液晶表示モジュール６３では、図示のように、導光
体３７の対向する２辺に沿って冷陰極蛍光灯３６が２本
配置されているので、両方の冷陰極蛍光灯３６に対して
光漏れ防止策を講じる。また、この図では、ランプ反射
シートも図示省略してある。
【００６６】図１４は液晶表示モジュール６３を表示部
に使用したラップトップパソコンのブロックダイアグラ
ム、図１５は液晶表示モジュール６３をラップトップパ
ソコン６４に実装した状態を示す図である。このラップ
トップパソコン６４においては、マイクロプロセッサ４
９で計算した結果を、コントロール用ＬＳＩ４８を介し
て液晶駆動用半導体ＩＣ３４で液晶表示モジュール６３
を駆動するものである。
【００６７】以上説明したように、上記具体例によれ
ば、優れた時分割駆動特性を有し、さらに白黒および多
色表示を可能にする電界効果型液晶表示素子を実現する
ことができる。
【００６８】次に、図１、図４、図５に示した本発明が
適用可能なアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置
について説明する。
【００６９】図１６は、液晶表示モジュールＭＤＬの各
構成部品を示す分解斜視図である。
【００７０】ＳＨＤは金属板から成るシールドケース
（メタルフレームとも称す）、ＷＤは表示窓、ＩＮＳ１
〜３は絶縁シート、ＰＣＢ１〜３は回路基板（ＰＣＢ１
はドレイン側回路基板、ＰＣＢ２はゲート側回路基板、
ＰＣＢ３はインターフェイス回路基板）、ＪＮは回路基
板ＰＣＢ１〜３どうしを電気的に接続するジョイナ、Ｔ
ＣＰ１、ＴＣＰ２はテープキャリアパッケージ、ＰＮＬ
は液晶表示パネル、ＧＣはゴムクッション、ＩＬＳは遮
光スペーサ、ＰＲＳはプリズムシート、ＳＰＳは拡散シ
ート、ＧＬＢは導光板、ＲＦＳは反射シート、ＭＣＡは
一体成型により形成された下側ケース（モールドケー
ス）、ＬＰは蛍光管、ＬＰＣはランプケーブル、ＧＢは
蛍光管ＬＰを支持するゴムブッシュであり、図に示すよ
うな上下の配置関係で各部材が積み重ねられて液晶表示
モジュールＭＤＬが組み立てられる。
【００７１】モジュールＭＤＬは、下側ケースＭＣＡ、
シールドケースＳＨＤの２種の収納・保持部材を有す
る。絶縁シートＩＮＳ１〜３、回路基板ＰＣＢ１〜３、
液晶表示パネルＰＮＬを収納、固定した金属製シールド
ケースＳＨＤと、蛍光管ＬＰ、導光板ＧＬＢ、プリズム
シートＰＲＳ等から成るバックライトＢＬを収納した下
側ケースＭＣＡとを合体させることにより、モジュール
ＭＤＬが組み立てられる。
【００７２】なお、この図でも、図示は省略したが、図
１、図４、図５に示したような実施例を適用することに
より、光源近傍の画面上の光漏れを防止することができ
る。
【００７３】以上本発明を実施例に基づいて具体的に説
明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で
あることは勿論である。例えば、図１に示した上記実施
例では、ランプ反射シート６６の端部７０を導光体３７
の上面に接着剤層７１により接着したが、拡散シート３
９の上面に接着剤層７１または両面テープ（図５の７
９）により接着してもよい。また、上記実施例では、ラ
ンプ反射シート６６のもう一方の端部は接着しないで、
フレーム等により抑える構造としたが、必ずしも、この
ような構成でなくてもよく、例えばランプ反射シート６
６の端部７０を、フレームやモールド成形品の枠状体等
により抑え、ランプ反射シート６６のもう一方の端部を
反射シート３８の下面に接着剤層等を介して接着しても
よい。また、拡散シート３９は拡散板でもよく、反射シ
ート３９は反射板や、フレーム等と一体となったもので
もよい。また、着色ドット印刷部１は、図１（ａ）に示
したような形状、配列等のドットでなくてもよく、画面
上の光漏れの状態や強さに合せて、着色ドット印刷部１
のドットパターンの形状、大きさ、配列、色調、色の濃
さを制御し、最適化する。
【００７４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡単でかつ薄型化・軽量化に有利な構成により、バック
ライトの光源近傍の画面上の光漏れを有効に防止するこ
とができるとともに、着色ドット印刷部を設ける場合は
画面上の着色ドットによる光の吸収量を徐々に変化させ
ることができ、表示品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施例１を示す液晶表示素子
の下に配置したバックライトの側面図、（ｂ）は（ａ）
の反射シートの要部上面図である。
【図２】本発明の参考例１のバックライトの側面図であ
る。
【図３】本発明の参考例２のバックライトの側面図であ
る。
【図４】本発明の実施例２のバックライトの側面図であ
る。
【図５】本発明の実施例３のバックライトの側面図であ
る。
【図６】本発明が適用可能な単純マトリクス方式の液晶
表示素子における液晶分子の配列方向、液晶分子のねじ
れ方向、偏光板の軸の方向および複屈折部材の光学軸の
関係の一例を示した説明図である。
【図７】液晶表示素子の一例の要部分解斜視図である。
【図８】別の例の液晶表示素子における液晶分子のねじ
れ方向、偏光板の軸の方向および複屈折部材の光学軸の
関係を示した説明図である。
【図９】液晶表示素子の図６の例についてのコントラス
ト、透過光色−交角α特性を示すグラフである。
【図１０】さらに別の例の液晶表示素子における液晶分
子の配列方向、液晶分子のねじれ方向、偏光板の軸の方
向および複屈折部材の光学軸の関係を示した説明図であ
る。
【図１１】交角α、β、γの測り方を説明するための図
である。
【図１２】カラー液晶表示素子の上電極基板部の一例の
一部切欠斜視図である。
【図１３】液晶表示モジュールの一例の分解斜視図であ
る。
【図１４】ラップトップパソコンの一例のブロックダイ
アグラムである。
【図１５】ラップトップパソコンの一例の斜視図であ
る。
【図１６】本発明が適用可能なアクテイブ・マトリクス
方式の液晶表示モジュールの分解斜視図である。
【図１７】（ａ）は従来の液晶表示モジュールの正面
図、（ｂ）は最近の液晶表示モジュールの正面図であ
る。
【図１８】蛍光管と導光体と光漏れゾーンを示す図であ
る。
【符号の説明】
１…着色ドット印刷部、２…着色テープ、３６…蛍光
管、３７…導光体、３８…反射シート、３９…拡散シー
ト、４１…金属製フレーム、６２…液晶表示素子、６３
…液晶表示モジュール、６５…導光体の入光端面、６６
…ランプ反射シート、６７…光拡散用ドットパタン、６
８、６９…レンズシート（レンズフィルム）、７０…ラ
ンプ反射シートの端部、７１、７４、７５、７７、７８
…接着剤層、７２…導光体の側面、７３…反射テープ、
７６…基材層、７９…両面テープ、８０…表示窓、８１
…光漏れゾーン。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−134116（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−160848（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−347788（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−355429（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−252933（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−5725（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−5726（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−136977（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−278922（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−329521（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−144690（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−43636（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−9304（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−346510（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−232468（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−50433（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−64801（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−55103（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−4706（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−154422（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−46485（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−50431（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/1335 530

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】液晶表示素子と、該液晶表示素子の下に配
    置した導光体と、該導光体の上に配置した拡散シート
    と、前記導光体の下に配置した反射シートと、前記導光
    体の前記反射シートが配置される面に形成した光拡散用
    のドットパターンまたは凹凸と、前記導光体の少なくと
    も１側面の近傍に該側面に沿って配置した蛍光管と、該
    蛍光管をそのほぼ全長にわたって覆うランプ反射シート
    とを含んで成る液晶表示装置において、 前記側面近傍の前記反射シートの上面端部に、光を吸収
    するための着色ドット印刷部を有し、かつ、該着色ドッ
    ト印刷部は前記蛍光管に近い方から遠い方に向かって面
    積が徐々に小さくなっていることを特徴とする液晶表示
    装置。
  2. 【請求項２】液晶表示素子と、該液晶表示素子の下に配
    置した導光体と、該導光体の上に配置した拡散シート
    と、前記導光体の下に配置した反射シートと、前記導光
    体の前記反射シートが配置される面に形成した光拡散用
    のドットパターンまたは凹凸と、前記導光体の少なくと
    も１側面の近傍に該側面に沿って配置した蛍光管と、該
    蛍光管をそのほぼ全長にわたって覆うランプ反射シート
    とを含んで成る液晶表示装置において、 前記側面近傍の前記拡散シートの下面端部に、光を吸収
    するための着色テープまたは着色印刷部を有し、前記ラ
    ンプ反射シートの両端部が、前記着色テープまたは着色
    印刷部において、前記拡散シートの前記側面近傍の端部
    の上と前記反射シートの前記側面近傍の端部の下とに配
    置されるように重ね合わせられることを特徴とする液晶
    表示装置。
  3. 【請求項３】 前記着色ドットは、灰色、こげ茶色、紫
    色、緑色のいずれかであることを特徴とする請求項１記
    載の液晶表示装置。
  4. 【請求項４】 前記着色ドットは、前記蛍光管の長軸方向
    とほぼ平行な複数本の直線状に配列され、任意の前記直
    線状に配列された複数のドットの各中心点が、該任意の
    前記直線状に配列された複数のドットの列と隣接する列
    にある複数のドットの各中心点のほぼ中間地点に配列さ
    れていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装
    置。
  5. 【請求項５】 前記着色ドットの印刷部の、前記蛍光管の
    長軸方向と直角方向の幅が、０．１ｍｍ〜２ｍｍである
    ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
  6. 【請求項６】 前記着色ドットの形成領域と、前記光拡散
    用のドットパターンまたは凹凸の形成領域が重なること
    を特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
  7. 【請求項７】 前記着色テープまたは着色印刷部は、灰
    色、こげ茶色、紫色、緑色のいずれかであることを特徴
    とする請求項２記載の液晶表示装置。
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