【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、時計、携帯電話、オーディオ、電子機器等に使用される液晶表示装置に関し、液晶表示装置の表示品位を向上する構成に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置に用いられる液晶パネル（ＬＣＤ）は、一般に、ＴＮ（ツイステッドネマティック）型またはＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）型の液晶が用いられ、液晶分子がツイスト配向した液晶層を挟んで互いに対向する２枚の基板を主要な構成としている。そして、液晶パネルの前面側と背面側にはそれぞれ偏光板が配置されている。このような構成の液晶表示装置は、電界や電流や温度上昇によって液晶分子の配列状態や相変化が起こり、液晶状態での光の干渉、散乱、回折、旋光、選択散乱、吸収などの光学的性質が変化することを表示の動作原理としているものである。そして、それぞれの基板に画素を形成するために設けられた電極間に電圧を印加して液晶層を制御することにより、表示を実現している。また、液晶パネルは非発光性のため、一般には反射板やバックライトが用いられている。
【０００３】
バックライトからの照明光を利用する方式の液晶表示装置としては、液晶パネルの背後にバックライトを備えた透過型の液晶表示装置とバックライトと半透過板を備えた半透過型の液晶表示装置が一般的に知られている。
【０００４】
以下に、半透過型のＳＴＮ液晶表示装置の構造について、図１を参照して説明する。図１はバックライトの照射光を利用して表示を観察する透過型表示の場合を示し、図２はバックライトの照射光と外光を利用して表示を観察する半透過型表示の場合を示している。
【０００５】
図示するように、液晶パネル３は液晶層を挟んで対向する基板により構成されており、この液晶パネル３の上側に上偏光板１ａが、下側に下偏光板１ｂがそれぞれ設けられている。上偏光板１ａと下偏光板１ｂは、それぞれ特定方向の直線偏光のみを選択的に透過または吸収するものである。
【０００６】
ここで、液晶パネル３の光学的異方性を補償する補償板２が、上偏光板１ａと液晶パネル３の間に設けられている。この補償板２はＳＴＮ型液晶装置では一般的に使用されている。また、図２では、下偏光板１ｂの背後には半透過反射板６が設けられ、さらにその半透過反射板６の背後にバックライト５が設けられている。
【０００７】
バックライト５の光を利用して液晶パネル３を表示させる場合を図２に基づいて説明する。バックライト５が照射する照明光の一部は半透過反射板６を通過する。この通過した光はさらに下偏光板１ｂを透過して液晶パネル３にその背面から入射され、表示パネルの前方に出射される。出射された光は、補償板２、上偏光板１ａを通過して観察者に届く。これにより、液晶パネル３に表示された情報を見ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の構成による液晶表示装置では、バックライト５の光が適切に入射しないことで表示不良が発生する場合があり、これを図３で説明する。下偏光板１ｂを通して液晶パネル３に入射されるべきバックライト５の光が、液晶パネル３の側面から下偏光板１ｂを通らないまま入射し、縞状の表示むらが発生する場合がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、液晶表示素子端面からバックライトの光が入射するのを防止する遮光手段を備えることとする。
【００１０】
さらに、バックライトと液晶表示素子の間にシートを設け、このシートに遮光手段を形成することとした。シートには、通常、バックライトに使用される拡散シートや、液晶表示素子の光学フィルムを利用する構成とした。
【００１１】
また、液晶表示素子の端面に遮光材を設けることで遮光手段を構成した。
【００１２】
また、液晶表示素子の端面の形状により、端面からバックライトの光が入射しないようにした。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明による液晶表示装置は、液晶パネルとバックライトの間に発光部上部を遮光する遮光シートを設ける構成とする。この構成により、発光部の光が液晶パネルの側面から入射することは防ぐことはできる。また、このシートは液晶パネルの表示領域の下部においては透明であり、下偏光板を通して液晶パネルに入射する光を妨げない。また、遮光部のバックライト側の面に反射機能をもたせることで発光部の光を有効に利用することができる。
互いに対向する基板間に液晶が挟持された液晶表示素子と、液晶表示素子の視覚側に設けられた上偏光板と、液晶表示素子の背後に設けられた下偏光板と、下偏光板の背後に設けられたバックライトとを備えるとともに、下偏光板とバックライトの間に発光部の上部のみを遮光するシートを設ける構成とした。このシートは発光部からの光が下偏光板を通らずに液晶パネルの端面から入射することを防ぐと共に、液晶パネルの表示領域の直下においては透明であり、バックライトからの光が下偏光板を通して液晶パネル３に入射することを妨げない。
【００１４】
また、液晶パネルの端面を、端面に発光部からの光が入りにくいよう処理を行った。この処理としては、有色樹脂でのコーティング処理、アンチグレア処理、ガラス端面のエッジのバックライト側を鋭角にするなどの方法がある。
【００１５】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明にかかる液晶表示装置の実施例を説明する。
（実施例１）
本実施例における液晶表示装置の断面構造を図４に模式的に示す。
図示するように、液晶が封入された液晶パネル３の上側に上偏光板１ａが、下側に下偏光板１ｂがそれぞれ設けられている。ここで、液晶パネル３は液晶を透明基板に挟持させた構造で液晶分子をツイストさせた液晶表示素子である。下偏光板１ｂの背後にバックライト５を配置し、下偏光板１ｂとバックライト５の間に遮光シート７を設ける。また、ＳＴＮ型の液晶層を液晶パネルに用いた場合には、液晶パネルの光学的異方性を補償する補償板２が上偏光板１ａと液晶パネル３の間に設けられる。半透過方式の液晶表示素子の場合には下偏光板１ｂと遮光シート７の間に半透過反射板を配置する。以下ではＳＴＮ型かつ透過方式として説明するが、この方式に限られたものではない。半透過方式、ＴＮ型の液晶表示装置に関しても、半透過反射板、補償板２の効果を除き、基本的に同じである。
【００１６】
遮光シート７はその発光部７ａの近傍において発光部４の光を透過させないよう遮光されており、遮光部７ａはバックライト５が液晶パネル３からはみ出た部分を完全に覆っている。また、液晶パネル３とバックライト５にはさまれた領域７ｂにおいて遮光シート７は無色透明で、かつ、位相差を持たない。この構成により、発光部４の光が下偏光板１ｂを通過することなく液晶パネル３の端面に入射することを防ぐことができ、かつ、バックライト５の光が下偏光板１ｂを通過し液晶パネル３に入射することを妨げない。遮光部７ａは有色の塗料の印刷および塗布により形成する。
【００１７】
さらに、遮光部７ａに反射機能を持たせることで、遮光部で吸収されていた光をバックライト５に返し、バックライト５の光をより有効に利用することができる。遮光部７ａのみに反射板を用いたり、反射膜を透明なシートに形成したりすることにより、遮光部に反射機能を持たせることができる。
【００１８】
（実施例２）
また図５のように、反射板８をバックライト５の発光部４の上部に直接、反射面をバックライト５側に向けて設置するか、もしくは、バックライト５に反射膜をあらかじめ形成しておくことで、新たなシートを設けることなく、同様の効果を得ることができる。
【００１９】
（実施例３）
また、図６に示すように、バックライトを用いる液晶表示装置において、バックライト５と下偏光板１ｂの間に拡散シートなどや他の光学フィルム９が設置されている場合も多く、この場合、遮光シートを新たに設けることなく、拡散フィルム９の端部に遮光部９ａを設けることにより、発光部４の光が下偏光板１ｂを通過することなく液晶パネル３の端面に入射することを防ぐことができる。
【００２０】
また、この場合でも、遮光部９ａに反射機能を持たせることでバックライト５の光をより有効に利用することができる。この場合、反射膜を拡散シートなどや他の光学フィルム９に形成することで生成できる。
【００２１】
（実施例４）
本実施例では、液晶パネルの端面に光の入射を妨げる素材をコーティングし、液晶パネルの側面から発光部の光が入射しない構成とする。光の入射を妨げる素材としては、有色の樹脂及び、テープ、多層膜などを用いることにより、目的を達成することができる。
【００２２】
すなわち、図７に示すように、液晶パネル３の側面を有色の遮光材１０で覆うことによっても、発光部４の光が下偏光板１ｂを通過することなく液晶パネル３の端面に入射することを防ぐことができる。
【００２３】
（実施例５）
また、液晶パネルの端面を発光部の光が直接入りにくい形状にすることによっても十分な効果が得られる。図８に示すように液晶パネル３のバックライト５側の角を鋭角にすることにより、発光部４からの光がパネル端面から入射することを抑制することができる。
【００２４】
【発明の効果】
発光部近傍が遮光された遮光シートを、バックライトと下偏光板の間に設置することにより、発光部の光が下偏光板を通過することなく液晶パネルの端面に入射することを防止することができる。
【００２５】
さらに遮光部に反射機能を持たせることで、遮光部で吸収されていた光をバックライトに返し、バックライトの光をより有効に利用することができる。
【００２６】
また、バックライトに直接、反射機能を付与する方法をとれば、新たなシートを設けることなく、同様の効果を得ることができる。
【００２７】
また、バックライトと下偏光板の間に拡散フィルムがあるものに関しては、拡散フィルム上に遮光部を形成することにより同様の効果を得ることができる。
【００２８】
また、液晶パネルの端部を遮光材でコーティングすることにより、同様の効果を得ることができる。
【００２９】
また、液晶パネルのバックライト側の角を鋭角にすることにより発光部からの光がパネル端面から入射することを抑制することができる。
【００３０】
したがって、液晶パネル側面からの光の入射による、縞状の表示むらが発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】透過方式の液晶表示装置の構造を模式的に示した図である。
【図２】半透過方式の液晶表示装置の構造を模式的に示した図である。
【図３】透過方式の液晶表示装置における光路を模式的に表す図である。
【図４】本発明の第１実施例に係る液晶表示装置の断面構成を模式的に示す図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る液晶表示装置の断面構成を模式的に示す図である。
【図６】本発明の第３実施例に係る液晶表示装置の断面構成を模式的に示す図である。
【図７】本発明の第４実施例に係る液晶表示装置の断面構成を模式的に示す図である。
【図８】本発明の第５実施例に係る液晶表示装置の断面構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１ａ 上偏光板
１ｂ 下偏光板
２ 補償板
３ 液晶パネル
４ 発光部
５ バックライト
６ 半透過反射板
７ａ 遮光シートの遮光部
７ｂ 遮光シートの光透過部
８ 反射板
９ 光学フィルム
１０ 遮光材
１１ 端面を処理した液晶パネル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device used for watches, mobile phones, audio devices, electronic devices, and the like, and relates to a configuration for improving the display quality of the liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
A liquid crystal panel (LCD) used in a liquid crystal display device generally uses a TN (twisted nematic) type or STN (super twisted nematic) type liquid crystal, and opposes each other with a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twist-oriented. The main configuration is a single substrate. Then, polarizing plates are arranged on the front side and the back side of the liquid crystal panel, respectively. In the liquid crystal display device having such a configuration, an alignment state or a phase change of liquid crystal molecules occurs due to an electric field, an electric current, or a temperature rise, and optical interference such as light interference, scattering, diffraction, optical rotation, selective scattering, and absorption in the liquid crystal state occurs. The principle of display operation is based on the fact that the property changes. Then, display is realized by applying a voltage between electrodes provided for forming pixels on each substrate to control the liquid crystal layer. In addition, since the liquid crystal panel has no light emission, a reflector or a backlight is generally used.
[0003]
As a liquid crystal display device using illumination light from a backlight, there are a transmissive liquid crystal display device having a backlight behind a liquid crystal panel and a transflective liquid crystal display device having a backlight and a transflective plate. Is generally known.
[0004]
Hereinafter, the structure of the transflective STN liquid crystal display device will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a case of a transmissive display in which a display is observed using irradiation light of a backlight, and FIG. 2 shows a case of a transflective display in which a display is observed using irradiation light of a backlight and external light. Is shown.
[0005]
As shown in the figure, the liquid crystal panel 3 is composed of substrates opposed to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween. An upper polarizing plate 1a is provided on the upper side of the liquid crystal panel 3, and a lower polarizing plate 1b is provided on the lower side. The upper polarizing plate 1a and the lower polarizing plate 1b selectively transmit or absorb only linearly polarized light in a specific direction.
[0006]
Here, a compensating plate 2 for compensating the optical anisotropy of the liquid crystal panel 3 is provided between the upper polarizing plate 1a and the liquid crystal panel 3. This compensator 2 is generally used in STN type liquid crystal devices. In FIG. 2, a transflective plate 6 is provided behind the lower polarizing plate 1b, and a backlight 5 is provided behind the transflective plate 6.
[0007]
A case where the liquid crystal panel 3 is displayed using the light of the backlight 5 will be described with reference to FIG. Part of the illumination light emitted by the backlight 5 passes through the transflective plate 6. The transmitted light further passes through the lower polarizing plate 1b, enters the liquid crystal panel 3 from the back thereof, and is emitted to the front of the display panel. The emitted light passes through the compensator 2 and the upper polarizer 1a and reaches the observer. Thereby, the information displayed on the liquid crystal panel 3 can be viewed.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the liquid crystal display device having the above-described configuration, display failure may occur due to light from the backlight 5 not being appropriately incident, and this will be described with reference to FIG. The light of the backlight 5 to be incident on the liquid crystal panel 3 through the lower polarizing plate 1b is incident from the side surface of the liquid crystal panel 3 without passing through the lower polarizing plate 1b, and stripe-shaped display unevenness may occur.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a light-blocking means for preventing light from a backlight from entering from an end face of the liquid crystal display element is provided.
[0010]
Further, a sheet is provided between the backlight and the liquid crystal display element, and light shielding means is formed on the sheet. For the sheet, a diffusion sheet usually used for a backlight or an optical film of a liquid crystal display element is used.
[0011]
Further, a light-shielding means is configured by providing a light-shielding material on an end face of the liquid crystal display element.
[0012]
Further, the shape of the end face of the liquid crystal display element prevents light from the backlight from entering from the end face.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The liquid crystal display device according to the present invention has a configuration in which a light shielding sheet for shielding the upper part of the light emitting unit is provided between the liquid crystal panel and the backlight. With this configuration, it is possible to prevent light from the light emitting unit from being incident on the side surface of the liquid crystal panel. In addition, this sheet is transparent at the lower part of the display area of the liquid crystal panel, and does not block light incident on the liquid crystal panel through the lower polarizing plate. In addition, the light from the light emitting unit can be effectively used by providing a reflection function to the surface of the light shielding unit on the backlight side.
A liquid crystal display element in which liquid crystal is sandwiched between substrates facing each other, an upper polarizer provided on the visual side of the liquid crystal display element, a lower polarizer provided behind the liquid crystal display element, and a rear polarizer And a sheet for shielding only the upper part of the light emitting portion between the lower polarizing plate and the backlight. This sheet prevents light from the light-emitting section from entering the end face of the liquid crystal panel without passing through the lower polarizing plate, and is transparent immediately below the display area of the liquid crystal panel. Through the liquid crystal panel 3 without passing through.
[0014]
In addition, the end face of the liquid crystal panel was treated so that light from the light emitting portion hardly entered the end face. Examples of this treatment include a coating treatment with a colored resin, an anti-glare treatment, and a method of making the backlight side of the edge of the glass end face an acute angle.
[0015]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(Example 1)
FIG. 4 schematically shows a cross-sectional structure of the liquid crystal display device according to this embodiment.
As shown in the figure, an upper polarizing plate 1a is provided above a liquid crystal panel 3 in which liquid crystal is sealed, and a lower polarizing plate 1b is provided below. Here, the liquid crystal panel 3 is a liquid crystal display element having a structure in which liquid crystal is sandwiched between transparent substrates and in which liquid crystal molecules are twisted. The backlight 5 is arranged behind the lower polarizing plate 1b, and a light shielding sheet 7 is provided between the lower polarizing plate 1b and the backlight 5. When an STN type liquid crystal layer is used for a liquid crystal panel, a compensator 2 for compensating optical anisotropy of the liquid crystal panel is provided between the upper polarizing plate 1a and the liquid crystal panel 3. In the case of a transflective type liquid crystal display device, a transflective reflector is disposed between the lower polarizing plate 1 b and the light shielding sheet 7. Hereinafter, the STN type and the transmission system will be described, but the invention is not limited to this system. The transflective and TN type liquid crystal display devices are basically the same except for the effects of the transflective reflector and the compensator 2.
[0016]
The light-shielding sheet 7 is shielded from light near the light-emitting portion 7 a so as not to transmit light from the light-emitting portion 4, and the light-shielding portion 7 a completely covers a portion where the backlight 5 protrudes from the liquid crystal panel 3. Further, in a region 7b between the liquid crystal panel 3 and the backlight 5, the light shielding sheet 7 is colorless and transparent and has no phase difference. With this configuration, it is possible to prevent the light of the light emitting section 4 from being incident on the end face of the liquid crystal panel 3 without passing through the lower polarizing plate 1b, and to allow the light of the backlight 5 to pass through the lower polarizing plate 1b and It does not prevent the light from entering the panel 3. The light shielding portion 7a is formed by printing and applying a colored paint.
[0017]
Further, by providing the light shielding portion 7a with a reflection function, the light absorbed by the light shielding portion can be returned to the backlight 5, and the light of the backlight 5 can be used more effectively. By using a reflector only for the light-shielding portion 7a or forming the reflection film on a transparent sheet, the light-shielding portion can have a reflection function.
[0018]
(Example 2)
In addition, as shown in FIG. 5, the reflecting plate 8 is installed directly above the light emitting portion 4 of the backlight 5 with the reflecting surface facing the backlight 5 side, or a reflecting film is formed on the backlight 5 in advance. By doing so, the same effect can be obtained without providing a new sheet.
[0019]
(Example 3)
As shown in FIG. 6, in a liquid crystal display device using a backlight, a diffusion sheet or another optical film 9 is often provided between the backlight 5 and the lower polarizing plate 1b. By providing the light shielding portion 9a at the end of the diffusion film 9 without newly providing a light shielding sheet, it is possible to prevent the light of the light emitting portion 4 from being incident on the end surface of the liquid crystal panel 3 without passing through the lower polarizing plate 1b. be able to.
[0020]
Also in this case, the light of the backlight 5 can be used more effectively by providing the light shielding portion 9a with a reflection function. In this case, it can be generated by forming a reflection film on a diffusion sheet or the like or another optical film 9.
[0021]
(Example 4)
In this embodiment, the end face of the liquid crystal panel is coated with a material that prevents light from entering, so that light from the light emitting section does not enter from the side surface of the liquid crystal panel. The object can be achieved by using a colored resin, a tape, a multilayer film, or the like as a material that prevents light from entering.
[0022]
That is, as shown in FIG. 7, even when the side surface of the liquid crystal panel 3 is covered with the colored light shielding material 10, the light of the light emitting unit 4 can enter the end surface of the liquid crystal panel 3 without passing through the lower polarizing plate 1 b. Can be prevented.
[0023]
(Example 5)
Also, a sufficient effect can be obtained by forming the end face of the liquid crystal panel into a shape in which light from the light emitting portion is hard to directly enter. As shown in FIG. 8, by making the angle of the liquid crystal panel 3 on the backlight 5 side acute, it is possible to suppress the light from the light emitting section 4 from entering from the panel end face.
[0024]
【The invention's effect】
By installing a light-shielding sheet in which the vicinity of the light-emitting portion is shielded between the backlight and the lower polarizing plate, it is possible to prevent light from the light-emitting portion from entering the end face of the liquid crystal panel without passing through the lower polarizing plate. .
[0025]
Further, by providing the light-shielding portion with a reflection function, the light absorbed by the light-shielding portion can be returned to the backlight, and the light of the backlight can be used more effectively.
[0026]
Further, if a method of directly providing a backlight with a reflection function is employed, the same effect can be obtained without providing a new sheet.
[0027]
In the case where a diffusion film is provided between the backlight and the lower polarizing plate, a similar effect can be obtained by forming a light shielding portion on the diffusion film.
[0028]
The same effect can be obtained by coating the edge of the liquid crystal panel with a light shielding material.
[0029]
Further, by making the angle on the backlight side of the liquid crystal panel an acute angle, it is possible to suppress light from the light emitting section from being incident from the panel end face.
[0030]
Therefore, it is possible to suppress the occurrence of stripe-shaped display unevenness due to the incidence of light from the side of the liquid crystal panel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a structure of a transmission type liquid crystal display device.
FIG. 2 is a diagram schematically showing a structure of a transflective liquid crystal display device.
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an optical path in a transmission type liquid crystal display device.
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a cross-sectional configuration of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a cross-sectional configuration of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a cross-sectional configuration of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a cross-sectional configuration of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram schematically showing a sectional configuration of a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1a Upper polarizing plate 1b Lower polarizing plate 2 Compensating plate 3 Liquid crystal panel 4 Light emitting unit 5 Backlight 6 Semi-transmissive reflecting plate 7a Light-shielding portion 7b of light-shielding sheet Light-transmitting portion 8 of light-shielding sheet Reflector 9 Optical film 10 Light-shielding material 11 Processed liquid crystal panel
