JP5230911B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置、特に輝度ムラの無い有効表示領域を有する液晶表示装置に関する。

図１は、従来の液晶表示装置１の一例を示す図である。

図１に示す液晶表示装置１は、液晶パネル２と点光源９から構成されており、液晶パネル２では、液晶がシール部材３及び封止部４によって基板間に挟持されている。また、点光源９から照射された光は、矢印５のように液晶パネル２内へ拡散していく。しかしながら、図中の領域６及び８では、充分に光が拡散せず輝度が低下し、逆に図中の領域７では、光源から近いことから輝度が増加して目玉現象が発生する場合がある。このように、従来の液晶表示装置１では、全体として輝度ムラが発生するという不具合があった。

そこで、光源側のシール部材に光拡散粒子を混合し、光拡散粒子によって光を拡散させて輝度ムラを解消しようという試みがなされている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、光拡散粒子を光源側のシール部材に混合させると、光源側のシール部材での光拡散は発生するが、その為液晶パネル全体に光が行き渡らず図１の領域６及び８の輝度の低下は防止できるが逆に光源から離れた箇所で輝度の低下が発生してしまう。逆に、少ない光拡散粒子を光源側のシール部材に混合させたのでは、充分な光の拡散が発生せず、図１の領域６及び８の輝度の低下を防止することができないという不具合があった。

また、光源と液晶との間に所定の間隔を設け、その間のガラス基板に曇りガラス状に加工した粗ずり面を形成し、粗ずり面を利用して光を拡散させて輝度ムラを解消しようという試みがなされている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、基板の所定部分のみに加工を施すことは難しく、しかもコストがアップするという不具合があった。

さらに、液晶と有効表示領域との間に間隔を設け、その間に高分子分散型液晶を配置し又は高分子分散型液晶による散乱用セグメントを設けて、液晶自身又は散乱用セグメントによって光を拡散させて輝度ムラを解消しようという試みがなされている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、高価な高分子分散型液晶を利用しなければならないこと、高分子分散型液晶による散乱用セグメントのために別個に液晶を封止しなければならないこと、及び／又は単純に液晶と有効表示領域との間に設けられた高分子分散型液晶では光の有効利用がしにくいという不具合があった。

特開平１１−１８３８８８号公報（図１） 特開２０００−１６２６７２号公報（図４、５及び６）

そこで、本発明は、光源側のシール部材による調整領域を形成し、調整領域によって光源から照射された光を適切に拡散させて、輝度ムラを解消することを可能とする液晶表示装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、光源とシール部材との間にシールパターンを形成し、シールパターンによって光源から照射された光を適切に拡散させて、輝度ムラを解消することを可能とする液晶表示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置は、情報を表示するための有効表示領域を有し且つ一対の基板間に液晶を挟持した液晶パネルと、液晶パネルの側面から光を照射するための光源と、一対の基板間に前記液晶を封入するために液晶の周囲に配置され、液晶パネルの光源側に配置された調整領域及び液晶パネルの光源側以外に配置された周辺領域を有し、光源から照射された光を有効表示領域へ拡散させるために調整領域が光源の発光特性に基づいて定められているシール部材を有することを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置は、情報を表示するための有効表示領域を有し且つ一対の基板間に液晶を挟持した液晶パネルと、液晶パネルの側面から光を照射するための光源と、一対の基板間に液晶を封入するために液晶の周囲に配置されたシール部材と、一対の基板間であって、光源とシール部材との間に配置され、光源から照射された光を有効表示領域へ拡散させるためのシールパターンを有することを特徴とする。液晶表示装置。

本発明に係る液晶表示装置では、光源側のシール部材による調整領域を形成し、調整領域によって光源から照射された光を適切に拡散させているので、安価に輝度ムラを解消することが可能となった。さらに、本発明に係る液晶表示装置では、シール部材の形状は、光源の発光強度等の特性に合わせて変更可能であるので、確実に輝度ムラを解消することが可能となった。

本発明に係る液晶表示装置では、光源とシール部材との間にシールパターンを形成し、シールパターンによって光源から照射された光を適切に拡散させているので、安価に輝度ムラを解消することが可能となった。さらに、本発明に係る液晶表示装置では、シールパターンの形状は、光源の発光強度等の特性に合わせて変更可能であるので、確実に輝度ムラを解消することが可能となった。

以下図面を参照して、本発明に係る液晶表示装置について説明する。

図２は、本発明に係る液晶表示装置１０の概略構成を示す図である。

図２（ａ）は液晶表示装置１０の正面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＡＡ´断面図である。図２に示す様に、液晶表示装置１０は、液晶パネル４０及び液晶パネル４０の側面に配置された点光源として機能するＷ（白）色ＬＥＤ３０等から構成されている。

液晶パネル４０では、一対のガラス基板２０１及び２０２をシール部材１００によって接合し、シール部材の開口部から液晶２０３を一対のガラス基板間に挟持されるように注入して、封止材２０７によって封止している。また、液晶パネル４０の視認側（図２（ｂ）の図中上側）にはプリズムシート２０４及びプリズムシート２０４の上部に空気層を介して接合された偏光板２０６が配置され、逆側には反射偏光板２０５が配置されている。液晶パネル４０は、アクティブ駆動されるＴＦＴタイプの液晶表示部であり、２．４インチ、ＱＶＧＡサイズ（３５０×２４０画素）の表示を行うことができる。また、液晶パネル４０の一対のガラス基板２０１及び２０２の内側には透明導電体による複数の信号電極と複数の走査電極がパターン形成されており、信号電極と走査電極が重なり合う部分が表示画素となる。

ここでは、液晶２０３として、ＳＴＮ液晶を用いたが、他の液晶、例えば、高分子分散型液晶、ネマティック液晶を用いたＯＣＢ（Optical Compensated Birefringence）、ＩＰＳ（In Plane Switching）、ＰＶＡ（Patterned Vertical Alignment）などの他のモード、スメクティック液晶を用いたＳＳＦＬＣ（Surface Stabilized Ferroelectric Crystal）、ＡＦＬＣ（Anti-FLC）などのモード、ＰＮＬＣ及びＰＤＬＣ等を利用することも可能である。

Ｗ色ＬＥＤ３０から照射された光は、液晶パネル４０の側面から入射する。Ｗ色ＬＥＤ３０から液晶パネル４０に入射した光は、プリズムシート２０４及び反射偏光板２０５等で反射を繰り返しながら、液晶パネル４０の有効表示領域２０６全体を照射することができるように構成されている。また、シール材１００の側面から光を入射することができるので、液晶パネル４０の裏側にバックライトを配置する必要がなくなり、照明可能な薄型の液晶表示装置を実現することが可能となった。

シール部材１００は、一対のガラス基板２０１及び２０２のギャップを調整するための球状スペーサ、Ｗ色ＬＥＤ３０からの光を散乱させるための柱状フィラー及び接着剤等から構成される。スペーサ及びフィラーは、シリカ（屈折率１．３５〜１．４５）又はプラ（屈折率１．４〜２．０）の物性のものを利用することができる。これによって、液晶２０３は、約２〜６μｍ（ＴＦＴの場合）の厚さに保持される。なお、ＰＮＬＣの場合は、液晶の厚さは１０〜３０μｍが好ましく、ＦＬＣの場合は、液晶の厚さは１〜２μｍが好ましい。

シール部材１００は、Ｗ色ＬＥＤ３０側の辺に調整領域１０１が設けられているが、調整領域以外の３方の辺はほぼ同じ厚さ（例えば、約０．８ｍｍ）に形成され、調整領域１０１のみが他の辺より幅広（例えば、最も厚い部分が約３．２ｍｍ）に形成されている。また、シール部材１００の調整領域１０１は、Ｗ色ＬＥＤ３０に最も近い部分から徐々に２次曲線的に広がって、有効表示領域２０６へ連続するような形状を有している。言い換えれば、シール部材１００の調整領域１０１は、有効領域２０６側を底辺とし、Ｗ色ＬＥＤ３０側を頂点とした、かまぼこ型の形状を有している。

次に、図２に示す液晶パネル４０の概略製造方法について説明する。

最初に、透明導電体による複数の信号電極と複数の走査電極がパターン形成された一対のガラス基板２０１及び２０２の一方の内側に、シール部材１００をパターン印刷により形成し、一対のガラス基板２０１及び２０２の他方の内側全体にスペーサを散布する。次に、一対のガラス基板を重ね合わせて接合させる。次に、シール部材１００の開口部１０２から液晶２０３を注入し、封止剤２０７によって封止する。次に、液晶パネル４０のガラス基板２０１の外側にプリズムシート２０４を、さらにプリズムシート２０４の上に空気層を介して接合された偏光板２０６を配置する。次に、ガラス基板２０２の外側に反射偏光板２０５を張り合わせる。

Ｗ色ＬＥＤ３０から液晶パネル４０に入射した光は、シール部材１００の調整領域１０１によって、充分に広く拡散するので、図１の領域６及び８に相当する部分での輝度の低下を生じることはなく且つ図１の領域７に相当する部分での過度な輝度の集中も発生せず、有効表示領域２０６全体として輝度ムラが生じることがない。したがって、本実施形態では、Ｗ色ＬＥＤ３０から出射された光を効率良く利用することが可能となる。

図３は、本発明に係る他の液晶表示装置１１の概略構成を示す図である。

図３に示す液晶表示装置１１と図２に示す液晶表示装置１０との差異は、液晶パネル４１のシール部材１０３におけるＷ色ＬＥＤ３０側の調整領域１０４の形状が異なっている点である。なお、本実施形態においては、図２と同様の構成には同じ番号を付した。

シール部材１０３は、Ｗ色ＬＥＤ３０側の調整領域１０４以外の３方の辺はほぼ同じ厚さ（例えば、約０．８ｍｍ）に形成され、Ｗ色ＬＥＤ３０側の調整領域１０４のみが他の辺より幅広（例えば、最も厚い部分が約３．２ｍｍ）に形成されている。本実施形態では、シール部材１０３の調整領域１０４は、Ｗ色ＬＥＤ３０に最も近い部分から徐々に双曲線的に広がって、有効表示領域２０６へ連続するような形状を有している。言い換えれば、シール部材１０３の調整領域１０４は、Ｗ色ＬＥＤ３０側を頂辺とし、有効表示領域２０６側を底辺とし、左右が凹弧状の略台形の形状（富士山型の形状）を有している。

Ｗ色ＬＥＤ３０から液晶パネル４１に入射した光は、シール部材１０３の調整領域１０４によって、充分に広く拡散するので、図１の領域６及び８に相当する部分での輝度の低下を生じることはなく且つ図１の領域７に相当する部分での過度な輝度の集中も発生せず、有効表示領域２０６全体として輝度ムラが生じることがない。したがって、本実施形態では、Ｗ色ＬＥＤ３０から出射された光を効率良く利用することが可能となる。

図４は、Ｗ色ＬＥＤの光量分布の一例を示す図である。

図４において、ｙ軸は光量を示し、ｘ軸が光源からの角度を示している。なお、点ＰはＬＥＤの真上（０°）を示し、曲線Ｌ１は光量分布が狭いタイプのＷ色ＬＥＤの光量分布を示し、曲線Ｌ２は光量分布がブロードなタイプのＷ色ＬＥＤの光量分布を示している。

使用するＷ色ＬＥＤの光量分布が曲線Ｌ１に示すような場合には、シール部材１００のＷ色ＬＥＤ３０側の調整領域が図３に示すような略台形型を有することが好ましく、使用するＷ色ＬＥＤの光量分布が曲線Ｌ２に示すような場合には、シール部材１００のＷ色ＬＥＤ３０側の調整領域が図２（ａ）に示すようなかまぼこ型を有することが好ましい。これは、光量分布がナローな曲線Ｌ１のタイプを光源では、中心からの角度が大きいところでは光量がとぼしくなるため、中心からの角度が大きいところの調整領域の薄くなる略台形型が好ましいからである。また、光量分布がブロードな曲線Ｌ２のタイプを光源では、中心からの角度が大きいところでも光量が多いため、中心からの角度が大きいところの調整領域の厚くなるかまぼこ型が好ましいからである。このように、本発明に係る液晶表示装置では、輝度ムラをなくすために、ＬＥＤの発光特性に応じて、最適なシール部材の形状を選択することが可能となった。

図５は、本発明に係る他の液晶表示装置１２の概略構成を示す図である。

図５に示す液晶表示装置１２と図２に示す液晶表示装置１０との差異は、液晶パネル４２のシール部材１０５におけるＷ色ＬＥＤ３０側の調整領域１０６の形状が異なっている点である。なお、本実施形態においては、図２と同様の構成には同じ番号を付した。

シール部材１０５は、Ｗ色ＬＥＤ３０側の調整領域１０６以外の３方の辺はほぼ同じ厚さｗ２（例えば、約０．８ｍｍ）に形成され、Ｗ色ＬＥＤ３０側の調整領域１０６のみが他の辺より幅広（例えば、最も厚い部分が約３．２ｍｍ）な厚さｗ１に形成されている。

Ｗ色ＬＥＤ３０から液晶パネル４２に入射した光は、シール部材１０５の調整領域１０６によって、充分に広く拡散するので、図１の領域６及び８に相当する部分での輝度の低下を生じることはなく且つ図１の領域７に相当する部分での過度な輝度の集中も発生せず、有効表示領域２０６全体として輝度ムラが生じることがない。したがって、本実施形態においても、Ｗ色ＬＥＤ３０から出射された光を効率良く利用することが可能となる。なお、シール部材１０５における上記ｗ１とｗ２との関係については後述する。

図６は、本発明に係る他の液晶表示装置１３の概略構成を示す図である。

図６に示す液晶表示装置１３と図２に示す液晶表示装置１０との差異は、２つのＷ色ＬＥＤ３０及び３１を利用する点と、液晶パネル４３のシール部材１０７におけるＷ色ＬＥＤ３０側の調整領域１０８の形状が異なっている点である。Ｗ色ＬＥＤ３１は前述したＷ色ＬＥＤ３０と同じＬＥＤであって、２つのＬＥＤを利用するのは、有効表示領域２０６においてより高い輝度を得るためである。なお、本実施形態においては、図２と同様の構成には同じ番号を付した。

シール部材１０７は、調整領域１０８以外の３方の辺はほぼ同じ厚さ（例えば、約０．８ｍｍ）に形成され、調整領域１０８のみが他の辺より幅広（例えば、最も厚い部分が約３．２ｍｍ）に形成されている。本実施形態では、シール部材１０７の調整領域１０８は、Ｗ色ＬＥＤ３０及び３１に最も近い部分から、それぞれ徐々に２次曲線的に広がって、有効表示領域２０６へ連続するような形状を有している。言い換えれば、シール部材１０７の調整領域１０８は、有効表示領域２０６側を底辺とし、Ｗ色ＬＥＤ３０及び３１を頂点とした、２段のかまぼこ型の形状を有している。

Ｗ色ＬＥＤ３０及び３１から液晶パネル４３に入射した光は、シール部材１０７の調整領域１０８によって、充分に広く拡散するので、図１の領域６及び８に相当する部分での輝度の低下を生じることはなく且つ図１の領域７に相当する部分での過度な輝度の集中も発生せず、有効表示領域２０６全体として輝度ムラが生じることがない。したがって、本実施形態では、Ｗ色ＬＥＤ３０及び３１から出射された光を効率良く利用することが可能となる。

図７は、本発明に係る他の液晶表示装置１４の概略構成を示す図である。

図７に示す液晶表示装置１４と図２に示す液晶表示装置１０との差異は、２つのＷ色ＬＥＤ３０及び３１を利用する点と、液晶パネル４４のシール部材１０９におけるＷ色ＬＥＤ３０側の調整領域１１０の形状が異なっている点である。Ｗ色ＬＥＤ３１は前述したＷ色ＬＥＤ３０と同じＬＥＤであって、２つのＬＥＤを利用するのは、有効表示領域２０６においてより高い輝度を得るためである。なお、本実施形態においては、図２と同様の構成には同じ番号を付した。

シール部材１０９は、調整領域１１０以外の３方の辺はほぼ同じ厚さ（例えば、約０．８ｍｍ）に形成され、調整領域１１０のみが他の辺より幅広（例えば、最も厚い部分が約３．２ｍｍ）に形成されている。本実施形態では、シール部材１０９の調整領域１１０は、Ｗ色ＬＥＤ３０及び３１に最も近い部分から、それぞれ徐々に双曲線的に広がって、有効表示領域２０６へ連続するような形状を有している。言い換えれば、シール部材１０９の調整領域１１０は、Ｗ色ＬＥＤ３０及び３１側を頂辺とし、有効表示領域２０６側を底辺とし、左右が凹弧状の２段の略台形の形状（２段の富士山型の形状）を有している。

Ｗ色ＬＥＤ３０及び３１から液晶パネル４４に入射した光は、シール部材１０９の調整領域１１０によって、充分に広く拡散するので、図１の領域６及び８に相当する部分での輝度の低下を生じることはなく且つ図１の領域７に相当する部分での過度な輝度の集中も発生せず、有効表示領域２０６全体として輝度ムラが生じることがない。したがって、本実施形態では、Ｗ色ＬＥＤ３０及び３１から出射された光を効率良く利用することが可能となる。

図８は、本発明に係る他の液晶表示装置１５の概略構成を示す図である。

図８に示す液晶表示装置１５と図２に示す液晶表示装置１０との差異は、２つのＷ色ＬＥＤ３０及び３１を利用する点と、液晶パネル４５のシール部材１１１の形状が異なっている点である。Ｗ色ＬＥＤ３１は前述したＷ色ＬＥＤ３０と同じＬＥＤであって、２つのＬＥＤを左右に配置して利用するのは、有効表示領域２０６においてより高い輝度を得るためである。なお、本実施形態においては、図２と同様の構成には同じ番号を付した。

シール部材１１１は、調整領域１１２及び１１３以外の２方の辺はほぼ同じ厚さ（例えば、約０．８ｍｍ）に形成され、調整領域１１２及び１１３が他の辺より幅広（例えば、最も厚い部分が約３．２ｍｍ）に形成されている。本実施形態では、シール部材１１１の調整領域１１２及び１１３は、Ｗ色ＬＥＤ３０及び３１に最も近い部分から、それぞれ徐々に２次曲線的に広がって、有効表示領域２０６へ連続するような形状を有している。言い換えれば、シール部材１１１の調整領域１１２及び１１３は、それぞれ有効領域２６側を底辺とし、Ｗ色ＬＥＤ３０及び３１を頂点とした、かまぼこ型の形状を有している。

Ｗ色ＬＥＤ３０及び３１から液晶パネル４５に入射した光は、シール部材１１１の調整領域１１２及び１１３によって、充分に広く拡散するので、図１の領域６及び８に相当する部分での輝度の低下を生じることはなく且つ図１の領域７に相当する部分での過度な輝度の集中も発生せず、有効表示領域２０６全体として輝度ムラが生じることがない。さらに、有効表示領域２０６の左右から光が入射するので、有効表示領域２０６においてＷ色ＬＥＤから離れた奥側で輝度が低下することも無い。したがって、本実施形態では、Ｗ色ＬＥＤ３０及び３１から出射された光を効率良く利用することが可能となる。

図９は、本発明に係る他の液晶表示装置１６の概略構成を示す図である。

図９に示す液晶表示装置１６と図２に示す液晶表示装置１０との差異は、２つのＷ色ＬＥＤ３０及び３１を利用する点と、液晶パネル４６のシール部材１１４の形状が異なっている点である。Ｗ色ＬＥＤ３１は前述したＷ色ＬＥＤ３０と同じＬＥＤであって、２つのＬＥＤを左右に配置して利用するのは、有効表示領域２０６においてより高い輝度を得るためである。なお、本実施形態においては、図２と同様の構成には同じ番号を付した。

シール部材１１４は、調整領域１１５及び１１６以外の２方の辺はほぼ同じ厚さ（例えば、約０．８ｍｍ）に形成され、調整領域１１５及び１１６が他の辺より幅広（例えば、最も厚い部分が約３．２ｍｍ）に形成されている。本実施形態では、シール部材１１４の調整領域１１５及び１１６は、Ｗ色ＬＥＤ３０及び３１に最も近い部分から、それぞれ徐々に双曲線的に広がって、有効表示領域２０６へ連続するような形状を有している。言い換えれば、シール部材１１４の調整領域１１５及び１１６は、それぞれ、Ｗ色ＬＥＤ３０又は３１側を頂辺とし、有効表示領域２０６側を底辺とし、左右が凹弧状の略台形の形状（富士山型の形状）を有している。

Ｗ色ＬＥＤ３０及び３１から液晶パネル４６に入射した光は、シール部材１１４の調整領域１１５及び１１６によって、充分に広く拡散するので、図１の領域６及び８に相当する部分での輝度の低下を生じることはなく且つ図１の領域７に相当する部分での過度な輝度の集中も発生せず、有効表示領域２０６全体として輝度ムラが生じることがない。さらに、有効表示領域２０６の左右から光が入射するので、有効表示領域２０６においてＷ色ＬＥＤから離れた奥側で輝度が低下することも無い。したがって、本実施形態では、Ｗ色ＬＥＤ３０及び３１から出射された光を効率良く利用することが可能となる。

図１０は、本発明に係る他の液晶表示装置１７の概略構成を示す図である。

図１０に示す液晶表示装置１７と図２に示す液晶表示装置１０との差異は、液晶パネル４７のシール部材１１７の形状が異なっている点である。なお、本実施形態においては、図２と同様の構成には同じ番号を付した。

シール部材１１７は、調整領域１１８以外の３方の辺はほぼ同じ厚さ（例えば、約０．８ｍｍ）に形成され、調整領域１１８が他の辺より幅広（例えば、最も厚い部分が約３．２ｍｍ）に形成されている。本実施形態では、シール部材１１７の調整領域１１８は、Ｗ色ＬＥＤ３０から有効表示領域２０６へ連続する略楕円形の形状を有している。

Ｗ色ＬＥＤ３０から液晶パネル４７に入射した光は、シール部材１１７の調整領域１１８によって、充分に広く拡散するので、図１の領域６及び８に相当する部分での輝度の低下を生じることはなく且つ図１の領域７に相当する部分での過度な輝度の集中も発生せず、有効表示領域２０６全体として輝度ムラが生じることがない。したがって、本実施形態では、Ｗ色ＬＥＤ３０から出射された光を効率良く利用することが可能となる。

図１１は、本発明に係る他の液晶表示装置１８の概略構成を示す図である。

図１１に示す液晶表示装置１８と図２に示す液晶表示装置１０との差異は、液晶パネル４８のシール部材１１９の形状が異なっている点である。なお、本実施形態においては、図２と同様の構成には同じ番号を付した。

即ち、図１１に示す液晶表示装置１８のシール部材１１９の調整領域１２０は、ちょうど図２に示す調整領域１０１と図中において左右が逆な形状を有している。この場合であっても、Ｗ色ＬＥＤ３０から液晶パネル４８に入射した光は、シール部材１１９の調整領域１２０によって、充分に広く拡散することができる。また、図示してはいなが、図６における調整領域１０８を図１１に示すように、図中において左右が逆な形状としても良い。さらに、図示してはいなが、図８における調整領域１１２及び１１３を図１１に示すように、図中において左右が逆な形状としても良い。

図１２は、本発明に係る他の液晶表示装置１９の概略構成を示す図である。

図１２に示す液晶表示装置１９と図２に示す液晶表示装置１０との差異は、液晶パネル４９のシール部材１２１の形状が異なっている点である。なお、本実施形態においては、図２と同様の構成には同じ番号を付した。

即ち、図１２に示す液晶表示装置１９のシール部材１２１の調整領域１２２は、ちょうど図３に示す調整領域１０４と図中において左右が逆な形状を有している。この場合であっても、Ｗ色ＬＥＤ３０から液晶パネル４９に入射した光は、シール部材１２１の調整領域１２２によって、充分に広く拡散することができる。また、図示してはいなが、図７における調整領域１１０を図１２に示すように、図中において左右が逆な形状としても良い。さらに、図示してはいなが、図９における調整領域１１５及び１１６を図１２に示すように、図中において左右が逆な形状としても良い。

図１３は、本発明に係る他の液晶表示装置２０の概略構成を示す図である。

図１３に示す液晶表示装置２０と図２に示す液晶表示装置１０との差異は、液晶パネル５０のシール部材１２３の形状が異なっている点である。なお、本実施形態においては、図２と同様の構成には同じ番号を付した。

図１３において、点Ａは有効表示領域２０６の上下方向の中間点を示し、点Ｂは調整領域１２４の端部を示し、点Ｃは有効表示領域２０６の下端を示し、点ＤはＷ色ＬＥＤ３０の中心を示し、点ＥはＷ色ＬＥＤ３０の下端を示し、点ＦはＷ色ＬＥＤ３０からの垂線と有効表示領域２０６との交点を示している。また、角ＡＤＣを角度Ｔ、角ＦＥＢを角度Ｐ、有効表示領域２０６のヘイズ値（％）をＨとする。さらに、線分ＡＣの距離を距離Ｘ、線分ＡＤの距離を距離Ｙ、線分ＡＢの距離を距離Ｚ、線分ＤＥの距離を距離Ｌとする。

図１５は、本実施形態に利用することができるＷ色ＬＥＤの指向特性の一例を示す図である。

図１５は、環境温度（Ｔａ）２５℃、印加電圧（ＩＦＰ）２０ｍＡの場合における、Ｗ色ＬＥＤの相対光度（ａ．ｕ．）と放射角度との関係を示している。図１５において、Ｇは相対光度が０．５となる角度を示しており、Ｐはグラフ上で９０°の軸から法線が相対光度曲線の接する角度を示している。

図１６は、図１３の調整領域の幅Ｐと線分ＡＣ（有効表示領域の端部）における輝度の均一性との関係を示した図である。

図１６において、曲線Ｍ１は距離Ｏ（線分ＡＣの距離）が５ｍｍで液晶２０３のＨが高い場合を示し、曲線Ｍ２は距離Ｏ（線分ＡＣの距離）が５ｍｍで液晶２０３のＨが低い場合を示し、曲線Ｍ３は距離Ｏ（線分ＡＣの距離）が１０ｍｍで液晶２０３のＨが高い場合を示し、曲線Ｍ４は距離Ｏ（線分ＡＣの距離）が１０ｍｍで液晶２０３のＨが低い場合を示している。

図１７は、図１３の調整領域の幅Ｐと線分ＡＣ（有効表示領域の端部）における輝度の均一性との関係を示した図である。

図１７において、曲線Ｎ１はＧ（相対光度が０．５となる角度：図１５参照）が広く液晶２０３のＨが高い場合を示し、曲線Ｎ２はＧが広く液晶２０３のＨが低い場合を示し、曲線Ｎ３はＧが狭く液晶２０３のＨが高い場合を示し、曲線Ｎ４はＧが狭く液晶２０３のＨが低い場合を示している。

図１５及び図１６より、線分ＡＣでの輝度の均一性を７０％得ようとする場合、曲線Ｍ１の条件のセル構成の場合には調整領域の幅は３．０ｍｍより広いことが望ましく、曲線Ｍ３の条件のセル構成の場合には調整領域の幅は６．２ｍｍより広いことが望ましい。また、図１５及び図１７より、線分の線分ＡＣでの輝度の均一性を７０％得ようとする場合、曲線Ｎ１の条件のセル構成の場合には調整領域の幅は３．０ｍｍより広いことが望ましく、曲線Ｎ３の条件のセル構成の場合には調整領域の幅は４．０ｍｍより広いことが望ましい。

図１４は、本発明に係る他の液晶表示装置２１の概略構成を示す図である。

図１４に示す液晶表示装置２１と図１３に示す液晶表示装置２０との差異は、２つのＷ色ＬＥＤ３０および３１を用いる点と、液晶パネル５１のシール部材１２５に図１３に示すような２つの調整領域１２６及び１２７が配置されている点である。なお、本実施形態においては、図２と同様の構成には同じ番号を付した。

図１４における各調整領域の条件は、図１３に示す条件と同様である。なお、調整領域を複数配置する場合には、そのピッチＶが、距離Ｑの２倍より狭くないように配置することが好ましい。

図１３〜１７を利用して、調整領域の条件について説明したが、図１３や図１４に示すように、調整領域として必要な箇所にのみシール部材を設けずに、例えば、図５に示すように、有効領域の幅全体を調整領域としても良い。なお、ｗ１はＬＥＤの発光強度、シール剤のヘイズ、セルの大きさ、必要とされる均一性との相関から図１６、図１７に示すような関係から求められる図１３における距離Ｙに相当する厚さであり、ｗ２はセル外形寸法から規定される必要最低限の厚さでありｗ１より太い必要はない。

図１８は、本発明に係る他の液晶表示装置２２の概略構成を示す図である。

図１８に示す液晶表示装置２２と図２に示す液晶表示装置１０との差異は、Ｗ色ＬＥＤ３０とシール部材１３０との間に設けたシールパターン１３１によって、Ｗ色ＬＥＤ３０からの光を拡散させる点である。本実施形態においては、図２と同様の構成には同じ番号を付した。

液晶パネル５２のシール部材１３０の四方の辺はほぼ同じ厚さ（例えば、約０．８ｍｍ）に形成されている。Ｗ色ＬＥＤ３０とシール部材１３０との間で且つ一対のガラス基板２０１及び２０２の間隙には、シールパターン１３１が形成されている。シールパターン１３１は、４本の棒状のパターンから構成され、Ｗ色ＬＥＤ３０側の棒状パターンから有効表示領域２０６側の棒状パターンへ向かって、徐々にその長さが長くなるように設定されている。また、シールパターン１３１は、シール部材１３０と全く同じ材質によって、シール部材１３１のプリント印刷と同時に形成される。したがって、シールパターン１３１にも、シール部材１３０と同様に、図２について説明したものと同様なフィラー及びスペーサが含まれる。

Ｗ色ＬＥＤ３０からシールパターン１３１に入射した光は、シールパターン１３１に含まれるフィラーによって、充分に広く拡散して、シール部材１３０を介して有効表示領域２０６に入射するので、図１の領域６及び８に相当する部分での輝度の低下を生じることはなく且つ図１の領域７に相当する部分での過度な輝度の集中も発生せず、有効表示領域２０６全体として輝度ムラが生じることがない。したがって、本実施形態では、Ｗ色ＬＥＤ３０から出射された光を効率良く利用することが可能となる。

図１９は、本発明に係る他の液晶表示装置２３の概略構成を示す図である。

図１９に示す液晶表示装置２３と図２に示す液晶表示装置１０との差異は、Ｗ色ＬＥＤ３０とシール部材１３０との間に設けた他のシールパターン１３２によって、Ｗ色ＬＥＤ３０からの光を拡散させる点である。本実施形態においては、図２と同様の構成には同じ番号を付した。

液晶パネル５３のシール部材１３０の四方の辺はほぼ同じ厚さ（例えば、約０．８ｍｍ）に形成されている。Ｗ色ＬＥＤ３０とシール部材１３０との間で且つ一対のガラス基板２０１及び２０２の間隙には、他のシールパターン１３２が形成されている。シールパターン１３２は、細い棒状のパターンのランダム配置から構成されている。また、シールパターン１３２は、シール部材１３０と全く同じ材質によって、シール部材１３０のプリント印刷と同時に形成される。したがって、シールパターン１３２にも、シール部材１３０と同様に、図２について説明したものと同様なフィラー及びスペーサが含まれる。

Ｗ色ＬＥＤ３０からシールパターン１３２に入射した光は、シールパターン１３２に含まれるフィラーによって、充分に広く拡散して、シール部材１３０を介して有効表示領域２０６に入射するので、図１の領域６及び８に相当する部分での輝度の低下を生じることはなく且つ図１の領域７に相当する部分での過度な輝度の集中も発生せず、有効表示領域２０６全体として輝度ムラが生じることがない。したがって、本実施形態では、Ｗ色ＬＥＤ３０から出射された光を効率良く利用することが可能となる。

図２０は、本発明に係る他の液晶表示装置２４の概略構成を示す図である。

図２０に示す液晶表示装置２４と図２に示す液晶表示装置１０との差異は、Ｗ色ＬＥＤ３０とシール部材１３０との間に設けた他のシールパターン１３３によって、Ｗ色ＬＥＤ３０からの光を拡散させる点である。本実施形態においては、図２と同様の構成には同じ番号を付した。

液晶パネル５４のシール部材１３０の四方の辺はほぼ同じ厚さ（例えば、約０．８ｍｍ）に形成されている。Ｗ色ＬＥＤ３０とシール部材１３０との間で且つ一対のガラス基板２０１及び２０２の間隙には、他のシールパターン１３３が形成されている。シールパターン１３３は、屈曲した４本の棒状パターンから構成され、Ｗ色ＬＥＤ３０側の棒状パターンから有効表示領域２０６側の棒状パターンへ向かって、徐々にその長さが長くなるように設定されている。また、シールパターン１３３は、シール部材１３０と全く同じ材質によって、シール部材１３０のプリント印刷と同時に形成される。したがって、シールパターン１３３にも、シール部材１３０と同様に、図２について説明したものと同様なフィラー及びスペーサが含まれる。

Ｗ色ＬＥＤ３０からシールパターン１３３に入射した光は、シールパターン１３３に含まれるフィラーによって、充分に広く拡散して、シール部材１３０を介して有効表示領域２０６に入射するので、図１の領域６及び８に相当する部分での輝度の低下を生じることはなく且つ図１の領域７に相当する部分での過度な輝度の集中も発生せず、有効表示領域２０６全体として輝度ムラが生じることがない。したがって、本実施形態では、Ｗ色ＬＥＤ３０から出射された光を効率良く利用することが可能となる。

図２１は、本発明に係る他の液晶表示装置２５の概略構成を示す図である。

図２１に示す液晶表示装置２５と図２に示す液晶表示装置１０との差異は、Ｗ色ＬＥＤ３０とシール部材１３０との間に設けた他のシールパターン１３４によって、Ｗ色ＬＥＤ３０からの光を拡散させる点である。本実施形態においては、図２と同様の構成には同じ番号を付した。

液晶パネル５５のシール部材１３０の四方の辺はほぼ同じ厚さ（例えば、約０．８ｍｍ）に形成されている。Ｗ色ＬＥＤ３０とシール部材１３０との間で且つ一対のガラス基板２０１及び２０２の間隙には、他のシールパターン１３４が形成されている。シールパターン１３４は、４本の円弧状パターンから構成され、Ｗ色ＬＥＤ３０側のパターンから有効表示領域２０６側のパターンへ向かって、徐々にその長さが長くなるように設定されている。また、シールパターン１３４は、シール部材１３０と全く同じ材質によって、シール部材１３０のプリント印刷と同時に形成される。したがって、シールパターン１３４にも、シール部材１３０と同様に、図２について説明したものと同様なフィラー及びスペーサが含まれる。

Ｗ色ＬＥＤ３０からシールパターン１３４に入射した光は、シールパターン１３４に含まれるフィラーによって、充分に広く拡散して、シール部材１３０に入射するので、図１の領域６及び８に相当する部分での輝度の低下を生じることはなく且つ図１の領域７に相当する部分での過度な輝度の集中も発生せず、有効表示領域２０６全体として輝度ムラが生じることがない。したがって、本実施形態では、Ｗ色ＬＥＤ３０から出射された光を効率良く利用することが可能となる。

図２２は、本発明に係る他の液晶表示装置２６の概略構成を示す図である。

図２２に示す液晶表示装置２６と図２に示す液晶表示装置１０との差異は、Ｗ色ＬＥＤ３０とシール部材１３０との間に設けた他のシールパターン１３５によって、Ｗ色ＬＥＤ３０からの光を拡散させる点である。本実施形態においては、図２と同様の構成には同じ番号を付した。

液晶パネル５６のシール部材１３０の四方の辺はほぼ同じ厚さ（例えば、約０．８ｍｍ）に形成されている。Ｗ色ＬＥＤ３０とシール部材１３０との間で且つ一対のガラス基板２０１及び２０２の間隙には、他のシールパターン１３５が形成されている。シールパターン１３５は、ランダムに配置された複数のドットパターンから構成されている。また、シールパターン１３５は、シール部材１３０と全く同じ材質によって、シール部材１３０のプリント印刷と同時に形成される。したがって、シールパターン１３５にも、シール部材１３０と同様に、図２について説明したものと同様なフィラー及びスペーサが含まれる。

Ｗ色ＬＥＤ３０からシールパターン１３５に入射した光は、シールパターン１３５に含まれるフィラーによって、充分に広く拡散して、シール部材１３０に入射するので、図１の領域６及び８に相当する部分での輝度の低下を生じることはなく且つ図１の領域７に相当する部分での過度な輝度の集中も発生せず、有効表示領域２０６全体として輝度ムラが生じることがない。したがって、本実施形態では、Ｗ色ＬＥＤ３０から出射された光を効率良く利用することが可能となる。

図１８〜図２２を用いて、シールパターン１３１〜１３５について説明したが、シールパターンの形状及び本数等を一例であって、それらに限定されるものではない。したがって、利用するＷ色ＬＥＤ３０の光量分布及び有効表示領域の形状、大きさ等に応じて、最適な形状及び本数を選択することができる。

従来の液晶表示装置の概略構成を示す図である。 本発明に係る液晶表示装置１０の概略断面図である。 本発明に係る他の液晶表示装置１１の概略断面図である。 ＬＥＤの光量分布の一例を示す図である。 本発明に係る他の液晶表示装置１２の概略断面図である。 本発明に係る他の液晶表示装置１３の概略断面図である。 本発明に係る他の液晶表示装置１４の概略断面図である。 本発明に係る他の液晶表示装置１５の概略断面図である。 本発明に係る他の液晶表示装置１６の概略断面図である。 本発明に係る他の液晶表示装置１７の概略断面図である。 本発明に係る他の液晶表示装置１８の概略断面図である。 本発明に係る他の液晶表示装置１９の概略断面図である。 本発明に係る他の液晶表示装置２０の概略断面図である。 本発明に係る他の液晶表示装置２１の概略断面図である。 相対光度と放射角度との関係を示した図である。 調整領域の幅と輝度の均一性との関係を示した図である。 調整領域の幅と輝度の均一性との関係を示した図である。 本発明に係る他の液晶表示装置２２の概略断面図である。 本発明に係る他の液晶表示装置２３の概略断面図である。 本発明に係る他の液晶表示装置２４の概略断面図である。 本発明に係る他の液晶表示装置２５の概略断面図である。 本発明に係る他の液晶表示装置２６の概略断面図である。

符号の説明

１０〜２６ 液晶表示装置
３０、３１ Ｗ色ＬＥＤ
４０〜５６ 液晶パネル
１００、１０３、１０５、１０７、１０９、１１１、１１４、１１７、１１９、１２１、１２３、１２５、１３０ シール部材
１０１、１０４、１０６、１０８、１１０、１１２、１１３、１１５、１１６、１１８、１２０、１２２、１２４、１２６、１２７ 調整領域
１３１〜１３５ シールパターン
２０１、２０２ 一対のガラス基板
２０３ 液晶

Claims (12)

1. 液晶表示装置であって、
   情報を表示するための有効表示領域を有し、一対の基板間に液晶を挟持した液晶パネルと、
   前記液晶パネルの側面から光を照射するための光源と、
   前記一対の基板間に前記液晶を封入するために前記液晶の周囲に配置され、前記液晶パネルの光源側に配置された調整領域及び前記液晶パネルの前記光源側以外に配置された周辺領域を有し、前記光源から照射された光を前記有効表示領域へ拡散させるために前記調整領域が前記光源の発光特性に基づいて定められている、シール部材と、を有し、
   前記調整領域の形状が、前記周辺領域よりも幅広に形成されている、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 液晶表示装置であって、
   情報を表示するための有効表示領域を有し、一対の基板間に液晶を挟持した液晶パネルと、
   前記液晶パネルの側面から光を照射するための光源と、
   前記一対の基板間に前記液晶を封入するために前記液晶の周囲に配置され、前記液晶パネルの光源側に配置された調整領域及び前記液晶パネルの前記光源側以外に配置された周辺領域を有し、前記光源から照射された光を前記有効表示領域へ拡散させるために前記調整領域が前記光源の発光特性に基づいて定められている、シール部材と、を有し、
   前記調整領域の形状が、前記光源側を頂点とし前記有効表示領域を底辺とするかまぼこ型の形状を有している、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
3. 液晶表示装置であって、
   情報を表示するための有効表示領域を有し、一対の基板間に液晶を挟持した液晶パネルと、
   前記液晶パネルの側面から光を照射するための光源と、
   前記一対の基板間に前記液晶を封入するために前記液晶の周囲に配置され、前記液晶パネルの光源側に配置された調整領域及び前記液晶パネルの前記光源側以外に配置された周辺領域を有し、前記光源から照射された光を前記有効表示領域へ拡散させるために前記調整領域が前記光源の発光特性に基づいて定められている、シール部材と、を有し、
   前記調整領域の形状が、前記光源側を頂辺とし前記有効表示領域を底辺とする略台形の形状を有している、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
4. 液晶表示装置であって、
   情報を表示するための有効表示領域を有し、一対の基板間に液晶を挟持した液晶パネルと、
   前記液晶パネルの側面から光を照射するための光源と、
   前記一対の基板間に前記液晶を封入するために前記液晶の周囲に配置され、前記液晶パネルの光源側に配置された調整領域及び前記液晶パネルの前記光源側以外に配置された周辺領域を有し、前記光源から照射された光を前記有効表示領域へ拡散させるために前記調整領域が前記光源の発光特性に基づいて定められている、シール部材と、を有し、
   前記調整領域の形状が、前記光源側を底辺とし前記有効表示領域を頂点とするかまぼこ型の形状を有している、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
5. 液晶表示装置であって、
   情報を表示するための有効表示領域を有し、一対の基板間に液晶を挟持した液晶パネルと、
   前記液晶パネルの側面から光を照射するための光源と、
   前記一対の基板間に前記液晶を封入するために前記液晶の周囲に配置され、前記液晶パネルの光源側に配置された調整領域及び前記液晶パネルの前記光源側以外に配置された周辺領域を有し、前記光源から照射された光を前記有効表示領域へ拡散させるために前記調整領域が前記光源の発光特性に基づいて定められている、シール部材と、を有し、
   前記調整領域の形状が、前記光源側を底辺とし前記有効表示領域を頂辺とする略台形の形状を有している、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
6. 液晶表示装置であって、
   情報を表示するための有効表示領域を有し、一対の基板間に液晶を挟持した液晶パネルと、
   前記液晶パネルの側面から光を照射するための光源と、
   前記一対の基板間に前記液晶を封入するために前記液晶の周囲に配置され、前記液晶パネルの光源側に配置された調整領域及び前記液晶パネルの前記光源側以外に配置された周辺領域を有し、前記光源から照射された光を前記有効表示領域へ拡散させるために前記調整領域が前記光源の発光特性に基づいて定められている、シール部材と、を有し、
   前記調整領域の形状が、略楕円形の形状を有している、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
7. 前記光源は、複数のＬＥＤを含み、前記調整領域の形状が前記各ＬＥＤに対応するような形状をしている、請求項１〜６の何れか一項に記載の液晶表示装置。
8. 前記複数のＬＥＤは、前記有効表示領域の一側面に対応した位置に配置されている、請求項７に記載の液晶表示装置。
9. 前記複数のＬＥＤは、前記有効表示領域の複数の側面に対応した位置にそれぞれ配置されている、請求項７に記載の液晶表示装置。
10. 液晶表示装置であって、
    情報を表示するための有効表示領域を有し、一対の基板間に液晶を挟持した液晶パネルと、
    前記液晶パネルの側面から光を照射するための光源と、
    前記一対の基板間に前記液晶を封止するため前記液晶の周囲に配置されたシール部材と、
    前記一対の基板間であって、前記光源と前記シール部材との間に配置され、前記光源から照射された光を前記シール部材を介して前記有効表示領域へ拡散させるためのシールパターンと、
    を有することを特徴とする液晶表示装置。
11. 前記シールパターンは、複数の棒状パターン、複数のドット状パターン、複数の円弧状パターン又は複数の屈曲パターンから構成される、請求項１０に記載の液晶表示装置。
12. 前記シールパターンは、前記シール部材と同じ材質によって構成される、請求項１０又は１１に記載の液晶表示装置。

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