(57)【要約】【課題】  点光源を用いて照明する液晶表示装置において、点光源から出射される光には指向性があるため、点光源の近傍に明部領域が生じてしまう。それに起因して液晶パネル上にも輝度ムラが発生するようになる。【解決手段】  液晶パネル内に形成されている配向膜層の点光源近傍領域に、特定パターンのマスクを透過した紫外線を照射する。暗部領域と明部領域とされていた領域の明暗差がなくなるため、点光源の指向性に起因する暗部領域の発生をより簡素な構造にて抑制することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの表面に透明電極と配向膜が形成された２枚の基板を互いに対向させてなる間隙に液晶分子を封入した液晶表示素子と、前記液晶表示素子を照明する照明装置を有する液晶表示装置であって、
前記照明装置は、入光面と、前記入光面と交わる平面の光照射面を有する導光板と、前記入光面に対向するように設けられた点光源を備え、
前記導光板には、前記点光源が配置された近傍の明部と、明部周辺の暗部が形成され、
前記液晶表示素子の、前記暗部に対応する部位と前記明部に対応する部位で、前記液晶分子のプレティルト角が２°から８°の範囲で異なることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
液晶表示素子と、点光源と、前記点光源からの光を前記液晶表示素子に面照射する導光板を備える液晶表示装置の製造方法であって、
前記点光源が配置された近傍の明部と、明部周辺の暗部が形成された導光板を有する照明装置を形成し、
前記液晶表示素子の、前記明部に対応する部位に紫外線を照射することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記紫外線は特定パターンのマスクを用いて前記配向膜に照射されることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記特定パターンは、光透過部分が直径０．５ミリメートル以下の円形状あるいは０．１ミリメートル以下のストライプ状の集合体、あるいはその組み合わせであることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記液晶表示素子の作製後に前記紫外線を照射することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等の電子機器に使用される液晶表示装置に関する。詳しくは、点光源から入射される光を表示パネルに導く導光板、この導光板を用いたバックライト装置、およびこのバックライト装置を備える表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置の小型化および薄型化に伴い表示パネルの側部に発光ダイオード等の点光源を設けた、いわゆる点光源エッジライト方式のバックライト装置が広く採用されている。通常このようなバックライト装置に用いられる導光板には、例えば複数のＶ溝が形成されたもの、サンドブラスト加工やしぼ加工が施されたものなどが用いられ、これらの導光板を介して、点光源から入射される光を表示パネル全体に導くようにしている。
【０００３】
こうした点光源エッジライト方式のバックライト装置を採用した表示装置の一例について、その概略構成を図６に模式的に示す。この表示装置では、図６に示すように、点光源１９が導光板２０に対して複数配設される構造となる。この導光板２０は、アクリル樹脂等からなる。ここで、導光板２０には複数のＶ溝２１が全面にわたって形成されている。また、導光板２０の外側に出射された光を反射して、再度これを導光板２０に導くため、反射シート２２が設けられている（例えば、特許文献１を参照）。このように構成された表示装置では、点光源１９から導光板２０に入射された光が、Ｖ溝２１、反射シート２２で反射、拡散された後、液晶表示パネル２３に入射される。
【特許文献１】特開２００２−４２５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＬＥＤなどの点光源１９から出射される光には一般に、図７に示されるような指向性がある。図７は図６で示した液晶パネルを観測者方向である液晶パネルの法線方向から見た図である。点光源１９の近傍に、光の届かない暗部領域２４が生じてしまう。そして、このような暗部領域２４が生じることにより、それに起因して図６で示した液晶表示パネル２３にも輝度むらが発生するようになる。なお、輝度むらは、例えば特許文献１のように、導光板２０の表面の光反射パターンを変化させることによってもある程度解消可能であるが、導光板２０の形成にも高い加工精度が求められるようになる。
【０００５】
また、図８に示すように、液晶表示パネル２３と導光板２０の間に散乱フィルム２５を設置し、導光板２０から出射光を散乱させ、暗部領域と明部領域の輝度むらをある程度低減する方法もあるが、散乱フィルム２５の厚さが液晶表示装置全体に加算され全体が厚くなり、価格が上昇する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、液晶パネル内に形成されている配向膜層の点光源が下になる領域に、特定パターンのマスクを透過した紫外線を照射する。この紫外線照射は、配向膜形成後か、上下ガラス基板貼り合わせ後ならどちらでもよい。配向膜に紫外線が当たると液晶分子のプレティルト角が大きくなり立ち上がり電圧が小さくなる。紫外線が照射された部分とされなかった部分で表示に濃淡ができ、輝度ムラが解消できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の液晶表示装置は、光入射面から入射される光が点光源近傍の配向膜にて分散されて、従来、暗部領域と明部領域とされていた領域の明暗差がなくなる。このため、点光源の指向性に起因する暗部領域の発生をより簡素な構造にて抑制することができる。
【０００８】
また、従来の導光板上の溝形状パターンを変化させる方法と比較すると、導光板の加工精度も従来のままでよい。さらに導光板と液晶パネル間に遮光フィルムを設置する方法と比較すると、価格、薄型化の点で有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の液晶表示装置は、それぞれの表面に透明電極と配向膜が形成された２枚の基板を互いに対向させてなる間隙に液晶分子を封入した液晶表示素子と、液晶表示素子を照明する照明装置を備えており、この照明装置は、入光面と、前記入光面と交わる平面の光照射面を有する導光板と、前記入光面に対向するように設けられた点光源を備え、導光板には、点光源が配置された近傍の明部と、明部周辺の暗部が形成されている。そして、液晶表示素子の、導光板の暗部に対応する部位と明部に対応する部位で、液晶分子のプレティルト角を２°から８°の範囲で異ならせることとした。
【００１０】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、液晶表示素子と、点光源と、点光源からの光を液晶表示素子に面照射する導光板を備える液晶表示装置の製造方法であって、点光源が配置された近傍の明部と、明部周辺の暗部が形成された導光板を有する照明装置を形成し、液晶表示素子の、照明装置の明部に対応する部位に紫外線を照射している。このような紫外線照射により、液晶分子のプレティルト角を暗部に対応する部位の液晶分子のプレティルト角より大きくすることができる。
【００１１】
ここで、紫外線は特定パターンのマスクを用いて配向膜に照射されることとした。特定パターンとしては、光透過部分が直径０．５ミリメートル以下の円形状あるいは０．１ミリメートル以下のストライプ状の集合体、あるいはその組み合わせが用いられる。また、液晶表示素子の作製後に紫外線を照射すれば、対向する２つの基板の配向膜に紫外線を照射することが可能になる。
【００１２】
このように、本発明の液晶表示装置は、配向膜が成膜された一対の基板と、基板間に設けられた液晶層と、導光板と点光源からなるバックライトユニットを備えている。配向膜は紫外線により点光源近傍のプレティルト角度が２°から８°の範囲で変化している。このような構成により、点光源近傍のコントラスト比が変化するため、点光源領域に発生する、明点領域および暗転領域をなくした表示装置が実現できる。
【実施例１】
【００１３】
本実施例の液晶表示装置の断面構成を図１に模式的に示す。ここでは、点光源が配置された部分を通る断面図を示している。図示するように、この液晶表示装置は液晶表示パネルの背面部に、バックライトユニットを配置した構成である。バックライトユニットは、導光板７とＬＥＤなどの点光源８を備えている。点光源からの光が液晶表示パネルに入射するまでの光路は背景技術にて説明したとおりである。透明基板１には通常ガラスやプラスチックが使用される。この一対の透明基板１上に電極２と配向膜３が形成される。シール材４で一対の透明基板１が貼り合わされ、その間隙に液晶５が狭持される。一対の透明基板１の外側には、一対の偏光板６が設置される。配向膜３はポリイミドなどの樹脂層を成膜した後、表面をブラシや布などで擦り方向性を持たせるラビング処理や、ＳｉＯやＳｉＯ２などの酸化物を斜方蒸着により形成される。液晶５はその分子が一定方向に並んだ層構造をとる。液晶パネル外部より駆動波形が電極２を伝搬し、液晶５に電圧が印加され液晶分子の角度が変化することにより基板１を透過する光の強さが変化し文字や図形などの表示を行う。
【００１４】
次に、配向膜３に紫外線が照射された時の光透過強度の変化について図２と図３を用いて説明する。図２は、紫外線が照射された配向膜に接する液晶分子１０と紫外線が照射されない配向膜に接する液晶分子１１を示している。紫外線が照射されていない部分の液晶分子１１の角度１１ｂが、紫外線が当たった配向膜では、液晶分子１０の角度１０ｂのように変化する。これがプレティルト角度の変化である。このようにプレティルト角度が変化した状態で液晶５に実効電圧が印加された時、図３のグラフに示すような実効電圧と光透過強度の特性となる。図示するように、紫外線が照射された配向膜領域１２と紫外線が照射されない配向膜領域１３では、横軸の実効電圧１４と縦軸の光透過強度１５の特性に差が生じる。図３の点１６は紫外線が照射されたことにより点１７になり、明部が暗部へ変化させることができる。
【００１５】
次に図１に示した液晶表示装置を観測者より見た外観を、図４に模式的に示す。図６で示した暗部領域２４の間の明部領域２６に紫外線を当てることにより、図３の点１６が点１７に変化したように暗部領域に変化する。図１で示した紫外線が照射された配向膜部分９が、プレティルト角度が変化した配向膜部分である。このようにして光源近傍の輝度ムラをなくし、視認性を向上させることができる。
【実施例２】
【００１６】
実施例１では明部領域に紫外線を照射する例を説明したが、図５に示すようなマスクを使用すれば明部領域を選択的に紫外線照射できる。ここで用いるマスクを図５に示す。図示するように、マスクには紫外線透過部分１０ｂと紫外線を透過させない部分１０ａが形成されている。紫外線透過部分１０ｂは直径０．５ミリメートル以下の円形状、あるいは０．１ミリメートル以下のストライプ状の集合体、あるいは、その組み合わせにより、紫外線照射領域と紫外線が照射されない領域の境界線をぼかすことができ、さらに視認性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
輝度ムラのないバックライトを備えた明るい表示が視認可能となるので、携帯情報機器のような種々の環境において使用が望まれる電子機器にも適応できる。さらに、本発明によれば、導光板の加工精度も従来のままでよく、さらに遮光フィルムが不必要なため、価格、薄型化が進む電子機器にも適応できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の液晶表示装置を模式的に示す断面図である。
【図２】液晶分子のプレティルトを説明する模式図である。
【図３】本発明の液晶表示装置の光透過強度を説明する図である。
【図４】導光体と点光源との関係による明るさの違いを示す平面図である。
【図５】紫外線同実施の形態のマスクを示す平面図。
【図６】従来の液晶表示装置を模式的に示す断面図である。
【図７】点光源の指向性に起因する導光板の暗部領域を説明する模式図である。
【図８】従来の液晶表示装置を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  透明基板
２  透明電極
３  配向膜
４  シール材
５  液晶
６  偏光板
７  導光板
８  点光源
９  紫外線が照射された配向膜部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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