JPH11295731A

JPH11295731A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH11295731A
Application number: JP10097641A
Authority: JP
Inventors: Junichi Hirakata; 純一平方
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-04-09
Filing date: 1998-04-09
Publication date: 1999-10-29

Abstract

(57)【要約】【課題】直下型バックライトに用いる線状ランプの高
圧側と低圧側の輝度差と色調差を低減して表示画面全域
で均一かつ明るい表示を得る。【解決手段】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１、１’の間に液晶
層２を挟持してなる液晶パネルＰＮＬと、液晶パネルＰ
ＮＬを挟んで配置された下偏光板３および上偏光板３’
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、液晶パネルＰＮＬを背面から照明する照明
光源ＢＬを備え、照明光源ＢＬが、高圧側と低圧側を隣
接させて平行配列した２本以上を一組として液晶パネル
ＰＮＬの背面と平行に複数組配置した複数の線状ランプ
６ａ，６’，６ａ”、・・を備えた光源８を具備した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に係
り、特に液晶パネルの直下に設置した照明光源の光分布
を均一にし、表示画面内の輝度、色差の偏差を低減して
明るくかつ高品質の画像を表示可能とした液晶表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ノート型コンピユータやディスプレイモ
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照明光源（所謂、
バックライト、以下このバックライトを照明光源とも称
する）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型と、液晶パネルの背面直下
に線状ランプを配置した直下型とが知られている。

【０００３】薄型化が要求されるノート型コンピユータ
では、サイドエッジ型が採用されており、またディスプ
レイモニター用液晶表示装置でも奥行きを短縮するため
にはサイドエッジ型を用いたものが大い。

【０００４】しかし、ディスプレイモニター等の大型の
液晶表示装置では、高コントラストで明るいカラー表示
画像を得るため、また長期にわたる使用でも輝度が低下
しないことが必須の要求事項となっており、冷陰極蛍光
ランプあるいは熱陰極蛍光ランプ（以下、これらを線状
ランプと称する）を液晶パネルの直下に設置した形式の
液晶表示装置が製品化されている。

【０００５】なお、バックライトの画面内における照明
光の均一性を確保する方策として、サイドエッジ方式で
は、その導光板の下側にドット状の反射パターンを印刷
等で形成し、さらにそのドット密度を線状ランプからの
距離に応じて変化させたものが知られている。

【０００６】この種の従来技術を開示したものとして
は、例えば特公昭５１−１３６６６号公報、特開昭６３
−３０９９２１号公報などを挙げることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】大画面表示が可能で、
明るく、長期間の使用でも輝度が低下しない液晶表示装
置として、サイドエッジ方式のバックライトでその線状
ランプの交換が可能としたものがある。しかし、サイド
エッジ方式を用いた液晶表示装置の画面サイズをさらに
大きくすると、液晶パネルの中央部での輝度が低下する
という問題があるため、このような大型画面サイズの液
晶表示装置ではバックライトにサイドエッジ方式を採用
するには限界がある。この液晶パネル中央部の輝度低下
は線状ランプの本数を増やすことで対応できるが、その
場合、線状ランプの発熱がバックライトの当該線状ラン
プ設置場所付近に集中し、それによる液晶パネルの温度
分布に不均一性を招いて表示画像の品質劣化を招くとい
う問題があり、あるいはこれを回避するための強制的な
冷却手段を設置する必要がある、等の新たな問題が生じ
る。

【０００８】液晶パネルの直下（裏面側）に、線状ラン
プと反射板で構成した光源、および線状ランプの情報に
配置した拡散板等からなるバックライトを配置する直下
型バックライトを採用することは上記の問題を解決する
有効な手段である。

【０００９】図１３は直下型バックライトを備えた従来
の液晶表示装置を説明する模式図である。液晶パネルＰ
ＮＬは、下透明基板１と上透明基板１’の間に液晶組成
物の層（以下、単に液晶層と言う）２を挟持すると共
に、下透明基板１と上透明基板１’のそれぞれの外面に
積層した下偏向板３と上偏向板３’とから構成される。
この液晶パネルＰＮＬの背面（直下）には、プリズムシ
ート等の光学シート４を介してバックライトＢＬが配置
されている。バックライトＢＬは、反射器５と、この上
方に設置された複数の線状ランプ６ａ〜６ｆと、複数の
線状ランプ６ａ〜６ｆの上方に設置された拡散板７とか
ら構成されている。

【００１０】図示した構成では、バックライトＢＬを構
成する反射器５は線状ランプに沿って凹凸を有し、その
凹部に線状ランプを位置させてなり、各線状ランプの発
光光を有効に液晶パネル方向に指向させるようにしてい
る。また、拡散板７は線状ランプ６ａ〜６ｆおよび反射
器５からの光を拡散させて液晶パネルＰＮＬへの照明光
の明るさ分布を平均化する機能を有する。

【００１１】複数の線状ランプ６ａ〜６ｆは液晶パネル
ＰＮＬと平行な面内に所定の方向に配列されている。

【００１２】図１４は図１３に示したバックライトを構
成する光源の平面図である。複数の線状ランプ６ａ〜６
ｆは反射器５の凹部に１本宛配置されており、この上方
に配置される液晶パネルに対して照明光を照射するよう
に、各線状ランプは略々均一な間隔で平行に配置されて
いる。

【００１３】図１５は線状ランプの設置状態と高圧側と
低圧側での明るさの違いを説明する模式図である。同図
中、黒点を付した端部が高圧側を示す。

【００１４】このような直下型のバックライトでは、画
面内の照明光の明るさを大きくするために線状ランプの
設置本数を増やし、また長基板の使用に対しては線状ラ
ンプの設置本数を増やすと共に線状ランプ１本あたりの
ランプ電流を小さくして寿命を長くすることができる。

【００１５】複数の線状ランプ６ａ、６ｂ、６ｃ、６
ｄ、・・・は、その高圧側リード９ａ、９ｂ、９ｃ、
９、・・と低圧側リード１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０
ｄ、・・は、それぞれ同一の側に位置されている。

【００１６】しかし、従来、複数の線状ランプは、封入
する電離物質あるいは蛍光体膜の塗布むら等でその高圧
側で高輝度、低圧側で低輝度となり、また色調も両端で
異なるのが一般的であるため、大画面化に対応して線状
ランプの本数を多くしたときに、高圧側で明るく低圧側
で暗くなり、また色調も高圧側と低圧側とで異なるため
に、表示画面内で輝度傾斜、あるいは色差傾斜が生じ、
表示画面の明るさや色調が不均一になると言う問題があ
った。

【００１７】本発明の目的は、明るく、表示画面内での
輝度や色調の均一性が高い、高品質の液晶表示装置を提
供することにある。

【００１８】

【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、液晶パネルの直下に複数の線状ランプと
反射板、および拡散板とからなるバックライトを設置
し、当該バックライトを構成する複数の線状ランプの２
本以上を一組として、その組の線状ランプの高圧側と低
圧側と隣接させて配置したものである。

【００１９】すなわち、本発明は、下記の（１）〜
（５）に記載の構成とした点を特徴としたものである。

【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配
置された上偏光板および下偏光板と、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
パネルを背面から照明する光源を備え、前記照明光源
に、高圧側と低圧側を隣接させて平行配列した２本以上
を一組として前記液晶パネルの背面と平行に複数組配置
した複数の線状ランプからなる光源を具備した。

【００２１】直下型のバックライトの問題点として、液
晶パネルの画面の表示領域の直下に線状ランプを配置し
ているため、線状ランプの明るさや色調のむらが表示に
直接影響する。線状ランプは、前記したとおり、その製
造プロセスの制約からその高圧側が低圧側よりも明る
い。また、両端での色調も異なる。そこで、上記（１）
の構成のように、複数の線状ランプの配列方向に沿って
高圧側と低圧側と交互に隣合わせて配置することで、表
示領域での輝度を均一化できる。

【００２２】（２）（１）における前記バックライト
を、複数の線状ランプとこれらの線状ランプの下側に設
置した反射器からなる光源と、前記複数の線状ランプの
上側に設置した拡散板とで構成した。

【００２３】この構成により、線状ランプの出射光を有
効に利用でき、また各線状ランプの発光輝度分布を平均
化して表示画面の全体として均一な明るさが得られる。

【００２４】（３）（２）における前記反射器が前記線
状ランプの長手方向に沿った複数の凹凸構造を有し、当
該凹凸構造の凹部のそれぞれに１組の線状ランプを配置
した。この構成により、線状ランプの発光光が有効に利
用され、かつ輝度や色調の偏りが小さくなる。

【００２５】（４）（３）における前記複数の凹凸構造
の隣接する凹部のそれぞれに配置した線状ランプの組の
当該隣接する凹部同志で隣接する各線状ランプの高圧側
と低圧側を隣接配置した。

【００２６】この構成によっても、線状ランプの発光光
が有効に利用され、かつ輝度や色調の偏りが小さくな
る。

【００２７】（５）（２）における前記拡散板が前記各
線状ランプの組の各直上に当該線状ランプによる照明光
分布を均一化する拡散パターンまたは反射パターンを有
するものとした。

【００２８】なお、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２
００から２６０度のスーパーツイステッドネマチック
（ＳＴＮ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。

【００２９】

【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。

【００３０】図１は本発明による液晶表示装置の第１実
施例の概略構成を説明する模式図であり、図２はその光
源部分の平面図を示す。

【００３１】この液晶表示装置は液晶パネルＰＮＬの背
面に直下型バックライトＢＬを組み込んだものであっ
て、１は下透明基板、１’は上透明基板、２は液晶層、
３は下偏光板、３’は上偏光板、４はプリズムシート等
の光学シート、５は反射器、６ａ，６ａ’、６ｂ，６
ｂ’、６ｃ，６ｃ’、６ｄ，６ｄ’、６ｅ，６ｅ’、６
ｆ，６ｆ’は線状ランプ、７は拡散板、８は光源であ
る。

【００３２】反射器５は線状ランプの長手方向と平行な
凹凸を有し、線状ランプは、６ａ，６ａ’、６ｂ，６
ｂ’、６ｃ，６ｃ’、６ｄ，６ｄ’、６ｅ，６ｅ’、６
ｆ，６ｆ’の各対で一組を形成し、各組毎に反射器５の
凹部に配置されている。

【００３３】これらの線状ランプ６ａ，６ａ’、６ｂ，
６ｂ’、６ｃ，６ｃ’、６ｄ，６ｄ’、６ｅ，６ｅ’、
６ｆ，６ｆ’はその各高圧側と低圧側を各一組内で隣接
させて配置してある。

【００３４】なお、液晶パネルＰＮＬは、印加電圧の変
化により白から黒表示、あるいは黒から白表示へと変化
する単純マトリクス型、ねじれ角が９０度前後のツイス
テッドネマチック（ＴＮ）タイプあるいは垂直配向タイ
プの薄膜トランジスタ型、ねじれ角が２００から２６０
度のスーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）タイ
プ、基板面に平行な方向の電界で動作する横電界タイ
プ、その他の知られて各種のタイプの液晶パネルであ
る。

【００３５】ＴＮタイプの液晶パネルでは、液晶層の屈
折率異方性Δｎとセルギャップ（液晶層の厚み）ｄとの
積Δｎｄは０．３から０．６μｍの範囲がコントラスト
と明るさを両立させるためには好ましく、ＳＴＮタイプ
では０．５から１．２μｍの範囲が好ましい。

【００３６】ＳＴＮタイプの液晶表示装置を例として、
その液晶パネルの詳細を説明すると、次のようになる。
下基板１および上基板１’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）透明電
極をスパッタ法で形成したガラス基板を用いる。これら
の基板１、１’の間に誘電率異方性Δｎεが正で、その
値は４．５であり、複屈折Δｎが０．１４（５８９ｎ
ｍ、２０°Ｃ）のネマチック液晶組成物を挟んで液晶層
とし、セルギャップは６μｍとした。これにより、Δｎ
ｄは０．８５となる。

【００３７】下および上基板１、１’の内面にポリイミ
ド系配向膜をスピンナーで塗布して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
角を得た。なお、このプレチルト角は回転結品法で測定
した。下基板および上基板に形成した配向膜のラビング
方向は、時分割駆動を行うため液晶層を構成する液晶分
子のねじれ角（ツイスト角）が２４０度となるように設
定した。

【００３８】ここで、ツイスト角は、ラビング方向およ
びネマチック液晶組成物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。また、ツイスト角は、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度程度が上限であり、下限はコント
ラストによって制限され、２００度程度が限界である。
この例では、走査線数が２００本以上でもコントラスト
が十分に満足できる白黒表示が可能な液晶パネルを目的
としたので、ツイスト角は２４０度とした。なお、図示
しないが、下基板１と下偏光板３、および上基板１’と
上偏光板３’の間にはポリカーボネートからなるΔｎｄ
＝０．４μｍの位相差フィルムを各１枚配置した。

【００３９】一方、ＴＮタイプの液晶表示装置を構成す
る液晶パネルは、下基板１の内面に薄膜トランジスタ等
のスイッチング素子（アクティブ素子）や画素電極をマ
トリクス上に形成し、上基板１’の内面に対向電極（コ
モン電極）を形成すると共に、対向内面のそれぞれにツ
イスト角が９０度前後となるようにラビング処理した配
向膜を形成し、画素電極と対向電極の間に縦方向の電界
を形成して液晶分子を制御するように構成する。

【００４０】また、横電界方式の液晶パネルでは、下基
板１の内面に薄膜トランジスタ等のスイッチング素子
（アクティブ素子）や画素電極および対向電極をマトリ
クス上に形成し、画素電極と対向電極の間に基板面と平
行な電界を形成して液晶分子を制御するように構成す
る。

【００４１】次に、上記したような各種の液晶表示装置
の液晶パネルを平面から照明するバックライトについて
説明する。

【００４２】図３は液晶パネルのバックライトの光源を
構成する線状ランプの配置の第１実施例を説明する部分
平面模式図である。線状ランプ６ａ，６ａ’、６ｂ，６
ｂ’、・・は、例えば長さ４００ｍｍ、直径が４ｍｍの
冷陰極蛍光灯であり、一端に高圧側の電極が、他端に低
圧側の電極があり、一般に低圧側が高圧側より５％程度
輝度が低く、色調もＣＩＥ色度座標で最大０．００８の
差を有する。

【００４３】本実施例では、線状ランプ６ａ，６ａ’、
６ｂ，６ｂ’、・・の各高圧側（黒点を付した側の端
部）には高圧側リード９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，・・
が、また各低圧側には低圧側リード１０ａ，１０ｂ，１
０ｃ，１０ｄ，・・が取り付けてある。

【００４４】この配置例では、一組の線状ランプ６Ａ、
６Ｂ（６ａ，６ａ’と６ｂ，６ｂ’・・）のそれぞれを
構成する線状ランプ６ａと６ａ’、・・の高圧側と低圧
側とが配列方向で隣接し、線状ランプ６ｂと６ｂ’、・
・の高圧側と低圧側とが配列方向で隣接し、以下同様に
反射器５の一つの凹部に配置される線状ランプの組内で
高圧側と低圧側とが配列方向で隣接する如く設置されて
いる。

【００４５】このような線状ランプの配列により、端部
での明るさや色調の相違が相殺されるため、液晶パネル
の表示画面内での輝度差や色差が解消され、高品質の画
像表示を得ることができる。

【００４６】図４は液晶パネルのバックライトの光源を
構成する線状ランプの配置の第２実施例を説明する部分
平面模式図である。線状ランプ６ａ，６ａ’、６ｂ，６
ｂ’、・・の各高圧側（黒点を付した側の端部）には高
圧側リード９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，・・が、また各低
圧側には低圧側リード１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０
ｄ，・・が取り付けてある。

【００４７】この実施例では、一組の線状ランプ６Ａ、
６Ｂ（６ａ，６ａ’と６ｂ，６ｂ’、・・）のそれぞれ
を構成する線状ランプ６ａと６ａ’、・・の高圧側と低
圧側とが配列方向で隣接し、線状ランプ６ｂと６ｂ’、
・・の高圧側と低圧側とが配列方向で隣接し、以下同様
に反射器５の一つの凹部に配置される線状ランプの組内
で高圧側と低圧側とが配列方向で隣接すると共に、反射
器の隣接する凹部で隣接する線状ランプ（図４では線状
ランプ６ａ’と線状ランプ６ｂ）の一方の高圧側が他方
の低圧側に隣接する如く設置されている。

【００４８】このような線状ランプの配列により、端部
での明るさや色調の相違が反射器の一つの凹部に配置さ
れる線状ランプ間と、隣接する他方の凹部の線状ランプ
間で相殺されるため、液晶パネルの表示画面内での輝度
差や色差が解消され、さらに高品質の画像表示を得るこ
とができる。

【００４９】図５は液晶パネルのバックライトの光源を
構成する線状ランプの配置の第３実施例を説明する部分
平面模式図である。線状ランプ６ａ，６ａ’６ｃ、６
ｂ，６ｂ’，６ｂ”、６ｃ，６ｃ’，６ｃ”・・の各高
圧側（黒点を付した側の端部）には高圧側リード９ａ，
９ｂ，９ｃ，９ｄ，・・が、また各低圧側には低圧側リ
ード１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，・・が取り付け
てある。

【００５０】この実施例では、反射器の一つの凹部に配
置される線状ランプを６ａ，６ａ’６ａ”、６ｂ，６
ｂ，６ｂ”、・・・・の３本を一組６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、
・・・とし、一組を構成する各線状ランプの高圧側と低
圧側を隣接させたものである。このような線状ランプの
配列により、端部での明るさや色調の相違が反射器の一
つの凹部に配置される線状ランプ間で相殺されるため、
液晶パネルの表示画面内での輝度差や色差が解消され、
高品質の画像表示を得ることができる。

【００５１】図６は液晶パネルのバックライトの光源を
構成する線状ランプの配置の第４実施例を説明する部分
平面模式図である。線状ランプ６ａ，６ａ’，６ａ”、
６ｂ，６ｂ’，６ｂ”、６ｃ，６ｃ’，・・の各高圧側
（黒点を付した側の端部）には高圧側リード９ａ，９
ｂ，９ｃ，９ｄ，・・が、また各低圧側には低圧側リー
ド１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，・・が取り付けて
ある。

【００５２】この実施例では、反射器の一つの凹部に配
置される線状ランプを６ａ，６ａ’６ａ”、６ｂ，６
ｂ，６ｂ”、・・・・の３本を一組６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、
・・・とし、反射器の隣接する１つの凹部に配置される
線状ランプの組内で高圧側と低圧側とが配列方向で隣接
すると共に、反射器の隣接する凹部で隣接する線状ラン
プ（図６では線状ランプ６ａ”と線状ランプ６ｂ、６
ｂ”と６ｃ）の一方の高圧側が他方の低圧側に隣接する
如く設置したものである。

【００５３】このような線状ランプの配列により、端部
での明るさや色調の相違が反射器の一つの凹部に配置さ
れる線状ランプ間および反射器の凹部で隣接する線状ラ
ンプ間で相殺されるため、液晶パネルの表示画面内での
輝度差や色差が解消され、さらに高品質の画像表示を得
ることができる。

【００５４】図７は本発明のバックライトを構成する線
状ランプと反射器および拡散板の配置構成の第１実施例
の説明図であって、前記図３または図４で説明した線状
ランプの配置の第１または第２実施例に対応する。図７
の（ａ）は断面図で、同（ｂ）は拡散板の部分平面図で
ある。

【００５５】反射器５の一つの凹部には２本の線状ラン
プの組６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，・・（６ａ，６ａ’、６ｂ，
６ｂ’、・・）が配置され、その上方に拡散板１１が設
置されている。拡散板１１には、その下方に位置する線
状ランプの組（６ａ，６ａ’、６ｂ，６ｂ’、・・）の
直上に、当該線状ランプからの光を拡散させるための拡
散パターン１２，・・が形成されている。この拡散板は
アクリル樹脂製の白色板を用い、その表面にドット印刷
で拡散パターンを形成した。

【００５６】この拡散パターン１２，・・により、液晶
パネルを照射する照明光の分布が均一化され、表示画面
の輝度や色調のむらが防止され、高品質のガラス表示を
得ることができる。

【００５７】図８は本発明のバックライトを構成する線
状ランプと反射器および拡散板の配置構成の第２実施例
を説明する断面図である。

【００５８】反射器５の一つの凹部には２本の線状ラン
プの組６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，・・（６ａ，６ａ’、６ｂ，
６ｂ’、６ｃ，６ｃ’、・・）が配置され、その上方に
拡散板１１が設置されている。そして、反射器５の凹部
に配置される２本の線状ランプの間には、当該線状ラン
プの長手方向に延びる山型部５Ａが形成されている。そ
して、拡散板１１には、その下方に位置する線状ランプ
の組（６ａ，６ａ’、６ｂ，６ｂ’、・・）の直上に、
当該線状ランプからの光を拡散させるための拡散パター
ン１２，・・が形成されている。

【００５９】この山形部５Ａと拡散パターン１２によ
り、液晶パネルを照射する照明光の分布が均一化され、
表示画面の輝度や色調のむらが防止され、高品質のガラ
ス表示を得ることができる。

【００６０】図９は本発明のバックライトを構成する線
状ランプと反射器および拡散板の配置構成の第３実施例
を説明する断面図である。

【００６１】反射器５の一つの凹部には３本の線状ラン
プの組６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，・・（６ａ，６ａ’，６
ａ”、６ｂ，６ｂ’，６ｂ”、６ｃ，６ｃ’，６ｃ”、
・・）が配置され、その上方に拡散板１１が設置されて
いる。そして、反射器５の凹部の底面には平坦部５Ｂが
形成されている。そして、拡散板１１には、その下方に
位置する線状ランプの組（６ａ，６ａ’，６ａ”、６
ｂ，６ｂ’，６ｂ”、６ｃ，６ｃ’，６ｃ”、・・）の
直上に、当該線状ランプからの光を拡散させるための拡
散パターン１２が形成されている。

【００６２】この平坦部５Ｂと拡散パターン１２によ
り、液晶パネルを照射する照明光の分布が均一化され、
表示画面の輝度や色調のむらが防止され、高品質のガラ
ス表示を得ることができる。

【００６３】図１０は本発明のバックライトを構成する
線状ランプと反射器および拡散板の配置構成の第４実施
例を説明する断面図である。

【００６４】反射器５の一つの凹部には３本の線状ラン
プの組６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，・・（６ａ，６ａ’，６
ａ”、６ｂ，６ｂ’，６ｂ”、６ｃ，６ｃ’，６ｃ”、
・・）が配置され、その上方に拡散板１１が設置されて
いる。そして、反射器５の凹部の底面には各線状ランプ
の間を当該線状ランプの長手方向に延びる山形部５Ｃが
形成されている。そして、拡散板１１には、その下方に
位置する線状ランプの組（６ａ，６ａ’，６ａ”、６
ｂ，６ｂ’，６ｂ”、６ｃ，６ｃ’，６ｃ”、・・）の
直上に、当該線状ランプからの光を拡散させるための拡
散パターン１２が形成されている。

【００６５】この山形部５Ｃと拡散パターン１２によ
り、液晶パネルを照射する照明光の分布が均一化され、
表示画面の輝度や色調のむらが防止され、高品質のガラ
ス表示を得ることができる。

【００６６】なお、反射器の凹部およびその底部に形成
される山形部や平坦部を含めて反射器５の形状は上記に
形状に限るものではない。上記の各実施例では、その凹
部形状は基本的には曲面で構成されているが、曲面に限
らず平面の組合せで形成してもよい。

【００６７】上記の各実施例では、白色のアクリル板に
ドット印刷で拡散パターンを形成して光源からの光を液
晶パネル側と線状ランプ側に拡散させるようにしたが、
この拡散パターンに代えて光源からの光の一部を線状ラ
ンプ側に反射させる反射パターンとしてもよい。反射パ
ターンは拡散パターンと同様に反射材をドット印刷で形
成できる。

【００６８】図１１は本発明による液晶表示装置を実装
したディスプレイモニターの一例を示す外観図である。
このディスプレイモニターは本体部５０と基部６０から
なり、本体部５０には液晶表示装置３０が実装されてい
る。このディスプレイモニターによれば、表示画面の明
るさが均一で、周辺部での色調の差がない高品質の画像
表示が得られる。

【００６９】図１２は本発明による液晶表示装置の周辺
回路の一例を説明する構成図であって、横電界方式の液
晶表示装置にかかる回路図である。下基板１と上基板
１’からなる液晶パネル３０は薄膜トランジスタＴＦＴ
で駆動されるＲ，Ｇ，Ｂ３色の単位画素のマトリクスか
らなり、その背面に前記した直下型のバックライトが配
置されている。

【００７０】すなわち、下基板１上には、有効画素領域
にｘ方向（行方向）に延在し、ｙ方向（列方向）に並設
されたゲート信号線ＧＬと対向電圧信号線ＣＬとそれぞ
れ絶縁されてｙ方向に延在し、ｘ方向に並設されたドレ
イン信号線ＤＬが形成されている。ゲート信号線ＧＬ、
対向電圧信号線ＣＬ、ドレイン信号線ＤＬのそれぞれに
よって囲まれる矩形状の領域に３色の単位画素Ｒ，Ｇ，
Ｂが形成される。

【００７１】その外部回路として垂直走査回路ＧＤＲＶ
及び映像信号駆動回路ＤＤＲＶが備えられ、前記垂直走
査回路ＧＤＲＶによって前記ゲート信号線ＧＬのそれぞ
れに順次走査信号（電圧）が供給され、そのタイミング
に合わせて映像信号駆動回路ＤＤＲＶからドレイン信号
線ＤＬに映像信号（電圧）を供給するようになってい
る。

【００７２】尚、垂直走査回路ＧＤＲＶ及び映像信号駆
動回路ＤＤＲＶは、液晶駆動電源回路ＣＤＲＶ／ＰＷか
ら電源が供給されるとともに、ホストコンピユータＨＯ
ＳＴのＣＰＵからの画像情報がコントローラＣＯＮＴに
よってそれぞれ表示データ及び制御信号に分けられて入
力されるようになっている。

【００７３】なお、繰り返しになるが、本発明は単純マ
トリクス方式、縦電界方式のアクティブマトリクス型液
晶表示装置に対しても同様に適用可能である。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
線状ランプの高圧側と低圧側の輝度差が、実測で２％未
満に低減できると共に、またＣＩＥ色座標での色調差も
同様に０．００２以下に低減でき、特に画面サイズが大
きい大型の液晶表示装置の輝度を表示画面全域で均一に
し、かつ低消費電力で明るく視認性に優れた液晶表示装
置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶表示装置の第１実施例の概略
構成を説明する模式図である。

【図２】本発明による液晶表示装置の第１実施例の光源
部分の平面図を示す。

【図３】液晶パネルのバックライトの光源を構成する線
状ランプの配置の第１実施例を説明する部分平面模式図
である。

【図４】液晶パネルのバックライトの光源を構成する線
状ランプの配置の第２実施例を説明する部分平面模式図
である。

【図５】液晶パネルのバックライトの光源を構成する線
状ランプの配置の第３実施例を説明する部分平面模式図
である。

【図６】液晶パネルのバックライトの光源を構成する線
状ランプの配置の第４実施例を説明する部分平面模式図
である。

【図７】本発明のバックライトを構成する線状ランプと
反射器および拡散板の配置構成の第１実施例の説明図で
ある。

【図８】本発明のバックライトを構成する線状ランプと
反射器および拡散板の配置構成の第２実施例を説明する
断面図である。

【図９】本発明のバックライトを構成する線状ランプと
反射器および拡散板の配置構成の第３実施例を説明する
断面図である。

【図１０】本発明のバックライトを構成する線状ランプ
と反射器および拡散板の配置構成の第４実施例を説明す
る断面図である。

【図１１】本発明による液晶表示装置を実装したディス
プレイモニターの一例を示す外観図である。

【図１２】本発明による液晶表示装置の周辺回路の一例
を説明する構成図である。

【図１３】直下型バックライトを備えた従来の液晶表示
装置を説明する模式図である。

【図１４】図１３に示したバックライトを構成する光源
の平面図である。

【図１５】線状ランプの設置状態と高圧側と低圧側での
明るさの違いを説明する模式図である。

【符号の説明】

１下透明基板１’ 上透明基板２液晶層３下偏光板３’ 上偏光板４プリズムシート等の光学シート５反射器６ａ，６ａ’、６ｂ，６ｂ’、６ｃ，６ｃ’、６ｄ，６
ｄ’、６ｅ，６ｅ’、６ｆ，６ｆ’ 線状ランプ７拡散板８光源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０９Ｆ 9/00 ３３２Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３２Ｃ３３３３３３Ｚ３３６３３６Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【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配置され
た下偏光板および上偏光板と、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
を背面から照明する照明光源を備えた液晶表示装置にお
いて、前記照明光源が、高圧側と低圧側を隣接させて平行配列
した２本以上を一組として前記液晶パネルの背面と平行
に複数組配置した複数の線状ランプを備えた光源を具備
したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】前記照明光源が前記複数の線状ランプと、
当該複数の線状ランプの下側に設置した反射器とからな
る光源と、前記複数の線状ランプの上側に設置した拡散
板とを具備した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３】前記反射器が前記線状ランプの長手方向に
沿った複数の凹凸構造を有し、当該凹凸構造の凹部のそ
れぞれに前記１組の線状ランプを配置したことを特徴と
する請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】前記複数の凹凸構造の隣接する凹部のそれ
ぞれに配置した線状ランプの組の当該隣接する凹部同志
で隣接する各線状ランプの高圧側と低圧側を隣接配置し
たことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】前記拡散板が前記光源を構成する各線状ラ
ンプの組の各直上に当該線状ランプによる照明光分布を
均一化する拡散パターンまたは反射パターンを有するこ
とを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。