JPH11125818A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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Publication number
JPH11125818A
JPH11125818A JP9290977A JP29097797A JPH11125818A JP H11125818 A JPH11125818 A JP H11125818A JP 9290977 A JP9290977 A JP 9290977A JP 29097797 A JP29097797 A JP 29097797A JP H11125818 A JPH11125818 A JP H11125818A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
light guide
display device
guide plate
crystal display
Prior art date
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Application number
JP9290977A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Hirakata
純一 平方
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11125818A publication Critical patent/JPH11125818A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device with a back light structure capable of increasing the luminance of a large-sized liquid crystal display device and capable of reducing the weight of the display device. SOLUTION: The device is provided with a liquid crystal panel 30 which is constituted by holding liquid crystal layer 2 between a pair of transparent substrates 3a and 3b which are arranged opposite to each other and at least one of which is provided with a pixel selecting electrode, a pair of polarizing plates 1a and 1b arranged on the front and rear sides of the interposed liquid crystal panel 30, a driving means for impressing a voltage corresponding to a display signal on the aforesaid electrode, and the back light 10 installed on the rear side of the liquid crystal panel, and the back light 10 is constituted of a nultilayered structure where plural light guide plates 20, 21a, 21b and 22 are laminated in the thickness direction, and the uppermost-layered light guide plate 20 positioned on the panel 30 side is a signal plate, and at least one light transmission plate positioned under the uppermost plate 20 is a composite light transmission plate with is constituted by joining plural light guide plates 21a and 21b together in a plane direction so as to form one layer, and the back light 10 is provided with linear light sources 8a, 8b, 8c and 8d along the opposed side edges of the multilayered light guide plate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に係
り、特に大画面サイズの液晶パネルの表示領域の全域を
均一の照明すると共に、装置重量を軽減したバックライ
トを備えた液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device having a backlight that uniformly illuminates the entire display area of a large-screen-size liquid crystal panel and reduces the weight of the device. .

【0002】[0002]

【従来の技術】ノート型コンピユータやコンピユータモ
ニター用の高精細かつカラー表示が可能な液晶表示装置
では、液晶パネルを背面から照明する光源(所謂、バッ
クライト)を備えている。バックライトには、導光板と
称するアクリル樹脂等で成形した透明板の側面に線状の
ランプを配置したサイドエッジ方式と、液晶パネルの背
面直下にランプを配置した直下型方式とが知られてい
る。
2. Description of the Related Art A high-definition and color display liquid crystal display device for a notebook computer or a computer monitor is provided with a light source (so-called backlight) for illuminating a liquid crystal panel from behind. As the backlight, there are known a side edge type in which a linear lamp is arranged on a side surface of a transparent plate formed of an acrylic resin or the like called a light guide plate, and a direct type in which a lamp is arranged just below the back of a liquid crystal panel. I have.

【0003】特に、薄型化が要求されるノート型コンピ
ユータでは、サイドエッジ方式が採用されており、また
モニター用液晶表示装置でも奥行きを短縮するためには
サイドエッジ方式が用いられる。
In particular, a notebook-type computer which requires a thinner type employs a side-edge method, and a liquid crystal display device for a monitor also uses a side-edge method to reduce the depth.

【0004】この種の液晶表示装置は、基本的には少な
くとも一方が透明なガラス等からなる二枚の基板の間に
液晶層を挟持した所謂液晶パネルを構成し、上記液晶パ
ネルの基板に形成した画素形成用の各種電極に選択的に
電圧を印加して所定画素の点灯と消灯を行う形式、上記
各種電極と画素選択用のアクティブ素子を形成してこの
アクティブ素子を選択することにより所定画素の点灯と
消灯を行う形式とに分類される。
This type of liquid crystal display device basically forms a so-called liquid crystal panel in which a liquid crystal layer is sandwiched between two substrates at least one of which is made of transparent glass or the like, and is formed on the liquid crystal panel substrate. A method of selectively applying a voltage to the various electrodes for forming a pixel to turn on and off a predetermined pixel, forming the various electrodes and an active element for pixel selection, and selecting the active element to form a predetermined pixel. Are turned on and off.

【0005】後者の形式の液晶表示装置はアクティブマ
トリクス型と称し、コントラスト性能、高速表示性能等
から液晶表示装置の主流となっている。従来のアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置は、一方の基板に形成した
電極と他方の基板に形成した電極との間に液晶層の配向
方向を変えるための電界を印加する、所謂縦電界方式を
採用していた。
[0005] The latter type of liquid crystal display device is called an active matrix type, and is the mainstream of the liquid crystal display device because of its contrast performance, high-speed display performance and the like. A conventional active matrix type liquid crystal display device employs a so-called vertical electric field method in which an electric field for changing the orientation direction of a liquid crystal layer is applied between an electrode formed on one substrate and an electrode formed on the other substrate. I was

【0006】また、近年、液晶層に印加する電界の方向
を基板面とほぼ平行な方向とする、所謂横電界方式(I
PS方式とも言う)の液晶表示装置が実現された。この
横電界方式の液晶表示装置としては、二枚の基板の一方
に櫛歯電極を用いて非常に広い視野角を得るようにした
ものが知られている(特公昭63−21907号公報、
米国特許第4345249号明細書)。
In recent years, a so-called lateral electric field method (I
A liquid crystal display device of the PS type is also realized. As this in-plane switching mode liquid crystal display device, a device in which a very wide viewing angle is obtained by using a comb electrode on one of two substrates is known (Japanese Patent Publication No. 63-21907,
U.S. Pat. No. 4,345,249).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ノート型コンピユータ
に限らず、各種情報処理装置のコンピユータモニター用
の液晶表示装置は年々サイズが大型化しており、それに
伴ってバックライトのサイズも大型化している。また、
高輝度化の要求も強く、より明るい(強い)バックライ
トが必要になっている。
The size of a liquid crystal display device for a computer monitor of various information processing apparatuses is increasing year by year, not limited to a notebook type computer, and the size of a backlight is also increasing accordingly. Also,
There is also a strong demand for higher brightness, and a brighter (stronger) backlight is needed.

【0008】さらに、サイドエッジ方式は、アクリル板
などの比較的厚手の透明板で形成した導光板を必要とす
ることからサイズが大きくなる程重量が増加し、軽量化
が困難であるという問題があった。
Further, the side edge method requires a light guide plate formed of a relatively thick transparent plate such as an acrylic plate, so that the weight increases as the size increases, and it is difficult to reduce the weight. there were.

【0009】また、液晶パネルの高輝度化に対応するた
めにはランプの本数を増やす必要がある。
Further, it is necessary to increase the number of lamps in order to cope with higher brightness of the liquid crystal panel.

【0010】サイドエッジ方式の場合は増加したランプ
(線状光源)の発光光を導入するたの導光板の厚み増加
と重量増加があり、直下型バックライトの場合は液晶表
示装置全体の厚さが問題となる。
In the case of the side-edge type, the thickness and weight of the light guide plate for introducing the increased light emitted from the lamp (linear light source) are increased. In the case of the direct type backlight, the thickness of the entire liquid crystal display device is increased. Is a problem.

【0011】図9は従来の高輝度サイドエッジ方式のバ
ックライトの概略構成を説明する模式図であって、導光
板23とその2辺に沿って設置した線状光源(冷陰極蛍
光灯)8a,8bと、線状光源8a,8bの発光に利用
効率を上げるための反射器7a,7b、導光板23の上
面(液晶パネル側)に設置した拡散フィルム4および下
面に設置した反射板9から構成される。なお、拡散フィ
ルムの上にはプリズムシート等が配置されるが図示を省
略した。
FIG. 9 is a schematic view for explaining a schematic configuration of a conventional high-luminance side-edge type backlight, and includes a light guide plate 23 and a linear light source (cold cathode fluorescent lamp) 8a installed along two sides thereof. , 8b, reflectors 7a, 7b for increasing the efficiency of light emission of the linear light sources 8a, 8b, the diffusion film 4 installed on the upper surface (the liquid crystal panel side) of the light guide plate 23, and the reflector 9 installed on the lower surface. Be composed. Although a prism sheet and the like are arranged on the diffusion film, illustration is omitted.

【0012】この構成では、導光板23の2辺にそれぞ
れ線状光源8a,8bを配置したことで一本の線状光源
のみの場合に比べて明るい照明光が得られる。しかし、
このように光源の数を単に増やすだけでは輝度の向上に
限界がある。
In this configuration, since the linear light sources 8a and 8b are arranged on the two sides of the light guide plate 23, brighter illumination light can be obtained as compared with the case where only one linear light source is used. But,
As described above, merely increasing the number of light sources has a limit in improving luminance.

【0013】図10は従来の高輝度サイドエッジ方式の
バックライトの他の概略構成を説明する模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining another schematic configuration of a conventional high brightness side edge type backlight.

【0014】この構成では、前記図9で説明したバック
ライトを二重かさねとしたものである。この構成でも高
輝度化可能であるが、導光板23に加えてさらに他の導
光板24を使用するため、かなりの重量増加と厚みの増
大となる。
In this configuration, the backlight described with reference to FIG. 9 is double-hung. With this configuration, high brightness can be achieved, but since another light guide plate 24 is used in addition to the light guide plate 23, the weight and thickness are considerably increased.

【0015】図11は従来の高輝度サイドエッジ方式の
バックライトのさらに他の概略構成を説明する模式図で
ある。
FIG. 11 is a schematic diagram for explaining still another schematic configuration of a conventional high brightness side edge type backlight.

【0016】この構成では、導光板の重量を軽減するた
めに2枚の導光板21aと21bを同一平面で繋ぎ合わ
せ、各導光板21aと21bの断面が繋ぎ合わせ中央に
向けてくさび形となるように漸次薄く形成したものであ
る。
In this configuration, in order to reduce the weight of the light guide plate, the two light guide plates 21a and 21b are joined together on the same plane, and the cross sections of the respective light guide plates 21a and 21b are joined to form a wedge shape toward the center. As shown in FIG.

【0017】導光板21aと21bの上層(液晶パネル
側)に拡散フィルム4を配置し、かつ導光板21aと2
1bの下面に光反射パターン21aA,21bAを形成
しているが、繋ぎ合わせ目の輝度低下を十分に解消でき
ず、照明光の分布を均一にすることは困難である。
The diffusion film 4 is disposed on the upper layer (the liquid crystal panel side) of the light guide plates 21a and 21b.
Although the light reflection patterns 21aA and 21bA are formed on the lower surface of 1b, it is difficult to sufficiently reduce the luminance drop at the joint, and it is difficult to make the distribution of the illumination light uniform.

【0018】本発明の目的は、大サイズの液晶表示装置
の高輝度化と重量軽減が可能なバックライト構造を有す
る液晶表示装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a backlight structure capable of increasing the brightness and reducing the weight of a large size liquid crystal display device.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、下記の構成とした点に特徴を有する。
In order to achieve the above object, the present invention is characterized by the following constitution.

【0020】(1)対向配置された少なくとも一方に画
素選択用の電極を有する一対の透明基板の間に液晶層を
挟持してなる液晶パネルと、前記液晶パネルを挟んで表
裏に配置された一対の偏光板と、前記電極に表示信号に
応じた電圧を印加するための駆動手段と、前記液晶パネ
ルの背面に設置されたバックライトとを備え、前記バッ
クライトが厚さ方向に複数枚の導光板を積層した多層構
造からなり、液晶パネルに側に位置する最上層の導光板
は単板で、その下層の少なくとも1層の導光板は平面方
向に複数の導光板を繋ぎ合わせて1層とした複合導光板
であり、前記導光板の対向する側縁に沿って配置した線
状光源を備えた。
(1) A liquid crystal panel having a liquid crystal layer sandwiched between a pair of transparent substrates having a pixel selection electrode on at least one of them opposed to each other, and a pair of liquid crystal panels arranged on both sides of the liquid crystal panel. A polarizing plate, driving means for applying a voltage corresponding to a display signal to the electrodes, and a backlight installed on the back surface of the liquid crystal panel, wherein the backlight has a plurality of light guides in a thickness direction. The uppermost light guide plate located on the side of the liquid crystal panel is a single plate, and at least one lower light guide plate is connected to a plurality of light guide plates in a plane direction to form a single layer. And a linear light source disposed along opposing side edges of the light guide plate.

【0021】(2)(1)における前記複合導光板の断
面が中心に向けて厚みが漸減する略楔形状を有するもの
とした。
(2) The cross section of the composite light guide plate in (1) has a substantially wedge shape whose thickness gradually decreases toward the center.

【0022】(3)(1)または(2)における前記複
数枚の導光板の少なくとも1つの裏面に、光反射パター
ンを具備した。
(3) A light reflection pattern is provided on at least one back surface of the plurality of light guide plates in (1) or (2).

【0023】大サイズの液晶表示装置のサイドエッジ方
式バックライトは、高輝度を得るために導光板を厚くす
る必要がある。導光板の材質は透明度の高いアクリル樹
脂が一般的で、液晶パネルのサイズに合わせた面積増加
と厚み増加のため、重量が増加する。
The side edge type backlight of a large-sized liquid crystal display device requires a thick light guide plate to obtain high luminance. The light guide plate is generally made of a highly transparent acrylic resin, and the weight increases due to the increase in area and thickness in accordance with the size of the liquid crystal panel.

【0024】本発明では、上記したように、導光板を複
数枚積層し、中間層の導光板を複数枚の繋ぎ合わせで構
成し、かつ断面をクサビ形として空間(中空部)を形成
することで重量を軽減する。また、複数枚の繋ぎ合わせ
目による照明分布の不連続性を、上層の導光板を単板と
することで、また導光板の裏面に光反射パターンを具備
させることで解消して画面全域で均一な分布を持つバッ
クライトを構成できる。
According to the present invention, as described above, a plurality of light guide plates are stacked, a plurality of intermediate light guide plates are connected, and a space (hollow portion) is formed with a wedge-shaped cross section. To reduce weight. In addition, discontinuity of illumination distribution due to multiple joints is eliminated by using a single light guide plate on the upper layer and by providing a light reflection pattern on the back surface of the light guide plate and uniforming over the entire screen. A backlight having an optimal distribution can be configured.

【0025】なお、液晶表示装置は、液晶層に印加する
電圧の変化でバックライトからの照明光の透過/不透過
を制御して白表示から黒表示、あるいは黒表示から白表
示へと変化する。本発明は、ねじれ角が90度前後のツ
イステッドネマチック(TN型)液晶、ねじれ角が20
0から260度のスーパーツイステッドネマチック(S
TN型)液晶を用いた液晶表示装置、あるいは垂直配向
タイプ(縦電界方式)のTFTや基板面に平行な方向の
電界で動作する横電界方式の液晶表示装置、その他の型
式の液晶表示装置にも適用できる。
In the liquid crystal display device, the transmission / non-transmission of the illumination light from the backlight is controlled by the change in the voltage applied to the liquid crystal layer to change from white display to black display or from black display to white display. . The present invention relates to a twisted nematic (TN type) liquid crystal having a twist angle of about 90 degrees, and a twist angle of 20 degrees.
Super twisted nematic of 0 to 260 degrees (S
(TN type) Liquid crystal display device using liquid crystal, vertical alignment type (vertical electric field type) TFT, horizontal electric field type liquid crystal display device operated by electric field parallel to substrate surface, and other types of liquid crystal display devices Can also be applied.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例を参照して詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to examples.

【0027】〔実施例1〕図1は本発明による液晶表示
装置の第1実施例を説明する断面模式図であって、1a
は下偏光板、1bは上偏光板、2は液晶層、3aは下基
板、3bは上基板、4は光拡散フィルム、5はプリズム
シート、6は光拡散フィルム、7a,7bは反射器、8
a,8b,8c,8dは線状光源(ランプ:冷陰極蛍光
灯)、9は反射板、10はバックライト、11は中空
部、20は第1層導光板、21aと21bは中間層導光
板、22は下層導光板、20A,22Aは光反射パター
ン、30は液晶パネルを示す。
[Embodiment 1] FIG. 1 is a schematic sectional view for explaining a first embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention.
Is a lower polarizing plate, 1b is an upper polarizing plate, 2 is a liquid crystal layer, 3a is a lower substrate, 3b is an upper substrate, 4 is a light diffusion film, 5 is a prism sheet, 6 is a light diffusion film, 7a and 7b are reflectors, 8
Reference numerals a, 8b, 8c, and 8d denote linear light sources (lamp: cold cathode fluorescent lamp), 9 is a reflector, 10 is a backlight, 11 is a hollow portion, 20 is a first layer light guide plate, and 21a and 21b are intermediate layer guides. A light plate, 22 is a lower light guide plate, 20A and 22A are light reflection patterns, and 30 is a liquid crystal panel.

【0028】この液晶表示装置がTN型と垂直配向タイ
プの縦電界方式の場合、液晶層2の屈折率異方性Δnと
セルギャップ(上下基板間の間隙)dとの積Δn・dは
0.2から0.6μmの範囲がコントラスト比と明るさ
を両立させるためには好ましく、STN型の場合は0.
5から1.2μmの範囲が、横電界方式では0.2から
0.5μmの範囲が好ましい。
When the liquid crystal display device is of the TN type or vertical alignment type vertical electric field type, the product Δn · d of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal layer 2 and the cell gap (gap between the upper and lower substrates) is 0. The range of 0.2 to 0.6 μm is preferable in order to achieve both the contrast ratio and the brightness.
A range of 5 to 1.2 μm is preferable, and a range of 0.2 to 0.5 μm is preferable in the horizontal electric field method.

【0029】ここでは、上下基板3b,3aとしては、
厚みが0.7mmで表面を研磨し、ITO(インジウム
チンオキサイド)の透明電極をスパッタ法で成膜したガ
ラス基板を2枚用いる。これらの上下基板3b,3aの
間に誘電率異方性Δnεが正で、その値が4.5であ
り、複屈折率Δnが0.19(589nm、20°C)
のネマチック液晶組成物を挟み、セルギャップは6μm
としたため、Δn・dは1.41μmとした。
Here, as the upper and lower substrates 3b and 3a,
Two glass substrates each having a thickness of 0.7 mm, a surface polished, and a transparent electrode of ITO (indium tin oxide) formed by a sputtering method are used. The dielectric anisotropy Δnε between these upper and lower substrates 3b and 3a is positive, the value is 4.5, and the birefringence Δn is 0.19 (589 nm, 20 ° C.).
And a cell gap of 6 μm
Therefore, Δn · d was 1.41 μm.

【0030】そして、基板表面に塗布したポリイミド系
配向制御膜をスピンナーで塗布し、250°Cで30分
間焼成し、ラビング処理を行って3.5度のプレチルト
角を形成した。なお、このプレチルト角は回転結晶法で
測定した。上下基板のラビング方向は時分割駆動を行う
ため液晶分子のねじれ角(ツイスト角)が240度とな
るように設定した。ここで、ツイスト角はラビング方向
およびネマチック液晶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。
Then, the polyimide-based orientation control film applied to the substrate surface was applied by a spinner, baked at 250 ° C. for 30 minutes, and rubbed to form a pretilt angle of 3.5 degrees. The pretilt angle was measured by a rotating crystal method. The rubbing directions of the upper and lower substrates were set such that the twist angle (twist angle) of the liquid crystal molecules was 240 degrees in order to perform time-division driving. Here, the twist angle is defined by the rubbing direction and the type and amount of the optical rotatory substance added to the nematic liquid crystal.

【0031】ねじれ角は閾値近傍の点灯状態が光を散乱
する配向となることから最大値が制限され、260度が
上限であり、また下限はコントラストによって制限さ
れ、200度が限界である。
The maximum value of the torsion angle is limited because the lighting state near the threshold value is an orientation that scatters light, the upper limit is 260 degrees, the lower limit is limited by contrast, and the lower limit is 200 degrees.

【0032】本実施例では、走査線数が200本以上で
も十分なコントラストで白黒表示が可能な液晶表示装置
を得ることを目的としたので、ねじれ角は240度とし
た。また、下基板3aと上基板3bと各偏光板1aと1
bの間に、ポリカーボネートからなるΔn・d=0.4
μmの位相差フィルムを各一枚配置した(図示せず)。
The purpose of this embodiment is to provide a liquid crystal display device capable of displaying black and white with sufficient contrast even when the number of scanning lines is 200 or more. Further, the lower substrate 3a, the upper substrate 3b, and the polarizing plates 1a and 1
Δn · d = 0.4 made of polycarbonate during b
One μm retardation film was disposed on each sheet (not shown).

【0033】本実施例のバックライト10は、第1層導
光板20、中間層導光板21aと21bおよび下層導光
板22とを積層した多層構造からなる。
The backlight 10 of this embodiment has a multilayer structure in which a first-layer light guide plate 20, intermediate-layer light guide plates 21a and 21b, and a lower-layer light guide plate 22 are laminated.

【0034】また、このバックライト10の多層構造の
導光板の対向する2辺には線状光源(冷陰極蛍光灯)8
a,8cと8b,8d、反射器7a,7bが設けられて
いる。そして、最下部には反射板9が設置され、光利用
効率を向上させている。
A linear light source (cold cathode fluorescent lamp) 8 is provided on two opposite sides of the multi-layered light guide plate of the backlight 10.
a, 8c and 8b, 8d, and reflectors 7a, 7b. Further, a reflection plate 9 is provided at the lowermost portion to improve light use efficiency.

【0035】バックライト10からの照明光は拡散フィ
ルム6→プリズムシート5→拡散フィルム4を通って液
晶パネル30の背面を照明する。この照明光は液晶パネ
ルを構成する画素の点灯、非点灯に応じて当該液晶パネ
ルの上面に画像を形成するように変調されて出射する。
Illumination light from the backlight 10 passes through the diffusion film 6 → the prism sheet 5 → the diffusion film 4 to illuminate the back of the liquid crystal panel 30. The illumination light is modulated and emitted so as to form an image on the upper surface of the liquid crystal panel according to the lighting and non-lighting of the pixels constituting the liquid crystal panel.

【0036】図2は図1におけるバックライトの導光板
部分の構成を説明する斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view illustrating the structure of the light guide plate portion of the backlight in FIG.

【0037】図示したように、バックライトを構成する
多層導光板は第1層導光板20と2枚の中間層導光板2
1a,21bおよび下層導光板22とからなる。第1層
導光板20は均一な厚さの単板で、その下層の中間層導
光板21aと21bは平面方向に繋ぎ合わせて1層を構
成し、下層導光板22は第1層導光板20と同様の単板
である。そして、中間層導光板21aと21bは、それ
ぞれ繋ぎ合わせ部分(中央部分)に向けて漸次厚みが減
少する断面がくさび形状である。
As shown, the multi-layer light guide plate constituting the backlight comprises a first layer light guide plate 20 and two intermediate layer light guide plates 2.
1a, 21b and the lower light guide plate 22. The first layer light guide plate 20 is a single plate having a uniform thickness, the lower intermediate light guide plates 21a and 21b are connected in a plane direction to form a single layer, and the lower light guide plate 22 is formed of the first layer light guide plate 20. It is the same veneer. Each of the intermediate-layer light guide plates 21a and 21b has a wedge-shaped cross section whose thickness gradually decreases toward the joint portion (center portion).

【0038】したがって、この多層導光板は図1に示し
たように、中間層導光板21a,21bと下層導光板2
2との間に中空部11を有することになり、それだけ軽
量化される。
Therefore, as shown in FIG. 1, the multilayer light guide plate is composed of the intermediate light guide plates 21a and 21b and the lower light guide plate 2a.
2 has a hollow portion 11, and the weight is reduced accordingly.

【0039】なお、上記中間層導光板21a,21bの
繋ぎ合わせ目による照明光分布の不連続性を、上層の導
光板を単板とすることで、また第1層導光板20と下層
導光板22の少なくとも第1層導光板20の裏面にクサ
ビ形状処理やインク印刷等で形成した光反射パターンを
具備させることで解消でき、画面全域で均一な分布の照
明光を液晶パネルに与えることができる。また、第2層
導光板21a,21bの裏面にも、光反射パターンを具
備させてもよい。
The discontinuity of the illumination light distribution due to the joint of the intermediate light guide plates 21a and 21b can be reduced by using a single light guide plate for the upper layer and by using the first light guide plate 20 and the lower light guide plate. 22 can be eliminated by providing a light reflection pattern formed by wedge shape processing, ink printing, or the like on at least the back surface of the first layer light guide plate 20, and illumination light having a uniform distribution over the entire screen can be given to the liquid crystal panel. . Also, a light reflection pattern may be provided on the back surfaces of the second-layer light guide plates 21a and 21b.

【0040】本実施例によれば、中間層導光板21aと
21bの繋ぎ合わせ目での照明光分布の不連続が解消さ
れ、大サイズの液晶表示装置の高輝度化と重量軽減が可
能なバックライト構造を有する液晶表示装置を提供する
ことができる。
According to the present embodiment, the discontinuity of the illumination light distribution at the joint between the intermediate layer light guide plates 21a and 21b is eliminated, and the back of the large-sized liquid crystal display device can achieve high luminance and light weight. A liquid crystal display device having a light structure can be provided.

【0041】〔実施例2〕図3は本発明による液晶表示
装置の第2実施例を説明するバックライトの導光板部分
の構成を説明する斜視図である。
[Embodiment 2] FIG. 3 is a perspective view for explaining a structure of a light guide plate portion of a backlight for explaining a second embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.

【0042】本実施例では、中間層導光板21aと21
bのくさび形状を、前記図2とは反対側の面、すなわち
第1層導光板20と対面する面に形成した点を除いて前
記第1実施例と同様である。
In this embodiment, the intermediate light guide plates 21a and 21a
2 is the same as that of the first embodiment except that the wedge shape b is formed on the surface opposite to that of FIG. 2, that is, on the surface facing the first layer light guide plate 20.

【0043】本実施例によっても同様に、中間層導光板
21aと21bの繋ぎ合わせ目での照明光分布の不連続
が解消され、大サイズの液晶表示装置の高輝度化と重量
軽減が可能なバックライト構造を有する液晶表示装置を
提供することができる。
Similarly, in this embodiment, the discontinuity of the illumination light distribution at the joint between the intermediate light guide plates 21a and 21b can be eliminated, so that a large-sized liquid crystal display device can have high luminance and light weight. A liquid crystal display device having a backlight structure can be provided.

【0044】〔実施例3〕図4は本発明による液晶表示
装置の第3実施例を説明するバックライトの導光板部分
の構成を説明する斜視図である。
[Embodiment 3] FIG. 4 is a perspective view for explaining a structure of a light guide plate portion of a backlight for explaining a third embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.

【0045】本実施例では、4枚の中間層導光板21
a,21b,21c,21dを同一平面に繋ぎ合わせた
ものであり、それらのくさび形状は前記図2と同じであ
る。但し、この場合は繋ぎ合わせ目は縦横十字形とな
る。
In this embodiment, four intermediate light guide plates 21
a, 21b, 21c, and 21d are connected to the same plane, and their wedge shapes are the same as those in FIG. However, in this case, the joint is vertical and horizontal cross-shaped.

【0046】この中間層導光板21a,21b,21
c,21dの繋ぎ合わせ目による照明分布の不連続性
も、上層の導光板を単板とすることで、また第1層導光
板20と下層導光板22の少なくとも第1層導光板20
の裏面に光反射パターンを具備させることで解消でき、
画面全域で均一な分布の照明光を液晶パネルに与えるこ
とができる。
The intermediate layer light guide plates 21a, 21b, 21
The discontinuity of the illumination distribution due to the joint between c and 21d can also be reduced by using a single plate as the upper layer light guide plate and at least the first layer light guide plate 20 of the first layer light guide plate 20 and the lower layer light guide plate 22.
Can be resolved by providing a light reflection pattern on the back of
Illumination light having a uniform distribution over the entire screen can be given to the liquid crystal panel.

【0047】本実施例によっても同様に、中間層導光板
21aと21b,24c,24dの繋ぎ合わせ目での照
明光分布の不連続が解消され、大サイズの液晶表示装置
の高輝度化と重量軽減が可能なバックライト構造を有す
る液晶表示装置を提供することができる。
Similarly, in this embodiment, the discontinuity of the illumination light distribution at the joint between the intermediate layer light guide plates 21a and 21b, 24c and 24d is eliminated, so that a large-sized liquid crystal display device has high luminance and weight. A liquid crystal display device having a backlight structure that can be reduced can be provided.

【0048】〔実施例4〕実施例4は図4で説明した4
枚の中間層導光板21a,21b,21c,21dのく
さび形状面を前記第1実施例と同じ方向の面(液晶パネ
ルとは反対側の面)とした点を除いて第3実施例と同様
である。
[Embodiment 4] The embodiment 4 is similar to the embodiment 4 shown in FIG.
Same as the third embodiment except that the wedge-shaped surfaces of the intermediate light guide plates 21a, 21b, 21c, and 21d are surfaces in the same direction as the first embodiment (the surface opposite to the liquid crystal panel). It is.

【0049】本実施例によっても同様に、中間層導光板
21a,21b,24c,24dの繋ぎ合わせ目での照
明光分布の不連続が解消され、大サイズの液晶表示装置
の高輝度化と重量軽減が可能なバックライト構造を有す
る液晶表示装置を提供することができる。
Similarly, in this embodiment, the discontinuity of the illumination light distribution at the joint of the intermediate light guide plates 21a, 21b, 24c and 24d is eliminated, and the brightness and weight of a large-sized liquid crystal display device are increased. A liquid crystal display device having a backlight structure that can be reduced can be provided.

【0050】〔実施例5〕図5は本発明による液晶表示
装置の第4実施例を説明するバックライトの導光板部分
の構成を説明する斜視図である。
[Embodiment 5] FIG. 5 is a perspective view illustrating the structure of a light guide plate portion of a backlight for explaining a fourth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.

【0051】本実施例では、単板の上層導光板24と同
一平面に繋ぎ合わせた2枚の下層導光板25a,25b
で積層導光板を構成したもので、下層導光板25a,2
5bの下面を繋ぎ合わせ中央部に向けて漸次断面厚さが
減少するくさび形とし、2辺に沿って配置する線状光源
8aとしてその発光光が上層導光板24と下層導光板2
5a,25bとに入射するようなものを用いた。さら
に、上層導光板24の下層導光板側の面に光反射パター
ンを形成してある。
In this embodiment, two lower light guide plates 25a and 25b connected to the same plane as the upper light guide plate 24 of the single plate are used.
And a lower light guide plate 25a, 25
The lower surfaces of the lower light guide plate 2 and the lower light guide plate 2a are linear light sources 8a arranged along two sides.
Those that are incident on 5a and 25b were used. Further, a light reflection pattern is formed on a surface on the lower light guide plate side of the upper light guide plate 24.

【0052】この構成によっても、中間層導光板25
a,25bの繋ぎ合わせ目での照明光分布の不連続が解
消され、大サイズの液晶表示装置の高輝度化と重量軽減
が可能なバックライト構造を有する液晶表示装置を提供
することができる。
With this configuration, the intermediate layer light guide plate 25
It is possible to provide a liquid crystal display device having a backlight structure in which discontinuity of the illumination light distribution at the joint between a and 25b is eliminated, and high-luminance and weight reduction of a large-sized liquid crystal display device can be achieved.

【0053】〔実施例6〕図6は本発明による液晶表示
装置の第5実施例を説明するバックライトの導光板部分
の構成を説明する斜視図である。
[Embodiment 6] FIG. 6 is a perspective view for explaining the structure of a light guide plate portion of a backlight for explaining a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention.

【0054】この実施例は、中間層導光板25a,25
bのくさび形面を液晶パネル側(上層導光板側)に向け
た点および中間層導光板25a,25bの背面に光反射
パターンを形成した点を除いて第4実施例と同様であ
る。
In this embodiment, the light guide plates 25a, 25
The fourth embodiment is the same as the fourth embodiment except that the wedge-shaped surface b is directed toward the liquid crystal panel (upper light guide plate) and the light reflection pattern is formed on the back surface of the intermediate light guide plates 25a and 25b.

【0055】この構成によっても、中間層導光板25
a,25bの繋ぎ合わせ目での照明光分布の不連続が解
消され、大サイズの液晶表示装置の高輝度化と重量軽減
が可能なバックライト構造を有する液晶表示装置を提供
することができる。
With this configuration, the intermediate layer light guide plate 25
It is possible to provide a liquid crystal display device having a backlight structure in which discontinuity of the illumination light distribution at the joint between a and 25b is eliminated, and high-luminance and weight reduction of a large-sized liquid crystal display device can be achieved.

【0056】なお、上記した各実施例における光反射パ
ターンは、ドット印刷、窪み、スリット状溝、クサビ形
状の溝、その他の光反射機能を有する形状とすることが
できる。
The light reflection pattern in each of the above embodiments can be formed by dot printing, depressions, slit-like grooves, wedge-shaped grooves, or any other shape having a light reflection function.

【0057】上記各実施例では、複数の導光板を繋ぎ合
わせて中間層または下層の導光板としたが、この繋ぎ合
わせ目部分で連続させて一体化したものを用いることも
できる。
In each of the above embodiments, a plurality of light guide plates are connected to form an intermediate layer or a lower layer light guide plate. However, a light guide plate which is continuous and integrated at the joint may be used.

【0058】図7は本発明の液晶表示装置を構成する液
晶表示素子の概略全体構造を説明する展開斜視図であ
る。
FIG. 7 is an exploded perspective view for explaining a schematic overall structure of a liquid crystal display device constituting the liquid crystal display device of the present invention.

【0059】液晶表示素子は、液晶パネルにバックライ
ト、駆動回路、その他の機構部品等を組み込んだ、所謂
モジュールである。
The liquid crystal display element is a so-called module in which a backlight, a drive circuit, other mechanical parts and the like are incorporated in a liquid crystal panel.

【0060】30は液晶パネル、31は上フレーム(シ
ールドケース)、32,33,34は駆動IC搭載基
板、35は光源(冷陰極蛍光灯)駆動用のインバータ基
板、40は下フレーム(下側ケース)、図1と同一符号
は同一機能部分を示す。
Reference numeral 30 denotes a liquid crystal panel, 31 denotes an upper frame (shield case), 32, 33, and 34 denote substrates for mounting a driving IC, 35 denotes an inverter substrate for driving a light source (cold cathode fluorescent lamp), and 40 denotes a lower frame (lower side). Case), the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same functional parts.

【0061】すなわち、駆動IC搭載基板32,33,
34を一体化した液晶パネル30の背面にバックライト
10を配置し、上フレーム31と下フレーム30とで挟
み込んで固定してなる。
That is, the driving IC mounting substrates 32, 33,
The backlight 10 is disposed on the back surface of the liquid crystal panel 30 in which the LCD panel 34 is integrated, and is sandwiched and fixed between the upper frame 31 and the lower frame 30.

【0062】図8は本発明の液晶表示装置を用いたディ
スクトップ型モニターの外観図であり、本体50をスタ
ンド60で支えた構成で、大画面の液晶パネル30を持
った薄型、軽量のモニターである。
FIG. 8 is an external view of a desktop monitor using the liquid crystal display device of the present invention. The monitor has a structure in which a main body 50 is supported by a stand 60, and has a thin, lightweight monitor having a large-screen liquid crystal panel 30. It is.

【0063】なお、本発明による液晶表示装置は、上記
のようなディスクトップ型モニターに限らず、ノート型
等の可搬型パソコンの表示デバイスにも使用できること
は言うまでもない。
It is needless to say that the liquid crystal display device according to the present invention can be used not only for the above-mentioned desktop monitor but also for a display device of a portable personal computer such as a notebook type.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サイドエッジ方式のバックライトを多層構造とすると共
に、その導光板に中空部を形成することによって、大サ
イズで高輝度、かつ軽量の液晶表示装置を提供すること
ができる。
As described above, according to the present invention,
By forming a side edge type backlight with a multilayer structure and forming a hollow portion in the light guide plate, a large-sized, high-brightness, and lightweight liquid crystal display device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による液晶表示装置の第1実施例を説明
する断面模式図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view illustrating a first embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention.

【図2】図1におけるバックライトの導光板部分の構成
を説明する斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration of a light guide plate portion of the backlight in FIG.

【図3】本発明による液晶表示装置の第2実施例を説明
するバックライトの導光板部分の構成を説明する斜視図
である。
FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration of a light guide plate portion of a backlight explaining a second embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.

【図4】本発明による液晶表示装置の第3実施例を説明
するバックライトの導光板部分の構成を説明する斜視図
である。
FIG. 4 is a perspective view illustrating a configuration of a light guide plate portion of a backlight for explaining a third embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.

【図5】本発明による液晶表示装置の第4実施例を説明
するバックライトの導光板部分の構成を説明する斜視図
である。
FIG. 5 is a perspective view illustrating a configuration of a light guide plate portion of a backlight for explaining a fourth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.

【図6】本発明による液晶表示装置の第5実施例を説明
するバックライトの導光板部分の構成を説明する斜視図
である。
FIG. 6 is a perspective view illustrating a configuration of a light guide plate portion of a backlight explaining a fifth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.

【図7】本発明の液晶表示装置を構成する液晶表示素子
の概略全体構造を説明する展開斜視図である。
FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating a schematic overall structure of a liquid crystal display element constituting the liquid crystal display device of the present invention.

【図8】本発明の液晶表示装置を用いたディスクトップ
型モニターの外観図である。
FIG. 8 is an external view of a desktop monitor using the liquid crystal display device of the present invention.

【図9】従来の高輝度サイドエッジ方式のバックライト
の概略構成を説明する模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a conventional high-luminance side-edge type backlight.

【図10】従来の高輝度サイドエッジ方式のバックライ
トの他の概略構成を説明する模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating another schematic configuration of a conventional high-luminance side-edge type backlight.

【図11】従来の高輝度サイドエッジ方式のバックライ
トのさらに他の概略構成を説明する模式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating still another schematic configuration of a conventional high-luminance side edge type backlight.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a 下偏光板 1b 上偏光板 2 液晶層 3a 下基板 3b 上基板 4 光拡散フィルム 5 プリズムシート 6 光拡散フィルム 7a,7b 反射器 8a,8b,8c,8d 線状光源(ランプ:冷陰極蛍
光灯) 9 反射板 10 バックライト 11 中空部 20 第1層導光板 21a,21b 中間層導光板 22 下層導光板 20A,22A 光反射パターン 30 液晶パネル。
1a Lower polarizing plate 1b Upper polarizing plate 2 Liquid crystal layer 3a Lower substrate 3b Upper substrate 4 Light diffusion film 5 Prism sheet 6 Light diffusion film 7a, 7b Reflector 8a, 8b, 8c, 8d Linear light source (lamp: cold cathode fluorescent lamp) 9) Reflector 10 Backlight 11 Hollow 20 First layer light guide 21a, 21b Intermediate light guide 22 Lower light guide 20A, 22A Light reflection pattern 30 Liquid crystal panel.

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

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成10年9月21日[Submission date] September 21, 1998

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図1[Correction target item name] Fig. 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図1】 FIG.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】対向配置された少なくとも一方に画素選択
用の電極を有する一対の透明基板の間に液晶層を挟持し
てなる液晶パネルと、前記液晶パネルを挟んで表裏に配
置された一対の偏光板と、前記電極に表示信号に応じた
電圧を印加するための駆動手段と、前記液晶パネルの背
面に設置されたバックライトとを備えた液晶表示装置に
おいて、 前記バックライトは厚さ方向に複数枚の導光板を積層し
た多層構造からなり、液晶パネルに側に位置する最上層
の導光板は単板で、その下層の少なくとも1層の導光板
は平面方向に複数の導光板を繋ぎ合わせて1層とした複
合導光板であり、前記導光板の対向する側縁に沿って配
置した線状光源を備えたことを特徴とする液晶表示装
置。
1. A liquid crystal panel having a liquid crystal layer sandwiched between a pair of transparent substrates having a pixel selection electrode on at least one of them opposed to each other, and a pair of liquid crystal panels arranged on both sides of the liquid crystal panel. In a liquid crystal display device comprising: a polarizing plate; a driving unit for applying a voltage according to a display signal to the electrode; and a backlight installed on a back surface of the liquid crystal panel, wherein the backlight is arranged in a thickness direction. It has a multilayer structure in which a plurality of light guide plates are stacked, and the uppermost light guide plate located on the side of the liquid crystal panel is a single plate, and at least one lower light guide plate is connected to the plurality of light guide plates in a plane direction. A liquid crystal display device, comprising: a composite light guide plate having a single layer, and a linear light source disposed along opposing side edges of the light guide plate.
【請求項2】前記複合導光板の断面が中心に向けて厚み
が漸減する略楔形状を有することを特徴とする請求項1
に記載の液晶表示装置。
2. The composite light guide plate according to claim 1, wherein a cross section of the composite light guide plate has a substantially wedge shape whose thickness gradually decreases toward the center.
3. The liquid crystal display device according to 1.
【請求項3】前記複数枚の導光板の少なくとも1つの裏
面に、光反射パターンを有することを特徴とする請求項
1または2に記載の液晶表示装置。
3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a light reflection pattern is provided on at least one back surface of the plurality of light guide plates.
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