JPH0895029A

JPH0895029A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH0895029A
Application number: JP6226714A
Authority: JP
Inventors: Hirochika Nakae; 廣親中江
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-09-21
Filing date: 1994-09-21
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】拡散板をなくし、かつ、バックライトからの
光が拡散して表示面が一様な明るさとなる液晶表示装置
を提供する。【構成】２枚の電極基板１２，１４の間に液晶材料１
６を充填し、これら電極基板１２，１４の表面に偏光板
１８，２０をそれぞれ配し、一方の偏光板１８の表面側
にバックライト３０を配し、他方の偏光板２０を表示面
とした液晶表示装置において、偏光板１８もしくは偏光
板２０の表面をラビング処理することによりその表面に
光の拡散層を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バックライトを有する
アクティブマトリックス型および単純マトリックス型液
晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アクティブマトリックス型及び単純マト
リックス型液晶表示装置１００の構造は、図１０に示す
ように、２枚の電極基板１２，１４の間に液晶材料１６
が充填され、これら一対の電極基板１２，１４のそれぞ
れの表面に偏光板１８，２０が配されている。偏光板１
８の両面には、保護層２２，２４が設けられ、偏光板２
０の両面にも同じく保護層２６，２８が設けられてい
る。偏光板１８の外側には、直管状のバックライト３０
が設けられている。このバックライト３０と偏光板１８
との間には、拡散板３２が設けられ、バックライト３０
の拡散板３２と反対側には、反射板３４が設けられてい
る。

【０００３】この液晶表示装置１００を使用する場合に
は、バックライト３０を点灯させ、これからの光及び反
射板３４からの光が拡散板３２によって拡散され均一な
明るさとなって、偏光板１８に至る。そして、この液晶
表示装置１００の画像を偏光板２０を表示面として見
る。

【０００４】また、近年、液晶表示装置の使用分野が拡
大し、オフィスコンピュータ、航空機用情報端末機、車
載用テレビ等で使われるようになり、一台の液晶表示装
置を複数の人が見るといった使用形態が増えてきたた
め、視角を拡大し、どの方向からでも画像がはっきりと
見えることが要求されるようになった。しかし、バック
ライト３０の光は、偏光板１８、液晶材料１６、偏光板
２０を通過して表示光となり観察者に届くときに、殆ど
散乱されないので、光の指向範囲以外の角度から、この
表示光すなわち画像を見ると、コントラストや色調に問
題が生じ、これにより液晶表示装置１００の視角特性を
狭くしている。

【０００５】したがって、従来、その視角を拡大するた
めに、不図示の位相板や透明フィルム状にポリマーを分
散させた補償板を、電極基板と偏光板との間に挾み、液
晶表示装置を通過した光の位相差や屈折率を制御して視
角の拡大を行っている。

【０００６】また、その他の視角の改善の方法として
は、液晶表示装置の表示画素単位で表示画素中の液晶の
配向方向を変えることにより視角の拡大を行うデュワル
ドメイン法がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記液晶表示装置１０
０においては、バックライト３０光の均一化のため拡散
板３２が必要であるため、拡散板３２を保持するため
に、液晶表示装置１００のフレームの構造が複雑とな
り、拡散板３２の部材コストが必要であり、また、拡散
板３２の分だけ、液晶表示装置１００の厚みが大きくな
る。さらに、偏光板１８，２０は、従来から光の透過率
を上げるため、透明に作られていたが、バックライト３
０からの光は、拡散板３２を通り偏光板１８に入ること
から、バックライト３０からの光の透過率については、
偏光板２０よりむしろ拡散板３２の影響の方が大きい。
すなわち、偏光板２０を透明にしても、拡散板３２が存
在する限り、その光の透過率の改善については限度があ
る。

【０００８】そこで、本発明は、拡散板をなくし、か
つ、バックライトからの光が拡散して表示面が一様な明
るさとなる液晶表示装置を提供するものである。

【０００９】また、視角の改善の方法としては、上記位
相板や補償板を用いた視角の拡大だけでは不充分であ
り、また、デュワルドメイン法は工程数が増えるため、
コストが上がり、また、歩留りが悪く量産に適さないと
いう問題がある。

【００１０】そこで、本発明は、簡単な構造で、かつ、
低コストで視角の拡大を図ることができる液晶表示装置
を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の液晶表示装置
は、一対の電極基板の間に液晶材料を充填し、これら一
対の電極基板の表面に偏光板をそれぞれ配し、その一方
の偏光板の表面側にバックライトを配し、他方の偏光板
を表示面とした液晶表示装置において、前記バックライ
ト側の前記偏光板の表面に前記偏光板が、物理的処理、
または、化学的処理により荒らされて成る光の拡散層を
設けたものである。

【００１２】請求項２の液晶表示装置は、一対の電極基
板の間に液晶材料を充填し、これら一対の電極基板の表
面に偏光板をそれぞれ配し、その一方の偏光板の表面側
にバックライトを配し、他方の偏光板を表示面とした液
晶表示装置において、前記バックライト側の偏光板の表
面に、表面が物理的処理、または、化学的処理により荒
らされて成る光の拡散層を備えた薄膜を設けた設けたも
のである。

【００１３】請求項３の液晶表示装置は、一対の電極基
板の間に液晶材料を充填し、これら一対の電極基板の表
面に偏光板をそれぞれ配し、一方の前記偏光板側を表示
面でする液晶表示装置において、前記表示面の偏光板の
表面に前記偏光板が、物理的処理、または、化学的処理
により荒らされて成る光の拡散層を設けたものである。

【００１４】請求項４の液晶表示装置は、一対の電極基
板の間に液晶材料を充填し、これら一対の電極基板の表
面に偏光板をそれぞれ配し、一方の前記偏光板側を表示
面とする液晶表示装置において、前記表示面の偏光板
の表面に、表面が物理的処理、または、化学的処理によ
り荒らされて成る光の拡散層を備えた薄膜を設けたもの
である。

【００１５】

【作用】請求項１の液晶表示装置においては、バック
ライトからの光は、偏光板の表面に設けられた光の拡散
層によって拡散し、偏光板には拡散された明るい、しか
も一様な明るさを持つ光が入射する。

【００１６】請求項２の液晶表示装置においては、バッ
クライトからの光は、偏光板の表面に設けられた薄膜の
拡散層によって拡散し、偏光板には拡散された明るい、
しかも一様な明るさを持つ光が入射する。

【００１７】請求項３の液晶表示装置であると、表示面
である偏光板に拡散層を設けているため、光がこの拡散
層によって拡散され、これにより液晶特有の視角特性を
無くすことができその視角を大幅に改善できる。

【００１８】請求項４の液晶表示装置であると、表示面
である偏光板の表面にある薄膜に拡散層を設けているた
め、光がこの拡散層によって拡散され、これにより液晶
特有の視角特性を無くすことができその視角を大幅に改
善できる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１〜５に基
づいて説明する。なお、従来技術で説明した部材と同じ
部材については同符号を使用する。

【００２０】図１は本実施例の液晶表示装置１０の縦断
面図であり、図２はその要部拡大縦断面図である。そし
て、偏光板１８のバックライト３０側の保護層２４の表
面をラビング処理して溝状の傷４４を設けている。な
お、符号４０は、電極基板１２と保護層２２とを固定す
る接着層を示す。バックライト３０は、矩形状の保護層
２６の長手方向に沿って、ほぼその中央部に配されてい
る。

【００２１】ラビング処理により生じる傷４４が、光を
屈折反射させるため、保護層２４の表面が拡散層３６と
なる。ラビング処理は、硬質の布で擦ればよいが、保護
層２４の表面に傷４４ができるものであれば他のもので
もよい。また、擦る力は、偏光板１８の透過率と拡散率
のバランスから自由に調整することができる。

【００２２】拡散層３６における光の屈折反射が小さい
方向は、ラビング処理の方向、すなわち、傷４４の走る
方向であり、光の屈折反射が大きい方向は、傷４４の方
向とは垂直な方向である。以下、ラビング方向をいろい
ろ変化させた場合について説明する。

【００２３】図３は、保護層２６におけるラビング
方向（図中の実線の矢印）を、直管状のバックライト３
０と平行にした場合である。

【００２４】この場合には、光の拡散方向（図中の点線
の矢印）は、バックライト３０と垂直な方向になる。し
たがって、光はバックライト３０とは垂直な方向に広が
り、光が届かない暗いエリア（図中の斜線の領域）は、
バックライト３０の両側にしか出現しない。

【００２５】図４は、保護層２６におけるラビング
方向を、バックライト３０と平行な方向及び垂直な方向
の２つの方向にした場合である。

【００２６】この場合には、光の拡散方向は、バックラ
イト３０の方向及びこれと垂直な方向になるため、光
は、偏光板１８において略全面に広がり、光の届かない
暗いエリア（図中の斜線の領域）は、偏光板１８の四隅
のみになる。

【００２７】図５は、保護層２６におけるラビング
方向を、バックライト３０と略４５°に交わる方向とし
た場合である。

【００２８】この場合には、光の拡散方向は、ラビング
方向と直交し、かつ、バックライト３０と略４５°に交
わる方向になり、光の届かない暗いエリア（図中の斜線
の領域）は、バックライト３０の両側近傍のみになる。

【００２９】なお、上記ラビング方向は全て直線状とし
たが、これに限らず曲線状にしてもよい。この場合に
は、その曲線上の各点での接線に対する法線方向に光が
拡散するため、ラビング処理の軌道を選ぶことで、表示
面の任意の点へ光を導くことができる。すなわち、表示
面の一部の輝度を、他の点よりも高くにしたり、逆に低
くすることができ、従来の拡散板ではできなかった輝度
分布の制御も可能となる。

【００３０】そして、このようなラビング処理に要する
費用は、従来の拡散板に比べると極めて低く、液晶表示
装置のコストを下げることができる。

【００３１】なお、ラビング処理は、偏光板１８を製品
に貼り付ける前に行ってもよいが、偏光板１８を製品に
貼り付けた後、表示面である偏光板１８を見ながら、個
別にラビング処理して製品別の調整をすることも可能で
ある。

【００３２】また、上記実施例では偏光板１８の保護層
２６の面を荒くする方法としてラビング処理を用いた
が、これに限らず粒子ブラストや、薬品によって保護層
２６に凹凸を設ける方法でもよい。この場合には、ラビ
ング処理とは異なり、凹凸が溝でなく穴となるため、拡
散方向は全方位的になり、従来の拡散板と同一の効果を
得ることができる。

【００３３】さらに、偏光板１８の全面ではなく、一部
分に上記処理を行うことで、輝度分布を制御することも
できる。

【００３４】上記実施例では、偏光板１８の保護層２４
に直接ラビング処理等を行って、保護層２４の表面を荒
くしたが、これに代えて、保護層２４の表面に、薄膜を
形成し、この薄膜をラビング処理等してもよい。

【００３５】次に、本発明の第２の実施例の液晶表示装
置１０を、図７〜９に基づいて説明する。なお、本実施
例においても、従来技術と同様の部材について同じ参照
番号を使用する。

【００３６】液晶表示装置１０は、図７に示すように、
表示面である偏光板２０の保護層２６の表面に、既にラ
ビング処理を行って溝状の傷４６を設けた透明な薄膜３
８を貼り付けたものである。なお、符号４２は、電極基
板１４と保護層２８とを固定する接着層を示す。

【００３７】このラビング処理による視角拡大方向は、
図７，８に示すようにラビング方向に対して垂直な方向
に最大となる。一方、ラビング方向に平行な方向におけ
る視角拡大は、ラビング処理条件にも依存するがほとん
どない。したがって、ラビング処理では、特定方向にの
み視角を拡大することができる。たとえば、図７の場合
には、ラビング方向を偏光板２０の対角線方向（図中の
点線の矢印方向）とすると、視角拡大方向は、それと直
角に交叉する対角線方向（図中の実線の矢印方向）とな
る。

【００３８】また、ラビング方向を複数方向に設けるこ
とにより、複数の方向への視角を拡大することも可能で
ある。

【００３９】さらに、薄膜３８へ強いラビング処理を施
すと、傷４６が深くなるので、透明な薄膜３８が白濁
し、そこに画像が投影されるため、薄膜３８が拡散層と
してのスクリーンの働きをするので、視角改善の指向性
はなくなり、全方位的な改善が成される。

【００４０】上記実施例では、薄膜３８をラビング処理
したが、これに代えて図９に示すように粒子ブラストを
行ってもよい。この場合には、薄膜３８に略円形の穴４
８が形成され、視角改善方向は全方位的になる。

【００４１】また、ブラスト法では、偏光板２０の偏光
層を傷め、偏向率を低下させる可能性があるため、第３
の方法として、有機系溶剤などの薬品によりなどにより
軽く表面を荒してもよい。

【００４２】さらに、このようにラビング処理法、ブラ
スト法、薬品による方法のいずれの方法を用いても、薄
膜３８の表面は荒れた状態になるので、外光に対し拡散
効果を持つため、表面反射率を低下させることができ
る。

【００４３】なお、第２の実施例では、保護層２６の表
面に薄膜３８を設けて、これをラビング処理したが、こ
れに代えて保護層２６を直接ラビング処理しても同様の
効果を得ることができる。

【００４４】そして、これらの方法では、ラビング処理
またはブラストするだけであるため、安いコストと僅か
なの手間によって視角改善を行うことができる。

【００４５】

【発明の効果】請求項１の液晶表示装置であると、バッ
クライト側の偏光板の表面に、光の拡散層を設けること
により、従来からある拡散板を廃止することができ、か
つ、バックライトからの光を一様な明るさを持つように
拡散することができる。また、その処理のためのコスト
も拡散板を設けるよりも低くできる。

【００４６】請求項２の液晶表示装置にあっては、バッ
クライト側の偏光板の表面に設けた薄膜にある拡散層に
より、バックライトの光が拡散されるため、従来からあ
る拡散板を廃止することができ、かつ、バックライトか
らの光を一様な明るさを持つように拡散することができ
る。また、その処理のためのコストも拡散板を設けるよ
りも低くできる。

【００４７】請求項３の液晶表示装置であると、偏光板
の表面に光の拡散層を設けているため、安いコストと僅
かな手間で、視角の改善をすることができ、また、表面
反射率を低下させることができる。

【００４８】請求項４の液晶表示装置であると、偏光板
の表面に薄膜を設け、この薄膜に光の拡散層を設けてい
るため、請求項３と同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の液晶表示装置の縦断面
図である。

【図２】前図の液晶表示装置の拡大縦断面図である。

【図３】バックライトと平行にラビング処理した場合の
説明図である。

【図４】バックライトと平行及び垂直方向にラビング処
理した場合の説明図である。

【図５】バックライトに対し、略４５°の角度にラビン
グ処理した場合の説明図である。

【図６】第２の実施例の液晶表示装置の拡大縦断面図で
ある。

【図７】前図の液晶表示装置の斜視図である。

【図８】薄膜をラビング処理した場合の拡大斜視図であ
る。

【図９】薄膜を粒子ブラストの処理した場合の拡大斜視
図である。

【図１０】従来の液晶表示装置の縦断面図である。

【符号の説明】

１０液晶表示装置１２電極基板１４電極基板１６液晶材料１８偏光板２０偏光板２２保護層２４保護層２６保護層２８保護層３０バックライト３２拡散板３４反射板３６拡散層３８薄膜４４傷４６傷

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の電極基板の間に液晶材料を充填し、
これら一対の電極基板の表面に偏光板をそれぞれ配し、
その一方の偏光板の表面側にバックライトを配し、他方
の偏光板を表示面とした液晶表示装置において、前記バックライト側の前記偏光板の表面に前記偏光板
が、物理的処理、または、化学的処理により荒らされて
成る光の拡散層を設けたことを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項２】一対の電極基板の間に液晶材料を充填し、
これら一対の電極基板の表面に偏光板をそれぞれ配し、
その一方の偏光板の表面側にバックライトを配し、他方
の偏光板を表示面とした液晶表示装置において、前記バックライト側の偏光板の表面に、表面が物理的処
理、または、化学的処理により荒らされて成る光の拡散
層を備えた薄膜を設けたことを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項３】一対の電極基板の間に液晶材料を充填し、
これら一対の電極基板の表面に偏光板をそれぞれ配し、
一方の前記偏光板側を表示面でする液晶表示装置におい
て、前記表示面の偏光板の表面に前記偏光板が、物理的処
理、または、化学的処理により荒らされて成る光の拡散
層を設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】一対の電極基板の間に液晶材料を充填し、
これら一対の電極基板の表面に偏光板をそれぞれ配し、
一方の前記偏光板側を表示面とする液晶表示装置におい
て、前記表示面の偏光板の表面に、表面が物理的処理、また
は、化学的処理により荒らされて成る光の拡散層を備え
た薄膜を設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】前記物理的処理が、ラビング処理であるこ
とを特徴とする請求項１から請求項４記載の液晶表示装
置。
【請求項６】前記物理的処理が、ブラスト処理であるこ
とを特徴とする請求項１から請求項４記載の液晶表示装
置。
【請求項７】前記化学的処理が、薬品による処理である
ことを特徴とする請求項１から請求項４記載の液晶表示
装置。