JP2000010083A - 液晶表示装置およびその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示パネルと導光板などの他の部材との
あいだの干渉による表示不良を防止し、あわせてバック
ライトユニットの明るさを均一に保つことができる液晶
表示装置およびその製法を提供する。 【解決手段】 液晶表示パネル１および該液晶表示パネ
ル１の後側に配設された導光板２を備えた液晶表示装置
であって、前記液晶表示パネル１が略球面状を呈してお
り、前記液晶表示パネル１の中央部付近が外側に膨らむ
ように前記液晶表示パネル１が導光板２の前側に嵌合さ
れてなる液晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置および
その製法に関する。さらに詳しくは液晶表示パネルと導
光板とのあいだの干渉による表示不良を防止し、あわせ
てバックライトユニットの明るさを均一に保つことがで
きる液晶表示装置およびその製法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶表示パネルに表示される
文字や画像を明瞭に見ることができるように、図７に示
されるような液晶表示パネル３１の裏面側に導光板３２
を有するバックライトユニット３３が配設された液晶表
示装置が用いられている。液晶表示パネル３１およびバ
ックライトユニット３３は、図示されていないが、位置
決め用のカバーで位置決めされた状態でケーシング内部
に収納されている。

【０００３】図７に示されるように、導光板３２の前面
側には、クッションのためのスペーサ３４を挟んで所定
の間隔だけ導光板３２から離間して液晶表示パネル３１
が載置されている。スペーサ３４によって、液晶表示パ
ネル３１は導光板３２に対して距離を保ち、接触を防ぐ
ことができる。

【０００４】液晶表示パネル３１は、ガラス製などの平
たい２枚の透明基板３１ａ、３１ｂの周縁部がシール部
材３１ｃによって封止されて空間部が形成され、この空
間部に液晶（図示せず）が封入されたものである。標準
的な透明基板３１ａ、３１ｂの厚さは、０．７〜１．１
ｍｍ程度である。

【０００５】バックライトユニット３３は、導光板３２
の前面および後面にそれぞれ拡散シートなどの光学シー
ト類および反射シート（いずれも図示せず）が貼着また
は当接され、導光板３２の側面に白色光源である冷陰極
管３５が配設されたものである。

【０００６】また、近年、ノート型パーソナルコンピュ
ータなどに用いられる液晶表示装置では、軽量化、薄型
化および低消費電力化の要求が非常に高い。薄型化のた
めには、位置決め用のカバーをなくしたり、透明基板を
薄くするなどの方法がある。最近では、導光板および透
明基板が薄くて軽い超薄型の液晶表示装置が登場してい
る。とくに、軽量化および薄型化に対しての影響が大き
い透明基板３１ａ、３１ｂは、厚さが０．５〜０．６ｍ
ｍ程度まで薄くなっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような超
薄型の液晶表示装置では、液晶表示パネル３１は非常に
薄いものが採用されて自重によってたわみやすくなって
いる。それとともに液晶表示パネル３１とバックライト
ユニット３３とのあいだの距離も非常に狭くなっている
（図６における液晶表示パネル３１と導光板３２とのあ
いだのギャップＧ１参照）。そのため、導光板３２のう
ねりや透明基板３１ａ、３１ｂのたわみなどによって、
液晶表示パネル３１は導光板３２などの他の部材に部分
的に接触しやすくなり、干渉による表示不良（いわゆる
パドリング）が生じるばあいがある。たとえば、液晶表
示パネル３１が他の部材に接触したとき、液晶が封入さ
れた基板間のギャップが変化し、波状の模様が生じるな
どの表示不良が生じる。

【０００８】また、液晶表示パネル３１がバックライト
ユニット３３に接触したとき、バックライトユニット３
３を構成する導光板３２前側の拡散シートなどのシート
類にシワが生じるばあいがあり、このシワが原因となっ
てバックライトユニット３３の光が部分的に暗くなるば
あいがある。

【０００９】本発明はかかる問題を解消するためになさ
れたものであり、液晶表示パネルと導光板などの他の部
材とのあいだの干渉による表示不良を防止し、あわせて
バックライトユニットの明るさを均一に保つことができ
る液晶表示装置およびその製法を提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、液晶表示パネルおよび該液晶表示パネルの後側に配
設された導光板を備えた液晶表示装置であって、前記液
晶表示パネルが略球面状を呈しており、前記液晶表示パ
ネルの中央部付近が外側に膨らむように前記液晶表示パ
ネルが導光板の前側に嵌合されてなることを特徴とする
ものである。

【００１１】前記液晶表示パネルの中央部付近が０．１
〜１．０ｍｍ程度外側に膨らんでなるのが好ましい。

【００１２】前記導光板の前側の周縁部において、前記
液晶表示パネルが嵌合される切欠部が形成されてなるの
が好ましい。

【００１３】前記液晶表示パネルと前記導光板の切欠部
とが嵌合されている部分が接着されてなるのが好まし
い。

【００１４】請求項５記載にかかわる液晶表示装置の製
法は、（ａ）液晶表示パネルを冷却して収縮させる、お
よび／または導光板を加熱して膨脹させ、（ｂ）前記液
晶表示パネルを導光板の前側に嵌合し、ついで（ｃ）前
記液晶表示パネルおよび導光板を常温に戻すことによ
り、当該液晶表示パネルの中央部付近を外側に膨らませ
ることを特徴とするものである。

【００１５】請求項６記載にかかわる液晶表示装置の製
法は、（ａ）液晶表示パネルを平たい状態で導光板の前
側に嵌合し、ついで（ｂ）前記液晶表示パネルの周縁部
から機械要素によって外力を与えることによって、液晶
表示パネルの中央部付近を外側に膨らませることを特徴
とするものである。

【００１６】請求項７記載にかかわる液晶表示装置の製
法は、（ａ）液晶表示パネルと導光板とのあいだに密閉
された空間部が形成できるように、液晶表示パネルを平
たい状態で導光板の前側に嵌合し、ついで（ｂ）前記空
間部に気体を入れて加圧することにより、当該液晶表示
パネルの中央部付近を外側に膨らませることを特徴とす
るものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】つぎに図面を参照しながら本発明
の液晶表示装置およびその製法を詳細に説明する。図１
は本発明の一実施の形態を示す液晶表示装置を示す断面
説明図、図２は図１の液晶表示装置の平面図、図３は図
１の液晶表示パネルの斜視説明図、図４は本発明の請求
項５にかかわる液晶表示装置の製法の一実施の形態を示
す工程断面説明図、図５は本発明の請求項６にかかわる
液晶表示装置の製法の一実施の形態を示す工程断面説明
図および図６は本発明の請求項７にかかわる液晶表示装
置の製法の一実施の形態を示す工程断面説明図である。

【００１８】図１〜２に示される本実施の形態の液晶表
示装置は、液晶表示パネル１がバックライトユニット３
の導光板２などの他部品と干渉して表示不良（パドリン
グ）が発生しないように、液晶表示パネル１を略球面状
に変更したものである。

【００１９】図１に示される液晶表示装置は、液晶表示
パネル１の裏面側に導光板２を有するバックライトユニ
ット３が配設されたものである。液晶表示パネル１およ
びバックライトユニット３は、図示されていないが、位
置決め用のカバーで位置決めされた状態でケーシング内
部に収納されている。

【００２０】液晶表示パネル１は、図１〜３に示される
ように、略球面状を呈する２枚の透明基板であるアレイ
基板１ａ、カラーフィルタ基板１ｂの周縁部がシール部
材１ｃによって封止されて空間部が形成され、この空間
部に液晶（図示せず）が封入されたものである。アレイ
基板１ａ、カラーフィルタ基板１ｂは、ガラスまたはア
クリルなどの材料によって作製される。ここで、アレイ
基板１ａとは、基板表面の少なくとも一部にＴＦＴアレ
イなどの回路が形成された基板であり、カラーフィルタ
基板１ｂとは、基板表面の少なくとも一部にカラーフィ
ルタが形成された基板である。

【００２１】液晶表示パネル１は、略球面状を呈してい
るため、液晶表示パネル１の中央部Ｐ付近が外側に膨ら
むように配設されている。したがって、中央部Ｐでは、
もっとも導光板２に対する距離（図１における液晶表示
パネル１と導光板２とのあいだのギャップＧ２参照）が
大きくなるため、導光板２などのバックライトユニット
やケーシングなどに対する干渉を確実に防止することが
できる。しかも、液晶表示パネル１の周縁部はほぼ同一
平面であるため、液晶表示パネル１は、導光板２の切欠
部２ａに容易に隙間なく配設することができる。

【００２２】バックライトユニット３は、導光板２の前
面および後面にそれぞれ拡散シートなどの光学シート類
および反射シート（いずれも図示せず）が貼着または当
接され、導光板２の側面に白色光源である冷陰極管５が
配設されたものである。

【００２３】導光板２の前面および後面には、それぞれ
拡散シートなどの光学シート類および反射シート（いず
れも図示せず）が貼着または当接されている。

【００２４】前記液晶表示パネル１の中央部Ｐ付近は、
外側に出すぎた場合キーボードなどパソコン本体との干
渉が発生することなどを考慮して０．１〜１．０ｍｍ程
度（好ましくは０．１〜０．５ｍｍ程度）外側に膨らん
でいるのが好ましい。

【００２５】導光板２の前側の周縁部において、液晶表
示パネル１が嵌合される切欠部２ａが形成されているた
め、液晶表示パネル１が導光板２に強固に嵌合すること
ができ、分離しにくくなる。

【００２６】また、切欠部２ａの底面２ｂが導光板２の
主面２ｃよりも若干上方に位置するように、切欠部２ａ
が形成されているため、液晶表示パネル１と導光板２と
のあいだのギャップＧ２を十分大きく確保することがで
きる。

【００２７】さらに、液晶表示パネル１と導光板２の切
欠部２ａとが嵌合されている部分が接着剤層４において
接着されているため、液晶表示パネル３と導光板１とが
さらに分離しにくくなる。また、液晶表示パネル１と導
光板２とのあいだの空間部６を気密性よく密閉すること
ができる。

【００２８】接着剤層４をなす接着剤としては、セメダ
イン系、アクリル系、ゴム系などガラスまたは樹脂の接
着に適したものなどが用いられる。

【００２９】図１に示される液晶表示装置は、以下の製
法で製造される。

【００３０】第１の製法として、図４に示されるよう
に、まず、液晶表示パネル１を冷却して収縮させ、つい
で、液晶表示パネル１を導光板２の前側の切欠部２ａに
嵌合し、そののち、液晶表示パネル１を常温に戻すこと
により、液晶表示パネル１の中央部付近を外側に膨らま
せることにより、液晶表示装置を製造する。

【００３１】第１の製法では、液晶表示パネル１を冷却
して収縮させるため、液晶表示パネル１を導光板２に嵌
合しやすく、嵌合後の調整がしやすいという利点があ
る。

【００３２】なお、液晶表示パネル１を冷却する代わり
に、導光板２を加熱して膨脹させた状態で液晶表示パネ
ル１を導光板２に嵌合して導光板２を常温に戻しても前
述と同様の効果を奏することができる。さらに、液晶表
示パネル１の冷却と導光板２の加熱とを同時に行なって
も同様である。

【００３３】第１の製法における液晶表示パネル１の冷
却温度は、−３０℃以下であれば、液晶表示装置製造後
の信頼性テストにおいて許容される信頼性の範囲から外
れにくい（つまり、信頼性が高い）点で好ましい。ま
た、導光板２の加熱温度は、６０℃以上であれば、液晶
表示装置製造後の信頼性テストにおいて許容される信頼
性の範囲から外れにくい（つまり、信頼性が高い）点で
好ましい。また、液晶表示パネル１の冷却および導光板
２の加熱を併用するばあいには、液晶表示パネル１の冷
却温度と導光板２の加熱温度との温度差が８０℃以上で
あれば、液晶表示装置製造後の信頼性テストにおいて許
容される信頼性の範囲から外れにくい（つまり、信頼性
が高い）点で好ましい。

【００３４】つぎに、第２の製法として、図５に示され
るように、まず、液晶表示パネル１を平たい状態で導光
板２の前側の切欠部２ａに嵌合し、ついで液晶表示パネ
ル１の周縁部から機械要素、たとえばネジ７を締め付け
ることによって外力を与えることによって、液晶表示パ
ネル１の中央部付近を外側に膨らませることにより、液
晶表示装置を製造することができる。ネジ７は、図５に
示されるような座板８を挟んで液晶表示パネル１を締め
付けてもよいし、座板８を省略してもよい。

【００３５】機械要素は、ネジ７の他にてこなどを採用
することができる。

【００３６】第２の製法では、液晶表示パネル１を機械
要素によって締め付けるため、液晶表示パネル１を導光
板２に嵌合しやすく、液晶表示パネル１を正確に所定の
曲率の略球面に変形することができ、寸法公差（切断公
差）を吸収しやすいという利点がある。

【００３７】さらに、第３の製法として、図６に示され
るように、液晶表示パネル１と導光板２とのあいだに密
閉された空間部６が形成できるように、液晶表示パネル
１を平たい状態で導光板２の前側の切欠部２ａに嵌合す
るとともに接着剤層４により接着し、ついで空間部６に
気体を入れて加圧することにより、液晶表示パネル１の
中央部付近を外側に膨らませることにより、液晶表示装
置を製造することができる。

【００３８】空間部６には、導光板２に形成された導入
孔２ｄおよび該導入孔２ｄに接続された供給管９を通し
て気体が供給される。

【００３９】供給される気体は、空気、チッ素または乾
燥空気などが用いられる。とくに、チッ素または乾燥空
気は、結露しにくい点で好ましい。

【００４０】また、気体の供給圧力は、破壊などを考慮
して０．０１〜０．５ｋｇｆ／ｍ²（０．０９８〜０．
４９Ｐａ）程度が好ましい。

【００４１】気体によって加圧するばあい、液晶表示パ
ネル１を導光板２に嵌合する作業は、常温下で行ない、
嵌合ののち、液晶表示パネル１を導光板２に接着すれば
よい。

【００４２】前記気体の導入孔２ｄは、気体封入後、紫
外線硬化性樹脂などでシールすればよい。

【００４３】第３の製法では、気体の圧力を利用して液
晶表示パネル１を外側に膨らませるため、液晶表示パネ
ル１のほぼ全体に均等な圧力が作用して液晶表示パネル
１のたわみを効果的に防止することができ、外圧に対し
外に戻ろうとする力が常にはたらくため、信頼性が高い
という利点を有する。

【００４４】以上のように、液晶表示パネル１に圧縮を
かける際に、必ず外側に凸形になるようにする。たとえ
ば、液晶表示パネル１の外面をパッドで吸着して外方に
引っ張ったり、または導光板２を液晶表示パネル１に嵌
合したのちに、液晶表示パネル１を下向きにして自重で
外側にたわませればよい。

【００４５】また、液晶表示パネル１を略球面状に変形
させるときには、液晶表示パネル１の周縁がほぼ同一平
面になるようにする。

【００４６】以上のように、液晶表示装置を製造するば
あい、液晶表示パネル３を構成する透明基板を一枚ごと
に切断したのち、液晶表示パネルが所定の曲率の略球面
状になるような寸法関係になる導光板および透明基板の
組合せを選択（いわゆる、マッチング）する作業が必要
になる。マッチング作業は、透明基板の寸法を１００分
の１ｍｍまたは１０００分の１ｍｍ単位で高精度に測定
し、ついで導光板の切欠部の内径の寸法も同様に高精度
に測定し、各透明基板および導光板に識別番号を付け、
透明基板および導光板のそれぞれの寸法のデータ群か
ら、所定の寸法関係になる導光板および透明基板のマッ
チングを行なう。

【００４７】以上の製法では、アレイ基板１ａが下側、
カラーフィルタ基板１ｂが上側であって、カラーフィル
タ基板１ｂが外側にくる例を挙げて説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、その反対の配置であ
ってもよく、そのばあいは、逆に反らせればよい。すな
わち、アレイ基板１ａが上側、カラーフィルタ基板１ｂ
が下側であって、アレイ基板１ａが外側にくればよい。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、略球面状を呈する液晶
表示パネルの中央部付近を外側に膨らむように配設する
ことにより、液晶表示パネルとバックライトユニットま
たはケーシングとのあいだの干渉による表示不良（パド
リング）を防止することができる。

【００４９】しかも、液晶表示パネルとバックライトユ
ニットまたはケーシングとのあいだの干渉がないため、
拡散シートなどのシート類にシワがよらないため、バッ
クライトユニットの明るさを均一に保つことができる。

【００５０】さらに、液晶表示パネルが外側に膨らんだ
略球面状を呈しているため、従来の平面状の液晶表示パ
ネルと比較して大幅に剛性を向上させることができる。
したがって、液晶表示パネルを薄くしても所望の剛性お
よび耐久性を確保することができる。

【００５１】とくに、請求項４および請求項７記載の発
明によれば、液晶表示パネルと導光板とのあいだの空間
部が接着などにより密閉されていれば、空間部にゴミや
塵などの侵入を防止することができるため、表示ムラが
なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す液晶表示装置を示
す断面説明図である。

【図２】図１の液晶表示装置の平面図である。

【図３】図１の液晶表示パネルの斜視説明図である。

【図４】本発明の請求項５にかかわる液晶表示装置の製
法の一実施の形態を示す工程断面説明図である。

【図５】本発明の請求項６にかかわる液晶表示装置の製
法の一実施の形態を示す工程断面説明図である。

【図６】本発明の請求項７にかかわる液晶表示装置の製
法の一実施の形態を示す工程断面説明図である。

【図７】従来の液晶表示装置の断面図である。

【符号の説明】

１ 液晶表示パネル ２ 導光板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂田 勲 熊本県菊池郡西合志町御代志997番地 株 式会社アドバンスト・ディスプレイ内 (72)発明者 吉田 和夫 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 木之下 儀美 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2H089 HA40 KA13 KA15 QA02 QA04 QA07 QA11 QA16 TA12 2H091 FA23Z FA32Z FD06 FD12 GA17 LA02 LA07 LA11 LA15 LA18 LA21 5G435 AA00 AA02 AA09 BB12 EE12 EE27 FF08 GG12 GG24 KK05

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶表示パネルおよび該液晶表示パネル
   の後側に配設された導光板を備えた液晶表示装置であっ
   て、前記液晶表示パネルが略球面状を呈しており、前記
   液晶表示パネルの中央部付近が外側に膨らむように前記
   液晶表示パネルが導光板の前側に嵌合されてなる液晶表
   示装置。
2. 【請求項２】 前記液晶表示パネルの中央部付近が０．
   １〜１．０ｍｍ程度外側に膨らんでなる請求項１記載の
   液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記導光板の前側の周縁部において、前
   記液晶表示パネルが嵌合される切欠部が形成されてなる
   請求項１または２記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記液晶表示パネルと前記導光板の切欠
   部とが嵌合されている部分が接着されてなる請求項１、
   ２または３記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の液晶表示装置の製法であ
   って、（ａ）液晶表示パネルを冷却して収縮させる、お
   よび／または導光板を加熱して膨脹させ、（ｂ）前記液
   晶表示パネルを導光板の前側に嵌合し、ついで（ｃ）前
   記液晶表示パネルおよび導光板を常温に戻すことによ
   り、当該液晶表示パネルの中央部付近を外側に膨らませ
   る液晶表示装置の製法。
6. 【請求項６】 請求項１記載の液晶表示装置の製法であ
   って、（ａ）液晶表示パネルを平たい状態で導光板の前
   側に嵌合し、ついで（ｂ）前記液晶表示パネルの周縁部
   から機械要素によって外力を与えることによって、液晶
   表示パネルの中央部付近を外側に膨らませる液晶表示装
   置の製法。
7. 【請求項７】 請求項１記載の液晶表示装置の製法であ
   って、（ａ）液晶表示パネルと導光板とのあいだに密閉
   された空間部が形成できるように、液晶表示パネルを平
   たい状態で導光板の前側に嵌合し、ついで（ｂ）前記空
   間部に気体を入れて加圧することにより、当該液晶表示
   パネルの中央部付近を外側に膨らませる液晶表示装置の
   製法。