JP3205393B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子の下にバ
ックライトを配置してなる液晶表示装置に係り、特に、
高輝度、かつ、低消費電力のバックライトを有し、表示
品質の高い液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶表示素子のツイステッドネマ
チックタイプと言われるものは、２枚の電極基板間に正
の誘電異方性を有するネマチック液晶による９０°ねじ
れたらせん構造を有し、かつ両電極基板の外側には一対
の偏光板をその偏光軸（あるいは吸収軸）が、電極基板
に隣接する液晶分子の軸に対し直交あるいは平行になる
ように配置するものであった（特公昭５１−１３６６６
号公報）。

【０００３】このようなねじれ角９０°の液晶表示素子
では、液晶層に印加される電圧対液晶層の透過率の変化
の急峻性γ、視角特性の点で問題があり、時分割数（走
査電極の数に相当）は６４が実用的限界であった。しか
し、近年の液晶表示素子に対する画質改善と表示情報量
増大要求に対処するため、一対の偏光板間に挟持された
液晶分子のねじれ角αを１８０°より大にし、この液晶
層への印加電圧による液晶層の複屈折効果の変化を検出
する構成とすることにより時分割駆動特性を改善して時
分割数を増大することがティー・ジェイ・シェフェー
ル、ジェイ・ネイリングによるアプライド フィジクス
レター 45、No．10、1021、1984「ア ニュー ハイリー
マルティプレクサ」（Applied Physics Letter、T．J．
Scheffer、J．Nehring：“A new、highly multiplexabl
e liquid crystal display”)に論じられ、スーパーツ
イステッド複屈折効果型（ＳＢＥ）液晶表示装置が提案
されている。

【０００４】従来の液晶表示装置は、透明電極と配向膜
等を積層した面がそれぞれ対向するように２枚の透明ガ
ラス基板を重ね合わせ、両基板間に液晶を封止してなる
液晶表示素子と、その下に配置されたこの液晶表示素子
に光を供給するバックライトと、上記液晶表示素子の３
辺の外側あるいは上記バックライトの下に配置され、上
記液晶表示素子の駆動回路を有するプリント基板と、こ
れらの各部材を収納し、液晶表示窓があけられた金属製
フレームとを含んで構成されている。

【０００５】なお、上記バックライトは、光を導くため
の透明な合成樹脂板から成る導光体の側面に沿って冷陰
極蛍光灯を近接して配置したタイプと、液晶表示素子の
直下に複数本の冷陰極蛍光灯をそれぞれ平行に配列した
タイプがある。前者では導光体と液晶表示素子との間、
後者では複数本の冷陰極蛍光灯と液晶表示素子との間
に、光を拡散し、液晶表示素子に均一に光を照射するた
めの拡散板が配置され、この拡散板は各バックライトの
構成要素となっている。また、バックライトを構成する
フレネルレンズ部を透過していく光に対する拡散効果が
不充分であることから面光源としての輝度の均一化の不
充分さや干渉縞を防止するため、ランプ、輝度むら低減
シート、第１の拡散板、フレネルレンズ、第２の拡散板
を順次積層した光源装置に関しては実願平３−６３７３
号（実開平４−１０４６２９号公報）のマイクロフィル
ムや、レンズフィルムの液晶ディスプレイ側に光拡散板
を配置するバックライトに関しては実願昭５９−８４７
９号（実開昭６０−１２０４８４号公報）のマイクロフ
ィルムや特開平１−２０９４７９号公報等に開示されて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】なお、従来、液晶表示
素子と、その下に配置した拡散板との間に、上面がプリ
ズム面、下面が平滑面である透明なレンズフィルム（プ
リズム板）を配置することにより、輝度を増大させ、明
るく輝度分布の均一な液晶表示画面を得ようとする技術
が提案されている（特開平２−２５７１８８号公報参
照）。

【０００７】しかし、上述の技術では、輝度は増大する
が、液晶表示素子とレンズフィルムとの干渉に起因して
表示画面にモアレが発生し、また、斜めから画面を見た
とき、鏡状のぎらつきが生じ、表示品質の向上において
課題と考えられていた。また、フレネルレンズあるいは
レンズフィルムの液晶表示素子側に拡散板を配置する際
の拡散板の具体的な構成やプリズムレンズの下面の具体
的な構成については何が最適であるのか不明であった。

【０００８】本発明の目的は、バックライトの輝度を増
大させて明るく輝度分布の均一な表示画面を得るととも
に、表示画面におけるモアレやぎらつきの発生を防止す
ることができる液晶表示装置を提供することにある。

【０００９】また、本発明の目的は、バックライトが薄
型、かつ、低消費電力である液晶表示装置を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の液晶表示装置は、液晶表示素子の下にバ
ックライトを配置してなる液晶表示装置において、上記
バックライトが、導光体と上記液晶表示素子との間に配
置されたレンズフィルムと、該レンズフィルムと上記液
晶表示素子との間に配置された拡散板であって上面が光
拡散作用を有する面で下面がケミカルマット層をコーテ
ィングした面を有する拡散板とを備えたことを特徴とす
る。また、上記拡散板の上面はシボ加工による粗面であ
ることを特徴とする。さらに、上記レンズフィルムの下
面側は透明樹脂材に拡散粒子を混入した材料で形成され
た拡散層であることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の液晶表示装置では、バックライトを構
成する拡散板と液晶表示素子との間にレンズフィルムを
配置したことにより、拡散板から大きな角度で拡散する
光を表示画面に対して垂直な方向に集光することができ
るので、バックライトの輝度を増大することができ、明
るく輝度分布の均一な表示画面を得ることができる。ま
た、上記レンズフィルムと上記液晶表示素子との間にシ
ボ加工による粗面を有する第２の拡散板を配置したこと
により、レンズフィルムを通過した光が拡散されるの
で、表示画面におけるモアレやぎらつきの発生を防止す
ることができる。さらに、従来のバックライトに薄いレ
ンズフィルムと薄い第２の拡散板を追加するだけの構成
なので、薄型、かつ、低消費電力のバックライトを提供
することができる。

【００１２】

【実施例】図１（ａ）は、本発明の液晶表示装置のバッ
クライトの一実施例の分解斜視図、図１（ｂ）は、図１
（ａ）に示したバックライトおよび液晶表示素子のＡ−
Ａ′切断線における断面図、図１（ｃ）は、図１（ａ）
・（ｂ）に示したレンズフィルムの部分断面図である。

【００１３】図において、６２は液晶表示素子、３は液
晶表示素子６２の下に配置されたバックライト、３６は
冷陰極蛍光灯、３７は導光体、３９は拡散板、３８は反
射板、４２は冷陰極蛍光灯３６、導光体３７、第１の拡
散板３９、反射板３８を保持するモールド成形により作
られた枠状体、２はバックライト３の第１の拡散板３９
と液晶表示素子６２との間に配置されたレンズフィルム
（プリズム板）、２ａはレンズフィルム２のプリズム
面、２ｂはレンズフィルム２の平滑面、１はレンズフィ
ルム２と液晶表示素子６２との間に配置された第２の拡
散板、１ａは第２の拡散板１のシボ加工による粗面、１
ｂは第２の拡散板１の平滑面である。

【００１４】レンズフィルム２は、例えば厚さ０．３６
mmのポリカーボネイトフィルムからなり、下面は平滑面
２ｂで、上面には例えば図１（ｃ）に示すような断面形
状を有する多数のＶ字状ストライプ溝をそれぞれ平行に
配列形成してなるプリズム面２ａが形成されている。な
お、Ｖ字状ストライプ溝の角度θはここでは９０°であ
る。

【００１５】第２の拡散板１は、例えば厚さ０．２５mm
のポリカーボネイトフィルムからなり、下面は平滑面１
ｂで、上面は公知のシボ加工による粗面となっている。

【００１６】上記のように、第１の拡散板３９と液晶表
示素子６２との間に、上面がプリズム面２ａ、下面が平
滑面２ｂであるレンズフィルム２を配置したことによ
り、第１の拡散板３９から大きな角度で拡散する光をレ
ンズフィルム２のプリズム面２ａにより表示画面に対し
て垂直な方向に集光することができるので、バックライ
ト３全体の輝度を増大することができる。しかも、全体
として拡散方向を小さくすることができるので、均一な
輝度分布を保つことができる。したがって、バックライ
ト３の光を効率的に利用でき、明るく輝度分布の均一な
液晶表示画面を得ることができる。

【００１７】また、レンズフィルム２と液晶表示素子６
２との間に、上面がシボ加工による粗面１ａ、下面が平
滑面１ｂである第２の拡散板１を配置したことにより、
レンズフィルム２を通過した光が第２の拡散板１のシボ
加工による粗面１ａにより拡散されるので、液晶表示素
子６２とレンズフィルム２との干渉に起因して表示画面
に生じるモアレと斜めから画面を見たときに生じる鏡状
のぎらつきの発生を防止することができ、表示品質を向
上することができる。

【００１８】なお、本発明と従来の液晶表示装置の輝度
を実測した。まず、レンズフィルム２と第２の拡散板１
を設けない場合、すなわち、液晶表示素子６２の下に冷
陰極蛍光灯３６、導光体３７、拡散板３９、反射板３８
からなるバックライトを配置した場合は４７ｃｄ／ｍ²
であった。また、このバックライトと液晶表示素子６２
との間にレンズフィルム２のみを配置した場合は７８ｃ
ｄ／ｍ²であり、６０％以上も輝度が増大した。また、
このバックライトと液晶表示素子６２との間にレンズフ
ィルム２と第２の拡散板１を配置した本発明の場合は７
４ｃｄ／ｍ²であった。すなわち、本発明では、レンズ
フィルム２のみを配置した場合より輝度は若干落ちる
が、表示画面のモアレとぎらつきの発生を防止できるの
で、輝度をさほど低下させずに表示品質を向上すること
ができる。

【００１９】さらに、従来のバックライトに薄いレンズ
フィルム２と薄い第２の拡散板１を追加するだけの構成
なので、薄型、かつ、低消費電力のバックライトを提供
することができる。

【００２０】なお、反射板３８、導光体３７、第１の拡
散板３９、レンズフィルム２、第２の拡散板１は、それ
ぞれの板部材間にギャップを設けることなく、各板部材
は直接接触し、枠状体４２に設けた凹部内に保持されて
いる。

【００２１】図２は本発明になる液晶表示素子６２を上
側から見た場合の電極基板上における液晶分子の配列方
向（例えばラビング方向）、液晶分子のねじれ方向、偏
光板の偏光軸（あるいは吸収軸）方向、および複屈折効
果をもたらす部材の光学軸方向を示し、図３は本発明に
なる液晶表示素子６２の要部斜視図を示す。

【００２２】液晶分子のねじれ方向１０とねじれ角θ
は、上電極基板１１上の配向膜２１のラビング方向６と
下電極基板１２上の配向膜２２のラビング方向７および
上電極基板１１と下電極基板１２の間に挟持される正の
誘電異方性を有するネマチック液晶層５０に添加される
旋光性物質の種類と量によって規定される。

【００２３】図３において、液晶層５０を挟持する２枚
の上、下電極基板１１、１２間で液晶分子がねじれたら
せん状構造をなすように配向させるには、例えばガラス
からなる透明な上、下電極基板１１、１２上の、液晶に
接する、例えばポリイミドからなる有機高分子樹脂から
なる配向膜２１、２２の表面を、例えば布などで一方向
にこする方法、いわゆるラビング法が採られている。こ
のときのこする方向、すなわちラビング方向、上電極基
板１１においてはラビング方向６、下電極基板１２にお
いてはラビング方向７が液晶分子の配列方向となる。こ
のようにして配向処理された２枚の上、下電極基板１
１、１２をそれぞれのラビング方向６、７が互いにほぼ
１８０度から３６０度で交叉するように間隙ｄ₁をもた
せて対向させ、２枚の電極基板１１、１２を液晶を注入
するための切欠け部５１を備えた枠状のシール剤５２に
より接着し、その間隙に正の誘電異方性をもち、旋光性
物質を所定量添加されたネマチック液晶を封入すると、
液晶分子はその電極基板間で図中のねじれ角θのらせん
状構造の分子配列をする。なお３１、３２はそれぞれ例
えば酸化インジウム又はＩＴＯ（Indium Tin Oxide）か
らなる透明な上、下電極である。このようにして構成さ
れた液晶セル６０の上電極基板１１の上側に複屈折効果
をもたらす部材（以下複屈折部材と称す。藤村他「ＳＴ
Ｎ−ＬＣＤ用位相差フィルム」、雑誌電子材料１９９１
年２月号第３７−４１頁）４０が配設されており、さら
にこの部材４０および液晶セル６０を挟んで上、下偏光
板１５、１６が設けられる。

【００２４】液晶５０における液晶分子のねじれ角θは
１８０度から３６０度の範囲の値を採り得るが好ましく
は２００度から３００度であるが、透過率−印加電圧カ
ーブのしきい値近傍の点灯状態が光を散乱する配向とな
る現象を避け、優れた時分割特性を維持するという実用
的な観点からすれば、２３０度から２７０度の範囲がよ
り好ましい。この条件は基本的には電圧に対する液晶分
子の応答をより敏感にし、優れた時分割特性を実現する
ように作用する。また優れた表示品質を得るためには液
晶層５０の屈折率異方性Δｎ₁とその厚さｄ₁の積Δｎ₁
・ｄ₁は好ましくは０.５μｍから１.０μｍ、より好ま
しくは０.６μｍから０.９μｍの範囲に設定することが
望ましい。

【００２５】複屈折部材４０は液晶セル６０を透過する
光の偏光状態を変調するように作用し、液晶セル６０単
体では着色した表示しかできなかったものを白黒の表示
に変換するものである。このためには複屈折部材４０の
屈折率異方性Δｎ₂とその厚さｄ₂の積Δｎ₂・ｄ₂が極め
て重要で、好ましくは０.４μｍから０.８μｍ、より好
ましくは０.５μｍから０.７μｍの範囲に設定する。

【００２６】さらに、本発明になる液晶表示素子６２は
複屈折による楕円偏光を利用しているので偏光板１５、
１６の軸と、複屈折部材４０として一軸性の透明複屈折
板を用いる場合はその光学軸と、液晶セル６０の電極基
板１１、１２の液晶配列方向６、７との関係が極めて重
要である。

【００２７】図２で上記の関係の作用効果について説明
する。図２は、図３の構成の液晶表示装置を上から見た
場合の偏光板の軸、一軸性の透明複屈折部材の光学軸、
液晶セルの電極基板の液晶分子軸配列方向の関係を示し
たものである。

【００２８】図３において、５は一軸性の透明複屈折部
材４０の光学軸、６は複屈折部材４０とこれに隣接する
上電極基板１１の液晶分子軸配列方向、７は下電極基板
１２の液晶配列方向、８は上偏光板１５の吸収軸あるい
は偏光軸、９は下偏光板１６の吸収軸あるいは偏光軸で
あり、角度αは上電極基板１１の液晶配列方向６と一軸
性の複屈折部材４０の光学軸５とのなす角度、角度βは
上偏光板１５の吸収軸あるいは偏光軸８と一軸性の透明
複屈折部材４０の光学軸５とのなす角度、角度γは下偏
光板１６の吸収軸あるいは偏光軸９と下電極基板１２の
液晶配列方向７とのなす角度である。

【００２９】ここで本明細書における角α、β、γの測
り方を定義する。図７において、複屈折部材４０の光学
軸５と上電極基板の液晶配列方向６との交角を例にとっ
て説明する。光学軸５と液晶配列方向６との交角は図７
に示す如く、φ₁およびφ₂で表わすことが出来るが、本
明細書においてはφ₁、φ₂のうち小さい方の角を採用す
る。すなわち、図７（ａ）においてはφ₁＜φ₂であるか
ら、φ₁を光学軸５と液晶配列方向６との交角αとし、
図７（ｂ）においてはφ₁＞φ₂だからφ₂を光学軸５と
液晶配列方向６との交角αとする。勿論φ₁＝φ₂の場合
はどちらを採っても良い。

【００３０】本発明になる液晶表示装置においては角度
α、β、γが極めて重要である。

【００３１】角度αは好ましくは５０度から９０度、よ
り好ましくは７０度から９０度に、角度βは好ましくは
２０度から７０度、より好ましくは３０度から６０度
に、角度γは好ましくは０度から７０度、より好ましく
は０度から５０度に、それぞれ設定することが望まし
い。

【００３２】なお、液晶セル６０の液晶層５０のねじれ
角θが１８０度から３６０度の範囲内にあれば、ねじれ
方向１０が時計回り方向、反時計回り方向のいずれであ
っても、上記角α、β、γは上記範囲内にあればよい。

【００３３】なお、図３においては、複屈折部材４０が
上偏光板１５と上電極基板１１の間に配設されている
が、この位置の代りに、下電極基板１２と下偏光板１６
との間に配設しても良い。この場合は図３の構成全体を
倒立させた場合に相当する。

【００３４】実施例１ 基本構造は図２および図３に示したものと同様である。
図４において、液晶分子のねじれ角θは２４０度であ
り、一軸性の透明複屈折部材４０としては平行配向（ホ
モジェニアス配向）した、すなわちねじれ角が０度の液
晶セルを使用した。ここで液晶層の厚みｄ(μｍ)と旋光
性物質が添加された液晶材料のらせんピッチｐ(μｍ)の
比ｄ／ｐは０．６７とした。配向膜２１、２２は、ポリ
イミド樹脂膜で形成しこれをラビング処理したものを使
用した。このラビング処理を施した配向膜がこれに接す
る液晶分子を基板面に対して傾斜配向させるチルト角(p
retilt角）は４度である。上記一軸性透明複屈折部材４
０のΔｎ₂・ｄ₂は約０.６μｍである。一方液晶分子が
２４０度ねじれた構造の液晶層５０のΔｎ₁・ｄ₁は約
０.８μｍである。

【００３５】このとき、角度αを約９０度、角度βを約
３０度、角度γを約３０度とすることにより、上、下電
極３１、３２を介して液晶層５０に印加される電圧がし
きい値以下のときには光不透過すなわち黒、電圧がある
しきい値以上になると光透過すなわち白の白黒表示が実
現できた。また、下偏光板１６の軸を上記位置より５０
度から９０度回転した場合は、液晶層５０への印加電圧
がしきい値以下のときには白、電圧がしきい値以上にな
ると黒の、前記と逆の白黒表示が実現できた。

【００３６】図５は図４の構成で角度αを変化させたと
きの１／２００デューティで時分割駆動時のコントラス
ト変化を示したものである。角度αが９０度近傍では極
めて高いコントラストを示していたものが、この角度か
らずれるにつれて低下する。しかも角度αが小さくなる
と点灯部、非点灯部ともに青味がかり、角度αが大きく
なると非点灯部は紫、点灯部は黄色になり、いずれにし
ても白黒表示は不可能となる。角度βおよび角度γにつ
いてもほぼ同様の結果となるが、角度γの場合は前記し
たように５０度から９０度近く回転すると逆転の白黒表
示となる。

【００３７】実施例２ 基本構造は実施例１と同様である。ただし、液晶層５０
の液晶分子のねじれ角は２６０度、Δｎ₁・ｄ₁は約０.
６５μｍ〜０.７５μｍである点が異なる。一軸性透明
複屈折部材４０として使用している平行配向液晶層のΔ
ｎ₂・ｄ₂は実施例１と同じ約０．５８μｍである。液晶
層の厚みｄ₁(μｍ)と旋光性物質が添加されたネマチッ
ク液晶材料のらせんピッチｐ(μｍ)との比はｄ／ｐ＝
０．７２とした。

【００３８】このとき、角度αを約１００度、角度βを
約３５度、角度γを約１５度とすることにより、実施例
１と同様の白黒表示が実現できた。また下偏光板の軸の
位置を上記値より５０度から９０度回転することにより
逆転の白黒表示が可能である点もほぼ実施例１同様であ
る。角度α、β、γのずれに対する傾向も実施例１とほ
ぼ同様である。

【００３９】上記いずれの実施例においても一軸性透明
複屈折部材４０として、液晶分子のねじれのない平行配
向液晶セルを用いたが、むしろ２０度から６０度程度液
晶分子がねじれた液晶層を用いた方が角度による色変化
が少ない。このねじれた液晶層は、前述の液晶層５０同
様、配向処理が施された一対の透明基板の配向処理方向
を所定のねじれ角に交差するようにした基板間に液晶を
挟持することによって形成される。この場合、液晶分子
のねじれ構造を挟む２つの配向処理方向の挟角の２等分
角の方向を複屈折部材の光軸として取扱えばよい。ま
た、複屈折部材４０として、透明な高分子フィルムを用
いても良い（この際一軸延伸のものが好ましい）。この
場合高分子フィルムとしてはＰＥＴ（ポリエチレン テ
レフタレート）、アクリル樹脂フィルム、ポリカーボネ
イトが有効である。

【００４０】さらに以上の実施例においては複屈折部材
は単一であったが、図３において複屈折部材４０に加え
て、下電極基板１２と下偏光板１６との間にもう一枚の
複屈折部材を挿入することもできる。この場合はこれら
複屈折部材のΔｎ₂・ｄ₂を再調整すればよい。

【００４１】実施例３ 基本構造は実施例１と同様である。ただし図８に示す如
く、上電極基板１１上に赤、緑、青のカラーフィルタ３
３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ、各フィルター同志の間に光遮光
膜３３Ｄを設けることにより、多色表示が可能になる。

【００４２】なお、図８においては、各フィルタ３３
Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ、光遮光膜３３Ｄの上に、これらの
凹凸の影響を軽減するため絶縁物からなる平滑層２３が
形成された上に上電極３１、配向膜２１が形成されてい
る。

【００４３】実施例４ 実施例３による液晶表示素子６２と、この液晶表示素子
６２を駆動するための駆動回路と、光源をコンパクトに
一体にまとめた液晶表示モジュール６３である。

【００４４】図９はその分解斜視図を示すものである。
液晶表示素子６２を駆動するＩＣ３４は、中央に液晶表
示素子６２を嵌め込む為の窓部を備えた枠状体のプリン
ト基板３５に搭載される。液晶表示素子６２を嵌め込ん
だプリント基板３５はプラスチックモールドで形成され
た枠状体４２の窓部に嵌め込まれ、これに金属製フレー
ム４１を重ね、その爪４３を枠状体４２に形成されてい
る切込み４４内に折り曲げることによりフレーム４１を
枠状体４２に固定する。

【００４５】液晶表示素子６２の上下端に配置される冷
陰極蛍光灯３６、この冷陰極蛍光灯３６からの光を液晶
表示セル６０に均一に照射させるためのアクリル板から
なる導光体３７、金属板に白色塗料を塗布して形成され
た反射板３８、導光体３７からの光を拡散する乳白色の
拡散板３９、上面に多数のＶ字状ストライプ溝を平行に
配列形成したプリズム面を有し、第１の拡散板３９から
大きな角度で拡散する光を表示画面に対して垂直な方向
に集光してバックライトの輝度を増大するためのレンズ
フィルム２、上面にシボ加工による粗面が形成され、レ
ンズフィルム２を通過した光を拡散し、表示画面に生じ
るモアレとぎらつきの発生を防止するための第２の拡散
板が図９の順序で、枠状体４２の裏側からその窓部に嵌
め込まれる。冷陰極蛍光灯３６を点灯する為のインバー
タ電源回路（図示せず）は枠状体４２の右側裏部に設け
られた凹部（図示せず。反射板３８の凹所４５に対向す
る位置にある。）に収納される。拡散板３９、導光体３
７、冷陰極蛍光灯３６および反射板３８は、反射板３８
に設けられている舌片４６を枠状体４２に設けられてい
る小口４７内に折り曲げることにより固定される。

【００４６】実施例５ 実施例４による液晶表示モジュール６３をラップトップ
パソコンの表示部に使用したものである。

【００４７】図１０にそのブロックダイアグラムを、図
１１にラップトップパソコン６４に実装した図を示す。
マイクロプロセッサ４９で計算した結果を、コントロー
ル用ＬＳＩ４８を介して駆動用ＩＣ３４で液晶表示モジ
ュール６３を駆動するものである。

【００４８】以上説明したように、上記実施例によれ
ば、優れた時分割駆動特性を有し、さらに白黒および多
色表示を可能にする電界効果型液晶表示装置を実現する
ことができる。

【００４９】以上本発明を実施例に基づいて具体的に説
明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で
あることは勿論である。例えば、上記の実施例では、導
光体３７とその側面に沿って近接して配置した冷陰極蛍
光灯３６からなるバックライト３を使用したが、液晶表
示素子の下に複数本の冷陰極（あるいは熱陰極）蛍光灯
を配列し、これらの蛍光灯と液晶表示素子６２との間に
拡散板を配置し、蛍光灯の下に反射板を配置してなるバ
ックライトにも同様に適用することができる。また、第
２の拡散板１やレンズフィルム２の材質、厚さ、構成等
は種々のものを使用することができる。例えば、第２の
拡散板１としては、液晶表示素子６２側の上面がシボ加
工による粗面１ａ、下面が平滑面１ｂである拡散板を使
用したが、平滑面１ｂにケミカルマット層をコーティン
グしたもの等を用いてもよい。また、レンズフィルム２
の断面形状は図１（ｃ）に示したものに限定されず、例
えばプリズム面２ａの山はとがった形状でなく、丸みを
帯びていてもよく、また、Ｖ字状ストライプ溝のＶ字の
山・谷の角度やピッチ等も材料の屈折率等を考慮して種
々のものを使用することができる。また、ストライプ溝
の角度やピッチもレンズフィルム２全体にわたって均一
でなくてもよい。例えば、液晶表示素子６２の下に拡散
板を介して蛍光灯を配置した場合等は、全体として均一
な輝度分布を得るために、蛍光灯の直上のみ山をなだら
かにしてもよい。また、レンズフィルム２と第１の拡散
板３９とを一体に形成してもよく、例えば、下面側を透
明樹脂材に拡散粒子を混入した材料で拡散層を形成し、
上面側にプリズム面を形成するように一体成形してもよ
い。また、第２の拡散板１とレンズフィルム２の各平滑
面１ｂ、２ｂはわずかに凸面または凹面になっていても
よい。また、第１の拡散板３９としては、公知の種々の
拡散板を使用することができる。さらに、上記実施例で
は、単純マトリクス方式の液晶表示装置に適用した例を
示したが、本発明は、アクティブ・マトリクス方式の液
晶表示装置にも適用することができることは言うまでも
ない。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バックライトの輝度を増大させ、明るく輝度分布の均一
な表示画面が得られるとともに、表示画面のモアレやぎ
らつきの発生を防止することができ、表示品質を大幅に
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の液晶表示装置のバックライ
トの一実施例の分解斜視図、（ｂ）は、（ａ）に示した
バックライトおよび液晶表示素子のＡ−Ａ′切断線にお
ける断面図、（ｃ）は、（ａ）・（ｂ）に示したレンズ
フィルムの部分断面図である。

【図２】本発明になる液晶表示素子の第一の実施例にお
ける液晶分子の配列方向、液晶分子のねじれ方向、偏光
板の軸の方向および複屈折部材の光学軸の関係を示した
説明図である。

【図３】本発明になる液晶表示素子の第一の実施例の要
部分解斜視図である。

【図４】本発明になる液晶表示素子の第２の実施例にお
ける液晶分子のねじれ方向、偏向板の軸の方向および複
屈折部材の光学軸の関係を示した説明図である。

【図５】本発明になる液晶表示素子の第一の実施例につ
いてのコントラスト、透過光色−交角α特性を示すグラ
フである。

【図６】本発明になる液晶表示素子の第３の実施例にお
ける液晶分子の配列方向、液晶分子のねじれ方向、偏向
板の軸の方向および複屈折部材の光学軸の関係を示した
説明図である。

【図７】交角α、β、γの測り方を説明するための図で
ある。

【図８】本発明になる液晶表示素子の一実施例の上電極
基板部の一部切欠斜視図である。

【図９】本発明になる液晶表示モジュールの分解斜視図
である。

【図１０】本発明になるラップトップパソコンの一実施
例のブロックダイアグラムである。

【図１１】本発明になるラップトップパソコンの一実施
例の斜視図である。

【符号の説明】

１…第２の拡散板、１ａ…シボ加工による粗面、１ｂ…
平滑面、２…レンズフィルム、２ａ…プリズム面、２ｂ
…平滑面、３…バックライト、３６…冷陰極蛍光灯、３
７…導光体、３８…反射板、３９…第１の拡散板、４２
…枠状体、６２…液晶表示素子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−200929（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−59524（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−14425（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−173134（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−8383（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−104325（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−92601（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/13357 G02F 1/1335

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液晶表示素子の下にバックライトを配置し
   てなる液晶表示装置において、上記バックライトが、導
   光体と上記液晶表示素子との間に配置されたレンズフィ
   ルムと、該レンズフィルムと上記液晶表示素子との間に
   配置された拡散板であって上面が光拡散作用を有する面
   で下面がケミカルマット層をコーティングした面を有す
   る拡散板とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】上記拡散板の上面はシボ加工による粗面で
   あることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】上記レンズフィルムの下面側は透明樹脂材
   に拡散粒子を混入した材料で形成された拡散層であるこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置。