JPH10104433A - Liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display deviceInfo
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- JPH10104433A JPH10104433A JP8261825A JP26182596A JPH10104433A JP H10104433 A JPH10104433 A JP H10104433A JP 8261825 A JP8261825 A JP 8261825A JP 26182596 A JP26182596 A JP 26182596A JP H10104433 A JPH10104433 A JP H10104433A
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- display device
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- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関す
る。[0001] The present invention relates to a liquid crystal display device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】透過型液晶パネルを用いた液晶表示装置
は、バックライトとドット状に画素が配置された液晶パ
ネルとで構成され、液晶パネルの各画素における光の透
過率をコントロールすることによって文字や映像の表示
を行っている。バックライトにはハロゲンランプ、反射
板、レンズ等の組み合わせにより出射光の分布を制御す
るものや、冷陰極管を導光体の端面に設けて冷陰極管を
発した光を端面に対して垂直な面から出射させるものな
どが挙げられる。前者は高輝度を必要とする液晶プロジ
ェクタに主に用いられ、後者は薄型化が可能なため直視
型の液晶ＴＶやノートパソコンのディスプレイとして主
に用いられている。2. Description of the Related Art A liquid crystal display device using a transmissive liquid crystal panel is composed of a backlight and a liquid crystal panel in which pixels are arranged in a dot shape, and by controlling the light transmittance of each pixel of the liquid crystal panel. Displaying characters and images. The backlight controls the emission light distribution by a combination of a halogen lamp, a reflector, a lens, etc., or a cold-cathode tube is provided on the end face of the light guide, and the light emitted from the cold-cathode tube is perpendicular to the end face. And those emitted from various surfaces. The former is mainly used for liquid crystal projectors requiring high luminance, and the latter is mainly used as a direct-view type liquid crystal TV or a display of a notebook computer because it can be made thinner.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来の液晶表示装置で
は、液晶表示装置を観察する方向と液晶表示装置の表示
面に対して垂直な方向とのなす角度（すなわち、液晶表
示装置の表示面から見た観察者が位置する方向が、液晶
表示装置の正面方向からずれている角度）の大きさによ
って、液晶表示装置に表示される画像のコントラストが
大きく変化し、良好な画質が得られる視野角が狭いとい
う課題が存在する。このため、液晶表示装置の一つの表
示面を多数の人が同時に観察することは困難である。ま
た、このような液晶表示装置の大画面を近接して観察し
た場合には、表示面の中央部と周辺部とでコントラスト
の差が認められ、画質が低下するという課題も存在す
る。In a conventional liquid crystal display device, the angle formed between the direction in which the liquid crystal display device is observed and the direction perpendicular to the display surface of the liquid crystal display device (that is, the angle between the direction perpendicular to the display surface of the liquid crystal display device). The angle at which the direction in which the observer is located deviates from the front direction of the liquid crystal display device) greatly changes the contrast of the image displayed on the liquid crystal display device, and the viewing angle at which good image quality is obtained. There is a problem that is narrow. For this reason, it is difficult for many people to observe one display surface of the liquid crystal display device at the same time. In addition, when a large screen of such a liquid crystal display device is observed in close proximity, a difference in contrast is recognized between a central portion and a peripheral portion of the display surface, and there is a problem that image quality is reduced.
【０００４】上記の課題は、直視型液晶表示装置で特に
顕著である、この課題を解決するため、液晶パネルの観
察者側に多面体レンズを配置した液晶表示装置（特開昭
５６−６５１７５号公報を参照）、凹レンズアレイを配
置した表示装置（特開昭５３−２５３９９号公報を参
照）などが開発されている。しかしながら、これら従来
の液晶表示装置では十分に広い視野角と画質とを得るに
は至っていない。これは、光の輝度分布のコントロール
が充分に行われていないからである。[0004] The above problem is particularly remarkable in a direct-view type liquid crystal display device. To solve this problem, a liquid crystal display device in which a polyhedral lens is arranged on the viewer side of a liquid crystal panel (JP-A-56-65175). ), And a display device having a concave lens array (see JP-A-53-25399) and the like have been developed. However, these conventional liquid crystal display devices have not achieved sufficiently wide viewing angles and image quality. This is because the brightness distribution of light is not sufficiently controlled.
【０００５】本発明の目的は、上記の課題を解決し、所
望の輝度分布を持つ液晶表示装置を提供することにあ
る。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a liquid crystal display device having a desired luminance distribution.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明の液晶表示装置は、バックライトと、該バックライ
トからの光が入射する液晶パネルと、該液晶パネルから
の光が入射する光拡散板とを備え、該光拡散板が周期的
な凹凸構造を有しており、１周期内に平坦部と少なくと
も２つ以上の凸部とが含まれていることを特徴とする。
上記のバックライトは光源と導光体とにより構成するこ
とができる。According to the present invention, there is provided a liquid crystal display device comprising: a backlight; a liquid crystal panel to which light from the backlight is incident; and a light to which light from the liquid crystal panel is incident. A diffusion plate, wherein the light diffusion plate has a periodic concavo-convex structure, and one period includes a flat portion and at least two or more convex portions.
The above backlight can be constituted by a light source and a light guide.
【０００７】本発明では、１周期内に平坦部と少なくと
も２つ以上の凸部とが含まれている光拡散板を液晶パネ
ルの観察者側に配置しているので、液晶パネルを出射し
た光は、光拡散板により屈曲拡散されるため、出射光の
広がりが大きくなり、視野角が拡大されると共に、表面
に設けた凹凸により光の輝度分布を効率よく制御するこ
とが可能である。In the present invention, since the light diffusing plate including the flat portion and at least two or more convex portions in one cycle is arranged on the viewer side of the liquid crystal panel, the light emitted from the liquid crystal panel is provided. Since the light is bent and diffused by the light diffusion plate, the spread of the emitted light is increased, the viewing angle is enlarged, and the luminance distribution of the light can be efficiently controlled by the unevenness provided on the surface.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】本発明の液晶表示装置の一例の概
略構成図を図１に示す。図１に示すように、この液晶表
示装置では、導光体３の光入射面２側に冷陰極管で代表
される光源１が設けられている。導光体の光射出面４側
には液晶パネル５および光拡散板６が設けられている。
光源１を発した光は導光体３内を伝わり光出射面４から
出射され、この光が観察者によって観察される。上記の
光源としては、１管であっても、２管であっても良い。
また、直下式光源を用いても良い。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an example of the liquid crystal display device of the present invention. As shown in FIG. 1, in this liquid crystal display device, a light source 1 typified by a cold cathode tube is provided on the light incident surface 2 side of a light guide 3. A liquid crystal panel 5 and a light diffusion plate 6 are provided on the light exit surface 4 side of the light guide.
The light emitted from the light source 1 is transmitted through the light guide 3 and is emitted from the light emitting surface 4, and this light is observed by an observer. The light source may be one tube or two tubes.
Further, a direct light source may be used.
【０００９】光拡散板６の表面には、周期性を有する凹
凸群が形成され、凹凸群の１周期内に２つ以上の凸部と
平坦部とが設けられている。表面に凹凸群が設けられた
レンズシートなどの従来の光拡散板は１周期内に１つの
凸部と１つの平坦部のみが形成されているが、このよう
な光拡散板によって出射光の輝度分布をコントロールす
るには限界がある。これに対して、本発明における光拡
散板のように１周期内に２つ以上の凸部が構成されてい
る場合には、出射光の輝度分布は各パターンで得られる
輝度分布を重ね合わせたものとなる。すなわち、図２に
示す形状の光拡散板であれば、パターン１（第１の凸
部）とパターン３（平坦部）との繰り返しによる輝度の
変化と、パターン２（第２の凸部）とパターン３（平坦
部）との繰り返しによる輝度の変化とを重ね合わせた分
布が生じる。ここで、パターン１〜３が１周期内に占め
る幅の割合を変えることによって異なる輝度分布が得ら
れる。すなわち、１周期内に２つ以上の凸部が構成され
ている光拡散板を用いれば、従来の１周期内に１つの凸
部と１つの平坦部のみが形成されている光拡散板では不
可能であった任意の輝度分布を得ることができるように
なる。なお、図２では一方向の断面のみを示している
が、光拡散板の周期構造は１方向のみに設けられていて
も、縦横の２方向に設けられていてもいずれでも良い。On the surface of the light diffusing plate 6, a group of irregularities having periodicity is formed, and two or more convex portions and flat portions are provided within one period of the group of irregularities. In a conventional light diffusing plate such as a lens sheet having an uneven surface group, only one convex portion and one flat portion are formed in one cycle. There are limits to controlling the distribution. On the other hand, when two or more projections are formed in one cycle as in the light diffusion plate of the present invention, the luminance distribution of the emitted light is obtained by superimposing the luminance distribution obtained in each pattern. It will be. That is, in the case of the light diffusion plate having the shape shown in FIG. A distribution is generated in which a change in luminance due to repetition of pattern 3 (flat portion) is superimposed. Here, different luminance distributions can be obtained by changing the ratio of the width of the patterns 1 to 3 in one cycle. That is, if a light diffusion plate in which two or more projections are formed in one cycle is used, a conventional light diffusion plate in which only one projection and one flat portion are formed in one cycle is not possible. Any possible luminance distribution can be obtained. Although FIG. 2 shows only a cross section in one direction, the periodic structure of the light diffusing plate may be provided in only one direction, or may be provided in two vertical and horizontal directions.
【００１０】図３に本発明で用いられる光拡散板の他の
一例の断面形状を示す。何れも１周期内に２つ以上の凸
部が構成されており、（ａ）は２つの球面状凸部、
（ｂ）（ｃ）は球面と斜面とからなる凸部および球面状
の凸部からなっている。FIG. 3 shows a cross-sectional shape of another example of the light diffusing plate used in the present invention. In each case, two or more convex portions are formed in one cycle, and (a) shows two spherical convex portions,
(B) and (c) are composed of a convex portion composed of a spherical surface and a slope and a spherical convex portion.
【００１１】本発明で用いられる液晶パネルの方式とし
ては、単純マトリックス駆動方式、アクティブマトリッ
クス駆動方式等が挙げられ、液晶のモードとしては、ツ
イストネマチック型、スーパーツイストネマチック型な
どが代表的なものとして挙げられる。The liquid crystal panel system used in the present invention includes a simple matrix driving system and an active matrix driving system. Typical modes of the liquid crystal include a twisted nematic type and a super twisted nematic type. No.
【００１２】光拡散板は、例えば光拡散板の凹凸パター
ンとは逆の凹凸パターンが設けられた金型（またはスタ
ンパー）にポリカーボネート、アクリル、トリアセチル
セルロース（ＴＡＣ）などからなる透明フィルムまたは
透明板を載置し、金型内（またはスタンパー上）で透明
フィルム等を熱変形させ、熱変形した透明フィルム等を
冷却した後に金型（またはスタンパー）を取り外すこと
により製造される。また、光拡散板は、透明フィルム上
または透明板上に紫外線硬化性の透明樹脂を塗布し、光
拡散板の凹凸パターンとは逆の凹凸パターンが設けられ
た金型（またはスタンパー）を、紫外線硬化性透明樹脂
の塗布面上に載置したまま紫外線を照射してこの透明樹
脂を硬化させることによっても製造される。紫外線硬化
性の透明樹脂に代えて、熱硬化性の透明樹脂を塗布し、
この透明樹脂を熱硬化しても良い。また、透明フィルム
上または透明板上に紫外線硬化性の透明樹脂を塗布し、
この透明樹脂に光拡散板の凹凸パターンとは逆のパター
ンが印刷されたフォトマスクを通して紫外線を照射し、
その後、紫外線硬化性透明樹脂を現像処理することによ
っても本発明における光拡散板を製造することができ
る。これらの方法では厚さが５００μｍ以下の位相格子
が作製可能であり、本発明のように光拡散板を用いて
も、液晶表示装置の小型薄型化が妨げられるものではな
い。The light diffusion plate is, for example, a transparent film or transparent plate made of polycarbonate, acryl, triacetyl cellulose (TAC) or the like in a mold (or stamper) provided with a concave / convex pattern opposite to the concave / convex pattern of the light diffuser plate. Is mounted, and the transparent film or the like is thermally deformed in a mold (or on a stamper). After the thermally deformed transparent film or the like is cooled, the mold (or the stamper) is removed. The light diffusing plate is formed by applying a UV curable transparent resin on a transparent film or a transparent plate, and applying a mold (or stamper) provided with a concavo-convex pattern opposite to the concavo-convex pattern of the light diffusing plate to an ultraviolet ray. It is also manufactured by irradiating ultraviolet rays while being placed on the coating surface of the curable transparent resin to cure the transparent resin. Instead of UV-curable transparent resin, apply thermosetting transparent resin,
This transparent resin may be thermally cured. Also, apply a UV-curable transparent resin on a transparent film or a transparent plate,
The transparent resin is irradiated with ultraviolet light through a photomask on which a pattern opposite to the concavo-convex pattern of the light diffusion plate is printed,
Thereafter, the light diffusing plate of the present invention can also be manufactured by developing the ultraviolet curable transparent resin. With these methods, a phase grating having a thickness of 500 μm or less can be manufactured, and even if a light diffusion plate is used as in the present invention, the reduction in size and thickness of the liquid crystal display device is not hindered.
【００１３】さらに、ポリカーボネート、アクリルなど
の熱可塑性の透明樹脂を用いて射出成形することによっ
ても本発明における光拡散板を製造することができる。Further, the light diffusion plate of the present invention can be manufactured by injection molding using a thermoplastic transparent resin such as polycarbonate and acrylic.
【００１４】なお、導光体と液晶パネルとの間にプリズ
ムシート等を配置して光の均一性や正面方向の輝度を上
げることで、視野角を拡大することができる。The viewing angle can be increased by disposing a prism sheet or the like between the light guide and the liquid crystal panel to increase the uniformity of light and the brightness in the front direction.
【００１５】[0015]
【発明の効果】本発明によれば、所望の輝度分布を持つ
液晶表示装置が得られる。According to the present invention, a liquid crystal display device having a desired luminance distribution can be obtained.
【図１】本発明の液晶表示装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal display device of the present invention.
【図２】本発明における光制御板の一例の概略断面図で
ある。FIG. 2 is a schematic sectional view of an example of a light control plate according to the present invention.
【図３】本発明における光制御板の他の一例の概略断面
図である。FIG. 3 is a schematic sectional view of another example of the light control plate according to the present invention.
１・・・光源 ２・・・光入射面 ３・・・導光体 ４・・・光射出面 ５・・・液晶パネル ６・・・光拡散板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source 2 ... Light incidence surface 3 ... Light guide 4 ... Light emission surface 5 ... Liquid crystal panel 6 ... Light diffusion plate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 克彦 岡山県倉敷市酒津1621番地 株式会社クラ レ内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (72) Katsuhiko Hayashi 1621 Sazu, Kurashiki-shi, Okayama Pref.
Claims (2)
光が入射する液晶パネルと、該液晶パネルからの光が入
射する光拡散板とを備え、該光拡散板が周期的な凹凸構
造を有しており、１周期内に平坦部と少なくとも２つ以
上の凸部とが含まれていることを特徴とする液晶表示装
置。1. A backlight comprising: a backlight; a liquid crystal panel on which light from the backlight is incident; and a light diffusion plate on which light from the liquid crystal panel is incident, wherein the light diffusion plate has a periodic uneven structure. A liquid crystal display device including a flat portion and at least two or more convex portions in one cycle.
成されている請求項１記載の液晶表示装置。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the backlight comprises a light source and a light guide.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8261825A JPH10104433A (en) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8261825A JPH10104433A (en) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | Liquid crystal display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10104433A true JPH10104433A (en) | 1998-04-24 |
Family
ID=17367265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8261825A Pending JPH10104433A (en) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | Liquid crystal display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10104433A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1996
- 1996-10-02 JP JP8261825A patent/JPH10104433A/en active Pending
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