(57)【要約】【課題】化粧板への外力に起因する局所的な透過率の低下を抑制した液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶パネル12の表示側に所定の間隙以下の距離で対向して位置する化粧板14を、バックライト31を支持するバックライトホルダ32の支持部37に支持する。化粧板14に加わった外力F1をバックライトホルダ32に伝え、液晶パネル12に伝えないので、外力F1に起因する液晶パネル12の変形に伴う液晶分子配向の乱れおよび基板21，22間の間隙の変化を抑制し、局所的な透過率の低下を抑制できる。【選択図】図１
2010237493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置された対をなす基板、および、これら基板間に介在された液晶層を備えた液晶表示素子と、
この液晶表示素子の背面側に対向配置され、この液晶表示素子の背面側に面状光を照射するバックライト、および、このバックライトを支持する支持フレームを備えたバックライト部と、
前記液晶表示素子の表示側に所定の間隙以下の距離で対向して位置し、前記バックライト部の前記支持フレームに支持された構造物と
を具備したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記支持フレームと前記構造物との間に介在された緩衝材を具備した
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
互いに対向配置された対をなす基板、および、これら基板間に介在された液晶層を備えた液晶表示素子と、
この液晶表示素子の背面側に対向配置され、この液晶表示素子の背面側に面状光を照射するバックライトと、
前記液晶表示素子と前記バックライトとを収容するケース体と、
前記液晶表示素子の表示側に所定の間隙以下の距離で対向して位置し、前記ケース体に支持された構造物と
を具備したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
前記ケース体と前記構造物との間に介在された緩衝材を具備した
ことを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記構造物は、前記液晶表示素子の表示側を保護する保護板である
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子を備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば携帯電話、携帯情報端末、携帯型ゲーム機、パーソナルコンピュータ(ＰＣ)、車載用ナビゲーションシステムなどに使用されている液晶表示装置は、互いに対向配置されたアレイ基板と対向基板との間に液晶層を介在して構成された液晶表示素子としての液晶パネルと、この液晶パネルの背面側に面状光を照射するバックライトと、液晶パネルの表示側に保護用の構造物である筐体保護板(以下、化粧板という)とを備えている。
【０００３】
化粧板は、例えばガラス板、ポリカーボネイトあるいはアクリルを主成分としており、液晶パネルの表示面との間には、所定の隙間が設けられている。この隙間を設ける構造を必要とする理由は、化粧板に外力が加わった場合、化粧板が撓み、液晶パネルと接触し、その押圧箇所および外力が伝わった箇所において、液晶分子の配向乱れが発生し、かつ液晶セル内部のクリアランス(セルギャップ)が局所的に狭くなることで、局所的に透過率が低下する現象(以下、プーリング(pooling)という)が発生して、著しく画面品位を損なうことを回避するためである(例えば、特許文献１参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−９５１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の構成の場合、化粧板と液晶パネルとの間の隙間、すなわち空気層の存在は、化粧板と空気層との屈折率の差異から、本来有する液晶パネルの輝度、コントラスト、色度を劣化させる原因となっていた。また、ユーザにとっては、画面が筐体奥に位置するように視認してしまう原因となっていた。さらに、このような隙間を設けることは、全体の厚みが増し、小型薄型化を阻む要因となっていた。
【０００６】
そこで、近年、化粧板と液晶パネルとの隙間の空気層の代わりに、ガラスあるいはアクリルなどと屈折率の等しい、あるいは近い値を有する接続保持用樹脂、あるいは接続保持用粘着材が開発されている。これらは、従来問題となっていた信頼性試験における化粧板の剥がれ、液晶パネルの偏光板の剥がれ、気泡の発生、変色、および、機械的試験に対して、耐久性を有する。
【０００７】
しかしながら、この構成では、化粧板を介して外力が加わった場合、直接液晶パネルに外力が伝播することでプーリングが発生し、所望される構造を満たさない製品となる。
【０００８】
さらに、近年、化粧板にタッチパネル機能が盛り込まれる製品が増えてきており、このようなタッチパネル機能を有する場合、必然的に化粧板に外力が加わるため、プーリング対策が急務となる。
【０００９】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、構造物への外力に起因する局所的な透過率の低下を抑制した液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、互いに対向配置された対をなす基板、および、これら基板間に介在された液晶層を備えた液晶表示素子と、この液晶表示素子の背面側に対向配置され、この液晶表示素子の背面側に面状光を照射するバックライト、および、このバックライトを支持する支持フレームを備えたバックライト部と、前記液晶表示素子の表示側に所定の間隙以下の距離で対向して位置し、前記バックライト部の前記支持フレームに支持された構造物とを具備したものである。
【００１１】
そして、液晶表示素子の表示側に所定の間隙以下の距離で対向して位置する構造物を、バックライトを支持する支持フレームに支持する。
【００１２】
また、本発明は、互いに対向配置された対をなす基板、および、これら基板間に介在された液晶層を備えた液晶表示素子と、この液晶表示素子の背面側に対向配置され、この液晶表示素子の背面側に面状光を照射するバックライトと、前記液晶表示素子と前記バックライトとを収容するケース体と、前記液晶表示素子の表示側に所定の間隙以下の距離で対向して位置し、前記ケース体に支持された構造物とを具備したものである。
【００１３】
そして、液晶表示素子の表示側に所定の間隙以下の距離で対向して位置する構造物を、液晶表示素子およびバックライトを収容するケース体に支持する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、構造物に加わった外力を支持フレームに伝え、液晶表示素子に伝えないので、外力に起因する液晶表示素子の変形に伴う液晶分子配向の乱れおよび基板間の間隙の変化を抑制し、局所的な透過率の低下を抑制できる。
【００１５】
また、本発明によれば、構造物に加わった外力をケース体に伝え、液晶表示素子に伝えないので、外力に起因する液晶表示素子の変形に伴う液晶分子配向の乱れおよび基板間の間隙の変化を抑制し、局所的な透過率の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態の液晶表示装置の要部を示す縦断面図である。
【図２】同上液晶表示装置の液晶表示素子を示す平面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の液晶表示装置の要部を示す縦断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態の液晶表示装置の要部を示す縦断面図である。
【図５】従来例の液晶表示装置の要部を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の第１の実施の形態の構成を図１および図２を参照して説明する。
【００１８】
図１において、11は液晶表示装置を示し、この液晶表示装置11は、例えば携帯電話、携帯情報端末、携帯型ゲーム機、パーソナルコンピュータ(ＰＣ)、あるいは車載用ナビゲーションシステムなどに用いられるものである。そして、この液晶表示装置11は、液晶表示素子としての液晶パネル12と、この液晶パネル12の背面側に配置されたバックライト部13と、液晶パネル12の表示側に配置された構造物としての化粧板14とを備え、これらがセット筐体であるケース体15に収容されて構成され、例えば平面視で四角形状をなしている。なお、以下、液晶パネル12の表示側(図１中の上側)を前側、その反対側(図１中の下側)を後側として説明する。
【００１９】
液晶パネル12は、バックライト部13からの面状光を透過させて画像を表示する透過型、あるいはバックライト部13からの面状光を透過させる透過部と前側からの入射光を反射させる反射部とを備えた半透過型のものである。そして、この液晶パネル12は、四角形状の基板としてのアレイ基板21と、四角形状の基板としての対向基板22とが、この対向基板22を前側として所定の隙間(セルギャップ)を介して互いに対向配置され、これら基板21，22間に液晶層23、および、基板21，22間の隙間を保持する図示しないスペーサが介在され、かつ、アレイ基板21の後側と対向基板22の前側とに偏光板24と偏光板25とが取り付けられて構成され、複数の画素がマトリクス状に配置されたアクティブエリアすなわち表示領域26(図２)が四角形状に形成されている。また、この液晶パネル12には、さらに、この液晶パネル12は、例えば０．１ｍｍ、あるいは０．２ｍｍ程度の厚みを有している。
【００２０】
アレイ基板21は、ガラス基板、このガラス基板上の表示領域26に対応する位置に格子状に形成された複数の配線部、ガラス基板上に形成され表示領域26に画素を構成する画素電極、これら画素電極をそれぞれ駆動するスイッチング素子である薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)などを有している。また、このアレイ基板21には、図２に示すように、各薄膜トランジスタを駆動するための駆動回路27が表示領域26の外方に額縁状(四角形枠状)に形成された駆動領域28に実装されている。なお、この駆動回路27は、例えばガラス基板上に直接実装してもよいし、別体のフレキシブル基板などに実装した状態でこのフレキシブル基板などをガラス基板に対して電気的に接続してもよい。
【００２１】
図１に示すように、対向基板22は、ガラス基板、このガラス基板上に形成された共通電極である対向電極およびカラーフィルタ層などを有している。なお、共通電極は、液晶層23のモードによってはアレイ基板21側に形成してもよい。また、カラーフィルタ層は、アレイ基板21側に形成してもよい。
【００２２】
液晶層23としては、例えばＴＮモード、ＳＴＮモード、ＶＡ(ＭＶＡ)モード、ＩＰＳモードなどの各種モードを用いることができる。
【００２３】
偏光板24，25は、シート状に形成された光学部材であり、液晶層23のモードに応じて、所定の偏光成分を選択的に透過・遮断するように配置されている。そして、偏光板25は、樹脂あるいは粘着テープなどの弾性および透光性を有する接続部材29を介して化粧板14の後側に密着固定されている。
【００２４】
また、バックライト部13は、バックライト31と、このバックライト31を支持する支持フレームとしての支持構造物であるバックライトホルダ32とを備えている。そして、このバックライト部13は、シール部材であるガスケット33を介してケース体15に支持されている。
【００２５】
バックライト31は、図示しない光源と、この光源からの光を面状光に変換する導光体である四角形板状の導光板35とを有しており、光源が導光板35の一側面に対向し、導光板35が液晶パネル12の後側に対向するように、それぞれバックライトホルダ32に支持されている。また、導光板35は、少なくとも液晶パネル12の表示領域26全体に対応する領域に面状光を照射できるように、この表示領域26よりも広い面積を有しているとともに、液晶パネル12よりも狭い面積を有している。
【００２６】
バックライトホルダ32は、例えば合成樹脂などの剛性を有する部材により形成されており、バックライト31の光源および導光板35を支持する支持フレーム本体としての四角形枠状のホルダ本体36と、このホルダ本体36の外縁部から前側へと突出して一体形成された支持部37とを備えている。そして、支持部37の先端部は、緩衝材としての粘着材である粘着テープ38を介して化粧板14の外縁近傍の後側を額縁状に支持している。この状態で、バックライトホルダ32は、液晶パネル12と接触していない。すなわち、液晶パネル12は、化粧板14によって宙吊りされ、バックライトホルダ32のホルダ本体36の前部および支持部37の内側部に対して所定の隙間を介して離間されている。
【００２７】
ガスケット33は、弾性を有する部材によりバックライト部13の後側とケース体15との隙間を閉塞している。
【００２８】
化粧板14は、ユーザが液晶パネル12に直接触れることがないように液晶パネル12を保護するためのもので、例えば透光性を有するガラス板、ポリカーボネイトあるいはアクリルを主成分として四角形の板状に形成されている。また、この化粧板14は、外縁部から額縁状に庇部41が突出しているとともに、この庇部41を含む後側の外縁部に、遮光用のマスク部42が額縁状に形成されている。
【００２９】
庇部41は、バックライトホルダ32の支持部37によってマスク部42の外縁部とともに支持される被支持部であり、外面側が化粧板14の後側と面一になるように、すなわち化粧板14の後側の位置から側方へと所定距離、例えば１ｍｍ程度突出して形成されている。
【００３０】
マスク部42は、例えば黒色の合成樹脂を分散させたテープなどであり、表示領域26の外縁部を覆っている。すなわち、マスク部42の内縁部は、バックライト31の導光板35の外縁部に掛かる位置まで延びている。
【００３１】
ケース体15は、例えば合成樹脂、あるいは金属などにより四角形状に形成されており、バックライト部13を後側から支持するベゼル部51と、このベゼル部51と対をなすベゼルカバー52とを備えている。
【００３２】
ベゼル部51は、ガスケット33を介してバックライト部13を嵌合保持する四角形状の凹部54を備えた基盤部55と、この基盤部55の外縁部からベゼルカバー52側へと突出する枠部56とが一体に形成されている。
【００３３】
また、ベゼルカバー52は、四角形枠状に形成されベゼル部51の枠部56に対向するカバー本体57と、このカバー本体57の前部から内方へと突出する額縁部58とが一体に形成されている。そして、額縁部58は、化粧板14の庇部41の前方を覆っており、内縁部が化粧板14の側部に対向している。
【００３４】
次に、上記第１の実施の形態の作用を説明する。
【００３５】
図５に示す従来例の液晶表示装置11aでは、液晶パネル12aと化粧板14aとの間の隙間を、樹脂あるいは粘着材などの接続部材29aにより埋めているため、化粧板14aの表示領域26aに外力F1が加わると液晶パネル12aの周辺へと外力F1が伝播し、局所的に透過率が低下する現象、すなわちプーリングが発生する。プーリングは、外力F1による液晶層23aの液晶分子配向不良と、液晶パネル12aの内部のアレイ基板21aと対向基板22aとの間の間隙が局所的に狭くなることで透過率が局所的に劣化することとに起因し、押圧箇所Ｐおよび外力F1が伝播した箇所で発生する。
【００３６】
押圧箇所Ｐのプーリング対策は、液晶パネル12aの内部の構造および製造条件の最適化によるため、液晶パネル12aの構造の改善で対策することは容易でない。一方で、化粧板14aに加わる外力F1が液晶パネル12aの駆動領域28a周辺に伝播することで発生するプーリングは、液晶パネル12aの後側に設置されているバックライトホルダ32aに外力が伝播し、バックライト部13aの後側に存在するケース体15aの基盤部55aを介して、作用反作用の力が働く。その際、反作用の力F2が液晶パネル12aの背面を押し上げることで、液晶分子配向の乱れや基板21a，22a間の間隙を局所的に狭くし、液晶パネル12aの駆動領域28aの周辺でプーリングが発生する。図５に示す従来例の場合、液晶パネル12aとバックライト部13aとは、駆動領域28a周辺が粘着テープ61により枠状あるいは短冊形状に固定されているため、駆動領域28aの周辺にプーリングが発生しやすかった。
【００３７】
これに対して、図１および図２に示す上記第１の実施の形態では、液晶パネル12の表示側に所定の間隙以下の距離で対向して位置する化粧板14を、バックライト31を支持するバックライトホルダ32の支持部37に支持する構成とした。すなわち、液晶パネル12とバックライト部13とを粘着テープ61(図５)により固定するのではなく、液晶パネル12とバックライト部13とを、それぞれ化粧板14に固定させている構成とした。このため、押圧箇所Ｐで化粧板14に加わった外力F1は液晶パネル12を介してバックライトホルダ32側に伝わることがない。この結果、バックライトホルダ32から液晶パネル12への反作用の力F2(図５)が加わらないため、この反作用の力F2(図５)によって液晶分子配向が乱れたり、基板21，22間の間隙が局所的に狭くなったりすることを防止でき、プーリングの発生原因を排除できる。
【００３８】
また、バックライトホルダ32の支持部37と化粧板14とを、粘着テープ38を介して接続しているので、化粧板14に加わる外力F1は、液晶パネル12を介して伝播するのではなく、化粧板14の周辺で接続したバックライトホルダ32を介して、ケース体15の基盤部55に伝わるため、直接液晶パネル12へ影響を及ぼさず、そのため、プーリングを発生させない構造を実現可能である。
【００３９】
さらに、上記構造とすることにより、液晶表示装置11では、液晶パネル12と化粧板14との間に、化粧板14の変形を吸収して外力F1の液晶パネル12への伝播を抑制するための空気層を介在させる必要がない。このため、化粧板14と空気層との屈折率差により液晶表示装置11が本来有する輝度、コントラスト、および、色度を劣化させることがなく、ユーザは、表示画面が実際の表示位置よりも液晶表示装置11の奥側に位置するように見える感覚、すなわち画面の奥行き感覚がなくなり、良好な視認性を得ることができ、かつ、液晶パネル12と化粧板14との間に隙間が不要である分、ケース体15(液晶表示装置11)の小型薄型化が実現可能となる。
【００４０】
次に、第２の実施の形態を図３を参照して説明する。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
この第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態において、ケース体15に代えて、ケース体65を用いるもので、このケース体65は、粘着テープ38を介して化粧板14を支持するとともに、バックライト部13のバックライトホルダ32が、ケース体65に支持されているものである。
【００４２】
ケース体65は、四角形平板状の基盤部71と、この基盤部71の外縁部から前方へと突出する枠部72とを有しており、これら基盤部71と枠部72とによって、液晶パネル12およびバックライト部13などを収容する凹部73が区画されているとともに、枠部72の前端側の内縁部に、化粧板14を支持するための支持部となる支持凹部74が形成されている。
【００４３】
また、バックライトホルダ32は、ホルダ本体36の外縁部から、上記第１の実施の形態の支持部37に代えて、突出部76が前方に向けて突出して一体に形成されており、この突出部76の外面には、枠部72の内縁に係止される係止凸部77が爪状に突出して一体に形成されている。
【００４４】
さらに、ホルダ本体36には、液晶パネル12の後側が、支持部材としての弾性を有する粘着テープ78を介して固定されている。
【００４５】
そして、上記第２の実施の形態では、液晶パネル12の表示側に所定の間隙以下の距離で対向して位置する化粧板14を、液晶パネル12およびバックライト31を収容するケース体65に支持する構成とした。このため、押圧箇所Ｐで化粧板14に加わった外力F1が液晶パネル12を介してバックライトホルダ32側に伝わることがない。この結果、バックライトホルダ32から液晶パネル12への反作用の力F2(図５)が加わらないため、この反作用の力F2(図５)によって液晶分子配向が乱れたり、基板21，22間の間隙が局所的に狭くなったりすることを防止でき、プーリングの発生原因を排除できる。
【００４６】
また、ケース体65の支持凹部74と化粧板14とを、粘着テープ38を介して接続しているので、化粧板14に加わる外力F1は、液晶パネル12を介して伝播するのではなく、化粧板14の周辺で接続したケース体65の支持凹部74を介してケース体65の基盤部71に伝わるため、直接液晶パネル12へ影響を及ぼさず、そのため、プーリングを発生させない構造を実現可能である。
【００４７】
さらに、化粧板14は、庇部41(図１)などを設ける必要がない板状にできるので、化粧板14の製造が容易となり、製造コストを抑制できる。
【００４８】
次に、第３の実施の形態を図４を参照して説明する。なお、上記各実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４９】
この第３の実施の形態は、上記第２の実施の形態の化粧板14に代えて、構造物としての平面視四角形状のタッチパネル部81が取り付けられているものである。
【００５０】
タッチパネル部81は、板状のタッチパネル82と、このタッチパネル82を保護するための保護板としての化粧板83とを有している。
【００５１】
タッチパネル82は、例えば静電容量式タッチパネル、抵抗式タッチパネル、あるいは抵抗膜式タッチパネルなどであり、化粧板83の背面に形成されている。また、このタッチパネル82は、液晶パネル12側と電気的に接続されており、液晶パネル12で表示した画像に対して、ユーザが指、あるいはタッチペンなどを化粧板83に接触させた際に、その接触位置と液晶パネル12で表示した画像との位置関係の対応によって、ユーザからの入力内容の判別が可能となっている。さらに、このタッチパネル82の外縁部は、ケース体65の支持凹部74に粘着テープ38を介して支持されている。
【００５２】
化粧板83は、ユーザがタッチパネル82(液晶パネル12)に直接触れることがないようにタッチパネル82(液晶パネル12)を保護するためのもので、例えば透光性を有するガラス板、ポリカーボネイトあるいはアクリルを主成分として四角形の板状に形成されている。
【００５３】
そして、液晶パネル12の表示側に所定の間隙以下の距離で対向して位置するタッチパネル部81を、液晶パネル12およびバックライト31を収容するケース体65に介して支持するため、押圧箇所Ｐでタッチパネル部81の化粧板83に加わった外力F1が液晶パネル12を介してバックライトホルダ32側に伝わることがなく、また、ケース体65の支持凹部74とタッチパネル部81とを、粘着テープ38を介して接続しているので、タッチパネル部81の化粧板83に加わる外力F1が、液晶パネル12を介することなく、化粧板83の周辺で接続したケース体65の支持凹部74を介してケース体65の基盤部71に伝わるなど、上記第２の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００５４】
特に、タッチパネル部81を液晶表示装置11に用いる場合、ユーザが化粧板83を液晶パネル12側へと押し込むようにタッチパネル部81を操作するため、必然的に化粧板83に外力F1が加わるので、上記のように外力F1に起因するプーリングを抑制できる構成とすることで、タッチパネル部81を用いる液晶表示装置11に効果的に対応できる。
【００５５】
なお、上記第３の実施の形態のタッチパネル部81を、上記第１の実施の形態の化粧板14に代えて用いても、同様の作用効果を奏することができる。
【００５６】
また、タッチパネル部81は、粘着テープ38を介して化粧板83を支持凹部74に支持するように構成してもよい。
【００５７】
さらに、上記第３の実施の形態のタッチパネル部81に代えて、フィルム方式、あるいはガラス方式のタッチパネル部を用いてもよい。この場合には、タッチパネル部のフィルム、あるいはガラス自体を化粧板83に代えることができるので、化粧板83が不要となり、より薄型化できるとともに、構成を簡略化できる。
【００５８】
また、上記第２および第３の実施の形態において、液晶パネル12は、化粧板14あるいはタッチパネル部81に対して接続部材29を介さずに直接接触していてもよく、あるいは、化粧板14やタッチパネル部81に対して所定の間隙以下の距離で対向していれば、これら化粧板14あるいはタッチパネル部81に密着していなくてもよい。
【００５９】
さらに、粘着テープ78を設けず、液晶パネル12をバックライト部13のバックライトホルダ32に対して接触しない状態としてもよい。
【００６０】
また、上記各実施の形態において、ガスケット33を設けない構成としてもよい。
【００６１】
さらに、緩衝材としては、弾性、可撓性などを有し化粧板14あるいはタッチパネル部81を固定できるものであれば、粘着テープ38以外の任意の部材を用いることができ、また、緩衝材を設けない構成としてもよい。
【００６２】
そして、液晶表示装置11は、四角形状に限定されず、例えば円形状などでもよい。この場合には、各種構成部品を円形状にすることで対応できる。
【符号の説明】
【００６３】
11    液晶表示装置
12    液晶表示素子としての液晶パネル
13    バックライト部
14    構造物としての保護板である化粧板
21    基板としてのアレイ基板
22    基板としての対向基板
23    液晶層
31    バックライト
32    支持フレームとしてのバックライトホルダ
38    緩衝材としての粘着テープ
65    ケース体
【図１】
2010237493.tif 000003
【図２】
2010237493.tif 000004
【図３】
2010237493.tif 000005
【図４】
2010237493.tif 000006
【図５】
2010237493.tif 000007