JPH03200929A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH03200929A
JPH03200929A JP2222062A JP22206290A JPH03200929A JP H03200929 A JPH03200929 A JP H03200929A JP 2222062 A JP2222062 A JP 2222062A JP 22206290 A JP22206290 A JP 22206290A JP H03200929 A JPH03200929 A JP H03200929A
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Shigeru Yanai
谷内 滋
Fumio Matsukawa
文雄 松川
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、リニアフレネルプリズム板を用いたエツジ
ライト方式照明装置をバックライトとする液晶表示装置
に関するものである。
〔従来の技術〕
液晶表示装置は自ら発光することがない受動形表示装置
であり、光の透過率あるいは反射率を制御することによ
り自然光等の照射光あるいは内部に設けたバックライト
の照明光を変調し、パターン表示を行うものである。特
に、カラーフィルタを用いたカラー液晶表示装置の場合
には光量が減少するため、バックライトを付設すること
が必須の要件となっており、この場合に、バンクライト
として装置の奥行を小さくできるエツジライト方式が有
効である。
第4図は例えば特開昭61−158367号公報に示さ
れた従来のエツジライト方式のバックライトを用いた液
晶表示装置の側面図であり、lは一定ピッチの画素を有
する液晶パネル、2は一定ピッチのパターンを有するリ
ニアフレネルプリズム板であり、2aは入射面、2bは
反射面、2Cは出射面である。5は管状光源、6は平面
鏡である。
上記構成において、管状光源5からの光は直接あるいは
平面鏡6で反射されてプリズム板2の入射面2aに入射
した後、反射面2bで反射され、出射面2Cからほぼ垂
直に出射する。この光を液晶パ七記した従来の液晶表示
装置において、リニアフレネルプリズム板2は入射面2
aと反射面2bが一定のピッチで多数形成されており、
出射面2Cから見ると第5図(a)に示すように一定の
ピッチのパターンとして認識される。一方、液晶パネル
lも第5図(b)1ζ示すように一定のピッチの画素配
列即ちパターンを有している。従って、その會1出射面
2c上に液晶パネルlを配置した状態では表示に両者の
パターン単独のあるいは相互作用による明暗即ちモアレ
縞が現れ、画′it低下を招く。
ここで、液晶パネル1.の画素ピッチをPtco、リニ
アフレネルプリズム板2のパターンピッチをPPRとす
ると、モアレ縞の単位長当りの本数声は次式%式% () (m * n =Oe±1、ただしm=n=oを除く。
)この際、P t、coとPPRの値が近いと、声=l
 1/PLCD−1/Pptt I (Dモー 1’!
:す’) 、%7 し縞の1ソチが非常に粗くなるため
離れて見てもモアレ縞がハツキリと確認されるようにな
り、表示と致命的な欠陥となる。この対策として、リニ
アフレネルプリズム板2に拡散処理を施してパターンが
目立たないようにする工夫も行われたが、モアレ縞を完
全に消すことはできなかった。
この発明はと記のような課題を解決するために成された
ものであり、液晶パネルのパターンとリニアフレネルプ
リズム板のパターンこの相互作用によって生じるモアレ
縞が確認されず、良好な表示特性を有する液晶表示装置
を優ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る液晶表示装置は、隣接する画素間又は同
一色を表す画素間を一定のピッチで形成してなる液晶パ
ネルと、この液晶パネルの裏面に対向して配置され、上
記液晶パネルと反対側の面に上記画素ピッチの2±0.
4倍のピッチで入射面と反射面のパターンが形成されて
なるリニアフレネルプリズム板と、光出射面を有し、こ
の光出射面が上記リニアフレネルプリズム板のパターン
形成面側に対向配置された導光板と、この導光板の端面
に配置された管状光源とを設けたものである。
また、液晶パネルの裏面に光拡散板を設け、この光拡散
板から0.5〜5fi離してリニアフレネルプリズム板
を配置するように構成したものである。
〔作 用〕
この発明におけるリニアフレネルプリズム板はパターン
ピッチが液晶バネIνの画素ピッチの2±0.4倍に設
定することにより、モアレ縞の本数が多く72ってピッ
チが細かくなり、モアレ縞が目立たなくなる。又、光拡
散板をリニアフレネルプリズム板から0.5〜5fl離
すことによって該プリズム板のパターンが平担化され、
同じくモアレ縞が♂たなくなる。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を図面とともEζ説明する。第
1図(a) 、 (b)はエツジライト方式のバックラ
イトを用いた液晶表示装置の側面図及び斜視図を示す。
図において、lは1而素ピクチがPt、coの液晶パネ
ル、3は光の拡散を行うアクリIし樹脂製の光拡散板で
、液晶パネルlの裏面に貼付あるいは密着されている。
光拡散板3は光拡散度が高すぎるとバックライト輝度が
低下し、低すぎるとモアレ縞が消しきれず、いずれも液
晶表示装置の画質低下につながる。従って、正面透過率
80%程度が最適である。7は光拡散板3から距fi 
d # ス1.て配置されたリニアフレネルプリズム板
であり、距離dは0.5〜5fiの範囲内に定めている
。リニアフレネルプリズム板7は光拡散処理を施してな
い例えばアクリル樹脂製であり、光拡散板3側の直に出
射面7Cが形成され、その反対面には入反射面7a。
几からなるパターンが一定ピッチPPRで形成され、ピ
°ノf PPRは液晶パネルlの画素ピッy−PLCD
に対して(2±O−4) Ptco tζ設定されてい
る。4は一方の面に光出射面4aを形成されたアクリル
樹脂製の導光板で、光出射面4aをリニアフレネルプリ
ズム板7のパターン形成側に重ねて配置されている。
5a、 5bは導光板4の端面4b、 4Cに対向して
配置された管状光源である。
上記構成tζおいて、管状光源5ae 5bからの光は
端([4b、4cから導光板4内に入って集光され、光
出射面4aから出射する。この出射光は一方ではり・ニ
アフレネIレプリズム板7の入反射面7aに入射した後
入反射面7bで反射されると共に他方では入反射面7b
に入射した後入反射面7aで反射され、出射面7cから
ほぼ垂11に出射する。この光を光拡散板3で拡散し、
液晶パネルlで変調してパターン表示を行う。
ここで、モアレ縞が確認されない条件を考えると、単位
長当りのモアレ縞の本数μの値を大きく即ちモアレ縞の
ピッチを細かくして認識され難くするか、あるいはりニ
アフレネIレプリズム板7のパターンをより平担化すれ
ばよいことがわかる。
筐ず、前者の条件からリニアフレネルプリズム板7のパ
ターンピンf PPRの条件を考える。ただし、液晶バ
ネIL/ 1の画素ピッチPt、coは通常既に決定し
ているので、固定値と考える。リニアフレネルプリズム
板7は製造時の精度の問題からPPRをPt、c。
以下の細かいピッチとすることは難かしく、PPR>P
LCDとなる。一方、モアレ縞の本数声は前記(1)式
から求まるが、声の最小値μmlわが最も太きくなるよ
うにPPRを定めればよい。(1)式においてm。
nに−1,0,1を代入すると、μml。はl/Ptc
o −1/PPRか1/PPRのどちらかである。前者
がμml。
となるのはPPR≦2 PLCDのときであり、後者が
μmlイとなるのはPPR≧2PLCDのときであるか
ら、結局釉りはPPR= 2 Pi、CDのとき最大値
1/2PLCDとなる。即ち、PPRe” 2 PLC
Dがモアレ縞による画質低下が少ないPPRの条件とな
る。この実施例ではPPRを(2±0.4 ’) X 
Pt、coとしているので、PpRv42P LCDの
条件を満足し、モアレ縞の本数声をより大きくすること
ができる。このため、モアレ縞のピッチが細かくなり、
明暗が認識し難くなる。
次に、光拡散板3をリニアフレネルプリズム板7から離
して設置した場合fζついて説明する。
リニアフレネルプリズム板7はパターンを存しているの
で、光拡散板3に入射する光風にはパターンピッチPP
Rに等しい分布が生じる。
ここで、この先黛分布の平担度rを次式の様に定義する
この(2)式において、1mtlILおよび−ml。は
、それぞれ光風の最大値および最小値である。リニアフ
レネルプリズム板7の出射面7Cからの距離dと平担度
γの関係を第3図に示す。図において、dが0.5wI
II以上であればTが955%以上になるので、この位
置に光拡散板3を配置すれば光透分布の平担化がより効
果的に実現できるので、リニアフレネルプリズム板7に
拡散処理など特別な工夫を施さなくでも明暗が認識し難
くなる。
なお、光拡散板3を5mm以上離すと、光風を有効に利
用することができ覚くなるためデイスプレィ表示輝度が
低下し、しかもデイスプレィシステムの軍人が増加して
薄型であるという特長が損われ好筐しくないものとなる
なお、上記実施例1ζおいて、画素ピッチPtcoが十 300 [50μmであるOA端末用液晶表示装置の場
合には、プリズム板7のパターンピッチPptaを50
0±50μmとするのが適当であった。又、第2図(a
)〜(e)はカラー液晶表示装置の場合における液晶パ
ネルlの各画素配列例を示し、Rは赤色画素、Gは緑色
−素、Bは青色画素を示している。上記実施例では#J
素ピッチPLCDを陶接し゛た画素間のピッチとしたの
に対し、これらの例では例えば緑色画素G等の同一色を
表わす画素間のピノ’;’f’tcoとしており、この
ように必ずしも隣接した画素間のピッチをPt、coと
する必要はなく、上記したように一定条件を満足するよ
うにプリズム板7のパターンピッチPPRを設定すれば
同様の効果が得られる。
さらに、上記実施例ではプリズム板7のパターンが縦で
あったが、横にしてもよく、この場合にはHlisバネ
IL/lの縦方向の画素ピッチに対して上記したような
条件を満足すればよく、要はプリズム板7のパターンピ
ッチ方向と一致する方向の液晶パネーレlの画素ピツチ
この間で一足の条件を満足すればよい。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、単位長当りGζ発生す
るモアレ縞の本数が多くなるように液晶パネルの1白素
ピツチに対してリニアフレネtレプリズム板のパターン
ピッチを設定し7ており、モアレ縞が認識され難くなり
、良好な表示特性の液晶表示装置が得られる効果がある
。又、光拡散板をリニアフレネルプリズム板から所定距
離前して配置した。ので、咳プリズム板に拡散処理など
の特別な工夫を施すことなくモアレ縞を確認し難くする
ことができ、さらに、これらを組合せることにより一層
良好な表示特性を有する液晶表示装置を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a) 、 (b)はこの発明1ζよる液晶表示
装置の側面図及び斜視図、第2図(a)〜(e)はこの
発明の他の実施例1ζよるカラー液晶パネルの各画素配
列例を示す概要図、第3図は光拡散板における光量の平
担質とリニアフレネIシブリズム板の出射面からの距離
この関係を示す特性図、第4図は従来の液晶表示装置の
側面図、第5図(a) 、 (b)は従来の液晶表示製
@におけるリニアフレネfレプリズム板のパターン図及
び液晶パネルの画素パターン図である。 l・・・液晶パネル、3・・・光拡散板、4・・・導光
板。 4a・・・光出射面、+b* 4c・・・端面、sa、
sb・・・管状光源、7・・・リニアフレネrレプリズ
ム板、? a m 7 b・・・入反射面、7C・・・
出!)1面。 なお、図中、同−符°号は同−又は相当部分を示す。 第1図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)隣接する画素間又は同一色を表す画素間を一定の
    ピッチで形成してなる液晶パネルと、この液晶パネルの
    裏面に対向して配置され、上記液晶パネルと反対側の面
    に上記画素ピッチの2±0.4倍のピッチで入射面と反
    射面のパターンが形成されてなるリニアフレネルプリズ
    ム板と、光出射面を有し、この光出射面が上記リニアフ
    レネルプリズム板のパターン形成面側に対向配置された
    導光板と、この導光板の端面に配置された管状光源とを
    備えたことを特徴とする液晶表示装置。
  2. (2)隣接する画素間又は同一色を表す画素間を一定の
    ピッチで形成してなる液晶パネルと、この液晶パネルの
    裏面に配置され、光の拡散処理を行う光拡散板と、入射
    面と反射面のパターンを有し、上記光拡散板から0.5
    〜5mm離れて対向配置されたリニアフレネルプリズム
    板と、光出射面を有し、この光出射面が上記リニアフレ
    ネルプリズム板のパターン形成面側に対向配置された導
    光板と、この導光板の端面に配置された管状光源とを備
    えたことを特徴とする液晶表示装置。
  3. (3)隣接する画素間又は同一色を表す画素間を一定の
    ピッチで形成してなる液晶パネルと、この液晶パネルの
    裏面に対向して配置され、光の拡散処理を行う光拡散板
    と、この光拡散板から0.5〜5mm離れて対向配置さ
    れ、上記光拡散板と反対側の面に上記画素ピッチの2±
    0.4倍のピッチで入射面と反射面のパターンが形成さ
    れてなるリニアフレネルプリズム板と、光出射面を有し
    、この光出射面が上記リニアフレネルプリズム板のパタ
    ーン形成面側に対向配置された導光板と、この導光板の
    端面に配置された管状光源とを備えたことを特徴とする
    液晶表示装置。
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