JPH0887018A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】バックライト用の光源の熱の影響による光学特
性の変化を防止して、表示むらのない高品位の画像を表
示することができる液晶表示装置を提供する。 【構成】電極６，８を形成した一対の透明基板２，３
を、その電極形成面を互いに対向させて枠状のシール材
１０により接合し、そのシール材１０と両基板２，３と
で囲まれた領域内に液晶１１を封入してなる液晶表示素
子１と、この液晶表示素子１の背面側にこの液晶表示素
子１に対向して設けられたバックライト用の導光板２０
と、この導光板２０の側縁に隣接して配設されたバック
ライト用の蛍光管２１とを備える液晶表示装置におい
て、蛍光管２１と近接する液晶表示素子の側縁側の部分
での両基板２，３間のギャップを、蛍光管２１から離れ
る中央側の部分での両基板２，３間のギャップよりも大
きな寸法に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子の背面側
にバックライトを設けて画像を明るく表示する液晶表示
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像を表示する液晶表示素子は、透明な
表示用の電極を形成した一対の透明な基板（ガラス基
板）を、その電極形成面が互いに対向するように枠状の
シール材で接合し、前記シール材と両基板で囲まれた領
域内に液晶を封入してなる。そして両基板の電極間に電
圧を印加して基板の表面に所定の文字や図形等の画像を
表示するものである。

【０００３】ここで、特にＯＡ機器等に用いられる比較
的大型画面の液晶表示素子においては、液晶表示素子の
背面側にバックライトを設けて明るく画像を表示するよ
うにしている。

【０００４】このバックライトとしては、エッジライト
方式が一般によく知られている。このエッジライト方式
のバックライトを備えた液晶表示装置の構成を図２およ
び図３に示してある。

【０００５】図に示す符号１が一対の透明な基板２，３
を接合してなる例えば単純マトリックス型の液晶表示素
子で、一方の基板２の内面の上には、カラーフィルタ層
４と、このカラーフィルタ層４を覆う保護膜層５と、こ
の保護膜層５の上に配列するストライプ状の複数の走査
電極６と、この走査電極６を覆う配向膜７とが形成さ
れ、また他方の基板３の内面の上には、前記走査電極６
に対して直角の方向に延びるストライプ状の複数の信号
電極８と、この信号電極８を覆う配向膜９とが形成され
ている。

【０００６】両基板２，３は枠状のシール材１０で接合
され、このシール材１０と両基板２，３で囲まれる領域
内に液晶１１が封入され、また両基板２，３間にはこの
両基板２，３間のギャップを規制する複数のスペーサ１
２が散布されている。

【０００７】この液晶表示素子１はその一方の基板２の
表面が画像を表示する表示面１３となっており、この表
示面１３の反対側つまり液晶表示素子１の背面側（図に
おける下方側）にバックライト用の導光板２０が設けら
れている。この導光板２０は透明なアクリル板等からな
り、液晶表示素子１に重畳するように設けられている。
そしてこの導光板２０の両側端面に隣接してバックライ
ト用の光源として２本の蛍光管２１，２１がその両側縁
に沿ってそれぞれ設けられている。なお、図示しないが
導光板２０の裏面には光を反射させる反射膜が設けら
れ、表面には光を拡散させる拡散膜が設けられている。

【０００８】それぞれの蛍光管２１，２１の光は導光板
２０の側縁の端面からその内部に入射し、この光が導光
板２０の表面の全体から液晶表示素子１に向って均一に
出射し、この光で表示面１３が明るく照明されてこの表
示面１３に表示される画像が鮮明な状態となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
エッジライト方式のバックライトを備える液晶表示装置
においては、蛍光管２１と近接する液晶表示素子１の側
縁側の部分が蛍光管２１、２１からの熱の影響を受けて
局所的に液晶表示素子１の中央側の部分よりも温度が上
昇し、この温度上昇の影響で液晶表示素子１の側縁側の
部分での液晶１１の屈折率異方性Δｎが中央側の部分に
比べて小さくなる。すなわち、蛍光管２１と近接する液
晶表示素子１の側縁側の部分では光学特性としてのΔｎ
・ｄ（液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとの積）が
小さくなって光学特性が局所的に変化してしまう。そし
てこの光学特性の変化で表示面１３の画像に表示むらが
発生してしまうという問題がある。

【００１０】本発明はこのような点に着目してなされた
もので、その目的とするところは、バックライト用の光
源の熱の影響による光学特性の変化を防止して、表示む
らのない高品位の画像を表示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】本発明はこのような目的
を達成するために、表示用の電極を形成した一対の透明
基板を、その電極形成面を互いに対向させて枠状のシー
ル材により接合し、そのシール材と両基板とで囲まれた
領域内に液晶を封入してなる液晶表示素子と、この液晶
表示素子の背面側にこの液晶表示素子に対向して設けら
れたバックライト用の導光板と、この導光板の側縁に隣
接して配設されたバックライト用の光源とを備える液晶
表示装置において、前記液晶表示素子における前記バッ
クライト用の光源と近接する側縁側の部分での両基板間
の液晶が封入されている領域のギャップを、前記光源か
ら離れる中央側の部分での両基板間のギャップよりも大
きな寸法に設定したものである。

【００１２】

【作用】このような構成の液晶表示装置においては、両
基板に封入された液晶の層厚が、光源と近接する液晶表
示素子の側縁側の部分では厚く、光源から離れる中央側
の部分では薄くなる。そしてこの液晶表示装置の駆動時
には、光源に近接する液晶表示素子の側縁側の部分の温
度がその光源からの熱の影響を受けて局所的に上昇し、
この温度上昇の影響で液晶表示素子の側縁側の部分での
液晶の屈折率異方性Δｎが中央側の部分に比べて小さく
なる。

【００１３】ところが、液晶表示素子の側縁側の部分に
おいては、液晶の層厚が液晶表示素子の中央側の部分で
の層厚よりも大きくなっており、したがって光学特性と
してのΔｎ・ｄ（液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄ
との積）は、液晶表示素子の側縁側の部分と液晶表示素
子の中央側の部分とでほぼ同一に保たれる。すなわち、
液晶表示素子の側縁側の部分では光源の熱の影響で液晶
の屈折率異方性Δｎが小さくなるが、この部分では液晶
の層厚が大きく、逆に液晶表示素子の中央側の部分では
光源の熱の影響を受けないから液晶の屈折率異方性Δｎ
が大きいが、この部分では液晶の層厚が小さい関係にあ
り、このため光学特性としてのΔｎ・ｄは液晶表示素子
の側縁側の部分と中央側の部分とでほぼ同一となる。し
たがって液晶表示素子の各部の光学特性がほぼ均一に保
たれ、表示むらの発生が防止される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１を参照
して説明する。なお、従来の構成と対応する部分につい
ては同一の符号を付してその説明を省略する。本実施例
においては、液晶表示素子１を構成する一方の基板２は
その全域が平坦な板状となっているが、他方の基板３は
バックライト用の蛍光管２１と近接する側縁の近傍部分
に傾斜状態の屈曲部３ａが形成されている。この屈曲部
３ａは蛍光管２１の長手方向とほぼ平行に連続して形成
され、この屈曲部３ａにより基板３の側縁側の部分と中
央側の部分との間に段差Ｈが形成されている。

【００１５】そしてこの段差Ｈにより、蛍光管２１と近
接する液晶表示素子１の側縁側の部分での両基板２，３
間のギャップと、蛍光管２１から遠ざかる液晶表示素子
１の中央側の部分での両基板２，３間のギャップとに差
が生じている。

【００１６】すなわち、液晶表示素子１は、蛍光管２１
から離れる中央側の部分においては両基板２，３間のギ
ャップが小さく、蛍光管２１に近接する側縁側の部分に
向うに従って傾斜状態の屈曲部３ａに基づいて両基板
２，３間のギャップが漸次大きくなっている。例えば液
晶表示素子１の中央側の部分でのギャップ幅Ｇ1 が 6.2
μｍで、蛍光管２１と近接する側縁側の部分でのギャッ
プ幅Ｇ2 が 6.6μｍとなっている。

【００１７】したがってこの液晶表示素子１において
は、両基板２，３に封入された液晶１１の層厚が、蛍光
管２１と近接する側縁側の部分では厚く、蛍光管２１か
ら離れる中央側の部分では薄くなっている。

【００１８】基板２の上に形成されたカラーフィルタ層
４には、蛍光管２１に近接する側縁側の端部において凸
部４ａを形成してあり、この凸部４ａの大きさ（高さ）
をその上部側でのギャップ幅Ｇs が中央側でのギャップ
幅Ｇ1 と等しくなるように設定してある。

【００１９】両基板２，３間には粒径がＧ1 の複数のス
ペーサ１２が散布され、これらスペーサ１２により液晶
表示素子１の中央側の部分の両基板２，３間のギャップ
幅Ｇ1 が一定に規制され、さらにこれらスペーサ１２が
前記凸部４ａの形成部分にも配置してギャップＧs に挾
持されることにより、蛍光管２１と近接する側縁側の部
分でのギャップ幅Ｇ2 が一定に規制されている。

【００２０】なお、凸部４ａは、カラーフィルタ層４自
体の形状を変えずに、カラーフィルタ層４にブラックマ
スクを積層することにより構成することも可能である。
また、図においては、基板３の屈曲部３ａに対応する部
分に数本の信号電極８を便宜上示してあるが、基板３に
配列形成される信号電極８の総数が数百本に及ぶ実際の
液晶表示素子においては、前記屈曲部３ａに対応する部
分には数十本の信号電極８が配列形成されるものであ
る。

【００２１】このような構成においては、蛍光管２１の
点灯に応じてこの蛍光管２１に近接する液晶表示素子１
の側縁側の部分の温度が蛍光管２１からの熱の影響を受
けて局所的に上昇し、この温度上昇の影響で液晶表示素
子１の側縁側の部分での液晶１１の屈折率異方性Δｎが
中央側の部分に比べて小さくなる。

【００２２】ところが、液晶表示素子１の側縁側の部分
においては、液晶１１の層厚が液晶表示素子１の中央側
の部分での層厚よりも大きくなっている。したがって光
学特性としてのΔｎ・ｄ（液晶の屈折率異方性Δｎと液
晶層厚ｄとの積）は、液晶表示素子１の側縁側の部分と
液晶表示素子１の中央側の部分とでほぼ同一に保たれ
る。すなわち、液晶表示素子１の側縁側の部分では蛍光
管２１の熱の影響で液晶１１の屈折率異方性Δｎが小さ
くなるが、この部分では液晶１１の層厚が大きく、逆に
液晶表示素子１の中央側の部分では蛍光管２１の熱の影
響を受けないから液晶１１の屈折率異方性Δｎが大きい
が、この部分では液晶１１の層厚が小さい関係にあり、
このため光学特性としてのΔｎ・ｄは液晶表示素子１の
側縁側の部分と中央側の部分とでほぼ同一となる。

【００２３】蛍光管２１の熱の影響は液晶表示素子１の
側縁側の部分から中央側の部分に向って漸次小さくなる
が、本実施例においては、これに応じるように液晶１１
の層厚が液晶表示素子１の側縁側の部分から中央側の部
分に向って漸次小さくなっており、このため光学特性が
液晶表示素子１の側縁側の部分から中央側の部分に渡っ
てより一層均一に保たれる。

【００２４】このように液晶表示素子１の各部の光学特
性が均一に保たれ、したがって表示面１３に画像を表示
したときの表示むらの発生を防止して表示品位を確実に
向上させることができる。

【００２５】なお、前記実施例においては、屈曲部３ａ
を有する基板３を用いて、蛍光管２１と近接する側縁側
の部分での両基板２，３間のギャップが中央側の部分で
のギャップよりも大きくなるように構成したが、例えば
可撓性を有するフィルム状の基板を用い、その基板を変
形させて蛍光管２１と近接する側縁側の部分での両基板
２，３間のギャップが中央側の部分でのギャップよりも
大きくなるように構成することも可能である。そしてこ
の場合、その変形させる基板は両基板間に散布したスペ
ーサで接着してその変形状態を保持し、あるいはいずれ
か一方の基板の上に高さの異なるスペーサを例えばフォ
トリソグラフィ法により予め形成しておき、このスペー
サに変形させた基板を接着してその変形状態を保持する
ようにすることも可能である。

【００２６】また、本発明は単純マトリックス型の液晶
表示素子を対象とする場合に限らず、アクティブマトリ
ックス型の液晶表示素子を対象とする場合においても同
様に適用することができるものである。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、液
晶表示素子における両基板間のギャップを、バックライ
ト用の光源と近接する側縁側の部分では大きく、前記光
源から離れる中央側の部分では小さくなるように構成し
たから、バックライト用の光源の熱の影響による部分的
な光学特性の変化を防止して表示むらのない高品位の画
像を表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る液晶表示装置の断面
図。

【図２】従来の液晶表示装置の断面図。

【図３】従来の液晶表示装置の斜視図。

【符号の説明】

１…液晶表示素子 ２…基板 ３…基板 ６…走査電極 ８…信号電極 １０…シール材 １１…液晶 ２０…導光板 ２１…蛍光管（光源）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表示用の電極を形成した一対の透明基板
   を、その電極形成面を互いに対向させて枠状のシール材
   により接合し、そのシール材と両基板とで囲まれた領域
   内に液晶を封入してなる液晶表示素子と、この液晶表示
   素子の背面側にこの液晶表示素子に対向して設けられた
   バックライト用の導光板と、この導光板の側縁に隣接し
   て配設されたバックライト用の光源とを備える液晶表示
   装置において、 前記液晶表示素子における前記バックライト用の光源と
   近接する側縁側の部分での両基板間の液晶が封入されて
   いる領域のギャップを、前記光源から離れる中央側の部
   分での両基板間のギャップよりも大きな寸法に設定して
   あることを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】両基板間のギャップは、光源から離れた液
   晶表示素子の中央側の部分から光源に近接する液晶表示
   素子の側縁側の部分に向って漸次大きくなっていること
   を特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。