JPH0749497A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH0749497A
JPH0749497A JP6104003A JP10400394A JPH0749497A JP H0749497 A JPH0749497 A JP H0749497A JP 6104003 A JP6104003 A JP 6104003A JP 10400394 A JP10400394 A JP 10400394A JP H0749497 A JPH0749497 A JP H0749497A
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Toshiyuki Sakuma
敏幸 佐久間
Hiroshi Nakamoto
浩 仲本
Toru Watanabe
徹 渡辺
Shigeharu Hatayama
重治 畑山
Toshimitsu Matsudo
利充 松戸
Takayuki Iura
孝之 井浦
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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133308Support structures for LCD panels, e.g. frames or bezels

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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄型,軽量化と、光源の発熱による表示むら
抑制する。 【構成】 上フレーム1をステンレス薄板で形成し、下
フレーム2をアルミニウム薄板で形成して中間フレーム
42の厚さを低減すると共に、下フレーム2のバックラ
イト光源36と直交する方向に少なくとも液晶表示パネ
ル62の領域にわたってバックライト光源の中央部に直
交する線に対称な位置に切り抜き部55,56と、バッ
クライト光源の直下に当該バックライト光源の長手方向
に切り抜き部57,58およびバックライト光源両端部
の下方部分に切欠き53,54を設けた。 【効果】 液晶表示装置全体の剛性を保ち、かつ薄型,
軽量化が可能となると共に、バックライト光源の発熱に
よる表示むらが抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に係り、
特に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に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置の一形式として、ツイステ
ッドネマチックタイプ(TN)と言われるものは、2枚
の電極基板間に正の誘電率異方性を有するネマチック液
晶による90度ねじれた螺旋構造を有し、かつ両電極基
板の外側には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51−136
66号公報)。
【0003】このような捩じれ角(α)が90度の液晶
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、液晶分子の捩じ
れ角αを180度より大にしたスーパーツイステッドネ
マチック(STN)が提案され、かつこのSTNに複屈
折効果を利用することにより時分割駆動特性を改善して
時分割数を増大させることがアプライド フィジクス
レター45,No.10,1021 1984(Applied Physics Lette
r,T.J.Scheffer,J.Nehring:"A new,highly multiplexab
le liquidcrystal 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】この種の液晶表示装置は、表示窓をもつ上
フレームと、駆動回路基板を一体化した液晶板とからな
る液晶表示パネルと、光拡散板と導光板からなる導光体
組立と、少なくとも一辺に線状のバクライト光源を搭載
する中間フレームと、下フレームとを少なくとも有し、
これらを上記の順で積層し、上記上フレームと下フレー
ムとを連結固定してなる。
【0005】そして、上記上フレームと下フレームとは
鉄の薄板で構成され、上記各構成部材間に必要に応じて
適宜のスペーサあるいは粘着テープ等を介在させて全体
を密接に積層し、一体として扱えるように固定保持して
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の液晶表示装
置においては、上フレームと下フレームとは鉄の薄板で
構成されていることから、液晶表示装置全体の厚みと重
量が大きくなり、全体の剛性を保ったまま液晶表示装置
を薄型化および軽量化するには限界があり、またバック
ライト光源の発熱が液晶表示パネルに局部的に伝達され
て表示むらを生じるという問題があった。
【0007】本発明の目的は上記従来技術の諸問題を解
消し、液晶表示装置全体の剛性を保ち、かつ薄型,軽量
化を可能とすると共に、バックライト光源の発熱による
表示むらを抑制した液晶表示装置を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の液晶表示装置63は、表示窓3をもつ金属
性の上フレーム1と、該上フレームの下側に配置され、
液晶表示素子と該液晶表示素子の周辺に一体化して形成
された液晶表示素子用の駆動回路基板35とからなる液
晶表示パネル62と、該液晶表示パネルの下側に配置さ
れ、光拡散板と導光板とを積層してなる導光体組立37
と、該導光体組立の下側に配置され、該導光体組立37
を収容すると共に、少なくとも一辺に線形状のバックラ
イト光源36を搭載するためのスペースを有する中間フ
レーム42と、該中間フレームの下側に配置され、上記
上フレームと連結することによって該上フレームとの間
に配置された各部材(62,37,42)を固定するた
めの金属性の下フレーム2であって、上記バックライト
光源の直下に該バックライト光源の長手方向に沿った所
定形状の切り抜き部57,58を有する下フレームとか
ら構成される。
【0009】また、バックライト光源36の直下に形成
された前記下フレームの面積(S1+S2+S3)が、バ
ックライト光源の占める面積(L)に対して10%〜5
0%となるように切り抜き部57,58を設けること
や、更に好ましい態用としては、バックライト光源36
の直下に形成された前記下フレームの面積(S1+S2
3)が、バックライト光源の占める面積(L)に対し
て略30%となるように切り抜き部57,58を設ける
ことも本発明の特徴点である。
【0010】また、下フレーム2に、更に、バックライ
ト光源の両端部に対応する位置に設けた切欠き部53,
54を設ける点も本発明の特徴点であり、この場合に
は、バックライト光源36の直下に形成された前記下フ
レームの面積(S1 +S2 +S3 )が、バックライト光
源の占める面積(L)に対して10%〜50%となるよ
うに切り抜き部57,58と切欠き部53,54とを設
けることや、更に好ましい態様としては、バックライト
光源36の直下に形成された前記下フレームの面積(S
1 +S2 +S3 )が、バックライト光源の占める面積
(L)に対して略30%となるように切り抜き部57,
58と切欠き部53,54とを設けることが本発明の特
徴となる。
【0011】また、下フレーム2に、更に、上記液晶表
示パネル62に対応する領域にわたって上記バックライ
ト光源36の中心部を通り上記バックライト光源の長手
方向と直交する線に対称な位置に設けられた所定形状の
切り抜き部55,56を設けることも本発明の特徴点で
あり、この場合には、前記液晶表示パネル62の下に形
成された前記下フレーム2の面積が、上記液晶表示パネ
ルの占める面積に対して10%〜50%となるように切
り抜き部55,56を設けることや、更に好ましい態用
としては、液晶表示パネルの下に形成された前記下フレ
ームの面積(L)が、上記液晶表示パネルの占める面積
(S1 +S2 +S3 )に対して略30%となるように切
り抜き部55,56を設けることも本発明の特徴点とな
る。
【0012】上述の特徴点を適宜組み合わせ、または、
単独で採用することによって構成される発明も本発明の
特徴点であり、上フレーム1をステンレス薄板で形成
し、下フレーム2をアルミニウム薄板で形成する点も本
発明の特徴点である。
【0013】
【作用】上述したように下フレーム2に設けた切り抜き
部57,58または切欠き部53,54によって、「も
れ電流」低減効果や放熱効果による輝度の低下の防止、
及び、液晶表示パネル62の温度分布の均一化が図ら
れ、切り抜き部55,56によって、放熱効果の向上に
よる液晶表示パネル62の温度分布の均一化や液晶表示
装置の軽量化を図ることができる。また、上述したよう
に切り抜き部57,58または切欠き部53,54を、
バックライト光源36の直下に形成された前記下フレー
ムの面積(S1 +S2+S3 )が、バックライト光源の
占める面積(L)に対して10%〜50%(特に好まし
くは略30%)となるようにすることや、切り抜き部5
5,56を、前記液晶表示パネル62の下に形成された
前記下フレーム2の面積が、上記液晶表示パネルの占め
る面積に対して10%〜50%(特に好ましくは略30
%)となるようにすることにより、フレームの強度やバ
ックライト光源の輝度等の面から、より好ましい効果が
得られる。また、上フレーム1をステンレス薄板で形成
し、下フレーム2をアルミニウム薄板で構成することで
剛性が高まり、中間フレーム42の厚みを低減させて液
晶表示装置を軽量化することができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。
【0015】図1は本発明による液晶表示装置63の構
成を説明する展開斜視図であって、1は上フレーム、3
は液晶表示窓、62は液晶表示パネル、35は駆動回路
基板、13はスペーサ、37は光拡散板と導光板および
反射板からなる導光体組立、42は線状のバックライト
光源を搭載する中間フレーム、36は冷陰極管からなる
線形上のバックライト光源(ランプ)、17はランプカ
バー、2は下フレームである。
【0016】また、18は駆動回路基板35に形成され
たグランドパット24に接触される切り起こし片、20
は下フレームに形成した爪受け25に固定する爪、14
は上フレーム1と液晶表示パネルを固定する粘着テー
プ、55,56はバックライトの中央部に直交する線に
対称な位置に設けた切り抜き部、57,58はバックラ
イト光源36の長手方向に設けた切り抜き部、53,5
4はバックライト光源36の両端部の下方部分に設けた
切欠きである。また、上フレームは例えば0.8mm厚
の鋼板で、下フレームは鋼板あるいは相当厚例えば0.
5mm厚のアルミニウムで構成される。
【0017】同図において、液晶表示パネルは図に示さ
れる順序で上フレーム1と下フレーム2とで挟持固定さ
れる。中間フレーム42の一端側には冷陰極管からなる
線状光源(バックライト光源)36が設置され、ランプ
カバー17で液晶表示パネル62方向への直接光を遮断
し、その発光光を光拡散板と導光板からなる導光体組立
37側に指向させる。
【0018】スペーサ13は中間フレーム42に形成さ
れた凹部に設置される導光体組立37と液晶表示パネル
62との間に介在して表示領域を確定する。
【0019】上フレーム1はステンレス薄板で形成さ
れ、下フレーム2はアルミニウム薄板で構成される。下
フレーム2の前記バックライト光源36と直交する方向
に少なくとも前記液晶表示パネル62の領域にわたって
上記バックライト光源の中央部に直交する線に対称な位
置に少なくとも一対の切り抜き部55,56が設けら
れ、前記バックライト光源36の直下に当該バックライ
ト光源36の長手方向に設けた少なくとも2つの切り抜
き部57,58と、前記バックライト光源36の両端部
の下方部分に設けた切欠き53,54とが形成されてい
る。
【0020】上記のように、本実施例によれば、上フレ
ーム1をステンレス薄板で、下フレーム2をアルミニウ
ム薄板で構成することで液晶表示装置の剛性を低下させ
ることなく薄型,軽量化を達成すると共に、バックライ
ト光源36と直交する方向に少なくとも液晶表示パネル
62の領域にわたって上記バックライト光源の中央部に
直交する線に対称な位置に設けた切り抜き部55,5
6、バックライト光源36の直下に当該バックライト光
源の長手方向に設けた切り抜き部57,58、前記バッ
クライト光源36の両端部の下方部分に設けた切欠き5
3,54とで放熱効果が向上し、液晶表示パネル62の
全面に均一な温度分布を形成し、表示むらの発生が防止
される。
【0021】また、バックライト光源36が高周波で駆
動されるために、下フレーム2とバックライト光源36
との間の浮遊容量を介して、バックライト光源36から
下フレーム2に電流が流れる。この電流は、「もれ電
流」と呼ばれるが、この「もれ電流」分だけ、バックラ
イト光源36の点灯に寄与する電流が少なくなるため、
輝度が低下することになる。また、バックライト光源3
6は長時間点灯させることにより発熱し、バックライト
光源36の近傍は外気に対して温度が上昇するため、何
の対策を施さなければ、そのバックライト光源36の近
傍の熱が液晶表示パネル62に直接影響を与え、液晶表
示パネルの温度分布を均一にできない。そこで、上記実
施例では切り抜き部57,58を設け、「もれ電流」に
よる輝度の低下を防止し、液晶表示パネルの温度分布の
均一化を図ることにより、表示むらの発生を防止する。
更に、切り抜き部57,58は、バックライト光源の熱
拡散による輝度の低下を防止することができる。
【0022】また、バックライト光源36の両端部は、
特に、温度低下を起因とする輝度の低下を招く部分であ
り、液晶表示パネルの温度分布の均一化を維持できる範
囲で、温度を高くしておく必要がある。そこで、切欠き
53,54を設け、液晶表示パネルの温度分布の均一化
を図りつつ、輝度の低下を防止している。機能的には上
記切り抜き部57,58と同様の効果を生じる。
【0023】また、液晶表示パネル62の領域にわたっ
て上記バックライト光源の中央部に直交する線に対称な
位置に設けた切り抜き部55,56は、下フレーム2の
重量を軽くするとともに、液晶表示パネルの温度分布の
均一化を図ることができる。更に、上述した切り抜き部
57,58、切欠き53,54、切り抜き部55,56
の下フレーム2における面積割合について言及する。
【0024】図2は、下フレーム2の平面図である。上
述した切り抜き部57,58、切欠き53,54の位置
には、図に示すようにバックライト光源36が配置され
る。バックライト光源36には図示はしていないが電力
供給用ケーブルがあり、そのケーブルはバックライト光
源36とほぼ平行に配置される。ここで、バックライト
光源36及び電力供給用ケーブルの部分の長さをLとす
ると、切り抜き部57,58、切欠き53,54を除く
部分の下フレーム2が存在する部分はS1 、S2、S3
となる。本発明ではバックライト光源36の蛍光管及び
電力供給用ケーブルが配置される割合(L)に対して、
その直下に配置される下フレーム2が存在する部分の割
合(S1 +S2 +S3 )を10%〜50%(特に、好ま
しくは約30%)とする点を特徴とする。式で表すとす
ると、0.1≦(S1 +S2 +S3 )/L≦0.5とな
る。
【0025】上述した割合で切り抜き部57,58、ま
たは、切欠き53,54を形成することにより、「もれ
電流」や熱拡散による輝度の低下を防止し、液晶表示パ
ネルの温度分布の均一化による表示むらの発生防止が、
より効果的に達成できる。
【0026】また、同様に切り抜き部55,56につい
ても、液晶表示パネルの温度分布の均一化の観点から、
導光体組立37に対する面積割合が重要なポイントとな
る。すなわち、導光体組立37が配置される部分に対応
する下フレーム2が存在する部分の割合を10%〜50
%(特に、好ましくは約30%)とすることによって、
液晶表示パネルの温度分布の均一化による表示むらの発
生防止が、より効果的に達成できるのである。式で表す
とすると、液晶表示パネル62の液晶表示素子の幅ある
いは導光体組立37の幅をLとし、導光体組立37が配
置される部分に対応する下フレーム2が存在する部分を
4 、S56 とすると、0.1≦(S4 +S5 +S
6 )/L≦0.5となる。
【0027】以下、上記構成をスーパーツイステッドネ
マチック(STN)方式の液晶表示装置に適用した具体
例を説明する。なお、以降の図面で、同一機能を有する
ものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略す
る。
【0028】「具体例1」図3は本発明による液晶表示
パネル62を上側からみた場合の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4は本発明によ
る液晶表示パネル62の要部斜視図を示す。
【0029】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及び上
電極基板11と下電極基板12の間に挟持されるネマチ
ック液晶層50に添加される旋光物質の種類とその量に
よって規定される。
【0030】図4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螺
旋構造をなすように配向させるには、上,下電極基板1
1,12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、所謂ラビング法が
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。
【0031】このようにして配向処理された2枚の上,
下電極基板11,12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り欠け部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
をもち旋光物質を所定量添加し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
の螺旋状構造の分子配列をする。なお、31,32はそ
れぞれ上,下電極である。
【0032】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、複屈折部材と称する)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。液晶層50における液晶分
子のねじれ角θは好ましくは200度から300度であ
るが、透過率−印加電圧カーブの閾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。
【0033】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1.0μ
m、より好ましくは0.6μmから0.9μmの範囲に
設定するのが望ましい。
【0034】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
極めて重要であり、好ましくは0.4μmから0.8μ
m、より好ましくは0.5μmから0.7μmの範囲に
設定する。
【0035】さらに、本発明になる液晶表示パネル62
は複屈折による楕円偏光を利用しているので偏光板1
5,16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。
【0036】ここで、図3により上記の関係の作用効果
について説明する。同図は図4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配列方向の関係を
示したものである。
【0037】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1
2の液晶配列方向7とのなす角度である。
【0038】ここで、上記角度α,β,γの測り方を定
義する。図8において、複屈折部材40の光学軸5と上
電極基板11の液晶配列方向6との交角を例として説明
する。
【0039】光学軸5と液晶配列方向6との交角は図8
に示したごとくφ1 およびφ2 で表すことができるが、
ここではφ1 ,φ2 のうち小さい方の角度を採用する。
すなわち、図8の(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との交角とし、図
8の(b)においてはφ1 >φ2 であるから、φ2 を光
学軸5と液晶配列方向6との交角とする。勿論φ1 =φ
2 の場合はどちらを採ってもよい。
【0040】この種の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。角度αは好ましくは5
0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。
【0041】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
っても上記角度α,β,γは上記範囲内にあればよい。
【0042】図4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、これ
に代えて下電極基板12と下偏光板16との間に配設し
てもよい。この場合は図4の構成全体を倒立させたもの
となる。
【0043】「具体例2」基本構造は図3および図4に
示したものと同様である。図5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4
0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。
【0044】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は約0.53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)は約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。
【0045】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閾
値以下のときには光不透過すなわち黒、電圧がある閾値
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への印加電圧が閾値
以下のときは白、電圧が閾値以上になると黒の、前記と
逆の白黒表示が実現できた。
【0046】図6は図5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の白黒表
示となる。
【0047】「具体例3」基本構造は前記「具体例2」
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〜0.7
5μm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「具
体例2」と同じ約0.58μmである。
【0048】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、前記
「具体例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「具体例
2」と同様である。角度α,β,γのずれに対する傾斜
も「具体例2」とほぼ同様である。
【0049】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度ないし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、前記の液晶層5
0と同様、配向処理がな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り扱えばよ
い。
【0050】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よい(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,ポリ
カーボネートが有効である。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4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1
6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、これらの複屈折部材のΔn2 ・d2
再調整すればよい。
【0051】「具体例4」基本構造は「具体例2」と同
様である。ただし、図9に示すごとく、上電極基板11
上に赤,緑,青のカラーフィルタ33R,33G,33
B、各フィルタ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7に「具体例4」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
板の軸に方向および複屈折部材の光学軸の関係を示す。
【0052】なお、図9においては、各カラーフィルタ
33R,33G,33B、光遮光膜33Dの上に、これ
らの凹凸の影響を軽減させるための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。
【0053】図10は図1に示した本発明による液晶表
示モジュール63をラップトップパソコンの表示部に使
用したブロックダイヤグラムを、図11にラップトップ
パソコン64に実装した状態を示す。
【0054】図10において、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を駆動するものであ
る。上記のように構成された本実施例によれば、剛性を
低下させることなく液晶表示装置全体の薄型,軽量化が
達成されると共に、バックライト光源の発熱による表示
むらのない液晶表示装置を提供することができる。
【0055】なお、本発明の前記請求項に記載した発明
は、上記したSTN方式の液晶表示装置に限るものでは
なく、バックライトを搭載した他の方式の液晶表示装置
にも同様に適用できるものである。
【0056】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶表示装置の上フレームをステンレス薄板で形成し、
この上フレームと結合する下フレームをアルミニウム薄
板で構成することにより、全体の剛性を低下させること
なく中間フレームの厚さを低減して薄型,軽量化が達成
でき、またバックライト光源と直交する方向に少なくと
も液晶表示パネルの領域にわたって上記バックライト光
源の中央部に直交する線に対称な位置に設けた切り抜き
部、バックライト光源の直下に当該バックライトの長手
方向に設けた切り抜き部、前記バックライト光源の両端
部の下方部分に設けた切欠きとにより放熱効果を向上さ
せて液晶表示パネルの全面に均一な温度分布を形成し、
表示にむらが発生するのを防止して高品質の画像表示を
得ることのできる各種液晶表示装置を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による液晶表示装置の1実施例の構成を
説明する展開斜視図である。
【図2】本発明による液晶表示装置を構成する下フレー
ムの平面図である。
【図3】本発明による液晶表示装置の具体例1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説明図であ
る。
【図4】本発明による液晶表示装置の構成材の積層関係
を説明する要部斜視図である。
【図5】 本発明による液晶表示装置の具体例2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説明図で
ある。
【図6】本発明による液晶表示装置の具体例1における
コントラスト、透過光色−交角α特性の説明図である。
【図7】本発明による液晶表示装置の具体例3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説明図であ
る。
【図8】本発明による液晶表示装置における交角α,
β,γの測り方の説明図である。
【図9】 本発明による液晶表示装置における上電極基
板部の構成を説明する一部切欠き斜視図である。
【図10】本発明による液晶表示装置をラップトップパ
ソコンの表示部に使用した場合のブロック図である。
【図11】本発明による液晶表示装置をラップトップパ
ソコンの表示部に使用した場合の外観図である。
【符号の説明】
1 上フレーム 2 下フレーム 3 液晶表示窓 13 スペーサ 14 上フレームと液晶表示パネルを固定する粘着テー
プ 17 ランプカバー 18 駆動回路基板に形成されたグランドパットに半田
付けされる切り起こし片 20 下フレームに形成した爪受けに固定する爪 35 駆動回路基板 36 冷陰極管からなるバックライト光源(ランプ) 37 光拡散板と導光板からなる導光体組立 42 線状のバクライトを搭載する中間フレーム 53,54 バックライトの両端部の下方部分に設けた
切欠き 55,56 バックライトの中央部に直交する線に対称
な位置に設けた切り抜き部 57,58 バックライトの長手方向に設けた切り抜き
部 62 液晶表示パネル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畑山 重治 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 松戸 利充 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 井浦 孝之 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表示むらを抑制するための液晶表示装置で
    あって、表示窓をもつ金属性の上フレームと、該上フレ
    ームの下側に配置され、液晶表示素子と該液晶表示素子
    の周辺に一体化して形成された液晶表示素子用の駆動回
    路基板とからなる液晶表示パネルと、該液晶表示パネル
    の下側に配置され、光拡散板と導光板とを積層してなる
    導光体組立と、該導光体組立の下側に配置され、該導光
    体組立を収容すると共に、少なくとも一辺に線形状のバ
    ックライト光源を搭載するためのスペースを有する中間
    フレームと、該中間フレームの下側に配置され、上記上
    フレームと連結することによって該上フレームとの間に
    配置された各部材を固定するための金属性の下フレーム
    であって、上記バックライト光源の直下に該バックライ
    ト光源の長手方向に沿った所定形状の切り抜き部を有す
    る下フレームとから構成されることを特徴とする液晶表
    示装置。
  2. 【請求項2】前記バックライト光源の直下に形成された
    前記下フレームの面積が、上記バックライト光源の占め
    る面積に対して10%〜50%となるように前記切り抜
    き部を設けたことを特徴とする請求項第1項記載の液晶
    表示装置。
  3. 【請求項3】前記バックライト光源の直下に形成された
    前記下フレームの面積が、上記バックライト光源の占め
    る面積に対して略30%となるように前記切り抜き部を
    設けたことを特徴とする請求項第1項記載の液晶表示装
    置。
  4. 【請求項4】前記上フレームはステンレス製であり、前
    記下フレームはアルミニウム製であることを特徴とする
    請求項第1項〜第3項記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項5】表示むらを抑制するための液晶表示装置で
    あって、表示窓をもつ金属性の上フレームと、該上フレ
    ームの下側に配置され、液晶表示素子と該液晶表示素子
    の周辺に一体化して形成された液晶表示素子用の駆動回
    路基板とからなる液晶表示パネルと、該液晶表示パネル
    の下側に配置され、光拡散板と導光板とを積層してなる
    導光体組立と、該導光体組立の下側に配置され、該導光
    体組立を収容すると共に、少なくとも一辺に線形状のバ
    ックライト光源を搭載するためのスペースを有する中間
    フレームと、該中間フレームの下側に配置され、上記上
    フレームと連結することによって該上フレームとの間に
    配置された各部材を固定するための金属性の下フレーム
    であって、上記バックライト光源の直下に位置する該バ
    ックライト光源の長手方向に沿った所定形状の切り抜き
    部と上記バックライト光源の両端部に対応する位置に設
    けた切欠き部とを有する下フレームとから構成されるこ
    とを特徴とする液晶表示装置。
  6. 【請求項6】前記バックライト光源の直下に形成された
    前記下フレームの面積が、上記バックライト光源の占め
    る面積に対して10%〜50%となるように前記切り抜
    き部と前記切欠き部とを設けたことを特徴とする請求項
    第5項記載の液晶表示装置。
  7. 【請求項7】前記バックライト光源の直下に形成された
    前記下フレームの面積が、上記バックライト光源の占め
    る面積に対して略30%となるように前記切り抜き部と
    前記切欠き部とを設けたことを特徴とする請求項第5項
    記載の液晶表示装置。
  8. 【請求項8】前記上フレームはステンレス製であり、前
    記下フレームはアルミニウム製であることを特徴とする
    請求項第5項〜第7項記載の液晶表示装置。
  9. 【請求項9】表示むらを抑制するための液晶表示装置で
    あって、表示窓をもつ金属性の上フレームと、該上フレ
    ームの下側に配置され、液晶表示素子と該液晶表示素子
    の周辺に一体化して形成された液晶表示素子用の駆動回
    路基板とからなる液晶表示パネルと、該液晶表示パネル
    の下側に配置され、光拡散板と導光板とを積層してなる
    導光体組立と、該導光体組立の下側に配置され、該導光
    体組立を収容すると共に、少なくとも一辺に線形状のバ
    ックライト光源を搭載するためのスペースを有する中間
    フレームと、該中間フレームの下側に配置され、上記上
    フレームと連結することによって該上フレームとの間に
    配置された各部材を固定するための金属性の下フレーム
    であって、上記バックライト光源の直下に位置する該バ
    ックライト光源の長手方向に沿った所定形状の第1の切
    り抜き部と、上記バックライト光源の両端部に対応する
    位置に設けた切欠き部と、上記液晶表示パネルに対応す
    る領域にわたって上記バックライト光源の中心部を通り
    上記バックライト光源の長手方向と直交する線に対称な
    位置に設けられた所定形状の第2の切り抜き部とを有す
    る下フレームとから構成されることを特徴とする液晶表
    示装置。
  10. 【請求項10】前記バックライト光源の直下に形成され
    た前記下フレームの面積が、上記バックライト光源の占
    める面積に対して10%〜50%となるように前記第1
    の切り抜き部と前記切欠き部とを設けたことを特徴とす
    る請求項第9項記載の液晶表示装置。
  11. 【請求項11】前記バックライト光源の直下に形成され
    た前記下フレームの面積が、上記バックライト光源の占
    める面積に対して略30%となるように前記第1の切り
    抜き部と前記切欠き部とを設けたことを特徴とする請求
    項第9項記載の液晶表示装置。
  12. 【請求項12】前記液晶表示パネルの下に形成された前
    記下フレームの面積が、上記液晶表示パネルの占める面
    積に対して10%〜50%となるように前記第2の切り
    抜き部を設けたことを特徴とする請求項第9項記載の液
    晶表示装置。
  13. 【請求項13】前記液晶表示パネルの下に形成された前
    記下フレームの面積が、上記液晶表示パネルの占める面
    積に対して略30%となるように前記第2の切り抜き部
    を設けたことを特徴とする請求項第9項記載の液晶表示
    装置。
  14. 【請求項14】前記上フレームはステンレス製であり、
    前記下フレームはアルミニウム製であることを特徴とす
    る請求項第9項〜第13項記載の液晶表示装置。
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