JP3034715B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JP3034715B2 JP3034715B2 JP5027765A JP2776593A JP3034715B2 JP 3034715 B2 JP3034715 B2 JP 3034715B2 JP 5027765 A JP5027765 A JP 5027765A JP 2776593 A JP2776593 A JP 2776593A JP 3034715 B2 JP3034715 B2 JP 3034715B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、透過型の液晶表示装置
の背面に導光板を配するサイドライト方式の照明装置に
関する。
の背面に導光板を配するサイドライト方式の照明装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、サイドライト方式を採用した液晶
用照明装置を図6に示す。1が液晶表示板、2が光源、
3が導光板、4が反射シート、5が拡散シートである。
この液晶用照明装置の輝度分布は、均一であることが最
も良いとされ、液晶用照明装置の輝度分布が均一であれ
ば液晶表示板1上での輝度分布も均一であると考えられ
ていた。
用照明装置を図6に示す。1が液晶表示板、2が光源、
3が導光板、4が反射シート、5が拡散シートである。
この液晶用照明装置の輝度分布は、均一であることが最
も良いとされ、液晶用照明装置の輝度分布が均一であれ
ば液晶表示板1上での輝度分布も均一であると考えられ
ていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液晶表
示板1の光の透過率は、下記の原因等により一様ではな
い。
示板1の光の透過率は、下記の原因等により一様ではな
い。
【0004】液晶表示板1の光源2付近は、光源2が発
する熱の影響を受けるため、液晶表示板1上は、図7の
ような温度分布となり、液晶表示板1の光源2付近の温
度は、中央付近よりも数度高くなる。そのため、液晶用
照明装置からの光が透過、または遮断される液晶表示板
1のしきい値電圧は、中央付近に比べて光源2付近で低
くなる。
する熱の影響を受けるため、液晶表示板1上は、図7の
ような温度分布となり、液晶表示板1の光源2付近の温
度は、中央付近よりも数度高くなる。そのため、液晶用
照明装置からの光が透過、または遮断される液晶表示板
1のしきい値電圧は、中央付近に比べて光源2付近で低
くなる。
【0005】したがって、しきい値電圧印加時の液晶表
示板1の透過率は、中央付近と光源2付近とで異なるの
で、単純に液晶用照明装置の輝度を均一にすると、液晶
表示板1上での輝度が不均一になるといった問題があっ
た。
示板1の透過率は、中央付近と光源2付近とで異なるの
で、単純に液晶用照明装置の輝度を均一にすると、液晶
表示板1上での輝度が不均一になるといった問題があっ
た。
【0006】本発明は、上記に鑑み、液晶表示板上での
輝度分布を均一にする液晶表示装置の提供を目的とす
る。
輝度分布を均一にする液晶表示装置の提供を目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、図1の如く、液晶表示板10を後方から照明する
液晶用照明装置が、液晶表示板10の後方で平行に配さ
れた導光板11と、該導光板11の端部に配された光源
12と、導光板11からの前方への光を液晶表示板10
へ拡散させる拡散シート13と、導光板11での後方へ
の光を液晶表示板10側へ反射させる反射シート14と
を備え、光源12が発する熱による液晶表示板10の光
源12側の温度傾斜領域L1における透過率変化を、拡
散シート13前方の輝度傾斜領域L2での輝度分布で補
償するものである。 ただし、L1≒(0.15〜0.2)×L L1=L2 L:液晶表示板の全発光領域 具体的には 、反射シート14の前面に、光散乱材15が
散点状に配され、光散乱材分布が、光源12側端部から
中央に向けて拡散シート13前方での輝度分布が傾斜す
るように、光源12側端部から中央に向けて異ならしめ
られたものである。
段は、図1の如く、液晶表示板10を後方から照明する
液晶用照明装置が、液晶表示板10の後方で平行に配さ
れた導光板11と、該導光板11の端部に配された光源
12と、導光板11からの前方への光を液晶表示板10
へ拡散させる拡散シート13と、導光板11での後方へ
の光を液晶表示板10側へ反射させる反射シート14と
を備え、光源12が発する熱による液晶表示板10の光
源12側の温度傾斜領域L1における透過率変化を、拡
散シート13前方の輝度傾斜領域L2での輝度分布で補
償するものである。 ただし、L1≒(0.15〜0.2)×L L1=L2 L:液晶表示板の全発光領域 具体的には 、反射シート14の前面に、光散乱材15が
散点状に配され、光散乱材分布が、光源12側端部から
中央に向けて拡散シート13前方での輝度分布が傾斜す
るように、光源12側端部から中央に向けて異ならしめ
られたものである。
【0008】
【作用】上記課題解決手段において、光源12からの光
は、導光板11を経たのち、拡散シート13にて拡散さ
れ、液晶表示板10の裏面に照射される。
は、導光板11を経たのち、拡散シート13にて拡散さ
れ、液晶表示板10の裏面に照射される。
【0009】このとき、液晶表示板10の輝度分布は熱
の影響により、光源12側端部と中央とは異なってい
る。ところが、反射シート14前面に配された光散乱材
15により光が乱反射して、前方への光が多くなって拡
散シート13前面での輝度が明るくなる。したがって、
光散乱材分布が光源12側端部から中央に向けて異なら
しめられているので、拡散シート13前面での輝度分布
が光源12側端部から中央に向けて傾斜し、液晶表示板
10上での輝度分布が均一になる。
の影響により、光源12側端部と中央とは異なってい
る。ところが、反射シート14前面に配された光散乱材
15により光が乱反射して、前方への光が多くなって拡
散シート13前面での輝度が明るくなる。したがって、
光散乱材分布が光源12側端部から中央に向けて異なら
しめられているので、拡散シート13前面での輝度分布
が光源12側端部から中央に向けて傾斜し、液晶表示板
10上での輝度分布が均一になる。
【0010】
(第一実施例)図1は本発明の第一実施例を示すサイド
ライト方式の液晶用照明装置の断面図、図2は第一実施
例の液晶照明装置の光散乱材分布を示す図、図3は第一
実施例の液晶表示板の透過率と拡散シート前面の輝度分
布の関係を示す図である。
ライト方式の液晶用照明装置の断面図、図2は第一実施
例の液晶照明装置の光散乱材分布を示す図、図3は第一
実施例の液晶表示板の透過率と拡散シート前面の輝度分
布の関係を示す図である。
【0011】本実施例のサイドライト方式の液晶用照明
装置は、図1の如く、液晶表示板10を後方から照明す
るものであって、液晶表示板10の後方で平行に配され
た導光板11と、該導光板11の端部に配された光源1
2と、導光板11からの前方への光を液晶表示板10へ
拡散させる拡散シート13と、導光板11での後方への
光を液晶表示板10側へ反射させる反射シート14とを
備えている。
装置は、図1の如く、液晶表示板10を後方から照明す
るものであって、液晶表示板10の後方で平行に配され
た導光板11と、該導光板11の端部に配された光源1
2と、導光板11からの前方への光を液晶表示板10へ
拡散させる拡散シート13と、導光板11での後方への
光を液晶表示板10側へ反射させる反射シート14とを
備えている。
【0012】前記液晶表示板10は、液晶層の前後両面
に透明電極板が配され、さらに偏光板が積層されてなる
もので、格子状に配列された複数の透明画素電極にて液
晶層の分子を配光軸周りに回転させて駆動する。該液晶
表示板10は、電圧を印加したときに光を透過させるネ
ガ型とされている。
に透明電極板が配され、さらに偏光板が積層されてなる
もので、格子状に配列された複数の透明画素電極にて液
晶層の分子を配光軸周りに回転させて駆動する。該液晶
表示板10は、電圧を印加したときに光を透過させるネ
ガ型とされている。
【0013】前記導光板11は、ポリメチルメタアクリ
レート(PMMA)樹脂等の透光性材料を用いて、発光
領域200mm、厚さ2mmの平板状に形成されてい
る。導光板11の後面には、TiO2やBaSO4等か
らなる光散乱材15が塗布されている。
レート(PMMA)樹脂等の透光性材料を用いて、発光
領域200mm、厚さ2mmの平板状に形成されてい
る。導光板11の後面には、TiO2やBaSO4等か
らなる光散乱材15が塗布されている。
【0014】前記光散乱材15は、導光板11の後面に
多数のドットが散点状にパターン印刷され、光源12側
端部から中央に向けて拡散シート13前方での輝度分布
が下降するように、図2の如く、光散乱材15の各ドッ
トのパターン間のピッチPを一定にしてドットの直径D
が、中央から光源12側に近接するほど小となるよう形
成されている。
多数のドットが散点状にパターン印刷され、光源12側
端部から中央に向けて拡散シート13前方での輝度分布
が下降するように、図2の如く、光散乱材15の各ドッ
トのパターン間のピッチPを一定にしてドットの直径D
が、中央から光源12側に近接するほど小となるよう形
成されている。
【0015】前記光源12は、例えば、直管型の冷陰極
管等が使用されており、その直径は3mmとされてい
る。
管等が使用されており、その直径は3mmとされてい
る。
【0016】前記拡散シート13は、乳白色の樹脂フィ
ルム等が使用され、前記導光板11と同面積に形成され
ている。
ルム等が使用され、前記導光板11と同面積に形成され
ている。
【0017】前記反射シート14は、例えば、厚さ18
8μmの銀蒸着フィルム等が使用され、前記導光板11
と同面積に形成されている。
8μmの銀蒸着フィルム等が使用され、前記導光板11
と同面積に形成されている。
【0018】なお、図1中、16は金属製の支持枠であ
る。
る。
【0019】上記構成において、光源12からの光は、
導光板11内に進入する。そして、進入光は、反射シー
ト14にて前方へ反射され、拡散シート13を介して、
液晶表示板10の裏面に照射される。
導光板11内に進入する。そして、進入光は、反射シー
ト14にて前方へ反射され、拡散シート13を介して、
液晶表示板10の裏面に照射される。
【0020】このとき、液晶表示板10は、光源12に
よる温度上昇の影響を受けるので、ネガ型の場合の液晶
表示板10の透過率は、図3中Aで示すように光源12
付近と中央付近とで異なり、光源12側の透過率が高く
なる。
よる温度上昇の影響を受けるので、ネガ型の場合の液晶
表示板10の透過率は、図3中Aで示すように光源12
付近と中央付近とで異なり、光源12側の透過率が高く
なる。
【0021】ここで、液晶表示板10の透過率の変化に
対する輝度の変化を説明する。まず、液晶表示板10の
光源12側の温度傾斜領域L1と輝度傾斜領域L2の関
係は次のようになる。
対する輝度の変化を説明する。まず、液晶表示板10の
光源12側の温度傾斜領域L1と輝度傾斜領域L2の関
係は次のようになる。
【0022】L1=L2[mm] ・・・(1) なお、液晶表示板10の全発光領域Lと温度傾斜領域L
1の関係は次の(2)式の通りである。
1の関係は次の(2)式の通りである。
【0023】 L1≒(0.15〜0.2)×L[mm] ・・・(2) そして、温度傾斜による液晶表示板10の透過率の変化
率ηTは、任意のポイントの透過率Taと、任意の透過
率Taの5mm隣のポイントの透過率Tbとを測定する
ことにより、(3)式から求められる。
率ηTは、任意のポイントの透過率Taと、任意の透過
率Taの5mm隣のポイントの透過率Tbとを測定する
ことにより、(3)式から求められる。
【0024】 ηT={(Ta−Tb)/Ta}×100[%/5mm] ・・・(3) また、液晶表示板10の輝度変化率ηBは次のようにな
る。
る。
【0025】ηT=ηB[%/5mm] ・・・(4) このように、液晶表示板10の透過率の変化率ηTと輝
度変化率ηBが等しくなり、液晶表示板10の光源12
側の透過率が熱の影響により変化すると、輝度の変化
は、透過率の変化に比例して上昇する。
度変化率ηBが等しくなり、液晶表示板10の光源12
側の透過率が熱の影響により変化すると、輝度の変化
は、透過率の変化に比例して上昇する。
【0026】このとき、導光板11の後面に配された光
散乱材15による光の乱反射は、光源側と中央側とで異
なり、拡散シート13前面での輝度が中央側より光源側
で暗くなるので、光源12側端部から中央に向けて輝度
分布が傾斜する。
散乱材15による光の乱反射は、光源側と中央側とで異
なり、拡散シート13前面での輝度が中央側より光源側
で暗くなるので、光源12側端部から中央に向けて輝度
分布が傾斜する。
【0027】そして、拡散シート13前面の中央付近の
輝度をBとすると、光源12側端の輝度B1Nは次の
(5)式から求められる。
輝度をBとすると、光源12側端の輝度B1Nは次の
(5)式から求められる。
【0028】 B1N≒B−ηB×L2[cd/m2] ・・・(5) なお、反光源側の輝度B2は次のようになる。
【0029】B=B2 ・・・(6) 次に、本実施例の液晶用照明装置の拡散シート13前面
での輝度分布を測定すると、図3中Bで示すようにな
る。また、図3中、Cは液晶表示板上の輝度分布を示し
ている。なお、測定条件は、温度25℃、湿度65%、
管電流5mA、測定装置はTOPCON製BM−7であ
る。
での輝度分布を測定すると、図3中Bで示すようにな
る。また、図3中、Cは液晶表示板上の輝度分布を示し
ている。なお、測定条件は、温度25℃、湿度65%、
管電流5mA、測定装置はTOPCON製BM−7であ
る。
【0030】液晶表示板10の光源12側の透過率の変
化率が約1.8[%/5mm]、輝度傾斜領域が約30
mm、拡散シート13前方での中央付近の輝度が約40
0[cd/m2]のとき、光源12側端部の輝度は約3
60[cd/m2]となる。以上の結果から、拡散シー
ト13前面での輝度分布を、液晶表示板10の透過率の
変化と反比例して光源12側へ向かうほど低下させるこ
とにより、液晶表示板10上での輝度分布が均一にな
る。
化率が約1.8[%/5mm]、輝度傾斜領域が約30
mm、拡散シート13前方での中央付近の輝度が約40
0[cd/m2]のとき、光源12側端部の輝度は約3
60[cd/m2]となる。以上の結果から、拡散シー
ト13前面での輝度分布を、液晶表示板10の透過率の
変化と反比例して光源12側へ向かうほど低下させるこ
とにより、液晶表示板10上での輝度分布が均一にな
る。
【0031】このように、導光板11の裏面に配された
光散乱材15の分布が、光源12側端部から中央に向け
て異ならしめられているので、液晶表示板10の透過率
の変化に応じて、拡散シート13前面での輝度分布を光
源12側と中央部とで異ならすことができる。したがっ
て、光源12の熱によって液晶表示板10の透過率が部
分的に上昇しても、液晶表示板10上での輝度分布を均
一にすることができる。
光散乱材15の分布が、光源12側端部から中央に向け
て異ならしめられているので、液晶表示板10の透過率
の変化に応じて、拡散シート13前面での輝度分布を光
源12側と中央部とで異ならすことができる。したがっ
て、光源12の熱によって液晶表示板10の透過率が部
分的に上昇しても、液晶表示板10上での輝度分布を均
一にすることができる。
【0032】(第二実施例)図4は本発明の第二実施例
の液晶用照明装置の光散乱材分布を示す図、図5は第二
実施例の液晶表示板の透過率と拡散シート前面の輝度分
布の関係を示す図である。
の液晶用照明装置の光散乱材分布を示す図、図5は第二
実施例の液晶表示板の透過率と拡散シート前面の輝度分
布の関係を示す図である。
【0033】本実施例の液晶表示板10は、電圧を印加
したときに光を遮断するポジ型が使用されている。ま
た、導光板11の後面の光散乱材15は、光源12側端
部から中央に向けて拡散シート13前方での輝度分布が
上昇するように、図4の如く、光散乱材15の各ドット
のパターン間のピッチPを一定にしてドットの直径D
が、中央から光源12側に近接するほど大となるよう形
成されている。その他の構成は第一実施例と同様であ
る。
したときに光を遮断するポジ型が使用されている。ま
た、導光板11の後面の光散乱材15は、光源12側端
部から中央に向けて拡散シート13前方での輝度分布が
上昇するように、図4の如く、光散乱材15の各ドット
のパターン間のピッチPを一定にしてドットの直径D
が、中央から光源12側に近接するほど大となるよう形
成されている。その他の構成は第一実施例と同様であ
る。
【0034】上記構成において、光源12からの光は、
導光板11内に進入し、進入光は、反射シート14にて
前方へ反射され、拡散シート13を介して液晶表示板1
0の裏面に照射される。
導光板11内に進入し、進入光は、反射シート14にて
前方へ反射され、拡散シート13を介して液晶表示板1
0の裏面に照射される。
【0035】ここで、液晶表示板10は、光源12によ
る温度上昇の影響を受けるので、ポジ型の場合液晶表示
板10の透過率は、図5中Dで示すように光源12付近
と中央付近とで異なり、光源12側の透過率が低くな
る。このとき、拡散シート13前面の中央付近の輝度を
Bとすると、光源12側端の輝度B1Pは次の(7)式
から求められる。
る温度上昇の影響を受けるので、ポジ型の場合液晶表示
板10の透過率は、図5中Dで示すように光源12付近
と中央付近とで異なり、光源12側の透過率が低くな
る。このとき、拡散シート13前面の中央付近の輝度を
Bとすると、光源12側端の輝度B1Pは次の(7)式
から求められる。
【0036】 B1P≒B+ηB×L2[cd/m2] ・・・(7) そして、本実施例の液晶用照明装置の拡散シート13前
面での輝度分布を測定すると、図5中Eで示すようにな
る。また、図5中、Fは液晶表示板上の輝度分布を示し
ている。
面での輝度分布を測定すると、図5中Eで示すようにな
る。また、図5中、Fは液晶表示板上の輝度分布を示し
ている。
【0037】液晶表示板10の光源12側の透過率の変
化率が約1.8[%/5mm]、輝度傾斜領域が約30
mm、拡散シート13前方での中央付近の輝度が約38
0[cd/m2]のとき、光源12側の輝度は約420
[cd/m2]となる。以上の結果から、拡散シート1
3前面での輝度分布を、液晶表示板10の透過率の変化
と反比例して光源12側へ向かうほど上昇させることに
より、液晶表示板10上での輝度分布が均一になる。
化率が約1.8[%/5mm]、輝度傾斜領域が約30
mm、拡散シート13前方での中央付近の輝度が約38
0[cd/m2]のとき、光源12側の輝度は約420
[cd/m2]となる。以上の結果から、拡散シート1
3前面での輝度分布を、液晶表示板10の透過率の変化
と反比例して光源12側へ向かうほど上昇させることに
より、液晶表示板10上での輝度分布が均一になる。
【0038】このように、光散乱材15の分布を光源1
2側と中央部とで異ならしめることにより、ネガ型、ポ
ジ型の液晶表示板10にかかわらず、液晶表示板10の
透過率が低くなったところでは、拡散シート13前方で
の輝度を上昇させ、逆に透過率が高くなったところで
は、輝度を低下させることになり、液晶表示板10上で
の輝度分布を均一にすることができる。
2側と中央部とで異ならしめることにより、ネガ型、ポ
ジ型の液晶表示板10にかかわらず、液晶表示板10の
透過率が低くなったところでは、拡散シート13前方で
の輝度を上昇させ、逆に透過率が高くなったところで
は、輝度を低下させることになり、液晶表示板10上で
の輝度分布を均一にすることができる。
【0039】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
【0040】例えば、上記第一、第二実施例の光散乱材
15の分布は、ドットの大きさを変化させていたが、ド
ットの大きさを変えずにドットの密度を変化させても良
い。また、ドットの大きさの変化、および密度の変化を
組み合わせた光散乱材分布でも良い。
15の分布は、ドットの大きさを変化させていたが、ド
ットの大きさを変えずにドットの密度を変化させても良
い。また、ドットの大きさの変化、および密度の変化を
組み合わせた光散乱材分布でも良い。
【0041】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、光源の熱による温度上昇の影響を受ける液晶表
示板の光源側端部から所定の領域である温度傾斜領域に
対応する拡散シート前方での輝度傾斜領域のみについ
て、輝度分布を傾斜させることにより、液晶表示板の透
過率変化を補償している。これによって、使用時の液晶
表示板の温度分布に応じて液晶表示板の透過率を変化さ
せることができ、使用中において液晶表示板上での輝度
分布を均一にすることができるといった優れた効果があ
る。
よると、光源の熱による温度上昇の影響を受ける液晶表
示板の光源側端部から所定の領域である温度傾斜領域に
対応する拡散シート前方での輝度傾斜領域のみについ
て、輝度分布を傾斜させることにより、液晶表示板の透
過率変化を補償している。これによって、使用時の液晶
表示板の温度分布に応じて液晶表示板の透過率を変化さ
せることができ、使用中において液晶表示板上での輝度
分布を均一にすることができるといった優れた効果があ
る。
【図1】本発明の第一実施例を示すサイドライト方式の
液晶用照明装置の断面図
液晶用照明装置の断面図
【図2】第一実施例の液晶照明装置の光散乱材分布を示
す図
す図
【図3】第一実施例の液晶表示板の透過率と拡散シート
前面の輝度分布の関係を示す図
前面の輝度分布の関係を示す図
【図4】本発明の第二実施例の液晶用照明装置の光散乱
材分布を示す図
材分布を示す図
【図5】第二実施例の液晶表示板の透過率と拡散シート
前面の輝度分布の関係を示す図
前面の輝度分布の関係を示す図
【図6】従来のサイドライト方式の液晶用照明装置の断
面図
面図
【図7】液晶表示板上の温度分布を示す図
10 液晶表示板 11 導光板 12 光源 13 拡散シート 14 反射シート 15 光散乱材
Claims (1)
- 【請求項1】 液晶表示板と、該液晶表示板を後方から
照明する液晶用照明装置とからなり、該液晶用照明装置
は、液晶表示板の後方で平行に配された導光板と、該導
光板の端部に配された光源と、導光板からの前方への光
を液晶表示板へ拡散させる拡散シートと、導光板での後
方への光を液晶表示板側へ反射させる反射シートとを備
えた液晶表示装置において、前記光源が発する熱による液晶表示板の光源側の温度傾
斜領域L1における透過率変化を、拡散シート前方の輝
度傾斜領域L2での輝度分布で補償することを特徴とす
る液晶表示装置。 ただし、L1≒(0.15〜0.2)×L L1=L2 L:液晶表示板の全発光領域
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5027765A JP3034715B2 (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5027765A JP3034715B2 (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06242444A JPH06242444A (ja) | 1994-09-02 |
JP3034715B2 true JP3034715B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=12230096
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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