JP2000075290A

JP2000075290A - 平面表示装置

Info

Publication number: JP2000075290A
Application number: JP10241527A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Nakagawa; 宜昭中川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-08-27
Filing date: 1998-08-27
Publication date: 2000-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】一層の薄型化および軽量化が可能な平面表示装
置を提供することにある。【解決手段】平面表示装置の液晶表示パネル１０は、対
向配置されたアレイ基板１８および対向基板２０を有し
ている。アレイ基板１８のガラス基板２６は、その一端
面２６ａ側から他端２６ｂ側に向かって徐々に板厚が薄
くなった楔状に形成されている。一端面には偏光板４４
が設けられ、この偏光板に隣接対向して、管状光源１２
および反射板１４が設けられている。管状光源から出射
した光は、偏光板を介してガラス基板２６内に入射し、
このガラス基板によって液晶層および対向基板２０側に
導かれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、平面表示装置、
特に、光透過型の平面表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置に代表される平面表
示装置は、薄型、軽量、低消費電力の特徴を生かして、
各種分野で利用されている。例えば、光透過型の液晶表
示装置は、一般に、液晶パネルと、この液晶パネルにそ
の背面側から光を照射する平面光源ユニットと、を備え
ている。液晶パネルは、透明基板上にカラーフィルタ、
画素電極、多数の配線等が形成された第１基板と、第１
基板に対向配置された透明な第２基板と、これらの基板
間に保持された光変調層と、を有している。そして、第
１基板および第２基板の外面には、一対の偏光板がそれ
ぞれ貼付されている。これら第１および第２基板は、そ
れぞれ均一な板厚に形成されている。

【０００３】また、平面光源ユニットは、光源としての
蛍光管と、蛍光管からの出射光を液晶パネルの背面に導
く導光板と、蛍光管の周囲に配設され、蛍光管からの出
射光を無駄なく導光板に向ける反射板と、を備えてい
る。導光板は、液晶パネルとほぼ等しい大きさを有し、
第１基板の背面と対向配置されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年では、平面表示装
置の一層の薄型化を図るべく、種々の試みがなされてい
る。しかしながら、上記のように、液晶パネルと平面光
源ユニットの導光板とが厚さ方向に重なって配置されて
いる場合、平面表示装置の厚さは、液晶パネルと平面光
源ユニットとの合計の厚さ以上となるため、装置全体を
一層薄型化することは困難になっている。この発明は、
上記の点に鑑みなされたもので、その目的は、一層の薄
型化が可能な平面表示装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る平面表示装置は、光透過性を有する
第１基板と、上記第１基板に対向して位置された光透過
性を有する第２基板と、上記第１および第２基板の間に
保持された光変調層と、を備え、上記第２基板側を表示
面とした表示パネルと、上記第１基板の一端面に隣接対
向して配置され、上記一端面を介して上記第１基板内に
光を照射する管状光源と、を備え、上記第１基板は、カ
ラーフィルタ層を含んでいるとともに、上記一端面と対
向する他端が、上記一端面側よりも板厚が薄く形成さ
れ、上記管状光源からの光を上記光変調層に導くことを
特徴としている。

【０００６】この発明に係る平面表示装置によれば、上
記第１基板は、上記第２基板とほぼ平行に対向した内面
と、上記内面に対して傾斜した外面とを有し、上記一端
面から他端面に向かって徐々に板厚が薄くなる楔状に形
成されているとともに、上記第１基板の外面には、上記
管状光源から上記第１基板に入射した光を上記光変調層
に向けて屈折する複数の溝が形成されていることを特徴
としている。

【０００７】また、この発明に係る平面表示装置は、光
透過性を有する第１基板と、上記第１基板に対向して位
置された光透過性を有する第２基板と、上記第１および
第２基板の間に保持された光変調層と、を備え、上記第
２基板側を表示面とした表示パネルと、上記第１基板の
一端面に隣接対向して配置され、上記一端面を介して上
記第１基板内に光を照射する管状光源と、を備え、上記
第１基板は、上記一端面と対向しているとともに上記一
端面側よりも板厚が薄く形成され他端を有し、上記管状
光源からの光を上記光変調層に導くことを特徴としてい
る。

【０００８】上記のように構成された表面表示装置によ
れば、管状光源から出射された光は第１基板内に入射
し、この第１基板によって光変調層側へ導かれ、光変調
層および第２基板を通って出射する。すなわち、本表面
表示装置によれば、第１基板自身を導光板として利用し
たもので、表示パネルとは別に独立した導光板を設ける
必要がない。そのため、装置全体の薄型化および軽量化
を図ることが可能となる。また、管状光源から出射した
光が表示パネルの表面から出射するまでの距離が短くな
り、管状光源の出射光を効率良く利用することができ
る。その結果、平面表示装置の消費電力を抑制すること
が可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照しながら、こ
の発明の平面表示装置を光透過型の液晶表示装置に適用
した実施の形態について詳細に説明する。図１および図
２に示すように、液晶表示装置は、光透過型の液晶表示
パネル１０、管状光源としての冷陰極管１２、反射板１
４、これらを収納したケース１６を備えている。

【００１０】図１ないし図４に示すように、液晶表示パ
ネル３０は、所定のセルギャップを置いて対向配置され
た矩形状のアレイ基板１８および対向基板２０と、これ
らの基板間にそれぞれ配向膜を介して保持された光変調
層としての液晶層２２とを有している。それぞれ光透過
性を有するアレイ基板１８および対向基板２０は、シー
ル材２３によって周縁部同志が貼り合わされている。ま
た、表示面を構成する対向基板２０の外面には、矩形状
の偏光板２４が貼付されている。

【００１１】アレイ基板１８は透明な絶縁基板として矩
形状のガラス基板２６を有し、このガラス基板の内面上
には、図示しない８００×３本の信号線と６００本の走
査線４１とが略直交するようにマトリクス状に配置され
ている。各信号線と各走査線との交点近傍には、薄膜ト
ランジスタ（以下、ＴＦＴと略称する。）３０が設けら
れている。また、信号線と走査線とで囲まれた領域に
は、ＩＴＯ（インジウムティンオキサイド）から成る画
素電極３２が形成されている。各ＴＦＴ３０は、ゲート
電極が走査線に、ドレイン領域が信号線に、ソース領域
が画素電極３２にそれぞれ接続されている。

【００１２】更に、ガラス基板２６上には、赤、緑、青
の多数の着色層３４を有するカラーフィルタ３６が形成
されてる。各着色層３４は、ガラス基板２６と１つの画
素電極３２との間に位置している。

【００１３】一方、対向基板２０は矩形状のガラス基板
を有し、アレイ基板１８とほぼ平行に対向している内面
上には、図示しないＩＴＯから成る対向電極、配向膜等
がほぼ全面に亘って形成されている。

【００１４】対向基板２０は、アレイ基板１８よりも小
さな面積に形成されている。それにより、アレイ基板１
８の直交する２つの側縁部は対向基板２０から突出して
いる。そして、突出した側縁部の上面は、信号線、走査
線に導通した図示しない多数の電極が形成されている。
これらの電極には、複数のＴＣＰ４０の一端が接続さ
れ、これらＴＣＰの他端には、駆動回路基板４２が接続
されている。これにより、アレイ基板１８はＴＣＰ４０
を介して駆動回路基板１６に接続されている。

【００１５】図１および図２に示すように、管状光源と
しての冷陰極管１２は、アレイ基板１８を構成するガラ
ス基板２６の一端面、つまり、長辺側の端面２６ａに隣
接対向して設けられ、この端面と平行に延びている。ま
た、反射板１４は、ガラス基板２６の端面２６ａと対向
して配設され、この端面２６ａを除いて、冷陰極管１２
の周囲を覆っている。これにより、冷陰極管１２から出
射した光は、直接、あるいは、反射板１４により反射さ
れた後、端面２６ａを通ってガラス基板２６内に入射す
る。そして、アレイ基板１８のガラス基板２６は、冷陰
極管１２からの光を液晶層２２および対向基板２０側へ
導く導光板としても機能する。

【００１６】すなわち、図２および図５に示すように、
ガラス基板２６は、冷陰極管１２に対向した一端面２６
ａから、この一端面と対向する他端面２６ｂまで板厚が
徐々に薄くなるように形成され、ガラス基板２６の外面
２６ｃは、ガラス基板内面２６ｄに対し所定角度傾斜し
て延びている。これにより、ガラス基板２６は、全体と
して楔状に形成されている。例えば、一端面２６ａ側の
板厚は約０．７ｍｍ、他端面２６ｂ側の板厚は約０．５
ｍｍに形成されている。

【００１７】ガラス基板２６の一端面２６ａ上には、偏
光手段として機能する偏光板４４が取り付けられてい
る。この偏光板としては、例えば、コレステック液晶層
と１／４波長板とを一層づつ、あるいは複数層づつ積層
したもの、又は、コレステック液晶層のみを備えたもの
等が用いられている。

【００１８】また、ガラス基板２６の外面２６ｃには多
数の精細な直線状の溝４６が形成され、それぞれ冷陰極
管１２および一端面２６ａと平行に延びている。ガラス
基板２６における溝４６の密度、および一端面２６ａと
直交する方向に沿ったピッチは、必要に応じて任意に設
定されている。

【００１９】これらの溝４６は、偏光板４４を介してガ
ラス基板２６内に入射した光を、ガラス基板の内面２６
ｄ側、つまり、液晶層２２側に屈折し、偏光板４４によ
る偏光を崩すことなく内面２６ｄから出射させる。この
場合、入射光が溝４６による屈折によって効率よくガラ
ス基板内面２６ｃから出射し、かつ、入射光の偏光状態
が乱反射や散乱によって崩れにくくするため、各溝４６
の一方の底面は、ガラス基板２６の一端面２６ａおよび
内面２６ｄに対して４５度傾斜した傾斜面４６ａを構成
している。また、液晶表示パネル１０の表示面への出射
光が均一となるように、冷陰極管１２に近い溝４６ほど
傾斜面４６ａの面積が小さく、冷陰極管から離れた溝４
６ほど傾斜面４６ａの面積が大きく形成されている。

【００２０】これにより、冷陰極管１２から出射した光
は、ガラス基板２６によりそのほぼ全面に亘って導か
れ、更に、溝４６によりほぼ９０度屈折されガラス基板
２６の内面２６ｄから垂直に出射する。

【００２１】上記構成の液晶表示パネル１０、冷陰極管
１２、および反射板１４等を保持したケース１６は、図
１および図２に示すように、表面カバー５０と、ベース
部５４と、を備え、これら表面カバーおよびベース部の
周縁部を互いに嵌合することによって偏平な矩形状に構
成されている。

【００２２】表面カバー５０は、矩形状の平坦な主面部
５１と、主面部の周縁に沿って立設された側壁部５２
と、を有し、主面部５１には、液晶表示パネル１０の表
示面に対応した形状および寸法の窓部５３が形成されて
いる。

【００２３】ベース部５４は、液晶表示パネル１０のア
レイ基板１８に対向した平坦な矩形状の主面部５８と、
主面部５８の周縁に沿ってほぼ垂直に立設された側壁部
６２と、を有している。ベース部５４の主面部５８内面
には、液晶表示パネル１０、冷陰極管１２、および反射
板１４を位置決めするための図示しない複数の位置決め
部が設けられている。

【００２４】そして、表面カバー５０およびベース部５
４は、ねじ止めすることにより互いに嵌合され、液晶表
示パネル１０、冷陰極管１２、および反射板１４は、表
面カバーとベース部との間に挟持された状態で保持され
ている。

【００２５】上記のように構成された液晶表示装置によ
れば、液晶表示パネル１０のアレイ基板１８を導光板と
して用いることにより、従来独立して設けられていた導
光板を省略することができ、液晶表示装置全体の全体の
薄型化、軽量化を図ることができる。また、従来に比較
して、冷陰極管１２から出射した光が液晶表示パネル１
０の表面から出射するまでの距離が短くなり、冷陰極管
の出射光を効率良く利用することができる。その結果、
液晶表示装置の消費電力を抑制することが可能となる。

【００２６】なお、この発明は上述した実施の形態に限
定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能で
ある。例えば、上述した実施の形態において、アレイ基
板１８の偏光手段として、ガラス基板２６の一端面２６
ａに設けた偏光板４４を用いたが、これに限らず、図６
に示すように、カラーフィルタ３６の各着色層３４とガ
ラス基板２６との間に形成した偏光層６０を用いてもよ
い。この場合、偏光層６０として、例えば、コレステッ
ク液晶層と１／４波長板とを一層づつ、あるいは複数層
づつ積層したもの、又は、コレステック液晶層のみを備
えたもの等を用いることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、光透過性を有する第１基板を導光板を導光板として
利用することにより、一層の薄型化、軽量化が可能な平
面表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態に係る液晶表示装置の分
解斜視図。

【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った液晶表示装置の断面
図。

【図３】上記液晶表示装置の液晶表示パネルを模式的に
示す断面図。

【図４】上記液晶表示パネルのアレイ基板の一部を拡大
して概略的に示す断面図。

【図５】上記アレイ基板のガラス基板および冷陰極管を
示す断面図。

【図６】この発明の他の実施の形態に係る液晶表示装置
の要部を拡大して概略的に示す断面図。

【符号の説明】

１０…液晶表示パネル１２…冷陰極管１４…反射板１６…ケース１８…アレイ基板２０…対向基板２２…液晶層２４…偏光板２６…ガラス基板２６ａ…一端面２６ｂ…他端面３０…ＴＦＴ３２…画素電極３４…着色層３６…カラーフィルタ４６…溝４６ａ…傾斜面

フロントページの続きＦターム(参考） 2H038 AA52 AA55 2H091 FA02Z FA08Z FA14Z FA23Z FA41Z FA42Z FD01 FD03 FD11 GA01 GA11 GA13 LA11 5G435 AA00 BB12 BB15 CC09 EE03 EE04 EE27 EE33 EE37 FF03 FF05 FF08 GG12 GG24 HH02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光透過性を有する第１基板と、上記第１基
板に対向して位置された光透過性を有する第２基板と、
上記第１および第２基板の間に保持された光変調層と、
を備え、上記第２基板側を表示面とした表示パネルと、上記第１基板の一端面に隣接対向して配置され、上記一
端面を介して上記第１基板内に光を照射する管状光源
と、を備え、上記第１基板は、カラーフィルタ層を含んでいるととも
に、上記一端面と対向する他端が、上記一端面側よりも
板厚が薄く形成され、上記管状光源からの光を上記光変
調層に導くことを特徴とする平面表示装置。
【請求項２】光透過性を有する第１基板と、上記第１基
板に対向して位置された光透過性を有する第２基板と、
上記第１および第２基板の間に保持された光変調層と、
を備え、上記第２基板側を表示面とした表示パネルと、上記第１基板の一端面に隣接対向して配置され、上記一
端面を介して上記第１基板内に光を照射する管状光源
と、を備え、上記第１基板は、上記一端面と対向しているとともに上
記一端面側よりも板厚が薄く形成され他端を有し、上記
管状光源からの光を上記光変調層に導くことを特徴とす
る平面表示装置。
【請求項３】上記第２基板の外面に設けられた偏光板
と、上記管状光源と光変調層との間に設けられた偏光手段
と、を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記
載の平面表示装置。
【請求項４】上記偏光手段は、上記第１基板の一端面に
設けられ上記管状光源と対向した偏光板を備えているこ
とを特徴とする請求項３に記載の平面表示装置。
【請求項５】上記第１基板は、上記第２基板とほぼ平行
に対向した内面と、上記内面に対して傾斜した外面とを
有し、上記一端面から他端面に向かって徐々に板厚が薄
くなる楔状に形成されているとともに、上記第１基板の外面には、上記管状光源から上記第１基
板に入射した光を上記光変調層に向けて屈折する複数の
溝が形成されていることを特徴とする請求項１ないし４
のいずれか１項に記載の平面表示装置。
【請求項６】上記管状光源は上記第１基板の一端面とほ
ぼ平行に配置され、上記複数の溝は、上記一端面とそれぞれ平行に延びてい
ることを特徴とする請求項５に記載の平面表示装置。
【請求項７】上記各溝は、第１基板の上記一端面および
内面に対して所定角度傾斜した傾斜面を形成しているこ
とを特徴とする請求項６に記載の平面表示装置。
【請求項８】上記傾斜面の面積は、上記一端面に近い溝
ほど小さく形成されていることを特徴とする請求項７に
記載の平面表示装置。
【請求項９】上記第２基板の外面に設けられた偏光板
と、上記管状光源と光変調層との間に設けられた偏光手段
と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の平
面表示装置。
【請求項１０】上記第１基板は、上記光変調層を挟んで
上記第２基板と対向した内面を有し、上記偏光手段は、上記第１基板の内面と上記カラーフィ
ルタ層との間に設けられた偏光層を備えていることを特
徴とする請求項９に記載の表面表示装置。