JPH11295713A

JPH11295713A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH11295713A
Application number: JP10105948A
Authority: JP
Inventors: Yuji Mori; 祐二森
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-04-16
Filing date: 1998-04-16
Publication date: 1999-10-29

Abstract

(57)【要約】【課題】光の利用効率を大幅に改善し、表示画面が明る
く、低消費電力のバックライトを有する液晶表示装置を
提供する。【解決手段】液晶表示素子の下に配置するバックライト
２が、導光体３７と、導光体３７の側面に配置した蛍光
管３６と、液晶表示素子と導光体３７との間に配置した
拡散シート３９と、導光体３７の下に配置した反射シー
ト３８とを有し、導光体３７と拡散シート３９との間に
ホログラムシート１を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子と、
その下に配置され、該液晶表示素子に光を供給するバッ
クライトとを具備し、ワープロ、パソコン、モニター、
あるいは壁掛けテレビ等の表示部に用いる液晶表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、液晶表示装置（すなわち、液晶
表示モジュール）は、表示用の透明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枚のガラス等からなる透明絶縁基板を重ね合わせ、該
両基板間の周縁部に枠状（ロの字状）に設けたシール材
により、両基板を貼り合わせるとともに、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
液晶を封止し、さらに両基板の外側に偏光板を設けてな
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(Liquid Crystal Di
splay)）と、この液晶表示素子の下に配置され、面発光
を行い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駆動用回路基板
と、バックライトを収納、保持するプラスチックモール
ド成型品である下側ケースと、上記各部材を収納し、表
示窓があけられた金属製シールドケース等で構成されて
いる。

【０００３】なお、バックライトは、例えば、光源から
発せられる光を該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透明アクリル板等の合成樹
脂板からなる導光体と、導光体の少なくとも１側面近傍
に該側面に沿って配置した線状光源である冷陰極蛍光放
電管と、該蛍光放電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、その内面が反射面であるラン
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、該拡散シートの上に配置し
た１枚または２枚のプリズムシート等の輝度向上シート
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等から構成される。こ
のように導光体の側面に線状光源を配置してなるバック
ライトは、いわゆるエッジライト方式と称される。

【０００４】また、バックライトとして、液晶表示素子
の下に拡散板等を介して複数本の蛍光放電管を平行に配
置し、該蛍光放電管の下に反射板を配置したいわゆる直
下型バックライトもある。

【０００５】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４−２２７８０
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】従来の液晶表示装置の
エッジライト方式バックライトの構成要素であり、導光
体上の拡散シートと液晶表示素子との間に配置される輝
度向上用プリズムシートは、下面が平滑面で、上面が三
角柱状のプリズムを多数平行に配列してなり、導光体か
らの光を、三角形状のプリズムにより正面方向（すなわ
ち、液晶表示素子の表示面と垂直方向）になるべく近付
け、正面方向の輝度を確保している。なお、プリズムシ
ートは通常２枚配置され、各シートの三角柱状プリズム
の配列方向が互いに直交するように配置される。

【０００７】しかし、プリズムシートに入射する光の入
射角が大きい場合、入射した光は正面方向に向かわず、
正面方向に対して角度の大きい不要光となり、光の利用
効率が低下する問題があった。

【０００８】本発明の目的は、上記のような不要光の発
生を抑制することにより、光の利用効率を大幅に改善
し、表示画面が明るく、低消費電力のバックライトを有
する液晶表示装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の液晶表示装置は、液晶表示素子と、その下
に配置したバックライトとを具備する液晶表示装置にお
いて、前記液晶表示素子と前記バックライトとの間に、
ホログラムシートを配置したことを特徴とする。

【００１０】また、液晶表示素子と、その下に配置した
導光体と、前記導光体の側面に配置した線状光源と、前
記液晶表示素子と前記導光体との間に配置した光拡散手
段と、前記導光体の下に配置した光反射手段とを具備す
る液晶表示装置において、前記導光体と前記光拡散手段
との間に、ホログラムシートを配置したことを特徴とす
る。

【００１１】また、前記導光体と、前記ホログラムシー
トとの間に全面に空気層が介在することを特徴とする。

【００１２】また、前記ホログラムシートの下面に、複
数の微小な凸部または粒子を設け、前記空気層を介在さ
せることを特徴とする。

【００１３】さらに、前記ホログラムシートの上面に、
前記光拡散手段を一体的に設けたことを特徴とする。

【００１４】本発明では、ホログラムシートを用いて、
光を屈折させ、バックライトの輝度を向上させるので、
従来のプリズムシートを用いる場合と比較して、角度の
深い光をも正面方向に曲げることができ、光の利用効率
を向上することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について詳細に説明する。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
繰り返しの説明は省略する。

【００１６】実施の形態１図１は本発明の実施の形態１の液晶表示装置のバックラ
イトの断面図である（断面を示すハッチングは省略。図
３〜図６も同様）。

【００１７】２はバックライト、３６は冷陰極蛍光管、
２４はランプ反射シート、３９は拡散シート、１はホロ
グラムシート、３７は導光板、３は導光板３７の光出射
面、４は導光板３７の底面、５は空気層、１７はドット
パターン、３８は反射シートである。

【００１８】バックライト２は、蛍光管３６、ランプ反
射シート２４、導光板３７、拡散シート３９、ホログラ
ムシート１、反射シート３８等により構成される。導光
板３７は、線状の光源である蛍光管３６から発せられる
光を、蛍光管３６から離れた方へ導き、液晶表示素子
（ここでは図示省略。図７参照）の全体に光を均一に照
射する。導光板３７は、高い透明性を有するアクリル系
樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂、塩化
ビニル系樹脂、シリコン系樹脂等の合成樹脂からなるく
さび形の板である。蛍光管３６は、導光板３７の１側面
近傍に該側面に沿って配置されている。ランプ反射シー
ト２４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、その内面が反射面となってお
り、蛍光管３６の発した光を反射して導光板３７に入射
させる。ランプ反射シート２４としては、例えば白色の
発泡ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム
や、透明ＰＥＴフィルムに銀やアルミニウムの高反射性
の金属膜を蒸着あるいはスパッタして形成した鏡面フィ
ルムなどを用いる。また、薄いアルミニウム金属板や、
真ちゅう板に金属膜を形成したものを用いることもでき
る。拡散シート３９は、ホログラムシート１の上に配置
され、ホログラムシート１からの光を拡散する。拡散シ
ート３９は、表面の形状が凹凸になるようにエンボス加
工されたフィルム、もしくは基材上に微小なビーズを分
散固定したフィルム、あるいは硬化後に微小な凹凸が形
成されるシリコンゲル等の塗布材を塗布したフィルムが
用いられる。反射シート３８は、導光板３７の下に配置
され、導光板３７の下面から出射された光を液晶表示素
子の方へ反射させる。反射シート３８は、ランプ反射シ
ート２４と同様に、白色の発泡ＰＥＴフィルムや金属膜
を形成した鏡面フィルム等が用いられる。なお、蛍光管
３６から導光板３７内に入射した光は、導光板３７内を
全反射しながら導光するが、ドットパターン１７は、導
光板３７の上面から光を出射させるために、導光板３７
の底面に設けられ、例えば白色インキで印刷したり、あ
るいは導光板３７の底面に一体に凸部（凹部でもよい）
を規則正しく配置して設けたものである。

【００１９】ホログラムシート１は、導光板３７の光出
射面３の上に配置され、拡散シート３９の下に配置され
ている。ホログラムシート１は、例えばＰＥＴ等の透明
性のフィルムを基材層とし、この上にホログラム層が形
成されている。ホログラム層は、一般に知られているよ
うに、細かい一定の周期（数十〜数千本／ｍｍ）で凹凸
からなる回折格子を形成し、形状効果によらないで光を
屈折偏向するものである。ホログラム層の作製方法は、
例えば、所定の点にホログラム記録材料を置き、所定の
２点からコヒーレントなレーザ光を放射してホログラム
記録を行い、現像処理して作製する。ホログラム層は、
数層、例えばＲＧＢ（赤色、緑色、青色）に対応して３
層積層形成する。ホログラム層の１層の厚さは、例えば
数μｍ〜数百μｍである。ホログラムシート１は、導光
板３７の光出射面３からの出射光を正面方向に曲げ、輝
度を向上させる機能を有する。拡散シート３９は、ホロ
グラムシート１によって曲げられた光を拡散させる。

【００２０】蛍光管３６から発生した光は、直接あるい
はランプ反射シート２４の反射を介して導光板３７に入
射する。光は、導光板３７の中を反射を繰り返しながら
進行していく。この際、導光板３７の底面（下面）４に
設けられたドットパターン１７に光が当たると、光の一
部は、矢印Ｌに示すように、散乱かつ反射され、導光板
３７の上面３から出射される。出射されずに導光板３７
中に残った光は、さらに反射を繰り返しながら、導光板
３７の中を進行していく。また、導光板３７の形状は、
上記のように、蛍光管３６に近い側が厚く、対向側が薄
いくさび形となっている。このため、導光板３７内で光
が反射する毎に、その入射角が次第に小さくなり、つい
には全反射条件を満足しないほど、入射角が小さくな
る。このとき、光の一部は導光板３７から出射される。
したがって、導光板３７から出射される光は、ドットパ
ターン１７によってその進行方向が変えられ、導光板３
７外に出射される光と、反射を繰り返すことによって全
反射条件から外れ、導光板３７外に出射される光とが組
み合わされたものと言える。導光板３７から出射された
光は、ホログラムシート１、拡散シート３９に入射し、
最終的に液晶表示素子を透過して画像を表示する。

【００２１】図２はホログラムシート１の機能を説明す
るための図で、導光板３７の光出射面３付近を拡大して
示す図である。

【００２２】矢印Ｌで示す光は、導光板３７の中を進行
してきた光で、次に、出射面３に入射するときの入射角
θ₁は、全反射条件を満たさない角度になっている。例
えば、導光板３７がアクリル系樹脂で形成されている場
合、導光板３７の屈折率ｎ₁は、約１．４９であり、空
気の屈折率を１．００とすると、全反射角θ₀は、約４
２．１５５度となる。したがって、θ₁＜θ₀（４２．１
５５度）であれば、光は導光板３７の外に出射される。
このときの出射角θ₂は、下記の式に示される。

【００２３】θ₂＝ｓｉｎ^-1（ｎ₁／ｎ₂ｓｉｎθ₁）したがって、光が出射面３に、入射角θ₁＝３０度で入
射した場合の出射角θ₂は、約４８度となり、出射角θ₂
の方が入射角θ₁より大きくなる。すなわち、導光板３
７を出射する光は、出射面３に沿った方向に曲げられて
しまう。特に、全反射条件から外れて出射する光は、出
射角が８０度以上で、出射面３に非常に近い光となる。
この光を液晶表示素子に十分に効率よく照射するために
は、光の方向を正面方向に曲げなければならない。本発
明では、ホログラムシート１によって光の方向を曲げ
る。本実施の形態では、ホログラムシート１は、透過型
のホログラムが形成されている。ホログラムにおける参
照光として導光板３７からの光を考え、ホログラムを透
過して液晶表示素子側に像が形成されるようなホログラ
ムである。一般に、ホログラムは、ある特定の入射角の
光を屈折させる特性を有する。ホログラムシート１への
入射角θ_inを、ホログラムによって効率よく屈折される
角度に一致させることによって、図２に示すように、出
射面３から斜め方向に出射した光は、正面方向に曲げら
れる。このとき、さらにホログラムの基本的な特性とし
て、光の波長によって屈折角が異なることがある。この
影響によって、ホログラムシート１を透過した光は、液
晶表示装置の観察者の見る角度によって色が変化する虹
色を呈することがある。これは、液晶表示素子によるカ
ラー表示を行う上で、非常に悪い影響を与え、表示品質
が低下する。この虹色に変化することを、図１に示す拡
散シート３９によって解消する。すなわち、拡散シート
３９に入射した光は、拡散シート３９上の凹凸やビーズ
によって散乱され、波長によって微妙に異なった角度分
布が再び混ぜ合わされて、白色の光となる。本実施の形
態によれば、導光板３７の出射面３から出射される角度
の浅い光も有効に液晶表示素子に入射させることがで
き、従来のプリズムシートを用いる場合に比べ、光利用
効率の高い、明るい画面の液晶表示装置が実現できる。

【００２４】図３は図１に示したホログラムシート１の
要部拡大断面図である。

【００２５】導光板３７上に配置されるホログラムシー
ト１は、導光板３７との間に空気層５が介在することが
必要である（この理由については、後で詳述）。導光板
３７とホログラムシート１とが部分的または全面で密着
すると、導光板３７の光出射面３における光の出射条件
が変わってしまうので、部分的な不均一性が生じてしま
う。本実施の形態では、ホログラムシート１と導光板３
７との密着防止のために、ホログラムシート１の導光板
３７側の面に、微小な凸部６を部分的に設けている。こ
の凸部６によって、ホログラムシート１が導光板３７の
出射面３から浮き上がり、導光板３７とホログラムシー
ト１との間に空気層５を介在させることができる。な
お、凸部６の高さは、１μｍ〜３０μｍ程度がよい。ま
た、その密度は、ホログラムシート１の厚みや材質によ
って決まるが、１０個〜１万個／ｃｍ²程度が望まし
い。

【００２６】以下、ホログラムシートを導光板の光出射
面に密着しないようにする理由について図２を用いて述
べる。

【００２７】導光板３７に入射する光は、入光部に対し
ていろいろな角度で入射する。最も入射角の大きな光
は、ランプ反射シート（図１の符号２４）で反射して入
光部にほぼ真横から入射する光である。このときの入射
角は９０度に近い値となる。しかし、一度導光板３７内
に入射した光は、ある程度の角度内に絞られた形とな
る。例えば、入射角９０度で入射する光があるとする
と、導光板３７が例えばアクリル樹脂でできている場
合、屈折率は約１．４９であるから、スネルの法則にし
たがい、入光部での屈折角は、約４２．１度となる。す
なわち、最も広がった角度を持つ光でも、導光板３７内
は、たかだか４２．１度以内の光の束となって進行す
る。入射した光は、導光板３７の入光部以外の面によっ
て反射されながら進む。このとき、入光部に対してほぼ
直交する面に対する入射角は、最小４７．９度となる。
空気に対するアクリル樹脂（屈折率１．４９）に対する
全反射角は、４２．１度であるので、この角度の光は、
他の条件がなければすべて反射されることになる。

【００２８】スネルの法則：ｎ₁×ｓｉｎθ₁＝ｎ₂×ｓｉｎθ₂ ｎ₁：媒質１の屈折率 θ₁：媒質１から界面へ向かうときの入射角ｎ₂：媒質２の屈折率 θ₂：媒質１から界面に入射した光が媒質２に入ったと
きの屈折角上記の条件：ｎ₁＝１．４９、θ₁＝４７．９度ｎ₂＝１．００という条件でθ₂を求める。しかし、ｓｉｎθ₂＝１．４９／１．００×ｓｉｎ４７．９度＝
１．１０５となって矛盾する。すなわち、光は、空気側（導光板３
７の外）には出射しない。

【００２９】また、ホログラム層は、基体フィルム上に
形成される。基体フィルムとしては、各種の樹脂フィル
ムが用いられる。例えばポリカーボネートでできた基体
フィルムに、ホログラム層が密着した場合について説明
する。ポリカーボネートの屈折率は、１．５８である。

【００３０】上記と同様に各条件を当てはめると、ｎ₁＝１．４９、θ₁＝４７．９度ｎ₂＝１．５８という条件でθ₂を求める。

【００３１】ｓｉｎθ₂＝１．４９／１．５８×ｓｉｎ
４７．９度＝０．７００となり、θ₂＝４４．４度の角度で光が導光板３７の外
に出射されてしまう。

【００３２】すなわち、導光板にホログラムシートが密
着すると、その部分から光が漏れてしまうことになる。
したがって、ホログラムシートは導光板に密着しないよ
うにする必要がある。

【００３３】実施の形態２図４は本発明の実施の形態２のホログラムシート１０の
要部拡大断面図である。

【００３４】本実施の形態では、ホログラムシート１０
と導光板３７との密着防止のために、ホログラムシート
１０の導光板３７側の面に、微小な粒子７を分散して固
着している。この微小な粒子７としては、ポリエチレン
系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹
脂、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂等の合成樹脂で形成
したビーズ、ガラスビーズ、あるいはこれらの中空ビー
ズ等の透明度の高いものを用いることができる。粒子７
の材質は、ホログラムシート１０の導光板３７側の屈折
率に近い屈折率のものがよい。粒子７は、接着系樹脂に
よってホログラムシート１０の表面に接着される。粒子
７の直径は、１μｍ〜３０μｍ程度で、その分散密度
は、１０個〜１万個／ｃｍ²程度である。

【００３５】実施の形態３図５は本発明の実施の形態３のホログラムシート１００
の要部拡大断面図である。

【００３６】本実施の形態は、ホログラムシートに拡散
シートの機能を合わせ持たせたものである。ホログラム
シート１００は、前述のように、光を正面方向に曲げる
が、光の波長によってその屈折角度は微妙に異なる。そ
のため、ある条件下では、いわゆる虹色が発生してしま
うことがある。虹色は、特にカラー表示に対しては非常
に悪影響を与えるので、解消しなければならない。そこ
で、ホログラムシート１００の光出射面側の面に微小な
凹凸面８を形成する。ホログラムシート１００の導光板
３７側の面には、図３に示した前記実施の形態１と同様
に、導光板３７との密着防止用の微小凸部６が形成され
ている。なお、この微小凸部６の代わりに、図４に示し
た前記実施の形態２のように、微小粒子７を設けてもよ
い。

【００３７】ホログラムシート１００に入射した光は、
ホログラム層によって屈折し、正面方向に向くととも
に、出射する際に、凹凸面８によって軽度の拡散作用を
受け、波長による屈折角度の違いに起因する虹色の発生
を防止できる。

【００３８】実施の形態４図６は本発明の実施の形態４のホログラムシート１００
０の要部拡大断面図である。

【００３９】本実施の形態は、ホログラムシートに拡散
シートの機能を合わせ持たせた前記実施の形態３とは別
の実施の形態である。本実施の形態では、ホログラムシ
ート１０００の光出射面側の面に、前記実施の形態３の
微小な凹凸面８を形成する代わりに、微小な粒子９を、
互いに接するように高密度に分散接着することによっ
て、拡散作用を与えている。この微小な粒子９として
は、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカ
ーボネート系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂等の
合成樹脂で形成したビーズ、ガラスビーズ、あるいはこ
れらの中空ビーズ等の透明度の高いものを用いることが
できる。粒子９は、接着系樹脂によってホログラムシー
ト１０００の表面に接着される。

【００４０】ホログラムシート１０００の導光板３７側
の面には、図４に示した前記実施の形態２と同様に、密
着防止用の微小な粒子７を分散接着している。この密着
防止用の微小な粒子７は、光拡散用の微小な粒子９より
も密度が大幅に低く、独立に分散して設けられており、
光拡散性がほとんど出ないようにしている。

【００４１】粒子９、７の直径は、１μｍ〜３０μｍ程
度がよい。また、密着防止用の粒子７の材質は、ホログ
ラムシート１０００の導光板３７側の屈折率に近い屈折
率のものがよく、光拡散用の粒子９の材質は、光拡散性
を与えるために、ホログラムシート１０００の導光板３
７側の屈折率と異なるものがよい。

【００４２】実施の形態５図７は本発明の実施の形態５の単純マトリクス方式カラ
ー液晶表示モジュール６３の分解斜視図である。

【００４３】６３は液晶表示モジュール（すなわち、液
晶表示装置）、４１は金属製上シールドケース、１８は
表示窓、１９は絶縁シート、２０はシリコンスペーサ、
３５ａ、３５ｂはセグメント駆動回路基板、３５ｃはコ
モン駆動回路基板、５５ａ、５５ｂは駆動用ＩＣ（セグ
メントドライバ）、５５ｃは駆動用ＩＣ（コモンドライ
バ）、３４ａ、３４ｂ、３４ｃはそれぞれ駆動用ＩＣ５
５ａ、５５ｂ、５５ｃを実装したＴＣＰ、６２は液晶表
示素子、２はバックライト、４２は駆動回路付きの液晶
表示素子６２およびバックライト２を保持するモールド
枠状体、２４はランプ反射シート、３６は冷陰極蛍光
管、３９は拡散シート、１は図１および図３、あるいは
図４に示したのと同様のホログラムシート、３７はくさ
び形状の導光板、３８０はバックライト２の反射板を兼
ねた金属製下シールドケースである。

【００４４】液晶表示モジュール６３は、金属製上シー
ルドケース４１、液晶表示素子６２、その周辺に配置さ
れ、駆動用ＩＣ５５ａ、５５ｂ、５５ｃを搭載したＴＣ
Ｐ３４ａ、３４ｂ、３４ｃや電源回路が実装された駆動
回路基板３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、モールド枠状体４
２、バックライト２、金属製下シールドケース３８０等
から構成される。

【００４５】図８は単純マトリクス方式液晶表示素子６
２の要部斜視図である。

【００４６】図８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６６、下電極基板１２に
おいてはラビング方向６７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１１、１２をそれぞれのラビング方向６６、６７が互
いにほぼ１８０度から３６０度で交叉するように間隙ｄ
₁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、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（ＩＴＯ：インジウムチンオキサイド(Indium Tin
Oxide)）等からなる透明な上、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）
４０が配設されており、さらに、この部材４０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。

【００４７】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Δｎ
₁・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。

【００４８】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。

【００４９】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６６、６７との関係が極めて重要で
ある。

【００５０】ただし、図９に示す如く、上電極基板１１
上に赤、緑、青のカラーフィルタ３３Ｒ、３３Ｇ、３３
Ｂ、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。

【００５１】なお、図９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層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。

【００５２】図１０、１１は、図７に示した液晶表示モ
ジュール６３をラップトップパソコンの表示部に使用し
たものである。

【００５３】図１０にそのブロックダイアグラムを、図
１１にラップトップパソコン６４に実装した図を示す。
マイクロプロセッサ４９で計算した結果を、コントロー
ル用ＬＳＩ４８を介して駆動用半導体ＩＣ３４で液晶表
示モジュール６３を駆動するものである。

【００５４】実施の形態６図１２は本発明の実施の形態６のアクティブマトリクス
・ＦＣＡ（フリップチップアタッチメント）方式カラ
ー液晶表示モジュールＭＤＬの分解斜視図である。

【００５５】ＭＤＬは液晶表示モジュール、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称
す）、ＷＤは表示窓、ＳＰＣ１〜４は絶縁スペーサ、Ｆ
ＰＣ１、２は折り曲げられた多層フレキシブル回路基板
（ＦＰＣ１はゲート側回路基板、ＦＰＣ２はドレイン側
回路基板）、ＰＣＢはインターフェイス回路基板、ＡＳ
Ｂはアセンブルされた駆動回路基板付き液晶表示素子、
ＰＮＬは重ね合せた２枚の透明絶縁基板の一方の基板上
に駆動用ＩＣを搭載した液晶表示素子（液晶表示パネル
とも称す）、ＧＣ１およびＧＣ２はゴムクッション、Ｓ
ＰＳは拡散シート、ＨＧＳは図１および図３、あるいは
図４に示したのと同様のホログラムシート、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、ＬＣＴはインバータ用の
接続コネクタ、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。

【００５６】また、図１３（ａ）は図１２のＡ−Ａ′切
断線に対応する部分における液晶表示モジュールＭＤＬ
の要部断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ′切断線に対応する部分
における液晶表示モジュールＭＤＬの要部断面図であ
る。

【００５７】以上本発明を実施の形態に基づいて具体的
に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるも
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。例えばホログラムシー
ト１、１０、１００、１０００の材料、層構成、製造方
法、導光板３７の光出射面３との密着防止手段等は種々
のものが適用可能である。また、図５、図６の実施の形
態３、４に示したように、ホログラムシートの上面に一
体的に光拡散手段を設けてもよい。また、本発明は、液
晶表示素子の下に拡散手段等を介して複数本の蛍光放電
管を平行に配置し、該蛍光放電管の下に反射手段を配置
したいわゆる直下型バックライトを有する液晶表示装置
において、該拡散手段の下にホログラムシートを配置す
ることにより適用可能であり、同様の効果が得られる。
さらに、本発明は、前記実施の形態にも一部示したよう
に、単純マトリクス方式の液晶表示装置にも、縦電界方
式や横電界方式のアクティブマトリクス方式の液晶表示
装置にも、あるいは駆動用ＩＣを液晶表示素子の基板上
に直接実装したＦＣＡ方式、すなわち、ＣＯＧ（チップ
オンガラス）方式の液晶表示装置にも適用可能なこと
は言うまでもない。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バックライトの輝度を向上するため、角度の深い光まで
正面方向に曲げることができ、光の利用効率が向上で
き、表示画面が明るく、低消費電力のバックライトを有
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】

【図１】本発明の実施の形態１の液晶表示装置のバック
ライト２の構成断面図である。

【図２】ホログラムシートの機能を説明するための図で
ある。

【図３】図１に示したホログラムシート１の要部拡大断
面図である。

【図４】本発明の実施の形態２のホログラムシート１０
の要部拡大断面図である。

【図５】本発明の実施の形態３のホログラムシート１０
０の要部拡大断面図である。

【図６】本発明の実施の形態４のホログラムシート１０
００の要部拡大断面図である。

【図７】本発明の実施の形態５の単純マトリクス方式液
晶表示モジュール６３の分解概略斜視図である。

【図８】単純マトリクス方式液晶表示素子６２の分解概
略斜視図である。

【図９】別の単純マトリクス方式カラー液晶表示素子の
上電極基板１１部の一部切欠斜視図である。

【図１０】図７の液晶表示モジュールを組み込んだラッ
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１１】図７の液晶表示モジュールを組み込んだラッ
プトップパソコンの一例の外観斜視図である。

【図１２】本発明の実施の形態６のアクティブ・マトリ
クス方式カラー液晶表示モジュールＭＤＬの分解斜視図
である。

【図１３】（ａ）は図１２のＡ−Ａ′切断線に対応する
部分における液晶表示モジュールの要部断面図、（ｂ）
はＢ−Ｂ′切断線に対応する部分における液晶表示モジ
ュールの要部断面図である。

【符号の説明】

１、１０、１００、１０００…ホログラムシート、２…
バックライト、３…導光板の光出射面、４…導光板の底
面、１７…ドットパターン、２４…ランプ反射シート、
３６…冷陰極蛍光管、３７…導光板、３８…反射シー
ト、３９…拡散シート、５…空気層、６…密着防止用微
小凸部、７…密着防止用微小粒子、８…光拡散用微小凹
凸面、９…光拡散用微小粒子。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶表示素子と、その下に配置したバック
ライトとを具備する液晶表示装置において、前記液晶表
示素子と前記バックライトとの間に、ホログラムシート
を配置したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】液晶表示素子と、その下に配置した導光体
と、前記導光体の側面に配置した線状光源と、前記液晶
表示素子と前記導光体との間に配置した光拡散手段と、
前記導光体の下に配置した光反射手段とを具備する液晶
表示装置において、前記導光体と前記光拡散手段との間
に、ホログラムシートを配置したことを特徴とする液晶
表示装置。
【請求項３】前記導光体と、前記ホログラムシートとの
間に全面に空気層が介在することを特徴とする請求項２
記載の液晶表示装置。
【請求項４】前記ホログラムシートの下面に、複数の微
小な凸部または粒子を設け、前記空気層を介在させるこ
とを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項５】前記ホログラムシートの上面に、前記光拡
散手段を一体的に設けたことを特徴とする請求項２記載
の液晶表示装置。