JPH07261175A

JPH07261175A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH07261175A
Application number: JP6048618A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Nishiyama; 清一西山; Shinsaku Chiba; 眞作千葉; Norio Aoki; 典夫青木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-03-18
Filing date: 1994-03-18
Publication date: 1995-10-13

Abstract

(57)【要約】【構成】長方形状の液晶表示素子（６２）の短辺の外側
に配置された液晶表示素子（６２）のコモンドライバ回
路基板（３５ａ）から遠い側の液晶表示素子（６２）の
輝度が大きくなるように、かつ、蛍光管（３６）に近い
側の液晶表示素子（６２）の輝度が小さくなるように、
導光板（３７）の面内輝度分布を不均一に制御した構
成。【効果】液晶表示素子の不均一な面内光透過率分布に合
わせて、導光板の面内輝度分布が不均一になるように補
正することによって、液晶表示装置の表示画面の面内輝
度分布を均一にすることができ、表示品質を向上するこ
とができる。

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た液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、例えば、透明導電膜か
ら成る画素電極と配向膜等を積層した面がそれぞれ対向
するように所定の間隔を隔てて２枚の透明ガラス基板を
重ね合わせ、両基板間の縁周囲に設けたシール材によ
り、両基板を貼り合わせると共に両基板間に液晶を封止
し、さらに両基板の外側に偏光板を設けて成る液晶表示
素子（液晶表示パネル）と、液晶表示素子の下に配置さ
れ、液晶表示素子に光を供給するバックライトと、液晶
表示素子を駆動する回路基板等を含んで構成される。

【０００３】バックライトは、例えば、光源から発せら
れる光を光源から離れた方へ導き、液晶表示素子全体に
光を均一に照射するための透明の合成樹脂板から成る導
光板と、導光板の側面近傍に該側面に沿って配置した光
源である蛍光管と、蛍光管をそのほぼ全長にわたって覆
い、断面形状がほぼＵ字状で、蛍光管の光を導光板へも
どすランプ反射シートと、導光板の上に配置され、導光
板からの光を拡散する拡散シートと、導光板の下に配置
され、導光板からの光を液晶表示素子の方へ反射させる
反射シートとから構成される。また、導光板の底面に
は、蛍光管から導光板内に入射した光を導光板の上面か
ら出射させるために、複数個の光拡散用の白いドットパ
ターンが印刷により、あるいは光拡散用の穴や溝が該底
面と一体に、規則正しく配置形成されている。

【０００４】このような従来の液晶表示装置は、例えば
特公昭６０−１９４７４号公報や実開平４−２２７８０
号公報に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】導光板を使用したバッ
クライトは、明るく見やすい画面が得られ、しかも画面
の大きさの割に厚さの小さい液晶表示装置が実現できる
ので、広く用いられている。なお、導光板の設計に当た
っては、導光板の面内輝度分布が均一であることが理想
とされ、このために様々な工夫がなされてきた（例え
ば、特願平１−９０９９９号参照）。

【０００６】しかし、実際の液晶表示素子の光透過率を
測定してみると、液晶表示素子の面内で均一ではない。
特に、大型の画面を有する液晶表示装置においては、液
晶表示素子の光透過率を面内で均一にするのが困難であ
る。

【０００７】例えば、単純マトリクス方式の液晶表示装
置においては、通常、長方形状の液晶表示素子の１つの
短辺の外側に液晶表示素子を駆動するためのコモンドラ
イバ回路基板が配置され、液晶表示素子の対向する２つ
の長辺の外側に２枚のセグメントドライバ回路基板が配
置されている。液晶表示素子の光透過率は、コモンドラ
イバ回路基板の近傍では高く、遠ざかるにつれて低くな
る傾向がある。これは、コモンドライバ回路基板に電気
的に接続された液晶表示素子の各配線は、液晶表示素子
の長辺方向に延び、長いので、該回路基板から遠い部分
では、実際に液晶に印加される電圧が下がるためであ
る。この現象は、単純マトリクス方式のコモンドライバ
回路基板に限らず、アクティブ・マトリクス方式の液晶
表示素子の短辺の外側に設けられた駆動回路基板（例え
ば走査信号線に接続される垂直走査回路基板）について
も言える。

【０００８】また、液晶表示素子の光透過率が面内で不
均一になる別の要因として光源の位置があり、光源であ
る蛍光管に近い部分の液晶表示素子の光透過率は、光源
の発熱のために高くなる傾向がある。

【０００９】これらの要因のために、たとえバックライ
トの輝度を面内で均一にしても、液晶表示装置の表示画
面の面内輝度分布を均一にすることは困難であった。す
なわち、従来は、最終製品（液晶表示装置）の立場から
バックライトの設計が行なわれておらず、バックライト
の面内輝度分布を均一にする工夫は種々なされてきた
が、液晶表示素子の面内光透過率分布について考慮され
ていなかった。

【００１０】本発明の目的は、液晶表示素子の面内光透
過率分布を考慮し、大画面であっても、表示画面の面内
輝度分布を均一にすることができる液晶表示装置を提供
することにある。

【００１１】

【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、本発明は、液晶表示素子の下にバックライトを配
置して成る液晶表示装置において、前記液晶表示素子の
面内光透過率を測定し、前記液晶表示素子の面内光透過
率分布の不均一性を補正して、当該液晶表示装置の表示
画面の面内輝度分布が均一になるように、前記バックラ
イトの面内輝度分布を不均一に制御したことを特徴とす
る。

【００１２】また、液晶表示素子の下に配置した導光板
と、前記導光板の少なくとも１つの側面の近傍に該側面
に沿って配置した蛍光管とを含んで成るバックライトを
有する液晶表示装置において、前記液晶表示素子の面内
光透過率を測定し、前記液晶表示素子の面内光透過率分
布の不均一性を補正して、当該液晶表示装置の表示画面
の面内輝度分布が均一になるように、前記導光板の面内
輝度分布を不均一に制御したことを特徴とする。

【００１３】また、長方形状の前記液晶表示素子の辺の
外側に配置された前記液晶表示素子の駆動用回路基板か
ら遠い側の前記液晶表示素子の輝度が大きくなるよう
に、前記導光板の面内輝度分布を不均一に制御したこと
を特徴とする。

【００１４】また、前記蛍光管に近い側の前記液晶表示
素子の輝度が小さくなるように、前記導光板の面内輝度
分布を不均一に制御したことを特徴とする。

【００１５】また、長方形状の前記液晶表示素子の辺の
外側に配置された前記液晶表示素子の駆動用回路基板か
ら遠い側の前記液晶表示素子の輝度が大きくなるよう
に、かつ、前記蛍光管に近い側の前記液晶表示素子の輝
度が小さくなるように、前記導光板の面内輝度分布を不
均一に制御したことを特徴とする。

【００１６】さらに、前記駆動用回路基板が、長方形状
の前記液晶表示素子の短辺の外側に配置されたコモンド
ライバ回路基板であることを特徴とする。

【００１７】

【作用】液晶表示素子の光透過率の高い部分に対して
は、導光板の輝度を低くする。また、液晶表示素子の光
透過率の低い部分に対しては、導光板の輝度を高くす
る。このように、液晶表示素子の不均一な面内光透過率
分布に合わせて、導光板の面内輝度分布が不均一になる
ように補正することによって、液晶表示装置の表示画面
の面内輝度分布を均一にすることができることは明らか
である。

【００１８】なお、導光板の面内輝度分布は、導光板の
底面に印刷するドットパターン、あるいは該底面に一体
に設ける溝や穴の占有率、導光板の厚さ、あるいは底面
に一体に設ける溝、穴の深さや幅を変更することによ
り、容易に制御することができる。

【００１９】

【実施例】

実施例１図１（ａ）は本発明の一実施例の液晶表示装置の液晶表
示素子、回路基板、導光板、および蛍光管の概略分解斜
視図、（ｂ）は概略断面図である。

【００２０】６２は液晶表示素子（図９参照）、３５ａ
は液晶表示素子６２の１つの短辺の外側に配置され、液
晶表示素子６２の電極（図９参照）と電気的に接続され
たコモンドライバ回路基板、３５ｂ、３５ｃはそれぞれ
液晶表示素子６２の対向する２つの長辺の外側に配置さ
れ、液晶表示素子６２の電極と電気的に接続されたセグ
メントドライバ回路基板、３７は液晶表示素子６２の下
に配置される導光板、３６は導光板３７の側面近傍に該
側面に沿って配置された光源である蛍光管である。

【００２１】図２（ａ）は、液晶表示素子６２のＸ軸方
向（図１参照）の位置（横軸・左側がコモンドライバ回
路基板３５ａ側である）と光透過率（縦軸）との関係を
示す図、（ｂ）は導光板３７のＸ軸方向の位置（横軸）
と輝度（縦軸）との関係を示す図、（ｃ）は液晶表示装
置の表示画面のＸ軸方向の位置（横軸）と面内輝度分布
（縦軸）との関係を示す図である。

【００２２】液晶表示素子６２の光透過率は、図２
（ａ）に示すように、コモンドライバ回路基板３５ａの
近傍では高く、遠ざかるにつれて低下する傾向にある。
これは、コモンドライバ回路基板に電気的に接続された
液晶表示素子の各配線は、液晶表示素子の長辺方向に延
び、長いので、該回路基板から遠い部分では、実際に液
晶に印加される電圧が下がるためである。これを補正す
るために、導光板３７のＸ軸方向の輝度分布が図２
（ｂ）となるように導光板３７を設計する。これによ
り、液晶表示素子６２の下に導光板３７を含んで成るバ
ックライトを配置すると、液晶表示装置の表示画面の面
内輝度分布を、図２（ｃ）に示すように均一にすること
ができる。なお、導光板３７の面内輝度分布は、導光板
３７の底面に印刷するドットパターン、あるいは該底面
に一体に設ける溝や穴の占有率、導光板の厚さ、あるい
は底面に一体に設ける溝、穴の深さや幅を変更するとい
う公知の技術により、容易に制御することができる。

【００２３】図３（ａ）は、液晶表示素子６２のＸ軸方
向の位置（右側が光源側、すなわち蛍光管３６側）と光
透過率との関係を示す図、（ｂ）は導光板３７のＸ軸方
向の位置と輝度との関係を示す図、（ｃ）は液晶表示装
置の表示画面のＸ軸方向の位置と面内輝度分布との関係
を示す図である。

【００２４】図３（ａ）に示すように、液晶表示素子６
２の光透過率は、光源である蛍光管３６の近傍では、光
源の発熱のために高くなる。これを補正するために、導
光板３７のＸ軸方向の輝度分布が図３（ｂ）となるよう
に導光板３７を設計する。これにより、液晶表示装置の
表示画面の面内輝度分布を、図３（ｃ）に示すように均
一にすることができる。

【００２５】図４（ａ）は、液晶表示素子６２のＸ軸方
向の位置（左側がコモンドライバ回路基板３５ａ側、右
側が光源側）と光透過率との関係を示す図、（ｂ）は導
光板３７のＸ軸方向の位置と輝度との関係を示す図、
（ｃ）は液晶表示装置の表示画面のＸ軸方向の位置と面
内輝度分布との関係を示す図である。

【００２６】図４（ａ）に示すように、液晶表示素子６
２の光透過率は、コモンドライバ回路基板３５ａの近傍
では高く、遠ざかるにつれて低下し、また、蛍光管３６
の近傍では、光源の発熱のために高くなるので、これを
補正するために、導光板３７のＸ軸方向の輝度分布が図
４（ｂ）となるように導光板３７を設計した。これによ
り、液晶表示装置の表示画面の面内輝度分布を、図４
（ｃ）に示すように均一にすることができる。

【００２７】実際には、まず、液晶表示素子６２の光透
過率の面内分布を測定する。この測定結果に基いて、液
晶表示素子６２の面内光透過率分布の不均一性を補正す
るように、導光板３７の面内輝度分布を制御して導光板
３７を設計する。

【００２８】上記の例では、蛍光管３６を導光板３７の
短辺側に１つ設けた場合を示したが、蛍光管を導光板の
長辺側に設ける場合、あるいは蛍光管を導光板の対向す
る２つの辺側に設ける場合にも容易に適用することがで
きることは明らかである。また、上記以外の要因によっ
て、液晶表示素子の光透過率が面内で不均一になる場合
にも本発明を適用できることは明らかである。

【００２９】このように、本発明では、最終製品全体の
立場から、導光板３７の輝度分布の設計を行なうことに
より、液晶表示装置の表示画面の輝度の均一性、すなわ
ち、表示品質を向上することができ、大画面化に特に有
利である。

【００３０】以下、具体的な単純マトリクス方式の液晶
表示装置に適用した実施例について説明する。

【００３１】図５は液晶表示素子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を示す分解
斜視図である。液晶表示素子６２を駆動するＩＣ３４
は、中央に液晶表示素子６２を嵌め込むための窓部を備
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。

【００３２】液晶表示素子６２の上下端に配置される冷
陰極蛍光管３６、この冷陰極蛍光管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
なる導光板３７、金属板に白色塗料を塗布して形成され
た反射板３８、導光板３７からの光を拡散する乳白色の
拡散板３９が図５の順序で、枠状体４２の裏側からその
窓部に嵌め込まれる。冷陰極蛍光管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、
導光板３７、冷陰極蛍光管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。

【００３３】本実施例においても、液晶表示素子６２の
光透過率を測定し、液晶表示素子６２の面内光透過率分
布の不均一性を補正して、当該液晶表示モジュール６３
の表示画面の面内輝度分布が均一になるように、導光板
３７の面内輝度分布が不均一に制御してある。

【００３４】図６は液晶表示モジュール６３を表示部に
使用したラップトップパソコンのブロックダイアグラ
ム、図７は液晶表示モジュール６３をラップトップパソ
コン６４に実装した状態を示す図である。このラップト
ップパソコン６４においては、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
液晶駆動用半導体ＩＣ３４で液晶表示モジュール６３を
駆動するものである。

【００３５】図８は本発明が適用可能な液晶表示装置の
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９は液晶表示素子６２の要部斜視図を示す。

【００３６】液晶分子のねじれ方向１０とねじれ角θ
は、上電極基板（コモン側基板）１１上の配向膜２１の
ラビング方向６と下電極基板１２（セグメント側基板）
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。

【００３７】図９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、すなわち、液晶封入口５１を備え
た枠状のシール材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「ＳＴＮ−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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】さらに、この液晶表示素子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。

【００４１】図８で上記の関係の作用効果について説明
する。図８は、図９の構成の液晶表示素子を上から見た
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。

【００４２】図９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。

【００４３】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１３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
１３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１３（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１３（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。

【００４４】液晶表示素子においては角度α、β、γが
極めて重要である。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】なお、図９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９の構成全体を
倒立させた場合に相当する。

【００４８】図１０はねじれ角θ等の具体例を示す図で
ある。図に示すように、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(pretilt角）は４度である。上記一軸性透明複屈
折部材４０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。

【００４９】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。

【００５０】図１１は図１０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。

【００５１】図１２はねじれ角θ等の他の具体例を示す
図である。基本構造は図１０に示した具体例と同様であ
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Δｎ₂・ｄ₂は前記具体例と同じ約
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。

【００５２】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、最初の
具体例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最初の具体例
と同様である。角度α、β、γのずれに対する傾向も最
初の具体例とほぼ同様である。

【００５３】上記いずれの具体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。

【００５４】さらに以上の具体例においては複屈折部材
は単一であったが、図９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。

【００５５】ただし、図１４に示す如く、上電極基板１
１上に赤、緑、青のカラーフィルタ３３Ｒ、３３Ｇ、３
３Ｂ、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。図１１に前記具体
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
を示す。

【００５６】なお、図１４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。

【００５７】以上説明したように、上記具体例によれ
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素子を実現する
ことができる。

【００５８】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、上記実施例では、本発
明を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、薄膜トランジスタ等をスイッチング素子とし
て用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置にも
適用可能であることは言うまでもない。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶表示装置の表示画面の面内輝度分布を均一にするこ
とができ、表示品質を向上することができ、特に、大画
面化に有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の一実施例の液晶表示装置の液
晶表示素子、回路基板、導光板、および蛍光管の概略分
解斜視図、（ｂ）は概略断面図である。

【図２】（ａ）は液晶表示素子のＸ軸方向の位置と光透
過率との関係を示す図、（ｂ）は導光板のＸ軸方向の位
置と輝度との関係を示す図、（ｃ）は液晶表示装置の表
示画面のＸ軸方向の位置と面内輝度分布との関係を示す
図である。

【図３】（ａ）は液晶表示素子のＸ軸方向の位置と光透
過率との関係を示す図、（ｂ）は導光板のＸ軸方向の位
置と輝度との関係を示す図、（ｃ）は液晶表示装置の表
示画面のＸ軸方向の位置と面内輝度分布との関係を示す
図である。

【図４】（ａ）は液晶表示素子のＸ軸方向の位置と光透
過率との関係を示す図、（ｂ）は導光板のＸ軸方向の位
置と輝度との関係を示す図、（ｃ）は液晶表示装置の表
示画面のＸ軸方向の位置と面内輝度分布との関係を示す
図である。

【図５】液晶表示モジュールの一例の分解斜視図であ
る。

【図６】ラップトップパソコンの一例のブロックダイア
グラムである。

【図７】ラップトップパソコンの一例の斜視図である。

【図８】本発明が適用可能な単純マトリクス方式の液晶
表示素子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
関係の一例を示した説明図である。

【図９】液晶表示素子の一例の要部分解斜視図である。

【図１０】別の例の液晶表示素子における液晶分子のね
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１１】液晶表示素子の図６の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１２】さらに別の例の液晶表示素子における液晶分
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１３】交角α、β、γの測り方を説明するための図
である。

【図１４】液晶表示素子の上電極基板部の一例の一部切
欠斜視図である。

【符号の説明】

３５ａ…コモンドライバ回路基板、３５ｂ、３５ｃ…セ
グメントドライバ回路基板、３６…蛍光管、３７…導光
板、６２…液晶表示素子。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年１月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶表示素子の下にバックライトを配置し
て成る液晶表示装置において、前記液晶表示素子の面内
光透過率を測定し、前記液晶表示素子の面内光透過率分
布の不均一性を補正して、当該液晶表示装置の表示画面
の面内輝度分布が均一になるように、前記バックライト
の面内輝度分布を不均一に制御したことを特徴とする液
晶表示装置。
【請求項２】液晶表示素子の下に配置した導光板と、前
記導光板の少なくとも１つの側面の近傍に該側面に沿っ
て配置した蛍光管とを含んで成るバックライトを有する
液晶表示装置において、前記液晶表示素子の面内光透過
率を測定し、前記液晶表示素子の面内光透過率分布の不
均一性を補正して、当該液晶表示装置の表示画面の面内
輝度分布が均一になるように、前記導光板の面内輝度分
布を不均一に制御したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】長方形状の前記液晶表示素子の辺の外側に
配置された前記液晶表示素子の駆動用回路基板から遠い
側の前記液晶表示素子の輝度が大きくなるように、前記
導光板の面内輝度分布を不均一に制御したことを特徴と
する請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】前記蛍光管に近い側の前記液晶表示素子の
輝度が小さくなるように、前記導光板の面内輝度分布を
不均一に制御したことを特徴とする請求項１記載の液晶
表示装置。
【請求項５】長方形状の前記液晶表示素子の辺の外側に
配置された前記液晶表示素子の駆動用回路基板から遠い
側の前記液晶表示素子の輝度が大きくなるように、か
つ、前記蛍光管に近い側の前記液晶表示素子の輝度が小
さくなるように、前記導光板の面内輝度分布を不均一に
制御したことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装
置。
【請求項６】前記駆動用回路基板が、長方形状の前記液
晶表示素子の短辺の外側に配置されたコモンドライバ回
路基板であることを特徴とする請求項３または５記載の
液晶表示装置。