JP2009168962A - Liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device comprising a light-weight and low-cost backlight that secures uniform irradiation of light. <P>SOLUTION: The liquid crystal display device includes: a liquid crystal display panel; and a backlight disposed on the back of the liquid crystal display panel to face the liquid crystal display panel. The backlight include: a box-shaped casing with its inner face opposite to the liquid crystal display panel subjected to a light reflection treatment; a light source which is arranged in the casing on the outside of a region facing a liquid display region of the liquid crystal display panel with a gap and disposed in the thickness direction of the backlight spaced from the liquid crystal display panel. The light source is provided with a linear light source and a light reflection plate covering the linear light source, and the light reflection plate has an opening directed to a plane perpendicular to the liquid crystal display panel. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は液晶表示装置に係り、特に、バックライトを備える液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device including a backlight.

液晶表示パネルは、液晶を挟持して対向配置される一対のたとえばガラスからなる基板を外囲器として構成されている。   The liquid crystal display panel is configured by using a pair of substrates made of glass, for example, that face each other with a liquid crystal interposed therebetween as an envelope.

そして、それぞれの前記基板の液晶側の面にはマトリックス状に配置された画素が前記液晶を一構成要素として形成されている。   Pixels arranged in a matrix are formed on the liquid crystal side surface of each of the substrates using the liquid crystal as one component.

各画素は、当該画素の液晶にそれぞれ独立に電界を生じせしめるように構成され、当該画素の液晶は前記電界の強弱にともなって光透過率を変化するようになっている。   Each pixel is configured to independently generate an electric field in the liquid crystal of the pixel, and the liquid crystal of the pixel changes light transmittance according to the strength of the electric field.

このため、液晶表示装置は、前記液晶表示パネルの背面にバックライトを備えるようになっているのが通常となっている。   For this reason, the liquid crystal display device is usually provided with a backlight on the back surface of the liquid crystal display panel.

液晶表示パネルPNLの各画素には、前記バックライトからの光が照射され、各画素を透過する光を通して観察者に映像を認識させるようになっている。   Each pixel of the liquid crystal display panel PNL is irradiated with light from the backlight, and an observer recognizes an image through light transmitted through each pixel.

バックライトとしては、たとえば、液晶表示パネルとほぼ同じ大きさの導光板を該液晶表示パネルと対向させて配置させ、該導光板の少なくとも一辺における側壁面に該辺に沿って延在する冷陰極線管を配置させたものが知られている。   As the backlight, for example, a light guide plate having substantially the same size as the liquid crystal display panel is disposed so as to face the liquid crystal display panel, and a cold cathode ray extending along the side on the side wall surface of at least one side of the light guide plate A tube is known.

このような構成のバックライトは、該冷陰極線管からの光を導光板の前記側壁面から入力させ前記液晶表示パネルに対向する面から該液晶表示パネルへ向けて出射させている。   In the backlight having such a configuration, light from the cold cathode ray tube is input from the side wall surface of the light guide plate and emitted from the surface facing the liquid crystal display panel toward the liquid crystal display panel.

このようなバックライトを備える液晶表示装置は、たとえば、下記特許文献1に開示がなされている。
特開平9−5737号公報
A liquid crystal display device having such a backlight is disclosed in, for example, Patent Document 1 below.
JP-A-9-5737

しかしながら、このような構成からなる液晶表示装置は、そのバックライトとして液晶表示パネルとほぼ同じ大きさのたとえば樹脂材からなる導光板を使用していることから、比較的重量が大きく、また、コストの上昇を免れ得なかった。   However, since the liquid crystal display device having such a configuration uses a light guide plate made of, for example, a resin material that is almost the same size as the liquid crystal display panel as a backlight, the liquid crystal display device has a relatively large weight and costs. I could not escape the rise.

それゆえ、光の照射の均一性を確保できるとともに、重量が少なく、コストの低減が図れるバックライトの出現が望まれ、このような要望は、たとえばアミューズメント向けの液晶表示装置において顕著となるに至っている。   Therefore, there is a demand for the appearance of a backlight that can ensure the uniformity of light irradiation, is light in weight, and can be reduced in cost. Such a demand becomes remarkable in, for example, an amusement liquid crystal display device. Yes.

本発明の目的は、光の照射の均一性を確保でき、軽量で、コスト低減が図れるバックライトを備える液晶表示装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device including a backlight that can ensure uniformity of light irradiation, is lightweight, and can reduce costs.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。    Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

(1)本発明による液晶表示装置は、たとえば、 液晶表示パネルと、この液晶表示パネルの背面に該液晶表示パネルと対向して配置されるバックライトを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトは、可視光を反射する内壁面を有する空洞状の筐体と、該筐体内に、前記液晶表示パネルの表示領域よりも外方に距離を有して位置づけられた光源体を備え、
前記光源体は、線状光源と該線状光源を破って形成される光反射板とから構成され、前記光反射板は、前記液晶表示パネルと直交する面に開口を備えることを特徴とする。
(1) A liquid crystal display device according to the present invention is, for example, a liquid crystal display device having a liquid crystal display panel and a backlight disposed on the back surface of the liquid crystal display panel so as to face the liquid crystal display panel.
The backlight includes a hollow casing having an inner wall surface that reflects visible light, and a light source body positioned in the casing at a distance outward from the display area of the liquid crystal display panel. ,
The light source body includes a linear light source and a light reflecting plate formed by breaking the linear light source, and the light reflecting plate has an opening on a surface orthogonal to the liquid crystal display panel. .

(2)本発明による液晶表示装置は、たとえば、(1)の構成を前提とし、 前記光源体は、前記液晶表示パネルと間隙を有して配置されることを特徴とする。 (2) A liquid crystal display device according to the present invention is premised on, for example, the configuration of (1), and the light source body is arranged with a gap from the liquid crystal display panel.

(3)本発明による液晶表示装置は、たとえば、(1)の構成を前提とし、 前記光反射板は、その開口においてレンズを備えることを特徴とする。 (3) The liquid crystal display device according to the present invention is premised on, for example, the configuration of (1), and the light reflecting plate includes a lens in its opening.

(4)本発明による液晶表示装置は、たとえば、(1)の構成を前提とし、 前記光反射板は、その開口において光学フィルタを備えることを特徴とする。 (4) The liquid crystal display device according to the present invention is premised on, for example, the configuration of (1), and the light reflecting plate includes an optical filter in its opening.

(5)本発明による液晶表示装置は、たとえば、(1)の構成を前提とし、 液晶表示パネルとバックライトの間に光学フィルムが配置されていることを特徴とする。 (5) The liquid crystal display device according to the present invention is characterized in that, for example, on the premise of the configuration of (1), an optical film is disposed between the liquid crystal display panel and the backlight.

(6)本発明による液晶表示装置は、たとえば、(1)の構成を前提とし、前記光学フィルムの有効機能領域が、液晶表示パネルの表示領域の外方に距離を有して位置づけられていることを特徴とする。 (6) In the liquid crystal display device according to the present invention, for example, on the premise of the configuration of (1), the effective functional area of the optical film is positioned with a distance outside the display area of the liquid crystal display panel. It is characterized by that.

(7)本発明による液晶表示装置は、たとえば、(1)の構成を前提とし、前記光学フィルムは、印加電圧を制御することで光散乱特性を制御できる液晶セルを含んで形成されていることを特徴とする。 (7) The liquid crystal display device according to the present invention is premised on the configuration of (1), for example, and the optical film is formed including a liquid crystal cell whose light scattering characteristics can be controlled by controlling an applied voltage. It is characterized by.

(8)本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶表示パネルと、この液晶パネルの背面側に配置されたバックライトを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトは光源と、空洞状の筐体とを有し、
前記筐体は前面側に光を出射する前面側開口と背面側に光を出射する背面側開口とを有し、
前記光源は前記筐体の前面開口よりも外側に収容されていることを特徴とする。
(8) The liquid crystal display device according to the present invention is, for example, a liquid crystal display device having a liquid crystal display panel and a backlight arranged on the back side of the liquid crystal panel,
The backlight has a light source and a hollow casing,
The housing has a front side opening that emits light on the front side and a back side opening that emits light on the back side,
The light source is housed outside the front opening of the housing.

(9)本発明による液晶表示装置は、たとえば、(8)の構成を前提とし、前記液晶パネルと前記バックライトの間には光拡散層を有することを特徴とする。 (9) The liquid crystal display device according to the present invention is premised on the configuration of (8), for example, and has a light diffusion layer between the liquid crystal panel and the backlight.

(10)本発明による液晶表示装置は、たとえば、(8)の構成を前提とし、前記光学フィルムは、印加電圧を制御することで光散乱特性を制御できる液晶セルを含んで形成されていることを特徴とする。 (10) The liquid crystal display device according to the present invention, for example, is based on the configuration of (8), and the optical film is formed including a liquid crystal cell whose light scattering characteristics can be controlled by controlling an applied voltage. It is characterized by.

なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。   In addition, this invention is not limited to the above structure, A various change is possible in the range which does not deviate from the technical idea of this invention.

このように構成した液晶表示装置は、光の照射の均一性を確保でき、軽量で、コスト低減が図れるバックライトを備えたものとして構成することができる。   The liquid crystal display device configured as described above can be configured to include a backlight that can ensure uniformity of light irradiation, is lightweight, and can reduce costs.

以下、本発明による液晶表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。   Hereinafter, embodiments of a liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

〈全体の概略構成〉
図1は、本発明による液晶表示装置の一実施例を示す断面図である。図1は図2のI−I線における箇所の断面に相当している。
<Overall schematic configuration>
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention. FIG. 1 corresponds to a cross section taken along line II in FIG.

図1において、該液晶表示装置は、観察者側から、液晶表示パネルPNL、光学シートOS、およびバックライトBLが順次配置されている。   In FIG. 1, in the liquid crystal display device, a liquid crystal display panel PNL, an optical sheet OS, and a backlight BL are sequentially arranged from the observer side.

液晶表示パネルPNLは、一対の平行配置されたたとえばガラスからなる基板SUB1、SUB2を外囲器とし、これら各基板SUB1、SUB2の間に液晶(図示せず)が介在されて構成されている。   The liquid crystal display panel PNL includes a pair of parallel substrates SUB1 and SUB2 made of glass, for example, as an envelope, and liquid crystal (not shown) is interposed between the substrates SUB1 and SUB2.

前記基板SUB1、SUB2の液晶側の面には、マトリックス状に配置された画素(図示せず)が前記液晶を一構成要素として形成され、これら各画素に当該液晶の光透過率を制御できるようになっている。   Pixels (not shown) arranged in a matrix are formed on the surface of the substrates SUB1 and SUB2 on the liquid crystal side as a component of the liquid crystal so that the light transmittance of the liquid crystal can be controlled in each pixel. It has become.

前記液晶表示パネルPNlの画素を駆動するたとえば半導体装置SC(V)が基板SUB1の基板SUB2が配置されていない面に搭載され、該半導体措置SC(V)等は後述のフレーム(図中、符号UFR、MFR、DFRで示す)の外側に配置される制御回路からなるプリント基板PBにフレキシブル基板FBを介して接続されている。   For example, the semiconductor device SC (V) for driving the pixels of the liquid crystal display panel PNl is mounted on the surface of the substrate SUB1 where the substrate SUB2 is not disposed. A printed circuit board PB made of a control circuit disposed outside (indicated by UFR, MFR, DFR) is connected via a flexible circuit board FB.

液晶表示パネルPNLのそれぞれの画素には、後述のバックライトBLからの光が照射され、各画素を透過する光を通して観察者に映像を認識させるようになっている。この液晶表示パネルPNLの構成は後に詳述する。   Each pixel of the liquid crystal display panel PNL is irradiated with light from a backlight BL, which will be described later, and allows an observer to recognize an image through light transmitted through each pixel. The configuration of the liquid crystal display panel PNL will be described in detail later.

そして、液晶表示パネルPNLの背面には、たとえば拡散シート、プリズムシート、あるいはこれらの積層体からなる光学シートOSを介してバックライトBLが配置されている。光学シートOSは、バックライトBLからの光を拡散、あるいは集光させたりして液晶表示パネルPNL側へ導くようになっている。 On the back surface of the liquid crystal display panel PNL, for example, a backlight BL is disposed via an optical sheet OS made of a diffusion sheet, a prism sheet, or a laminate thereof. The optical sheet OS guides the light from the backlight BL to the liquid crystal display panel PNL side by diffusing or condensing it.

バックライトBLは、後述する下フレームDFRを筐体とし、この下フレームDFRの内部に光源体LBを配置させて構成され、前記液晶表示パネルPNLと平行な面内において均一な輝度を有する面光源として機能するようになっている。このバックライトBLの構成は後に詳述する。   The backlight BL has a lower frame DFR, which will be described later, as a housing, and a light source LB is arranged inside the lower frame DFR, and is a surface light source having uniform brightness in a plane parallel to the liquid crystal display panel PNL. It is supposed to function as. The configuration of the backlight BL will be described in detail later.

また、液晶表示装置は、前記液晶表示パネルPNL、光学シートOS、およびバックライトBLを、上フレームUFR、中フレームMFR、下フレームDFRによってモジュール化させて構成されている。   The liquid crystal display device is configured by modularizing the liquid crystal display panel PNL, the optical sheet OS, and the backlight BL by an upper frame UFR, a middle frame MFR, and a lower frame DFR.

すなわち、たとえば、前記液晶表示パネルPNLは中フレームに載置され、光学シートOSは該中フレームMFRとこの中フレームMFRに固定される下フレームDFRとの間に挟持され、前記液晶表示パネルPNLの液晶表示領域ARを露出させる窓WDが形成された上フレームUFRは前記中フレームMFRに固定されている。   That is, for example, the liquid crystal display panel PNL is placed on the middle frame, and the optical sheet OS is sandwiched between the middle frame MFR and the lower frame DFR fixed to the middle frame MFR, and the liquid crystal display panel PNL The upper frame UFR in which the window WD for exposing the liquid crystal display area AR is formed is fixed to the middle frame MFR.

〈液晶表示パネル〉
図2は、図1に示した液晶表示装置を平面的に観た図で、前記液晶表示パネルPNLとバックライトBLを示し、上フレームUFR、中フレームMFR、光学シートOS、プリント基板PBは省略して示している。
<LCD panel>
2 is a plan view of the liquid crystal display device shown in FIG. 1, showing the liquid crystal display panel PNL and the backlight BL, and omitting the upper frame UFR, the middle frame MFR, the optical sheet OS, and the printed circuit board PB. As shown.

図2に示す液晶表示パネルPNLは、マトリックス状に配置された画素の集合体からなる液晶表示領域AR(図中一点鎖線枠で囲まれた領域)が示されている。   The liquid crystal display panel PNL shown in FIG. 2 shows a liquid crystal display area AR (area surrounded by a one-dot chain line in the figure) composed of a collection of pixels arranged in a matrix.

この液晶表示領域ARは、基板SUB1に対する基板SUB2の固定を兼ね、該基板SUB1、SUB2の間の液晶を封入させるための環状シール材(図示せず)の内側に形成される領域となっている。   This liquid crystal display area AR is an area formed inside an annular seal material (not shown) for sealing liquid crystal between the substrates SUB1 and SUB2 and also for fixing the substrate SUB2 to the substrate SUB1. .

液晶表示パネルPNLの少なくとも前記液晶表示領域ARには、後述のバックライトBLからの光が全域にわたって照射され、各画素を透過する光を通して観察者に映像を認識させるようになっている。   At least the liquid crystal display area AR of the liquid crystal display panel PNL is irradiated with light from a backlight BL, which will be described later, so that an observer can recognize an image through light transmitted through each pixel.

液晶表示パネルPNLにおいて、観察者側に対して後方に配置された基板SUB1はたとえばその図中左側辺および上側辺に基板SIUB2から露出した部分を有し、これらの部分に半導体装置SC(V)、SC(He)が搭載されている。   In the liquid crystal display panel PNL, the substrate SUB1 disposed rearward with respect to the viewer side has, for example, portions exposed from the substrate SIUB2 on the left side and the upper side in the figure, and the semiconductor device SC (V) is in these portions. , SC (He) is mounted.

半導体装置SC(V)は基板SUB1の図中左側辺に複数並設されて走査信号駆動回路を構成し、半導体装置SC(He)は基板SUB1の図中上側辺に複数並設されて映像信号駆動回路を構成している。   A plurality of semiconductor devices SC (V) are arranged in parallel on the left side of the substrate SUB1 in the drawing to form a scanning signal driving circuit, and a plurality of semiconductor devices SC (He) are arranged in parallel on the upper side of the substrate SUB1 in the drawing to display video signals. A drive circuit is configured.

なお、これら半導体装置SC(V)、および半導体装置SC(He)には図1に示した制御回路からなるプリント基板PB側から信号が入力されるようになっている。 A signal is input to the semiconductor device SC (V) and the semiconductor device SC (He) from the printed circuit board PB side including the control circuit shown in FIG.

マトリックス状に配置された各画素において、前記走査信号駆動回路によって列方向(図中x方向)に配列された各画素からなる画素群の一つが選択され、この選択のタイミングに合わせて、該画素群の各画素には前記映像信号駆動回路から映像信号が供給されるようになっている。   In each pixel arranged in a matrix, one pixel group consisting of each pixel arranged in the column direction (x direction in the figure) is selected by the scanning signal driving circuit, and the pixel is matched with the timing of this selection. A video signal is supplied from the video signal driving circuit to each pixel of the group.

このような駆動を行うため、各画素には画素電極を含む一対の電極が形成されているほかに、画素選択用の薄膜トランジスタが形成されている。   In order to perform such driving, in addition to a pair of electrodes including a pixel electrode, each pixel is formed with a thin film transistor for pixel selection.

〈バックライト〉
バックライトBLは、内部に光源体LBを配置させた筐体を有し、この筐体は前記下フレームDFRを兼ねた構成となっている。
<Backlight>
The backlight BL has a housing in which the light source body LB is disposed, and the housing also serves as the lower frame DFR.

該下フレームDFRは空洞状からなり、液晶表示パネルPNLの側において開口部を有して形成されている。 The lower frame DFR has a hollow shape and has an opening on the liquid crystal display panel PNL side.

前記下フレームDFRは、その開口部における面積が、液晶表示パネルPNLの面積とほぼ同じになっており、該液晶表示パネルPNLと対向する内面(底面、内壁面)の全域には、光反射シートRSが載置されている(図1参照)。後述の光源体LBからの光を該光反射シートRSで反射させ、その反射光を前記液晶表示パネルPNL側に導くためである。このため、下フレームDFRの内面において、必ずしも反射シートRSを載置することに限定はされず、他の方法からなる光反射機能が施されていればよい。   The area of the opening of the lower frame DFR is substantially the same as the area of the liquid crystal display panel PNL, and a light reflecting sheet is provided on the entire inner surface (bottom surface, inner wall surface) facing the liquid crystal display panel PNL. RS is mounted (see FIG. 1). This is because light from the light source LB, which will be described later, is reflected by the light reflecting sheet RS and the reflected light is guided to the liquid crystal display panel PNL side. For this reason, on the inner surface of the lower frame DFR, it is not necessarily limited to placing the reflection sheet RS, and it is only necessary to have a light reflection function of another method.

前記光源体LBは、図2に示すように、前記液晶表示パネルPNLのたとえば走査信号駆動回路からなる前記半導体装置SC(V)が載置された辺側における下フレームDFRの内壁面に、前記液晶表示パネルPNLの前記辺方向(図中y方向)に延在されて形成されている。   As shown in FIG. 2, the light source body LB is formed on the inner wall surface of the lower frame DFR on the side of the liquid crystal display panel PNL on which the semiconductor device SC (V) composed of, for example, a scanning signal driving circuit is mounted. The liquid crystal display panel PNL is formed to extend in the side direction (y direction in the figure).

そして、前記光源体LBは、図1に示すように、該下フレームDFRの開口部から該下フレームDFRの厚み方向(下フレームの底面に向かって)に距離a'を隔てた個所に固定されて配置されている。   Then, as shown in FIG. 1, the light source body LB is fixed at a position separated by a distance a ′ from the opening of the lower frame DFR in the thickness direction of the lower frame DFR (toward the bottom surface of the lower frame). Are arranged.

また、前記光源体LBは、図2に示すように、平面的に観た場合、前記液晶表示パネルPNLの液晶表示領域ARの内側に侵入して配置されることなく、該液晶表示領域AR外方に該領域から距離bを有して配置されるようになっている。後述するように、光源体LBからの光が液晶表示領域ARに至るのにある程度の距離を確保し、輝度を下げるためである。   Further, as shown in FIG. 2, the light source body LB does not enter the liquid crystal display area AR of the liquid crystal display panel PNL and is arranged outside the liquid crystal display area AR when viewed in a plan view. And a distance b from the region. As will be described later, this is for securing a certain distance for the light from the light source LB to reach the liquid crystal display area AR and lowering the luminance.

前記光源体LBは、該光源体LBの延在方向に延在するたとえば冷陰極線管等からなる線状光源LLと、この線状光源LLを被って形成される反射板RBから構成されている。   The light source body LB includes a linear light source LL made of, for example, a cold cathode ray tube or the like extending in the extending direction of the light source body LB, and a reflection plate RB formed by covering the linear light source LL. .

前記反射板RBは、前記線状光源LLの長手方向と直交する面内における断面がたとえば"コ"字状となっており、前記液晶表示パネルPNLと直交する面に指向する開口OPを有するように構成されている。 The reflection plate RB has an opening OP directed to a surface orthogonal to the liquid crystal display panel PNL, for example, having a U-shaped cross section in a plane orthogonal to the longitudinal direction of the linear light source LL. It is configured.

反射板RBの前記開口OPを前記液晶表示パネルPNLと直交する面に指向させたのは、前記線状光源LLからの直接の光が液晶表示パネルPNLに照射されるのを回避させ、輝度が必要以上に大きくなるのを防止するためである。 The reason why the opening OP of the reflector RB is directed to a plane orthogonal to the liquid crystal display panel PNL is to prevent the direct light from the linear light source LL from being applied to the liquid crystal display panel PNL, and the luminance is reduced. This is to prevent it from becoming larger than necessary.

これにより、前記光源体LBの線状光源LLからの光は、直接に下フレームDFR内に照射される光と前記反射板RBによって反射された光が混在されて反射板RBの開口OPから照射され、さらに、下フレームDFRの内面に載置される光反射シートRSにより反射回数の異なる種々の反射光を含んで液晶表示パネルPNL側に照射されるようになる。   Thereby, the light from the linear light source LL of the light source LB is irradiated from the opening OP of the reflection plate RB by mixing the light directly irradiated into the lower frame DFR and the light reflected by the reflection plate RB. In addition, the light reflecting sheet RS placed on the inner surface of the lower frame DFR includes various kinds of reflected light having different numbers of reflections and is irradiated to the liquid crystal display panel PNL side.

このため、液晶表示パネルPNLに照射される光は乱反射された光で、その輝度は液晶表示領域ARの全域においてほぼ均一となる。   For this reason, the light applied to the liquid crystal display panel PNL is irregularly reflected light, and the luminance is substantially uniform throughout the liquid crystal display area AR.

そして、上述したバックライトBLの構成において、図3に示すように、前記光源体LBを下フレームDFRの開口部からの間隙a'(この場合、該間隙a'は、液晶表示パネルPNLからの間隙aとほぼ等しいとみなすことができる)を大きくとることにより、液晶表示パネルPNLの液晶表示領域ARの光源体LB側の端部e に直接に到達する前記光源体LBからの出力光において、その角度θは急峻に、距離Lは長くなるようになる。   In the configuration of the backlight BL described above, as shown in FIG. 3, the light source body LB is separated from the gap a ′ from the opening of the lower frame DFR (in this case, the gap a ′ is separated from the liquid crystal display panel PNL). In the output light from the light source LB that directly reaches the end e on the light source LB side of the liquid crystal display area AR of the liquid crystal display panel PNL, by taking a large (which can be regarded as being substantially equal to the gap a) The angle θ becomes steep and the distance L becomes longer.

反射板RBの開口OPからの出力光の分布は、前記角度θが大きく、前記距離Lが長くなる程弱くなるので、前記端部eの輝度を下げることができる。   Since the distribution of the output light from the opening OP of the reflector RB becomes weaker as the angle θ is larger and the distance L is longer, the luminance of the end e can be lowered.

したがって、このように、液晶表示パネルPNLの液晶表示領域ARにおいて、前記光源体LBの近端部(前記端部eの部分)の輝度を下げると、遠端部に到達できる前記光源体LBの出力光を相対的に強めることができるので、該液晶表示領域ARに照射される光の分布の均一性を向上さることができる。   Therefore, in this manner, in the liquid crystal display area AR of the liquid crystal display panel PNL, when the luminance of the near end portion (the portion of the end portion e) of the light source body LB is lowered, the light source body LB that can reach the far end portion. Since the output light can be relatively strengthened, it is possible to improve the uniformity of the light distribution applied to the liquid crystal display area AR.

このように構成されたバックライトBLは、少なくとも液晶表示パネルPNLの液晶表示領域ARに対向する部分において、図1に示すように、空隙部SPを有し、この空隙部SPから外れたたとえば下フレームDFRのたとえば内壁面に光源体LBが配置される構成となっている。   The backlight BL configured as described above has a gap SP as shown in FIG. 1 at least in a portion facing the liquid crystal display area AR of the liquid crystal display panel PNL. For example, the light source LB is arranged on the inner wall surface of the frame DFR.

このため、たとえば従来のバックライトと比較して、導光板を必要としなくなるので、軽量で、コスト低減が図れる構成とすることができる。   For this reason, since a light guide plate is not required as compared with, for example, a conventional backlight, the configuration can be reduced and the cost can be reduced.

〈他の実施例〉
上述した実施例では、光源体LBは線状光源LLと反射板RBで構成したものである。しかし、図4に示すように、反射板RBの開口OPにレンズLSを配置させるように構成してもよい。あるいは、レンズLSを形成する屈折体の分光透過特性を調整して、レンズLSに光学フィルタとしての機能を持たせても良い。このレンズLSを配置させることにより、液晶表示パネルPNLの液晶表示領域ARに照射される光の色調と輝度の分布の調整が可能となり、さらに輝度の均一な光照射を液晶表示パネルPNLへ行うことができるからである。
<Other Examples>
In the embodiment described above, the light source body LB is composed of the linear light source LL and the reflector RB. However, as shown in FIG. 4, the lens LS may be arranged in the opening OP of the reflector RB. Alternatively, the spectral transmission characteristic of the refracting body forming the lens LS may be adjusted to give the lens LS a function as an optical filter. By disposing the lens LS, it is possible to adjust the color tone and luminance distribution of light irradiated to the liquid crystal display area AR of the liquid crystal display panel PNL, and to perform light irradiation with uniform luminance to the liquid crystal display panel PNL. Because you can.

上述した実施例では、光源体LBは、平面的に観た下フレームの一辺側のみに配置させたものである。しかし、前記光源体LBは、この光源体LBとは別の光源体を前記一辺と対向する他の辺、あるいは前記一辺と対向することのない他の辺においても配置させるように構成してもよい。   In the embodiment described above, the light source body LB is disposed only on one side of the lower frame as viewed in plan. However, the light source body LB may be configured such that a light source body different from the light source body LB is also arranged on another side facing the one side or another side not facing the one side. Good.

液晶表示パネルPNLが大型化することによって、複数の光源体を必要となってくる場合があるからである。なお、この場合において、各光源体は液晶表示パネルPNLの液晶表示領域ARと対向する領域の外側に配置させることは上述した説明どおりである。 This is because a plurality of light source bodies may be required due to the increase in size of the liquid crystal display panel PNL. In this case, as described above, each light source body is disposed outside the area facing the liquid crystal display area AR of the liquid crystal display panel PNL.

図5は本発明の他の実施例による液晶表示装置の断面図、図6は平面図である。   FIG. 5 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a plan view.

図5の液晶表示装置は、液晶パネルPNLと、この液晶パネルPNLの背面側に配置されたバックライト組立BLを有する。   The liquid crystal display device of FIG. 5 has a liquid crystal panel PNL and a backlight assembly BL arranged on the back side of the liquid crystal panel PNL.

液晶パネルPNLは薄膜トランジスタを形成した第1基板SUB1と、カラーフィルタを形成した第2基板SUB2と、第1基板と第2基板に挟まれた液晶材とを備えている。また第2基板SUB2は前面側に配置され、第1基板はバックライト側に配置される。   The liquid crystal panel PNL includes a first substrate SUB1 on which thin film transistors are formed, a second substrate SUB2 on which color filters are formed, and a liquid crystal material sandwiched between the first substrate and the second substrate. The second substrate SUB2 is disposed on the front side, and the first substrate is disposed on the backlight side.

バックライト組立BLは光源と、光源を収容する筐体とを備えている。   The backlight assembly BL includes a light source and a housing that houses the light source.

筐体は前面側に光を出射する前面側開口と背面側(液晶パネルと反対側)に光を出射する背面側開口とを有する。背面側開口を設けることで、バックライトの背面に構造物または背景を配置することができる。即ち、パネル前面側にいる観察者はバックライトより後方に配置した構造物または背景を観察できる。また、背面側に開口を有することで、一つのバックライト組立BLで液晶パネルとバックライト後方の構造物(又は背景)の両方を照射できる。   The housing has a front-side opening that emits light on the front side and a back-side opening that emits light on the back side (the side opposite to the liquid crystal panel). By providing the back side opening, the structure or the background can be arranged on the back side of the backlight. That is, the observer on the front side of the panel can observe the structure or the background arranged behind the backlight. Moreover, by having an opening on the back side, it is possible to irradiate both the liquid crystal panel and the structure (or background) behind the backlight with one backlight assembly BL.

観察者から光源LLが見えないように、光源LLは筐体の前面開口よりも外側に収容されている。   The light source LL is accommodated outside the front opening of the housing so that the observer cannot see the light source LL.

液晶パネルとバックライトの間には光拡散層LDLを配置してある。光拡散層LDLによって、輝度の斑を抑制し、液晶パネルを均一に照射する光を供給している。   A light diffusion layer LDL is disposed between the liquid crystal panel and the backlight. Light diffusion layer LDL suppresses unevenness in luminance and supplies light that uniformly illuminates the liquid crystal panel.

拡散層は光透過状態と光拡散状態が切り替え可能にすると良い。光透過状態と光拡散状態が切り替え可能な物として、ポリマーネットワーク液晶がある。ポリマーネットワーク液晶は、例えば特開2004−125962号公報に記載されたのもがある。ポリマーネットワーク液晶は、印加電圧を制御することで光散乱特性を制御できる。   The diffusion layer is preferably switchable between a light transmission state and a light diffusion state. A polymer network liquid crystal is one that can switch between a light transmission state and a light diffusion state. A polymer network liquid crystal is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-125962. The polymer network liquid crystal can control light scattering characteristics by controlling the applied voltage.

光透過状態と光拡散状態が切り替え可能な層を有することで、液晶パネルの表示が明るくでき、且つ、バックライト後方の構造物の表示も明るくできる。すなわち、液晶パネルに画像を表示するときにバックライトの光を拡散させることで、液晶パネルに画像を表示するときに良好な面光源となる。また、光透過状態にした場合、背面側開口があるので、観察者は構造物(又は背景)観察できる。   By including a layer that can be switched between the light transmission state and the light diffusion state, the display on the liquid crystal panel can be brightened, and the display of the structure behind the backlight can be brightened. That is, by diffusing the backlight light when displaying an image on the liquid crystal panel, a good surface light source can be obtained when displaying an image on the liquid crystal panel. Further, when the light transmission state is set, the observer can observe the structure (or background) because there is a back side opening.

観察者から光源LLが見えないようにするために光源LLは液晶パネルの有効領域よりも十分に外側に配置する必要がある。また、バックライトは、液晶パネルの表示領域に光を照射するための光出射部と、光出射部のよりも外側に配置された光源を有し、バックライト組立は液晶パネルの表示領域よりも大きい光出射口を備える。   In order to prevent the light source LL from being seen by the observer, the light source LL needs to be disposed sufficiently outside the effective area of the liquid crystal panel. The backlight has a light emitting part for irradiating light to the display area of the liquid crystal panel and a light source arranged outside the light emitting part, and the backlight assembly is more than the display area of the liquid crystal panel. A large light exit is provided.

液晶パネルの有効領域(画像表示領域)の径AR1は光拡散層の有効領域の径AR2より小さい。また、液晶パネルの有効領域(画像表示領域)の径AR1は筐体DFRの前面側開口径AR3より小さい。即ち、各径はAR1<AR2、且つAR1<AR3の関係にある。なお、本実施例では水平方向の径について説明したが、垂直方向の径も同じ関係にある。このように構成することで、観察者はバックライトBLを観察できない。   The diameter AR1 of the effective area (image display area) of the liquid crystal panel is smaller than the diameter AR2 of the effective area of the light diffusion layer. The diameter AR1 of the effective area (image display area) of the liquid crystal panel is smaller than the front-side opening diameter AR3 of the housing DFR. That is, the diameters have a relationship of AR1 <AR2 and AR1 <AR3. In the present embodiment, the horizontal diameter has been described, but the vertical diameter has the same relationship. With this configuration, the observer cannot observe the backlight BL.

本実施例におけるシャッター液晶の有効領域は、液晶パネルの有効領域よりも上下左右約1mm大きくした。また、前面側開口の径と背面側開口の径とは同じ大きさに設定してある。このように構成することで、液晶パネルに画像を表示したときに、バックライトに起因する輝度斑を抑制することができる。   In this embodiment, the effective area of the shutter liquid crystal is approximately 1 mm larger than the effective area of the liquid crystal panel. Further, the diameter of the front side opening and the diameter of the back side opening are set to the same size. With this configuration, it is possible to suppress luminance unevenness caused by the backlight when an image is displayed on the liquid crystal panel.

また、図6のバックライトは前面側と背面側に光を透過させるための開口を有し、開口を囲んで光源を配置した。図6の構造に限らず、液晶表示装置の短辺または長辺に沿って光源を配置しても良い。また光源は冷陰極管でもよく、LEDを長辺または短辺に沿って並べてもよい。   Further, the backlight of FIG. 6 has openings for transmitting light on the front side and the back side, and a light source is arranged around the openings. The light source may be arranged along the short side or the long side of the liquid crystal display device without being limited to the structure of FIG. The light source may be a cold cathode tube, and the LEDs may be arranged along the long side or the short side.

上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。   Each of the embodiments described above may be used alone or in combination. This is because the effects of the respective embodiments can be achieved independently or synergistically.

本発明による液晶表示装置の一実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Example of the liquid crystal display device by this invention. 本発明による液晶表示装置の一実施例を示す平面図で、液晶表示パネルとバックライトのみを示した図である。1 is a plan view showing an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention, and is a view showing only a liquid crystal display panel and a backlight. FIG. 本発明による液晶表示装置のバックライトにおいて輝度の均一な光が得られる理由を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the reason why the light with a uniform brightness | luminance is obtained in the backlight of the liquid crystal display device by this invention. 本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す要部構成図である。It is a principal part block diagram which shows the other Example of the liquid crystal display device by this invention. 本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other Example of the liquid crystal display device by this invention. 本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図である。It is a top view which shows the other Example of the liquid crystal display device by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

PNL……液晶表示パネル、OS……光学シート、BL……バックライト、SUB1、SUB2……基板、SC(V)……半導体装置(走査信号駆動回路)、SC(He)……半導体装置(映像信号駆動回路)、AR……液晶表示領域、PB……プリント基板、FB……フレキシブル基板、UFR……上フレーム、MFR……中フレーム、DFR……下フレーム(バックライトの筐体)、LB……光源体、LL……線状光源、RB……反射板、OP……開口。   PNL: Liquid crystal display panel, OS: Optical sheet, BL: Backlight, SUB1, SUB2 ... Substrate, SC (V) ... Semiconductor device (scanning signal drive circuit), SC (He) ... Semiconductor device ( Video signal drive circuit), AR ... liquid crystal display area, PB ... printed circuit board, FB ... flexible substrate, UFR ... upper frame, MFR ... middle frame, DFR ... lower frame (backlight housing), LB: Light source, LL: Linear light source, RB: Reflector, OP: Opening.

Claims (10)

液晶表示パネルと、この液晶表示パネルの背面に該液晶表示パネルと対向して配置されるバックライトを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトは、可視光を反射する内壁面を有する空洞状の筐体と、該筐体内に、前記液晶表示パネルの表示領域よりも外方に距離を有して位置づけられた光源体を備え、
前記光源体は、線状光源と該線状光源を破って形成される光反射板とから構成され、前記光反射板は、前記液晶表示パネルと直交する面に開口を備えることを特徴とする液晶表示装置。
A liquid crystal display device having a liquid crystal display panel and a backlight disposed on the back surface of the liquid crystal display panel so as to face the liquid crystal display panel,
The backlight includes a hollow casing having an inner wall surface that reflects visible light, and a light source body positioned in the casing at a distance outward from the display area of the liquid crystal display panel. ,
The light source body includes a linear light source and a light reflecting plate formed by breaking the linear light source, and the light reflecting plate has an opening on a surface orthogonal to the liquid crystal display panel. Liquid crystal display device.
前記光源体は、前記液晶表示パネルと間隙を有して配置されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light source body is disposed with a gap from the liquid crystal display panel. 前記光反射板は、その開口においてレンズを備えることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light reflection plate includes a lens at an opening thereof. 前記光反射板は、その開口において光学フィルタを備えることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light reflection plate includes an optical filter at an opening thereof. 液晶表示パネルとバックライトの間に光学フィルムが配置されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein an optical film is disposed between the liquid crystal display panel and the backlight. 前記光学フィルムの有効機能領域が、液晶表示パネルの表示領域の外方に距離を有して位置づけられていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。   2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the effective functional area of the optical film is positioned with a distance outside the display area of the liquid crystal display panel. 前記光学フィルムは、印加電圧を制御することで光散乱特性を制御できる液晶セルを含んで形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the optical film includes a liquid crystal cell that can control light scattering characteristics by controlling an applied voltage. 液晶表示パネルと、この液晶パネルの背面側に配置されたバックライトを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトは光源と、空洞状の筐体とを有し、
前記筐体は前面側に光を出射する前面側開口と背面側に光を出射する背面側開口とを有し、
前記光源は前記筐体の前面開口よりも外側に収容されていることを特徴とする液晶表示装置。
A liquid crystal display device having a liquid crystal display panel and a backlight disposed on the back side of the liquid crystal panel,
The backlight has a light source and a hollow casing,
The housing has a front side opening that emits light on the front side and a back side opening that emits light on the back side,
The liquid crystal display device, wherein the light source is accommodated outside the front opening of the housing.
前記液晶パネルと前記バックライトの間には光拡散層を有することを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 8, further comprising a light diffusion layer between the liquid crystal panel and the backlight. 前記光学フィルムは、印加電圧を制御することで光散乱特性を制御できる液晶セルを含んで形成されていることを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 8, wherein the optical film includes a liquid crystal cell capable of controlling light scattering characteristics by controlling an applied voltage.
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