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JP3771407B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、フロントライト方式を採用した反射型の液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、液晶表示装置においては、バックライトを有する半透過型の液晶表示装置があり、液晶パネルの後面に配されたバックライトからの光が半透過反射板を透過してから液晶パネルに入射するように構成されている。
【0003】
また、近年では、フロントライトを有する反射型の液晶表示装置が提案されている。図6は、上記フロントライトを有する反射型の液晶表示装置の一例を示す図である。この液晶表示装置Dcは、一対の透明基板30a,30bの間に液晶Cを封入した液晶パネル31が設けられ、この液晶パネル31の前面(同図における上面)には、導光板32と偏光板33aとが重ねて設けられている。また、液晶パネル31の後面には、偏光板33bと反射板34とが重ねて設けられている。
【0004】
導光板32は、透明な略平板状とされ、その片面には複数の凸部35が形成されている。各凸部35は、傾斜の向きおよび傾斜角が相違する2種類の傾斜面35a,35bを有する側面視三角形状とされ、一定方向に連続し、かつ導光板32の奥行き方向に延びた形態を有している。そして、導光板32の側方には、点状光源からなる光源36が設けられている。
【0005】
この液晶表示装置によると、光源36を点灯駆動させた場合には、この光源36からの光は導光板32の内部を進行し、導光板32の内表面において全反射されて、特に導光板32の各凸部35の内表面で反射し、光が下向きに出射して、偏光板33aおよび液晶パネル31に照射される。液晶パネル31を透過した光は、その後、偏光板33bを透過してから反射板34によって上方へ反射され、偏光板33b、液晶パネル31および偏光板33aを再度透過してから導光板32を透過する。そして、導光板32を透過した光は、液晶表示装置Dcの前面に出射される。
【0006】
一方、光源36を点灯駆動させることなく、太陽光や室内照明等からなる外光が入射される場合には、外光が導光板32、偏光板33a、液晶パネル31および偏光板33bを順次下向きに透過した後、反射板34によって上向きに反射されることにより、その光が上記各部を上記とは逆に透過して液晶表示装置Dcの前面に出射する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような導光板32の表面に凸部35が形成された液晶表示装置Dcにおいて、使用者がその液晶パネル31を視認する方向によっては、視認性が阻害されることがある。すなわち、たとえば使用者が図6における右斜め上方向(矢印C参照)から液晶パネル31を視認した場合、外光が入射すると、導光板32に入射した外光の一部は、傾斜面35bにおいて反射しさらに傾斜面35aにおいて反射することにより、その反射した光が使用者の視認する視線の方向に進むことになる。また、光源36を駆動すると、光源36からの光が導光板32に入光し導光板32内で全反射され、それらの光のうち傾斜面35bに対して直交方向に照射した光は、傾斜面35bで全反射されることなく導光板32の外部に出射し、使用者の視認する方向に進むことがある。そのため、液晶パネル31におけるコントラストが低下し、視認性を阻害することになる。このような不具合は、上記した導光板32の表面に凸部35が形成された液晶表示装置Dcに特有な現象である。
【0008】
【発明の開示】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、使用者が液晶パネル上の画像を視認する際に、コントラストの向上を図って画像を良好に視認することのできる液晶表示装置を提供することを、その課題とする。
【0009】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【0010】
本願発明の第1の側面によって提供される液晶表示装置によれば、液晶パネルと、この液晶パネルの前面に配され、かつ光源から内部に入射した光を液晶パネルに向けて出射させるように少なくとも片面が凹凸状に形成された透明な導光板と、液晶パネルの後面に配され、かつ導光板から液晶パネルを通過してきた光を液晶パネルおよび導光板に向けて反射する反射板とを備えた液晶表示装置であって、上記導光板のうち上記凹凸状とされた面は、上記液晶パネルと対向しており、導光板の凹凸状の表面の一部に、外光および/または光源からの光を吸収するための吸収層が形成されたことを特徴とする。
【0011】
この構成によれば、導光板の表面の一部に、外光および/または光源からの光を吸収するための吸収層が形成されているので、導光板に入射される外光あるいは光源からの光のうち、吸収層に到達した光は、この吸収層によって吸収され反射することはない。そのため、従来では、使用者が視認する方向によっては、上記吸収層が存在しないために光が反射しコントラストが低下していたが、上記吸収層によって、コントラストの低下を抑制することができる。したがって、この液晶表示装置の表示品位を向上させることができる。
【0012】
本願発明の好ましい実施の形態によれば、導光板の表面は、傾斜の向き、傾斜角、および傾斜面積が相違する2種類の傾斜面を有する側面視三角形状の複数の凸部が一定方向に連続して形成されており、吸収層は、2種類の傾斜面のうち傾斜面積が小である傾斜面に形成されている。上記のように、傾斜面積が小である傾斜面、たとえば傾斜面積の大の傾斜面に比べ、ごく微小な面積しか有しない傾斜面に吸収層が形成されれば、使用者が液晶パネルを視認する上で影響がないので、液晶パネル上の画像を支障なく視認することができる。
【0013】
本願発明の他の好ましい実施の形態によれば、上記吸収層は、黒色塗料が塗布されて形成されている。このように、吸収層が黒色になるように形成されておれば、光の吸収効果をより高めることができる。
【0014】
本願発明の第2の側面によって提供される液晶表示装置によれば、液晶パネルと、この液晶パネルの前面に配され、かつ光源から内部に入射した光を上記液晶パネルに向けて出射させるように少なくとも片面が凹凸状に形成された透明な導光板と、上記液晶パネルの後面に配され、かつ上記導光板から上記液晶パネルを通過してきた光を上記液晶パネルおよび上記導光板に向けて反射する反射板とを備えた液晶表示装置であって、上記凹凸状とされた片面は、複数の突起が形成された面であり、上記突起の周側面に、外光および/または光源からの光を吸収するための吸収層が形成されたことを特徴としている。この構成によれば、コントラストの低下を抑制することが可能であり、この液晶表示装置の表示品位を向上させることができる。また、上記複数の突起は、上記導光板の隅々まで点在させることが可能であるとともに、その上記周側面に上記吸収層が形成されている。したがって、あらゆる方向から入射される外光を吸収できる可能性が高くなるので、上記液晶表示装置の視認性をより高めることができる。
【0015】
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。
【0017】
図1は、液晶表示装置の参考例を示す断面図である。この液晶表示装置Dは、いわゆるフロントライト方式を採用したものであって、液晶パネル1と、液晶パネル1の前面(同図では上面)に設けられた偏光板4aと、偏光板4aの前面に設けられた導光板2と、この導光板2に光を入射させる光源3と、液晶パネル1の後面に設けられた偏光板4bと、偏光板4bのさらに後面に設けられた反射板5とを備えて構成されている。
【0018】
液晶パネル1は、ガラス製の一対の透明基板6a,6bおよびシール部材7によって囲まれた領域に液晶Cを封入したものである。液晶パネル1は、たとえばカラー表示が可能なように構成され、上記透明基板6aには、R,G,Bの各色のカラーフィルタ8(8R,8G,8B)がマトリクス状に設けられているとともに、それらのカラーフィルタ8同士の間にはブラックマトリクス9が設けられている。
【0019】
また、透明基板6a,6bには、液晶分子にねじれを与えるための配向膜11a,11b、および透明電極12a,12bがそれぞれ設けられている。この液晶パネル1では、たとえば、アクティブマトリクス駆動方式が採用されており、1つの液晶セルには、この液晶セルに印加される電圧を保持するための図示しない薄膜トランジスタ(TFT)が配されている。
【0020】
導光板2は、透明な略平板状であり、その材質は、透明度に優れたポリカーボネート、あるいはPMMA(ポリメタクリル酸メチル(メタクリル樹脂))が好適に用いられている。本参考例においては、導光板2の各部の厚みを略均一にしているが、たとえば光源3から遠ざかるに連れてその厚みが薄くなるようにしてもかまわない。
【0021】
この導光板2は、その裏面(下面)が滑らかな平面状であるのに対し、その表面(上面)は凹凸状とされている。より具体的には、図2に示すように、この導光板2の表面は、傾斜の向き、傾斜角、および傾斜面積が相違する2種類の傾斜面16a,16bを有する側面視三角形状の複数の凸部16が一定方向に連続して形成された凹凸状とされている。各凸部16は、導光板2の奥行き方向(矢印A方向)に一様に延びており、複数の凸部16のピッチは、たとえば百数十μm程度に設定されている。
【0022】
各凸部16の一方の傾斜面16aは、図1における略左斜め上方向に対向するように形成されており、他方の傾斜面16bは、図1における略右斜め上方向に対向するように形成されている。また、一方の傾斜面16aの傾斜角θa (同図参照)は、他方の傾斜面16bの傾斜角θb (同図参照)に比べ、小とされている。さらに、一方の傾斜面16aは、他方の傾斜面16bに比べ、その傾斜面積が大とされている。
【0023】
ここで、上記凸部16の傾斜面16aにおける傾斜の向きおよび傾斜角θa は、液晶パネル1における使用者の有効視野角の範囲において適正なコントラストが得られるように、設定されている。上記有効視野角とは、使用者が液晶パネル1を視認する際に、良好に視認することのできる角度をいう。
【0024】
通常、液晶表示装置では、液晶分子の長軸方向と短軸方向とで光の屈折率が異なるため、液晶パネル1をほぼ正面から視認する場合に比べ、液晶パネル1を斜めの方向から視認する場合、液晶パネル1におけるコントラストが低下する。すなわち、液晶表示装置では、上記した有効視野角といった特性があり、本参考例では、使用者が、上記有効視野角の範囲内の所定方向から液晶パネル1を視認すれば、適性なコントラストが得られるように、上記傾斜面16aの傾斜の向きおよび傾斜角が設定されている。具体的には、傾斜面16aの傾斜角度は、たとえば1〜10°の範囲に設定され、傾斜の向きは、上述したように図1における略左斜め上方向に対向するように形成されている。このように、傾斜面16aの傾斜角が使用者の有効視野角の範囲を考慮されて設定されているため、使用者は、適正なコントラストが得られる状態で、液晶パネル1を視認することができる。
【0025】
なお、上記凸部16は、一方の傾斜面16aが他方の傾斜面16bに比べ、傾斜面積が小に、かつ傾斜角が大になるように形成されてもよく、この場合は、一方の傾斜面16aに吸収層19が形成される。また、上記凸部16は、導光板2の奥行き方向(図2の矢印A方向)に傾斜するように形成されてもよい。
【0026】
光源3は、LED光源等のいわゆる点状光源からなり、導光板2の奥行き方向に延びる一側面17aに隣接して適宜数設けられている。なお、このLED光源に代わり、導光板2の一側面17aに沿って延びる冷陰極管等を用いるようにしてもよい
【0027】
このような光源3と導光板2とを組み合わせることにより、光源3を点灯駆動させると、この光源3から発せられた光は、導光板2の一側面17aを介して導光板2に入射した後、この導光板2の表裏面による全反射を繰り返しながらこの導光板2の内部を他側面17bに向けて順次進行していくようになっている。導光板2内を進行する光が導光板2の表面の傾斜面16aに到達した場合、この傾斜面16aが所定方向に傾斜している分だけこの傾斜面16aに対する光の入射角が小さくなる。そのため、その入射角が導光板2の屈折率によって定まる所定の全反射臨界角よりも小さくなる可能性が高くなる。したがって、傾斜面16aによって全反射される光の割合を多くすることができ、導光板2の表面の各所から上方に向けて光が出射することを抑制することができる。
【0028】
ここで、この参考例の特徴は、上記導光板2の表面の一部に、外光および/または光源3からの光を吸収するための吸収層19が形成されたことにある。より具体的には、図2に示すように、導光板2の凹凸状にされた前面において、傾斜面積が一方の傾斜面16aに比べ小さい他方の傾斜面16bに、導光板2の奥行き方向に延びて黒色塗料が塗布されて吸収層19が形成されている。
【0029】
この構成により、上記傾斜面16bに形成された吸収層19に光が到達すると、到達した光は、この吸収層19によって反射されず吸収される。そのため、従来のように、傾斜面16bで反射した外光が液晶パネル1を視認する使用者の視線の方向に出射されにくくなり、液晶パネル1におけるコントラストの低下を抑制することができる。したがって、この液晶表示装置Dの表示品位を向上させることができる。
【0030】
上記黒色塗料としては、たとえばカーボンブラック、鉄黒、チタンブラック等の無機顔料や有機顔料等が好適に用いられ、上記吸収層19は、これらを適当な有機溶媒または樹脂等に溶かし塗布した後、乾燥させることにより形成される。なお、黒色塗料としては、上記した顔料に限定されるものではなく、色も黒色に限るものではない。要は、入射してくる光を吸収できるものであればよい。また、黒色塗料を塗布する方法に代わり、レーザを用いレーザビームを強度変調させることにより傾斜面16bを黒化する方法を採用するようにしてもよい。
【0031】
また、黒色塗料を塗布する部位は、上記した導光板2の傾斜面16bの全てに塗布しなければならないといったことはなく、必要に応じて塗布する部位を選択するようにしてもよい。
【0032】
次に、上記した構成の液晶表示装置Dにおいて、液晶パネル1に画像表示を行う際の作用について説明する。まず、外光を利用して画像表示を行わせる場合、太陽光や室内照明等の外光が導光板2に入射すると、その大部分の光は、導光板2を透過し、導光板2の裏面から光が下向きに出射し、偏光板4aおよび液晶パネル1に対して照射される。一方、導光板2に入射した外光のうち、導光板2の傾斜面16bに到達した光は、直接、傾斜面16bの吸収層19によって吸収され、反射あるいは透過することはない。
【0033】
液晶パネル1を透過した光は、その後、偏光板4bを透過してから反射板5によって上方へ反射され、偏光板4b、液晶パネル1および偏光板4aを再度透過してから導光板2を透過する。この導光板2を透過する際にも、反射板5を反射した光の一部が導光板2の吸収層19にさらに吸収される。そして、導光板2を透過した大部分の光は、液晶表示装置Dの前面に出射する。
【0034】
そして、使用者が、この液晶表示装置Dの液晶パネル1を視認する際、たとえば図1における右斜め上方向から液晶パネル1を視認しても、導光板2の傾斜面16bでは、外光が反射しないため、従来では反射して使用者に向かって進んでいた光は、本参考例においては出射されることがない。そのため、コントラストの低下が抑制され、使用者は、液晶パネル1上の画像を支障なく確実に視認することができる。
【0035】
一方、光源3を点灯駆動させた場合には、この光源3から発せられた光は導光板2内に入射してこの導光板2の外表面によって全反射されながらこの導光板2の内部を進行する。この進行の際に、導光板2の各凸部16の傾斜面16aで反射し、導光板2の裏面から光が下向きに出射し、偏光板4aおよび液晶パネル1に対して光が照射される。各凸部16の傾斜面16aは、導光板2の内部を進行する光が液晶パネル1の方向に出射しやすくする役割を果たす。また、光源3から導光板2の内部を進行し、導光板2の各凸部16の傾斜面16bに到達した光は、吸収層19において吸収され、反射されることはない。
【0036】
導光板2を透過した光は、偏光板4a、液晶パネル1および偏光板4bを順次下向きに透過した後、反射板5によって上向きに反射されることにより、その光が上記各部を上記とは逆に透過して液晶表示装置Dの前面に出射することになる。この場合においても、反射板5によって反射された光が導光板2を透過する際、導光板2の傾斜面16bに到達すれば、吸収層19に吸収される。
【0037】
このように、光源3を点灯駆動させた場合においても、光源3からの光の一部は、導光板2を透過することとなり、吸収層19において吸収される。したがって、光源3を利用する場合においても、傾斜面16bにおける反射を防止し、良好な視認性を実現することができる。
【0038】
図3は、本願発明に係る液晶表示装置の一例を示す断面図である。この液晶表示装置Daでは、上記導光板の表面が凹凸状とされることに代わり、導光板の裏面が凹凸状とされている。すなわち、この導光板21は、その表面(上面)が滑らかな平面状であるのに対し、その裏面(下面)が凹凸状とされ、すなわち、上記した参考例と、導光板の表裏面が逆の構成となっており、導光板21の表面に、偏光板4aが設けられている。なお、凹凸状の構成は、上記した参考例と同様に、傾斜の向き、傾斜角、および傾斜面積が相違する2種類の傾斜面16a,16bを有する側面視三角形状の複数の凸部16が一定方向に連続して形成された構成とされている。
【0039】
また、光源22には、LED光源等の点状光源に代わり、導光板21の一側面17aに沿って延びる冷陰極管が用いられている。冷陰極管の周囲には、この冷陰極管から放射される光を導光板21に向けて反射するリフレクタ23が設けられている。その他の構成は、上記参考例において示した構成と略同様である。
【0040】
この構成においても、導光板21の裏面に形成された凸部16の傾斜面16bに、黒色塗料が塗布されて吸収層19が形成されている。そのため、上記参考例と同様の作用効果を奏することができる。
【0041】
図4は、本願発明に係る液晶表示装置の他の例を示す断面図である。また、図5は、図4に示す導光板25の概略外観図である。この液晶表示装置Dbでは、導光板の表面に凸部が形成されて凹凸状とされることに代わり、導光板25の表面に複数の略円柱形状の突起26が形成されて凹凸状とされている。そして、上記突起26の周側面26aに黒色塗料が塗布されて吸収層19が形成されている。その他の構成は、上記実施形態において示した構成と略同様である。
【0042】
この構成においても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。特に、この変形例においては、突起26が液晶パネル1の平面において隅々まで点在される恰好になっており、かつ突起26が略円柱形状に形成されてその周側面26aに吸収層19が形成されている。そのため、あらゆる方向から入射される外光を吸収でき可能性が高くなるので、上記実施形態のように吸収層19を傾斜面16bに形成した場合に比べ、コントラストを低下させる要因が低減され、視認性をより高めることができるといった利点がある。
【0043】
なお、上記突起26の形状は、略円柱形状に代わり、略円錐形状、略角錐形状等、種々の形状を適用することができる。
【0044】
もちろん、この発明の範囲は上述した実施の形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、カラー表示が可能なタイプの液晶表示装置について説明したが、上記吸収層19の構成は、モノクロタイプの液晶表示装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 晶表示装置の参考例を示す断面図である。
【図2】 図1に示す液晶表示装置の導光板を示す要部外観図である。
【図3】 本願発明に係る液晶表示装置の例を示す図である。
【図4】 本願発明に係る液晶表示装置の他の例を示す図である。
【図5】 図4に示す導光板の概略外観図である。
【図6】 従来の液晶表示装置の断面図である。
【符号の説明】
1 液晶パネル
2 導光板
3 光源
5 反射板
16 凸部
16a,16b 傾斜面
19 吸収層
D,Da,Db 液晶表示装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reflective liquid crystal display device employing a front light system.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a liquid crystal display device includes a transflective liquid crystal display device having a backlight, and light from a backlight disposed on the rear surface of the liquid crystal panel is transmitted through the transflective reflector and then incident on the liquid crystal panel. Is configured to do.
[0003]
In recent years, a reflective liquid crystal display device having a front light has been proposed. FIG. 6 is a diagram showing an example of a reflective liquid crystal display device having the front light. In this liquid crystal display device Dc, a liquid crystal panel 31 in which liquid crystal C is sealed is provided between a pair of transparent substrates 30a and 30b, and a light guide plate 32 and a polarizing plate are provided on the front surface (upper surface in the figure) of the liquid crystal panel 31. 33a is provided so as to overlap. A polarizing plate 33b and a reflecting plate 34 are provided on the rear surface of the liquid crystal panel 31 so as to overlap each other.
[0004]
The light guide plate 32 has a transparent substantially flat plate shape, and a plurality of convex portions 35 are formed on one surface thereof. Each convex portion 35 has a triangular shape in side view having two types of inclined surfaces 35 a and 35 b having different inclination directions and inclination angles, and is continuous in a certain direction and extends in the depth direction of the light guide plate 32. Have. A light source 36 including a point light source is provided on the side of the light guide plate 32.
[0005]
According to this liquid crystal display device, when the light source 36 is driven to turn on, the light from the light source 36 travels inside the light guide plate 32 and is totally reflected on the inner surface of the light guide plate 32. The light is reflected on the inner surface of each of the convex portions 35, the light is emitted downward, and is applied to the polarizing plate 33 a and the liquid crystal panel 31. The light transmitted through the liquid crystal panel 31 is then transmitted through the polarizing plate 33b and then reflected upward by the reflecting plate 34. The light passes through the polarizing plate 33b, the liquid crystal panel 31 and the polarizing plate 33a again, and then passes through the light guide plate 32. To do. The light transmitted through the light guide plate 32 is emitted to the front surface of the liquid crystal display device Dc.
[0006]
On the other hand, when external light such as sunlight or indoor lighting is incident without driving the light source 36 to be lit, the external light sequentially faces the light guide plate 32, the polarizing plate 33a, the liquid crystal panel 31, and the polarizing plate 33b downward. Then, the light is reflected upward by the reflecting plate 34, so that the light is transmitted through the respective parts in reverse to the above and emitted to the front surface of the liquid crystal display device Dc.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the liquid crystal display device Dc in which the convex portion 35 is formed on the surface of the light guide plate 32 as described above, the visibility may be hindered depending on the direction in which the user visually recognizes the liquid crystal panel 31. That is, for example, when the user visually recognizes the liquid crystal panel 31 from the upper right direction in FIG. 6 (see arrow C), when external light is incident, a part of the external light incident on the light guide plate 32 is reflected on the inclined surface 35b. By reflecting and further reflecting on the inclined surface 35a, the reflected light travels in the direction of the line of sight visually recognized by the user. When the light source 36 is driven, the light from the light source 36 enters the light guide plate 32 and is totally reflected in the light guide plate 32, and the light irradiated in the direction orthogonal to the inclined surface 35b is inclined. The light may be emitted to the outside of the light guide plate 32 without being totally reflected by the surface 35b, and may be traveled in the direction visually recognized by the user. Therefore, the contrast in the liquid crystal panel 31 is lowered, and visibility is hindered. Such a defect is a phenomenon peculiar to the liquid crystal display device Dc in which the convex portion 35 is formed on the surface of the light guide plate 32 described above.
[0008]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
The present invention has been conceived under the circumstances described above, and a liquid crystal that allows a user to visually recognize an image by improving contrast when visually recognizing an image on a liquid crystal panel. An object is to provide a display device.
[0009]
In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
[0010]
According to the liquid crystal display device provided by the first aspect of the present invention, at least the liquid crystal panel and at least the light disposed on the front surface of the liquid crystal panel and incident inside from the light source are emitted toward the liquid crystal panel. A transparent light guide plate with one surface formed in an uneven shape, and a reflector that is disposed on the rear surface of the liquid crystal panel and reflects light that has passed through the liquid crystal panel from the light guide plate toward the liquid crystal panel and the light guide plate In the liquid crystal display device, the concavo-convex surface of the light guide plate faces the liquid crystal panel, and a part of the concavo-convex surface of the light guide plate is exposed to external light and / or a light source. An absorption layer for absorbing light is formed.
[0011]
According to this configuration, since the absorption layer for absorbing external light and / or light from the light source is formed on a part of the surface of the light guide plate, the light from the external light or light source incident on the light guide plate is formed. Of the light, the light that reaches the absorption layer is absorbed by the absorption layer and is not reflected. Therefore, conventionally, depending on the direction in which the user visually recognizes, the light is reflected and the contrast is lowered because the absorbing layer is not present, but the contrast can be suppressed by the absorbing layer. Therefore, the display quality of the liquid crystal display device can be improved.
[0012]
According to a preferred embodiment of the present invention, the surface of the light guide plate has a plurality of convex portions having a triangular shape in a side view having two types of inclined surfaces having different inclination directions, inclination angles, and inclined areas in a certain direction. It is formed continuously, and the absorption layer is formed on an inclined surface having a small inclined area among the two types of inclined surfaces. As described above, if the absorbing layer is formed on an inclined surface having a very small area compared with an inclined surface having a small inclined area, for example, an inclined surface having a large inclined area, the user can visually recognize the liquid crystal panel. Therefore, the image on the liquid crystal panel can be viewed without any trouble.
[0013]
According to another preferred embodiment of the present invention, the absorbing layer is formed by applying a black paint. Thus, if the absorption layer is formed to be black, the light absorption effect can be further enhanced.
[0014]
According to the liquid crystal display device provided by the second aspect of the present invention, the liquid crystal panel and light disposed on the front surface of the liquid crystal panel and incident from the light source to the inside are emitted toward the liquid crystal panel. A transparent light guide plate having at least one surface formed in a concavo-convex shape, and light that is disposed on the rear surface of the liquid crystal panel and that has passed through the liquid crystal panel from the light guide plate is reflected toward the liquid crystal panel and the light guide plate. A liquid crystal display device including a reflector, wherein the one-sided uneven surface is a surface on which a plurality of protrusions are formed, and external light and / or light from a light source is applied to a peripheral side surface of the protrusions. It is characterized in that an absorption layer for absorption is formed. According to this configuration, it is possible to suppress a decrease in contrast, and the display quality of the liquid crystal display device can be improved. The plurality of protrusions can be scattered all over the light guide plate, and the absorbing layer is formed on the peripheral side surface. Therefore, since the possibility that external light incident from all directions can be absorbed increases, the visibility of the liquid crystal display device can be further improved.
[0015]
Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.
[0017]
Figure 1 is a sectional view showing a reference example of a liquid crystal display device. This liquid crystal display device D employs a so-called front light system, and includes a liquid crystal panel 1, a polarizing plate 4a provided on the front surface (upper surface in the figure) of the liquid crystal panel 1, and a front surface of the polarizing plate 4a. A light guide plate 2 provided, a light source 3 for allowing light to enter the light guide plate 2, a polarizing plate 4b provided on the rear surface of the liquid crystal panel 1, and a reflecting plate 5 provided on the rear surface of the polarizing plate 4b. It is prepared for.
[0018]
The liquid crystal panel 1 has a liquid crystal C sealed in a region surrounded by a pair of glass transparent substrates 6 a and 6 b and a seal member 7. The liquid crystal panel 1 is configured to be capable of color display, for example, and the transparent substrate 6a is provided with color filters 8 (8R, 8G, 8B) of R, G, B colors in a matrix. A black matrix 9 is provided between the color filters 8.
[0019]
The transparent substrates 6a and 6b are provided with alignment films 11a and 11b and transparent electrodes 12a and 12b for twisting the liquid crystal molecules, respectively. The liquid crystal panel 1 employs, for example, an active matrix driving method, and a thin film transistor (TFT) (not shown) for holding a voltage applied to the liquid crystal cell is disposed in one liquid crystal cell.
[0020]
The light guide plate 2 has a transparent substantially flat plate shape, and the material thereof is preferably polycarbonate or PMMA (polymethyl methacrylate (methacrylic resin)) having excellent transparency. In this reference example , the thickness of each part of the light guide plate 2 is made substantially uniform. However, the thickness may be reduced as the distance from the light source 3 increases, for example.
[0021]
The light guide plate 2 has a smooth flat surface on the back surface (lower surface), whereas the surface (upper surface) has an uneven shape. More specifically, as shown in FIG. 2, the surface of the light guide plate 2 has a plurality of triangular shapes in side view having two types of inclined surfaces 16a and 16b having different inclination directions, inclination angles, and inclination areas. The convex portion 16 is formed in a concavo-convex shape formed continuously in a certain direction. Each convex part 16 is extended uniformly in the depth direction (arrow A direction) of the light-guide plate 2, and the pitch of the some convex part 16 is set to about several hundred tens of micrometers, for example.
[0022]
One inclined surface 16a of each convex portion 16 is formed so as to face substantially diagonally upward left in FIG. 1, and the other inclined surface 16b is opposed substantially diagonally upward to the right in FIG. Is formed. Further, the inclination angle θa (see the same figure) of one inclined surface 16a is made smaller than the inclination angle θb (see the same figure) of the other inclined surface 16b. Furthermore, one inclined surface 16a has a larger inclined area than the other inclined surface 16b.
[0023]
Here, the inclination direction and the inclination angle θa on the inclined surface 16a of the convex portion 16 are set so that appropriate contrast can be obtained in the range of the effective viewing angle of the user in the liquid crystal panel 1. The effective viewing angle refers to an angle at which the user can visually recognize the liquid crystal panel 1 well.
[0024]
Usually, in a liquid crystal display device, since the refractive index of light is different between the major axis direction and the minor axis direction of the liquid crystal molecules, the liquid crystal panel 1 is viewed from an oblique direction as compared with the case where the liquid crystal panel 1 is viewed from the front. In this case, the contrast in the liquid crystal panel 1 is lowered. That is, the liquid crystal display device has a characteristic such as the above-described effective viewing angle. In this reference example , if the user visually recognizes the liquid crystal panel 1 from a predetermined direction within the range of the effective viewing angle, an appropriate contrast can be obtained. As described above, the inclination direction and the inclination angle of the inclined surface 16a are set. Specifically, the inclination angle of the inclined surface 16a is set, for example, in a range of 1 to 10 °, and the inclination direction is formed so as to face the substantially upper left direction in FIG. 1 as described above. . Thus, since the inclination angle of the inclined surface 16a is set in consideration of the range of the effective viewing angle of the user, the user can visually recognize the liquid crystal panel 1 in a state where an appropriate contrast is obtained. it can.
[0025]
The convex portion 16 may be formed such that one inclined surface 16a has a smaller inclination area and a larger inclination angle than the other inclined surface 16b. The absorption layer 19 is formed on the surface 16a. Moreover, the said convex part 16 may be formed so that it may incline in the depth direction (arrow A direction of FIG. 2) of the light-guide plate 2. As shown in FIG.
[0026]
The light source 3 is a so-called point light source such as an LED light source, and is provided in an appropriate number adjacent to one side surface 17 a extending in the depth direction of the light guide plate 2. In addition, you may make it use the cold cathode tube etc. which extend along the one side surface 17a of the light-guide plate 2 instead of this LED light source.
[0027]
When the light source 3 is driven to turn on by combining such a light source 3 and the light guide plate 2, the light emitted from the light source 3 is incident on the light guide plate 2 through one side surface 17 a of the light guide plate 2. The inside of the light guide plate 2 is sequentially advanced toward the other side surface 17b while repeating total reflection by the front and back surfaces of the light guide plate 2. When the light traveling in the light guide plate 2 reaches the inclined surface 16a on the surface of the light guide plate 2, the incident angle of light with respect to the inclined surface 16a is reduced by the amount that the inclined surface 16a is inclined in a predetermined direction. Therefore, there is a high possibility that the incident angle is smaller than a predetermined total reflection critical angle determined by the refractive index of the light guide plate 2. Therefore, the ratio of the light totally reflected by the inclined surface 16a can be increased, and light can be prevented from being emitted upward from various places on the surface of the light guide plate 2.
[0028]
Here, the feature of this reference example is that an absorption layer 19 for absorbing external light and / or light from the light source 3 is formed on a part of the surface of the light guide plate 2. More specifically, as shown in FIG. 2, on the front surface of the light guide plate 2 that is uneven, the other inclined surface 16 b having a smaller inclined area than the one inclined surface 16 a is arranged in the depth direction of the light guide plate 2. The absorbing layer 19 is formed by extending and applying black paint.
[0029]
With this configuration, when light reaches the absorption layer 19 formed on the inclined surface 16b, the reached light is not reflected by the absorption layer 19 but absorbed. Therefore, unlike in the past, external light reflected by the inclined surface 16b is less likely to be emitted in the direction of the line of sight of the user viewing the liquid crystal panel 1, and a decrease in contrast in the liquid crystal panel 1 can be suppressed. Therefore, the display quality of the liquid crystal display device D can be improved.
[0030]
As the black paint, for example, inorganic pigments and organic pigments such as carbon black, iron black and titanium black are preferably used. After the absorption layer 19 is dissolved in an appropriate organic solvent or resin and applied, It is formed by drying. The black paint is not limited to the above-described pigment, and the color is not limited to black. The point is that it can absorb incident light. Further, instead of applying the black paint, a method of blackening the inclined surface 16b by using a laser to modulate the intensity of the laser beam may be adopted.
[0031]
Further, the portion to which the black paint is applied does not have to be applied to all the inclined surfaces 16b of the light guide plate 2 described above, and the portion to be applied may be selected as necessary.
[0032]
Next, an operation when displaying an image on the liquid crystal panel 1 in the liquid crystal display device D having the above-described configuration will be described. First, when displaying an image using external light, when external light such as sunlight or indoor lighting is incident on the light guide plate 2, most of the light is transmitted through the light guide plate 2, and Light is emitted downward from the back surface and is applied to the polarizing plate 4 a and the liquid crystal panel 1. On the other hand, the light that has reached the inclined surface 16b of the light guide plate 2 out of the external light incident on the light guide plate 2 is directly absorbed by the absorption layer 19 of the inclined surface 16b and is not reflected or transmitted.
[0033]
The light transmitted through the liquid crystal panel 1 is then transmitted through the polarizing plate 4b and then reflected upward by the reflecting plate 5, and is transmitted through the polarizing plate 4b, the liquid crystal panel 1 and the polarizing plate 4a again and then transmitted through the light guide plate 2. To do. When transmitting through the light guide plate 2, part of the light reflected by the reflection plate 5 is further absorbed by the absorption layer 19 of the light guide plate 2. Then, most of the light transmitted through the light guide plate 2 is emitted to the front surface of the liquid crystal display device D.
[0034]
When the user visually recognizes the liquid crystal panel 1 of the liquid crystal display device D, even if the user visually recognizes the liquid crystal panel 1 from the upper right direction in FIG. Since the light is not reflected, the light that has been reflected and traveled toward the user in the past is not emitted in the present reference example . Therefore, a decrease in contrast is suppressed, and the user can surely view the image on the liquid crystal panel 1 without hindrance.
[0035]
On the other hand, when the light source 3 is driven to turn on, light emitted from the light source 3 enters the light guide plate 2 and travels through the light guide plate 2 while being totally reflected by the outer surface of the light guide plate 2. To do. During this progression, light is reflected by the inclined surface 16a of each convex portion 16 of the light guide plate 2, light is emitted downward from the back surface of the light guide plate 2, and light is irradiated to the polarizing plate 4a and the liquid crystal panel 1. . The inclined surface 16 a of each convex portion 16 plays a role of facilitating emission of light traveling inside the light guide plate 2 in the direction of the liquid crystal panel 1. Further, the light traveling from the light source 3 to the inside of the light guide plate 2 and reaching the inclined surface 16b of each convex portion 16 of the light guide plate 2 is absorbed by the absorption layer 19 and is not reflected.
[0036]
The light transmitted through the light guide plate 2 is sequentially transmitted downward through the polarizing plate 4a, the liquid crystal panel 1 and the polarizing plate 4b, and then is reflected upward by the reflecting plate 5, so that the light passes through each of the above parts. And is emitted to the front surface of the liquid crystal display device D. Even in this case, when the light reflected by the reflection plate 5 passes through the light guide plate 2, it reaches the inclined surface 16 b of the light guide plate 2 and is absorbed by the absorption layer 19.
[0037]
Thus, even when the light source 3 is driven to turn on, a part of the light from the light source 3 passes through the light guide plate 2 and is absorbed by the absorption layer 19. Therefore, even when the light source 3 is used, reflection on the inclined surface 16b can be prevented and good visibility can be realized.
[0038]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a liquid crystal display device according to the present invention. In this liquid crystal display device Da, instead of the surface of the light guide plate being uneven, the back surface of the light guide plate is uneven. That is, the light guiding plate 21, whereas the surface (upper surface) is smooth planar, the rear surface (lower surface) is the uneven, i.e., the reference example described above, the front and back surfaces of the light guide plate opposite The polarizing plate 4 a is provided on the surface of the light guide plate 21. As in the above-described reference example , the concavo-convex configuration has a plurality of triangular convex portions 16 having two types of inclined surfaces 16a and 16b having different inclination directions, inclination angles, and inclination areas. It is the structure formed continuously in a fixed direction.
[0039]
Further, as the light source 22, a cold cathode tube extending along the one side surface 17a of the light guide plate 21 is used instead of a point light source such as an LED light source. A reflector 23 that reflects light emitted from the cold cathode tube toward the light guide plate 21 is provided around the cold cathode tube. Other configurations are substantially the same as the configurations shown in the reference example .
[0040]
Also in this configuration, the black paint is applied to the inclined surface 16 b of the convex portion 16 formed on the back surface of the light guide plate 21 to form the absorption layer 19. Therefore, the same operational effects as those of the reference example can be achieved.
[0041]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the liquid crystal display device according to the present invention. FIG. 5 is a schematic external view of the light guide plate 25 shown in FIG. In this liquid crystal display device Db, a plurality of substantially cylindrical protrusions 26 are formed on the surface of the light guide plate 25 to make it uneven, instead of forming the protrusions on the surface of the light guide plate. Yes. A black paint is applied to the peripheral side surface 26 a of the protrusion 26 to form the absorption layer 19. Other configurations are substantially the same as the configurations shown in the above embodiment.
[0042]
Even in this configuration, the same effects as those of the above-described embodiment can be achieved. In particular, in this modification, the protrusions 26 are scattered all over the plane of the liquid crystal panel 1, and the protrusions 26 are formed in a substantially cylindrical shape, and the absorbing layer 19 is formed on the peripheral side surface 26a. Is formed. Therefore, since the possibility that external light incident from all directions can be absorbed is increased, the factor of lowering the contrast is reduced as compared with the case where the absorption layer 19 is formed on the inclined surface 16b as in the above-described embodiment. There is an advantage that the sex can be further enhanced.
[0043]
The shape of the projection 26 may alternatively substantially cylindrical, substantially conical, substantially pyramidal shape, Ru can be applied a variety of shapes.
[0044]
Of course, the scope of the present invention is not limited to the embodiment described above. For example, in the above embodiment, a liquid crystal display device capable of color display has been described. However, the structure of the absorption layer 19 can also be applied to a monochrome liquid crystal display device.
[Brief description of the drawings]
It is a sectional view showing a reference example of FIG. 1 liquid crystal display device.
FIG. 2 is a main part external view showing a light guide plate of the liquid crystal display device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing an example of a liquid crystal display device according to the present invention .
FIG. 4 is a diagram showing another example of a liquid crystal display device according to the present invention .
5 is a schematic external view of the light guide plate shown in FIG. 4. FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal panel 2 Light guide plate 3 Light source 5 Reflector 16 Convex part 16a, 16b Inclined surface 19 Absorbing layer D, Da, Db Liquid crystal display device

Claims (4)

液晶パネルと、
この液晶パネルの前面に配され、かつ光源から内部に入射した光を上記液晶パネルに向けて出射させるように少なくとも片面が凹凸状に形成された透明な導光板と、
上記液晶パネルの後面に配され、かつ上記導光板から上記液晶パネルを通過してきた光を上記液晶パネルおよび上記導光板に向けて反射する反射板とを備えた液晶表示装置であって、
上記導光板のうち上記凹凸状とされた面は、上記液晶パネルと対向しており、
上記導光板の凹凸状の表面の一部に、外光および/または光源からの光を吸収するための吸収層が形成されたことを特徴とする、液晶表示装置。
LCD panel,
A transparent light guide plate which is arranged on the front surface of the liquid crystal panel and has at least one surface formed in a concavo-convex shape so that light incident inside from a light source is emitted toward the liquid crystal panel;
A liquid crystal display device comprising a reflector disposed on the rear surface of the liquid crystal panel and reflecting light that has passed through the liquid crystal panel from the light guide plate toward the liquid crystal panel and the light guide plate,
The uneven surface of the light guide plate faces the liquid crystal panel,
A liquid crystal display device, wherein an absorption layer for absorbing external light and / or light from a light source is formed on a part of the uneven surface of the light guide plate.
上記導光板の表面は、傾斜の向き、傾斜角、および傾斜面積が相違する2種類の傾斜面を有する側面視三角形状の複数の凸部が一定方向に連続して形成されており、
上記吸収層は、上記2種類の傾斜面のうち傾斜面積が小である傾斜面に形成された、請求項1に記載の液晶表示装置。
On the surface of the light guide plate, a plurality of convex portions having a triangular shape in a side view having two types of inclined surfaces having different inclination directions, inclination angles, and inclination areas are continuously formed in a certain direction,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the absorption layer is formed on an inclined surface having a small inclination area among the two types of inclined surfaces.
上記吸収層は、黒色塗料が塗布されて形成された、請求項1または2に記載の液晶表示装置。  The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the absorption layer is formed by applying a black paint. 液晶パネルと、
この液晶パネルの前面に配され、かつ光源から内部に入射した光を上記液晶パネルに向けて出射させるように少なくとも片面が凹凸状に形成された透明な導光板と、
上記液晶パネルの後面に配され、かつ上記導光板から上記液晶パネルを通過してきた光を上記液晶パネルおよび上記導光板に向けて反射する反射板とを備えた液晶表示装置であって、
上記凹凸状とされた片面は、複数の突起が形成された面であり、
上記突起の周側面に、外光および/または光源からの光を吸収するための吸収層が形成されたことを特徴とする、液晶表示装置。
LCD panel,
A transparent light guide plate which is arranged on the front surface of the liquid crystal panel and has at least one surface formed in a concavo-convex shape so that light incident inside from a light source is emitted toward the liquid crystal panel;
A liquid crystal display device comprising a reflector disposed on the rear surface of the liquid crystal panel and reflecting light that has passed through the liquid crystal panel from the light guide plate toward the liquid crystal panel and the light guide plate,
The one-sided surface having the concavo-convex shape is a surface on which a plurality of protrusions are formed,
A liquid crystal display device , wherein an absorption layer for absorbing external light and / or light from a light source is formed on a peripheral side surface of the protrusion .
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