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JPH11167112A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

Info

Publication number
JPH11167112A
JPH11167112A JP9334718A JP33471897A JPH11167112A JP H11167112 A JPH11167112 A JP H11167112A JP 9334718 A JP9334718 A JP 9334718A JP 33471897 A JP33471897 A JP 33471897A JP H11167112 A JPH11167112 A JP H11167112A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
light
pixel
transmitted light
display device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9334718A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Fukushima
敏明 福島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Citizen Watch Co Ltd filed Critical Citizen Watch Co Ltd
Priority to JP9334718A priority Critical patent/JPH11167112A/ja
Publication of JPH11167112A publication Critical patent/JPH11167112A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バックライトユニットおよび光拡散透過板を
備えた液晶表示装置において、透過光量むらの無い液晶
表示装置を提供する。 【解決手段】 表示用電極と表示用電極上に形成された
遮光膜と表示領域に形成される配向膜とを有する一対の
ガラス基板と、一対のガラス基板に挟持される液晶と、
ガラス基板の外側に設ける一対の偏光板とを備え、それ
ぞれの配向膜を対向配置することでマトリクス状の画素
が形成される液晶パネル部と、液晶パネル部に光を透過
させるバックライトユニットおよび光拡散透過板とで形
成される液晶表示装置において、光拡散透過板と透過す
る透過光量分布に対応して各画素の遮光膜幅を変化させ
ることによって各画素の開口面積を変化させ各画素の透
過光量が等しくなるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は液晶パネル部に光
を透過させるためのバックライトユニットを有する液晶
表示装置に関し、更に詳しくは遮光膜の遮光膜幅に特徴
のある液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図7に液晶表示装置の断面図を、図8に
フィルタ基板の平面図を示し、従来技術を説明する。
【0003】従来の液晶表示装置は、光源101、反射
板103、光拡散透過板105と、液晶パネル部10
7、そしてブラックマトリクス109を構成したフィル
タ基板111から構成されており、光源101から放射
された光は直接並びに反射板103を経由して光拡散透
過板105に到達し、到達した光は光拡散透過板105
によって拡散されて透過し液晶パネル部107へ導かれ
る。
【0004】そして、液晶パネル部107の表示面側に
ブラックマトリクス109の線幅を連続的に変化させた
フィルタ基板111を設けることによって表示面の透過
光量の均一化を達成しようとしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、2次元
的透過光量分布を持つ液晶表示装置においては、ブラッ
クマトリクスの線幅を連続的に変化させたフィルタ基板
を用いて透過光量分布を均一化することはできないとい
う問題がある。
【0006】そこで、図9にサイドライト式バックライ
トユニットを備えた液晶表示装置における平面透過光量
分布を示し、図10(a)には表示領域117の側辺部
115の中点を通って側辺部115に垂直な表示領域1
17の横方向の直線AA’における透過光量分布を示
し、図10(b)には直線AA’に平行である任意の横
方向の直線BB’における透過光量分布を示し、従来の
問題点を説明する。
【0007】サイドライト式バックライトユニットの場
合は側辺部115にある線光源の蛍光管113から発せ
られた光が直接あるいは反射光として導光板を通り、光
拡散透過板で拡散されて表示面に達するが、この時サイ
ドライト式バックライトユニットの透過光量分布は図9
および図10(a)、図10(b)に示される通り蛍光
管113に近い方が透過光量が高く、離れるに従って透
過光量が低く、表示領域の横方向の透過光量分布は不均
一である。また、図10(a)の横方向の直線AA’に
おける透過光量分布と図10(b)の直線AA’に平行
な横方向の直線BB’における透過光量分布とが異なる
場合、直線AA’に垂直な縦方向の透過光量分布も不均
一であり、表示領域117全体の透過光量分布は2次元
的な不均一性をもつ。この時ブラックマトリクスの線幅
を連続的に変化させたフィルタ基板を用いると、縦方
向、横方向のいずれか一方向における透過光量分布を均
一にできても、表示領域全体の透過光量分布は均一にで
きないという問題がある。
【0008】また、バックライトユニットがサイドライ
ト式でなくてもU字型蛍光管式あるいはW字型蛍光管式
の場合でも、透過光量分布は2次元的な不均一性をもつ
ため、ブラックマトリクスの線幅を連続的に変化させた
フィルタ基板を用いた方法では表示領域全体の透過光量
の均一性を得ることは困難であった。
【0009】そこで、本発明の目的は、バックライトユ
ニットおよび光拡散透過板を備えた液晶表示装置におい
て、表示領域全体の透過光量にむらの無い液晶表示装置
を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ために、本発明のうちで請求項1記載の発明における液
晶表示装置は、表示用電極と表示用電極上に形成された
遮光膜と表示領域に形成される配向膜とを有する一対の
ガラス基板と、一対のガラス基板に挟持される液晶と、
ガラス基板の外側に設ける一対の偏光板とを備え、それ
ぞれの配向膜を対向配置することでマトリクス状の画素
が形成される液晶パネル部と、液晶パネル部に光を透過
させるバックライトユニットとで形成される液晶表示装
置において、バックライトユニットの光量分布に対応し
て各画素の遮光膜幅を変化させることによって各画素の
開口面積を変化させ各画素の透過光量が等しくなるよう
に構成したことを特徴とする。
【0011】請求項2記載の発明における液晶表示装置
は、液晶パネル部に光を透過させるバックライトユニッ
トおよび光拡散透過板で形成される液晶表示装置におい
て、光拡散透過板を透過する光の透過光量分布に対応し
て各画素の遮光膜幅を変化させることによって各画素の
開口面積を変化させ各画素の透過光量が等しくなるよう
に構成したことを特徴とする。
【0012】請求項3記載の発明における液晶表示装置
は、表示用電極と表示用電極上に形成された遮光膜と表
示領域にSiOの斜方蒸着法で形成される配向膜とを有
する一対のガラス基板と、一対のガラス基板に挟持され
る強誘電性液晶あるいは反強誘電性液晶と、ガラス基板
の外側に設ける一対の偏光板とを備え、それぞれの配向
膜を対向配置することでマトリクス状の画素が形成され
る液晶パネル部と、液晶パネル部に光を透過させるバッ
クライトユニットおよび光拡散透過板とで形成される液
晶表示装置において、液晶パネル部を透過する光の透過
光量分布に対応して各画素の遮光膜幅を変化させること
によって各画素の開口面積を変化させ各画素の透過光量
が等しくなるように構成したことを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の液晶表示装置を図1に示
した断面図と図2に示した平面図を用いて説明する。
【0014】液晶表示装置の液晶パネル部1はITOで
形成された表示用電極3a、3b、金属クロムで形成さ
れた横遮光膜5aおよび縦遮光膜5b、配向膜7a、7
bが形成されたガラス基板9a、9bを配向膜7a、7
bが対向するように配置し、内部には間隔を一定に保つ
ためのスペーサと液晶11とがシール剤13a、13b
で挟持されており、ガラス基板9a、9bの外側両面に
は接着等で固定されている偏光板15a、15bがあ
る。
【0015】液晶表示装置のバックライトユニット27
は蛍光管光源17と蛍光管光源17の光を集光する集光
部19、そして、導光部23、反射板21とから構成さ
れており、バックライトユニット27と液晶パネル部1
との間にバックライトユニット27からの光を拡散透過
させる光拡散透過板25がある。
【0016】そして、液晶パネル部1の各画素を構成す
る横遮光膜5a、縦遮光膜5bは図9で示したような光
拡散透過板を透過する光の透過光量分布に対応して各画
素の遮光膜幅を変化させることによって各画素の開口面
積を変化させ各画素の透過光量が等しくなるように構成
されている。
【0017】なお、バックライトユニット27からの光
を拡散透過させる光拡散透過板25が無い液晶表示装置
の場合、液晶パネル部1の各画素を構成する横遮光膜5
a、縦遮光膜5bはバックライトユニットの光量分布に
対応して各画素の遮光膜幅を変化させることによって各
画素の開口面積を変化させ各画素の透過光量が等しくな
るように構成されている。
【0018】また、液晶パネル部1の配向膜7a、7b
が、SiO斜方蒸着法で形成され、液晶11が強誘電性
液晶あるいは反強誘電性液晶である場合、液晶パネル部
の表示領域においては、蒸着源と表示領域各画素とを結
んだ方向で決まる配向軸が角度差を持つため、配向軸方
向に配向する強誘電性液晶分子は表示領域の場所によっ
て角度差を持ち、従って、強誘電性液晶分子の分子長軸
方向と、偏光板の偏向軸とのなす角度が表示領域の場所
により異なるため、透過光量に差が生じる。よって、液
晶パネル部1の各画素を構成する横遮光膜5a、縦遮光
膜5bは液晶パネル部1を透過する光の透過光量分布に
対応して各画素の遮光膜幅を変化させることによって各
画素の開口面積を変化させ各画素の透過光量が等しくな
るように構成されている。
【0019】ここで、任意画素の遮光膜幅の設定方法
を、図2、図4、図5を用いて説明する。まず、透過光
量の測定方法としては、液晶パネル部1の表示領域29
の画像をCCDカメラを用いてパソコンに取り込み、取
り込んだ画像を画像処理によって透過光量表示を行う。
このようにして得られた表示領域29の透過光量分布は
図9の透過光量分布データのように得ることができ、各
々の画素相当する位置の透過光量が数値として得られ
る。ここで、透過光量の最小値が得られる画素を基準画
素35とし、基準画素35の透過光量IRは液晶表示装
置として十分な透過光量を得ている。そして、表示領域
29における透過光量むらを無くすために各画素の透過
光量を、基準画素35の透過光量IRと等しくする必要
がある。従って、基準画素35の透過光量をIR、開口
面積をSRとし、開口面積SRのときの任意画素33の
透過光量をIMとしたとき、任意画素33の開口面積を
変化させることで基準画素35の透過光量IRと任意画
素33の透過光量を等しくするための関係式は、変化後
の任意画素33の開口面積をSMとしたとき、 SM=SR×IR/IM の式で与えられる。
【0020】この様な方法で各画素の透過光量を透過光
量最小画素35の透過光量と等しくなるように各々開口
面積を求めた後、これらの開口面積に対応して遮光膜の
幅を設定するわけであるが、遮光膜の幅は図6(a)の
透過光量最小画素の遮光膜に対し、図6(b)のように
縦遮光膜5bの幅だけを太くすることで所望の開口面積
を得ても良いし、図6(c)の様に横遮光膜5aの幅だ
けを太くしても得ることができる。また、図6(d)の
様に縦遮光膜5bと横遮光膜5aをともに太くしても構
わない。
【0021】図3には本発明による液晶表示装置の液晶
パネル部の透過光量分布のデータを示す。図3(a)は
図2に示す表示領域29の横方向の直線AA’における
透過光量分布で、図3(b)は図2に示す表示領域29
の横方向の直線BB’における透過光量分布を示す。直
線AA’は図2における表示領域29の側辺部31の中
点を通り、直線BB’は基準画素35を通る。図3から
表示領域29の横方向の透過光量分布が均一であること
に加え、図3(a)と図3(b)の比較から表示領域2
9の縦方向の透過光量分布に関しても均一であることが
わかる。
【0022】この様にして、各画素の開口面積を求め、
縦遮光膜あるいは横遮光膜あるいは縦横両方の遮光膜幅
を太くすることで、液晶パネル部の表示領域の透過光量
分布が2次元的な不均一性をもつ場合であっても表示領
域全体の透過光量分布を均一にすることができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
の液晶表示装置によればバックライトユニットの光量分
布に対応して各画素の遮光膜幅を変化させることによっ
て各画素の開口面積を変化させ、バックライトユニット
の光量むらに起因する透過光量のばらつき無くすことが
でき、表示領域の透過光量を均一にすることができる。
また、請求項2の液晶表示装置によれば光拡散透過板の
透過光量分布に対応して各画素の遮光膜幅を変化させる
ことによって各画素の開口面積を変化させ、光拡散透過
板の透過光量むらに起因する透過光量のばらつきを無く
すことができ、表示領域の透過光量を均一にすることが
できる。さらに、請求項3の液晶表示装置によればSi
O斜方蒸着によって配向膜を形成し、強誘電性液晶ある
いは反強誘電性液晶を用いた液晶パネル部の透過光量分
布に対応して各画素の遮光膜幅を変化させることによっ
て各画素の開口面積を変化させ、液晶パネル部の透過光
量むらに起因する透過光量のばらつき無くすことがで
き、表示領域の透過光量を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における液晶表示装置の断面図である。
【図2】本発明における液晶表示装置の平面図である。
【図3】本発明における液晶表示装置の直線AA’、直
線BB’における透過光量分布を示す図である。
【図4】基準画素および任意画素を示す平面図である。
【図5】基準画素の透過光量IR、任意画素の透過光量
IMを示す図である。
【図6】本発明における遮光膜を示す図である。
【図7】従来の液晶表示装置の断面図である。
【図8】従来のブラックマトリクスを示す図である。
【図9】サイドライト式バックライトユニットを備えた
液晶表示装置における液晶パネル部の透過光量分布を示
す平面図である。
【図10】サイドライト式バックライトユニットを備え
た液晶表示装置における液晶パネル部の直線AA’およ
び直線BB’における透過光量分布を示す図である。
【符号の説明】
1 液晶パネル部 3a、3b表示用電極 5a 横遮光膜 5b 縦遮光膜 7a、7b配向膜 9a、9bガラス基板 11 液晶 13a、13bシール剤 15a、15b偏光板 17 蛍光管光源 19 集光部 21 反射板 23 導光部 25 光拡散透過板 27 バックライトユニット 29 表示領域 31 側辺部 33 任意画素 35 基準画素

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表示用電極と表示用電極上に形成された
    遮光膜と表示領域に形成される配向膜とを有する一対の
    ガラス基板と、一対のガラス基板に挟持される液晶と、
    ガラス基板の外側に設ける一対の偏光板とを備え、それ
    ぞれの配向膜を対向配置することでマトリクス状の画素
    が形成される液晶パネル部と、液晶パネル部に光を透過
    させるバックライトユニットとで形成される液晶表示装
    置において、バックライトユニットの光量分布に対応し
    て各画素の遮光膜幅を変化させることによって各画素の
    開口面積を変化させ各画素の透過光量が等しくなるよう
    に構成したことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 表示用電極と表示用電極上に形成された
    遮光膜と表示領域に形成される配向膜とを有する一対の
    ガラス基板と、一対のガラス基板に挟持される液晶と、
    ガラス基板の外側に設ける一対の偏光板とを備え、それ
    ぞれの配向膜を対向配置することでマトリクス状の画素
    が形成される液晶パネル部と、液晶パネル部に光を透過
    させるバックライトユニットおよび光拡散透過板とで形
    成される液晶表示装置において、光拡散透過板を透過す
    る光の透過光量分布に対応して各画素の遮光膜幅を変化
    させることによって各画素の開口面積を変化させ各画素
    の透過光量が等しくなるように構成したことを特徴とす
    る液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 表示用電極と表示用電極上に形成された
    遮光膜と表示領域にSiOの斜方蒸着法で形成される配
    向膜とを有する一対のガラス基板と、一対のガラス基板
    に挟持される強誘電性液晶あるいは反強誘電性液晶と、
    ガラス基板の外側に設ける一対の偏光板とを備え、それ
    ぞれの配向膜を対向配置することでマトリクス状の画素
    が形成される液晶パネル部と、液晶パネル部に光を透過
    させるバックライトユニットおよび光拡散透過板とで形
    成される液晶表示装置において、液晶パネル部を透過す
    る光の透過光量分布に対応して各画素の遮光膜幅を変化
    させることによって各画素の開口面積を変化させ各画素
    の透過光量が等しくなるように構成したことを特徴とす
    る液晶表示装置。
JP9334718A 1997-12-05 1997-12-05 液晶表示装置 Pending JPH11167112A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040023240A (ko) * 2002-09-11 2004-03-18 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
JP2009053473A (ja) * 2007-08-28 2009-03-12 Seiko Epson Corp 電気光学装置及び電子機器
JP2013015680A (ja) * 2011-07-04 2013-01-24 Dainippon Printing Co Ltd カラーフィルタ
CN114442362A (zh) * 2021-07-06 2022-05-06 荣耀终端有限公司 显示组件及电子设备

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