JPH11167110A

JPH11167110A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH11167110A
Application number: JP9331968A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Takasu; 久志高須; Makoto Sato; 良佐藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-12-02
Filing date: 1997-12-02
Publication date: 1999-06-22

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶パネルの輝度不良による表示品質の低下
を招くことなく、従来と同様の機能を発揮する面状光源
を備えた液晶表示装置を提供する。【解決手段】面状光源Ｌ１は、冷陰極放電管２０と、
液晶パネルＰの裏面に沿い配置されて冷陰極放電管２０
の光を導入し液晶パネルの裏面に向けて出射する導光板
１０と、この導光板と液晶パネルとの間に配置されて導
光板の出射光を平行光として液晶パネルにその裏面から
入射するプリズムシート６０とを有する。そして、多数
の微小スペーサ９０が、導光板１０、プリズムシート６
０及び液晶パネルＰの相互の間にそれぞれ散布されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、面状光源を用いた
液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種の画像を表示するための表示
装置として、液晶表示装置が多方面において使用される
ようになっている。この液晶表示装置は、その画素選択
方式の違いにより、単純マトリクス型とアクティブ・マ
トリクス型とに分けられる。

【０００３】単純マトリクス型の液晶表示装置は、交差
する２組の電極間に、ネマチック液晶、反強誘電性液晶
や強誘電性液晶等の液晶を設け、上記２組の電極の交差
部により画素を構成するものである。一方、アクティブ
・マトリクス型の液晶表示装置は、マトリクス状に配列
された複数の画素電極のそれぞれに対応して半導体スイ
ッチング素子等の非線形素子を設けて構成されている。
なお、半導体スイッチング素子として代表的なものに
は、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）がある。

【０００４】また、これらの液晶表示装置において、各
画素における液晶部分は、理論的には常時駆動（デュー
ティ比１／１）されている。従って、アクティブ・マト
リクス型の液晶表示装置は、分割駆動方式を採用してい
る単純マトリクス型液晶表示装置と比べ、良好な表示コ
ントラストを有しており、特に、カラー液晶表示装置で
は欠かせない技術となりつある。

【０００５】一方、最近の単純マトリクス型の液晶表示
装置も、その駆動方式、或いは液晶構造の改善により、
高品質のカラー画像が可能となっている。特に、反強誘
電性液晶は、ＴＦＴによる場合と同等の画質を単純マト
リクス型で実現している。以上述べた液晶表示装置で
は、一般に、その液晶パネルにその裏面から光を入射す
るバックライトが採用されている。

【０００６】このバックライトは、光拡散板と導光板及
び反射板等とを積層してなる積層体と、この積層体の少
なくとも一辺に沿って配置された線状光源とを備えてい
る。そして、このバックライトは、線状光源からの光を
積層体で液晶パネルの方向に誘導することで面状光源と
して構成されている。このような面状光源を用いた液晶
表示装置が図１０にて示されている。

【０００７】この液晶表示装置は、液晶パネルＰと、バ
ックライトとしての面状光源Ｌとを備えている。液晶パ
ネルＰは両電極基板の間にネマチック液晶を封入して構
成されている。なお、当該両電極基板の各外表面には偏
光板が貼着されている。面状光源Ｌは、図１０にて示す
ごとく、液晶パネルＰにその裏面側にて併設されてい
る。この面状光源Ｌは、透明材料からなる導光板１０を
備えており、この導光板１０の一側端面１１に沿い、直
線状の冷陰極放電管２０がリフレクタ２０ａと共に配設
されている。

【０００８】冷陰極放電管２０は、導光板１０内にその
一側端面１１から光（３波長にピークを有する）を入射
する。なお、リフレクタ２０ａは、冷陰極放電管２０の
光を反射して導光板１０の一側端面１１に入射させる。
また、導光板１０の裏面１２には、散点状の光拡散印刷
層１３が形成されており、導光板１０の他側端面１４に
は、端面反射シート３０が併設されている。これによ
り、導光板１０に入射した光が再び外に逃げないように
してある。

【０００９】また、導光板１０の裏面１２には、裏面反
射シート４０が散点状の光拡散印刷層１３を介し併設さ
れている。これにより、導光板１０の内部を伝搬する光
が全反射されつつ、裏面反射シート４０による反射作用
のもと導光板１０の表面１６から出射する。透明の拡散
シート５０は、導光板１０の表面１６に沿い併設されて
おり、この拡散シート５０は、その裏面全体を通り導光
板１０の表面１６から光を入射される。

【００１０】そして、この拡散シート５０は、その拡散
状表面５１により、入射光を全方位に拡散して透明のプ
リズムシート６０にその裏面全体から入射する。プリズ
ムシート６０は、拡散シート５０の拡散状表面５１に沿
い併設されており、このプリズムシート６０は、そのプ
リズム状表面６１により、拡散シート５０からの拡散光
を集光して平行光として透明の凹凸シート７０にその裏
面全体から入射する。なお、プリズム状表面６１は、頂
角９０度の複数のプリズム部６１ａを平行な列状に形成
して構成されている。

【００１１】凹凸シート７０は、プリズムシート６０と
液晶パネルＰとの間にてこれらに並行に介装されてお
り、この凹凸シート７０は、その凹凸状表面７１から、
プリズムシート６０からの平行光を拡散して液晶パネル
Ｐにその裏面から入射する。なお、凹凸状表面７１は、
凹凸シート７０の表面に凹凸加工することで形成されて
いる。

【００１２】そして、このような構成のもと、冷陰極放
電管２０、導光板１０、拡散シート５０、プリズムシー
ト６０等の組み合わせ光学特性による液晶パネルＰへの
光の出射でもって、この液晶パネルＰの表示輝度向上を
行っている。しかしながら、上記液晶表示装置における
冷陰極放電管２０、導光板１０、拡散シート５０、プリ
ズムシート６０等の組み合わせ光学特性による輝度向上
によっては、当該各構成部材の組み合わせ上、例えば、
両構成部材の向き合う面が互いに平滑な表面状態になる
場合や、プリズムシート６０のプリズム状表面６１にお
ける各プリズム部６１ａのピッチと液晶パネルＰの画素
ピッチが近似している場合、凹凸シート７０がないと、
液晶パネルＰとプリズムシート６０との間に光学的密着
が発生する。このため、液晶パネルＰの表示が良好には
得られないという不具合が発生する。

【００１３】また、面状光源Ｌが高輝度を有する場合、
凹凸シート７０がないと、液晶パネルＰの正面方向では
干渉模様が人間の目で確認されることはないが、液晶パ
ネルＰの正面方向から大きく角度ずれした位置では、液
晶パネルＰの表面に、輝度の低下による干渉模様が発生
するという不具合がある。このような現象は、特に、反
強誘電性液晶、スーパーＴＦＴ等の高輝度かつ広視野角
の液晶パネル（広い範囲で見ることを前提として作られ
た液晶パネル）において顕著である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】以上のようなことに対
処するため、上記液晶表示装置では、上述のごとく、凹
凸シート７０が液晶パネルＰとプリズムシート６０との
間に介装されている。しかし、凹凸シート７０によっ
て、上記干渉模様や光学的密着を解消できるとしても、
凹凸シート７０よる輝度損失が大きい。これが、凹凸シ
ート７０の採用が液晶パネルにおける輝度低下の大きな
要因の一つとなっており、近年の高輝度化に対する要求
に応えることができない。

【００１５】これに対しては、特開平９−２１９０７号
公報にて示されるように、凹凸シートの採用に代え、プ
リズムシートの裏面に突起部を形成することで、上記光
学的密着や干渉模様による液晶パネルＰの表示の良好性
を確保しようとするものがある。ここで、上記特開平９
−２１９０７号公報には、プリズムシートの具体的な製
法の記載はないが、感光性樹脂を用いた露光による形
成、圧縮成形、鋳造等による製造方法が考えられる。

【００１６】しかし、実際に突起部を均一に精度よく形
成することは、現実的には、プリズムシートの他側面が
プリズム状表面となっているため、プリズムシートの裏
面への加工は非常に困難であると考えられる。例え、実
際に加工できたとしても、プリズムシートの製造コスト
が非常に高価になり、現実的ではない。また、上記特開
平９−２１９０７号公報のプリズムシートに加えて、特
開平８−８７０１１号公報に示されているように、偏光
分離素子を液晶パネルと凹凸シートとの間に介装して、
液晶パネルの輝度向上を図る方法も考えられる。

【００１７】しかし、これによっても、プリズムシート
により輝度向上を図ろうとする場合と同様に、凹凸シー
ト７０による輝度損失は、液晶パネルＰの輝度低下の大
きな要因の一つとなっていることに変わりはない。具体
的には、図１１にて示す構成の液晶表示装置がある。こ
の液晶表示装置では、面状光源Ｌａ及び液晶パネルＰａ
が図１０の面状光源Ｌ及び液晶パネルＰに代えて採用さ
れている。

【００１８】面状光源Ｌａは偏光分離素子８０を備えて
おり、この偏光分離素子８０は、液晶パネルＰａと凹凸
シート７０との間に介装されている。なお、液晶パネル
Ｐａはスメクチック液晶を両電極基板の間に封入し、か
つ、両電極基板の各外表面に偏光板Ｄを貼着して構成さ
れている。また、図１０にて、符号Ｓは筐体スペーサを
示す。その他の構成は図１０の構成と実質的に同様であ
る。

【００１９】図１１にて示すように、偏光分離素子８０
は、その偏光分離特性により、導光板１０、拡散シート
５０、プリズムシート６０及び凹凸シート７０を通る冷
陰極放電管２０からの光（Ｐ偏光波成分及びＳ偏光波成
分の混合光）をＰ偏光波成分とＳ偏光波成分とに分離す
る。そして、偏光分離素子８０は、Ｐ偏光波成分を透過
して液晶パネルＰに向け出射し、Ｓ偏光波成分を、凹凸
シート７０、プリズムシート６０及び拡散シート５０を
通し導光板１０に向け反射する。

【００２０】よって、当該反射Ｓ偏光波成分は、主とし
て、裏面反射シート４０による反射によって偏光分離素
子８０を透過できるＰ偏光波成分に変換される必要があ
る。このため、反射Ｓ偏光波成分がＰ偏光波成分へ変換
される間に透過する凹凸シートでの損失が無視できな
い。これに対しては、特開平６−１８８７９号公報にて
示すように、導光板の表面に粗面加工を施し、導光板と
拡散シートを一体化することで、上記損失を低減させる
ことも考えられる。

【００２１】しかし、この構成においても、プリズムシ
ートが従来と逆向きになるため、液晶パネルと偏光分離
素子との組み合わせ具合によっては、上記干渉模様や光
学的密着が発生するという問題が依然と存在している。
このため、更なるシートの挿入が必要となる。この場
合、偏光分離素子と液晶パネルと間には、屈折異方性を
有する物質を挿入することができない。これは、屈折異
方性を有する物質の挿入により、偏光分離素子により偏
光された光の性質が、当該物質によって変化し、干渉模
様を発生するためである。

【００２２】また、図１１にて示すように、面状光源の
偏光分離素子と液晶パネルとの間の密着防止のため、偏
光分離素子と液晶パネルとの間に隙間をとると、この隙
間が、液晶パネルの正面方向以外の方向から見えてしま
い、表示品位の著しい低下を招くという問題もある。以
上説明したように、図１０或いは図１１にて示す構成の
面状光源では、導光板１０、プリズムシート６０及び拡
散シート５０等の構成の変更や形状変更や偏光分離素子
８０の採用により、輝度向上を行い、かつ、上記干渉模
様や光学的密着による表示不具合を凹凸シートの挿入に
より解消しようとしている。

【００２３】しかし、これでは、プリズムシートや偏光
分離素子等で向上させようとする輝度が、凹凸シートの
採用でもって低下してしまう。その結果、近年の液晶表
示装置への高輝度化の要求には応えられない。また、液
晶パネルＰが大型画面の場合には、上述した種々の不具
合に加えて、以下のような不具合が生ずる。

【００２４】上述した図１０の液晶表示装置において、
液晶パネルＰが、図１２（ａ）にて示すように、面状光
源Ｌの周囲を囲う環状樹脂フレームＦで支持されている
場合、液晶パネルＰが大画面であると、拡散シート５
０、プリズムシート６０及び凹凸シート７０が、その強
度不足や熱により、図１２（ａ）にて示すように、変形
する。

【００２５】これに伴い、液晶パネルＰの表面には、小
画面の液晶パネルでは問題にならなかった変形による表
示の不具合、例えば、図１２（ｂ）にて符号ｍにて示す
ようなリング状の輝度むらが顕著に生ずるようになる。
また、使用者が指ｆにより液晶パネルＰの表面に触れた
とき、図１３（ａ）にて示すように、液晶パネルＰに撓
みが発生する。

【００２６】このため、液晶パネルＰと凹凸シート７０
との間隙が変化して一様にならず、その結果、液晶パネ
ルＰの表示不良、例えば、図１３（ｂ）にて符号ｎによ
り示すようなリング状の輝度むらを招く。そこで、本発
明は、以上述べたことに鑑み、液晶パネルの輝度不良に
よる表示品質の低下を招くことなく、従来と同様の機能
を発揮する面状光源を備えた液晶表示装置を提供しよう
とするものである。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明によれば、液晶パネルの裏面
側に、プリズムシート及び導光板が配置され、かつ、微
小スペーサが、導光板、プリズムシート及び液晶パネル
の相互の間の各間隙のうち少なくともプリズムシートの
プリズム状表面に沿う間隙に散布されている。

【００２８】これにより、凹凸シートが廃止されている
ことにより、光が凹凸シートを透過するために発生する
光学的輝度損失がなくなる。従って、液晶パネルに入射
する光の損失が凹凸シートの廃止に伴う分だけ減少す
る。その結果、従来の面状光源と同様の機能を確保しつ
つ、光源の光の利用率が高くなり、面状光源の輝度が、
凹凸シートを用いる場合に比べて向上する。

【００２９】また、各微小スペーサが、導光板、プリズ
ムシート及び液晶パネルの相互の間の各間隙のうち少な
くともプリズムシートのプリズム状表面に沿う間隙を面
全体に亘りそれぞれ一定に保持する。このため、干渉縞
や光学的密着に起因する液晶パネルの表示不良がなくな
る。また、上述のごとく、液晶パネル及びプリズムシー
トの間、プリズムシート及び導光板の間の各間隙のうち
少なくともプリズムシートのプリズム状表面に沿う間隙
が多数の微小ビーズにより一定に保持される。

【００３０】このため、液晶パネルが大型画面を有する
液晶パネルであっても、上記作用効果を達成し得ること
は勿論のこと、外力による液晶パネルの撓みや熱等によ
るプリズムシートのそり等の発生を防止でき、その結
果、液晶パネルの表示を良好に維持できる。また、請求
項２に記載の発明によれば、液晶パネルの裏面側に、偏
光分離素子、プリズムシート及び導光板が配置され、か
つ、微小スペーサが、導光板、プリズムシート、偏光分
離素子及び液晶パネルの相互の間の各領域のうち少なく
ともプリズムシートのプリズム状表面に沿う領域及び偏
光分離素子と液晶パネルの間の間隙にそれぞれ散布され
ている。

【００３１】これによっても、請求項１と実質的に同様
の作用効果を達成できる。ここで、請求項３に記載の発
明によれば、各微少スペーサの散布は、導光板、プリズ
ムシート及び液晶パネルの相互の間の各間隙のうち少な
くともプリズムシートのプリズム状表面に沿う間隙をそ
の全面に亘り一定に維持するようになされている。

【００３２】これにより、請求項１に記載の発明の作用
効果をより一層向上できる。また、請求項４に記載の発
明によれば、各微少スペーサの散布は、導光板、プリズ
ムシート、偏光分離素子及び液晶パネルの相互の間の各
間隙のうち少なくともプリズムシートのプリズム状表面
に沿う間隙及び偏光分離素子と液晶パネルの間の間隙を
その各全面に亘りそれぞれ一定に維持するようになされ
ている。

【００３３】これにより、請求項２に記載の発明の作用
効果をより一層向上できる。また、請求項５に記載の発
明によれば上記各間隙における微少スペーサの散布数
は、５（個／ｍｍ²）乃至５００（個／ｍｍ²）の範囲
内である。これにより、請求項１乃至４に記載の発明の
作用効果を達成しつつ、干渉模様や光学的密着による液
晶パネルの表示不良をより一層確実に解消できる。

【００３４】また、請求項６に記載の発明によれば、各
微少スペーサの散布は揮発性接着剤と共になされる。こ
れにより、請求項１乃至５に記載の発明の作用効果を達
成しつつ、微小スペーサが移動不能に固定され得る。ま
た、請求項７に記載の発明によれば、各微少スペーサの
散布は、これら各微少スペーサの各々とほぼ同一比重の
溶液と共になされる。

【００３５】これにより、請求項１乃至６に記載の発明
の作用効果を達成しつつ、微小スペーサの散布が溶液と
共に容易になされ得る。また、請求項８に記載の発明に
よれば、各微小スペーサは、球状、角状、柱状或いはフ
ァイバー状のビーズである。これによれば、各ビーズを
挟む両部材を線支持することができ、その結果、請求項
１乃至７に記載の発明の作用効果をより一層促進でき
る。

【００３６】また、請求項９に記載の発明によれば、各
ビーズの最小寸法部分は、１（μｍ）乃至２００（μ
ｍ）の範囲の値である。これにより、請求項８に記載の
発明の作用効果を達成しつつ、干渉模様の発生を防止で
きる。また、請求項１０に記載の発明によれば、プリズ
ムシートは、その両面の少なくとも一方にて、多数のプ
リズム部を有しており、各ビーズは、各プリズム部間に
位置するとき、各プリズム部の頂点から突出するような
同一外形寸法を有する。

【００３７】これにより、請求項８、９に記載の発明の
作用効果を光学的密着の観点からより一層向上できる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
により説明する。（第１実施形態）図１は、本発明に係る液晶表示装置の
第１実施形態を示している。この第１実施形態における
液晶表示装置は、図１０にて示した液晶表示装置におい
て、面状光源Ｌに代えて、面状光源Ｌ１を液晶パネルＰ
の裏面側に配置した構成となっている。

【００３９】面状光源Ｌ１は、上記面状光源Ｌにおい
て、凹凸シート７０を廃止し、かつ、液晶パネルＰとプ
リズムシート６０との間、プリズムシート６０と拡散シ
ート５０との間及び拡散シート５０と導光板１０との間
の各間隙にそれぞれ多数の球状ビーズ９０を散布した構
成となっている。例えば、球状ビーズ９０は、その散布
により、図２（ａ）にて示すごとく、プリズムシート６
０のプリズム状表面６１に位置している。

【００４０】次に、球状ビーズ９０の散布方法について
説明する。この散布方法は、湿式或いは乾式を問わない
が、本第１実施形態では、湿式による散布方法を採用し
た。そこで、この湿式による散布方法について図３及び
図４を参照して説明する。まず、多数の球状ビーズ９
０、導光板１０、拡散シート５０及びプリズムシート６
０を準備する。

【００４１】そして、工程Ｓ１において、球状ビーズ９
０と略同一の比重を有する溶液、例えば、エタノールと
アセトンとの混合溶液を作成し、工程Ｓ２において、こ
の混合溶液に多数の球状ビーズ９０を混合する。つい
で、工程Ｓ３にて、多数の球状ビーズ９０を混合した混
合溶液及び揮発性接着剤をビース散布機に注入する。な
お、上記揮発性接着剤としては特に限定されるものでは
ないが、エポキシ系接着剤が望ましい。

【００４２】そして、工程Ｓ４において、上記ビース散
布機により、球状ビーズ９０を混合した混合溶液を、揮
発性接着剤と共に、導光板１０の表面１６、拡散シート
５０の拡散状表面５１及びプリズムシート６０のプリズ
ム状表面６１にその各全面に亘り順次散布する。なお、
このビース散布機に代えて、霧吹きに球状ビーズ９０を
混合した混合溶液を揮発性接着剤と共に注入し、当該霧
吹きにより散布するようにしてもよい。

【００４３】この散布過程においては、球状ビーズ９０
と上記混合溶液とがほぼ同一の比重を有しているから、
上記混合溶液及び揮発性接着剤は、球状ビーズ９０の外
周面に図４（ａ）にて符号９０ａにより示すごとく球殻
状に付着した状態のまま、球状ビーズ９０が容易に飛散
散布され得る。また、球状ビーズ９０と共に上記ビース
散布機から吹き出した混合溶液及び揮発性接着剤が揮発
する前に、球状ビーズ９０が導光板１０の表面１６、拡
散シート５０の表面５１或いはプリズムシート６０のプ
リズム状表面６１上に到達するように、これら表面に対
する上記ビース散布機の散布の位置及び距離を設定して
おけば、球状ビーズ９０は、図４（ｂ）にて符号９０ｂ
により示すように上記表面に混合溶液及び揮発性接着剤
を介し付着する。

【００４４】このため、球状ビーズ９０に付着した混合
溶液及び揮発性接着剤が揮発すると、球状ビーズ９０は
図４（ｃ）にて符号９０ｃにより示すように上記表面に
接着固定される。従って、上記散布後、球状ビーズ９０
が工程作業中や組付け後の振動で移動して無くなってし
まう心配がなく、取り扱い易くなる。なお、工程Ｓ１乃
至Ｓ４の処理は必要回数だけ繰り返し行う。

【００４５】上述のように散布された球状ビーズ９０
は、プリズムシート６０を例にとって示すと、図２
（ａ）にて示すように、プリズムシート６０のプリズム
状表面６１上に散布固定される。上記散布にあたり、各
球状ビーズ９０として着色ビーズを採用する場合、この
着色ビーズの材質はプラスチック（例えば、アクリルコ
ポリマー）やガラス等を主成分とする物質であればよ
い。

【００４６】ここで、着色材としては顔料、例えば、乳
白色を付与する酸化チタン、青色を付与するフタロシア
ンブルー、緑色を付与するシアニングリーン、茶色を付
与する赤色酸化鉄などが使用でき、上記光学的密着によ
る表示不良を防止する効果、即ち、上記光学的密着によ
る表示不良の隠蔽効果の点から酸化チタンが好ましい。

【００４７】また、各球状ビーズ９０を無機質材料で形
成する場合は、二酸化チタン、タルク、アルミナ、シリ
カ等の使用も可能である。また、球状ビーズ９０として
透明ビーズを採用する場合、その材質はアクリル樹脂ビ
ーズやガラスビーズ等でよい。これによっても、上記光
学的密着による表示不良の隠蔽効果を確保できる。

【００４８】また、各球状ビーズ９０の粒径は特に限定
されるものではないが、上記干渉模様の発生防止効果を
考慮して１（μｍ）乃至２００（μｍ）程度の粒径が好
ましい。例えば、各球状ビーズ９０の粒径が１（μｍ）
乃至２００（μｍ）のうち大きい値の場合であって、各
球状ビーズ９０が、プリズムシート６０の各プリズム部
６１ａの頂部から突出するように大きい径を有する場合
には、液晶パネルＰとプリズムシート６０との間隙は、
図２（ｂ）にて示すようになる。

【００４９】これにより、上記光学的密着の防止による
上記干渉模様の発生防止が容易になる。一方、各球状ビ
ーズ９０の粒径が１（μｍ）乃至２００（μｍ）のうち
小さい値の場合であって、各球状ビーズ９０が、プリズ
ムシート６０の各プリズム部６１ａの頂部から突出しな
いような小さい径を有する場合には、液晶パネルＰとプ
リズムシート６０との間隙は、図２（ｃ）にて示すよう
になる。

【００５０】これによっても、上記光学的密着の防止に
よる上記干渉模様の発生防止が容易になる。また、各球
状ビーズ９０の散布数も特に限定されるものではない
が、上記干渉模様及び光学的密着の各発生防止の観点か
ら５（個／ｍｍ²）乃至５００（個／ｍｍ²）程度の散
布数が好ましい。

【００５１】このように構成した本第１実施形態では、
図１０の場合と異なり、凹凸シート７０が廃止されてい
る。このため、光が凹凸シート７０を透過するために発
生する光学的輝度損失がなくなる。従って、液晶パネル
Ｐに入射する光の損失が凹凸シート７０の廃止に伴う分
だけ減少する。その結果、従来と同一形状寸法かつ同一
投入電力で得られる冷陰極放電管２０の光の利用率が高
くなり、その結果、面状光源Ｌ１により得られる輝度が
図１０の面状光源Ｌの輝度に比べて向上する。

【００５２】また、各球状ビーズ９０が、液晶パネルＰ
とプリズムシート６０との間、プリズムシート６０と拡
散シート５０との間及び拡散シート５０と導光板１０と
の間の各間隙を面全体に亘りそれぞれ一定に保持する。
このため、上述した干渉縞や光学的密着による液晶パネ
ルＰの表示不良がなくなる。

【００５３】また、上述のごとく、液晶パネルＰ及びプ
リズムシート６０の間、プリズムシート６０及び拡散シ
ート５０の間及び拡散シート５０及び導光板１０の間の
各間隙が多数の球状ビーズ９０により一定に保持され
る。このため、本第１実施形態の液晶パネルＰが大型画
面を有する液晶パネルであっても、上記作用効果を達成
し得ることは勿論のこと、外力による液晶パネルＰの撓
みや熱等によるプリズムシート６０、拡散シート５０の
そり等の発生を防止でき、その結果、液晶パネルの表示
を良好に維持できる。

【００５４】ちなみに、上記第１実施形態における液晶
表示装置及び図１０の液晶表示装置の場合において、面
状光源の輝度、凹凸シートの有無による液晶パネルの表
面輝度及び干渉模様の有無を測定してみたところ、図５
の表にて示すようなデータが得られた。これによれば、
次のようなことが分かった。

【００５５】図１０の液晶表示装置において凹凸シート
がない場合、干渉模様は、液晶パネルの正面方向では確
認することはできなかった。しかし、液晶パネルの正面
方向から大きく角度変化し、輝度の低下した位置では、
干渉模様が確認された。これに対し、図１０の液晶表示
装置において透過率の高い凹凸シートを配置した場合、
干渉模様は液晶パネルの表面の全方向で確認できなかっ
たものの、この液晶パネルの表面の輝度は、５８４．７
（ｃｄ／ｍ²）から５４６．５（ｃｄ／ｍ²）に減少
し、約７％程度の低下を示した。

【００５６】これに対し、上記第１の液晶表示装置で
は、凹凸シートがないため、干渉模様が全方向において
発生しないことは勿論のこと、液晶パネルの表面輝度の
低下も殆どなかった。なお、上記第１実施形態では、液
晶パネルＰ及びプリズムシート６０の間、プリズムシー
ト６０及び拡散シート５０の間及び拡散シート５０及び
導光板１０の間の各間隙に多数の球状ビーズ９０を散布
するようにしたが、これに限らず、少なくともプリズム
シート６０のプリズム表面側の間隙に多数の球状ビーズ
９０を散布するようにしても、上記第１実施形態と実質
的に同様の作用効果を達成できる。

【００５７】（第２実施形態）図６は、本発明の第２実
施形態を示す。この第２実施形態の液晶表示装置は、上
記第１実施形態にて述べた液晶表示装置において、液晶
パネルＰに代えて、図１１にて示す液晶パネルＰａを採
用し、かつ、この液晶パネルＰａとプリズムシート６０
のプリズム状表面６１上の各球状ビーズ９０との間に、
図１１にて示す偏光分離素子８０を介装するとともに、
この偏光分離素子８０と液晶パネルＰａとの間にも、上
記第１実施形態にて述べたと同様に球状ビーズ９０を多
数散布介装した構成を有している。

【００５８】このように構成した本第２実施形態では、
上記第１実施形態と同様に凹凸シートを廃止している。
このため、偏光分離素子８０を採用した構成となってい
るが、上記第１実施形態と同様の作用効果を達成でき
る。なお、上記第２実施形態では、液晶パネルＰ及び偏
光分離素子８０の間、偏光分離素子８０及びプリズムシ
ート６０の間、プリズムシート６０及び拡散シート５０
の間及び拡散シート５０及び導光板１０の間の各間隙に
多数の球状ビーズ９０を散布するようにしたが、これに
限らず、少なくともプリズムシート６０のプリズム表面
側の間隙及び液晶パネルＰ及び偏光分離素子８０の間の
間隙に多数の球状ビーズ９０を散布するようにしても、
上記第２実施形態と実質的に同様の作用効果を達成でき
る。

【００５９】（第３実施形態）図７は、本発明の第３実
施形態を示している。この第３実施形態では、上記第２
実施形態にて述べた導光板１０の表面１６が粗面加工処
理を施されて拡散状表面１６ａとして形成されている。
これに伴い、上記第２実施形態にて述べた拡散シート５
０が廃止されている。その他の構成は上記第２実施形態
と同様である。

【００６０】このように構成した本第２実施形態では、
導光板１０がその拡散状表面１６ａにより拡散機能を発
揮することとなる。従って、拡散シート５０の廃止によ
り構成部材の減少を確保しつつ、上記第１実施形態にて
述べた輝度の向上はさらに促進され得る。図８は、上記
第３実施形態の変形例を示している。

【００６１】この変形例では、上記第３実施形態にて述
べたプリズムシート６０が、そのプリズム状表面６１を
下側にするように、導光板１０の拡散状表面１６ａ上の
各球状ビーズ９０と、偏光分離素子８０の裏面に沿う各
球状ビーズ９０との間に介装されている。その他の構成
は上記第３実施形態と同様である。これによっても、上
記第３実施形態と同様の作用効果を達成できる。

【００６２】（第４実施形態）図９は、本発明の第４実
施形態を示している。この第４実施形態では、上記第２
実施形態にて述べた拡散シート５０が反射シート４０Ａ
と共に箱状の中空導光部１００を形成している。これに
より、導光板１０は廃止されている。

【００６３】中空導光部１００は、冷陰極放電管２０側
にて開口しており、この中空導光部１００は、冷陰極放
電管２０からの光を導入し、反射シート４０Ａの反射作
用のもと、導入光を拡散シート５０内にその裏面から入
射させる。なお、反射シート４０Ａの底壁内面には、上
記第２実施形態にて述べた散点状の光拡散印刷層１３が
形成されている。その他の構成は上記第１実施形態と同
様である。

【００６４】このように構成した本第４実施形態におい
ては、中空導光部１００が導光板１０と同様の機能を果
たす。従って、導光板１０の廃止により構成部材の減少
を確保しつつ、上記第２実施形態と同様の作用効果を達
成できる。なお、本発明の実施にあたり、プリズムシー
ト６０の枚数や配置位置は必要に応じて変更して実施し
てもよい。

【００６５】また、本発明の実施にあたり、面状光源の
光源は、冷陰極放電管２０であって、サイドライト方式
の１管式であるが、その方式及び管数にとらわれる必要
はない。また、光源は、直下方式やサイドライト方式の
いずれでもよく、管数は、面状光源に要求される性能に
応じて変更してよい。また、本発明の実施にあたり、球
状ビーズ９０は微小スペーサであればよい。また、微小
スペーサとしては、球状ビーズ９０に代えて、角状、柱
状、ファイバー状のビーズ等の各種形状のビーズを採用
して実施してもよい。

【００６６】ここで、角状、柱状、ファイバー状のビー
ズのいずれかを球状ビーズ９０に代えて採用すれば、当
該ビーズを挟む両部材が、球状ビーズ９０では点支持し
かできないのとは異なり、線支持できる。従って、支持
能力が向上する。この場合、各微小スペーサの最小寸法
部分は、１（μｍ）乃至２００（μｍ）の範囲の値であ
ればよい。

【００６７】また、本発明の実施にあたり、偏光分離素
子とは、光源ランプから出射される円偏光を特定偏光成
分（例えば、Ｐ偏光）を透過させ、それと垂直になる成
分（例えば、Ｓ偏光）を反射する素子をいう。また、上
記第３及び第４の各実施形態では偏光分離素子を備えて
いるが、面状光源の構成例を示しものであって、偏光分
離素子は必ずしも備えていなくてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明による液晶表示装置の第１実施形
態を示す概略断面図である。

【図２】（ａ）は、図１のプリズムシートに球状ビーズ
を散布した状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、大きな
粒径を有する球状ビーズをプリズムシートと液晶パネル
との間に介装した場合の部分断面図であり、（ｃ）は、
小さな粒径を有する球状ビーズをプリズムシートと液晶
パネルとの間に介装した場合の部分断面図である。

【図３】上記第１実施形態における球状ビーズの散布行
程図である。

【図４】（ａ）乃至（ｃ）は球状ビーズを導光板、拡散
シート或いはプリズムシートの表面に散布する過程を示
す模式的断面図である。

【図５】図１０の液晶表示装置と上記第１実施形態の液
晶表示装置との測定データを示す図表である。

【図６】本発明の第２実施形態を示す概略断面図であ
る。

【図７】本発明の第３実施形態を示す概略断面図であ
る。

【図８】上記第３実施形態の変形例を示す概略断面図で
ある。

【図９】本発明の第４実施形態を示す概略断面図であ
る。

【図１０】従来の液晶表示装置を示す概略断面図であ
る。

【図１１】従来の他の液晶表示装置を示す概略断面図で
ある。

【図１２】（ａ）は、図１０の液晶パネルが大画面の場
合に、凹凸シート、プリズムシート及び拡散シートが熱
等により波状にたわむ状態を示す断面図であり、（ｂ）
は、図１２（ａ）の液晶パネルの状態にてその表面に表
れる表示不良を示す平面図である。

【図１３】（ａ）は、図１０の液晶パネルが大画面の場
合に、液晶パネルの表面に使用者の指が触れたときに生
ずるより波状にそる状態を示す断面図であり、（ｂ）
は、図１３（ａ）の液晶パネルの状態にてその表面に表
れる表示不良を示す平面図である。

【符号の説明】

Ｄ…偏光板、Ｌ１…面状光源、Ｐ、Ｐａ…液晶パネル、
１０…導光板、２０…冷陰極放電管、５０…拡散シー
ト、５１…拡散状表面、６０…プリズムシート、６１…
プリズム状表面、８０…偏光分離素子。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶パネル（Ｐ）と、光源（２０）と、前記液晶パネルの裏面に沿い配置され
て前記光源の光を導入し前記液晶パネルの裏面に向けて
出射する導光板（１０）と、この導光板と前記液晶パネ
ルとの間に配置されて前記導光板の出射光を平行光とし
て前記液晶パネルにその裏面から入射するプリズムシー
ト（６０）とを有する面状光源（Ｌ１）と備える液晶表
示装置において、前記導光板、前記プリズムシート及び前記液晶パネルの
相互の間の各間隙のうち少なくとも前記プリズムシート
のプリズム状表面に沿う間隙に散布された多数の微小ス
ペーサ（９０）を備えることを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項２】偏光板（Ｄ）を裏面に備えた液晶パネル
（Ｐａ）と、光源（２０）と、前記液晶パネルの偏光板に沿い配置さ
れて前記光源の光を導入し前記偏光板に向けて出射する
導光板（１０）と、この導光板と前記液晶パネルとの間
に積層状に配置されたプリズムシート（６０）及び板状
偏光分離素子（８０）とを備えて、前記プリズムシート
により前記導光板から前記偏光板への出射光を平行光に
し、前記偏光分離素子により前記導光板から前記偏光板
への出射光を偏光光にする面状光源とを備える液晶表示
装置において、前記導光板、前記プリズムシート、前記偏光分離素子及
び前記液晶パネルの相互の間の各間隙のうち少なくとも
前記プリズムシートのプリズム状表面に沿う間隙及び前
記偏光分離素子と前記液晶パネルの間の間隙にそれぞれ
散布された多数の微小スペーサ（９０）を備えることを
特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】前記各微少スペーサの散布は、前記導光
板、前記プリズムシート及び前記液晶パネルの相互の間
の各間隙のうち少なくとも前記プリズムシートのプリズ
ム状表面に沿う間隙をその全面に亘り一定に維持するよ
うになされ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。
【請求項４】前記各微少スペーサの散布は、前記導光
板、前記プリズムシート、前記偏光分離素子及び前記液
晶パネルの相互の間の各間隙のうち少なくとも前記プリ
ズムシートのプリズム状表面に沿う間隙及び前記偏光分
離素子と前記液晶パネルの間の間隙をその各全面に亘り
それぞれ一定に維持するようになされていることを特徴
とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】前記各間隙における前記微少スペーサの
散布数は、５（個／ｍｍ²）乃至５００（個／ｍｍ²）
の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至４のいず
れか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項６】前記各微少スペーサの散布は揮発性接着
剤と共になされることを特徴とする請求項１乃至５のい
ずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項７】前記各微少スペーサの散布は、これら各
微少スペーサの各々とほぼ同一比重の溶液と共になされ
ることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記
載の液晶表示装置。
【請求項８】前記各微小スペーサは、球状、角状、柱
状或いはファイバー状のビーズであることを特徴とする
請求項１乃至７のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項９】前記各ビーズの最小寸法部分は、１（μ
ｍ）乃至２００（μｍ）の範囲の値であることを特徴と
する請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】前記プリズムシートは、その両面の少
なくとも一方にて、多数のプリズム部（６１ａ）を有し
ており、前記各ビーズは、前記各プリズム部間に位置するとき各
プリズム部の頂点から突出するような同一外形寸法を有
することを特徴とする請求項８又は９に記載の液晶表示
装置。