JP2000010096A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】大型液晶表示装置の高輝度化と重量軽減可能な
高光利用率のバックライトを備えた液晶表示装置を提供
する。 【解決手段】対向配置された少なくとも一方に電極を有
する一対の基板SUB1,SUB2の基板間に挟持され
た液晶層SCからなる液晶パネルと、液晶パネルを挟む
ように配置された一対の偏光板POL1,POL2と、
前記電極に表示画像信号に応じて電圧を印加するための
制御手段と、液晶パネルを背面から照明する照明光源B
Lとを少なくとも備え、照明光源BLが、平板状の導光
板GLB−Pと楔形の導光体GLB−W1,GLB−W
2の少なくとも各一枚を積層してなる導光板組立体と、
この導光板組立体の側面に沿って設置された少なくとも
1本の線状光源LPと、線状光源の出射光を前記導光板
方向に反射させる反射シートLSとから構成した。
高光利用率のバックライトを備えた液晶表示装置を提供
する。 【解決手段】対向配置された少なくとも一方に電極を有
する一対の基板SUB1,SUB2の基板間に挟持され
た液晶層SCからなる液晶パネルと、液晶パネルを挟む
ように配置された一対の偏光板POL1,POL2と、
前記電極に表示画像信号に応じて電圧を印加するための
制御手段と、液晶パネルを背面から照明する照明光源B
Lとを少なくとも備え、照明光源BLが、平板状の導光
板GLB−Pと楔形の導光体GLB−W1,GLB−W
2の少なくとも各一枚を積層してなる導光板組立体と、
この導光板組立体の側面に沿って設置された少なくとも
1本の線状光源LPと、線状光源の出射光を前記導光板
方向に反射させる反射シートLSとから構成した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光の利用効率が高
く、明るく、かつ軽量の照明光源を備えた液晶表示装置
に関する。
く、明るく、かつ軽量の照明光源を備えた液晶表示装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】静止画や動画を含めた各種の画像を表示
するデバイスとして液晶表示装置が広く用いられてい
る。
するデバイスとして液晶表示装置が広く用いられてい
る。
【0003】この種の液晶表示装置は、基本的には少な
くとも一方が透明なガラス等からなる二枚の(一対の)
基板の間に液晶層を挟持した所謂液晶パネルを構成し、
上記液晶パネルの基板に形成した画素形成用の各種電極
に選択的に電圧を印加して所定画素の点灯と消灯を行う
形式、上記各種電極と画素選択用のアクティブ素子を形
成してこのアクティブ素子を選択することにより所定画
素の点灯と消灯を行う形式とに分類される。
くとも一方が透明なガラス等からなる二枚の(一対の)
基板の間に液晶層を挟持した所謂液晶パネルを構成し、
上記液晶パネルの基板に形成した画素形成用の各種電極
に選択的に電圧を印加して所定画素の点灯と消灯を行う
形式、上記各種電極と画素選択用のアクティブ素子を形
成してこのアクティブ素子を選択することにより所定画
素の点灯と消灯を行う形式とに分類される。
【0004】特に、後者の形式の液晶表示装置はアクテ
ィブマトリクス型と称し、コントラスト性能、高速表示
性能等から液晶表示装置の主流となっている。アクティ
ブマトリクス型液晶表示装置は、一方の基板に形成した
電極と他方の基板に形成した電極との間に液晶層の配向
方向を変えるための電界を印加する、所謂縦電界方式
と、液晶層に印加する電界の方向を基板面とほぼ平行な
方向とする、所謂横電界方式(IPS方式とも言う)の
液晶表示装置などが知られている。
ィブマトリクス型と称し、コントラスト性能、高速表示
性能等から液晶表示装置の主流となっている。アクティ
ブマトリクス型液晶表示装置は、一方の基板に形成した
電極と他方の基板に形成した電極との間に液晶層の配向
方向を変えるための電界を印加する、所謂縦電界方式
と、液晶層に印加する電界の方向を基板面とほぼ平行な
方向とする、所謂横電界方式(IPS方式とも言う)の
液晶表示装置などが知られている。
【0005】上記した各種の液晶表示装置には、液晶パ
ネルを背面から照明する光源装置(一般に、バックライ
トと称する)が備えられている。このバックライトに
は、導光板の側面にランプ(線状光源:冷陰極蛍光管)
を設置したサイドエッジ方式と、液晶パネルの真下にラ
ンプを設置した直下型方式とがある。
ネルを背面から照明する光源装置(一般に、バックライ
トと称する)が備えられている。このバックライトに
は、導光板の側面にランプ(線状光源:冷陰極蛍光管)
を設置したサイドエッジ方式と、液晶パネルの真下にラ
ンプを設置した直下型方式とがある。
【0006】特に、薄型・軽量を必要とするノート型コ
ンピュータでは、サイドエッジ方式のバックライトを採
用するのが一般的である。
ンピュータでは、サイドエッジ方式のバックライトを採
用するのが一般的である。
【0007】図13は液晶表示装置の一構成例を説明す
る展開斜視図である。SHDは金属板からなるシールド
ケース(メタルフレームとも言う)、WDは表示窓、I
NS1〜3は絶縁シート、PCB1〜3は回路基板(P
CB1はドレイン側回路基板:映像信号線駆動用回路基
板、PCB2はゲート側回路基板、PCB3はインター
フェース回路基板)、JN1〜3は回路基板PCB1〜
3同士を電気的に接続するジョイナ、TCP1,TCP
2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、P
RS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は一体化成形によ
り形成された下側ケース(モールドフレーム)、MOは
MCAの開口、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、BAT
は両面粘着テープ、BLは線状光源(冷陰極蛍光管:同
図では単に蛍光管と表示)LP導光板GLB等からなる
バックライトを示し、図示の配置関係で拡散板部材を積
み重ねて液晶表示モジュールMDLが組立てられる。図
示の液晶表示装置では、バックライトBLの下面(裏
面)に反射シートRFSが配置され、上面に拡散シート
SPS、プリズムシートPRSを各一枚積層してある
が、プリズムシートPRSの上にさらにもう一枚の拡散
シートSPSを積層したものもある。また、この構成で
は、線状光源LPは断面が楔状の導光板GLBの一辺に
一本設置してあるが、平板状の導光板を用い、その平行
する二辺に線状光源を設置したものもある。なお、他の
構成要素は同図中に符号と共に名称を付して説明してあ
る。
る展開斜視図である。SHDは金属板からなるシールド
ケース(メタルフレームとも言う)、WDは表示窓、I
NS1〜3は絶縁シート、PCB1〜3は回路基板(P
CB1はドレイン側回路基板:映像信号線駆動用回路基
板、PCB2はゲート側回路基板、PCB3はインター
フェース回路基板)、JN1〜3は回路基板PCB1〜
3同士を電気的に接続するジョイナ、TCP1,TCP
2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、P
RS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は一体化成形によ
り形成された下側ケース(モールドフレーム)、MOは
MCAの開口、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、BAT
は両面粘着テープ、BLは線状光源(冷陰極蛍光管:同
図では単に蛍光管と表示)LP導光板GLB等からなる
バックライトを示し、図示の配置関係で拡散板部材を積
み重ねて液晶表示モジュールMDLが組立てられる。図
示の液晶表示装置では、バックライトBLの下面(裏
面)に反射シートRFSが配置され、上面に拡散シート
SPS、プリズムシートPRSを各一枚積層してある
が、プリズムシートPRSの上にさらにもう一枚の拡散
シートSPSを積層したものもある。また、この構成で
は、線状光源LPは断面が楔状の導光板GLBの一辺に
一本設置してあるが、平板状の導光板を用い、その平行
する二辺に線状光源を設置したものもある。なお、他の
構成要素は同図中に符号と共に名称を付して説明してあ
る。
【0008】液晶表示モジュールMDLは、下側ケース
MCAとシールドケースSHDの2種の収納・保持部材
を有し、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のシー
ルドケースSHDと、蛍光管LP、導光板GLB、プリ
ズムシートPRS等からなるバックライトBLを収納し
た下側ケースMCAとを合体させてなる。
MCAとシールドケースSHDの2種の収納・保持部材
を有し、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のシー
ルドケースSHDと、蛍光管LP、導光板GLB、プリ
ズムシートPRS等からなるバックライトBLを収納し
た下側ケースMCAとを合体させてなる。
【0009】映像信号線駆動用回路基板PCB1には液
晶表示パネルPNLの各画素を駆動するための集積回路
チップが搭載され、またインターフェース回路基板PC
B3には外部ホストからの映像信号の受入れ、タイミン
グ信号等の制御信号を受け入れる集積回路チップ、およ
びタイミングを加工してクロック信号を生成するタイミ
ングコンバータTCON等が搭載される。
晶表示パネルPNLの各画素を駆動するための集積回路
チップが搭載され、またインターフェース回路基板PC
B3には外部ホストからの映像信号の受入れ、タイミン
グ信号等の制御信号を受け入れる集積回路チップ、およ
びタイミングを加工してクロック信号を生成するタイミ
ングコンバータTCON等が搭載される。
【0010】上記タイミングコンバータで生成されたク
ロック信号はインターフェース回路基板PCB3および
映像信号線駆動用回路基板PCB1に敷設されたクロッ
ク信号ラインCLLを介して映像信号線駆動用回路基板
PCB1に搭載された集積回路チップに供給される。
ロック信号はインターフェース回路基板PCB3および
映像信号線駆動用回路基板PCB1に敷設されたクロッ
ク信号ラインCLLを介して映像信号線駆動用回路基板
PCB1に搭載された集積回路チップに供給される。
【0011】インターフェース回路基板PCB3および
映像信号線駆動用回路基板PCB1は多層配線基板であ
り、上記クロック信号ラインCLLはインターフェース
回路基板PCB3および映像信号線駆動用回路基板PC
B1の内層配線として形成される。
映像信号線駆動用回路基板PCB1は多層配線基板であ
り、上記クロック信号ラインCLLはインターフェース
回路基板PCB3および映像信号線駆動用回路基板PC
B1の内層配線として形成される。
【0012】なお、液晶表示パネルPNLにはTFTを
駆動するためのドレイン側回路基板PCB1、ゲート側
回路基板PCB2およびインターフェース回路基板PC
B3がテープキャリアパッケージTCP1,TCP2で
接続され、各回路基板間はジョイナJN1,2,3で接
続されている。
駆動するためのドレイン側回路基板PCB1、ゲート側
回路基板PCB2およびインターフェース回路基板PC
B3がテープキャリアパッケージTCP1,TCP2で
接続され、各回路基板間はジョイナJN1,2,3で接
続されている。
【0013】図14は図13に示した液晶表示装置の積
層構造を説明する模式断面図であって、下基板SUB1
と上基板SUB2の間に液晶層LCが挟持されて液晶パ
ネルを構成しており、下基板SUB1と上基板SUB2
の外面には、それぞれ下位相差板PHD1と下偏向板P
OL1、上位相差板PHD2と上偏向板POL2が積層
されている。
層構造を説明する模式断面図であって、下基板SUB1
と上基板SUB2の間に液晶層LCが挟持されて液晶パ
ネルを構成しており、下基板SUB1と上基板SUB2
の外面には、それぞれ下位相差板PHD1と下偏向板P
OL1、上位相差板PHD2と上偏向板POL2が積層
されている。
【0014】この液晶パネルの背面(裏面)にはバック
ライトBLが設置され、液晶パネルとバックライトBL
の間に二枚の拡散シートSPS1,SPS2とプリズム
シートPRSとを積層した光学シートが介挿されてい
る。
ライトBLが設置され、液晶パネルとバックライトBL
の間に二枚の拡散シートSPS1,SPS2とプリズム
シートPRSとを積層した光学シートが介挿されてい
る。
【0015】バックライトBLはサイドエッジ方式であ
り、断面が楔形の導光体GLB−Wの一側面に当該側面
に沿って線状光源(冷陰極蛍光管)LSと反射シートL
Pを設置してある。このバックライトBLでは、二本の
冷陰極蛍光管LPを用いて高輝度化を図っている。な
お、バックライトBLの背面には反射フィルムRFSが
配置されている。
り、断面が楔形の導光体GLB−Wの一側面に当該側面
に沿って線状光源(冷陰極蛍光管)LSと反射シートL
Pを設置してある。このバックライトBLでは、二本の
冷陰極蛍光管LPを用いて高輝度化を図っている。な
お、バックライトBLの背面には反射フィルムRFSが
配置されている。
【0016】図15は輝度を大きくするための従来のバ
ックライトの他の構成例を説明する断面図である。この
バックライトは、積層した2枚の平板状の導光体GLB
−P1,GLB−P2を用い、その各平行する側面にそ
れぞれ冷陰極蛍光管LPと反射シートLPが設置されて
いる。このタイプのバックライトについては、「SID
96 DIGEST」PP.753〜756に解説さ
れている。
ックライトの他の構成例を説明する断面図である。この
バックライトは、積層した2枚の平板状の導光体GLB
−P1,GLB−P2を用い、その各平行する側面にそ
れぞれ冷陰極蛍光管LPと反射シートLPが設置されて
いる。このタイプのバックライトについては、「SID
96 DIGEST」PP.753〜756に解説さ
れている。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】液晶表示装置のサイズ
は年々大型化しており、それに伴い、そのバックライト
も大型化している。また、その高輝度化の要求も強く、
強力な(明るい)バックライトの開発が必要となってい
る。
は年々大型化しており、それに伴い、そのバックライト
も大型化している。また、その高輝度化の要求も強く、
強力な(明るい)バックライトの開発が必要となってい
る。
【0018】バックライトは、その大型化するに伴う重
量増加が問題となる。また、高輝度化に対応するために
は線状光源の本数を増やす必要があり、直下型では液晶
パネルの背面に多数本の冷陰極蛍光管を配置して高輝度
化を達成できるが、液晶表示装置全体の厚さが増加する
という問題がある。
量増加が問題となる。また、高輝度化に対応するために
は線状光源の本数を増やす必要があり、直下型では液晶
パネルの背面に多数本の冷陰極蛍光管を配置して高輝度
化を達成できるが、液晶表示装置全体の厚さが増加する
という問題がある。
【0019】この厚さの増加に対処するためにはサイド
エッジ方式が適しているが、大型化は導光体の重量増加
をもたらす。
エッジ方式が適しているが、大型化は導光体の重量増加
をもたらす。
【0020】本発明の目的は、大型液晶表示装置の高輝
度化と重量軽減可能な高光利用率のバックライトを備え
た液晶表示装置を提供することにある。
度化と重量軽減可能な高光利用率のバックライトを備え
た液晶表示装置を提供することにある。
【0021】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は下記(1)〜(6)に記載の構成としたも
のである。
に、本発明は下記(1)〜(6)に記載の構成としたも
のである。
【0022】(1)対向配置された少なくとも一方に電
極を有する一対の基板と、前記一対の基板間に挟持され
た液晶層からなる液晶パネルと、前記液晶パネルを挟む
ように配置された一対の偏光板と、前記電極に表示画像
信号に応じて電圧を印加するための制御手段と、前記液
晶パネルを背面から照明する照明光源とを少なくとも備
え、前記照明光源が、平板状の導光板と楔形の導光体の
少なくとも各一枚を積層してなる導光板組立体と、この
導光板組立体の側面に沿って設置された少なくとも1本
の線状光源と、前記線状光源の出射光を前記導光板方向
に反射させる反射シートとから構成した。
極を有する一対の基板と、前記一対の基板間に挟持され
た液晶層からなる液晶パネルと、前記液晶パネルを挟む
ように配置された一対の偏光板と、前記電極に表示画像
信号に応じて電圧を印加するための制御手段と、前記液
晶パネルを背面から照明する照明光源とを少なくとも備
え、前記照明光源が、平板状の導光板と楔形の導光体の
少なくとも各一枚を積層してなる導光板組立体と、この
導光板組立体の側面に沿って設置された少なくとも1本
の線状光源と、前記線状光源の出射光を前記導光板方向
に反射させる反射シートとから構成した。
【0023】(2)(1)における積層された複数の導
光体の裏面に、光を反射する光反射パターンをそれぞれ
有せしめた。
光体の裏面に、光を反射する光反射パターンをそれぞれ
有せしめた。
【0024】(3)(1)における導光体の4側面のう
ち、少なくとも2側面に線状光源を配置し、かつ各線状
光源の総光量を異ならせた。
ち、少なくとも2側面に線状光源を配置し、かつ各線状
光源の総光量を異ならせた。
【0025】(4)(3)における各線状光源の総光量
を異ならせる手段として各線状光源の直径を異ならせ
た。
を異ならせる手段として各線状光源の直径を異ならせ
た。
【0026】(5)(3)における各線状光源の総光量
を異ならせる手段として各側面に設置した線状光源の本
数を異ならせた。
を異ならせる手段として各側面に設置した線状光源の本
数を異ならせた。
【0027】(6)(1)における線状光源が前記導光
体組立体の平行する2側面それぞれに設置され、前記液
晶パネルを透過した光の視角依存性が前記2側面に平行
な中央線に関して非対称となる如く前記各線状光源の明
るさを設定した。
体組立体の平行する2側面それぞれに設置され、前記液
晶パネルを透過した光の視角依存性が前記2側面に平行
な中央線に関して非対称となる如く前記各線状光源の明
るさを設定した。
【0028】大型の液晶表示装置に用いるサイドエッジ
方式のバックライトは、高輝度を得るためにアクリル樹
脂の射出成形等で構成される導光体の厚さを厚くする必
要がある。しかし、厚みが増えればその重量が増加す
る。導光体を断面楔形とすることで軽量化が可能である
が、導光体の大型化による輝度低下を改善するために入
射光側の側面(線状光源の設置側側面)の厚さを増やす
必要がある。そのため、成形精度が低下し変形が発生し
易い。
方式のバックライトは、高輝度を得るためにアクリル樹
脂の射出成形等で構成される導光体の厚さを厚くする必
要がある。しかし、厚みが増えればその重量が増加す
る。導光体を断面楔形とすることで軽量化が可能である
が、導光体の大型化による輝度低下を改善するために入
射光側の側面(線状光源の設置側側面)の厚さを増やす
必要がある。そのため、成形精度が低下し変形が発生し
易い。
【0029】上記本発明の構成では、楔形の導光体に平
板状の導光体を積層することで入射光側の側面の厚さを
増加させて楔形の導光体の変形が防止され、光輝度化を
達成できる。
板状の導光体を積層することで入射光側の側面の厚さを
増加させて楔形の導光体の変形が防止され、光輝度化を
達成できる。
【0030】また、大型の液晶表示装置では高輝度化の
ために導光体の4側面のうち、少なくとも2側面に線状
光源を配置する。通常、使用状態での上辺と下辺に各一
本あるいは二本配置し、上辺と下辺の視覚特性は対称と
している。しかし、表示画面を下辺側から観察すること
はまれで、下辺方向への出射光は有効に利用されない。
ために導光体の4側面のうち、少なくとも2側面に線状
光源を配置する。通常、使用状態での上辺と下辺に各一
本あるいは二本配置し、上辺と下辺の視覚特性は対称と
している。しかし、表示画面を下辺側から観察すること
はまれで、下辺方向への出射光は有効に利用されない。
【0031】そこで、各側面の光源の総光量がそれぞれ
異なるように、特に下辺方向の出射光を少なくすること
で、バックライトの消費電力の効率化を図る。
異なるように、特に下辺方向の出射光を少なくすること
で、バックライトの消費電力の効率化を図る。
【0032】また、線状光源の管電流を変えたり、線状
光源の直径を異ならせたり、あるいは線状光源の本数を
それぞれ異ならせる、等で上辺と下辺の光量を異ならせ
ることができる。
光源の直径を異ならせたり、あるいは線状光源の本数を
それぞれ異ならせる、等で上辺と下辺の光量を異ならせ
ることができる。
【0033】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例により詳細に説明する。
き、実施例により詳細に説明する。
【0034】図1は本発明による液晶表示装置の第1実
施例の全体構成を説明する概念図であって、SUB1は
下基板、SUB2は上基板であり、両基板の間に液晶総
LCを挟持して液晶パネルを構成する。液晶パネルの下
面と上面にはそれぞれ下偏光板POL1、上偏光板PO
L2が積層される。なお、この実施例では、下基板SU
B1と下偏光板POL1の間に下位相差板PHD1を、
また上基板SUB2と上偏光板POL2の間に上位相差
板PHD2を介挿してある。
施例の全体構成を説明する概念図であって、SUB1は
下基板、SUB2は上基板であり、両基板の間に液晶総
LCを挟持して液晶パネルを構成する。液晶パネルの下
面と上面にはそれぞれ下偏光板POL1、上偏光板PO
L2が積層される。なお、この実施例では、下基板SU
B1と下偏光板POL1の間に下位相差板PHD1を、
また上基板SUB2と上偏光板POL2の間に上位相差
板PHD2を介挿してある。
【0035】液晶パネルの背面には、下光拡散シートS
PS1、プリズムシートPRS、上光拡散シートSPS
2からなる光学シートを介してバックライトBLが配置
される。バックライトBLは、平板状の導光体GLB−
Pの下面と上面にそれぞれ楔形の導光体GLB−W1、
GLB−W2を積層した多層の導光板組立と、この導光
板組立の平行する二辺に各2本の線状光源である冷陰極
蛍光管LPおよび反射シートLSとを配置してある。冷
陰極蛍光管LPを配置した側面の一方は使用時の上辺、
他方は下辺となる。
PS1、プリズムシートPRS、上光拡散シートSPS
2からなる光学シートを介してバックライトBLが配置
される。バックライトBLは、平板状の導光体GLB−
Pの下面と上面にそれぞれ楔形の導光体GLB−W1、
GLB−W2を積層した多層の導光板組立と、この導光
板組立の平行する二辺に各2本の線状光源である冷陰極
蛍光管LPおよび反射シートLSとを配置してある。冷
陰極蛍光管LPを配置した側面の一方は使用時の上辺、
他方は下辺となる。
【0036】一般的な液晶表示装置では、印加電圧の変
化により、白から黒表示、あるいは黒から白表示へと変
化するが、本実施例は、液晶層LCのねじれ角が90度
前後のツイステッドネマチック(TN)タイプや垂直配
向タイプのTFT駆動でも、あるいはねじれ角が200
度から260度のスーパーツイステッドネマチック(S
TN)タイプの時分割駆動、さらには基板面に水平な方
向の電界に応答する所謂横電界方式の何れの液晶表示装
置にも適用できる。
化により、白から黒表示、あるいは黒から白表示へと変
化するが、本実施例は、液晶層LCのねじれ角が90度
前後のツイステッドネマチック(TN)タイプや垂直配
向タイプのTFT駆動でも、あるいはねじれ角が200
度から260度のスーパーツイステッドネマチック(S
TN)タイプの時分割駆動、さらには基板面に水平な方
向の電界に応答する所謂横電界方式の何れの液晶表示装
置にも適用できる。
【0037】TNタイプと横電界方式の液晶表示装置の
場合は、液晶層LCの屈折率異方性Δnとセルギャップ
(液晶層の厚み)dとの積Δndは0.2から0.6μ
mの範囲がコントラスト比と明るさを両立させるために
好ましく、STNタイプの場合は0.5から1.2μm
の範囲が、また垂直配向タイプでは0.2から1.0μ
mの範囲であることが好ましい。
場合は、液晶層LCの屈折率異方性Δnとセルギャップ
(液晶層の厚み)dとの積Δndは0.2から0.6μ
mの範囲がコントラスト比と明るさを両立させるために
好ましく、STNタイプの場合は0.5から1.2μm
の範囲が、また垂直配向タイプでは0.2から1.0μ
mの範囲であることが好ましい。
【0038】下および上基板SUB1,SUB2として
は、厚みが0.7mmで表面を研磨し、ITO(インジ
ウムチンオキサイド)の透明電極をスパッタ法で形成し
たガラス基板を用いる。これらの基板の間に誘電率異方
性Δnεが正で、その値が4.5であり、複屈折Δnが
0.13(589nm、20°C)のネマチック液晶組
成物を挟み、セルギャップは6μmとしたため、Δnd
は0.78μmとした。基板の表面に塗布したポリイミ
ド系配向制御膜をスピンナーで塗布した後、250°C
で30分間焼成し、ラビング処理を行い、3.5度のプ
レチルト角を得た(回転結品法で測定)。
は、厚みが0.7mmで表面を研磨し、ITO(インジ
ウムチンオキサイド)の透明電極をスパッタ法で形成し
たガラス基板を用いる。これらの基板の間に誘電率異方
性Δnεが正で、その値が4.5であり、複屈折Δnが
0.13(589nm、20°C)のネマチック液晶組
成物を挟み、セルギャップは6μmとしたため、Δnd
は0.78μmとした。基板の表面に塗布したポリイミ
ド系配向制御膜をスピンナーで塗布した後、250°C
で30分間焼成し、ラビング処理を行い、3.5度のプ
レチルト角を得た(回転結品法で測定)。
【0039】両基板上のラビング方向は時分割駆動を行
うため液晶分子のねじれ角(ツイスト角)が240度と
なるように設定した。ここで、ツイスト角とは、ラビン
グ方向およびネマチック液晶に添加される旋光性物質の
種類と量とによって規定される。ねじれ角は、しきい値
近傍の点灯状態が光を散乱する配向となることから、最
大値が制限され260度は上限であり、また下限値はコ
ントラストによって制限され、200度が限界である。
うため液晶分子のねじれ角(ツイスト角)が240度と
なるように設定した。ここで、ツイスト角とは、ラビン
グ方向およびネマチック液晶に添加される旋光性物質の
種類と量とによって規定される。ねじれ角は、しきい値
近傍の点灯状態が光を散乱する配向となることから、最
大値が制限され260度は上限であり、また下限値はコ
ントラストによって制限され、200度が限界である。
【0040】本実施例では、走査線数が200本以上で
もコントラストが十分に満足できるような白黒表示が可
能な液晶パネルを提供することを目的としたので、ねじ
れ角は240度とした。また、両基板の各偏光板との間
にはポリカーボネートからなるΔnd=0.4μmの位
相差フィルムを各1枚配置した。
もコントラストが十分に満足できるような白黒表示が可
能な液晶パネルを提供することを目的としたので、ねじ
れ角は240度とした。また、両基板の各偏光板との間
にはポリカーボネートからなるΔnd=0.4μmの位
相差フィルムを各1枚配置した。
【0041】プリズムシートPRSは二枚の互いに交差
するプリズム溝でバックライトBLからの光を集光する
機能を有し、光拡散シートSPS1、SPS2はプリズ
ムシートや導光体の光反射パターンの干渉縞を拡散する
機能を有する。しかし、楔形導光体GLB−W1,GL
B−W2には集光作用があるため、プリズムシートを省
略することもできる。
するプリズム溝でバックライトBLからの光を集光する
機能を有し、光拡散シートSPS1、SPS2はプリズ
ムシートや導光体の光反射パターンの干渉縞を拡散する
機能を有する。しかし、楔形導光体GLB−W1,GL
B−W2には集光作用があるため、プリズムシートを省
略することもできる。
【0042】楔形導光体GLB−W1,GLB−W2で
集光させるためには、印刷やレーザ加工で光反射パター
ンを形成したり、射出成形時にプリズムシートと同様の
溝を形成するとよい。また、平板状の導光体GLB−P
と積層する場合は、これらの光反射パターンが無い面同
士が接触させることで、光の利用率が向上し、かつ導光
体組立のトータルの厚さを薄くすることができる。
集光させるためには、印刷やレーザ加工で光反射パター
ンを形成したり、射出成形時にプリズムシートと同様の
溝を形成するとよい。また、平板状の導光体GLB−P
と積層する場合は、これらの光反射パターンが無い面同
士が接触させることで、光の利用率が向上し、かつ導光
体組立のトータルの厚さを薄くすることができる。
【0043】冷陰極蛍光管は導光体組立の上下の側面に
それぞれ2本ずつ、計4本設置してある。この冷陰極蛍
光管の直径は2.6mmで、その管電流は6mA、電圧
は等しく、液晶表示装置の使用時の上辺と下辺の出射光
量は均等となっており、画面輝度の上下方向の視角依存
性は対称となっている。
それぞれ2本ずつ、計4本設置してある。この冷陰極蛍
光管の直径は2.6mmで、その管電流は6mA、電圧
は等しく、液晶表示装置の使用時の上辺と下辺の出射光
量は均等となっており、画面輝度の上下方向の視角依存
性は対称となっている。
【0044】本実施例の構成により、明るく、かつ薄型
・軽量の大画面の液晶表示装置を提供することができ
る。
・軽量の大画面の液晶表示装置を提供することができ
る。
【0045】図2は本発明による液晶表示装置の第2実
施例を説明するバックライト組立の断面図である。この
バックライト組立を図1に示した液晶パネルおよび光学
シートの背面に設置する。この実施例では、楔形の導光
体GLB−Wを平板状の導光体GLB−Pの上に積層
し、楔形の導光体GLB−Wの入光面(厚さの大なる側
面)とその下側の平板状導光体GLB−Pの側面のそれ
ぞれに各一本の冷陰極蛍光管LPを設置すると共に、楔
形の導光体GLB−Wの厚さの小なる側面)とその下側
の平板状導光体GLB−Pの側面に共通に位置して一本
の冷陰極蛍光管LPを設置したものである。使用する冷
陰極蛍光管の直径は、第1実施例と同様であり、管電
流、電圧とも等しい。平板状の導光体GLB−Pの背面
には、楔径の導光体GLB−Wの厚さが薄い側に対応さ
せて光反射が大きくなるように光反射パターンが形成さ
れている。したがって、下辺方向に比べて上辺方向への
出射光量が多くなり、視覚依存性は上辺側に偏った非対
称なパターンとなっている。前記したように、画面を下
辺方向から観察することは少なく、このような出射光量
パターンでも十分な輝度が確保でき、かつ消費電力を低
減することができる。
施例を説明するバックライト組立の断面図である。この
バックライト組立を図1に示した液晶パネルおよび光学
シートの背面に設置する。この実施例では、楔形の導光
体GLB−Wを平板状の導光体GLB−Pの上に積層
し、楔形の導光体GLB−Wの入光面(厚さの大なる側
面)とその下側の平板状導光体GLB−Pの側面のそれ
ぞれに各一本の冷陰極蛍光管LPを設置すると共に、楔
形の導光体GLB−Wの厚さの小なる側面)とその下側
の平板状導光体GLB−Pの側面に共通に位置して一本
の冷陰極蛍光管LPを設置したものである。使用する冷
陰極蛍光管の直径は、第1実施例と同様であり、管電
流、電圧とも等しい。平板状の導光体GLB−Pの背面
には、楔径の導光体GLB−Wの厚さが薄い側に対応さ
せて光反射が大きくなるように光反射パターンが形成さ
れている。したがって、下辺方向に比べて上辺方向への
出射光量が多くなり、視覚依存性は上辺側に偏った非対
称なパターンとなっている。前記したように、画面を下
辺方向から観察することは少なく、このような出射光量
パターンでも十分な輝度が確保でき、かつ消費電力を低
減することができる。
【0046】図3は本発明による液晶表示装置の第3実
施例を説明するバックライト組立の断面図である。この
バックライト組立を図1に示した液晶パネルおよび光学
シートの背面に設置する。この実施例では、図2と同様
に、楔形の導光体GLB−Wを平板状の導光体GLB−
Pの上に積層する。そして、楔形の導光体GLB−Wの
入光面(厚さの大なる側面)とその下側の平板状導光体
GLB−Pの側面に共通して一本の大径の冷陰極蛍光管
LPを設置すると共に、楔形の導光体GLB−Wの厚さ
の小なる側面)とその下側の平板状導光体GLB−Pの
側面に共通に一本の小径の冷陰極蛍光管LPを設置した
ものである。使用する冷陰極蛍光管の直径は、下辺側の
大径の一本が直径4mm、管電流は9mAであり、上辺
側の小径の一本が直径2.6mm、管電流は6mAであ
る。平板状の導光体GLB−Pの背面には、楔径の導光
体GLB−Wの厚さが薄い側に対応させて光反射が大き
くなるように光反射パターンが形成されている。
施例を説明するバックライト組立の断面図である。この
バックライト組立を図1に示した液晶パネルおよび光学
シートの背面に設置する。この実施例では、図2と同様
に、楔形の導光体GLB−Wを平板状の導光体GLB−
Pの上に積層する。そして、楔形の導光体GLB−Wの
入光面(厚さの大なる側面)とその下側の平板状導光体
GLB−Pの側面に共通して一本の大径の冷陰極蛍光管
LPを設置すると共に、楔形の導光体GLB−Wの厚さ
の小なる側面)とその下側の平板状導光体GLB−Pの
側面に共通に一本の小径の冷陰極蛍光管LPを設置した
ものである。使用する冷陰極蛍光管の直径は、下辺側の
大径の一本が直径4mm、管電流は9mAであり、上辺
側の小径の一本が直径2.6mm、管電流は6mAであ
る。平板状の導光体GLB−Pの背面には、楔径の導光
体GLB−Wの厚さが薄い側に対応させて光反射が大き
くなるように光反射パターンが形成されている。
【0047】この構成でも、下辺方向に比べて上辺方向
への出射光量が多くなり、視角依存性は上辺側に偏った
非対称なパターンとなっている。前記したように、画面
を下辺方向から観察することは少なく、このような出射
光量パターンでも十分な輝度が確保でき、かつ消費電力
も第1実施例と比較して低減することができる。
への出射光量が多くなり、視角依存性は上辺側に偏った
非対称なパターンとなっている。前記したように、画面
を下辺方向から観察することは少なく、このような出射
光量パターンでも十分な輝度が確保でき、かつ消費電力
も第1実施例と比較して低減することができる。
【0048】図4は上記した第1実施例と第2実施例お
よび第3実施例におけるバックライトからの出射光の強
度パターンの説明図である。(a)は第1実施例の出射
光パターンを示し、(b)は第2実施例および第3実施
例の出射光パターンを示す。図中、横軸の「上」は画面
の上辺側を、「下」は画面の下辺側を示し、縦軸の矢印
は出射光の強度を示す。
よび第3実施例におけるバックライトからの出射光の強
度パターンの説明図である。(a)は第1実施例の出射
光パターンを示し、(b)は第2実施例および第3実施
例の出射光パターンを示す。図中、横軸の「上」は画面
の上辺側を、「下」は画面の下辺側を示し、縦軸の矢印
は出射光の強度を示す。
【0049】なお、第1実施例においても、その導光体
に形成する光反射パターンの分布を制御することで同図
(b)に示したような光反射パターンとすることもでき
る。図5は本発明による液晶表示装置の第4実施例を説
明するバックライト組立の断面図である。この実施例で
は、楔形の導光体GLB−Wの上に平板状の導光体GL
B−Pを積層したものであり、冷陰極蛍光管の配置と本
数は第2実施例と同様である。この実施例によっても、
第2実施例と同様の効果を得ることができる。
に形成する光反射パターンの分布を制御することで同図
(b)に示したような光反射パターンとすることもでき
る。図5は本発明による液晶表示装置の第4実施例を説
明するバックライト組立の断面図である。この実施例で
は、楔形の導光体GLB−Wの上に平板状の導光体GL
B−Pを積層したものであり、冷陰極蛍光管の配置と本
数は第2実施例と同様である。この実施例によっても、
第2実施例と同様の効果を得ることができる。
【0050】図6は本発明による液晶表示装置の第5実
施例を説明するバックライト組立の断面図である。この
実施例では、楔径の導光体GLB−Wの上に平板状の導
光体GLB−Pを積層したものであり、冷陰極蛍光管の
配置と本数は第3実施例と同様である。この実施例によ
っても、第3実施例と同様の効果を得ることができる。
施例を説明するバックライト組立の断面図である。この
実施例では、楔径の導光体GLB−Wの上に平板状の導
光体GLB−Pを積層したものであり、冷陰極蛍光管の
配置と本数は第3実施例と同様である。この実施例によ
っても、第3実施例と同様の効果を得ることができる。
【0051】次に、本発明を適用する液晶表示装置の全
体構成例を横電界方式(IPS)について詳細に説明す
る。
体構成例を横電界方式(IPS)について詳細に説明す
る。
【0052】横電界方式の液晶表示装置では、一方の基
板(一般には下基板)上に画素選択用の各種電極とスイ
ッチング素子が形成され、他方の基板(上基板)にはカ
ラーフィルタのみが形成され、両基板に挟持された液晶
層に基板平面と略平行な方向の電界を形成し、液晶層を
形成する液晶分子の配向方向を基板平面内変化させるこ
とによって点灯/非点灯を制御するものである。
板(一般には下基板)上に画素選択用の各種電極とスイ
ッチング素子が形成され、他方の基板(上基板)にはカ
ラーフィルタのみが形成され、両基板に挟持された液晶
層に基板平面と略平行な方向の電界を形成し、液晶層を
形成する液晶分子の配向方向を基板平面内変化させるこ
とによって点灯/非点灯を制御するものである。
【0053】図7は横電界方式の液晶表示装置の一画素
の断面図であって、CTは共通電極、GIはゲート絶縁
膜、DLは映像信号電極、PXは画素電極、ORI1は
下配向膜、ORI2は上配向膜、LCは液晶(ここで
は、液晶分子の形で示す)、SUB1は下基板、SUB
2は上基板、POL1は下偏光板、POL2は上偏光
板、Eは電界、BMはブラックマトリクス、FILはカ
ラーフィルタ、OCはオーバーコート膜、PSV1は絶
縁膜である。
の断面図であって、CTは共通電極、GIはゲート絶縁
膜、DLは映像信号電極、PXは画素電極、ORI1は
下配向膜、ORI2は上配向膜、LCは液晶(ここで
は、液晶分子の形で示す)、SUB1は下基板、SUB
2は上基板、POL1は下偏光板、POL2は上偏光
板、Eは電界、BMはブラックマトリクス、FILはカ
ラーフィルタ、OCはオーバーコート膜、PSV1は絶
縁膜である。
【0054】同図において、下基板SUB1には薄膜ト
ランジスタTFT(後述)、液晶を駆動するための電極
である映像信号電極(画素電極)PXと共通電極CTが
絶縁膜である窒化シリコン膜(SiN)GIの上に形成
され、これらの電極を覆って絶縁膜PSV1が形成され
ている。そして、上基板SUB2にはブラックマトリク
スBMで区画された複数色のカラーフィルタFILが形
成され、両基板SUB1,SUB2の対向面に形成され
た下配向膜ORI1と上配向膜ORI2との間に液晶層
LCが挟持されている。なお、下基板SUB1の外面と
上基板SUB2の外面には、それぞれ下偏光板POL
1、上偏光板POL2が積層されている。なお、配向膜
や液晶層に直接接する映像信号電極と共通電極CTは金
属の腐食を考慮してITO(Indium Tin O
xide:インジウムチンオキサイド)を用いている。
ランジスタTFT(後述)、液晶を駆動するための電極
である映像信号電極(画素電極)PXと共通電極CTが
絶縁膜である窒化シリコン膜(SiN)GIの上に形成
され、これらの電極を覆って絶縁膜PSV1が形成され
ている。そして、上基板SUB2にはブラックマトリク
スBMで区画された複数色のカラーフィルタFILが形
成され、両基板SUB1,SUB2の対向面に形成され
た下配向膜ORI1と上配向膜ORI2との間に液晶層
LCが挟持されている。なお、下基板SUB1の外面と
上基板SUB2の外面には、それぞれ下偏光板POL
1、上偏光板POL2が積層されている。なお、配向膜
や液晶層に直接接する映像信号電極と共通電極CTは金
属の腐食を考慮してITO(Indium Tin O
xide:インジウムチンオキサイド)を用いている。
【0055】図8は図7に示した液晶表示装置の駆動回
路の概念図であって、CONTはコントロール回路、V
は走査電極駆動回路、Hは信号電極駆動回路、CDは共
通電極駆動回路、ARは液晶パネルの表示領域を示す。
なお、CLCは液晶の容量成分、CS は保持容量を示す。
路の概念図であって、CONTはコントロール回路、V
は走査電極駆動回路、Hは信号電極駆動回路、CDは共
通電極駆動回路、ARは液晶パネルの表示領域を示す。
なお、CLCは液晶の容量成分、CS は保持容量を示す。
【0056】液晶パネルの表示領域ARを構成する各画
素をスイッチングするTFTは走査電極駆動回路V、信
号電極駆動回路Hおよび共通電極駆動回路CDにより選
択的にオン/オフされる。このオン/オフはコントロー
ル回路CONTによって制御される。
素をスイッチングするTFTは走査電極駆動回路V、信
号電極駆動回路Hおよび共通電極駆動回路CDにより選
択的にオン/オフされる。このオン/オフはコントロー
ル回路CONTによって制御される。
【0057】上記TFTのオン/オフで分子の配向方向
が変化する液晶層は、両基板SUB1,SUB2に成膜
された下および上配向膜ORI1,ORI2の配向状態
(配向制御能)で初期の配向方向が設定される。
が変化する液晶層は、両基板SUB1,SUB2に成膜
された下および上配向膜ORI1,ORI2の配向状態
(配向制御能)で初期の配向方向が設定される。
【0058】本構成では、この配向膜としてポリイミド
を採用し、その表面に配向制御能を付与するために、当
該ポリイミド膜の表面に偏光UVを照射した。この偏光
UVの光源にはKrFエキシマレーザー(波長248n
m)を用い、照射エネルギーを5mJ/cm2 で76シ
ョットで照射した。配向膜を成膜する下基板SUB1を
一定の速度で送り、照射面が偏光UVで均一に76ショ
ット照射されるように上記送りの速度を設定した。
を採用し、その表面に配向制御能を付与するために、当
該ポリイミド膜の表面に偏光UVを照射した。この偏光
UVの光源にはKrFエキシマレーザー(波長248n
m)を用い、照射エネルギーを5mJ/cm2 で76シ
ョットで照射した。配向膜を成膜する下基板SUB1を
一定の速度で送り、照射面が偏光UVで均一に76ショ
ット照射されるように上記送りの速度を設定した。
【0059】また、カラーフィルタ基板である上基板S
UB2の最表面にポリイミドを塗布し、上記と同様に偏
光UVを照射した。なお、液晶層LCは偏光に対して垂
直な方向に配向する。
UB2の最表面にポリイミドを塗布し、上記と同様に偏
光UVを照射した。なお、液晶層LCは偏光に対して垂
直な方向に配向する。
【0060】図9は配向膜の配向制御方向と偏光板透過
軸方向の定義の説明図であって、EDRは電界方向、R
DRは配向膜の配向制御方向、PDRは偏光板透過軸方
向である。
軸方向の定義の説明図であって、EDRは電界方向、R
DRは配向膜の配向制御方向、PDRは偏光板透過軸方
向である。
【0061】本実施例では、同図に示したように、上下
の配向膜との界面上での液晶の配向分子容易軸は互いに
ほぼ平行になるように、かつ印加される電界方向とのな
す角度を75度(φLC1 =φLC2 =75°)となるよう
にした。
の配向膜との界面上での液晶の配向分子容易軸は互いに
ほぼ平行になるように、かつ印加される電界方向とのな
す角度を75度(φLC1 =φLC2 =75°)となるよう
にした。
【0062】これら両基板の間に誘電率異方性Δεが正
でその値が7.3であり、屈折率異方性Δnが0.07
4(波長589nm、20°C)のネマチック液晶組成
物を挟んで液晶層とした。
でその値が7.3であり、屈折率異方性Δnが0.07
4(波長589nm、20°C)のネマチック液晶組成
物を挟んで液晶層とした。
【0063】2枚の基板の間隙、すなわちセルギャップ
dは球形のポリマビーズを基板間に分散することにより
設定し、液晶の封入状態で4.0μmとした。よって、
Δn・dは0.296μmである。
dは球形のポリマビーズを基板間に分散することにより
設定し、液晶の封入状態で4.0μmとした。よって、
Δn・dは0.296μmである。
【0064】2枚の偏光板(例えば、日東電工社製のG
1220DU)で液晶パネルを挟み、一方の偏光板の偏
光透過軸をφp1=75°に設定し、他方をこれに直交、
すなわちφp2=−15°とした。本実施例では、低電圧
(VOFF )で暗状態、高電圧(VON)で明状態をとるノ
ーマリクローズ特性を採用した。
1220DU)で液晶パネルを挟み、一方の偏光板の偏
光透過軸をφp1=75°に設定し、他方をこれに直交、
すなわちφp2=−15°とした。本実施例では、低電圧
(VOFF )で暗状態、高電圧(VON)で明状態をとるノ
ーマリクローズ特性を採用した。
【0065】図10は横電界方式の液晶表示装置におけ
る明状態と暗状態の液晶分子の動作を説明する模式図で
あり、符号は図7と同じである。
る明状態と暗状態の液晶分子の動作を説明する模式図で
あり、符号は図7と同じである。
【0066】同図(a)は印加電圧(VOFF )での暗状
態の断面図、(b)は印加電圧(VON)の明状態での暗
状態の断面図、(c)は印加電圧(VOFF )の暗状態で
の暗状態の断面図、(d)は印加電圧(VON)の明状態
での平面図を示す。
態の断面図、(b)は印加電圧(VON)の明状態での暗
状態の断面図、(c)は印加電圧(VOFF )の暗状態で
の暗状態の断面図、(d)は印加電圧(VON)の明状態
での平面図を示す。
【0067】(a)と(c)に示した暗状態では共通電
極CTと画素電極PXの間に電界が存在しないため、液
晶層を構成する液晶分子LCは初期の配向状態にあり、
下基板SUB1の下面に設置したバックライト(図示せ
ず)からの照明光は上基板SUB2側に達しない。
極CTと画素電極PXの間に電界が存在しないため、液
晶層を構成する液晶分子LCは初期の配向状態にあり、
下基板SUB1の下面に設置したバックライト(図示せ
ず)からの照明光は上基板SUB2側に達しない。
【0068】一方、(b)と(d)に示した明状態では
共通電極CTと画素電極PXの間に電界Eが存在し、液
晶分子LCはこの電界Eにより配向方向が回転して下基
板SUB1の下面に設置したバックライト(図示せず)
からの照明光が上基板SUB2側に達する。
共通電極CTと画素電極PXの間に電界Eが存在し、液
晶分子LCはこの電界Eにより配向方向が回転して下基
板SUB1の下面に設置したバックライト(図示せず)
からの照明光が上基板SUB2側に達する。
【0069】このように、横電界方式の液晶表示装置で
は、液晶分子LCは基板の平面と平行な面内すなわち横
方向で回転して明状態と暗状態を切り換えることで画像
を形成する。
は、液晶分子LCは基板の平面と平行な面内すなわち横
方向で回転して明状態と暗状態を切り換えることで画像
を形成する。
【0070】図11は横電界方式の液晶表示装置におけ
る電極構造例の説明図で、(a)は基板と垂直な方向か
ら見た平面図、(b)は(a)のA−A線断面図、
(c)は(a)のB−B線断面図である。
る電極構造例の説明図で、(a)は基板と垂直な方向か
ら見た平面図、(b)は(a)のA−A線断面図、
(c)は(a)のB−B線断面図である。
【0071】薄膜トランジスタTFTは画素電極(ソー
ス電極)PX、映像信号電極(ドレイン電極)DL、走
査電極(ゲート電極)GL、およびアモルファスシリコ
ンa−Siから構成される。走査電極GLと共通電極の
一部CT−a、映像信号電極DLと画素電極の一部PX
−aは、それぞれ同一の金属層をパターン化して構成し
た。さらに、絶縁膜GIを形成後、液晶を駆動する部分
である共通電極の一部CT−bをスルーホールによって
前記した共通電極の一部CT−aに接続し、また画素電
極もトランジスタ部でスルーホールでコンタクトして画
素電極の一部PX−bを構成した。この共通電極の一部
CT−bと画素電極の一部PX−bはITOを用いて形
成した。
ス電極)PX、映像信号電極(ドレイン電極)DL、走
査電極(ゲート電極)GL、およびアモルファスシリコ
ンa−Siから構成される。走査電極GLと共通電極の
一部CT−a、映像信号電極DLと画素電極の一部PX
−aは、それぞれ同一の金属層をパターン化して構成し
た。さらに、絶縁膜GIを形成後、液晶を駆動する部分
である共通電極の一部CT−bをスルーホールによって
前記した共通電極の一部CT−aに接続し、また画素電
極もトランジスタ部でスルーホールでコンタクトして画
素電極の一部PX−bを構成した。この共通電極の一部
CT−bと画素電極の一部PX−bはITOを用いて形
成した。
【0072】蓄積容量を形成する容量素子16は2本の
共通電極1の間を結合する領域において画素電極PXと
共通電極CTで絶縁保護膜(ゲート絶縁膜)GIを挟む
構造として形成した。画素電極は、平面図(a)に示し
たように3本の共通電極CTの間に配置されている。画
素ピッチは横方向(すなわち、映像信号配線電極間)は
100μm、縦方向(すなわち、走査配線電極間)は3
00μmである。電極幅は、複数画素間に跨がる配線電
極である走査電極、信号電極、共通電極配線部(走査配
線電極に平行(後述の図12では横方向)に延びた部
分)を広めにし、線欠陥を回避している。その幅はそれ
ぞれ10μm、8μm、8μmである。
共通電極1の間を結合する領域において画素電極PXと
共通電極CTで絶縁保護膜(ゲート絶縁膜)GIを挟む
構造として形成した。画素電極は、平面図(a)に示し
たように3本の共通電極CTの間に配置されている。画
素ピッチは横方向(すなわち、映像信号配線電極間)は
100μm、縦方向(すなわち、走査配線電極間)は3
00μmである。電極幅は、複数画素間に跨がる配線電
極である走査電極、信号電極、共通電極配線部(走査配
線電極に平行(後述の図12では横方向)に延びた部
分)を広めにし、線欠陥を回避している。その幅はそれ
ぞれ10μm、8μm、8μmである。
【0073】一方、1画素単位で独立に形成した画素電
極、及び共通電極の信号配線電極の長手方向に延びた部
分の幅は若干狭くし、それぞれ5μm、6μmとした。
これらの電極の幅を狭くしたことで異物等の混入により
断線する可能性が高まるが、この場合1画素の部分欠陥
で済み、線欠陥には至らない。信号電極DLと共通電極
CTは絶縁膜25を介して2μmの間隔で設けた。画素
数は640×3(R,G,B)本の信号配線電極と48
0本の配線電極とにより640×3×480個とした。
極、及び共通電極の信号配線電極の長手方向に延びた部
分の幅は若干狭くし、それぞれ5μm、6μmとした。
これらの電極の幅を狭くしたことで異物等の混入により
断線する可能性が高まるが、この場合1画素の部分欠陥
で済み、線欠陥には至らない。信号電極DLと共通電極
CTは絶縁膜25を介して2μmの間隔で設けた。画素
数は640×3(R,G,B)本の信号配線電極と48
0本の配線電極とにより640×3×480個とした。
【0074】図12はブラックマトリクス付きカラーフ
ィルタ基板の構造説明図であって、(a)は基板面に垂
直な方向から見た平面図、(b)は(a)のA−A’線
に沿った断面図、(c)は(a)のB−B’線に沿った
断面図である。
ィルタ基板の構造説明図であって、(a)は基板面に垂
直な方向から見た平面図、(b)は(a)のA−A’線
に沿った断面図、(c)は(a)のB−B’線に沿った
断面図である。
【0075】ブラックマトリクスBMとしては、カーボ
ンと有機顔料を混合した材料を用いた。ブラックマトリ
クスBMの電極基板に対する配置は図11中に破線で示
してある。
ンと有機顔料を混合した材料を用いた。ブラックマトリ
クスBMの電極基板に対する配置は図11中に破線で示
してある。
【0076】ブラックマトリクスBMを形成後、感光性
樹脂にR、G、Bそれぞれの顔料を分散して、それぞれ
コーティング、パターニング露光、現像により各カラー
フィルタFILを形成した。そして、このカラーフィル
タFIL上にオーバーコート膜OCとしてエポキシ系高
分子薄膜を塗布形成した。
樹脂にR、G、Bそれぞれの顔料を分散して、それぞれ
コーティング、パターニング露光、現像により各カラー
フィルタFILを形成した。そして、このカラーフィル
タFIL上にオーバーコート膜OCとしてエポキシ系高
分子薄膜を塗布形成した。
【0077】このようにして得られた液晶表示装置は、
上下左右80度以上においてコントラスト10以上を維
持しつつ階調反転が生じない広視野角で、かつ表示の均
一性の良好な画像表示を得ることができる。
上下左右80度以上においてコントラスト10以上を維
持しつつ階調反転が生じない広視野角で、かつ表示の均
一性の良好な画像表示を得ることができる。
【0078】なお、本発明は、上記した横電界方式の液
晶表示装置に限るものではなく、他の方式のアクティブ
マトリクス型液晶表示装置、あるいは単純マトリクス方
式その他の液晶表示装置にも同様に適用できる。
晶表示装置に限るものではなく、他の方式のアクティブ
マトリクス型液晶表示装置、あるいは単純マトリクス方
式その他の液晶表示装置にも同様に適用できる。
【0079】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶パネルの大型化に伴って要求される高輝度化を達成
できると共に、光の利用効率が高く、薄型かつ軽量の液
晶表示装置を提供することができる。
液晶パネルの大型化に伴って要求される高輝度化を達成
できると共に、光の利用効率が高く、薄型かつ軽量の液
晶表示装置を提供することができる。
【図1】本発明による液晶表示装置の第1実施例の全体
構成を説明する概念図である。
構成を説明する概念図である。
【図2】本発明による液晶表示装置の第2実施例を説明
するバックライト組立の断面図である。
するバックライト組立の断面図である。
【図3】本発明による液晶表示装置の第3実施例を説明
するバックライト組立の断面図である。
するバックライト組立の断面図である。
【図4】第1実施例と第2実施例および第3実施例にお
けるバックライトからの出射光の強度パターンの説明図
である。
けるバックライトからの出射光の強度パターンの説明図
である。
【図5】本発明による液晶表示装置の第4実施例を説明
するバックライト組立の断面図である。
するバックライト組立の断面図である。
【図6】本発明による液晶表示装置の第5実施例を説明
するバックライト組立の断面図である。
するバックライト組立の断面図である。
【図7】横電界方式の液晶表示装置の一画素の断面図で
ある。
ある。
【図8】図7に示した液晶表示装置の駆動回路の概念図
である。
である。
【図9】配向膜の配向制御方向と偏光板透過軸方向の定
義の説明図である。
義の説明図である。
【図10】横電界方式の液晶表示装置における明状態と
暗状態の液晶分子の動作を説明する模式図である。
暗状態の液晶分子の動作を説明する模式図である。
【図11】横電界方式の液晶表示装置における電極構造
例の説明図である。
例の説明図である。
【図12】ブラックマトリクス付きカラーフィルタ基板
の構造説明図である。
の構造説明図である。
【図13】液晶表示装置の一構成例を説明する展開斜視
図である。
図である。
【図14】図13に示した液晶表示装置の積層構造を説
明する模式断面図である。
明する模式断面図である。
【図15】輝度を大きくするための従来のバックライト
の他の構成例を説明する断面図である。
の他の構成例を説明する断面図である。
SUB1 下基板 SUB2 上基板 ORI1 下配向膜 ORI2 上配向膜 LC 液晶層 POL1 下偏光板 POL2 上偏光板 PHD1 下位相差板 PHD2 上位相差板 SPS1,SPS2 拡散シート PRS プリズムシート BL バックライト GLP−P 平板状の導光体 GLP−W1,GLP−W2 楔形の導光体 LP 線状光源(冷陰極蛍光管) LS 反射シート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 益幸 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 石井 正宏 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 仲吉 良彰 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 鈴木 伸之 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 Fターム(参考) 2H038 AA52 AA55 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA14Z FA21Z FA23Z FA31Z FA41Z FB02 FB12 FB13 FC10 FC23 FD01 FD03 FD06 GA06 GA08 GA11 GA13 HA07 HA10 KA01 KA02 KA04 LA03 LA11 LA16 5G435 AA00 AA03 BB12 BB15 CC09 DD13 EE27 EE33 FF01 FF03 FF05 FF06 FF08 GG03 GG12 GG24 GG26 HH02
Claims (2)
- 【請求項1】対向配置された少なくとも一方に電極を有
する一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶
層からなる液晶パネルと、前記液晶パネルを挟むように
配置された一対の偏光板と、前記電極に表示画像信号に
応じて電圧を印加するための制御手段と、前記液晶パネ
ルを背面から照明する照明光源とを少なくとも備えた液
晶表示装置であって、 前記照明光源が、平板状の導光板と楔形の導光体の少な
くとも各一枚を積層してなる導光板組立体と、この導光
板組立体の側面に沿って設置された少なくとも1本の線
状光源と、前記線状光源の出射光を前記導光板方向に反
射させる反射シートとから構成したことを特徴とする液
晶表示装置。 - 【請求項2】前記線状光源が前記導光体組立体の平行す
る2辺のそれぞれに設置され、前記液晶パネルを透過し
た光の視角依存性が前記2辺に平行な中央線に関して非
対称となる如く前記各線状光源の明るさを設定したこと
を特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10175955A JP2000010096A (ja) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10175955A JP2000010096A (ja) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000010096A true JP2000010096A (ja) | 2000-01-14 |
Family
ID=16005186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10175955A Pending JP2000010096A (ja) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000010096A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020076402A (ko) * | 2001-03-28 | 2002-10-11 | 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 | 액정디스플레이의 백라이트 장치 |
US6709122B2 (en) * | 2000-08-31 | 2004-03-23 | Hitachi, Ltd. | Plane-like lighting units and display equipment provided therewith |
WO2004040362A1 (fr) * | 2002-11-01 | 2004-05-13 | Quanta Display Inc. | Module retroeclaire |
KR100770475B1 (ko) | 2003-08-21 | 2007-10-26 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 액정표시장치 |
KR100887635B1 (ko) * | 2002-09-26 | 2009-03-11 | 삼성전자주식회사 | 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치 |
KR100889222B1 (ko) * | 2002-10-31 | 2009-03-16 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치의 도광판 및 그 제조방법 |
-
1998
- 1998-06-23 JP JP10175955A patent/JP2000010096A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6709122B2 (en) * | 2000-08-31 | 2004-03-23 | Hitachi, Ltd. | Plane-like lighting units and display equipment provided therewith |
US6883950B2 (en) | 2000-08-31 | 2005-04-26 | Hitachi, Ltd. | Plane-like lighting units and display equipment provided therewith |
US7784986B2 (en) | 2000-08-31 | 2010-08-31 | Hitachi, Ltd. | Plane-like lighting units and display equipment provided therewith |
US8070344B2 (en) | 2000-08-31 | 2011-12-06 | Hitachi, Ltd. | Plane-like lighting units and display equipment provided therewith |
KR20020076402A (ko) * | 2001-03-28 | 2002-10-11 | 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 | 액정디스플레이의 백라이트 장치 |
KR100887635B1 (ko) * | 2002-09-26 | 2009-03-11 | 삼성전자주식회사 | 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치 |
KR100889222B1 (ko) * | 2002-10-31 | 2009-03-16 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치의 도광판 및 그 제조방법 |
WO2004040362A1 (fr) * | 2002-11-01 | 2004-05-13 | Quanta Display Inc. | Module retroeclaire |
KR100770475B1 (ko) | 2003-08-21 | 2007-10-26 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 액정표시장치 |
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