JP2008292540A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、曲面状の液晶表示装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a curved liquid crystal display device.
液晶表示装置は、例えば、互いに対向して配置されたアクティブマトリクス基板及び対向基板、並びにそれらの両基板の間に設けられた液晶層を備えた液晶表示パネルと、液晶表示パネルに面状の光を供給するためのバックライトとを有している。 A liquid crystal display device includes, for example, a liquid crystal display panel including an active matrix substrate and a counter substrate that are arranged to face each other, and a liquid crystal layer provided between the two substrates, and a planar light beam on the liquid crystal display panel. And a backlight for supplying.
図13は、一般的なバックライト110aの断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view of a
バックライト110aは、図10に示すように、線状の光源101と、光源101の側方に設けられた導光板102と、導光板102の下面側に設けられた反射シート103と、反射シート103の下面側に設けられた金属フレーム104と、導光板102の上面側に設けられた拡散シート105と、拡散シート105の上面側に設けられた一対のレンズシート106及び107とを備えている。そして、バックライト110aは、光源101からの光Lが、導光板102内を全反射を繰り返しながら伝搬する間に臨界角を超えることにより導光板102の上面からその上面に対して斜め方向に出射した後に、一対のレンズシート106及び107により、導光板102の上面(出射面)に対して垂直方向に出射するように構成されている。
As shown in FIG. 10, the
例えば、特許文献1には、液晶表示パネル中央直下に配置された線状光源の直射光と、この線状光源の下に配置された放物線形の反射板から出る反射光とをフレネルレンズで2回屈折させることにより、光を液晶表示パネルの有効視野角方向に曲げて均一化する表示装置が開示されている。
For example,
また、特許文献2には、透明なフィルムに微小な円柱レンズ状曲面又は楕円体レンズ状曲面をフィルム面内の一定方向に並べて配設してなる光配向制御素子を用いることにより、実際の表示輝度を向上させるバックライトが開示されている。
ところで、曲面状の液晶表示装置を構成するために、平板状の液晶表示パネル及びバックライト(110a、図13参照)を単に湾曲状に変形させた場合には、図14に示すように、バックライト110bからの光Lが、湾曲したレンズシート106及び107を介して液晶表示パネル(不図示)に対して斜め方向に供給され易いので、そのバックライト110b及び液晶表示パネルを備えた液晶表示装置では、湾曲状の表示面の周方向に沿った断面に沿って斜めから見たときの輝度が位置によってばらついてしまうおそれがある。
When a flat liquid crystal display panel and a backlight (110a, see FIG. 13) are simply deformed to form a curved liquid crystal display device, as shown in FIG. Since the light L from the
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、曲面状の液晶表示装置において、輝度のばらつきを抑制して、表示品位を向上させることにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to improve display quality by suppressing variation in luminance in a curved liquid crystal display device.
上記目的を達成するために、本発明は、バックライトが各画素に対応する領域毎に光源からの光が出射面の法線方向に出射するための出射角調整部を有すると共に、液晶表示パネルの周方向に沿った断面が形成する円弧の中心角を、バックライトの周面上の測定点における出射光の輝度を所要角度に亘って予め測定した輝度分布に基づいて出射光の輝度が所定範囲に入る角度範囲の1/2以下に設定するようにしたものである。 In order to achieve the above object, the present invention has an emission angle adjusting unit for emitting light from the light source in the normal direction of the emission surface for each region corresponding to each pixel of the backlight, and a liquid crystal display panel The center angle of the arc formed by the cross-section along the circumferential direction of the backlight is determined based on the brightness distribution obtained by measuring the brightness of the emitted light at a measurement point on the peripheral surface of the backlight over the required angle in advance. The angle is set to ½ or less of the angle range that falls within the range.
具体的に本発明に係る液晶表示装置は、複数の画素がマトリクス状に設けられ、一方向に湾曲した液晶表示パネルと、上記液晶表示パネルに対向するように一方向に湾曲した導光板、及び該導光板の非湾曲方向に沿って設けられた線状の光源を有するエッジライト方式のバックライトとを備えた液晶表示装置であって、上記バックライトは、上記各画素に対応する領域毎に上記光源からの光を上記導光板を介して出射面の法線方向に出射させるための出射角調整部を有し、上記液晶表示パネルの周方向に沿った断面が形成する円弧の中心角は、上記バックライトの周面上の測定点における出射光の輝度を該バックライトの周方向に沿って所要角度に亘って予め測定した輝度分布に基づいて、該出射光の輝度が所定範囲に入る角度範囲の1/2以下に設定されていることを特徴とする。 Specifically, a liquid crystal display device according to the present invention includes a liquid crystal display panel having a plurality of pixels provided in a matrix and curved in one direction, a light guide plate curved in one direction so as to face the liquid crystal display panel, and A liquid crystal display device including an edge light type backlight having a linear light source provided along a non-curved direction of the light guide plate, wherein the backlight is provided for each region corresponding to each pixel. The center angle of the circular arc formed by the cross section along the circumferential direction of the liquid crystal display panel has an emission angle adjusting unit for emitting light from the light source through the light guide plate in the normal direction of the emission surface. The luminance of the emitted light falls within a predetermined range based on the luminance distribution obtained by measuring the luminance of the emitted light at the measurement point on the peripheral surface of the backlight over the required angle along the circumferential direction of the backlight. 1/2 of the angle range Characterized in that it is set down.
上記の構成によれば、一方向に湾曲したエッジライト方式のバックライトでは、出射角調整部により、液晶表示パネルの各画素に対応する領域毎に光源からの光が導光板を介して出射面の法線方向に出射するので、そのバックライトから一方向に湾曲した液晶表示パネルには、出射方向が制御された放射状の面状光が供給されることになる。また、一方向に湾曲した液晶表示パネルの中心角は、バックライトの周面上の測定点における出射光の輝度を所要角度に亘って予め測定した輝度分布に基づいて、出射光の輝度が所定範囲に入る角度範囲の1/2以下に設定されているので、一方向に湾曲した液晶表示パネルには、バックライトからの出射光のうち、輝度が所定範囲に入るもののみが供給されることになる。これにより、曲面状の液晶表示装置において、一方向に湾曲したバックライトから一方向に湾曲した液晶表示パネルに対して、出射方向が制御され、且つ輝度のばらつきが抑制された面状光が供給されるので、液晶表示装置を周方向に沿った断面に沿って斜めから見たときの輝度の位置によるばらつきが抑制される。したがって、曲面状の液晶表示装置において、輝度のばらつきを抑制して、表示品位を向上させることが可能になる。 According to the above configuration, in the edge-light type backlight that is curved in one direction, the emission angle adjustment unit causes the light from the light source to exit through the light guide plate in each region corresponding to each pixel of the liquid crystal display panel. The liquid crystal display panel curved in one direction from the backlight is supplied with radial planar light whose emission direction is controlled. The central angle of the liquid crystal display panel curved in one direction is determined based on the luminance distribution obtained by measuring the luminance of the emitted light at a measurement point on the peripheral surface of the backlight over the required angle in advance. Since it is set to 1/2 or less of the angle range that falls within the range, only the light that falls within the predetermined range among the light emitted from the backlight is supplied to the liquid crystal display panel that is curved in one direction. become. As a result, in a curved liquid crystal display device, planar light whose emission direction is controlled and whose luminance is suppressed is supplied from a backlight curved in one direction to a liquid crystal display panel curved in one direction. Therefore, variation due to the luminance position when the liquid crystal display device is viewed obliquely along the cross section along the circumferential direction is suppressed. Therefore, in a curved liquid crystal display device, it is possible to improve display quality by suppressing variations in luminance.
上記出射角調整部は、上記導光板の上記液晶表示パネルと反対側の面において該導光板の周方向と交差する方向に互いに平行に延びるように複数の断面V字状の溝が形成された第1プリズムと、上記導光板及び液晶表示パネルの間に挟持され、該導光板側の面において該導光板側の周方向と交差する方向に互いに平行に延びるように断面V字状の複数の溝が形成された第2プリズムとを備えていてもよい。 The exit angle adjusting section has a plurality of V-shaped grooves formed on the surface of the light guide plate opposite to the liquid crystal display panel so as to extend in parallel to each other in a direction intersecting the circumferential direction of the light guide plate. A plurality of V-shaped cross sections that are sandwiched between the first prism, the light guide plate and the liquid crystal display panel and extend parallel to each other in a direction intersecting the circumferential direction on the light guide plate side on the surface on the light guide plate side. You may provide the 2nd prism in which the groove | channel was formed.
上記の構成によれば、導光板の底面に設けられた第1プリズムの各溝、並びに導光板及び液晶表示パネルの間に挟持された第2プリズムの各溝により、液晶表示パネルの各画素に対応する領域毎に光源からの光が導光板を介して出射面の法線方向に出射されるので、本発明の作用効果が具体的に奏される。 According to the above configuration, each pixel of the liquid crystal display panel is provided by each groove of the first prism provided on the bottom surface of the light guide plate and each groove of the second prism sandwiched between the light guide plate and the liquid crystal display panel. Since the light from the light source is emitted in the normal direction of the emission surface via the light guide plate for each corresponding region, the effect of the present invention is specifically achieved.
上記第1プリズムにおける溝の間隔は、上記光源から離れるにつれて小さくなっていてもよい。 The interval between the grooves in the first prism may become smaller as the distance from the light source increases.
上記の構成によれば、導光板の底面において、光源からの光を反射させるための溝が光源から離れるにつれて多く形成されているので、光源からの光が弱くなるバックライトの光源から離れた箇所において、光源からの光を多く反射させることが可能になり、バックライトの出射光の輝度をその周方向に沿って均一にすることが可能になる。 According to said structure, since the groove | channel for reflecting the light from a light source is formed many as it leaves | separates from a light source in the bottom face of a light-guide plate, the location away from the light source of the backlight from which the light from a light source becomes weak In this case, it becomes possible to reflect a large amount of light from the light source, and to make the luminance of the light emitted from the backlight uniform along the circumferential direction.
上記出射角調整部は、上記導光板の上記液晶表示パネルと反対側の面において該導光板の周方向と交差する方向に互いに平行に延びるように複数の断面V字状の溝が形成されたプリズムと、上記導光板及び液晶表示パネルの間に該導光板側から順に挟持され、該導光板からの光を拡散するための拡散板、該拡散板からの光を一方向に揃えるための第1レンズシート、及び該第1レンズシートからの光を該一方向と交差する方向に揃えるための第2レンズシートとを備えていてもよい。 The exit angle adjusting section has a plurality of V-shaped grooves formed on the surface of the light guide plate opposite to the liquid crystal display panel so as to extend in parallel to each other in a direction intersecting the circumferential direction of the light guide plate. A diffusion plate for diffusing the light from the light guide plate, and a light for aligning the light from the diffusion plate in one direction, sandwiched in order from the light guide plate side between the prism, the light guide plate and the liquid crystal display panel One lens sheet and a second lens sheet for aligning light from the first lens sheet in a direction intersecting the one direction may be provided.
上記の構成によれば、導光板の底面に設けられたプリズムの各溝、並びに導光板及び液晶表示パネルの間に設けられた拡散板、第1レンズシート及び第2レンズシートにより、液晶表示パネルの各画素に対応する領域毎に光源からの光が導光板を介して出射面の法線方向に出射されるので、本発明の作用効果が具体的に奏される。 According to said structure, each groove | channel of the prism provided in the bottom face of the light-guide plate, and the diffuser plate provided between the light-guide plate and the liquid crystal display panel, the 1st lens sheet, and the 2nd lens sheet, liquid crystal display panel Since the light from the light source is emitted in the normal direction of the emission surface via the light guide plate for each region corresponding to each of the pixels, the effect of the present invention is specifically exhibited.
上記プリズムにおける溝の間隔は、上記光源から離れるにつれて小さくなっていてもよい。 The interval between the grooves in the prism may decrease as the distance from the light source increases.
上記の構成によれば、導光板の底面において、光源からの光を反射させるための溝が光源から離れるにつれて多く形成されているので、光源からの光が弱くなるバックライトの光源から離れた箇所において、光源からの光を多く反射させることが可能になり、バックライトの出射光の輝度をその周方向に沿って均一にすることが可能になる。 According to said structure, since the groove | channel for reflecting the light from a light source is formed many as it leaves | separates from a light source in the bottom face of a light-guide plate, the location away from the light source of the backlight from which the light from a light source becomes weak In this case, it becomes possible to reflect a large amount of light from the light source, and to make the luminance of the light emitted from the backlight uniform along the circumferential direction.
上記所定範囲は、上記測定点の法線方向における出射光の輝度の84%以上且つ100%以下であってもよい。 The predetermined range may be 84% or more and 100% or less of the luminance of the emitted light in the normal direction of the measurement point.
上記の構成によれば、曲面状の液晶表示装置における面内の輝度ばらつきが20%以下となり、輝度ばらつきの許容範囲が一般的に広いアミューズメント用途の液晶表示装置において、本発明の作用効果が有効に奏される。 According to the above configuration, the in-plane luminance variation in the curved liquid crystal display device is 20% or less, and the operational effect of the present invention is effective in the liquid crystal display device for amusement applications in which the tolerance range of the luminance variation is generally wide. To be played.
上記所定範囲は、上記測定点の法線方向における出射光の輝度の91%以上且つ100%以下であってもよい。 The predetermined range may be 91% or more and 100% or less of the luminance of the emitted light in the normal direction of the measurement point.
上記の構成によれば、曲面状の液晶表示装置における面内の輝度ばらつきが10%以下となり、輝度ばらつきの許容範囲が一般的に狭い携帯電話用途の液晶表示装置において、本発明の作用効果が有効に奏される。 According to the above configuration, the in-plane luminance variation of the curved liquid crystal display device is 10% or less, and the operation and effect of the present invention can be achieved in a liquid crystal display device for mobile phones that generally has a narrow tolerance range of luminance variation. Played effectively.
本発明によれば、バックライトが各画素に対応する領域毎に光源からの光を出射面の法線方向に出射させるための出射角調整部を有し、液晶表示パネルの周方向に沿った断面が形成する円弧の中心角が、バックライトの周面上の測定点における出射光の輝度を所要角度に亘って予め測定した輝度分布に基づいて出射光の輝度が所定範囲に入る角度範囲の1/2以下に設定されているので、曲面状の液晶表示装置において、輝度のばらつきを抑制して、表示品位を向上させることができる。 According to the present invention, the backlight has the emission angle adjustment unit for emitting the light from the light source in the normal direction of the emission surface for each region corresponding to each pixel, and extends along the circumferential direction of the liquid crystal display panel. The central angle of the arc formed by the cross section is an angle range in which the luminance of the emitted light falls within a predetermined range based on the luminance distribution obtained by measuring the luminance of the emitted light at a measurement point on the peripheral surface of the backlight over the required angle in advance. Since it is set to 1/2 or less, in a curved liquid crystal display device, variation in luminance can be suppressed and display quality can be improved.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments.
《発明の実施形態1》
図1〜図8は、本発明に係る液晶表示装置の実施形態1を示している。
1 to 8
図1は、本実施形態の液晶表示装置30aの断面図である。また、図2は、液晶表示装置30aを構成する液晶表示パネル20aの各画素を示す平面図であり、図3は、液晶表示パネル20aの断面図である。さらに、図4は、液晶表示装置30aを構成するバックライト10aの断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the liquid
液晶表示装置30aは、図1に示すように、一方向に湾曲した液晶表示パネル20aと、液晶表示パネル20aに対向するように一方向に湾曲したエッジライト方式のバックライト10aとを備えている。
As shown in FIG. 1, the liquid
液晶表示パネル20aは、図1及び図3に示すように、互いに対向して配置された第1基板21a及び第2基板22aと、両基板21a及び22aの間に設けられた液晶層24と、両基板21a及び22aの間に液晶層24を囲むように設けられたシール材23とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the liquid
第1基板21aの液晶層24と反対側の面には、位相差板25a及び偏光板26aが順に設けられている。
A
第2基板22aの液晶層24と反対側の面には、位相差板25b及び偏光板26bが順に設けられている。
A
第1基板21aは、図3に示すように、第2基板22aよりも突出しており、その突出部分には、IC(integrated circuit)チップ27、及びFPC(flexible printed circuit)28などが設けられている。
As shown in FIG. 3, the
第1基板21aには、互いに平行に延びるように複数の第1透明電極(不図示)が設けられている。また、第2基板22aには、上記各第1透明電極と直交する方向に互いに平行に延びるように複数の第2透明電極(不図示)が設けられている。
The
ここで、液晶表示パネル20aでは、上記複数の第1透明電極及び複数の第2透明電極の各交差部分毎に画像の最小単位である画素が構成され、図2に示すように、各画素ER、EG及びEBがマトリクス状に配置されている。また、図2では、画素ERが赤色の表示を行う画素であり、画素EGが緑色の表示を行う画素であり、画素EBは、青色の表示を行う画素である。例えば、パネル外形が1.8インチで、横128×3(RGB)ドット、及び縦160ドットの場合に、各画素ER、EG及びEBの大きさは、図2に示すように、Wa=0.060mm、Wb=0.015mm、Wc=0.200mm及びWd=0.015mmである。
Here, in the liquid
第2基板22aは、各画素ER、EG及びEBに、赤色層、緑色層及び青色層がそれぞれ設けられたカラーフィルターと、各着色層(赤色層、緑色層及び青色層)の間に設けられたブラックマトリクスとを備えている。
The
上記構成の液晶表示パネル20aは、画像表示の際に、各第1透明電極及び各第2透明電極に時系列的に所定の電圧をかけていくと、ある時点で選択された第1透明電極及び第2透明電極の交差部分の画素における液晶層24に電圧が印加され、液晶層24を構成する液晶分子の配向状態が変化する。そして、液晶表示パネル20aでは、液晶層24の印加電圧の大きさに応じて液晶分子の配向状態が変わることを利用して、バックライト10aからの光の透過率を調整することにより、画像が表示される。
When the liquid
バックライト10aは、図4に示すように、一方向に湾曲した導光板2と、導光板2の湾曲していない辺に沿って設けられた線状の光源1と、導光板2の下面(底面)側に設けられた反射シート3と、導光板2の上面側に設けられた第2プリズムPbとを備えている。
As shown in FIG. 4, the
また、バックライト10aは、光源1からの光Lが、湾曲状の導光板2内を全反射を繰り返しながら伝搬する間に臨界角を超えることにより導光板2の上面からその上面に対して斜め方向に出射した後に、後述する第2プリズムPbにより、その出射面に対して法線方向に出射するように構成されている。
Further, the
光源1は、例えば、LED(light-emitting diode)、冷陰極蛍光管、熱陰極蛍光管などである。
The
導光板2は、例えば、透明なアクリル樹脂などにより構成されている。また、導光板2の下面には、その周方向に直交する方向に互いに平行に延びる複数の溝Cが形成されている。ここで、各溝Cは、図4に示すように、その横断面がV字状であり、その間隔が光源から離れるにつれて小さくなっている。また、導光板2の各溝Cが形成された下面は、光源1からの光Lを反射させるための第1プリズムPaになっている。
The
反射シート3は、例えば、白色のPET(polyethylene terephthalate)フィルムなどにより構成されている。
The
第2プリズムPbは、例えば、図4に示すように、各々、逆三角形の横断面を有する複数の三角柱が導光板2の周方向に沿って互いに平行に並んで配置されるなどして構成されている。ここで、第2プリズムPbでは、図4に示すように、隣り合った一対の三角柱の各側面によって、断面V字状の溝Cが構成されている。
For example, as shown in FIG. 4, the second prism Pb is configured such that a plurality of triangular prisms each having an inverted triangular cross section are arranged in parallel with each other along the circumferential direction of the
第1プリズムPa及び第2プリズムPbは、例えば、液晶表示パネル20aの各画素ER、EG及びEBに重畳する領域毎に、光源1からの光Lを出射面の法線方向に出射させるための出射角調整部Tを構成している。ここで、第1プリズムPaは、各溝Cの斜面によって、光源1からの光Lが全反射するように構成されている。また、第2プリズムPbは、各溝Cの斜面によって、光源1からの光Lが反射及び屈折するように構成されている。
First prism Pa and the second prism Pb is emitted, for example, each pixel E R of the liquid
次に、液晶表示パネル20aの湾曲具合を設定する方法について説明する。
Next, a method for setting the degree of bending of the liquid
まず、所定の曲率半径を有する湾曲したバックライト10aについて、出射光の輝度分布を測定する。ここで、図5は、バックライト10aの出射光分布を測定する方法を示す模式図である。
First, the luminance distribution of the emitted light is measured for the
具体的には、図5に示すように、バックライト10aの周面における中心線X上の測定点Mの上方に輝度計40(例えば、ELDIM社製のEZContrast160D、測定径:1mm)を設置した後に、バックライト10aを点灯させ、輝度計40を周方向(X方向)に沿って(測定点Mを中心に)所要角度移動させながら、測定点Mにおける輝度を測定する。
Specifically, as shown in FIG. 5, a luminance meter 40 (for example, EZContrast 160D manufactured by ELDIM, measurement diameter: 1 mm) is installed above the measurement point M on the center line X on the peripheral surface of the
図6は、バックライト10aの出射光分布の測定結果を模式的に示すグラフである。ここで、図6では、横軸が測定点Mの法線方向に対する角度θを示し、縦軸が輝度Bを示している。
FIG. 6 is a graph schematically showing the measurement result of the emitted light distribution of the
バックライト10aでは、図6に示すように、正面(θ=0°)の輝度が最大である。そして、その正面輝度に対してα%以上の輝度ばらつきを許容する場合には、図6に示すように、その許容される角度範囲は、Aとなる。そのため、液晶表示パネル20aの周方向に沿った断面が形成する円弧の中心角Z(図3参照)は、Aの1/2以下となる。これにより、液晶表示パネル20aには、バックライト10aからの出射光のうち、輝度が所定範囲(正面輝度に対してα%以上)に入るもののみが供給されることになる。
In the
ここで、液晶表示パネル20aは、例えば、厚さ50μm程度のプラスチック基板を用いて、ロールツーロール方式により、第1基板21a及び第2基板22aをそれぞれ作製した後に、それらの作製された第1基板21a及び第2基板22aを、シール材23、及び液晶層24を介して貼り合わせ、シール材23を硬化させる際に湾曲状に成形することにより製造することができる。なお、第1基板21a及び第2基板22aは、上記プラスチック基板を用いるだけでなく、ガラス基板を用いて作製した後に、各ガラス基板を厚さ100μm程度に薄肉化してもよい。
Here, for example, the liquid
また、バックライト10aは、平板状の導光板を湾曲状に熱加工したり、予め湾曲状に成形したりして、導光板2を作製した後に、光源1、反射シート3及び第2プリズムPbを配置することにより製造することができる。
In addition, the
さらに、液晶表示装置30aは、ICチップ27やFPC28を取り付けた液晶表示パネル20a、及びバックライト10aを金属製のベゼルやシャーシに固定するなどして、モジュール化することにより、製造することができる。
Furthermore, the liquid
次に、具体的に行った実験について説明する。 Next, a specific experiment will be described.
本実施例では、画面サイズが2.2インチの液晶表示装置30aについて説明する。なお、図3において、第2基板22aの周方向に沿った長さであるパネル長さYは、56.1mmとなる。
In the present embodiment, a liquid
図7は、図6に対応するバックライト10aの具体的な出射光分布を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a specific outgoing light distribution of the
ここで、バックライト10aの曲率半径は、400mmである。
Here, the curvature radius of the
液晶表示装置30aにおける面内の輝度ばらつきを10%以下とする場合(携帯電話用途)には、100(%)/110(%)×100=90.9(%)により正面輝度の91%以上とすればよい。そして、出射光の輝度が正面輝度の91%以上になる角度範囲Aaは、図7の出射光分布のグラフから数値を読み取ることにより、±9.5°(=19°)となる。このとき、液晶表示パネル20aの周方向に沿った断面が形成する円弧の中心角Zは、Aaの1/2の9.5°以下になる。そして、液晶表示パネル20aの曲率半径Rは、180L/(πZ)により、338.3mm以上となる(図8参照)。
When the in-plane luminance variation in the liquid
また、液晶表示装置30aにおける面内の輝度ばらつきを20%以下とする場合(アミューズメント用途)には、100(%)/120(%)×100=83.3(%)により正面輝度の84%以上とすればよい。そして、出射光の輝度が正面輝度の84%以上になる角度範囲Abは、図7の出射光分布のグラフから数値を読み取ることにより、±14°(=28°)となる。このとき、液晶表示パネル20aの周方向に沿った断面が形成する円弧の中心角Zは、Aaの1/2の14°以下となる。そして、液晶表示パネル20aの曲率半径Rは、180×L/(πZ)により、229.6mm以上となる(図8参照)。
Further, when the in-plane luminance variation in the liquid
以上のようにして、曲面状の液晶表示装置30aにおいて、許容される輝度ばらつきの範囲に応じて、液晶表示パネル20aの円弧の中心角Z及び曲率半径Rを設定することができる。
As described above, in the curved liquid
以上説明したように、本実施形態の液晶表示装置30aによれば、一方向に湾曲したエッジライト方式のバックライト10aでは、導光板2の底面に設けられた第1プリズムPaの各溝C、並びに導光板2及び液晶表示パネル20aの間に挟持された第2プリズムPbの各溝Cからなる出射角調整部Tにより、液晶表示パネル20aの各画素ER、EG及びEBに重畳する領域毎に光源1からの光Lが導光板2を介して出射面の法線方向に出射するので、そのバックライト10aから一方向に湾曲した液晶表示パネル20aには、出射方向が制御された放射状の面状光が供給されることになる。また、一方向に湾曲した液晶表示パネル20aの中心角Zは、バックライト10aの周面上の測定点Mにおける出射光の輝度を所要角度に亘って予め測定した輝度分布に基づいて、出射光の輝度が所定範囲に入る角度範囲A(Aa及びAb)の1/2以下に設定されているので、一方向に湾曲した液晶表示パネル20aには、バックライト10aからの出射光のうち、輝度が所定範囲に入るもののみが供給されることになる。これにより、曲面状の液晶表示装置30aにおいて、一方向に湾曲したバックライト10aから一方向に湾曲した液晶表示パネル20aに対して、出射方向が制御され、且つ輝度のばらつきが抑制された面状光が供給されるので、液晶表示装置30aを周方向に沿った断面に沿って斜めから見たときの輝度の位置によるばらつきを抑制することができる。したがって、曲面状の液晶表示装置30aにおいて、輝度のばらつきを抑制して、表示品位を向上させることができる。
As described above, according to the liquid
また、本実施形態の液晶表示装置30aによれば、第1プリズムPaにおける溝Cの間隔が光源1から離れるにつれて小さくなっているので、導光板2の下面において、光源1からの光を反射させるための溝Cが光源1から離れるにつれて多く形成されている。そのため、光源1からの光が弱くなるバックライト10aの光源1から離れた箇所において、光源1からの光を多く反射させることができるので、バックライト10aの出射光の輝度をその周方向に沿って均一にすることができる。
Further, according to the liquid
《発明の実施形態2》
図9は、本実施形態の液晶表示装置を構成するバックライト10bの断面図である。なお、以下の各実施形態において、図1〜図8と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
<<
FIG. 9 is a cross-sectional view of the
上記実施形態1では、出射角調整部Tが第1プリズムPa及び第2プリズムPbを備えていたが、本実施形態では、図9に示すように、出射角調整部Tが第1プリズムPaに対応するプリズムP、導光板2からの光を拡散するための拡散板5、拡散板5からの光を例えば導光板2の周方向に揃えるための第1レンズシート6、及び第1レンズシート6からの光を例えば導光板2の周方向に直交する方向に揃えるための第2レンズシート7を備えている。
In the first embodiment, the exit angle adjustment unit T includes the first prism Pa and the second prism Pb. However, in the present embodiment, as illustrated in FIG. 9, the exit angle adjustment unit T is used as the first prism Pa. The corresponding prism P, the diffusion plate 5 for diffusing light from the
第1レンズシート6としては、例えば、スリーエム製のBEF(Brightness Enhancement Film)が好適に用いられる。また、第2レンズシート7としては、例えば、スリーエム製のBEF-RP(Brightness Enhancement Film - Reflective Polarizer)が好適に用いられる。
As the
本実施形態のバックライト10bを備えた液晶表示装置によれば、導光板2の底面に設けられたプリズムP、拡散板5、第1レンズシート6及び第2レンズシート7からなる出射角調整部Tにより、液晶表示パネルの各画素ER、EG及びEBに重畳する領域毎に光源1からの光Lが導光板2を介して出射面の法線方向に出射するので、上記実施形態1と同様に、曲面状の液晶表示装置において、輝度のばらつきを抑制して、表示品位を向上させることができる。
According to the liquid crystal display device including the
《発明の実施形態3》
図10は、本実施形態の液晶表示装置30bの断面図である。そして、図11は、液晶表示装置30bを構成するバックライト10cの出射光分布を測定する方法を示す模式図である。
<<
FIG. 10 is a cross-sectional view of the liquid
上記各実施形態では、液晶表示装置(30a)が上方に凸状に湾曲していたが、本実施形態では、図10に示すように、液晶表示パネル20bを構成する第1基板21b及び第2基板22b、並びにバックライト10cがそれぞれ上方に凹状に湾曲して、液晶表示装置30bが上方に凹状に湾曲している。この液晶表示装置30bは、湾曲の方向以外、上記実施形態1の液晶表示装置30aと同じであるので、その詳細な説明を省略する。なお、バックライト10bの出射光分布を測定する方法は、図11に示すように、図5で説明したバックライトの形状が表裏反転しているだけで、上記実施形態1と同様にすればよい。
In each of the above embodiments, the liquid crystal display device (30a) is convexly curved upward. In this embodiment, as shown in FIG. 10, the
《発明の実施形態4》
図12は、本実施形態の液晶表示装置を構成する液晶表示パネル20cの断面図である。
<<
FIG. 12 is a cross-sectional view of a liquid
上記各実施形態では、パッシブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルについて説明したが、本発明は、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルにも適用することができる。なお、図12に示す液晶表示パネル20cでは、第1基板21cがいわゆるアクティブマトリクス基板であり、第2基板21cがいわゆる対向基板である。
In each of the above embodiments, the passive matrix driving liquid crystal display panel has been described. However, the present invention can also be applied to an active matrix driving liquid crystal display panel. In the liquid
以上説明したように、本発明は、曲面状の表示であっても輝度のばらつきが抑制されるので、曲面状の液晶表示装置について有用である。 As described above, the present invention is useful for a liquid crystal display device having a curved surface because variations in luminance are suppressed even for a curved display.
C 溝
ER,EG,EB 画素
P プリズム
Pa 第1プリズム
Pb 第2プリズム
T 出射角調整部
Z 中心角
1 光源
2 導光板
5 拡散板
6 第1レンズシート
7 第2レンズシート
10a〜10c バックライト
20a〜20c 液晶表示パネル
30a,30b 液晶表示装置
C groove E R , E G , E B pixel P prism Pa first prism Pb second prism T emission angle adjustment unit Z
Claims (7)
上記液晶表示パネルに対向するように一方向に湾曲した導光板、及び該導光板の非湾曲方向に沿って設けられた線状の光源を有するエッジライト方式のバックライトとを備えた液晶表示装置であって、
上記バックライトは、上記各画素に対応する領域毎に上記光源からの光を上記導光板を介して出射面の法線方向に出射させるための出射角調整部を有し、
上記液晶表示パネルの周方向に沿った断面が形成する円弧の中心角は、上記バックライトの周面上の測定点における出射光の輝度を該バックライトの周方向に沿って所要角度に亘って予め測定した輝度分布に基づいて、該出射光の輝度が所定範囲に入る角度範囲の1/2以下に設定されていることを特徴とする液晶表示装置。 A plurality of pixels provided in a matrix and a liquid crystal display panel curved in one direction;
A liquid crystal display device comprising: a light guide plate curved in one direction so as to face the liquid crystal display panel; and an edge light type backlight having a linear light source provided along the non-curved direction of the light guide plate Because
The backlight has an emission angle adjustment unit for emitting light from the light source in the normal direction of the emission surface via the light guide plate for each region corresponding to each pixel,
The central angle of the arc formed by the cross section along the circumferential direction of the liquid crystal display panel is the brightness of the emitted light at the measurement point on the circumferential surface of the backlight over the required angle along the circumferential direction of the backlight. A liquid crystal display device characterized in that, based on a luminance distribution measured in advance, the luminance of the emitted light is set to ½ or less of an angular range that falls within a predetermined range.
上記出射角調整部は、上記導光板の上記液晶表示パネルと反対側の面において該導光板の周方向と交差する方向に互いに平行に延びるように複数の断面V字状の溝が形成された第1プリズムと、上記導光板及び液晶表示パネルの間に挟持され、該導光板側の面において該導光板側の周方向と交差する方向に互いに平行に延びるように断面V字状の複数の溝が形成された第2プリズムとを備えていることを特徴とする液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1,
The exit angle adjusting section has a plurality of V-shaped grooves formed on the surface of the light guide plate opposite to the liquid crystal display panel so as to extend in parallel to each other in a direction intersecting the circumferential direction of the light guide plate. A plurality of V-shaped cross sections that are sandwiched between the first prism, the light guide plate and the liquid crystal display panel and extend parallel to each other in a direction intersecting the circumferential direction on the light guide plate side on the surface on the light guide plate side. A liquid crystal display device comprising: a second prism formed with a groove.
上記第1プリズムにおける溝の間隔は、上記光源から離れるにつれて小さくなっていることを特徴とする液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 2,
2. A liquid crystal display device according to claim 1, wherein a distance between the grooves in the first prism decreases as the distance from the light source increases.
上記出射角調整部は、上記導光板の上記液晶表示パネルと反対側の面において該導光板の周方向と交差する方向に互いに平行に延びるように複数の断面V字状の溝が形成されたプリズムと、上記導光板及び液晶表示パネルの間に該導光板側から順に挟持され、該導光板からの光を拡散するための拡散板、該拡散板からの光を一方向に揃えるための第1レンズシート、及び該第1レンズシートからの光を該一方向と交差する方向に揃えるための第2レンズシートとを備えていることを特徴とする液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1,
The exit angle adjusting section has a plurality of V-shaped grooves formed on the surface of the light guide plate opposite to the liquid crystal display panel so as to extend in parallel to each other in a direction intersecting the circumferential direction of the light guide plate. A diffusion plate for diffusing the light from the light guide plate, and a light for aligning the light from the diffusion plate in one direction, sandwiched in order from the light guide plate side between the prism, the light guide plate and the liquid crystal display panel A liquid crystal display device comprising: a lens sheet; and a second lens sheet for aligning light from the first lens sheet in a direction intersecting the one direction.
上記プリズムにおける溝の間隔は、上記光源から離れるにつれて小さくなっていることを特徴とする液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 4,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein an interval between the grooves in the prism decreases as the distance from the light source increases.
上記所定範囲は、上記測定点の法線方向における出射光の輝度の84%以上且つ100%以下であることを特徴とする液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the predetermined range is 84% or more and 100% or less of the luminance of the emitted light in the normal direction of the measurement point.
上記所定範囲は、上記測定点の法線方向における出射光の輝度の91%以上且つ100%以下であることを特徴とする液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the predetermined range is 91% or more and 100% or less of the luminance of emitted light in the normal direction of the measurement point.
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- 2007-05-22 JP JP2007135112A patent/JP2008292540A/en active Pending
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