CN104428827A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供在边缘部边框不容易醒目的显示装置。显示装置具备：显示面板，其具有显示区域和在显示区域的外侧设置的边框区域；透光性盖，其在显示面板的观察者侧配置，并且，具有在与显示面板的边框区域和显示区域的边界对应的位置配置的透镜部；和壳体，其具有以与显示面板的侧面相对的方式配置的侧壳体部。侧壳体部的外侧面存在于第一面与第二面之间的空间中，该第一面与显示面板的面板面法线平行且与透光性盖的透镜部的外侧端面接触，该第二面与面板面法线成25°以下的锐角θ且与透镜部的表面接触。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及显示装置，特别涉及具备透光性盖的显示装置。
背景技术
通常，透射型的液晶显示装置包括：液晶显示面板；背光源装置；对液晶显示面板供给各种电信号的电路和电源；以及收纳它们的壳体等。来自背光源装置的光在液晶显示面板中按每个像素被调制，由此进行显示。
在液晶显示面板设置有排列着多个像素的显示区域(有源区域)和其周边的边框区域。在显示区域设置有像素电极和TFT等，显示图像和视频等。另一方面，在边框区域配置有将液晶材料密封在基板间的密封部、与扫描线或信号线连接的配线、用于与外部驱动电路连接的连接端子等。
显示面板的边框区域是无助于显示的区域，使面板的显示面的显示区域的面积降低。此外，在无间隙地排列多个显示装置而形成大屏幕的结构(被称为多显示器系统等)中，边框区域作为显现显示装置的接缝的非显示区域(黑框)被看到。虽然显示装置的窄边框化逐年进展，但使边框区域消失在原理上是困难的。
今年来，人们对在多显示器系统中使显示装置的接缝不醒目的方法进行着研究。专利文献1至3中公开了在显示面板的观察者侧设置有透光性盖的显示装置。在透光性盖的端部设置有作为透镜起作用的曲面部分。
透光性盖的曲面部分(透镜部)典型的是以覆盖显示面板的边框区域和边框区域附近的显示区域的一部分(以下，有时称为周边显示区域)的方式配置。从在周边显示区域排列的像素出射的光在透镜部折射，由此图像也在边框区域的前方放大显示。观察者看到在边框区域上也显示着图像，因此能够提供不会感觉有接缝的图像。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5-188873号公报特表
专利文献2：日本特表2004-524551号公报(美国专利第6,927,908号说明书)
专利文献3：美国专利第7,443,463号说明书
专利文献4：国际公开第2010/089998号
发明内容
发明要解决的技术问题
如上所述，已知在多显示器系统使用的显示装置中，使端部设置有透镜部的透光性盖配置在显示面板的观察者侧的结构。在此情况下，多设计成配置于显示面板的侧面的壳体部分不配置在与透光性盖的端部相比位于外侧的位置。这是因为壳体侧面部与透光性盖的端部相比存在于外侧时，在该部分无法显示图像，使显示装置间的非显示区域增大，因此接缝醒目。
因而，例如，如专利文献3所记载的那样，覆盖显示面板的侧面的壳体部分(以下称为侧壳体部)的外侧表面多设置在与透光性盖的端部对齐的位置。在这种结构中，优选设置于各显示装置的透光性盖的端部彼此抵接，从而显示装置无缝隙地排列，由此能够使显示装置间的接缝不容易醒目。
另一方面，考虑在假设单独使用的显示装置中，使侧壳体部的外侧表面配置在与透光性盖的端面相比位于外侧的位置的结构。
本发明的发明人在专利文献4中公开了使显示装置的周缘部分(以下，有时简称为“边框”)不容易被看到的技术，该显示装置的周缘部分不仅包含显示面板的边框区域，也包含设置在其侧面的侧壳体部。
根据专利文献4记载的技术，在显示面板的观察者侧设置具有透镜部的透光性盖，并且由具有透光性的材料形成位于显示面板侧面的侧壳体部，由此能够使显示装置周缘的边框不容易被看到。设置于显示面板侧面的侧壳体部起到防止尘埃的进入、提高耐冲击性的作用。
但是，在专利文献4记载的显示装置中，在配置于显示面板侧面的侧壳体部不具有高透光性等的情况下，存在该部分被看到的情况。因此，在面板侧面设置侧壳体部的结构中，存在使显示装置的周缘部分不容易醒目这样的技术问题。
本发明是为了解决上述技术问题而完成的，其目的在于提供包含壳体在内，边框不容易被看到的显示装置。
解决技术问题的技术手段
本发明的实施方式的显示装置包括：显示面板，其具有显示区域和在上述显示区域的外侧设置的边框区域；透光性盖，其配置在上述显示面板的观察者侧，具有在与上述显示面板的上述边框区域和上述显示区域的边界对应的位置配置的透镜部；和壳体，其具有以与上述显示面板的侧面相对的方式配置的侧壳体部，其中，上述侧壳体部的外侧面存在于第一面与第二面之间的空间中，上述第一面与上述显示面板的面板面法线平行且与上述透光性盖的上述透镜部的外侧端面接触(相切)，上述第二面与上述面板面法线成25°以下的锐角θ且与上述透镜部的表面接触(相切)。
在某实施方式中，上述显示面板的尺寸为对角19英寸以下，上述锐角θ为20.4°以下。
在某实施方式中，上述锐角θ为11.2°以下。
在某实施方式中，上述显示面板的尺寸为对角19英寸以上，上述锐角θ为20°以下。
在某实施方式中，上述锐角θ为18°以下。
在某实施方式中，上述锐角θ为15°以下。
在某实施方式中，上述锐角θ为1.8°以上。
在某实施方式中，侧壳体部的厚度为0.1mm以上。
在某实施方式中，上述显示面板的从显示介质表面至上述透光性盖的表面的距离被设定在上述边框区域的宽度的2.7倍以上4.6倍以下。
在某实施方式中，上述侧壳体部的外侧面的主面形成为与上述第一面成锐角的前端角θ2，上述前端角θ2为25°以下。
在某实施方式中，上述侧壳体部的外侧面的反射率为30～70％。
在某实施方式中，上述侧壳体部的上述外侧面为无彩色。
在某实施方式中，显示装置还包括设置在上述侧壳体部的外侧面与上述显示面板的上述侧面之间的缓冲部件。
在某实施方式中，上述缓冲部件由凝胶材料构成。
在某实施方式中，上述侧壳体部由不具有透光性的材料形成。
本发明的实施方式的显示装置显示面板包括：显示面板，其具有显示区域和在上述显示区域的外侧设置的边框区域；透光性盖，其配置在上述显示面板的观察者侧，具有在与上述显示面板的上述边框区域和上述显示区域的边界对应的位置配置的透镜部；和壳体，其具有以与上述显示面板的侧面相对的方式配置的侧壳体部，其中，上述侧壳体部的外侧面存在于第一面与第二面之间的空间中，上述第一面与上述显示面板的面板面法线平行且与上述透光性盖的上述透镜部的外侧端面接触(相切)，上述第二面与上述面板面法线成锐角θ且与上述透镜部的表面接触(相切)，上述显示面板的宽度为W1mm时，上述锐角θ满足下面的式子：θ＝arctan((Ed+W1)/2L)，其中，160≤L≤300，并且，56≤Ed≤75。
发明效果
根据本发明的实施方式的显示装置，边缘不容易被看到。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的显示装置的结构的图，(a)是俯视图，(b)是剖视图。
图2是表示将图1所示的显示装置的一侧的端部放大表示的剖视图。
图3是表示使用者与显示装置的位置关系的图，(a)是整体图，(b)是将(a)中的由一点划线包围的区域放大表示的剖视图。
图4中，(a)是将实施方式1的变形例的显示装置的侧壳体部的附近放大表示的剖视图，(b)仅表示侧壳体部。
图5是将实施方式1的显示装置的端部放大表示的剖视图，是用于说明有效盖厚的图。
图6是表示在侧壳体部的外侧面反射的光的图。
图7是将实施方式1的变形例的显示装置的侧壳体部的附近放大表示的剖视图。
图8是表示本发明的实施方式2的显示装置的结构的图，(a)是俯视图，(b)是剖视图。
图9是表示使用者的两眼与显示装置的位置关系的图，(a)是整体图，(b)是将(a)中的由一点划线包围的区域放大表示的剖视图。
图10是表示使用者与显示装置的位置关系的整体图。
图11是将实施方式2的显示装置的端部放大表示的剖视图，是用于说明有效盖厚的图。
具体实施方式
首先，说明本发明的实施方式的显示装置的概要。
本发明的发明人，着眼于就电视机或智能手机等中使用的显示装置而言，使用中的显示装置与使用者的位置(更加严密地说是使用者的眼睛的位置)几乎固定这一点，在该条件下对侧壳体部不容易被看到的结构进行了研究。而且，确认了如果至少在使用者从通常使用的位置看来是死角的空间配置有侧壳体部，则即使从其他的观察位置稍微能够看到边框，作为装置的使用感，也会感觉不存在边框。
这里，透光性盖以在显示面板的前表面具有规定的厚度的方式设置。于是，如果在从使用者的位置看来被透光性盖隐藏的位置设置侧壳体部，则即使存在于透镜端面的外侧的位置，也能够使侧壳体部不容易被看到。
更加具体而言，将与透光性盖的透镜部的表面接触且具有规定的角度的面规定为假想的视野面(也称为第二面)，在与该假想的视野面相比位于显示面板的一侧(即，成为死角的空间)设置侧壳体部。由此，侧壳体部自身不容易被看到，使用者感觉犹如不存在边框。该假想的视野面所成的角度，可以根据使用者使用显示装置时的通常的观看(视听)距离决定。
此外，根据上述的结构，相比于侧壳体部的外侧面与透光性盖的透镜部的端面对齐的结构(例如专利文献3记载的结构)，能够将要由透镜部放大显示图像的区域设定得小。在本结构中，不需要在侧壳体部上配置透镜部，只要仅在显示面板的边框区域设置透镜部即可。因此，能够将透镜部设计得比较小，并且也能够减少透光性盖的厚度。
根据以上说明的本发明的实施方式的显示装置，在显示装置的周缘部，向透镜部上方出射来自显示面板的显示光，并且，在透镜部形成的死角的空间设置有侧壳体部，由此使用者不会意识到边框的存在，能够以犹如空间中仅存在显示面的感觉欣赏显示图像。本发明的实施方式的显示装置创造出这样的新的视听体验。
以下，一边参照附图一边说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
以下，作为实施方式1的显示装置，说明作为电视机等使用的比较大型的放置型(固定型)显示装置。本实施方式的显示装置典型的是具有对角19英寸以上的尺寸的显示面板。
图1的(a)和(b)表示实施方式1的显示装置100的结构。显示装置100具备：显示面板10；设置于其背面的背光源40；和设置于显示面板10的观察者侧的透光性盖20。此外，显示面板10和背光源40由壳体30收纳和保持。显示面板10为透射型，通过将来自背光源40的光在显示面板10中调制，在显示屏幕28中进行显示。
背光源40既可以是具备LED等光源、导光板、扩散板等的边光型背光源，也可以是正下方型(面发光型)背光源。此外，也有在背光源40的背面侧配置用于驱动显示装置100的电路基板等的情况。
在本实施方式中，显示面板10是液晶面板，具有在TFT基板12与对置基板11之间保持有液晶层13的结构。对置基板11和TFT基板12通常由透光性的玻璃构成，在周边由形成为框状的密封部件16将它们贴合，通过在由密封部件16包围的空隙中注入液晶材料而形成液晶层13。可以在对置基板11和TFT基板12的外侧表面设置有未图示的偏光板和由相位差膜构成的光学膜层。
显示面板10具有矩形的俯视形状。此外，如图2所示，在显示面板10设置有显示区域10A和设置于其外侧的非显示区域即边框区域10F。在显示区域10A，多个像素PX排列成具有行和列的矩阵状。另一方面，在边框区域10F设置有密封部件16和配线等。显示区域10A能够划分为与边框区域10F相邻的周边显示区域10A1，和作为周边显示区域10A1以外的区域的中央显示区域10A2。
另外，本发明的实施方式的显示装置100不限于液晶显示装置，可以为其他形态的显示装置，可以为利用有机EL、PDP(等离子体显示面板)、FED(场发射显示器)、电泳、电润湿等的显示方式的显示装置。在使用自发光型显示面板、反射型显示面板的情况下，显示装置可以不具备上述的背光源40。
在显示面板10的前表面配置的透光性盖20具有与基板的俯视形状对应的俯视形状，由透明树脂材料(丙烯酸材料和聚碳酸酯材料等)或玻璃等透光性的材料形成。透光性盖20包括覆盖显示区域的大致整体的平板部24；和在平板部24的端部设置的透镜部22。在本实施方式中，透镜部22的观察者侧表面22S由曲面(透镜面)形成。不过，透镜部22可以具有其他形态，例如其背面侧(与观察者侧相反一侧的表面)也可以由曲面形成。
透光性盖20的透镜部22配置在与包含显示面板10的边框区域10F和与边框区域10F相邻的显示区域10A内的周边显示区域10A1的区域重叠的位置。换言之，透镜部22以跨越边框区域10F与周边显示区域10A1的边界线bl的方式配置。这里，周边显示区域10A1与边框区域10F的边界线bl以沿着显示面板10的各边延伸的方式形成，设置于透光性盖的透镜部22也形成为沿着各边的边界线bl延伸。
通过使从周边显示区域10A1出射的光在透镜部22折射，能够使显示面板10上的周边显示区域10A1的图像通过透光性盖20在包含周边显示区域10A1和边框区域10F的区域放大显示。由此，观察者不容易看到边框区域10F。
这里，对透镜部22所具有的透镜面22S的形状进行说明。透镜面22S的形状例如可以为圆柱侧面的一部分。此时，在与上述边界线bl垂直的剖面(图2所示的剖面)中，透镜面22S形成圆弧。此外，透镜面22S在上述剖面可以形成由非球面式表示的曲线。进一步，可以为自由曲面。
规定透镜面22S的非球面式例如使用曲率半径R1(或曲率c)和非球面系数(圆锥常数)k由下述的式子表示。
非球面式：f(x)＝Y-cx2/(1+(1-(1+k)c2x2)1/2)
其中，c＝1/R1，x为与透镜顶点(透镜部22与平板部24的边界)的水平方向距离，Y为透镜顶点的高度(平板部24的透光性盖的厚度)。曲率半径R1和圆锥常数k根据边框区域10F的宽度等适宜设定。
另外，对于透镜面22S的形状，国际公开第2009/157150号、国际公开第2010/070871号中有详细记载。在本发明的实施方式中，也能够使用上述文献中记载的透镜面形状。将国际公开2009/157150号和国际公开第2010/070871号的所有公开内容援引至本说明书中以供参考。
此外，在显示面板10的角部，透镜部22的形状优选为例如旋转体的一部分。其中，旋转体是指通过使俯视图形绕与其位于相同平面的直线旋转360°而得到的立体图形。
显示装置100所具备的壳体30包括：以与显示面板10的侧面相对的方式(或覆盖侧面的方式)配置的侧壳体部32；和在背光源40(或显示面板10)的背面侧配置的底壳体部34。如图2所示，侧壳体部32可以以覆盖透镜部22的端部22E的一部分的方式设置。
在本实施方式中，侧壳体部32和底壳体部34形成为一体，例如由镁合金构成。其中，壳体30的一部分或全部可以使用各种材料形成，例如可以由铁、不锈钢等的铁合金、铝合金、镁合金、碳纤维、树脂材料形成。此外，侧壳体部32和底壳体部34不必一定形成为一体，可以分开形成。
利用该壳体30，能够防止尘埃从显示面板10的外部进入，能够缓和来自外部的冲击。壳体30通过粘接带、紧固螺钉等的方法固定于显示面板10的侧面。此外，也可以将背光源40的背面与底壳体部34固定。
以下，对侧壳体部32的进一步详细的配置进行说明，首先，说明本实施方式的显示装置100中设想的使用者的使用位置。
在下列表1中示出通常的电视机的屏幕尺寸与合适的观看距离之间的关系。
[表1]
液晶电视机的尺寸与最佳的观看距离的基准
尺寸 屏幕的高度 观看距离
32V型 约39cm 约1.2m
40V型 约50cm 约1.5m
46V型 约57cm 约1.7m
52V型 约65cm 约1.9m
60V型 约75cm 约2.2m
70V型 约87cm 约2.6m
作为观看电视机时的最佳观看距离，提倡屏幕的高度的3倍距离。这是由主观评价得到的数据，是最不容易疲劳的能够自然地观看的距离。此处，根据作为屏幕的高度的3倍求得的观看距离来计算视野角(水平方向)，在全部的屏幕尺寸下为约33゜。
同样的见解也在THX公司的基准中示出。THX公司发表了在家庭影院中推荐的观看距离与屏幕尺寸之间的关系。在观看高分辨率的高品质画质的情况下，优选以屏幕的横宽度在观看者的视野角(水平)的36°以内的方式选择观看距离和屏幕尺寸。此外，在观看标准画质的情况下，优选屏幕的横宽度在视野角的30°以内。
因此，在观看时，从使用者来看，可以说优选显示装置的左右端位于视野角30°～36°的面(假想的视野面)的附近。在屏幕尺寸为60英寸情况下，视野角30°～36°相当于2.1～2.4m的观看距离。
图3(a)表示使用者(观察者)90与显示装置100的位置关系。当假设使用者90从上述位置观看时，能够将与透光性盖20的透镜面22S接触且与显示面板10的法线方向10n成2θ＝30°～36°的角度的面92规定为假想的视野面。并且，在显示面板10和透光性盖20的侧面外侧的空间中，与该假想的视野面92相比位于内侧(显示面板10侧)的区域是成为所谓的死角的区域。因此，为了使在显示面板10的侧面配置的侧壳体部32不容易被看到，只要侧壳体部32设置在上述成为死角的区域即可。
上述假想的视野面92是与面板面法线10n成规定的锐角θ的面，并且，是与透光性盖20的透镜面22S接触的面。该假想的视野面92在图所示的剖面中，形成相对于透镜面22S所形成的曲线(例如圆弧)的切线。由该切线与面板法线10n所成的角度θ，能够规定要配置侧壳体部32的区域。以下，具体地说明。
在尺寸为60英寸显示装置的情况下，使用者90从在通过面板中央的法线方向10n上离开约2.1～2.4m的位置以2θ＝约30～36゜的角度范围(视野角范围)观看透光性盖20的前表面。此外，在不同尺寸的显示装置中，设想从视野角为约30～36°的范围的距离观察也如上所述。
因此，如图3(b)所示，在面板的剖面中，只要以不超过与形成曲线的透镜面22s接触(相切)的倾斜θ＝15～18゜的切线l15～l18的方式配置侧壳体部32即可。在尺寸为60英寸的情况下，在设定为θ＝15゜的时，观看距离近于约2.4m时看到不存在边框，在设定为θ＝18゜时，观看距离近于约2.1m时看到不存在边框。因此，作为锐角θ的角度范围，最优选为15゜以下，优选为18゜以下。不过，确认了如果θ＝约20゜以下，则在通常的电视机的使用状态中，虽然稍微被认作边框，却为不在意的水平。因此，在本实施方式的显示装置中，优选θ＝约20゜以下(但超过0°)的范围。
侧壳体部32与能够由上述的θ＝约20°规定的假想的视野面92(由切线l20表示的面)相比设置在显示面板10侧，并且，以覆盖显示面板10的侧面的方式设置。也就是说，在本实施方式中，侧壳体部32的外侧面32S存在于空间95，该空间95是与透镜部22的外侧端面22E接触且与面板法线方向10n平行的面94(透镜端垂直面或第一面)，和与面板面法线成20°以下的锐角θ且与透镜面22S接触的面92(假想的视野面或第二面)之间的空间。与此相反，在侧壳体部32的外侧面32S与由θ＝20°规定的假想的视野面92相比存在于外侧的情况下，使用者从上述通常的距离观看时，存在侧壳体部32的一部分以在意的水平被认作边框的情况。
不过，根据显示装置的尺寸的不同，如在后述的实施方式2中所示的那样，即使将角度θ设定得进一步大的情况下，也存在边框不容易被看到的情况。其范围为θ＝25°以下。因此，在实施方式1中优选θ＝20°以下的范围，但在本发明的各种实施方式中，并不限于此，优选设定为θ＝25°以下。
此处，侧壳体部32的外侧面32S是指侧壳体部32的与显示面板10侧面相对的面(侧壳体部32的内侧面)以外的表面。即，在显示装置100中能够从外侧观察的面为侧壳体部32的外侧面32S，如图3(b)所示，包含侧壳体部32的外侧侧面32S1和端面32S2。
图4中，(a)和(b)表示本实施方式的变形例的侧壳体部32的剖面。
侧壳体部32以其主面与透镜端垂直面成锐角的前端角θ2的方式形成，侧壳体部32的前端部(观察者侧)具有尖头形状。
该前端角θ2优选被决定为与规定上述视野面的角度θ大致相同的程度的角度。此时，侧壳体部32的前端部形成为与从上述使用者看来为死角的空间相适合的形状。
如果这样操作，能够保持侧壳体部32不容易被看到的状态地将比前端部粗的部分设置于与显示面板10的侧面对应的部位等，因此能够得到强度比较高的侧壳体部32。此外，容易使侧壳体部32在从显示面板10向透光性盖20的方向上突出，容易将透光性盖20和侧壳体部32坚固地固定。
侧壳体部32的前端不需要完全尖，例如前端可以稍微圆一些。至少侧壳体部32的外侧面的主面相对于透镜端垂直面(或面板侧面)倾斜即可。
接着，对侧壳体部32的厚度进行说明。为了作为壳体起作用，侧壳体部32优选具有某种程度的厚度和刚性。
本发明的发明人通过模拟对在液晶层13的延长线(水平方向)上，侧壳体部32优选具有什么程度的厚度进行了确认。另外，侧壳体部32的厚度能够根据上述成为死角的空间决定，该空间的大小随透光性盖20的厚度而变化。并且，透光性盖20的厚度优选根据边框的宽度适当地选择。更加具体而言，根据本发明的发明人的实验可知：有效盖厚(不仅透光性盖20自身的厚度，还包含对置基板11和光学膜等与液晶层13相比位于上方的部件的厚度的合计厚度)优选为边框宽度的2.7～4.6倍(此处，在盖材料为丙烯酸树脂等的折射率接近1.5的情况下)。
如图5所示，在本说明书中，有效盖厚t1是指从显示面板10的显示介质(液晶层13)的表面至透光性盖20的表面的距离。也就是说，有效盖厚t1在本实施方式中能够通过在透光性盖20自身的厚度t2上加上从液晶层13的表面至透光性盖20的背面的距离(即对置基板11的厚度t4与光学膜的厚度t3的合计)来求得。另外，通常的光学膜的厚度t3为0.1mm程度，对置基板11的厚度t4为0.7mm程度。此外，在使用有机EL面板的情况下，从发光元件的表面至透光性盖的表面的距离相当于有效盖厚t1。
为了在边框区域10F上适当地显示图像，有效盖厚t1优选根据边框区域10F的宽度(典型的是以成为边框宽度的2.7至4.6倍的方式)适当选择。像这样，合适的有效盖厚t1的范围能够根据边框宽度的大小变动，同时侧壳体部32的水平方向的厚度t32(与液晶层13相同水平的厚度)也能够根据有效盖厚t1变动。
在下述表2中示出有效盖厚(盖厚)t1和与该厚度t1对应的显示面板的边框区域的宽度(面板边框宽度)。此外，示出将假想的视野面与面板法线所成的角度θ分别设定为15°、18°、20°时侧壳体部32能够取得的最大的厚度t32。
[表2]
由表2可知，有效盖厚t1越大，能够对应的边框宽度的尺寸也变大，此外，不容易被看到的范围内的侧壳体部32的厚度t32也能够设定得大。
接着，对由本申请人得到的使用60英寸显示装置(型号：PN-V602)进行的实验的结果进行说明，该实验是针对侧壳体部的厚度与容易被看到度之间的关系，以及侧壳体部的厚度与显示装置的耐冲击性之间的关系的实验。
实验中使用的显示装置的面板边框宽度为约3.6mm。根据上述表2可知：面板边框宽度为约3.6mm时，优选有效盖厚t1为10mm～16mm。以下例示有效盖厚t1为10mm的情况和有效盖厚t1为16mm的情况。另外，侧壳体部(外侧面)的颜色为黑。
边框的视觉表现的评价基准是：从显示装置正面方向上的离开2.1～2.4m的位置观看显示装置，令在所有位置均看不见边框的情况为○，根据情况没看见边框(没在意)的情况为△，在任一位置均容易看见边框的情况为×。此外，针对冲击强度，用锤子锤击侧壳体部，确认是否发生显示异常。将结果示于下列的表3。
[表3]
由上述表3可知，在有效盖厚t1为10mm的情况下，在水平方向的侧壳体部的厚度(壳体厚度)t32为1.2mm以下的任意部位均看不见边框，在1.4～1.8mm的范围存在能够看见一部分边框的部位，但不是在意的水平。在壳体厚度t32为2.0mm以上的情况下，边框比较容易被看到。
此外，在有效盖厚t1为16mm的情况下，在壳体厚度t32为2.0mm以下的任意部位均看不见边框，在2.2～2.8mm的范围存在能够看见一部分边框的部位，但不是在意的水平。在壳体厚度t32为3.0mm以上的情况下，边框比较容易被看到。
关于冲击强度，无论有效盖厚t1怎样，在壳体厚度t32为0.4mm以下的情况下有在显示中引起异常的情况。在不需要冲击强度的用途的情况下，当然也能够将壳体厚度t32设定为0.4mm以下。
不过，当侧壳体部32形成得极端薄时，有不发挥作为壳体的作用的可能性。因此，作为上述的侧壳体部32的厚度，优选为0.1mm以上。根据同样的理由，侧壳体部32的外侧面32S的至少一部分优选比与面板法线成θ＝1.8°的角度且与透镜面22S接触的面位于外侧。在侧壳体部32的外侧面32S存在于比由该角度θ表示的面靠内侧的位置的情况下，不优选侧壳体部32过薄。
像这样，如果在合适的空间配置侧壳体部32的外侧面32S，则能够在适当地保护显示面板10的同时，使之不容易被使用者看到。本实施方式的显示装置通过具备壳体30，能够防止显示面板10暴露于灰尘和水中。此外，能够防止对显示面板10直接施加冲击。
接着，对侧壳体部32的外侧面32S进行说明。为了使侧壳体部32的视认性降低，优选适当地选择侧壳体部32的外侧面32S的反射率和色感。另外，以下对侧壳体部32由不具有透光性的材料形成的形态进行说明，但侧壳体部32可以由具有透光性的材料形成。
首先，关于侧壳体部32的外侧面32S的色感，优选无彩色。这里，无彩色是指白、黑、或任意浓度的灰色，是彩度为0的颜色。
接着，如下面的表4所示，可知反射率为30～70％的情况下，使用者更加不在意。在表4中，将看不见边框的情况表示为○，将根据部位的不同看不见边框(不在意)的情况表示为△，将能看见边框的情况表示为×。
其理由可以认为是因为在上述反射率的情况下，如图6所示，通过在侧壳体部32的外侧面32S反射的光39，外侧面32S成为适合周围环境的外观。侧壳体部32的外侧面32S过于白或过于黑时，与周围环境相比醒目，因此容易被认作边框。此外，外侧面32S的表面状态既可以是镜面也可以是散射面，是镜面时稍微给人边框不醒目的印象。另外，在下列的表4中示出外侧面32S由散射面构成的情况下的实验结果。
[表4]
接着，参照图7，对在显示面板10的侧面与侧壳体部32之间配置缓冲部件33的方式进行说明。
构成壳体30(侧壳体部32和底壳体部34)的材料优选硬，因为能够得到耐冲击性。具体而言，与壳体30由丙烯酸、聚碳酸酯等树脂材料形成相比，更加优选壳体30由不锈钢或铝、镁合金等硬的金属形成。
此外，可知当在侧壳体部32与显示面板10的侧面之间配置由比较柔软的材料构成的缓冲部件33时，耐冲击性提高。将在与上述同样的显示装置中设置缓冲部件33的情况下的冲击试验的结果示于下列的表5。
缓冲部件33优选使用缓冲性高的凝胶材料形成。例如，能够使用从泰已科公司获得的α凝胶(注册商标)、从EXSEAL公司获得的各种聚氨酯凝胶(Urethane gel)等。
如下列表5所示，使缓冲部件33的厚度t5在0.05～0.3mm变化，进行了实验。此外，侧壳体部32使用镁合金形成，缓冲部件33的厚度t5与侧壳体部32的厚度t6的合计固定为0.4mm。由表5可知，确认了为了使冲击强度下降，优选使用具有0.1mm以上的厚度t5的缓冲部件33。
[表5]
如以上说明的那样，在实施方式1的显示装置中，在电视机等固定型的显示装置中，以与显示面板的边框区域对应的方式设置透镜部，并且，覆盖面板侧面的侧壳体部设置在不容易被看到的部位，因此能够在适当地保护显示装置的同时，向使用者提供仿佛边框不存在的显示。
(实施方式2)
以下，作为实施方式2的显示装置200，说明用作智能手机、平板PC等便携式设备的比较小型的便携型(手持型)的显示装置。本实施方式的显示装置典型地具备对角19英寸以下，更加具体而言15英寸以下的尺寸的显示面板，通常认为手持着使用。
图8中，(a)和(b)表示实施方式2的显示装置200的结构。显示装置200的基本结构与实施方式1的显示装置100相同。因此，对与显示装置100同样的构成要素标注相同的参照附图标记，并且省略说明。
在显示装置200中，如图8(b)所示，在显示面板10与透光性盖20之间配置有操作用的触摸面板50。此外，如图8(a)所示，在显示屏幕28的周边，设置有硬键54。
另外，在图8(b)中，示出了在显示面板10的观察者侧配置的out-cell(外挂)型的触摸面板50，但代替触摸面板50，当然也可以使用on-cell(触摸面板嵌入到液晶像素中)型、in-cell(触摸面板嵌入到彩色滤光片基板和偏光板之间)型的触摸面板。在使用in-cell型的触摸面板的情况下，在显示面板10的内部形成触摸面板构造。
此外，在背光源40的背面侧配置有用于驱动显示装置200的电路基板和电池(以下，总称为电池部52)。在图示的形态中，壳体30的底壳体部34以收纳电池部52的方式设置在显示装置200的背面侧的最外侧，但并不限定于该结构。电池部52在收纳显示面板10和背光源40的壳体30的外侧可以以被其他壳体收纳的状态固定和连接于壳体30。
本实施方式的显示装置200在保持于手的状态下使用，显示装置与眼睛之间的距离，不是如实施方式1那样根据适于观看的距离而设想的，而是根据容易手拿着保持的位置设想的。此外，显示面板10的尺寸比较小，因此无法忽略使用者的视网膜间的距离的影响这一点，也与实施方式1的显示装置100不同。
以下，对显示装置200的设置侧壳体部32的位置进行说明。
在使用显示装置200的情况下，作为实验的结果，如果至少从单眼的位置看不见显示装置的左右任一边框，则确认感觉不存在边框。通常在手持使用智能手机等的移动设备的情况下，观看距离多为160～300mm。
这里，如图9(a)所示，在令屏幕尺寸W为55mm、瞳孔间距离(即，右眼ER的中心与左眼EL的中心之间的距离)为64mm(日本男性的平均值)的情况下，观看距离为160mm时，规定上述假想的视野面的角度θ＝20.4゜，观看距离为300mm时，θ＝11.2。
在下列表6中示出假想的视野面所成的角(视野角)θ与观看距离之间的关系。
[表6]
因此，如果设想观看距离为160～300mm，则在上述尺寸的显示装置200中，如图9(b)所示，只要以不越过与透光性盖20的透镜部22的透镜面22S接触的倾斜11.2～20.4゜的切线l11.2～l20.4的方式设置侧壳体部32即可。由此，从至少单眼的位置不再看得见左右任一边框，因此作为装置的使用感能够感觉到不存在边框。
由以上可知，作为对表示侧壳体部32的外侧面32S的最外位置的面进行规定的角度θ的角度范围，最优选为11.2゜以下，优选为20.4゜以下。其中，确认了如果θ＝约25゜以下，则虽然稍微被认作边框，但为不在意的水平。因此，在本实施方式的显示装置200中，是优选θ＝约25°以下(但超过0°)的范围。
即，在本实施方式中，侧壳体部32的外侧面32S存在于面94与面92之间的空间，该面94为与透镜部22的外侧端面22E接触且与面板法线方向平行的面，该面92为与面板面法线10n成25°以下的锐角θ且与透镜面22S接触的面(假想的视野面或第二面)。与此相反，侧壳体部32的外侧面32S与由θ＝25°规定的假想的视野面92(用切线l25表示的面)相比存在于外侧的情况下，使用者从上述通常的距离观看时，容易看见侧壳体部32的一部分。
但是，更加一般而言，能够根据显示装置的宽度W1，设定设置侧壳体部的位置。以下，具体进行说明。
图10与图9(a)同样地，示出使用者的右眼ER和左眼EL与显示装置200的位置关系。如图10所示，以从右眼ER向显示装置200的左端切点70的方式规定一个视线(假想的视野面)72。此外，以从左眼EL向显示装置200的右端切点的方式规定另一个视线(假想的视野面)74。
这里，引与另一个视线74平行且通过左端切点70的直线78，令该直线78与通过右眼ER和左眼EL的直线76相交的点为交点C1。此时，规定以切点70为顶点，将切点70、右眼ER和交点C1连接而成的等腰三角形。该等腰三角形的底边ER-C1的长度用64+W1(mm)表示。
此外，从切点70引底边ER-C1的中垂线(即，通过切点70的面板面法线)，令与底边ER-C1相交的点为交点C2。上述中垂线与视线72所成的角度θ为规定视线72的方向的角度。此外，该中垂线的长度为观看距离L1。
这里，当考虑将切点70、右眼ER和交点C2连接而成的直角三角形(顶角θ)时，可知tanθ＝(64+W1)/2L1成立。
因此，在令显示面板的宽度为宽度W1(mm)时，为了使边框不容易被看到，侧壳体部的外侧面与由θ＝arctan((64+W1)/2L1)表示的锐角θ相比位于内侧成为优选条件。这里，在本实施方式中，通常使用时的距离为160≤L1≤300，因此在上述式中优选设定在由160≤L1≤300的条件规定的θ的范围中。此外，当令右眼ER与左眼EL之间的距离为Ed(其中，56≤Ed≤75)时，上述式能够改写为θ＝arctan((Ed+W1)/2L1)。
接着，对侧壳体部32的厚度进行说明。为了作为壳体30起作用，侧壳体部32优选具有某种程度的厚度和刚性。在本实施方式中，也与实施方式1同样地，通过模拟确认了在液晶层13的延长线(水平方向)上侧壳体部32优选具有何种程度的厚度。
另外，如前所述，图11所示的有效盖厚t1优选为边框宽度的2.7～4.6倍(不过，在盖材料为丙烯酸树脂等的折射率接近1.5的情况下)。在本实施方式中，有效盖厚t1能够通过将对置基板11的厚度t4、光学膜的厚度t3、触摸面板的厚度t7与透光性盖20自身的厚度t2相加来求得。另外，通常的光学膜的厚度t3为0.1mm程度，对置基板的厚度t4为0.3mm程度，触摸面板50的厚度t7为0.5mm程度。
在下列表7中示出有效盖厚(盖厚)t1、与该厚度t1对应的显示面板的边框区域的宽度(面板边框宽度)。此外，示出将假想的视野面与面板法线所成的角度θ分别设定为11.2°、20.4°、25°时，侧壳体部32能够取得的最大的厚度t32。
[表7]
接着，与实施方式1同样地，对使用面向智能手机的4.5英寸显示装置(液晶模块)进行的实验的结果进行说明，该实验是针对侧壳体部的厚度与容易被看到度之间的关系以及侧壳体部的厚度与显示装置的耐冲击性之间的关系的实验。
实验所使用的显示装置的面板边框宽度为约1.0mm。根据上述表7可知，在面板边框宽度为约1.0mm时，优选有效盖厚t1为3mm～4.5mm。以下，例示有效盖厚t1为3mm的情况和4.5mm的情况。另外，侧壳体部(外侧面)的颜色为黑。
边框的视觉表现的评价基准是将显示装置保持在距离人脸160～300mm的位置观看，令在所有位置均没看见边框的情况为○，根据部位的不同没看见(没在意)边框的情况为△，在任一位置均容易看到边框的情况为×。此外，关于冲击强度，使显示装置从1m的高度落下，确认了是否发生显示异常。在下列表8中示出结果。
[表8]
由上述表8可知，在有效盖厚为3mm的情况下，水平方向的侧壳体部的厚度(壳体厚度)t32为0.3mm以下，在任一部位均看不见边框，在0.4～0.7mm的范围中存在能看见一部分边框的部位，不过不是在意的水平。在壳体厚度t32为0.8mm以上的情况下，边框比较容易被看到。
此外，在有效盖厚t1为4.5mm的情况下，在壳体厚度t32为0.4mm以下，在任一部位均看不见边框，在0.5～1.0mm的范围中存在能看见一部分边框的部位，不过不是在意的水平。壳体厚度t32为1.1mm以上的情况下，边框比较容易被看到。
针对冲击强度，不论盖厚t1如何，在壳体厚度t32为0.2mm以下的情况下，有在显示中引起异常的情况。在不需要冲击强度的用途的情况下，当然也能够将壳体厚度t32设定为0.2mm以下。
不过，当侧壳体部32形成得极端薄时，有不发挥作为壳体30的作用的可能性。因此，作为上述侧壳体部32的厚度，优选为0.1mm以上。基于同样的理由，侧壳体部32的外侧面32S优选与面板法线成θ＝6.2°的角度且与透镜面接触的面相比位于外侧。在侧壳体部32的外侧面32S与由该角度θ表示的面相比存在于内侧的情况下，不优选侧壳体部32过于薄。
如以上说明的那样，在实施方式2的显示装置中，在智能手机等便携型的显示装置中，以与边框对应的方式设置透镜部，并且覆盖面板侧面的侧壳体部设置在不容易被看到的部位，因此能够在适当地保护显示装置的同时，向使用者提供仿佛不存在边框那样的显示。
另外，也存在如图8(a)所示，在显示装置200的上边和左右2边，边框狭窄，在下边，由于配置硬键54的关系而边框大的情况。在此情况下，在配置硬键54的区域中，不会使显示区域扩大到显示装置的周缘，不需要使边框不容易看到。因此，设置于显示装置200的透光性盖20与上述窄边框的3边对应地具有曲面状的透镜部22，在下边的边框可以不具有透镜部。当然，可以根据设计等的要求，将透光性盖设计成覆盖到显示装置的下边端为止，并且可以沿着下边设置曲面。此外，侧壳体部32也可以仅在上述窄边框的3边配置于不容易被看到的位置。
此外，以上说明了俯视时为矩形状的显示装置，但也能够适用于俯视时为圆形状、椭圆形状、多边形状等各种形状的显示装置。
产业上的可利用性
本发明在电视机、智能手机等的各种显示装置中被广泛利用。
附图标记说明
10 显示面板
20 透光性盖
22 透镜部
24 平板部
30 壳体
32 侧壳体部
34 底壳体部
40 背光源
92 假想的视野面(第二面)
94 透镜端垂直面(第一面)
100、200 显示装置

Claims (15)

1.一种显示装置，其包括：
显示面板，其具有显示区域和在所述显示区域的外侧设置的边框区域；
透光性盖，其配置在所述显示面板的观察者侧，具有在与所述显示面板的所述边框区域和所述显示区域的边界对应的位置配置的透镜部；和
壳体，其具有以与所述显示面板的侧面相对的方式配置的侧壳体部，
所述显示装置的特征在于：
所述侧壳体部的外侧面存在于第一面与第二面之间的空间中，所述第一面与所述显示面板的面板面法线平行且与所述透光性盖的所述透镜部的外侧端面接触，所述第二面与所述面板面法线成25°以下的锐角θ且与所述透镜部的表面接触。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述显示面板的尺寸为对角19英寸以下，所述锐角θ为20.4°以下。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于：
所述锐角θ为11.2°以下。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述显示面板的尺寸为对角19英寸以上，所述锐角θ为20°以下。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于：
所述锐角θ为18°以下。
6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于：
所述锐角θ为15°以下。
7.如权利要求1至6中任一项所述的显示装置，其特征在于：
所述锐角θ为1.8°以上。
8.如权利要求1至7中任一项所述的显示装置，其特征在于：
所述侧壳体部的厚度为0.1mm以上。
9.如权利要求1至8中任一项所述的显示装置，其特征在于：
所述显示面板的从显示介质表面至所述透光性盖的表面的距离被设定在所述边框区域的宽度的2.7倍以上4.6倍以下。
10.如权利要求1至9中任一项所述的显示装置，其特征在于：
所述侧壳体部的外侧面的主面形成为与所述第一面成锐角的前端角θ2，所述前端角θ2为25°以下。
11.如权利要求1至10中任一项所述的显示装置，其特征在于：
所述侧壳体部的外侧面的反射率为30～70％。
12.如权利要求1至11中任一项所述的显示装置，其特征在于：
所述侧壳体部的所述外侧面为无彩色。
13.如权利要求1至12中任一项所述的显示装置，其特征在于：
所述显示装置还包括设置在所述侧壳体部的外侧面与所述显示面板的所述侧面之间的缓冲部件。
14.如权利要求13所述的显示装置，其特征在于：
所述缓冲部件由凝胶材料构成。
15.一种显示装置，其包括：
显示面板，其具有显示区域和在所述显示区域的外侧设置的边框区域；
透光性盖，其配置在所述显示面板的观察者侧，具有在与所述显示面板的所述边框区域和所述显示区域的边界对应的位置配置的透镜部；和
壳体，其具有以与所述显示面板的侧面相对的方式配置的侧壳体部，
所述显示装置的特征在于：
所述侧壳体部的外侧面存在于第一面与第二面之间的空间中，所述第一面与所述显示面板的面板面法线平行且与所述透光性盖的所述透镜部的外侧端面接触，所述第二面与所述面板面法线成锐角θ且与所述透镜部的表面接触，
所述显示面板的宽度为W1mm时，所述锐角θ满足下面的式子：
θ＝arctan((Ed+W1)/2L)，其中，160≤L≤300，并且，56≤Ed≤75。
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