JP2006064844A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示パネルの背後に配置された回転リールの視認性を向上することが可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】回転自在に配置された回転リール１１０の前面側に配置され複数の表示画素が配置された有効表示部を備えた透過型の液晶表示パネル２と、液晶表示パネル２と回転リール１１０との間に配置され液晶表示パネル２をその背面側から照明する面光源装置１５と、を備えた液晶表示装置であって、面光源装置１５は、光源部２０と、回転リール１１０と対向した開口部２１Ａを有するとともに、光源部２０から放射された放射光を液晶表示パネル２に向けて出射する導光体２１と、を備え、導光体２１の開口部２１Ａを規定するエッジ２１Ｅが角部を持たない形状であることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

この発明は、液晶表示装置に係り、特に、透過型の液晶表示パネル及びこれを照明する面光源装置を備えた液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を生かして、パーソナルコンピュータなどのＯＡ機器や情報端末機器などの表示装置として各種分野で利用されている。近年では、液晶表示装置は、スロットマシンなどの遊技機にも利用されている。遊技機用に搭載される液晶表示パネルは、例えばその筐体の表示窓の全面に嵌め込まれている（例えば、特許文献１参照。）。

すなわち、液晶表示パネルの中央には、筐体の内部に収納した回転リールの絵柄に基づいた抽選結果を外部から目視可能とするリール窓が形成されている。このような遊技機では、液晶表示パネルでの表示が不必要なときには、液晶表示パネルの駆動を停止することにより背後の回転リールを目視可能であり、また、液晶表示パネルにおける回転リールの前面を透明な状態として回転リールを目視可能とした状態でその周辺に各種の画像を表示することも可能である。
特開２０００−３０８５５１号公報

上述した構成の遊技機は、発光装置を備えている。この発光装置からの放射光は、筐体内部の反射板で反射され、筐体内部に収納した回転リールを照明するとともに、液晶表示パネルを照明している。液晶表示パネルは、背面からの照明光を選択的に透過することにより画像を表示するため、このような構成であっても視認性が劣化するような問題を生ずることはない。しかしながら、回転リールは、液晶表示パネルを介してその前面側（観察者側）から観察されるため、背面側から照明すると前面側が陰となってしまい、視認性の劣化を招く。

この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、液晶表示パネルの背後に配置された回転リールの視認性を向上することが可能な液晶表示装置を提供することにある。

この発明の様態による液晶表示装置は、
回転自在に配置された回転リールの前面側に配置され、複数の表示画素が配置された有効表示部を備えた透過型の液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルと前記回転リールとの間に配置され、前記液晶表示パネルをその背面側から照明する面光源装置と、を備えた液晶表示装置であって、
前記面光源装置は、光源と、
前記回転リールと対向した開口部を有するとともに、前記光源から放射された放射光を前記液晶表示パネルに向けて出射する導光体と、を備え、
前記導光体の開口部を規定するエッジが角部を持たない形状であることを特徴とする。

この発明によれば、液晶表示パネルの背後に配置された回転リールの視認性を向上することが可能な液晶表示装置を提供することができる。

以下、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置、特に遊技機用に利用可能な液晶表示装置について図面を参照して説明する。

図１に示すように、液晶表示装置１は、略矩形平板状の透過型の液晶表示パネル２を備えている。この液晶表示パネル２は、一対の基板すなわちアレイ基板３及び対向基板４と、これらの間に光変調層として保持された液晶層５と、によって構成されている。この液晶表示パネル２は、画像を表示する表示領域に相当する矩形状の有効表示部６を備えている。この有効表示部６は、マトリクス状に配置された複数の表示画素ＰＸによって構成されている。

アレイ基板３は、有効表示部６において、表示画素ＰＸの行方向に沿って延在する複数の走査線Ｙ（１、２、３、…、ｍ）、表示画素ＰＸの列方向に沿って延在する複数の信号線Ｘ（１、２、３、…、ｎ）、これら走査線Ｙと信号線Ｘとの交差部付近において表示画素ＰＸ毎に配置されたスイッチング素子７、スイッチング素子７に接続された画素電極８などを備えている。

スイッチング素子７は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などで構成されている。このスイッチング素子７のゲート電極７Ｇは、対応する走査線Ｙに電気的に接続されている（あるいは走査線と一体に形成されている）。スイッチング素子７のドレイン電極７Ｄは、対応する信号線Ｘに電気的に接続されている（あるいは信号線と一体に形成されている）。スイッチング素子７のソース電極７Ｓは、対応する表示画素ＰＸの画素電極８に電気的に接続されている。

対向基板４は、有効表示部６において、全表示画素ＰＸに共通の対向電極９などを備えている。画素電極８及び対向電極９は、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）などの光透過性を有する導電材料によって形成されている。これらアレイ基板３及び対向基板４は、画素電極８と対向電極９とを対向させた状態で配設され、これらの間にギャップを形成する。液晶層５は、アレイ基板３と対向基板４とのギャップに封止された液晶組成物によって形成されている。

また、液晶表示パネル２において、アレイ基板３の外面及び対向基板４の外面には、それぞれ液晶層５の特性に合わせて偏光方向を設定した一対の偏光板ＰＬ１及びＰＬ２が設けられている。

カラー表示タイプの液晶表示装置では、液晶表示パネル２は、複数種類の表示画素、例えば赤（Ｒ）を表示する赤色画素、緑（Ｇ）を表示する緑色画素、青（Ｂ）を表示する青色画素を有している。すなわち、赤色画素は、赤色の主波長の光を透過する赤色カラーフィルタを備えている。緑色画素は、緑色の主波長の光を透過する緑色カラーフィルタを備えている。青色画素は、青色の主波長の光を透過する青色カラーフィルタを備えている。これらカラーフィルタは、アレイ基板３または対向基板４の主面に配置される。

このような構成の液晶表示パネル２は、矩形枠状のベゼルカバー１１と面光源装置としてのバックライト１５との間に配置されている。すなわち、バックライト１５は、その表面を液晶表示パネル２の背面側（アレイ基板側）に対向させた状態で、液晶表示パネル２とともにベゼルカバー１１と一体化されており、液晶表示パネル２を背面側から照明する。

液晶表示パネル２に駆動信号を供給するドライバ回路１２は、フレキシブルなプリント配線基板１３を介して液晶表示パネル２における一側縁に電気的に接続されている。このドライバ回路１２は、プリント配線基板１３を湾曲させることにより、バックライト１５の裏面側に配置される。

図１乃至図３に示すように、バックライト１５は、光源部２０、導光体２１などを備えている。光源部２０は、光源としての冷陰極管２２及びランプリフレクタ２３を備えて構成されている。すなわち、冷陰極管２２は、矩形状の導光体２１の長手方向に延在する細長い円筒状の管状光源である。ランプリフレクタ２３は、冷陰極管２２から放射された放射光を導光体２１に向けて反射するものであり、冷陰極管２２の周囲を取り囲むように配置されている。

導光体２１は、光透過性を有するアクリル系樹脂やポリカーボネート系樹脂などの樹脂材料により形成されている。ここでは、導光体２１は、略矩形状に成型されており、全体に亘って略均一な厚さに形成されている。この導光体２１は、液晶表示パネル２側に面した第１主面２１ｂと、この第１主面２１ｂに対向した第２主面２１ｄと、これら第１主面２１ｂと第２主面２１ｄとを接続する第１側面２１ａ及び第２側面２１ｃとを有している。

この実施の形態では、光源部２０は、導光体２１の一対の長辺２１Ｌに沿って配置されている。すなわち、冷陰極管２２は、導光体２１の長辺２１Ｌに沿った第１側面２１ａ及び第２側面２１ｃに対して略平行に対向するように配置されている。つまり、導光体の第１側面２１ａ及び第２側面２１ｃは、冷陰極管２２からの放射光が入射する光入射面に相当する。

このような構成の導光体２１は、第１側面２１ａ及び第２側面２１ｃを介して入射した冷陰極管２２からの線状の放射光を伝搬し、第１主面２１ｂ及び第２主面２１ｄから出射可能である。つまり、導光体２１の第１主面２１ｂ及び第２主面２１ｄは、導光体２１の内部に入射した光を出射する出射面に相当する。

略矩形状の光学シート２４は、導光体２１の第１主面２１ｂを覆うように配置されている。この光学シート２４は、導光体２１の第１主面２１ｂから出射された出射光に対して所定の光学特性を付与するものであり、例えば、第１主面２１ｂからの出射光を集光する集光シート、及び、第１主面２１ｂからの出射光を拡散する拡散シートなどである。

また、略矩形状の光学シート２５は、導光体２１の第２主面２１ｄを覆うように配置されている。この光学シート２５は、導光体２１の第２主面２１ｄから出射された出射光を再び導光体２１に向けて反射する反射シートである。
これらの光源部２０、導光体２１、光学シート２４及び２５は、略矩形状のフレーム３０に収容されている。

上述したような構成の液晶表示装置は、以下のように動作する。すなわち、一対の光源部２０の冷陰極管２２に電気エネルギを供給して、冷陰極管２２を発光させる。これらの冷陰極管２２から放射された線状の放射光は、冷陰極管２２を覆うランプリフレクタ２３の内面にて反射され、それぞれ導光体２１の第１側面２１ａ及び第２側面２１ｃに向けて導出される。導光体２１の第１側面２１ａ及び第２側面２１ｃから入射した入射光は、導光体２１の内部を伝搬して、導光体２１の第１主面２１ｂ及び第２主面２１ｄに向けて屈折または反射される。導光体２１の第２主面２１ｄから出射された出射光は、光学シート２５により再び導光体２１の内部に向けて反射される。

導光体２１の第１主面２１ｂから出射された出射光は、光学シート２４を通過する際に適度に集光されたり、適度に拡散されたりするなどの所定の光学特性が付与される。これにより、導光体２１の第１主面２１ｂから出射された出射光の輝度が向上され、且つ、均一化される。

バックライト１５からの照明光、すなわち光学シート２４を通過した光は、液晶表示パネル２の裏面側に導出される。液晶表示パネル２に導出された照明光は、液晶表示パネル２の有効表示部６を選択的に透過する。これにより、液晶表示パネル２の有効表示部６に画像が表示される。

次に、スロットマシンなどの遊技機用として利用される液晶表示装置１について説明する。すなわち、図１及び図３に示すように、遊技機は、筐体１００の内部において回転自在に配置された回転リール１１０を備えている。この回転リール１１０は、回転軸Ｏを中心として回転可能な複数、例えば３個の円筒状のリール本体１１１と、リール本体１１１の円筒面に貼付された帯状のリールテープ１１２と、を備えている。リールテープ１１２は、等間隔に配置された複数の絵柄を有している。

液晶表示装置１は、筐体１００の内部における回転リール１１０の前面側（すなわち観察者側）に配置されている。つまり、液晶表示パネル２は回転リール１１０の前面側に配置され、また、バックライト１５は液晶表示パネル２と回転リール１１０との間に配置されている。筐体１００は、液晶表示装置１に表示された画像を目視可能とする窓部１０２を有しており、この窓部１０２にガラス板などの光透過性を有する保護板１０３を備えている。

このような液晶表示装置１に搭載されるバックライト１５は、その略中央に回転リール１１０の配置位置に対応して開口部１５Ａを有している。すなわち、導光体２１は、回転リール１１０に対向した開口部２１Ａを有している。また、光学シート２４も同様に、開口部２１Ａに対応した位置に開口部２４Ａを有している。さらに、光学シート２５も同様に、開口部２１Ａに対応した位置に開口部２５Ａを有している。このようなバックライト１５の開口部１５Ａは、略矩形状であり、バックライト１５の背後に位置する回転リール１１０上の所定数の絵柄を目視可能としている。

これにより、導光体２１の重量が軽減され、液晶表示装置１の軽量化が可能となる。また、回転リール１１０は、バックライト１５を介することなく目視可能となるため、回転リール１１０の視認性を向上することが可能となる。

ところで、角部を有する矩形状の開口部２１Ａを高い加工精度で導光体２１に形成することは、製造コストの増大を招くとともに、製造歩留まりの低下を招くおそれがある。十分な加工精度が得られない場合には、形成した開口部２１Ａの角部付近にバリ等が形成されるおそれがある。このため、開口部２１Ａの角部付近に微小な凹凸が形成される場合がある。

導光体２１を通過する冷陰極管２２からの放射光は、矩形状の開口部２１Ａを規定する角部付近の微小な凹凸の影響により不所望な方向に散乱したり、不所望な干渉を生じたりするおそれがある。このため、液晶表示パネル２に表示した画像の表示品位の劣化を招くおそれがある。

そこで、図１乃至図４に示すように、この実施の形態に係る導光体２１は、開口部２１Ａのエッジ２１Ｅが角部を持たない形状に形成されている。特に、図４に示したように、開口部２１Ａは、概略的な矩形枠２１Ｆで規定されるように略矩形状であり、２つの直線状のエッジが円弧状のエッジによって接続された形状である。すなわち、図４に示した例では、エッジ２１Ｅは、四方に配置された４つの直線部Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４と、直線部Ｅ１及びＥ２を接続する円弧部Ｃ１と、直線部Ｅ２及びＥ３を接続する円弧部Ｃ２と、直線部Ｅ３及びＥ４を接続する円弧部Ｃ３と、直線部Ｅ１及びＥ４を接続する円弧部Ｃ４と、を有している。各円弧部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の曲率中心Ｏは、開口部２１Ａの内側に位置している。つまり、円弧部は、開口部２１Ａの外側に向かって窪んでいる。このため、各円弧部と各直線部とが角部を持つことなしに接続される。

なお、このエッジ２１Ｅとは、図４に示したような導光体２１の主面（例えば、第１主面２１ｂまたは第２主面２１ｄ）に平行な平面内において、開口部２１Ａの縁部に相当する。エッジ２１Ｅの直線部Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４に沿った開口部２１Ａの端面２１Ｓは平坦面となり、エッジ２１Ｅの円弧部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４に沿った開口部２１Ａの端面２１Ｓは円筒面となる。

このような形状の開口部２１Ａを形成するためには、高い加工精度で角部を形成する必要がなく、製造コストの増大や製造歩留まりの低下を抑制できる。また、形成した開口部２１Ａの端面２１Ｓに微小な凹凸が形成されることもない。つまり、開口部２１Ａの端面２１Ｓは、滑らかな平坦面と円筒面とで形成可能である。このため、冷陰極管２２からの放射光が導光体２１を通過する際、不所望な散乱や干渉の発生を防止することができ、液晶表示パネル２に表示品位の良好な画像を表示することが可能となる。

導光体２１に形成される開口部２１Ａの寸法は、液晶表示パネルの寸法や回転リールの大きさによって異なるが、例えば、短辺（直線部Ｅ２及びＥ４）の寸法が１２０ｍｍ程度であり、また、長辺（直線部Ｅ１及びＥ３）の寸法が２８０ｍｍ程度である。このようなオーダの寸法を有する開口部２１Ａにおいて、曲率半径Ｒが２〜３ｍｍ未満の円弧部を形成するには、実質的に角部を形成するのと同様に高い加工精度が要求される。このため、高い加工精度を必要とすることなく開口部２１Ａの端面２１Ｓを平滑化するためには、円弧部の曲率半径は、５ｍｍ以上であることが望ましい。これにより、表示品位を改善することが可能となる。

以上説明したように、この実施の形態に係る遊技機に利用可能な液晶表示装置によれば、回転リールが設けられた位置に対応してバックライトの導光体に開口部を形成している。これにより、導光体の重量が軽減され、液晶表示装置の軽量化が可能となる。また、回転リールは、バックライトを介することなく目視可能となるため、回転リールの視認性を向上することが可能となる。

また、導光体の開口部を規定するエッジが角部を持たない形状であるため、高い加工精度を必要とせず、冷陰極管からの放射光が導光体を通過する際に不所望な散乱や不所望な干渉の発生を抑制することができる。このため、液晶表示パネルに表示した画像の表示品位を向上することが可能となる。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

例えば、図５に示すように、導光体２１の開口部２１Ａは、概略的な矩形枠２１Ｆで規定されるように略矩形状であり、２つの直線状のエッジが円弧状のエッジによって接続された形状である。すなわち、図５に示した例では、エッジ２１Ｅは、対向する２辺に配置された２つの直線部Ｅ１及びＥ２と、直線部Ｅ１及びＥ２を接続する２つの円弧部Ｃ１及びＣ２と、を有している。つまり、矩形枠２１Ｆの長辺が２つの直線部Ｅ１及びＥ２で形成され、短辺が２つの円弧部Ｃ１及びＣ２で形成されている。このような構成であっても、上述した実施の形態と同様の効果が得られる。

また、開口部を規定するエッジのうちの円弧部は、単一の曲率半径で規定される必要はなく、複数の曲率半径の組み合わせで規定されても良い。つまり、円弧部に沿った開口部２１Ａの端面は、曲面であれば良い。

図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の構造を概略的に示す分解斜視図である。 図２は、図１に示した液晶表示装置に搭載されるバックライトの構造を概略的に示す分解斜視図である。 図３は、遊技機に利用される液晶表示装置の構造を概略的に示す断面図である。 図４は、図２に示したバックライトの導光体における開口部の形状例を説明するための図である。 図５は、図２に示したバックライトの導光体における開口部の他の形状例を説明するための図である。

符号の説明

１…液晶表示装置、２…液晶表示パネル、１５…バックライト（面光源装置）、１５Ａ…開口部、２０…光源部、２１…導光体、２１Ａ…開口部、２１Ｅ…エッジ、２１Ｆ…矩形枠、２１Ｓ…端面、２１ａ…第１側面、２１ｂ…第１主面、２１ｃ…第２側面、２１ｄ…第２側面、２２…冷陰極管（光源）、２３…ランプリフレクタ、２４…光学シート、２５…光学シート、３０…フレーム、１００…筐体、１１０…回転リール、１１１…リール本体、１１２…リールテープ、Ｃ（１、２、３、４）…円弧部、Ｅ（１、２、３、４）…直線部

Claims (5)

1. 回転自在に配置された回転リールの前面側に配置され、複数の表示画素が配置された有効表示部を備えた透過型の液晶表示パネルと、
   前記液晶表示パネルと前記回転リールとの間に配置され、前記液晶表示パネルをその背面側から照明する面光源装置と、を備えた液晶表示装置であって、
   前記面光源装置は、光源と、
   前記回転リールと対向した開口部を有するとともに、前記光源から放射された放射光を前記液晶表示パネルに向けて出射する導光体と、を備え、
   前記導光体の開口部を規定するエッジが角部を持たない形状であることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記開口部は略矩形状であり、２つの直線状のエッジが円弧状のエッジによって接続された形状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。
3. 前記円弧状のエッジの曲率中心は、前記開口部内に位置することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記円弧状のエッジの曲率半径は、５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
5. 前記面光源装置は、前記導光体と前記液晶表示パネルとの間に、前記導光体から出射した出射光に所定の光学特性を付与する光学シートを備えたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。

Images