JPH08106010A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH08106010A
JPH08106010A JP6239845A JP23984594A JPH08106010A JP H08106010 A JPH08106010 A JP H08106010A JP 6239845 A JP6239845 A JP 6239845A JP 23984594 A JP23984594 A JP 23984594A JP H08106010 A JPH08106010 A JP H08106010A
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JP
Japan
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light
liquid crystal
crystal display
display device
light source
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Application number
JP6239845A
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English (en)
Inventor
Kazuo Hashimoto
一雄 橋本
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光源の光を有効に利用して前方に照射するよ
うにしたバックライト装置を備えた液晶表示装置を提供
する。 【構成】 光源12から出射した光は、直接又は凹面鏡
13で反射されて導光板14の入射面14Aに入射す
る。この入射面14Aに反射防止膜を形成して、光源1
2側に戻る光量を制限した。これにより、導光板14に
取り込まれる光量が増加し導光板14の光利用効率の向
上を図ることができる。 【効果】 バックライト装置の導光板の入射面の反射を
制限して光を有効に利用できるため明るさが向上する。
従って、無駄な電力消費がなく電池寿命の延長が図れ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶モニタ付カメラ一体
型VTRや液晶ディスプレイパネル付機器等のための液
晶表示装置に関して、特に、光の利用効率を改善したバ
ックライトを備えた液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、液晶モニタ付カメラ一体型VTR
やラップトップパソコンに代表される液晶ディスプレイ
付機器の普及とともに、液晶ディスプレイのカラー化や
高精細化が急速に進行している。それに伴い液晶ディス
プレイに使用されるバックライトについては、液晶ディ
スプレイの高精細化に伴って液晶ディスプレイの透過率
が低下することから、高輝度化への要求が強まってい
る。
【0003】従来技術のバックライトには大別して次の
2方式がある。即ち、光源を液晶ディスプレイの真下に
配置した直下形バックライト方式と、光源を導光板の側
面に配したサイドライト形のバックライト方式である。
この直下形バックライト方式はかなりの高輝度出力が得
られるという利点がある反面、発光面の均一性を確保す
るために少なくとも光源直径の約2倍以上の厚みが必要
という課題を有する。一方、サイドライト形のバックラ
イト方式では光源の直径サイズまで薄型化が可能である
という利点を有するが、導光板における変換効率が劣る
ため高輝度出力に限界があり、どちらの方式にも一長一
短があるのが現状である。しかし、近年はサイドライト
形のバックライト方式が、その高輝度化の進展と、薄型
化を求めるユーザニーズにより主流を占めるようになっ
た。本発明は両方式に適用して有効なものであるが、主
にサイドライト形のバックライト方式を採り挙げて説明
を行う。
【0004】従来技術の液晶表示装置を図2(a)〜
(b)を参照して詳細を説明する。図2は従来技術の液
晶表示装置の要部を示す分解斜視図であり、(a)はサ
イドライト形バックライト応用例であり、(b)は直下
形バックライト応用例である。図2(a)において、符
号1は従来技術の液晶表示装置を指す。この液晶表示装
置1は光源2、凹面鏡3、入射面4Aや反射面4Bを有
する導光板4や、反射シート5、光を拡散する拡散板6
や、プリズム板7や、そして画像を映出する液晶ディス
プレイパネル8で大略構成されている。なお、符号Cは
導光板4の前方を示している。
【0005】以下、このような構成の液晶表示装置の動
作について説明する。光源2には、冷陰極ランプや熱陰
極ランプが使用されるが、明るさが向上したことや寿命
の点から冷陰極ランプが主に使用される。前記光源2か
ら出射した光は、直接又は凹面鏡3で反射されて導光板
4の入射面4Aに入射される。導光板4は入射面4Aで
集光した光を反射面4Bで再び反射して前方へ照射する
働きをする。前記反射面4Bは蒸着、シルク印刷及び成
形等で光が均一に前方に照射されるように拡散コート処
理を施した透明アクリル板で形成される。更に、導光板
4の周囲や背面には、反射光量を増加するため反射シー
ト5が配設される。
【0006】前記導光板4から出射した光は、拡散板6
で光を拡散しつつ前方を照射する。前記拡散板6上には
プリズム板7が配設されており、このプリズム板7は、
斜め方向に漏れた光を前方Cの正面に導出する働きをす
る。即ち、広がりすぎた光を有効に利用する機能であ
る。前記拡散板6やプリズム板7はシート状で一体的に
構成する場合もある。つまり、これらの拡散や集光の状
態は液晶ディスプレイパネル8の視野角に影響するた
め、液晶ディスプレイパネル8の対角線寸法が3インチ
程度までは集光度を高めて輝度を優先し、比較的大型
(対角線寸法が4インチ以上)液晶ディスプレイパネル
では観察者(ユーザ)が多数になるため視野角を優先し
て拡散度を上げるような調整が行われる。
【0007】次に、液晶ディスプレイパネル8の概略を
説明する。前記液晶ディスプレイパネル8は一枚のガラ
ス上に互いに絶縁された走査線と信号線が形成され、そ
の各交点には薄膜形成とフォトリソグラフィ技術によ
り、TFT(Thin Film Transisto
r)が形成される。TFTのゲート電極は走査線に、ソ
ース電極は信号線に、そしてドレイン電極は各画素電極
にそれぞれ接続されている。また他方のガラスには、R
GBのカラーフイルターの上に基板全体に対向電極が形
成されている。この2枚のガラスの隙間にネマティック
液晶を注入して、前記ガラスの外側に偏光板を配置して
液晶ディスプレイLCD(Liquid Crysta
l Display)パネルが構成される。
【0008】前記液晶ディスプレイパネル8と前記バッ
クライトは近接して配置されており、ユーザはこのバッ
クライトの発光する光を介して、前記液晶ディスプレイ
パネル8に映出される画像を視覚する。なお、最近は視
覚する側に配置された偏光板に、外光を受容して画像の
コントラストが低下するのを防止する目的でAR(An
ti Reflection)処理が施されいるのが一
般的である。
【0009】次に、図2(b)を参照して直下形バック
ライト方式について説明する。この方式は図(b)に示
すように、例えばU字管型蛍光ランプでなる光源9をラ
ンプハウス10で把持して構成される。前記ランプハウ
ス10は白色のモールドでそのまま反射板として利用さ
れるか、又はランプハウス10内に反射板11を構設す
る。その反射板11は光源9を取り囲み、前記光源9が
後方へ出射した光を反射して前方を照射する働きをす
る。
【0010】一方、前記光源9の前方には拡散板6が配
設されており、照射された光を拡散しつつ面発光として
均一化させて前方を照射する。この拡散板6の光源側に
は光源9の直接光を減光して輝度ムラを防止する突起F
が形成されたり、或いは図示していない減光シートが介
挿されている。また、前記拡散板6の前方には必要に応
じてプリズム板7が設けられ、更にその前方には図示し
ていない液晶ディスプレイパネル8が近接して配設され
ている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術のサ
イドライト形のバックライト方式では、光源から出射し
た光は、バックライトの構成部品を何度も反射、入射、
出射を繰り返して前方に誘導されて前記液晶ディスプレ
イパネルの裏面に到達する。また、これらの構成部品の
屈折率は各々異なるため、乱反射による光のロスを発生
し易いという問題点があった。例えば、アクリル製導光
板の場合、導光板の入射面の入射率が約92%であり、
残りの8%が反射されて有効に利用されていないことが
確認された。他にも拡散板や、プリズム板や、そして液
晶ディスプレイパネル裏面への入射時に同様のロスが生
じている。これらの反射光の一部は、再度反射されて有
効利用されるが、当然直接光より光の利用効率は悪い結
果となる。また、直下形バックライト方式においても同
様に、拡散板や、プリズム板や、液晶ディスプレイパネ
ル裏面への入射時にこのようなロスが生じている。
【0012】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、導光板の入射面や他のバックライト構成部品の不要
な反射を抑えて光の利用効率を改善したバックライトを
提供しようとするものである。
【0013】
【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では、光源と、該光源から
出射した光を集光する導光板と、集光した光を拡散させ
て前方を均一に照射するための拡散板とを備えた、所謂
サイドライト形のバックライトと、液晶パネルを備えた
液晶表示装置において、前記導光板の光入射面や、導光
板の片面又は両面にも反射防止膜を形成することによっ
て、前記課題を解決した。
【0014】また、光源と、該光源から出射した光を反
射する反射板と、反射した光を拡散させて前方を均一に
照射するための拡散板とを備えた、所謂直下形バックラ
イトと、液晶パネルを備えた液晶表示装置において、前
記拡散板の片面又は両面面に反射防止膜を形成すること
によって前記課題を解決した。
【0015】このとき、前記拡散板(或いは拡散シー
ト)や拡散板上に付随して使用されるプリズム板(或い
は一枚以上重ねたプリズムシート)、更にそれらの複合
部品の片面又は両面に反射防止膜を形成した。
【0016】また、前記光源面(ガラス表面)の光出力
部又は全面、もしくは光出力部を限定したアパチャーラ
ンプの光出力部に反射防止膜を形成した。
【0017】また、前記光源に近接して配設された凹面
鏡や反射シートの表面に反射防止膜を形成した。ここ
で、凹面鏡や反射シートに反射防止膜を形成することは
矛盾しているように思えるが、前記凹面鏡や反射シート
の極表面においては光の再反射が生じており、本発明は
この表面の再反射を防止しようとするものである。
【0018】更に、前記液晶パネルの少なくともバック
ライト側に反射防止膜を形成して前記課題を解決した。
【0019】
【作用】従って、本発明液晶表示装置では、前記導光板
を使用したサイドライト形のバックライトにおいては、
導光板や拡散板及び拡散板上に付随して使用されるプリ
ズム板の片面又は両面に反射防止膜を形成して、光源か
らの出射光が光源側に戻るのを防止できる。
【0020】また、直下形バックライト装置では、拡散
板及び拡散板上に付随して使用されるプリズム板の片面
又は両面や更に、光源の光出力部や全面、そして液晶パ
ネルの少なくともバックライト側に反射防止膜を形成し
て、光源からの出射光が光源側に戻るのを防止できるの
で光利用効率の改善が達成される。
【0021】
【実施例】以下、図1を参照して、本発明の液晶表示装
置の実施例を説明する。図1は本発明の液晶表示装置の
要部を示す側面図である。なお、従来技術の液晶表示装
置の構成と同一の部分には同一の参照符号を付し、それ
らの構成や動作の説明を省略する。
【0022】図1に示したように、本発明のサイドライ
ト形のバックライトを応用した液晶表示装置は光源1
2、凹面鏡13、入射面14Aや反射面14Bを有する
導光板14や、反射シート15、光を拡散する拡散板1
6や、プリズム板17や、そして画像を映出する液晶デ
ィスプレイパネル18等従来技術の液晶表示装置と同様
に構成されている。本発明の特徴部分は前記導光板14
の入射面14Aに反射防止膜Dを施した点である。
【0023】以下、このような構成の本発明の液晶表示
装置の動作について説明する。光源12から出射した光
は直接又は凹面鏡13で反射されて導光板14の入射面
14Aに入射する。通常であれば、前記光源12から導
光板14の入射面14Aに入射する光は、入射面14A
で一部反射して光源12側に戻される。
【0024】然るに本発明の液晶表示装置では、導光板
14の入射面14Aに一例として蒸着で反射防止膜を形
成して、この入射面14Aで光源12側に反射する光量
を極力減少させることとした。こうすることにより導光
板14に取り込まれる光量の比率が増加し導光板14の
光利用効率を向上を図ることができる。
【0025】こうして導光板14に入射した光は従来技
術の液晶表示装置とほぼ同様の動作で前記導光板14の
前方Cと反射面14Bとで全反射を繰り返しながら終端
Eに到達する。前方Cに導出した光はそのままバックラ
イトの用途に供せられる。一方、反射面14B側に出射
した光は、反射面14Bに蒸着、シルク印刷及び成形等
で形成された拡散コート処理Gの作用により前方Cに戻
されるが一部拡散コート処理G部を通過する。この拡散
コート処理G部を通過した光は、導光板14に近接して
配設された反射シート15で反射されて再度導光板14
を通過して前方Cへ導出される。
【0026】前記導光板14から出射した光は、拡散板
16で拡散しつつ前方Cを照射し、同時に発光面の輝度
ムラ等の改善に寄与する。前記拡散板16上にはプリズ
ム板17が配設されており、このプリズム板17は斜め
方向に漏れた光を前方Cの正面に導出する働きをする。
即ち、広がりすぎた光を有効に利用する機能である。プ
リズム板17で集光された光は液晶ディスプレイパネル
18の裏面に入射される。このように光源12から出射
した光は導光板14や、反射シート15や、拡散板16
や、プリズム板17の作用により面光源に変換される。
実際には、これらの要素部品は隙間なく配設されてい
る。
【0027】更に、一つの実験結果によれば、反射防止
膜を形成して有効な部分として次のような部分を挙げる
ことができる。つまり、前記導光板14の入射面14A
以外の場所、即ち前記導光板14の前方C面や反射面1
4B部分やその周辺部分である。
【0028】次に、前記導光板14上部に載置された拡
散板16の片面又は両面部分である。
【0029】また、同じく前記拡散板16上部に載置さ
れたプリズム板17の片面又は両面部分である。
【0030】また、同じく前記プリズム板17上部に載
置された液晶ディスプレイパネル18の入射面側部分で
ある。
【0031】更に、光源12に近接して配設された凹面
鏡13や反射シート15の表面等であり、これら要素部
品への反射防止膜を形成は単独又は複合して実施され
る。
【0032】本発明は前記実施例に限定されず、種々の
実施形態を採ることができる。例えば前記実施例ではサ
イドライト形のバックライトを用いた場合について説明
したが、直下形バックライトや面型発光管を用いた場合
においても応用可能であるし、またバックライトの構成
要素も拡散板やプリズム板に限らず、拡散シートやプリ
ズムシートや、これらを複合したあらゆる構成要素部品
にも応用が可能なことは言うまでもない。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
装置によれば、従来技術のバックライトの導光板におい
て導光板の入射面で反射していた光を有効に利用できる
ため明るさが向上する。従って、液晶モニタ付カメラ一
体型VTRや液晶ディスプレイパネル付機器に使用され
る場合、従来技術のバックライトと同様の明るさを実現
するための電力消費が少なくなり、これらの液晶モニタ
付カメラ一体型VTRや液晶ディスプレイパネル付機器
の電池寿命の延長が図れる。
【0034】また特に、上述のように明るい液晶表示が
可能になることから、バックライトを点灯するためのイ
ンバータ回路の小型化が可能となる。更に、前記インバ
ータが発生する電磁気ノイズや発熱量も少なくなること
から、電磁気ノイズ対策である電磁気シールドや発熱対
策のための余分なスペース確保も不要となる。しかる
に、総じて液晶モニタ付カメラ一体型VTRや液晶ディ
スプレイパネル付機器等の液晶応用機器の小型化が容易
になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の液晶表示装置の要部を示す側面図で
ある。
【図2】 従来技術の液晶表示装置の要部を示す分解斜
視図であり、(a)はサイドライト形バックライト応用
例であり、(b)は直下形バックライト応用例である。
【符号の説明】
1 液晶表示装置 2、12 光源 3、13 凹面鏡 4、14 導光板 4A、14A 入射面 4B、14B 反射面 5、15 反射シート 6、16 拡散板 7、17 プリズム板 8、18 液晶ディスプレイパネル D 反射防止膜

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源と、該光源から出射した光を集光す
    る導光板と、集光した光を拡散させて前方を均一に照射
    するための拡散板と、液晶パネルを備えた液晶表示装置
    において、前記導光板の少なくとも光入射面に反射防止
    膜を形成したことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 光源と、該光源から出射した光を反射す
    る反射板と、反射した光を拡散させて前方を均一に照射
    するための拡散板と、液晶パネルを備えた液晶表示装置
    において、前記拡散板の少なくとも一面に反射防止膜を
    形成したことを特徴とする液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載した拡散板の少なくとも
    一面に反射防止膜を形成したことを特徴とする液晶表示
    装置。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載した導光板に付随して構
    成される凹面鏡に反射防止膜を形成したことを特徴とす
    る液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載した導光板に付随して構
    成される反射シートの表面に反射防止膜に反射防止膜を
    形成したことを特徴とする液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 請求項1又は請求項2に記載した拡散板
    上に付随して構成されるプリズム板の少なくとも一面に
    反射防止膜を形成したことを特徴とする液晶表示装置。
  7. 【請求項7】 請求項1又は請求項2に記載した光源面
    に反射防止膜を形成したことを特徴とする液晶表示装
    置。
  8. 【請求項8】 請求項1又は請求項2に記載した液晶パ
    ネルの少なくともバックライト側に反射防止膜を形成し
    たことを特徴とする液晶表示装置。
JP6239845A 1994-10-04 1994-10-04 液晶表示装置 Pending JPH08106010A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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