(57)【要約】【課題】現行の表示特性を維持しつつ、液晶表示装置本体の総厚を薄くした液晶表示装置を提供する。【解決手段】画素電極を有するガラス基板１Ｂとカラーフィルタを有するガラス基板１Ａとの間に液晶層が挟持され、且つガラス基板１Ａの前面に上偏光板１ａを有し、ガラス基板１Ｂの背面に下偏光板１ｂを有する液晶表示パネル１と、液晶表示パネル１の背面側に配設されて液晶表示パネル１に光を供給するバックライトユニットとを備え、バックライトユニットは、光の透過と拡散とを制御する液晶シート５と、この液晶シート５の背面側に配置した光源７とを有し、下偏光板１ｂと液晶シート５との間に密着防止シート６を配設することにより、下偏光板１ｂと液晶シート５との間のクリアランスを小さくすることができので、液晶表示装置本体の総厚Ｔを薄くすることができる。【選択図】図２
2009229633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極を有する第１の透光性基板とカラーフィルタを有する第２の透光性基板との間に液晶層が挟持され、且つ前記第１の透光性基板の前面に第１の偏光板を有し、前記第２の透光性基板の背面に第２の偏光板を有する液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの背面側に配設されて前記液晶表示パネルに光を供給するバックライトユニットと、
を備え、
前記バックライトユニットは、光の透過と拡散とを制御する液晶シートと、前記液晶シートの背面側に配置した光源とを有し、
前記第２の偏光板と前記液晶シートとの間に密着防止シートを配設したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記密着防止シートは、ポリエチレンテレフタラートシートである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】
前記密着防止シートは、前記第２の偏光板と対向する面に粗面を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記密着防止シートは、前記液晶シートと対向する面に粗面を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記密着防止シートと対向する前記第２の偏光板の対向面に粗面を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記密着防止シートは、前記液晶表示パネルの画像表示領域の全面に対向して配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記光源は、冷陰極蛍光放電管であることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記光源は、前記液晶表示パネルの画像表示領域よりも外側に配設されていること特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記光源は、矩形の画像表示領域の全辺に沿って配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに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、液晶表示装置に係わり、特にシャッター機能を備えた液晶表示装置に関し、詳細には液晶表示パネルの背面側に設置されるバックライト構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現行のシャッター機能付きの液晶表示ディスプレイは、液晶表示パネルの背面側に配置されている液晶シートの光拡散（白濁）性と光透過性との切り替えにより、通常の液晶表示画面及び画面背面を透視し、モジュールの背面側に設置されている背面物体を確認することができる構造となっている。
【０００３】
図６は、この種のシャッター機能付き液晶表示装置の構成を示す要部断面図である。図６に示すようにこの液晶表示装置は、液晶表示パネル１の画面の背面側に設置されている背面物体２の確認と、通常画面表示時の見栄え（輝度）とを確保するために液晶シート５の背面側にバックライト光源７を設置し、背面物体２と液晶表示パネル１との両者を均一に照射させる構造となっている。
【０００４】
この液晶シート５は、薄膜状の透光性電極間に液晶層が封入されて構成され、液晶シート５に接続される専用電源をオン・オフ制御することによって表示面が白濁（拡散）または透明（透過）状態に切り替わる機能を有している。
【０００５】
なお、図６中、１ａ，１ｂは液晶表示パネル１の外面に接着配置された偏光板、３は液晶表示パネル１を保持固定する中フレーム、４は液晶表示パネル１と液晶シート５との間を所定の間隔に保持固定する下フレーム、８は中フレーム３及び下フレーム４を収納して保持固定する上フレームである。
【０００６】
なお、この種のシャッター機能付き液晶表示装置の構造は、下記特許文献１及び特許文献２に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−９７４１１号公報
【特許文献２】特開２００５−６５７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このように構成された液晶表示装置は、図７に要部断面図に示すように光源７からの光源光９ａの照射に伴う発熱により、図８に示すように下フレーム４の内部が矢印で示す方向に向かって約６０℃〜７０℃程度に温度上昇する。この結果、ＵＶカット付きアクリル材からなる液晶シート５の表面に下偏光板１ｂの背面方向に湾曲状に突出する熱膨張部５ｂが形成される。
【０００９】
液晶シート５に使用されているＵＶカット付きアクリル材の表面及び液晶表示パネル１の背面に貼り付けられている偏光板１ｂの表面は、鏡面のような平滑面となっているので、熱膨張部５ｂの形成により偏光板１ｂ及び液晶シート５の表面同士が接触することにより、ニュートンリングにような干渉縞を発生させてしまうポテンシャルがある。
【００１０】
また、この下フレーム４内部の温度上昇により、図９に示すように液晶表示パネル１を保持固定する中フレーム３内側の枠状の支持部３ａが液晶シート５側に撓み、これによって液晶表示パネル１が液晶シート５側に沈み込み、液晶表示パネル１の下偏光板１ｂの表面と液晶シート５の熱膨張部５ｂとが接触することになる。
【００１１】
したがって、図１０に示すように液晶シートの表面と、液晶表示パネル１の下偏光板１ｂの表面との間にクリアランスＣを大きくとる必要があり、このクリアランスＣは、バックライト光源７からの発熱により熱せられるアクリル材の熱膨張分を考慮して大きく確保する必要があった。そして、この２つの部材間のクリアランスＣを大きく確保すると、その副作用として液晶表示装置（液晶表示モジュール）の総厚Ｔを薄くする所謂薄型化が困難となるという課題があった。
【００１２】
また、このクリアランスＣを小さくする改善手段として、偏光板１ｂの表面を粗面化する方法が考えられるが、現行の表示特性を満足させるためにはコストアップ等の問題が生じ、その改善が難しいものであった。
【００１３】
したがって、本発明は、前述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、現行の表示特性を維持しつつ、液晶表示装置本体の総厚を薄くすることができる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような目的を達成するために本発明による液晶表示装置は、画素電極を有する第１の透光性基板とカラーフィルタを有する第２の透光性基板との間に液晶層が挟持され、且つ第１の透光性基板の前面に第１の偏光板を有し、第２の透光性基板の背面に第２の偏光板を有する液晶表示パネルと、液晶表示パネルの背面側に配設されて液晶表示パネルに光を供給するバックライトユニットとを備え、バックライトユニットは、光の透過と拡散とを制御する液晶シートと、この液晶シートの背面側に配置した光源とを有し、第２の偏光板と液晶シートとの間に密着防止シートを配設したことにより、第２の偏光板と液晶シートとの間のクリアランスを小さくすることができるので、背景技術の課題を解決することができる。
【００１５】
本発明による他の液晶表示装置は、好ましくは、上記構成において、密着防止シートは、ポリエチレンテレフタラートシートであることを特徴としている。
【００１６】
本発明による他の液晶表示装置は、好ましくは、上記構成において、密着防止シートは、第２の偏光板と対向する面に粗面を有していることを特徴としている。
【００１７】
本発明による他の液晶表示装置は、好ましくは、上記構成において、密着防止シートは、液晶シートと対向する面に粗面を有していることを特徴としている。
【００１８】
本発明による他の液晶表示装置は、好ましくは、上記構成において、密着防止シートと対向する第２の偏光板の対向面に粗面を有していることを特徴としている。
【００１９】
本発明による他の液晶表示装置は、好ましくは、上記構成において、密着防止シートは、液晶表示パネルの画像表示領域の全面に対向して配設されていることを特徴としている。
【００２０】
本発明による他の液晶表示装置は、好ましくは、上記構成において、光源は、冷陰極蛍光放電管であることを特徴としている。
【００２１】
本発明による他の液晶表示装置は、好ましくは、上記構成において、密着防止シートは液晶シートの表面に密着配置されていることを特徴としている。
【００２２】
本発明による他の液晶表示装置は、好ましくは、上記構成において、光源は、矩形の画像表示領域の全辺に沿って配置されていることを特徴としている。
【００２３】
なお、本発明は、上記構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、液晶シートの表面と、対向する第２の偏光板の背面との間に密着防止シートを配設することにより、液晶シートと液晶表示パネル背面の偏光板とのクリアランスを小さくすることができるので、透過時及び拡散時の視認性を確保しながら、液晶表示装置本体の総厚を薄くすることができる。これによって、液晶表示装置の薄型化が低コストにて実現可能となるという極めて優れた効果が得られる。
【００２５】
また、これによってこの液晶表示装置を用いた各種の表示機器の薄型化が実現可能となるという極めて優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。以下の説明中に参照する図面において、同一機能を有するものは同一の参照符号を付してある。
【実施例１】
【００２７】
図１は、本発明による液晶表示装置の一実施例の構成を説明する要部平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿って切断した要部断面図であり、図７と同一部分には同一符号を付してある。
【００２８】
図１及び図２において、この液晶表示パネル１は、一対の透光性ガラス基板１Ａ，１Ｂと、一対の偏光板１ａ，１ｂと、液晶層とから構成される。液晶層は、画素電極を有する第１の透光性ガラス基板１Ｂとカラーフィルタを有する第２の透光性ガラス基板１Ａとの間に封入され、この対向間の周縁部がシール材により封止して構成されている。ガラス基板１Ａとガラス基板１Ｂとの外側の面には夫々上偏光板１ａ，下偏光板１ｂが配置されている。
【００２９】
なお、これらの透構成ガラス板１Ａ，１Ｂの板厚が約０．５ｍｍ、偏光板１ａ，１ｂの板厚が約０．３ｍｍ程度であり、したがって、液晶表示パネル１の厚さは約１，５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度である。また、図中、液晶表示パネル１を駆動する走査信号線駆動回路基板及びデータ信号線駆動回路基板等は省略されている。
【００３０】
また、この液晶表示パネル１の背面側にはバックライトが設置され、このバックライトの光源７から投射された光９ａの反射光９ｂを液晶層及び偏光板１ａ，１ｂを透過させることにより画像表示できる構造となっている。
【００３１】
また、この液晶表示パネル１の背面、つまり、下偏光板１ｂの背面には、図示しないが、光学補償シートが配置されている。そして、この液晶表示パネル１は、第１のフレームとしての例えば樹脂成形体からなる枠状の中フレーム３の上面に例えばスペーサまたは両面テープ等の支持部材を介して保持固定されている。
【００３２】
また、この中フレーム３の背面側には、第２のフレームとしての例えば樹脂成形体からなる枠状の下フレーム４が配設されている。この下フレーム４の略中央部分には液晶表示パネル１と所定間隔を有して枠状の係止部４ａが内側方向に突出して一体的に形成されている。そして、この枠状の係止部４ａ上には、液晶表示パネル１の背面に対向して光拡散性と光透過性とを切り換える機能を有する液晶シート５がその支持枠５ａを例えば両面テープまたは接着等の支持部材により保持固定されている。
【００３３】
また、この液晶シート５の表面には、例えばポリエチレンテレフタラートシート等からなる密着防止シート６が配置されている。そして、この密着防止シート６は、ガラス基板１Ｂの背面に配置されている下偏光板１ｂの背面に対向する液晶シート５の表面に配置される構成となっている。
【００３４】
また、この下フレーム４の内側には、液晶シート５の背面に光源光を照射する例えば冷陰極蛍光放電管からなる略Ｌ字状のバックライト光源７がその内壁面に沿って略矩形状に配設され、保持固定される構造となっている。なお、このバックライト光源７は、液晶表示パネル１の画像表示領域よりも外側でしかも全辺に沿って配設されている。
【００３５】
そして、液晶表示パネル１を搭載した中フレーム３と、液晶シート５を搭載し、バックライト光源７を装着した下フレーム４とを組み合わせた後、液晶表示パネル１と対向する主面に開口部８ａが形成された第３のフレームとして例えば樹脂成形体からなる枠状の上フレーム８を被せて収納し、一体化させて液晶シャッター機能付きの液晶表示装置が構成される。
【００３６】
このように構成された液晶表示装置は、バックライト光源７から投射された光９ａが背面物体２により光反射され、その反射した光９ｂが液晶表示パネル１の背面に向かって照射されることになる。そして、液晶シート５の拡散（白濁）と透明（透過）との切り替えにより、それぞれ通常の液晶表示画面の視認及び画面背面を透視し、モジュール背面に設置されている背面物体２を視認することができる。
【００３７】
このような構成によれば、液晶シート５のアクリル表面に密着防止シート６を配置したことにより、液晶シート５のアクリル表面と偏光板１ｂの背面との平滑部分が密着されることになるので、干渉縞の発生が防止でき、液晶シート５と偏光板１ｂとの間のクリアランスを小さくすることができる。これによって、高さ（厚さ）方向の外形寸法を小さくすることができるので、現行の表示特性を維持しつつ、液晶表示装置の総厚Ｔを薄くすることができる。
【００３８】
なお、発明者は、上記構成による液晶表示装置を複数個作製し、その実験の結果から、液晶シート５のアクリル表面に密着防止シート６を追加して配置することにより、透過及び拡散表示時の表示特性を保持しつつ、干渉縞が全く発生していないことを確認できた。
【００３９】
また、本発明による液晶表示装置の他の実施例として上記構成において、液晶シート５の表面に配置される密着防止シート６に代えて強い光拡散性を有する例えば拡散シートを用いることにより、背面物体２の透けを防止することができる効果が得られる。
【実施例２】
【００４０】
図３は、本発明による液晶表示装置の実施例２の構成を説明する図１のＡ−Ａ線に沿って切断した要部断面図であり、図７と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００４１】
図３において、図２と異なる点は、液晶表示パネル１の下偏光板１ｂの背面と対向する密着液晶シート６の表面の全面には、多数の微細な凹凸を有する粗面６ａが形成されている。そして、この表面に粗面６ａが形成された密着防止シート６が液晶表示パネル１の下偏光板１ｂの背面に接触して配置されている。
【００４２】
このような構成によれば、下偏光板１ｂの背面と密着防止シート６の表面上の粗面６ａとが下フレーム４の内部の温度上昇により接触しても、偏光板１ｂの背面と液晶シート５のアクリル表面との間に干渉縞が生じなくなるので、液晶シート５と偏光板１ｂとの間のクリアランスを小さくすることができる。これによって、高さ（厚さ）方向の外形寸法を小さくすることができるので、現行の表示特性を維持しつつ、液晶表示装置の総厚Ｔを薄くすることができる。
【実施例３】
【００４３】
図４は、本発明による液晶表示装置の実施例３の構成を説明する図１のＡ−Ａ線に沿って切断した要部断面図であり、図７と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００４４】
図４において、図２と異なる点は、液晶シート５の表面と対向する密着液晶シート６の背面には、多数の微細な凹凸を有する粗面６ｂが形成されている。そして、この密着防止シート６の粗面６ｂが液晶シート５の表面に接触して配置されている。
【００４５】
このような構成によれば、液晶シート５の表面と密着防止シート６の粗面６ｂとが下フレーム４の内部に温度上昇により偏光板１ｂの背面と液晶シート５のアクリル表面との間に干渉縞が生じなくなるので、液晶シート５と偏光板１ｂとの間のクリアランスを小さくすることができる。これによって、高さ（厚さ）方向の外形寸法を小さくすることができるので、現行の表示特性を維持しつつ、液晶表示装置の総厚Ｔを薄くすることができる。
【実施例４】
【００４６】
図５は、本発明による液晶表示装置の実施例４の構成を説明する図１のＡ−Ａ線に沿って切断した要部断面図であり、図７と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００４７】
図５において、図２と異なる点は、密着防止シート６の表面と対向する液晶表示パネル１の下偏光板１ｂの背面には、多数の微細な凹凸を有する粗面１ｃが形成されている。そして、密着防止シート６の表面が下偏光板１ｂの粗面１ｃに接触して配置されている。
【００４８】
このような構成によれば、下偏光板１ｂの背面に形成された粗面１ｃと密着防止シート６の表面とが下フレーム４の内部の温度上昇により接触しても、偏光板１ｂの背面と液晶シート５の表面との間に干渉縞が生じなくなるので、液晶シート５と偏光板１ｂとの間のクリアランスを小さくすることができる。これによって、高さ（厚さ）方向の外形寸法を小さくすることができるので、現行の表示特性を維持しつつ、液晶表示装置の総厚Ｔを薄くすることができる。
【００４９】
なお、前述した実施例２または実施例３において、密着防止シート６の表面または背面にそれぞれ多数の微細な凹凸を有する粗面６ａまたは粗面６ｂを形成した場合について説明したが、これらの各粗面６ａまたは粗面６ｂに加えて同一面上に各種の形状の小島（粗面を形成しない部分的な平坦面）を点在させて形成することにより、前述と同等の効果が得られるとともに、透過時における背面物体２の視認性を確保しながら、液晶シート５と液晶表示パネル１の背面の下偏光板１ｂとのクリアランスを小さくすることができる。
【００５０】
また、前述した実施例にて説明した液晶表示装置は、画像表示面の全面を透明にする構造を有するディスプレイ等の表示機器に適用することができる。また、部分的に背面を透明にする構造を有するディスプレイ等の表示機器にも適用することができる。さらには、アミューズメント機器等の表示機器にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明による液晶表示装置の実施例１の構成を示す要部平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って切断した要部断面図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の実施例２の構成を示す密着防止シートの要部断面図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の実施例３の構成を示す密着防止シートの要部断面図である。
【図５】本発明による液晶表示装置の実施例４の構成を示す液晶表示パネルの要部断面図である。
【図６】従来の液晶表示装置の構成を示す要部断面図である。
【図７】現行の液晶表示装置の不具合発生のメカニズムを説明する要部断面図である。
【図８】現行の液晶表示装置の不具合発生のメカニズムを説明する要部断面図である。
【図９】現行の液晶表示装置の不具合発生のメカニズムを説明する要部断面図である。
【図１０】現行の液晶表示装置の不具合発生のメカニズムを説明する要部断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・液晶表示パネル、１Ａ・・・透光性ガラス基板、１Ｂ・・・透光性ガラス基板、１ａ・・・偏光板、１ｂ・・・偏光板、１ｃ・・・粗面、２・・・背面物体、３・・・中フレーム、３ａ・・・支持部、４・・・下フレーム、４ａ・・・係止部、５・・・液晶シート、５ａ・・・支持枠、５ｂ・・・熱膨張部、６・・・密着防止シート、６ａ・・・粗面、６ｂ・・・粗面、７・・・バックライト光源、８・・・上フレーム、８ａ・・・開口部、９ａ・・・光源光、９ｂ・・・反射光。
【図１】
2009229633.tif 000003
【図２】
2009229633.tif 000004
【図３】
2009229633.tif 000005
【図４】
2009229633.tif 000006
【図５】
2009229633.tif 000007
【図６】
2009229633.tif 000008
【図７】
2009229633.tif 000009
【図８】
2009229633.tif 000010
【図９】
2009229633.tif 000011
【図１０】
2009229633.tif 000012