JP3773037B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に優れた時分割駆動特性を有し、さらに白黒および多色表示を可能にする電界効果型液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置の一形式として、ツイステッドネマチックタイプ(TN)と言われるものは、2枚の電極基板間に正の誘電率異方性を有するネマチック液晶による90度ねじれた螺旋構造を有し、かつ両電極基板の外側には偏光板をその偏光軸(あるいは吸収軸)が電極基板に隣接スル液晶分子に対し直交あるいは平行になるように配置するものであった(特公昭51−13666号公報)。
【0003】
このような捩じれ角(α)が90度の液晶表示素子では、液晶層に印加される電圧対液晶層の透過率の変化の急峻性(γ),視角特性の点で問題があり、時分割数(走査電極の数に相当)は64が実用的限界であった。しかし、近年の液晶表示素子に対する画質改善と表示情報量増大要求に対処するため、液晶分子の捩じれ角αを180度より大にしたスーパーツイステッドネマチック(STN)が提案され、かつこのSTNに複屈折効果を利用することにより時分割駆動特性を改善して時分割数を増大させることがアプライド フィジクス レター45,No.10,1021 1984(Applied Physics Letter,T.J.Scheffer,J.Nehring:"A new,highly multiplexable liquidcrystal display") に論じられ、スーパーツイステッド複屈折効果型(SBE)液晶表示装置が提案されている。
【0004】
この種の液晶表示装置は、表示窓をもつ上フレームと、駆動回路基板を一体化した液晶板とからなる液晶表示パネルと、光拡散板と導光板からなる導光体組立と、この導光体組立を収容して少なくとも一辺に線状のバクライト光源を搭載する中間フレームと、下フレームとを少なくとも有し、これらを上記の順で積層し、上記上フレームと下フレームとを連結固定してなる。
【0005】
図12は従来の液晶表示装置の構成を説明する分解斜視図であって、1は上フレーム、3は液晶表示窓、62は液晶表示パネル、35は駆動回路基板、13は枠状のスペーサ、37は光拡散板と導光板からなる導光体組立、42は線状のバクライト光源を搭載する中間フレーム、36は冷陰極管からなるバックライト光源(ランプ)、17はランプカバー、2は下フレームである。
【0006】
なお、18は駆動回路基板35に形成されたグランドパット24に半田付けされる切り起こし片、20は下フレーム2に形成した爪受け25に固定する爪、14は上フレーム1と液晶表示パネル62を固定する粘着テープである。
【0007】
同図において、液晶表示装置は図示の順序で上フレーム1と下フレーム2とで挟持固定される。中間フレーム42の一端側には冷陰極管からなる線状光源(バックライト光源)36が設置され、ランプカバー17で液晶表示パネル62方向への直接光を遮断し、その発光光を光拡散板と導光板からなる導光体組立37側に指向させる。
【0008】
枠状のスペーサ13は中間フレーム42に形成された凹部に設置される導光体組立37と液晶表示パネル62との間に介在して表示領域を確定すると共に、導光体組立37からの光漏れや異物の侵入を防止する。
【0009】
なお、上記のような枠状のスペーサ13に代えてスポンジ状のシリコンゴム片を各辺に使用したものも知られている。
【0010】
図13は従来の液晶表示装置に用いられている中間フレーム部分の説明図であって、(a)は枠状のスペーサ13を所定位置に載置した状態を示す斜視図、(b)は(a)のA−A’,B−B’,C−C’の部分断面図、(c)は(a)のD−D’の部分断面図である。
【0011】
同図において、(a)に示したように枠状のスペーサ13は中間フレーム42の枠内部に収容された導光体組立37の辺を上部(液晶表示パネル側)から被覆するように載置される。
【0012】
なお、導光体組立37の一辺はバックライト光源36に近接する位置まで存在して、当該バックライト光源36からの光を受けるようになされる。
【0013】
すなわち、(b)(c)の断面図からも分かるように、導光体組立37の各辺は枠状のスペーサ13により上方から被覆されて光漏れや異物の侵入が防止される。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の液晶表示装置においては、導光体組立の各辺を被覆する枠状のスペーサ13はポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂シートからプレス抜きで製作されるものであるため、所謂材料とり効率が悪く、また中間フレームとの位置合わせ作業が難しく、精度よく組み立てることが困難であるという問題があった。
【0015】
また、枠状のスペーサに代えてスポンジ状のシリコンゴム片を各辺に使用したものは上記の枠状のスペーサよりもさらに中間フレームとの位置合わせ作業が難しいという問題があった。
【0016】
本発明の目的は上記従来技術の諸問題を解消し、組立精度を向上させ、かつ光漏れや異物の侵入を効果的に防止できるようにした液晶表示装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、図1に示したように、表示窓3をもつ上フレーム1と、駆動回路基板35を一体化した液晶板とからなる液晶表示パネル62と、光拡散板と導光板からなる導光体組立37と、この導光体組立37を収容して少なくとも一辺に線状のバックライト光源36を搭載する枠状の中間フレーム42、および下フレーム2とをこの順で積層し、上記上フレーム1と下フレーム2とを連結固定してなる液晶表示装置において、
【0018】
図2に示したように、前記中間フレーム42の前記導光体組立37を収容する内辺に前記導光体組立の各辺を前記液晶表示パネル側から被覆する各辺13−1,13−2,13−3,13−4からなる枠状スペーサを一体的に成形してなることを特徴とする。
【0019】
【作用】
中間フレーム42の前記導光体組立37を収容する内辺に前記導光体組立の各辺を前記液晶表示パネル側から被覆する各辺スペーサ13−1,13−2,13−3,13−4からなる枠状スペーサを一体的に成形したことにより、従来のような別部品のスペーサを用意する必要がなく、また導光体組立との位置決め作業が不要となり、光漏れや異物の侵入のない高精度の液晶表示装置を提供できる。
【0020】
【実施例】
以下、本発明の実施例につき、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明による液晶表示装置の構成を説明する展開斜視図であって、1は上フレーム、3は液晶表示窓、62は液晶表示パネル、35は駆動回路基板、13−1,13−2,13−3,13−4は中間フレームに一体的に形成された枠状スペーサを構成する各辺スペーサ、37は光拡散板と導光板からなる導光体組立、42は線状バックライト光源36を搭載する中間フレーム、36は冷陰極管からなるバックライト光源(ランプ)、17はランプカバー、2は下フレームである。この中間フレームは樹脂成形品である。
【0021】
なお、18は駆動回路基板35に形成されたグランドパット24に半田付けされる切り起こし片、20は下フレームに形成した爪受け25に固定する爪、14は上フレーム1と液晶表示パネルを固定する粘着テープである。
同図において、液晶表示装置は図示に順序で上フレーム1と下フレーム2とで挟持固定される。中間フレーム42の一端側には冷陰極管からなる線状光源(バックライト光源)36が設置され、ランプカバー17で液晶表示パネル62方向への直接光を遮断し、その発光光を光拡散板と導光板からなる導光体組立37側に指向させる。
【0022】
導光体組立37は中間フレーム42に一体的に形成した枠状スペーサを構成する各辺13−1,13−2,13−3,13−4で各辺を被覆され、バックライト光源36からの光漏れ、異物の混入が防止される。
【0023】
図2は本発明による液晶表示装置の1実施例を構成する中間フレームの構造を説明する(a)は斜視図、(b)は(a)のA−A’,B−B’,C−C’断面図、(c)は(a)のD−D’断面図であって、図1と同一符号は同一部分に対応する。
【0024】
同図に示したように、中間フレーム42は導光体組立37を収容すると共に、この導光体組立の各辺を液晶表示パネル側から被覆する枠状のスペーサを構成する各辺スペーサ13−1,13−2,13−3,13−4を一体的に形成してあり、導光体組立を中間フレーム42の下方向から収納することで、その各辺が各辺スペーサ13−1,13−2,13−3,13−4で被覆され、一辺はバックライト光源36方向に露呈してこのバックライト光源36からの光を受けるように配置される。
【0025】
すなわち、枠状のスペーサを構成する各辺13−1,13−2,13−3,13−4は中間フレーム42に一体形成されているため、これらのスペーサは液晶表示パネルの周辺に光漏れを生じることがなく、また導光体組立と液晶表示パネルの間に異物が侵入することがない。
【0026】
そして、この枠状のスペーサを構成する各辺スペーサ13−1,13−2,13−3,13−4は中間フレーム42と一体形成で製作されるものであるため、部品点数が削減され、低コスト化と作業効率の向上を計ることができるものである。
【0027】
以下、上記構成をスーパーツイステッドネマチック(STN)方式の液晶表示装置に適用した具体例を説明する。なお、以降の図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【0028】
「具体例1」
図3は本発明による液晶表示装置62を上側からみた場合の液晶分子の配列方向(例えばラビング方向)、液晶分子のねじれ方向、偏光板の偏光軸(あるいは吸収軸)方向、および複屈折効果をもたらす部材の光学軸方向を示し、図4は本発明による液晶表示装置62の要部斜視図を示す。
【0029】
液晶分子のねじれ方向10とねじれ角θは、上電極基板11上の配向膜21のラビング方向6と下電極基板12上の配向膜22のラビング方向7及び上電極基板11と下電極基板12の間に挟持されるネマチック液晶層50に添加される旋光物質の種類とその量によって規定される。
【0030】
図4において、液晶層50を挟持する2枚の上,下電極基板11,12間で液晶分子がねじれた螺旋構造をなすように配向させるには、上,下電極基板11,12上の、液晶に接する、例えばポリイミドからなる有機高分子樹脂からなる配向膜21,22の表面を、例えば布などで一方向にこする方法、所謂ラビング法が採られている。このときのこする方向、すなわちラビング方向、上電極基板11においてはラビング方向6,下電極基板12においてはラビング方向7が液晶分子の配列方向となる。
【0031】
このようにして配向処理された2枚の上,下電極基板11,12をそれぞれのラビング方向6,7が互いにほぼ180度から360度で交叉するように間隙d1 をもたせて対向させ、2枚の電極基板11,12を液晶を注入するための切り欠け部51を備えた枠状のシール材52により接着し、その間隙に正の誘電異方性をもち旋光物質を所定量添加したネマチック液晶を封入すると、液晶分子はその電極基板間で図中のねじれ角θの螺旋状構造の分子配列をする。なお、31,32はそれぞれ上,下電極である。
【0032】
このようにして構成された液晶セル60の上電極基板11の上側に複屈折効果をもたらす部材(以下、複屈折部材と称する)40が配設されており、さらにこの部材40および液晶セル60を挟んで上,下偏光板15,16が設けられる。
【0033】
液晶50における液晶分子のねじれ角θは好ましくは200度から300度であるが、透過率−印加電圧カーブの閾値近傍の点灯状態が光を散乱する配向となる現象を避け、優れた時分割特性を維持するという実用的な観点からすれば、230度から270度の範囲がより好ましい。
【0034】
この条件は、基本的には電圧に対する液晶分子の応答をより敏感にし、優れた時分割特性を実現するように作用する。また、優れた表示品質を得るためには、液晶層50の屈折率異方性Δn1 とその厚さd1 との積Δn1 ・d1 は好ましくは0.5μmから1.0μm、より好ましくは0.6μmから0.9μmの範囲に設定するのが望ましい。
【0035】
複屈折部材40は液晶セル60を透過する光の偏光状態を変調するように作用し、液晶セル60単体で着色した表示しかできなかったものを白黒の表示に変換するものである。このためには、複屈折部材40の屈折率異方性Δn2 とその厚さd2 の積Δn2 ・d2 が極めて重要であり、好ましくは0.4μmから0.8μm、より好ましくは0.5μmから0.7μmの範囲に設定する。
【0036】
さらに、本発明になる液晶表示装置62は複屈折による楕円偏光を利用しているので偏光板15,16の軸と、複屈折部材40として一軸性の透明複屈折板を用いる場合はその光学軸と、液晶セル60の電極基板11,12の液晶配列方向6,7との関係が極めて重要である。
【0037】
ここで、図3により上記の関係の作用効果について説明する。同図は図4の構成の液晶表示装置を上から見た場合の偏光板の軸,一軸性の透明複屈折部材の光学軸,液晶セルの電極基板の液晶配列方向の関係を示したものである。
【0038】
図3において、5は一軸性の透明複屈折部材40の光学軸、6は複屈折部材40とこれに隣接する上電極基板11の液晶配列方向、7は下電極基板12の液晶配列方向、8は上偏光板15の吸収軸あるいは偏光軸であり、角度αは上電極基板11の液晶配列方向6と一軸性の複屈折部材40の光学軸5とのなす角度、角度βは上偏光板15の吸収軸あるいは偏光軸8と一軸性の透明複屈折部材40の光学軸5とのなす角度、角度γは下偏光板16の吸収軸あるいは偏光軸9と下電極基板12の液晶配列方向7とのなす角度である。
【0039】
ここで、上記角度α,β,γの測り方を定義する。図8において、複屈折部材40の光学軸5と上電極基板11の液晶配列方向6との交角を例として説明する。
【0040】
光学軸5と液晶配列方向6との交角は図8に示したごとくφ1 およびφ2 で表すことができるが、ここではφ1 ,φ2 のうち小さい方の角度を採用する。すなわち、図8の(a)においてはφ1 <φ2 であるから、φ1 を光学軸5と液晶配列方向6との交角とし、図8の(b)においてはφ1 >φ2 であるから、φ2 を光学軸5と液晶配列方向6との交角とする。勿論φ1 =φ2 の場合はどちらを採ってもよい。
【0041】
この種の液晶表示装置においては、角度α,β,γが極めて重要である。角度αは好ましくは50度から90度、より好ましくは70度から90度に、角度βは好ましくは20度から70度、より好ましくは30度から60度に、角度γは好ましくは0度から70度、より好ましくは0度から50度に、それぞれ設定することが望ましい。
【0042】
なお、液晶セル60の液晶層50 のねじれ角θが180度から360度の範囲内にあれば、ねじれ方向10が時計回り方向,反時計回り方向のいずれであっても上記角度α,β,γは上記範囲内にあればよい。
【0043】
図4においては、複屈折部材40が上偏光板15と上電極基板11の間に配設されているが、これに代えて下電極基板12と下偏光板16との間に配設してもよい。この場合は図4の構成全体を倒立させたものとなる。
【0044】
「具体例2」
基本構造は図3および図4に示したものと同様である。図5において、液晶分子のねじれ角θは240度であり、一軸性の透明複屈折部材40としては平行配向(ホモジェニアス配向)した、すなわちねじれ角が0度の液晶セルを使用した。
【0045】
ここで、液晶層の厚みd(μm)と旋光性物質が添加された液晶材料のらせんピッチp(μm)の比d/pは約0.53とした。配向膜21,22はポリイミド樹脂膜で形成し、これをラビング処理したものを使用した。このラビング処理を施した配向膜がこれに接する液晶分子を基板面に対して傾斜配向させるチルト角(pretilt角)は約4度である。上記一軸性透明複屈折部材40のΔn2 ・d2 は約0.6μmである。一方、液晶分子が240度ねじれた構造の液晶層50のΔn1 ・d1 は約0.8μmである。
【0046】
このとき、角度αを約90度、角度βを約30度、角度γを約30度とすることにより、上,下電極31,32を介して液晶層50に印加される電圧が閾値以下のときには光不透過すなわち黒、電圧がある閾値以上になると光透過すなわち白の白黒表示が実現できた。また、下偏光板16の軸を上記位置より50度から90度回転した場合は、液晶層50への印加電圧が閾値以下のときは白、電圧が閾値以上になると黒の、前記と逆の白黒表示が実現できた。
【0047】
図6は図5の構成で角度αを変化指せたときの1/200デューティで時分割駆動時のコントラスト変化を示したものである。角度αが90度近傍では極めて高いコントラストを示していたものが、この角度からずれるにつれて低下する。しかも、角度αが小さくなると点灯部,非点灯部ともに青味がかり、角度αが大きくなると非点灯部は紫,点灯部は黄色になり、いずれにしても白黒表示は不可能となる。角度βおよび角度γについてもほぼ同様の結果となるが、角度γの場合は前記したように50度から90度近く回転すると逆の白黒表示となる。
【0048】
「具体例3」
基本構造は前記「具体例2」と同様である。ただし、液晶層50の液晶分子のねじれ角は260度,Δn1 ・d1 は約0.65μm〜0.75μmである点が異なる。一軸性透明複屈折部材40として使用している平行配向液晶層のΔn2 ・d2 は「具体例2」と同じ約0.58μmである。
【0049】
このとき、角度αを約100度,角度βを約35度,角度γを約15度とすることにより、前記「具体例1」と同様の白黒表示が実現できた。また、下偏光板の軸の位置を上記値より50度から90度回転することにより逆転の白黒表示が可能である点も「具体例2」と同様である。角度α,β,γのずれに対する傾斜も「具体例2」とほぼ同様である。
【0050】
上記いずれの具体例においても、一軸性透明複屈折部材40として、液晶分子のねじれのない平行配向液晶セルを用いたが、むしろ20度ないし60度程度液晶分子がねじれた液晶層を用いた方が角度による色変化が少ない。このねじれた液晶層は、前記の液晶層50と同様、配向処理がなされた一対の透明基板の配向処理方向を所定のねじれ角に交差するようにした基板間に液晶を挟持することによって形成される。この場合、液晶分子のねじれ構造を挟む2つの配向処理方向の挟角の2等分角の方向を複屈折部材の光軸として取り扱えばよい。
【0051】
また、複屈折部材40として透明な高分子フィルムを用いてもよい(この際、一軸延伸のものが好ましい)。この場合、高分子フィルムとしては、PET(ポリエチレンテレフタレート),アクリル樹脂,ポリカーボネートが有効である。
【0052】
さらに、以上の具体例においては、複屈折部材は単一であったが、図4において、複屈折部材40に加えて、下電極基板12と下偏光板16との間にもう一枚の複屈折部材を挿入することもできる。この場合は、これらの複屈折部材のΔn2 ・d2 を再調整すればよい。
【0053】
「具体例4」
基本構造は「具体例2」と同様である。ただし、図9に示すごとく、上電極基板11上に赤,緑,青のカラーフィルタ33R,22G,33B、各フィルタ同志の間に光遮光膜33Dを設けることにより多色表示が可能になる。図7に「具体例4」における液晶分子の配列方向,液晶分子のねじれ方向,偏光板の軸に方向および複屈折部材の光学軸の関係を示す。
【0054】
なお、図9においては、各カラーフィルタ33R,22G,33B、光遮光膜33Dの上に、これらの凹凸の影響を軽減させるための絶縁物からなる平滑層23が形成された上に上電極31、配向膜21が形成されている。
【0055】
図10は図1に示した本発明による液晶表示モジュール63をラップトップパソコンの表示部に使用したブロックダイヤグラムを、図11にラップトップパソコン64に実装した状態を示す。
【0056】
図10において、マイクロプロセッサ49で計算した結果をコントロール用LSI48を介して駆動用IC34で液晶表示モジュールを駆動するものである。
【0057】
上記のように構成された本実施例によれば、バックライト光源の発熱による表示むらのない、かつバックライトの漏れ電流をなくして輝度を向上させた液晶表示装置を提供することができる。
【0058】
なお、本発明の前記請求項に記載した発明は、上記したSTN方式の液晶表示装置に限るものではなく、バックライトを搭載した他の方式の液晶表示装置にも同様に適用できるものである。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、液晶表示装置を上フレームと共に一体保持する下フレームをアルミニウム薄板で構成することで液晶表示装置の重量を低減しバックライト光源の放熱効果を向上させ、さらにバックライト光源と直交する方向に少なくとも液晶表示パネルの領域にわたって上記バックライト光源の中央部に直交する線に対称な位置に設けた切り抜き部が液晶表示パネルの全面に均一な温度分布を形成し、表示にむらが発生するのを防止することができる。
【0060】
そして、バックライト光源の直下に当該バックライトの長手方向に設けた少なくとも2つの切り抜き部と、前記バックライト光源の両端部の下方部分に設けた切欠きとによりバックライトの漏れ電流を低減させて輝度低下を抑制することが可能となり、高品質の画像表示を得ることのできる各種液晶表示装置を提供することができる。
【0061】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による液晶表示装置の1実施例の構成を説明する展開斜視図である。
【図2】本発明による液晶表示装置の1実施例を構成する中間フレームの構造を説明する(a)は斜視図、(b)は(a)のA−A’,B−B’,C−C’断面図、(c)は(a)のD−D’断面図である。
【図3】本発明による液晶表示装置の具体例1における液晶分子の配列方向、液晶分子のねじれ方向、偏光板の軸の方向および複屈折部材の光学軸の関係の説明図である。
【図4】本発明による液晶表示装置の構成材の積層関係を説明する要部斜視図である。
【図5】本発明による液晶表示装置の具体例2における液晶分子の配列方向、液晶分子のねじれ方向、偏光板の軸の方向および複屈折部材の光学軸の関係の説明図である。
【図6】本発明による液晶表示装置の具体例1におけるコントラスト、透過光色−交角α特性の説明図である。
【図7】本発明による液晶表示装置の具体例3における液晶分子の配列方向、液晶分子のねじれ方向、偏光板の軸の方向および複屈折部材の光学軸の関係の説明図である。
【図8】本発明による液晶表示装置における交角α,β,γの測り方の説明図である。
【図9】本発明による液晶表示装置における上電極基板部の構成を説明する一部切欠き斜視図である。
【図10】本発明による液晶表示装置をラップトップパソコンの表示部に使用した場合のブロック図である。
【図11】本発明による液晶表示装置をラップトップパソコンの表示部に使用した場合の外観図である。
【図12】従来の液晶表示装置の構成を説明する分解斜視図である。
【図13】従来の液晶表示装置に用いられている中間フレーム部分の説明図であって、(a)は枠状のスペーサを所定位置に載置した状態を示す斜視図、(b)は(a)のA−A’,B−B’,C−C’の部分断面図、(c)は(a)のD−D’の部分断面図である。
【符号の説明】
1 上フレーム
2 下フレーム
3 液晶表示窓
13−1,13−2,13−3,13−4 スペーサ
14 上フレームと液晶表示パネルを固定する粘着テープ
17 ランプカバー
18 駆動回路基板に形成されたグランドパットに半田付けされる切り起こし片
20 下フレームに形成した爪受けに固定する爪
24 グランドパッド
25 爪受け
35 駆動回路基板
36 冷陰極管からなるバックライト光源(ランプ)
37 光拡散板と導光板からなる導光体組立
42 線状のバックライトを搭載する中間フレーム
62 液晶表示パネル。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a field effect liquid crystal display device having excellent time-division driving characteristics and capable of monochrome and multicolor display.
[0002]
[Prior art]
As a type of liquid crystal display device, a so-called twisted nematic type (TN) has a helical structure twisted by 90 degrees with nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy between two electrode substrates, and A polarizing plate was arranged outside the two electrode substrates so that the polarization axis (or absorption axis) thereof was orthogonal or parallel to the adjacent liquid crystal molecules on the electrode substrate (Japanese Patent Publication No. 51-13666). .
[0003]
Such a liquid crystal display device with a twist angle (α) of 90 degrees has problems in terms of steepness (γ) of change in transmittance of the liquid crystal layer versus voltage applied to the liquid crystal layer, and viewing angle characteristics, and time division. The number (corresponding to the number of scanning electrodes) was 64, which was a practical limit. However, super twisted nematic (STN) in which the twist angle α of the liquid crystal molecules is larger than 180 degrees has been proposed in order to cope with the recent improvement in image quality and increase in the amount of display information for liquid crystal display elements. Applied Physics Letter 45, No. 10, 1021 1984 (Applied Physics Letter, TJScheffer, J. Nehring: "A new, highly multiplexable" liquid crystal display "), and a super twisted birefringence effect (SBE) liquid crystal display device has been proposed.
[0004]
This type of liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel composed of an upper frame having a display window, a liquid crystal plate integrated with a drive circuit board, a light guide assembly composed of a light diffusion plate and a light guide plate, and the light guide. An intermediate frame for housing a body assembly and mounting a linear baclite light source on at least one side, and a lower frame, and laminating them in the above order, and connecting and fixing the upper frame and the lower frame Become.
[0005]
FIG. 12 is an exploded perspective view for explaining the configuration of a conventional liquid crystal display device, wherein 1 is an upper frame, 3 is a liquid crystal display window, 62 is a liquid crystal display panel, 35 is a drive circuit board, 13 is a frame-like spacer, 37 is a light guide assembly comprising a light diffusion plate and a light guide plate, 42 is an intermediate frame for mounting a linear backlight light source, 36 is a backlight light source (lamp) comprising a cold cathode tube, 17 is a lamp cover, 2 is a bottom It is a frame.
[0006]
[0007]
In the figure, the liquid crystal display device is sandwiched and fixed between an
[0008]
The frame-
[0009]
It is also known that a sponge-like silicon rubber piece is used for each side instead of the frame-
[0010]
FIG. 13 is an explanatory view of an intermediate frame portion used in a conventional liquid crystal display device, wherein (a) is a perspective view showing a state in which a frame-
[0011]
In the same figure, as shown in (a), the frame-
[0012]
Note that one side of the
[0013]
That is, as can be seen from the cross-sectional views of (b) and (c), each side of the
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional liquid crystal display device, the frame-
[0015]
Further, in the case of using sponge-like silicon rubber pieces on each side instead of the frame-shaped spacer, there is a problem that the alignment work with the intermediate frame is more difficult than the frame-shaped spacer.
[0016]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that solves the above-mentioned problems of the prior art, improves assembly accuracy, and can effectively prevent light leakage and entry of foreign matter.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, as shown in FIG. 1, the present invention includes a liquid
[0018]
As shown in FIG. 2, each side 13-1, 13-that covers each side of the light guide assembly from the side of the liquid crystal display panel on the inner side of the
[0019]
[Action]
Side spacers 13-1, 13-2, 13-3, and 13-that cover each side of the light guide assembly from the liquid crystal display panel side on the inner side of the
[0020]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an exploded perspective view for explaining the configuration of a liquid crystal display device according to the present invention, wherein 1 is an upper frame, 3 is a liquid crystal display window, 62 is a liquid crystal display panel, 35 is a drive circuit board, and 13-1, 13-. 2, 13-3 and 13-4 are side spacers constituting a frame-shaped spacer formed integrally with the intermediate frame, 37 is a light guide assembly comprising a light diffusion plate and a light guide plate, and 42 is a linear backlight. An intermediate frame on which the
[0021]
In the figure, the liquid crystal display device is sandwiched and fixed between an
[0022]
The
[0023]
2A and 2B illustrate the structure of an intermediate frame constituting one embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention. FIG. 2A is a perspective view, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along lines AA ', BB', and C- of FIG. C 'sectional drawing, (c) is DD' sectional drawing of (a), Comprising: The same code | symbol as FIG. 1 respond | corresponds to the same part.
[0024]
As shown in the figure, the
[0025]
That is, since the sides 13-1, 13-2, 13-3, 13-4 constituting the frame-shaped spacer are integrally formed with the
[0026]
And since each side spacer 13-1, 13-2, 13-3, 13-4 which comprises this frame-shaped spacer is integrally formed with the
[0027]
Hereinafter, a specific example in which the above configuration is applied to a super twisted nematic (STN) liquid crystal display device will be described. In the following drawings, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof is omitted.
[0028]
"Example 1"
FIG. 3 shows the alignment direction (for example, rubbing direction) of the liquid crystal molecules, the twist direction of the liquid crystal molecules, the polarization axis (or absorption axis) direction of the polarizing plate, and the birefringence effect when the liquid
[0029]
The
[0030]
In FIG. 4, in order to align the liquid crystal molecules between two upper and
[0031]
The two upper and
[0032]
A member (hereinafter referred to as a birefringent member) 40 that provides a birefringence effect is disposed on the
[0033]
The twist angle θ of the liquid crystal molecules in the
[0034]
This condition basically serves to make the response of the liquid crystal molecules to voltage more sensitive and to realize excellent time division characteristics. Also, excellent in order to obtain a display quality, the product Δn 1 · d 1 is preferably 1.0μm from 0.5μm refractive index anisotropy [Delta] n 1 of the
[0035]
The
[0036]
Further, since the liquid
[0037]
Here, the effect of the above relationship will be described with reference to FIG. This figure shows the relationship between the axis of the polarizing plate, the optical axis of the uniaxial transparent birefringent member, and the liquid crystal alignment direction of the electrode substrate of the liquid crystal cell when the liquid crystal display device having the configuration of FIG. 4 is viewed from above. is there.
[0038]
In FIG. 3, 5 is the optical axis of the uniaxial transparent
[0039]
Here, how to measure the angles α, β, and γ is defined. In FIG. 8, a crossing angle between the
[0040]
The crossing angle between the
[0041]
In this type of liquid crystal display device, the angles α, β, and γ are extremely important. The angle α is preferably 50 ° to 90 °, more preferably 70 ° to 90 °, the angle β is preferably 20 ° to 70 °, more preferably 30 ° to 60 °, and the angle γ is preferably 0 ° to 0 °. It is desirable to set each of 70 degrees, more preferably 0 to 50 degrees.
[0042]
If the twist angle θ of the
[0043]
In FIG. 4, the
[0044]
"Example 2"
The basic structure is the same as that shown in FIGS. In FIG. 5, the twist angle θ of the liquid crystal molecules is 240 degrees, and the uniaxial transparent
[0045]
Here, the ratio d / p between the thickness d (μm) of the liquid crystal layer and the helical pitch p (μm) of the liquid crystal material to which the optical rotatory substance was added was about 0.53. The
[0046]
At this time, by setting the angle α to about 90 degrees, the angle β to about 30 degrees, and the angle γ to about 30 degrees, the voltage applied to the
[0047]
FIG. 6 shows the change in contrast during time-division driving with 1/200 duty when the angle α can be changed with the configuration of FIG. What is showing extremely high contrast when the angle α is in the vicinity of 90 degrees decreases as it deviates from this angle. In addition, when the angle α decreases, both the lighting part and the non-lighting part are bluish. When the angle α increases, the non-lighting part becomes purple and the lighting part becomes yellow, and in any case, monochrome display is impossible. The angle β and the angle γ are almost the same, but in the case of the angle γ, as described above, when the angle is rotated from 50 degrees to 90 degrees, the black and white display is reversed.
[0048]
"Example 3"
The basic structure is the same as “Specific Example 2”. However, the difference is that the twist angle of the liquid crystal molecules of the
[0049]
At this time, by setting the angle α to about 100 degrees, the angle β to about 35 degrees, and the angle γ to about 15 degrees, the same monochrome display as that of the “specific example 1” can be realized. In addition, it is the same as “Specific Example 2” in that reverse black and white display is possible by rotating the axis of the lower polarizing plate by 50 to 90 degrees from the above value. The inclination with respect to the deviation of the angles α, β, and γ is substantially the same as “Specific example 2”.
[0050]
In any of the above specific examples, a parallel alignment liquid crystal cell without twisting of liquid crystal molecules is used as the uniaxial transparent
[0051]
Further, a transparent polymer film may be used as the birefringent member 40 (in this case, a uniaxially stretched one is preferable). In this case, PET (polyethylene terephthalate), acrylic resin, and polycarbonate are effective as the polymer film.
[0052]
Furthermore, in the above specific example, the birefringent member is single, but in FIG. 4, in addition to the
[0053]
"Example 4"
The basic structure is the same as “Specific Example 2”. However, as shown in FIG. 9, by providing red, green, and
[0054]
In FIG. 9, the
[0055]
FIG. 10 shows a block diagram in which the liquid
[0056]
In FIG. 10, the liquid crystal display module is driven by the driving IC 34 via the control LSI 48 based on the result calculated by the
[0057]
According to the present embodiment configured as described above, it is possible to provide a liquid crystal display device which has no display unevenness due to heat generation of the backlight light source and which has improved luminance by eliminating the leakage current of the backlight.
[0058]
The invention described in the claims of the present invention is not limited to the above-described STN type liquid crystal display device, but can be similarly applied to other types of liquid crystal display devices equipped with a backlight.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the lower frame that integrally holds the liquid crystal display device together with the upper frame is formed of an aluminum thin plate, thereby reducing the weight of the liquid crystal display device and improving the heat radiation effect of the backlight light source, Further, a cutout portion provided at a position symmetrical to a line orthogonal to the central portion of the backlight light source at least across the area of the liquid crystal display panel in a direction orthogonal to the backlight light source forms a uniform temperature distribution on the entire surface of the liquid crystal display panel. , It is possible to prevent the display from becoming uneven.
[0060]
Further, the leakage current of the backlight is reduced by at least two cutout portions provided in the longitudinal direction of the backlight directly under the backlight light source and notches provided in lower portions of both ends of the backlight light source. It is possible to provide various liquid crystal display devices that can suppress a decrease in luminance and can obtain a high-quality image display.
[0061]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating a configuration of an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention.
FIGS. 2A and 2B are perspective views illustrating the structure of an intermediate frame constituting one embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. 2B is a perspective view taken along lines AA ′, BB ′, and C in FIG. -C 'sectional drawing, (c) is DD' sectional drawing of (a).
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship among the alignment direction of liquid crystal molecules, the twist direction of liquid crystal molecules, the axis direction of a polarizing plate, and the optical axis of a birefringent member in Example 1 of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of a main part for explaining a stacking relationship of components of a liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of the relationship among the alignment direction of liquid crystal molecules, the twist direction of liquid crystal molecules, the axis direction of a polarizing plate, and the optical axis of a birefringent member in a specific example 2 of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of contrast, transmitted light color-intersection angle α characteristics in the specific example 1 of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of the relationship among the alignment direction of liquid crystal molecules, the twist direction of liquid crystal molecules, the axis direction of a polarizing plate, and the optical axis of a birefringent member in a specific example 3 of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram of how to measure the intersection angles α, β, γ in the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 9 is a partially cutaway perspective view illustrating a configuration of an upper electrode substrate portion in a liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 10 is a block diagram when the liquid crystal display device according to the present invention is used in a display unit of a laptop personal computer.
FIG. 11 is an external view when the liquid crystal display device according to the present invention is used in a display unit of a laptop personal computer.
FIG. 12 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a conventional liquid crystal display device.
13A and 13B are explanatory views of an intermediate frame portion used in a conventional liquid crystal display device, in which FIG. 13A is a perspective view showing a state where a frame-like spacer is placed at a predetermined position, and FIG. (a) AA ', BB', CC 'fragmentary sectional view of (a), (c) is a DD' partial sectional view of (a).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
37 A
Claims (1)
内部に導光体組立を収容すると共に、少なくとも一辺にバックライト光源を搭載し、かつ前記導光体組立の各辺を前記液晶表示パネル側から被覆して前記導光体組立からの光漏れを防止する枠状のスペーサが一体的に成形された樹脂成形品の中間フレームと、
前記液晶表示パネルと前記中間フレームとを挟持固定する上フレームと下フレームとを有することを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal display panel;
The light guide assembly is accommodated therein, a backlight light source is mounted on at least one side, and each side of the light guide assembly is covered from the liquid crystal display panel side to prevent light leakage from the light guide assembly. An intermediate frame of a resin molded product in which a frame-shaped spacer for preventing is integrally formed,
A liquid crystal display device comprising an upper frame and a lower frame for sandwiching and fixing the liquid crystal display panel and the intermediate frame.
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