JPH04237023A

JPH04237023A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH04237023A
Application number: JP3005154A
Authority: JP
Inventors: Susumu Kondo; 進近藤; Akio Murayama; 昭夫村山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-01-21
Filing date: 1991-01-21
Publication date: 1992-08-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に係わり
、特に改良された照明装置を有する液晶表示装置に関す
る。

【０００３】

【従来の技術】近年液晶表示装置においては、大画面化
、高精細化、階調表示化等の改良が盛んに進められてい
るが、このような高性能化を進めようとすると、それに
伴って表示品位の低下という新たな問題が生じてくるこ
とも少なくない。そして、これらの問題の一つに、液晶
表示素子の表示面（画面）全体に亘って生じる傾斜輝度
むらがある。傾斜輝度むらとは、液晶表示素子の表示面
の輝度が、左右または上下方向に連続的に変化するよう
なむらであり、これにより、均一な表示ができないばか
りでなく、階調表示をした場合には階調の区別がつきに
くくなる。

【０００４】Ｘ−Ｙマトリクス電極が形成された電極基
板を有する液晶表示素子において、このような傾斜輝度
むらは、Ｘ電極とＹ電極のどちらか一方または両方の電
極の給電端側から開放端側にかけて発生し、その原因と
しては電極抵抗による駆動電圧の減衰が考えられる。し
たがって、液晶表示装置を大画面化、高精細化しようと
した場合、画素を構成するためのＸ、Ｙ電極をより細く
長くしなくてはならず、これに伴って電極抵抗が大きく
なるため、傾斜輝度むらはよりひどく（大きく）なるこ
とになる。またこのような傾斜輝度むらは、現在一般に
用いられている６４０　×４００　画素１０インチの液
晶表示装置でも見られており、今後大画面化、高精細化
を進めるにしたがってさらに輝度むらがひどくなると考
えられ、液晶表示装置の高性能化の障害となっている。

【０００５】傾斜輝度むらを解消するための対策として
、ガラス基板上に形成される透明電極の厚さを増して抵
抗値を下げる方法が考えられる。しかし、現在主に行わ
れているＩＴＯ（インジウム−錫−酸化物）のスパッタ
リングによる電極形成方法では、電極層を厚くかつ均一
に形成することが難しいばかりでなく、厚い電極を精細
なパターンにエッチングすることが困難であり、高価に
もなるという問題があった。さらに電極層が厚くなると
、光透過率の低下や電極の段差による液晶の配向不良な
どが生じ、好ましくなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の液晶
表示装置においては、大画面化、高精細化に伴ってひど
い傾斜輝度むらが生じ、これにより均一な表示ができず
、表示が見づらくなるという問題があった。

【０００７】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、表示面の傾斜輝度むらが極めて少ない
液晶表示装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【発明の構成】

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置は
、Ｘ−Ｙマトリクス電極の形成された一対の電極基板の
間に液晶組成物を挟持してなる液晶表示素子と、前記液
晶表示素子の背面に設置された照明装置と、前記液晶表
示素子を駆動する駆動回路とを具備し、マルチプレクス
駆動される液晶表示装置において、前記照明装置の照明
面が、Ｘ電極とＹ電極のどちらか一方または両方の電極
の給電端側から開放端側にかけて、輝度傾斜を有するこ
とを特徴としている。

【００１０】

【作用】本発明の液晶表示装置の作用を以下に示す。

【００１１】図１は、本発明の液晶表示装置を示し、図
において、符号１は、マトリクス状に配置された複数本
のＸ電極２とＹ電極３を有する液晶表示素子を示し、符
号４は、液晶表示素子１の背面に設置された照明装置（
バックライト）を示す。また、図面下側の（ａ）のグラ
フは、図１における液晶表示素子１のＡ−Ａ´ラインに
沿った透過率の分布を表し、（ｂ）のグラフは、同じく
図１における背面照明装置４のＡ−Ａ´ラインに沿った
輝度の分布を表す。

【００１２】図１に示すように、Ｘ電極２方向に比べて
Ｙ電極３方向に長い液晶表示素子１においては、傾斜輝
度むらは、主としてＹ電極３の給電端側から開放端側に
かけての輝度の傾斜として発生し、このときの液晶表示
素子１の透過率は、ネガ表示、ポジ表示それぞれの場合
について、（ａ）のグラフのようになる。したがって、
このような透過率分布を有する液晶表示素子１に対して
、（ｂ）のグラフに示すように、これと逆傾斜の輝度分
布を持つ照明装置４を設置すれば、これにより液晶表示
素子１の輝度傾斜が補償され、傾斜輝度むらはほとんど
生じない。

【００１３】また、図２に示すように、Ｘ、Ｙ両方の電
極方向に長い液晶表示素子１を有する液晶表示装置にお
いては、Ｘ電極２の延出方向にもＹ電極３の延出方向に
も傾斜輝度むらが発生する。したがって、図３に示すよ
うに、少なくとも一方の電極の給電端側に位置するア、
イ、ウ点を含むＬ字形の領域Ｉで輝度を一定とし、ここ
から両方の電極の開放端側に位置するエ点を含む領域Ｖ
ＩＩ　に向かって、ほぼ連続的に輝度が変化するような
分布を有する照明装置４を設置すれば、液晶表示素子１
の輝度傾斜が補償され、傾斜輝度むらが生じない。

【００１４】なお、照明装置の輝度に傾斜を持たせるに
は、例えば次のような方法を採ることができる。すなわ
ち、一般に管型ランプを用いたライトボックスにおいて
は、輝度むらを防止するために、透明なプラスチック板
に部位により密度や濃度の異なる網掛け塗装を施した、
いわゆるライトカーテンが用いられているが、このよう
な導光板を使用することにより、容易に輝度傾斜を持た
せることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１６】実施例の液晶表示装置は、図４に示すよう
に、６４０　×２００　ドットのマトリクス形液晶表示
素子（ＬＣＤ）５と、その背面に設置された照明装置（
図示を省略。）と、液晶表示素子５のＸ電極を駆動制御
する信号線ドライバＩＣ６と同じくＹ電極を駆動制御す
る走査線ドライバＩＣ７、およびＬＣＤ駆動電圧発生回
路８とから構成されている。

【００１７】そして液晶表示素子５は、図５に示す構造
を有している。すなわち、ガラス基板９、１０の主面に
帯状の透明電極１１、１２（Ｘ電極６４０　本）、（Ｙ
電極２００　本）と配向膜１３、１４がそれぞれ形成さ
れた２枚の電極基板が、ほぼ平行にかつそれぞれの電極
が直交するように対向配置されており、これらの基板間
には液晶組成物１５が挟持されている。そしてその周り
は、接着剤１６により封止され液晶セルが形成されてい
る。またこの液晶セルの上側には、光学位相差フィルム
（遅延板）１７と偏光板１８が、下側には偏光板１９が
それぞれ配置されている。

【００１８】このような構成で、表示部の電極サイズを
、（１）Ｘ電極が０．５ｍｍ　×１１０ｍｍ　、Ｙ電極
が０．３ｍｍ　×２００ｍｍ　、（２）Ｘ電極が０．５
ｍｍ　×１１０ｍｍ　、Ｙ電極が０．１５ｍｍ×２００
ｍｍ　とした２種類の液晶表示素子を用意した。なおこ
れらの液晶表示素子において、液晶組成物としてはＥ．
メルク社製ＺＬＩ−２２９３を用い、この液晶分子が上
下配向膜上で基板とほぼ平行に配向され、かつ上下配向
膜間で２４０　°捩じれて配向されるスーパーツィスト
構成とした。また液晶セル厚は約７　μｍ　とし、光学
遅延板と偏光板はネガ表示になるように配置した。

【００１９】次いでこれらの液晶表示素子を、背景がオ
ン（明）表示文字が（暗）として最もコントラスト比が
高くなる状態で点灯させた。このとき背景の液晶表示素
子の透過率分布は、Ｙ電極の給電端側から開放端側にか
けてのＡ−Ａ´ライン上で図６（ａ）のようになった。これらの液晶表示素子に対して、図６（ｂ）に示すよう
な輝度分布を有する３種類の照明装置を使用し、それぞ
れの液晶表示装置の表示品位を評価した。なお、照明装
置の輝度分布は、（あ）：均一、（い）輝度のＡからＡ
´への増加率を、（１）の液晶表示素子のＡからＡ´へ
の透過率減少率に合わせたもの、（う）：輝度のＡから
Ａ´への増加率を、（２）の液晶表示素子のＡからＡ´
への透過率減少率に合わせたものの３種類とした。また
、照明装置に前記した輝度分布を持たせるために、図７
に示すように、管型ランプ２０とアクリル製の導光板２
１が使用されたサイドライト型とし、かつアクリル導光
板２１の液晶表示素子に近い側の面に、管型ランプ２０
を設置した辺からその対向辺に向かって次第に密度の薄
くなるような網掛け塗装２２を施し、この塗装の密度に
より輝度の傾斜を調整した。また、この照明装置の裏面
には反射板２３を設置した。

【００２０】前記評価結果を以下に示す。（１）と（あ）の組み合わせ……表示の傾斜輝度むらが
少しあり、（１）と（い）の組み合わせ……表示の傾斜輝度むらが
全くなし、（１）と（う）の組み合わせ……表示の傾斜輝度むらが
少しあり、（２）と（あ）の組み合わせ……表示の傾斜輝度むらが
ひどい、（２）と（い）の組み合わせ……表示の傾斜輝度むらが
少しあり、（２）と（う）の組み合わせ……表示の傾斜輝度むらが
少しあり、（３）と（あ）の組み合わせ……表示の傾斜輝度むらが
全くなし、上記から明らかなように、（１）の液晶表示素子と、そ
の透過率のＡからＡ´への減少率に輝度の増加率を合わ
せた（い）との組み合わせ、および（２）の液晶表示素
子と、その透過率のＡからＡ´への減少率に輝度の増加
率を合わせた（う）との組み合わせが、最も表示の傾斜
輝度むらが見られず、これに対して、透過率傾斜の大き
い（２）の液晶表示素子と均一輝度の（あ）との組み合
わせでは、ひどい傾斜輝度むらが見られた。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
液晶表示装置においては、Ｘ−Ｙマトリクス形液晶表示
素子の背面に設置された照明装置が、Ｘ電極とＹ電極の
どちらか一方または両方の電極の給電端側から開放端側
に向かう輝度傾斜を有しているので、この輝度傾斜によ
り液晶表示素子の輝度傾斜が補償され、傾斜輝度むらが
ほとんど生じない。その結果、表示品位は著しく向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の液晶表示装置の作用を説明するた
めの図、

【図２】　　本発明の液晶表示装置の別の例を示す説明
図、

【図３】　　図２の液晶表示装置を構成する照明装置の
輝度分布を説明する図、

【図４】　　本発明の実施例の液晶表示装置を説明する
ためのブロック図、

【図５】　　実施例に使用する液晶表示素子の構造を示
す断面図、

【図６】　　実施例の液晶表示装置における液晶表示素
子の透過率分布および照明装置の輝度分布を示すグラフ

【図７】　　図６の輝度分布を有する照明装置の説明図
である。

【符号の説明】

１、５……液晶表示素子２、１１…Ｘ電極３、１２…Ｙ電極４………照明装置６………信号線ドライバＩＣ７………走査線ドライバＩＣ８………ＬＣＤ駆動電圧発生回路９、１０…ガラス基板１３、１４…配向膜１５………液晶組成物１６………接着剤１７………光学遅延板１８、１９…偏光板２０………管型ランプ２１………アクリル製導光板２２………網掛け塗装２３………反射板出願人　　株式会社　　東芝代理人　　弁理士　　須山
佐一（ほか１名）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　Ｘ−Ｙマトリクス電極の形成された一
対の電極基板の間に液晶組成物を挟持してなる液晶表示
素子と、前記液晶表示素子の背面に設置された照明装置
と、前記液晶表示素子を駆動する駆動回路とを具備し、
マルチプレクス駆動される液晶表示装置において、前記
照明装置の照明面が、Ｘ電極とＹ電極のどちらか一方ま
たは両方の電極の給電端側から開放端側にかけて、輝度
傾斜を有することを特徴とする液晶表示装置。