JP3284217B2 - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display

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JP3284217B2
JP3284217B2 JP34587792A JP34587792A JP3284217B2 JP 3284217 B2 JP3284217 B2 JP 3284217B2 JP 34587792 A JP34587792 A JP 34587792A JP 34587792 A JP34587792 A JP 34587792A JP 3284217 B2 JP3284217 B2 JP 3284217B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、マトリクス型液晶セ
ル、特にアクテイブマトリクス型液晶セルを用いた透過
型液晶表示装置を背面よりバックライトにて照射する構
成の液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a matrix type liquid crystal cell, and more particularly to a liquid crystal display device having a structure in which a transmission type liquid crystal display device using an active matrix type liquid crystal cell is illuminated with a backlight from the back.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時、ラップトップ型又は、ブック型の
ワ−ドプロセッサ−やコンピュ−タ等の表示装置とし
て、薄型でしかも見易いバックライト機構を有する液晶
表示装置が用いられている。このようなバックライトに
は、図1に示すように透光性の導光板の一端部に、前記
導光板の一端部とほぼ同じ形状のスリット状の光反射器
を有する蛍光管のような線状光源を併設するエッジライ
ト方式がよく用いられる。このエッジライト方式の場
合、図2に示すように、導光板の一方の面に光拡散物質
を部分的に被覆し、光の入光面と出光面以外の面を鏡面
反射板又は光拡散反射板で覆い、光の出光面に光拡散板
を配置して、導光板の出光面全体が均一に面発光するよ
うに配置されたものが多い。
2. Description of the Related Art Recently, a liquid crystal display device having a thin and easy-to-see backlight mechanism has been used as a display device such as a laptop or book type word processor or computer. In such a backlight, as shown in FIG. 1, a line such as a fluorescent tube having a slit-shaped light reflector having substantially the same shape as one end of the light guide plate is provided at one end of a light-transmitting light guide plate. An edge light system having a shape light source is often used. In the case of this edge light system, as shown in FIG. 2, one surface of the light guide plate is partially covered with a light diffusing substance, and the surface other than the light incident surface and the light exit surface is a specular reflection plate or a light diffuse reflection surface. In many cases, the light guide plate is covered with a light diffusing plate, and the light guide plate is arranged so that the entire light emitting surface emits light uniformly.

【0003】近時、バックライトがバッテリー駆動され
るようになり消費電力−輝度変換効率のより一層の向上
が望まれいる。特に、アクティブマトリクス型液晶セル
に於いては、その構造上の理由から開口率が低く、従っ
て光線透過率も低くなっており、線状光源を覆う光反射
器の形状を最適化したり、前記光反射器に反射率の高い
材料を用いたり、導光板の入光面と出光面以外の面に反
射率の高い反射板を配したりすることが提案されてい
る。
Recently, the backlight is driven by a battery, and further improvement in power consumption-luminance conversion efficiency is desired. In particular, in an active matrix type liquid crystal cell, the aperture ratio is low due to its structure, and the light transmittance is also low. Therefore, the shape of the light reflector covering the linear light source can be optimized, It has been proposed to use a high-reflectivity material for the reflector or to provide a high-reflectance reflector on a surface other than the light entrance surface and the light exit surface of the light guide plate.

【0004】しかし、前記したいづれの方法において
も、消費電力−輝度変換効率は向上するものの、未だ充
分でなく、更により一層の向上が望まれている。
However, in any of the above-mentioned methods, although the power consumption-luminance conversion efficiency is improved, it is still insufficient, and further improvement is desired.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、マト
リクス型液晶セルを用いた透過型液晶表示装置に於いて
背面より照射した時の、液晶表示面側から測定した輝度
が高く、消費電力−輝度変換効率が高いバックライトを
用いた液晶表示装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a transmission type liquid crystal display device using a matrix type liquid crystal cell, in which the luminance measured from the liquid crystal display surface side when illuminating from the back surface is high and the power consumption is low. -To provide a liquid crystal display device using a backlight with high luminance conversion efficiency.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の点
につき種々の検討を行ない、特にこれに用いるバックラ
イトに関して検討を行った結果、エッジライト方式のバ
ックライトを積層した液晶表示装置において、透光性材
料からなる導光板の一方の広い面に、用いるマトリクス
型液晶セルの画素に対応して光拡散機能を、例えばドッ
ト状に形成し、かつ、前記バックライトのドットを前記
液晶セルのマトリクスの画素と重ね合わせるように、液
晶セルの背面にこれを配置することにより前記した消費
電力−輝度変換効率の高い表示装置となることを見出し
本発明を完成した。
The present inventors have conducted various studies on the above-mentioned points, and in particular, have studied the backlight used therein, and as a result, have found that a liquid crystal display device in which edge-light type backlights are stacked. In one, a light diffusion function corresponding to the pixels of the matrix type liquid crystal cell to be used is formed, for example, in a dot shape on one wide surface of a light guide plate made of a translucent material, and the dots of the backlight are formed of the liquid crystal. By arranging this on the back surface of the liquid crystal cell so as to be superimposed on the pixels of the cell matrix, the display device having high power consumption-luminance conversion efficiency described above was found, and the present invention was completed.

【0007】即ち本発明は、マトリツクス型液晶セルと
バックライトを積層した液晶表示装置において、透光性
材料からなる導光板の一方の広い面に、マトリツクス型
液晶セルの画素に対応して光拡散機能が形成されてお
り、光の出光面に対して反対側の面を鏡面又は光拡散反
射板で覆い、導光板の少なくとも一側面端部にこれに近
接した線状光源を有するバックライトを用いた液晶表示
装置に関するものである。 次に本発明を図面に基づい
て更に詳述する。
That is, according to the present invention, in a liquid crystal display device in which a matrix type liquid crystal cell and a backlight are laminated, light diffusion corresponding to pixels of the matrix type liquid crystal cell is performed on one wide surface of a light guide plate made of a light transmitting material. A function is formed, a surface opposite to the light emitting surface is covered with a mirror surface or a light diffuse reflection plate, and a backlight having a linear light source close to at least one side end of the light guide plate is used. Liquid crystal display device. Next, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

【0008】図3は、本発明の一実施態様の斜視図であ
り、図4は断面図である。図中1は導光板であり、光を
効率よく通過させる物質であればよく、ガラス、石英、
透光性の天然又は合成樹脂、例えばアクリル系樹脂等で
ある。尚、液晶表示装置はそれが製造された時とは異な
った温度、湿度条件で使われることが多いが、導光板材
料とマトリツクス型液晶セルの開口部に接する基板の材
料との間に前記した温度、湿度条件によって形状的なズ
レが生ずると、導光板の光拡散機能が、マトリツクス型
液晶セルの画素に対応しなくなり(すなわちズレて)部
分的な輝度低下やモアレ現象が発生する場合がある。
FIG. 3 is a perspective view of one embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a sectional view. In the figure, reference numeral 1 denotes a light guide plate, which may be any substance that can efficiently transmit light, such as glass, quartz,
Translucent natural or synthetic resins, such as acrylic resins. Note that the liquid crystal display device is often used under different temperature and humidity conditions than when it was manufactured, but the liquid crystal display device was described above between the light guide plate material and the material of the substrate in contact with the opening of the matrix type liquid crystal cell. When a shape shift occurs due to temperature and humidity conditions, the light diffusion function of the light guide plate does not correspond to the pixels of the matrix type liquid crystal cell (that is, shifts), and a partial decrease in luminance or a moire phenomenon may occur. .

【0009】このような現象を回避するためにも本発明
では、導光板材料の温度膨脹係数、湿度膨脹係数が、前
記基板材料の温度膨脹係数、湿度膨脹係数と実質的に夫
々等しくすることが好ましい。例えば、前記基板の材質
がガラスである場合は導光板の材質もガラスにすること
である。尚、これらの係数はJIS規格などの通常の方
法で測定したものが基準となる。
In order to avoid such a phenomenon, according to the present invention, the temperature expansion coefficient and the humidity expansion coefficient of the light guide plate material are made substantially equal to the temperature expansion coefficient and the humidity expansion coefficient of the substrate material. preferable. For example, when the material of the substrate is glass, the material of the light guide plate is also glass. Note that these coefficients are based on values measured by a normal method such as JIS standard.

【0010】2は光拡散板で、導光板面より出光した光
を散乱させて通過させるものであり、必要に応じて配置
しても良いが、光拡散効果が強すぎて出光面全体が均一
に面発光するようになると本発明の効果は減少する場合
がある。
Reference numeral 2 denotes a light diffusing plate which scatters light emitted from the surface of the light guide plate and allows the light to pass therethrough. The light diffusing plate may be arranged as necessary, but the light diffusing effect is so strong that the entire light emitting surface is uniform. When the surface light emission is started, the effect of the present invention may decrease.

【0011】導光板に施す光拡散機能(図中6)は、導
光板内で全反射を繰り返している光線を全反射させずに
導光板外部へ導く機能があれば良くその付与方法は特に
限定されないが、例えば導光板表面に光拡散物質を塗布
するなどの方法、導光板表面を粗面とする方法、同じく
凹状、凸状、レンズ状などに加工する方法などがあり、
導光板の広い面のいずれの面に施しても良い。より効果
的には、光拡散機能を付与した導光板から出光した光線
の多くが導光板の広い面に対しての法線方向近傍に集中
している(すなわち、導光板から出光した光線の多く
が、マトリツクス型液晶セルの開口部に照射される)状
態が良く、光拡散物質を導光板に被覆する方法が特に好
ましい。
The light diffusing function (6 in the figure) to be applied to the light guide plate is only required to have a function of guiding a light beam that has been repeatedly totally reflected in the light guide plate to the outside of the light guide plate without total reflection, and the method of providing the light diffusion plate is particularly limited. Although not, for example, a method such as applying a light diffusing substance to the light guide plate surface, a method of roughening the light guide plate surface, a concave, convex, a method of processing into a lens shape and the like,
It may be applied to any of the wide surfaces of the light guide plate. More effectively, most of the light emitted from the light guide plate provided with the light diffusing function is concentrated near the normal direction to the wide surface of the light guide plate (that is, most of the light emitted from the light guide plate). Is applied to the opening of the matrix type liquid crystal cell), and a method of coating the light guide plate with a light diffusing substance is particularly preferable.

【0012】粗面、凹状、凸状、レンズ状に加工して光
拡散機能を形成する方法は特に限定されないが、例えば
射出成型、熱プレス、化学処理、エッチング、紫外線硬
化樹脂などの方法がある。
The method of forming a light diffusing function by processing into a rough surface, a concave shape, a convex shape, or a lens shape is not particularly limited. For example, there are methods such as injection molding, hot pressing, chemical treatment, etching, and ultraviolet curing resin. .

【0013】導光板面に施す光拡散物質の材質は特に限
定されないが、例えばチタンホワイト、シリカ、硫酸バ
リウム、ガラスビ−ズ、アクリルなどの樹脂ビ−ズを含
んだ塗料、印刷インク等であり、これらをスクリ−ン印
刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、凹版印刷等の方法
で導光板面上に好ましくはドット状に被覆するが、特に
印刷法を限定する必要はない。この際の被覆部の形状は
円形、角型のいずれでもよい。又各々の大きさは、その
部分で拡散した光の大部分が液晶セルの画素を照射する
程度が好ましい。
The material of the light diffusing substance applied to the surface of the light guide plate is not particularly limited, and is, for example, a paint containing a resin bead such as titanium white, silica, barium sulfate, glass bead, acryl, printing ink, or the like. These are preferably coated on the light guide plate surface in a dot shape by a method such as screen printing, offset printing, flexographic printing, intaglio printing, but the printing method is not particularly limited. At this time, the shape of the covering portion may be any of a circle and a square. Also, it is preferable that each of the sizes is such that most of the light diffused in that portion irradiates the pixels of the liquid crystal cell.

【0014】本発明は、マトリクス型液晶セルの画素に
対応して前記した光拡散機能を導光板面上に形成したバ
ックライトを用いたことが特徴である。本発明で、バッ
クライトの導光板面上に形成する光拡散機能は、マトリ
クス型液晶セルの画素ピッチとほぼ等しいピッチで、か
つ、前記セル画素配置と略同じ配置でマトリクス状に部
分的に形成したものである。このような条件で光拡散機
能を形成した導光板は、光拡散機能のマトリクスが液晶
セルのマトリクスと重ね合わせるように配置することに
より、マトリクス型液晶セルの画素に対応して光拡散機
能が存在する状態となる。
The present invention is characterized in that a backlight in which the light diffusion function described above is formed on a light guide plate surface corresponding to the pixels of the matrix type liquid crystal cell is used. In the present invention, the light diffusion function formed on the light guide plate surface of the backlight has a pitch substantially equal to the pixel pitch of the matrix type liquid crystal cell, and is partially formed in a matrix in the same arrangement as the cell pixel arrangement. It was done. The light guide plate with the light diffusion function formed under such conditions is arranged so that the matrix of the light diffusion function overlaps the matrix of the liquid crystal cell, so that the light diffusion function exists corresponding to the pixels of the matrix type liquid crystal cell. State.

【0015】尚、導光板と液晶セルの積層に際してはこ
れらを密着状態で積層すると発光面の全面が輝き必要な
輝度の調節が困難となるので、これらの面間にスペーサ
ーなどの介在物を置くなどして少なくとも例えば空気の
単分子層を形成するように配置積層することが好まし
い。
When the light guide plate and the liquid crystal cell are stacked, if they are stacked in close contact with each other, the entire surface of the light emitting surface shines, making it difficult to adjust the required luminance. Therefore, an intervening substance such as a spacer is placed between these surfaces. It is preferable to arrange and laminate at least so as to form, for example, a monolayer of air.

【0016】本発明で用いるバックライトの導光板面上
に形成する光拡散物質の形成状態は、マトリクス型液晶
セルと対応していることが必須であるが、光拡散機能が
均一に形成されていることも好ましい態様である。即ち
導光板の発光面におけるヘーズ値(JIS−K7105
に準拠して測定した時の)が一定の値を示す状態に光拡
散機能が形成されていることである。本発明においては
このヘーズ値が0.5〜50%の範囲で上記した一定値
を示すことが好ましく、ヘーズ値がこの範囲をはずれた
値をとるものは導光板出光面上で均一な輝度を得る上で
好ましくない。
The state of formation of the light diffusing substance formed on the light guide plate surface of the backlight used in the present invention must correspond to that of the matrix type liquid crystal cell, but the light diffusing function is formed uniformly. Is also a preferred embodiment. That is, the haze value on the light emitting surface of the light guide plate (JIS-K7105)
The light diffusion function is formed in such a state that the light diffusion function (when measured in accordance with JIS) shows a constant value. In the present invention, it is preferable that the haze value shows the above-mentioned constant value in the range of 0.5 to 50%, and the one in which the haze value is out of this range has a uniform luminance on the light emitting surface of the light guide plate. It is not preferable in obtaining.

【0017】このような構成とすることにより、導光板
の出光面全体を均一に面発光をさせるのではなく、マト
リクス型液晶セルの画素ピッチと等しいピッチで、か
つ、前記セル画素配置と同じ配置でマトリクス状に発光
させることができ、輝度を均一とすることができる。
With such a configuration, the entire light exit surface of the light guide plate does not uniformly emit light, but has a pitch equal to the pixel pitch of the matrix type liquid crystal cell and the same arrangement as the cell pixel arrangement. Can emit light in a matrix, and the luminance can be made uniform.

【0018】鏡面ないし光拡散反射板(図中3)は光の
出光面と対向する面を鏡面又は光拡散反射板で覆うよう
に配置する。また、導光板の四側面端部のうち入光面以
外の側面端部を鏡面反射板又は光拡散反射板で覆うよう
に配置すれば、輝度はさらに向上するが、線状光源が導
光板の一側面端部のみに配置されている時には、線状光
源を配置した導光板の一側面端部と対向する導光板の一
側面端部に鏡面反射板又は光拡散反射板を配置すれば、
輝度がさらに向上するばかりでなく導光板面上に施した
光拡散機能の輝度はより均一になる。
The mirror surface or the light diffusion reflector (3 in the figure) is arranged so that the surface facing the light emitting surface is covered with the mirror surface or the light diffusion reflector. In addition, if the four side end portions of the light guide plate are arranged so as to cover the side end portions other than the light entrance surface with a specular reflection plate or a light diffusion reflection plate, the luminance is further improved, but the linear light source is formed of a light guide plate. When arranged only on one side end, if a specular reflection plate or a light diffusion reflection plate is arranged on one side end of the light guide plate opposite to one side end of the light guide plate on which the linear light source is arranged,
Not only the luminance is further improved, but also the luminance of the light diffusion function provided on the light guide plate surface becomes more uniform.

【0019】4は線状光源で、好ましい態様としては、
導光板の端部に光が入光するための間隙(スリット)を
有する光反射器5で、線状光源の光源面とある幅の間隙
をもたせた状態で覆われており、導光板の少なくとも一
端面部に近接してその中心軸が導光板の端面とほぼ平行
となるように設置される。前記線状光源は、蛍光管、タ
ングステン白熱管、オプティカルロッド、LEDを配列
した物等があるが、蛍光管が好ましく、省電力の面か
ら、電極部を除く均一発光部の長さが、近接する導光板
の端部の長さとほぼ等しいことが好ましい。
Reference numeral 4 denotes a linear light source.
A light reflector 5 having a gap (slit) for allowing light to enter the end of the light guide plate is covered with a gap of a certain width from the light source surface of the linear light source, and at least the light guide plate The light guide plate is installed near the one end surface so that the central axis thereof is substantially parallel to the end surface of the light guide plate. Examples of the linear light source include a fluorescent tube, a tungsten incandescent tube, an optical rod, an LED array, and the like, but a fluorescent tube is preferable. It is preferable that the length of the light guide plate is substantially equal to the length of the end portion.

【0020】図5はアクティブマトリクス型液晶セルの
構造の一例を示す図である。ここではTFT(Thin
−Film Transistor)方式のパネル構造
について説明する。図中7はガラス基板で、透明な画素
電極(図中8)とマトリクス回路部を形成するTFT
(図中9)、走査線(図中10)、信号線(図中1
1)、が形成されている。また、ガラス基板(図中1
2)には画素電極に対向する部分を開口(図中13)と
したブラックマトリクス層(図中14)が形成され、さ
らに画素電極と対向する位置に透明な共通電極(図中1
5)が形成されている。また、対向する画素電極と共通
電極との間隙には液晶(図中16)が封入されており、
ブラックマトリクス層の開口面積分だけ画素が形成され
ている。そして、前記マトリクス回路部によって信号に
応じて画素に電圧が印加される。尚、ガラス基板(図中
7、12)の外側には偏光板(図示せず)が配置されて
いる。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the structure of an active matrix type liquid crystal cell. Here, TFT (Thin
-Film Transistor type panel structure will be described. 7 is a glass substrate, a transparent pixel electrode (8 in the figure) and a TFT forming a matrix circuit portion.
(9 in the figure), scanning lines (10 in the figure), signal lines (1 in the figure)
1) is formed. In addition, a glass substrate (1 in the figure)
2), a black matrix layer (14 in the figure) having an opening (13 in the figure) facing the pixel electrode is formed, and a transparent common electrode (1 in the figure) is formed at a position facing the pixel electrode.
5) is formed. Liquid crystal (16 in the figure) is sealed in the gap between the opposing pixel electrode and the common electrode.
Pixels are formed by the opening area of the black matrix layer. Then, a voltage is applied to the pixel according to the signal by the matrix circuit unit. Incidentally, a polarizing plate (not shown) is arranged outside the glass substrate (7, 12 in the figure).

【0021】アクティブマトリクス型液晶セルの画素の
面積はブラックマトリクス層の開口の面積に相当するた
め、バックライトからの光線はこの開口を通過しなけれ
ばならず、開口以外に当たった光は基本的には利用され
ないことになる。例えば、画素ピッチ0.3mm程度の
TFT方式のアクティブマトリクス型液晶パネルの開口
率を40%程度と仮定すれば、出光面が均一に面発光す
るバックライトから出る光の40%程度しか開口を通過
できない。しかし、図6に示すようにバックライトの導
光板に施す光拡散機能をマトリクス型液晶セルの画素と
対応させて形成し、導光板に施す光拡散機能のマトリク
スを液晶セルのマトリクスと重ね合わせるように、バッ
クライトを液晶セルの背面に配置し、導光板上に施した
マトリクス状の光拡散機能をドット状に発光させること
により、バックライトから出光する光の多くをマトリク
ス型液晶セルの開口を通過させることができる。
Since the area of the pixel of the active matrix type liquid crystal cell corresponds to the area of the opening of the black matrix layer, the light from the backlight must pass through this opening. Will not be used. For example, assuming that the aperture ratio of a TFT active matrix type liquid crystal panel having a pixel pitch of about 0.3 mm is about 40%, only about 40% of the light emitted from a backlight whose surface is uniformly emitted passes through the opening. Can not. However, as shown in FIG. 6, the light diffusion function provided to the light guide plate of the backlight is formed in correspondence with the pixels of the matrix type liquid crystal cell, and the matrix of the light diffusion function provided to the light guide plate is overlapped with the matrix of the liquid crystal cell. In addition, the backlight is arranged on the back of the liquid crystal cell, and the matrix-type light diffusion function provided on the light guide plate emits light in the form of dots, so that most of the light emitted from the backlight can be opened through the opening of the matrix type liquid crystal cell. Can be passed.

【0022】本発明の主要部は、このような構成からな
るが、更に以下に示すような構成とすることが好まし
い。
Although the main part of the present invention has such a structure, it is more preferable to have the following structure.

【0023】1)本発明で用いるバックライトの導光板
に施す光拡散機能は、ドット状即ち点状形成するもので
あるが、このドットの形状はマトリクス型液晶セルの画
素ピッチと等しいドットピッチでマトリクス状に部分的
に形成されればよく特に制限されないが、前記したよう
に円形、角形で形成されたいづれでもよい。これらは用
いるマトリクス型液晶セルの画素配置と同一な配置、例
えばトライアングル型(図7)またはモザイク型(図
8)またはストライプ型状に導光板上に施される。更
に、前記光拡散機能の形成状態は、導光板面上での形成
率がマトリクス型液晶セルの開口率とほぼ等しいことが
好ましい。ここで言う形成率とは、導光板面の単位面積
当たりに施した光拡散機能の形成面積の割合を言う。
1) The light diffusion function to be applied to the light guide plate of the backlight used in the present invention is to form dots, that is, dots, and the dots have a dot pitch equal to the pixel pitch of the matrix type liquid crystal cell. There is no particular limitation as long as it is partially formed in a matrix, but any of a circle and a square as described above may be used. These are formed on the light guide plate in the same arrangement as the pixel arrangement of the matrix type liquid crystal cell to be used, for example, in a triangle type (FIG. 7), a mosaic type (FIG. 8) or a stripe type. Further, in the formation state of the light diffusion function, it is preferable that the formation ratio on the light guide plate surface is substantially equal to the aperture ratio of the matrix type liquid crystal cell. The term "formation ratio" as used herein refers to the ratio of the formation area of the light diffusion function applied per unit area of the light guide plate surface.

【0024】2)各ドットの輝度をより均一にするため
に、前記光拡散物質の導光板面上での形成率がマトリク
ス型液晶セルの開口率よりも小くしなければならない場
合には、光拡散シ−トを導光板の発光面上に配して、各
ドットから出た光が光拡散シ−トを通過することによっ
て適度に拡散され、マトリクス型液晶セルの開口全体を
通過するようにすることが好ましい。
2) In order to make the brightness of each dot more uniform, if the formation rate of the light diffusing material on the light guide plate surface must be smaller than the aperture ratio of the matrix type liquid crystal cell, A diffusion sheet is arranged on the light emitting surface of the light guide plate so that light emitted from each dot is appropriately diffused by passing through the light diffusion sheet and passes through the entire opening of the matrix type liquid crystal cell. Is preferred.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明は、比較的小型で、充分な輝度を
持ち消費電力−輝度変換効率が大な液晶表示装置であ
る。
The present invention is a liquid crystal display device which is relatively small, has sufficient luminance, and has a large power consumption-luminance conversion efficiency.

【0026】[0026]

【実施例】次に比較例及び実施例で本発明を更に詳述す
る。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to Comparative Examples and Examples.

【0027】実施例1〜4 比較例1〜2 図4に示すような厚さ2mmのアクリル樹脂(線膨脹
率:6×10-5cm/cm・℃ ASTM D696)
からなる長方形導光板(225mm×127mm)の短
手の端部に、直径4.8mmの太さの冷陰極蛍光管(ハ
リソン電機株式会社製ノ−マル管)を配置し、導光板に
接する部分に2mmのスリットを持つ筒型アルミ反射器
の内面に光拡散フィルムをラミネ−トしたもので覆い、
スリットから出光した光が導光板の端部から導光板に入
光するように配置した。一方、導光板面上に被覆する光
拡散物質(シリカを含む塗料)は、四角形のドットパタ
−ンをマトリクス型液晶セルの画素ピッチと等しいドッ
トピッチ(0.3mm)で前記液晶セルの画素配置と同
一な配置(モザイク型)でオフセット印刷したものであ
り光拡散物質の被覆率が10%で一定となるように被覆
した。導光板をJIS−K7105に準拠して測定した
時のヘ−ズ値は2%であった。また、光拡散シ−トを導
光板の発光面上に配し、導光板の四側面端部のうち入光
面以外の三側面端部を反射板で覆った。又、導光板と液
晶セルとは空気層を介して積層するように構成した。
Examples 1-4 Comparative Examples 1-2 Acrylic resin having a thickness of 2 mm as shown in FIG. 4 (linear expansion coefficient: 6 × 10 −5 cm / cm · ° C. ASTM D696)
A cold cathode fluorescent tube (normal tube manufactured by Harrison Electric Co., Ltd.) having a diameter of 4.8 mm is arranged at the short end of a rectangular light guide plate (225 mm × 127 mm) made of The inner surface of a cylindrical aluminum reflector with a slit of 2 mm is covered with a light diffusion film laminated on it.
The light emitted from the slit was arranged so as to enter the light guide plate from the end of the light guide plate. On the other hand, the light diffusing substance (paint containing silica) to be coated on the light guide plate surface has a square dot pattern with a dot pitch (0.3 mm) equal to the pixel pitch of the matrix type liquid crystal cell and the pixel arrangement of the liquid crystal cell. Offset printing was performed in the same arrangement (mosaic type), and the coating was performed so that the light diffusion material coverage was constant at 10%. When the light guide plate was measured according to JIS-K7105, the haze value was 2%. Further, the light diffusion sheet was disposed on the light emitting surface of the light guide plate, and the end portions of the four side surfaces of the light guide plate other than the light incident surface were covered with the reflector. Further, the light guide plate and the liquid crystal cell were configured to be laminated via an air layer.

【0028】冷陰極管に、インバ−タより30KHzの
交番電圧をかけて一定電流で駆動させたときのドット上
の輝度を、輝度計(トプコンBM−8)により視野角
0.2度、出光面から輝度計(アタッチメントレンズ金
物先端)までの距離12mmで測定したところ400c
d/m2であった(実施例1)。そして、この時の発光
状態は印刷した各ドットが均一に発光している状態だっ
た。
When a 30 KHz alternating voltage is applied from an inverter to a cold cathode tube and driven at a constant current, the brightness on the dot is measured by a luminance meter (Topcon BM-8) at a viewing angle of 0.2 ° and a light emission. 400c when measured at a distance of 12mm from the surface to the luminance meter (the tip of the attachment lens hardware)
d / m 2 (Example 1). The light emission state at this time was a state in which each printed dot emitted light uniformly.

【0029】また、導光板上に施した光拡散物質のドッ
トマトリクスをマトリツクス型液晶セル(開口部に接す
る基板の材料はガラス…線膨脹率:4×10-6cm/c
m・℃ ASTM D696)のドットマトリクスと重
ね合わせるようにバックライトを液晶セルの背面に配置
し、冷陰極管にインバ−タより30KHzの交番電圧を
かけて一定電流で駆動させたときの面輝度を、輝度計
(トプコンBM−8)により視野角2度、出光面から輝
度計(アタッチメント使用せず)までの距離400mm
で測定したところ76cd/m2であった(実施例
2)。しかし、温度、湿度の変化に伴って、前記光拡散
物質のドットマトリクスと前記液晶セルのドットマトリ
クスにズレが生じ部分的な輝度低下、モアレ現象が観察
された。
Further, the dot matrix of the light diffusing substance provided on the light guide plate is made of a matrix type liquid crystal cell (the material of the substrate in contact with the opening is glass. Linear expansion coefficient: 4 × 10 -6 cm / c)
The backlight is arranged on the back of the liquid crystal cell so as to be superimposed on the dot matrix of m. ° C. ASTM D696), and the surface luminance when driven at a constant current by applying an alternating voltage of 30 KHz from the inverter to the cold cathode tube. Was measured with a luminance meter (Topcon BM-8) at a viewing angle of 2 degrees and a distance of 400 mm from the light-emitting surface to the luminance meter (without using an attachment).
Was 76 cd / m 2 (Example 2). However, with the change in temperature and humidity, the dot matrix of the light diffusing substance and the dot matrix of the liquid crystal cell were displaced, and a partial decrease in luminance and a moire phenomenon were observed.

【0030】次に、導光板に熱プレスによって、粗面状
のドットを形成した以外は実施例2と同様の方法でバッ
クライトを液晶セルの背面に配置し、実施例2と同様の
方法で輝度を測定したところ60cd/m2であった
(実施例3)。しかし、温度、湿度の変化に伴って、粗
面状のドットのドットマトリクスと前記液晶セルのドッ
トマトリクスにズレが生じ部分的な輝度低下、モアレ現
象が観察された。
Next, a backlight was arranged on the back surface of the liquid crystal cell in the same manner as in Example 2 except that rough dots were formed on the light guide plate by hot pressing. The measured luminance was 60 cd / m 2 (Example 3). However, with a change in temperature and humidity, a deviation occurred between the dot matrix of the rough surface dots and the dot matrix of the liquid crystal cell, and a partial decrease in luminance and a moire phenomenon were observed.

【0031】次に、導光板の材質をガラス(線膨脹率:
4×10-6cm/cm・℃ ASTM D696)にし
た以外は実施例2と同様の方法でバックライトを液晶セ
ルの背面に配置したところ、温度、湿度の変化に伴なう
部分的な輝度低下、モアレ現象は観察されなくなった。
(実施例4) 次に、アクリル樹脂からなる導光板面上に被覆する光拡
散物質(シリカを含む塗料)は、円形のドットパタ−ン
を1.2mmピッチでスクリ−ン印刷したものであり、
光拡散物質の被覆率が、最小の地点で9%、最大の地点
で80%、その中間ではこれらの比率を順次増加した値
となるように被覆した。導光板をJIS−K7105に
準拠して測定した時のヘ−ズ値は最小の地点で1.9
%、最大の地点で58%であった。また、光拡散シ−ト
2枚を印刷したドットが視認されないように導光板の発
光面上に配し、導光板の四側面端部のうち入光面以外の
三側面端部を反射板で覆った。
Next, the light guide plate is made of glass (linear expansion coefficient:
A backlight was placed on the back surface of the liquid crystal cell in the same manner as in Example 2 except that the brightness was changed to 4 × 10 −6 cm / cm · ° C. (ASTM D696). The drop and the moire phenomenon were not observed.
(Example 4) Next, the light diffusing substance (paint containing silica) coated on the light guide plate surface made of acrylic resin was obtained by screen printing circular dot patterns at a pitch of 1.2 mm.
The light-diffusing substance was coated so that the coverage was 9% at the minimum point, 80% at the maximum point, and the ratio was gradually increased in the middle. The haze value when the light guide plate was measured according to JIS-K7105 was 1.9 at the minimum point.
% And 58% at the highest point. Further, two light diffusion sheets are arranged on the light emitting surface of the light guide plate so that the printed dots are not visually recognized, and the three side edges other than the light incident surface of the four side edges of the light guide plate are reflected by the reflector. Covered.

【0032】冷陰極管に、インバ−タより30KHzの
交番電圧をかけて一定電流で駆動させたときの面輝度
を、輝度計(トプコンBM−8)により視野角2度、出
光面から輝度計(アタッチメント使用せず)までの距離
400mmで測定したところ182cd/m2であった
(比較例1)。そして、この時の発光状態は均一な面発
光の状態で印刷したドットは視認されなかった。また、
バックライトを液晶セルの背面に配置し、冷陰極管に、
インバ−タより30KHzの交番電圧をかけて一定電流
で駆動させたときの面輝度を、輝度計(トプコンBM−
8)により視野角2度、出光面から輝度計(アタッチメ
ント使用せず)までの距離400mmで測定したところ
23cd/m2であった(比較例2)。
The surface luminance when a 30 KHz alternating voltage was applied to the cold-cathode tube at a constant current by applying an alternating voltage from the inverter was measured by a luminance meter (Topcon BM-8) at a viewing angle of 2 degrees, and from the light-emitting surface to a luminance meter. It was 182 cd / m 2 when measured at a distance of 400 mm (without using an attachment) (Comparative Example 1). At this time, dots printed in a uniform light emission state were not visually recognized. Also,
The backlight is placed on the back of the liquid crystal cell,
The luminance of the surface when driven at a constant current by applying an alternating voltage of 30 KHz from the inverter is measured by a luminance meter (Topcon BM-
According to 8), when measured at a viewing angle of 2 degrees and a distance of 400 mm from the light emitting surface to the luminance meter (without using an attachment), it was 23 cd / m 2 (Comparative Example 2).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】バックライトの斜視図FIG. 1 is a perspective view of a backlight.

【図2】バックライトの断面図FIG. 2 is a cross-sectional view of a backlight.

【図3】本発明の一実施態様のバックライトの斜視図FIG. 3 is a perspective view of a backlight according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施態様のバックライトの断面図FIG. 4 is a cross-sectional view of a backlight according to an embodiment of the present invention.

【図5】アクティブマトリクス型液晶セルの構造の一例
を示す図
FIG. 5 illustrates an example of the structure of an active matrix liquid crystal cell.

【図6】本発明の一実施態様のバックライトの配置図FIG. 6 is a layout diagram of a backlight according to an embodiment of the present invention.

【図7】ドットの配置方法の一例を示す図FIG. 7 is a diagram showing an example of a dot arrangement method.

【図8】ドットの配置方法の一例を示す図FIG. 8 is a diagram showing an example of a dot arrangement method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:導光板 2:光拡散シ−ト 3:鏡面反射板又は光拡散射板 4:線状光源 5:光反射器 6:光拡散物質 7:ガラス基板 8:透明な画素電極 9:TFT 10:走査線 11:信号線 12:ガラス基板 13:開口 14:ブラックマトリクス層 15:共通電極 16:液晶 17:マトリクス回路部 1: light guide plate 2: light diffusion sheet 3: specular reflection plate or light diffusion projection plate 4: linear light source 5: light reflector 6: light diffusion material 7: glass substrate 8: transparent pixel electrode 9: TFT 10 : Scanning line 11: signal line 12: glass substrate 13: opening 14: black matrix layer 15: common electrode 16: liquid crystal 17: matrix circuit section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/3357 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/3357

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 マトリツクス型液晶セルとバックライト
を積層した液晶表示装置において、透光性材料からなる
導光板の一方の広い面に、前記導光板の出光面における
ヘーズ値が0.5〜50%の一定値となるように、か
つ、マトリツクス型液晶セルの画素ピッチと等しいピッ
チ、及び、前記マトリツクス型液晶セルの画素配置と同
一の配置で光拡散機能が、その形成率が前記マトリツ
クス型液晶セルの開口率より小さくなるようにドット状
に形成されており、前記導光板の出光面上に光拡散シー
トを配するとともに、光の出光面に対して反対側の面を
鏡面又は光拡散反射板で覆い、導光板の少なくとも一側
面端部にこれに近接した線状光源を有するバックライト
を用い、前記バックライトのドット状に形成された光拡
散機能と前記液晶セルの画素とが重ね合わさるように配
置した液晶表示装置。
1. A liquid crystal display device in which a matrix type liquid crystal cell and a backlight are stacked, a haze value at a light exit surface of the light guide plate is 0.5 to 50 on one wide surface of the light guide plate made of a light transmitting material. % And a pitch equal to the pixel pitch of the matrix-type liquid crystal cell, and with the same arrangement as the pixel arrangement of the matrix-type liquid crystal cell , the light diffusion function and the formation rate of the matrix
The light guide plate is formed in a dot shape so as to be smaller than the aperture ratio of the liquid crystal cell, and a light diffusion sheet is formed on the light exit surface of the light guide plate.
While disposing the light, the surface opposite to the light emitting surface is covered with a mirror surface or a light diffuse reflection plate, and a backlight having a linear light source close to the end of at least one side of the light guide plate is used, A liquid crystal display device in which a light diffusing function formed in a dot shape of the backlight and a pixel of the liquid crystal cell are arranged so as to overlap.
【請求項2】 光拡散機能が、光拡散物質、粗面状、凹
状、凸状、レンズ状から選ばれるもので形成される請求
項1記載の液晶表示装置。
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light diffusing function is formed of one selected from a light diffusing substance, a rough surface, a concave shape, a convex shape, and a lens shape.
【請求項3】 導光板材料とマトリツクス型液晶セルの
開口部に接する基板の材料との膨脹係数が実質的に等し
い請求項1又は2記載の液晶表示装置。
3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light guide plate material and the material of the substrate in contact with the opening of the matrix type liquid crystal cell have substantially equal expansion coefficients.
【請求項4】 アクテイブマトリツクス型液晶セルを用
いた請求項1〜3いずれか記載の液晶表示装置。
4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein an active matrix type liquid crystal cell is used.
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