JPH02262123A - Transmission type liquid crystal display device - Google Patents
Transmission type liquid crystal display deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
この発明は、液晶表示素子を裏側から光源によって照明
するようにした透過型液晶表示装置に関し、とくにバッ
クライト方式の透過型液晶表示装置の反射板の改良に関
する。Detailed Description of the Invention (a) Industrial Application Field The present invention relates to a transmissive liquid crystal display device in which a liquid crystal display element is illuminated from the back side by a light source, and in particular to a backlight type transmissive liquid crystal display device. Concerning improvements to reflectors.
（ロ）従来の技術
従来、この種の透過型液晶表示装置においては、液晶表
示素子の裏側に光散乱板を設置し、その光散乱板の裏面
に光拡散膜を直接形成したうえで、光源ランプ及び反射
板によって液晶表示素子を照明するようにしたものが知
られている（実開昭６４−１２１２３号公報）。(B) Conventional technology Conventionally, in this type of transmissive liquid crystal display device, a light scattering plate is installed on the back side of the liquid crystal display element, a light diffusing film is directly formed on the back side of the light scattering plate, and then the light source is A device in which a liquid crystal display element is illuminated by a lamp and a reflector is known (Japanese Utility Model Publication No. 12123/1983).
上記の装置にあっては、光源ランプの光と反射板にて反
射された光との合成された光の輝度分布の均一性が充分
でないので、光拡散膜により輝度分布の均一性を高めて
いる。反射板としては、反射率の角度指向性の高い、そ
の反射面が鏡面処理されたプラスチック樹脂が使用され
ている。In the above device, the uniformity of the brightness distribution of the combined light of the light from the light source lamp and the light reflected by the reflector plate is not sufficient, so the uniformity of the brightness distribution is improved by using a light diffusion film. There is. As the reflector, a plastic resin whose reflective surface is mirror-treated and has high angular directivity of reflectance is used.
（ハ）発明が解決しようとする課題
しかしながら上記の装置にあっては、光拡散膜によって
輝度分布の均一性を高めているが、従来の反射板の輝度
分布は第１０図に示すようであって、光拡散膜はその特
性上、上記合成光の輝度分布の最低輝度部にその他の部
分の輝度を合わせる（反射板のコーナ一部に対応する部
分に輝度分布が低くなる凹部が生じ、該部分に合わせら
れる）ことにより均一化を図っているため、最高輝度部
の輝度が生かされない傾向にあった。(c) Problems to be Solved by the Invention However, in the above device, the uniformity of the brightness distribution is improved by the light diffusion film, but the brightness distribution of the conventional reflector is as shown in FIG. Due to its characteristics, the light diffusing film adjusts the brightness of other parts to the lowest brightness part of the brightness distribution of the composite light (a concave part where the brightness distribution becomes low is created in the part corresponding to a part of the corner of the reflector, and As the brightness of the highest brightness area tends to not be utilized, the brightness of the highest brightness area tends not to be utilized.
すなわち、このことは反射板の反射率の角度攬向性が高
いため、最高□輝度部の輝度が高くなり、これによって
最高輝度部と最低輝度部との輝度の差が大きくなるため
である。That is, this is because the reflectance of the reflector has a high angular propagation, so the brightness of the highest □ brightness area becomes higher, and the difference in brightness between the highest brightness area and the lowest brightness area becomes larger.
この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、
光拡散膜を透過する前の光源ランプの輝度分布をある程
度均一化することによって、高輝度で、かつ輝度均一性
を高くすることができる透過型液晶表示装置を提供しよ
うとするものである。This invention was made in consideration of these circumstances,
The present invention aims to provide a transmission type liquid crystal display device that can achieve high brightness and high brightness uniformity by uniformizing the brightness distribution of a light source lamp to some extent before it passes through a light diffusion film.
（ニ）課題を解決するための手段
この発明によれば、液晶表示素子の裏面に光散乱板を設
置しその裏面に光拡散膜を設け、更にその裏側に光源ラ
ンプと、光源ランプからの背光を液晶表示素子の方向へ
反射する反射板を備え、この反射板が、光拡散膜に光源
ランプからの光を均一化して入射しうるようにその反射
面の全面に微細で均一な凹凸を多数有することを特徴と
する透過型液晶表示装置が提供される。(d) Means for Solving the Problems According to the present invention, a light scattering plate is provided on the back surface of the liquid crystal display element, a light diffusion film is provided on the back surface of the liquid crystal display element, and a light source lamp is further provided on the back surface of the light scattering plate, and a backlight from the light source lamp is provided on the back surface of the liquid crystal display element. The reflective plate has a large number of fine, uniform irregularities on the entire surface of the reflective surface so that the light from the light source lamp can be uniformly incident on the light diffusion film. A transmissive liquid crystal display device is provided.
この発明における液晶表示素子としては、たとえばツィ
ステッドネマチック型やスーパーツィステッドネマチッ
ク型など当該分野で公知の素子が使用できる。As the liquid crystal display element in this invention, elements known in the art such as twisted nematic type and super twisted nematic type can be used.
この発明における光散乱板とは、光拡散膜を通して入射
される光を液晶表示素子の方向に散乱させる構成を有す
る乙のである。その材質としてはたとえばアクリルが挙
げられる。そして光を散乱させるために、たとえばいず
れか一方の表面に多くの凹凸を形成したり、透明樹脂に
アルミニウムやガラス粉末などからなるフィラーを混入
するようにして構成すればよい。The light scattering plate in this invention has a structure that scatters the light incident through the light diffusion film in the direction of the liquid crystal display element. An example of the material is acrylic. In order to scatter the light, for example, one surface may be formed with many irregularities, or a transparent resin may be mixed with a filler such as aluminum or glass powder.
光拡散膜は、その膜表面に一様に入射される光源ランプ
からの光および反射板からの反射光の透過率を、部分的
に変化させる構成を有するものである。すなわち、たと
えば透明フィルム表面に一様にアルミニウムを蒸着また
はスパッタリングにて成膜し、エツチング処理によって
部分的にアルミニウムを除去して形成されるものであっ
てよい。The light diffusing film has a structure that partially changes the transmittance of light from a light source lamp and light reflected from a reflecting plate that are uniformly incident on the surface of the film. That is, it may be formed, for example, by uniformly depositing aluminum on the surface of a transparent film by vapor deposition or sputtering, and then partially removing the aluminum by etching.
透明フィルムとしてはたとえばＰＥＴ （ポリエチレン
テレフタレート）フィルムが使用できる。For example, a PET (polyethylene terephthalate) film can be used as the transparent film.
光源ランプは棒状（線光源）または球状（点光源）の何
れであってもよく、冷陰極管や白熱電球などが使用でき
る。The light source lamp may be rod-shaped (line light source) or spherical (point light source), and cold cathode tubes, incandescent lamps, etc. can be used.
この発明における反射板は、その反射板の全面に微細で
均一な凹凸を多数有し、光源ランプからの光を均一化し
て光拡散膜に入射しうる構成を有している。The reflector in the present invention has a large number of fine and uniform irregularities on the entire surface of the reflector, and is configured to uniformize the light from the light source lamp and make it incident on the light diffusing film.
反射板は、液晶表示素子と平行に位置し、液晶表示素子
の表示有効範囲に等しい面積を有する平行部とその平行
部の縁部から液晶表示素子の方向に斜傾して延びる折曲
部からなる形状を有したものが好ましい。このような反
射板の形状において、反射板の反射面からの光源ランプ
の高さをＨ１平行部の光源ランプ直下の位置から折曲部
までの距離をり、凸部の高さをり、そのピッチをＱとし
た場合、光の入射角度に対応するＨとＬとの比Ｒ１＝Ｈ
／Ｌと比Ｒ２＝ｈ／ｆ２との関係は、その大きさにより
反射光量が変わるので、比Ｒ１が比Ｒ２の０．３〜１．
５倍になるように設定するものである。The reflector consists of a parallel part that is located parallel to the liquid crystal display element and has an area equal to the effective display range of the liquid crystal display element, and a bent part that extends obliquely in the direction of the liquid crystal display element from the edge of the parallel part. It is preferable that the shape is as follows. In this shape of the reflector, the height of the light source lamp from the reflective surface of the reflector is calculated by dividing the distance from the position directly below the light source lamp on the H1 parallel part to the bent part, dividing the height of the convex part, and calculating the pitch. If Q, the ratio of H and L corresponding to the incident angle of light R1 = H
The relationship between /L and the ratio R2=h/f2 is such that the amount of reflected light changes depending on its size, so the ratio R1 is 0.3 to 1.
It is set so that it becomes 5 times.
この関係が大きい場合は、反射光量が平面に近い反射板
を用いた場合に近くなり、逆に小さい場合は、反射光量
が急速に減少してそれぞれ好ましくない。If this relationship is large, the amount of reflected light will be similar to that obtained when a near-flat reflector is used, and if this relationship is small, the amount of reflected light will rapidly decrease, which is undesirable.
凸部の高さは、２０〜２００μｍ１好ましくは２０〜５
０μｍ１またはそのピッチは２００〜１０００μｍ１好
ましくは２００〜７００μｍに設定される。The height of the convex portion is 20 to 200 μm, preferably 20 to 5
The pitch is set to 0 μm1 or 200 to 1000 μm1, preferably 200 to 700 μm.
凸部の形状としては、平面より凸部を突出するので、そ
の凸部が網目状又はグイヤカソト形状、半球形状あるい
は条形状をなすものであってよい。As for the shape of the convex portion, since the convex portion protrudes from the plane, the convex portion may be in the shape of a mesh, a guyakasoto shape, a hemispherical shape, or a strip shape.
又、凸部のかわりに凹部を形成してもよい。Also, a recess may be formed instead of a projection.
反射板の材質としては、耐熱性（たとえば１０００Ｃ程
度）を有し、加工性のよい、白色の反射率が高いプラス
チック樹脂たとえばＡＢＳ樹脂やポリカーボネートなど
が使用できる。そして反射板は、機賊的強度を考慮して
、これらのプラスチック樹脂に白色顔料を約５〜１０重
量％混合したものを、射出成形にて作るものである。As the material of the reflecting plate, a white plastic resin such as ABS resin or polycarbonate, which has heat resistance (for example, about 1000 C), is easy to process, and has a high reflectance, can be used. The reflective plate is manufactured by injection molding a mixture of these plastic resins and about 5 to 10% by weight of white pigment, taking into consideration the strength of the reflector.
（ホ）作用
反射板は、その反射面の全面に微細な凹凸を多数有して
おり、光源ランプからの光を均一化して光拡散膜に入射
させる。すなわち、光拡散膜を透過する前の光源ランプ
の輝度分布を、液晶表示素子の表示有効範囲内である程
度均一化させる。これによって、液晶表示素子に達する
光の輝度分布が均一に高くなる。(E) The functional reflector has many fine irregularities on the entire surface of its reflecting surface, which makes the light from the light source lamp uniform and makes it enter the light diffusing film. That is, the luminance distribution of the light source lamp before passing through the light diffusion film is made uniform to some extent within the effective display range of the liquid crystal display element. This makes the brightness distribution of light reaching the liquid crystal display element uniform and high.
（へ）実施例
以下この発明の実施例を図面にて詳述するが、この発明
は以下の実施例に限定されるものではない。(F) EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following examples.
第１図はこの発明の実施例を示す構成説明図であり、ｌ
はＡ４サイズの表示面積を有する長方形で６４０Ｘ４８
０ドツトを備えたマトリックス液晶表示素子、２は液晶
表示素子ｌの裏面に設置される光散乱板、３は光散乱板
２の裏面に設けられる光拡散膜、４は光源ランプ、５は
光源ランプからの背光を液晶表示素子ｌの方向へ反射す
る反射板である。FIG. 1 is a configuration explanatory diagram showing an embodiment of the present invention, and l
is a rectangle with an A4 size display area of 640x48
A matrix liquid crystal display element with 0 dots, 2 a light scattering plate installed on the back side of the liquid crystal display element 1, 3 a light diffusion film installed on the back side of the light scattering plate 2, 4 a light source lamp, and 5 a light source lamp. This is a reflector plate that reflects backlight from the liquid crystal display element l toward the liquid crystal display element l.
光散乱板２は厚さ２次！１の乳白色のアクリル板を使用
する。The light scattering plate 2 has a quadratic thickness! Use a milky white acrylic board from step 1.
光拡散膜３には厚さ０．２ｕ＋のＰＥＴ （ポリエチレ
ンテレフタレート）フィルムが使用され、その裏面にア
ルミニウムを蒸着またはスパッタリングして拡散膜を形
成し、アルミニウムの付着密度を、第２図に示すように
、光源ランプ４の設置位置に対応して分布させている。A PET (polyethylene terephthalate) film with a thickness of 0.2 μ+ is used for the light diffusion film 3, and aluminum is vapor-deposited or sputtered on the back side of the film to form a diffusion film, and the adhesion density of aluminum is determined as shown in Figure 2. The light source lamps 4 are distributed in accordance with the installation positions of the light source lamps 4.
光源ランプ４には外径８φ、長さ２７０ｍｍ、消費電力
６Ｗの冷陰極管を使用している。The light source lamp 4 uses a cold cathode tube with an outer diameter of 8φ, a length of 270 mm, and a power consumption of 6 W.
反射板５は、液晶表示素子１と平行に位置し液晶表示素
子ｌの表示有効範囲に等しい面積を有する平行部５ａと
、平行部５ａの縁部から液晶表示素子ｌの方向に延びる
折曲部５ｂとで構成されている。反射板５はたとえば白
色のＡＢＳ樹脂で、射出成形によって、その反射面の全
面に、たとえば第３図Ａに示すように、網目状に微細な
凸部５ｃが多数形成されている。これによって反射板５
の反射面は平坦ではなく微細な凹凸形状となる。The reflective plate 5 includes a parallel portion 5a located parallel to the liquid crystal display element 1 and having an area equal to the effective display range of the liquid crystal display element l, and a bent portion extending from the edge of the parallel portion 5a in the direction of the liquid crystal display element l. 5b. The reflecting plate 5 is made of, for example, white ABS resin, and has a large number of fine convex portions 5c formed in a mesh pattern on the entire surface of its reflecting surface by injection molding, as shown in FIG. 3A, for example. As a result, the reflector 5
The reflective surface is not flat but has a finely uneven shape.
この凸部５ｃは、第３図Ｂに示すように、反射板５の反
射面からの光源ランプ４の高さＨを３．５門、光源ラン
プ４から折曲部５ｂまでの距離りを３ｆ３ｔｐ、ｍとし
た場合、凸部５ｃの高さｈを２０μ臥そのピッチＱを５
００μｍに設定する。As shown in FIG. 3B, the height H of the light source lamp 4 from the reflective surface of the reflector plate 5 is 3.5 gates, and the distance from the light source lamp 4 to the bending portion 5b is 3f3tp, as shown in FIG. 3B. , m, the height h of the convex portion 5c is 20μ, and the pitch Q is 5
Set to 00μm.
このように各数値を設定することによって、比Ｒ１＝０
．０９７、比Ｒ２＝０．０４０となり、Ｒ２／Ｒ１＃０
．４となって、従来、光拡散膜を透過する前の光強度の
ピーク値が１６００ニツト（ｎｉｔ）、その透過後の平
均化された光強度が７５０ニツトであったものが、この
実施例では前者が１５″５０ニツト、後者が８００ニツ
トとなり、７％の有効輝度の向上が達成できた。By setting each numerical value in this way, the ratio R1=0
．． 097, ratio R2=0.040, R2/R1#0
．． 4. Conventionally, the peak value of the light intensity before passing through the light diffusion film was 1600 nits, and the averaged light intensity after passing through was 750 nits, but in this example, The former was 15" 50 nits, and the latter was 800 nits, achieving an improvement in effective brightness of 7%.
この実施例における、反射板５の反射特性を第４図（図
中Ｐは入射光、Ｃは反射率角度分布曲線）に、また光拡
散膜３を透過する前の輝度分布曲線αと、透過後の輝度
分布曲線βとを第５図に示す。In this example, the reflection characteristics of the reflection plate 5 are shown in FIG. The subsequent brightness distribution curve β is shown in FIG.
第６〜７図はそれぞれ反射板の他の実施例の凹凸パター
ンの構成を示す図である。FIGS. 6 and 7 are diagrams showing the structure of the uneven pattern of other embodiments of the reflecting plate, respectively.
第６図のものは、半球形状の凸部５１ａが上記実施例と
同様の高さおよびピッチで、反射板５１の反射面全体に
形成されるものである。In the one shown in FIG. 6, hemispherical convex portions 51a are formed on the entire reflecting surface of the reflecting plate 51 at the same height and pitch as in the above embodiment.
第７図のものは、凸部５２ａが上記実施例と同様の高さ
およびピッチで、反射板５２の反射面全体に、平行な条
形状に形成されるものである。In the one shown in FIG. 7, convex portions 52a are formed in a parallel stripe shape over the entire reflecting surface of the reflecting plate 52 with the same height and pitch as in the above embodiment.
なお、光源ランプ４は、第８図に示すように２つであっ
てもよく、この場合、光拡散膜３のパターンは、第９図
に示すように、光源ランプ４の直上に位置する部分の密
度をそれ以外の部分より高くしたものを使用すればよい
。Note that the number of light source lamps 4 may be two as shown in FIG. It is sufficient to use a material whose density is higher than that of the other parts.
また、上記実施例においては透明フィルムにアルミニウ
ムを蒸着またはスパッタリングして光拡散膜を形成した
が、光散乱板の裏面に直接アルミニウムを蒸着またはス
パッタリングして光拡散膜を形成してもよい。Furthermore, in the above embodiments, the light diffusing film was formed by vapor depositing or sputtering aluminum on the transparent film, but the light diffusing film may also be formed by vapor depositing or sputtering aluminum directly on the back surface of the light scattering plate.
（ト）発明の効果
この発明によれば、反射板に形成された微細な凹凸によ
り、光拡散膜に入射される光の輝度分布の有効節におけ
る最高輝度部と最低輝度部との差が小さくなり、高輝度
で輝度均一性の高い透過型液晶表示装置が得られる。(g) Effects of the Invention According to this invention, the difference between the highest brightness part and the lowest brightness part in the effective node of the brightness distribution of light incident on the light diffusing film is small due to the fine irregularities formed on the reflector. Therefore, a transmission type liquid crystal display device with high brightness and high brightness uniformity can be obtained.
第１図はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第２図
は第１図に示す実施例に適用される光拡散膜を説明する
説明図、第３図ＡおよびＢはそれぞれ実施例における反
射板の凸部を説明する斜視図および端面図、第４図は実
施例の反射板の反射特性を説明する説明図、第５図は実
施例の各種の輝度分布を説明する説明図、第６図および
第７図はそれぞれこの発明に適用できる反射板の他の実
施例を示す斜視図、第８図はこの発明の他の実施例の第
１図相当図、第９図は第８図の池の実施例に適用される
光拡散膜を説明する説明図、第１０図は従来例の輝度分
布を説明するグラフである。
１・・・・・液晶表示素子、２・・・・光散乱板、３・
・・ 光拡散膜、４・・ 光源ランプ、ｌｌ
図
第
図
第１０FIG. 1 is a configuration explanatory diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram explaining a light diffusing film applied to the embodiment shown in FIG. 1, and FIGS. 3 A and B are examples of each embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the reflection characteristics of the reflector of the embodiment; FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating various brightness distributions of the embodiment; 6 and 7 are respectively perspective views showing other embodiments of the reflector applicable to the present invention, FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 1 of another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating the light diffusion film applied to the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 10 is a graph illustrating the luminance distribution of the conventional example. 1...Liquid crystal display element, 2...Light scattering plate, 3...
・・Light diffusion film, 4・・Light source lamp, ll Figure 10
Claims (1)
光拡散膜を設け、更にその裏側に光源ランプと、光源ラ
ンプからの背光を液晶表示素子の方向へ反射する反射板
を備え、この反射板が、光拡散膜に光源ランプからの光
を均一化して入射しうるようにその反射面の全面に微細
で均一な凹凸を多数有することを特徴とする透過型液晶
表示装置。 ２、凹凸は、その高さが２０〜２００μｍで、そのピッ
チが２００〜１０００μｍで形成される請求項１記載の
透過型液晶表示装置。 ３、凹凸が、その形状をダイヤカット状に形成される請
求項１および２記載の透過型液晶表示装置。[Claims] 1. A light scattering plate is installed on the back side of the liquid crystal display element, a light diffusion film is provided on the back side of the plate, and a light source lamp is placed on the back side of the plate, and the backlight from the light source lamp is reflected in the direction of the liquid crystal display element. A transmission type characterized in that the reflection plate has a large number of fine and uniform irregularities on the entire surface of the reflection surface so that the light from the light source lamp can be uniformly incident on the light diffusion film. LCD display device. 2. The transmissive liquid crystal display device according to claim 1, wherein the unevenness is formed with a height of 20 to 200 μm and a pitch of 200 to 1000 μm. 3. The transmission type liquid crystal display device according to claim 1 or 2, wherein the unevenness is formed in a diamond-cut shape.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1082353A JPH02262123A (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Transmission type liquid crystal display device |
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| JP1082353A JPH02262123A (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Transmission type liquid crystal display device |
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| JP1082353A Pending JPH02262123A (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Transmission type liquid crystal display device |
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| JP (1) | JPH02262123A (en) |
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|---|---|---|---|---|
| KR20010048731A (en) * | 1999-11-29 | 2001-06-15 | 류정열 | Headlight for an automobile |
| JP2007011374A (en) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Lg Philips Lcd Co Ltd | Back light and liquid crystal display device |
| CN100388087C (en) * | 2003-10-28 | 2008-05-14 | Nec液晶技术株式会社 | Staight downward type backlight device |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP1082353A patent/JPH02262123A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010048731A (en) * | 1999-11-29 | 2001-06-15 | 류정열 | Headlight for an automobile |
| CN100388087C (en) * | 2003-10-28 | 2008-05-14 | Nec液晶技术株式会社 | Staight downward type backlight device |
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| JP4585989B2 (en) * | 2005-06-30 | 2010-11-24 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | Backlight, liquid crystal display element |
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