JP2007127940A - 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表示媒体の視認性を向上するとともに、コストの削減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】回転リール１１０の前面側に配置され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バックライト１５と、を備えた液晶表示装置であって、液晶表示パネル２は、一対の基板間に液晶材料が封入され映像を表示可能に構成された映像表示部６Ａと、回転リール１１０に対向する液晶材料が未封入の透過部６Ｂと、を有することを特徴とする。
【選択図】 図１

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、例えばその筐体の正面に設けられている。

液晶表示パネルは、画像を表示可能な表示部を有するとともに、その中央に筐体の内部に収納した表示が変化可能な表示媒体すなわち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透過部を有している。このような液晶表示パネルは、基本的には通常用途のものと同一構成である。液晶表示パネルと回転リールとの間に配置された発光ユニットは、液晶表示パネルの透過部に対応して、略矩形状の開口部を有している（例えば、特許文献１参照）。

すなわち、発光ユニットは、液晶表示パネルを照明するバックライト及びこのバックライトからの照明光を拡散する拡散板を備えている。これらのバックライト及び拡散板は、回転リールに対応して略矩形状の開口部を有している。これにより、回転リールと発光ユニットとが干渉せず、回転リールの視認性を改善している。

また、液晶表示パネルを保持するバックフレームの角を除去し、回転リールの視認性を改善する技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−００８７０５号公報 特開２００４−１６６９６２号公報

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表示媒体の視認性を向上するとともに、コストの削減が可能な液晶表示装置を提供することにある。

この発明の態様による液晶表示装置は、
表示媒体の前面側に配置され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表示媒体との間に配置され、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、
前記液晶表示パネルは、一対の基板間に液晶材料が封入され映像を表示可能に構成された映像表示部と、前記表示媒体に対向する液晶材料が未封入の透過部と、を有す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表示媒体の視認性を向上するとともに、コストの削減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、画像を表示可能なほぼ矩形状の有効部６を備えている。この有効部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。また、有効部６は、主に映像を表示可能に構成された映像表示部６Ａと、後述する回転リール１１０を目視可能とするほぼ矩形状の透過部６Ｂと、を有している。

アレイ基板３は、有効部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、表示画素ＰＸの列方向に沿って延在する複数の信号線Ｘ、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のソース電極７Ｓ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のドレイン電極７Ｄ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。これらのアレイ基板３及び対向基板４は、それぞれの内面（アレイ基板３における画素電極８が配置された面及び対向基板４における対向電極９が配置された面）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とのギャップに封入された液晶材料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２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、略矩形状の導光体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それぞれに配置されている。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からの放射光を伝搬し、第１主面２１ｂから出射可能である。つまり、導光体２１の第１主面２１ｂ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。

光学シート２４は、導光体２１の外形寸法と略同等の略矩形状であり、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機能を有した集光シートである。

光学シート２６は、導光体２１の外形寸法と略同等の略矩形状であり、光学シート２４に重ねて配置されている。この光学シート２６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からの出射光を拡散する機能を有した拡散シートなどである。

また、光学シート２５は、導光体２１の外形寸法と略同等の略矩形状であり、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、光を反射する反射機能を有した反射シートである。すなわち、導光体２１に入射した冷陰極管２２からの放射光の一部は、第２主面２１ｄから漏れ出る。光学シート２５は、第２主面２１ｄから漏れ出た光を再び導光体２１に向けて反射するものである。

これらの光源部２０、導光体２１、光学シート２４、２５、及び、２６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から放射された放射光の一部は、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。また、放射光の一部は、直接第１側面２１ａ及び第２側面２１ｃに導かれる。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から漏れ出た光は、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、表示が変化可能な表示媒体として、回転自在に配置された回転リール１１０を備えている。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を備えている。図１に示した例では、３個のリール本体１１１は、回転軸Ｏの延びる方向に沿って配列されている。各リール本体１１１の円筒面には、等間隔に配置された複数の絵柄を有する帯状のリールテープ１１２が貼付されている。

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、図２に示すように、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及び２６もそれぞれ同様に、開口部２１Ａに対応した位置に開口部２４Ａ及び２６Ａ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、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。

また、液晶表示パネル２と導光体２１との間に複数の光学シート２４及び２６を配置し、これらの光学シートの組み合わせ及び相対位置を最適化することにより、導光体２１から出射した出射光を効率よく液晶表示パネル２に導くことが可能となり、液晶表示パネル２の映像表示部６Ａに表示される画像の表示品位、特に輝度を向上することが可能となる。

ところで、液晶表示パネル２は、上述したように、有効部６において、映像表示部６Ａ及び透過部６Ｂを有している。図３に示したように、この実施の形態に係る液晶表示パネル２においては、映像表示部６Ａは、アレイ基板３と対向基板４との間に液晶材料が封入された液晶封入領域に対応する。この映像表示部６Ａは、マトリクス状に配置された表示画素ＰＸを備え、映像を表示可能に構成されている。また、透過部６Ｂは、アレイ基板３と対向基板４との間に液晶材料が未封入の液晶未封入領域に対応する。この透過部６Ｂは、液晶表示パネル２と回転リール１１０とを組み合わせた際に有効部６において回転リール１１０と対向する領域に形成されている。この透過部６Ｂにおいては、表示画素ＰＸは備えられていなくても良い。

これにより、有効部６の全体に液晶材料を封入する場合と比較して、映像表示部６Ａのみに液晶材料を封入すればよいため、液晶材料の使用量を低減することができ、コストの削減が可能となる。また、透過部６Ｂにおいては、液晶材料が封入されていないため、液晶材料の透過率の影響を受けず、回転リール１１０の視認性を向上することが可能となる。

このような構成において、一対の偏光板ＰＬ１及びＰＬ２をクロスニコル配置すると、透過部６Ｂにおいては、液晶表示パネル２を透過しようとする光が常に一対の偏光板ＰＬ１及びＰＬ２によって吸収されてしまう。つまり、透過部６Ｂの背面に配置された回転リール１１０を視認することができなくなってしまう。

そこで、一対の偏光板ＰＬ１及びＰＬ２のそれぞれは、液晶表示パネル２の透過部６Ｂと対向した開口部ＡＰを有している。このため、回転リール１１０は、液晶材料が封入されていない液晶表示パネル２の透過部６Ｂのみを介して視認される。つまり、回転リール１１０の視認性は、一対の偏光板ＰＬ１及びＰＬ２の透過率の影響を受けることがない。したがって、回転リール１１０の視認性をさらに向上することができる。

なお、ここでは、一対の偏光板ＰＬ１及びＰＬ２のそれぞれが開口部ＡＰを有している例について説明したが、少なくとも一方の偏光板が開口部を有していれば、偏光板の透過率の影響を軽減することが可能である。また、一対の偏光板ＰＬ１及びＰＬ２をパラレルニコル配置した場合には、必ずしも開口部を必要としないことは言うまでもない。

上述した液晶封入領域（映像表示部）及び液晶未封入領域（透過部）は、例えば、以下のようにして形成可能である。

すなわち、図４に示すように、アレイ基板３及び対向基板４は、ループ状の第１シール材４１及び同じくループ状の第２シール材４２によって貼り合せられている。第１シール材４１は、アレイ基板３及び対向基板４の外周に沿って配置されている。第２シール材４２は、第１シール材４１で囲まれた内側であって、液晶表示パネル２と回転リール１１０とを組み合わせた際に回転リール１１０と対向する領域に対応して配置されている。この第２シール材４２は、第１シール材４１とで閉空間を形成しないように、第１シール材４１と２箇所以上で接しないように配置されている。

図４に示した例では、第１シール材４１は、液晶材料を注入するための注入口５０を有している。このような構成例においては、第１シール材４１及び第２シール材４２によってアレイ基板３及び対向基板４を貼り合わせた後に、注入口５０から液晶材料を注入し、注入口５０を封止する。これにより、第１シール材４１と第２シール材４２とで囲まれた領域に液晶材料が封入され、液晶封入領域つまり映像表示部６Ａが形成される。また、第２シール材４２によって囲まれた領域には液晶材料が封入されず、液晶未封入領域つまり透過部６Ｂが形成される。

なお、液晶未封入領域が有効部６の略中央に位置しているため、液晶材料の注入効率を向上するために、第１シール材４１は、２以上の注入口５０を有していることが望ましい。

図５に示した例では、第１シール材４１及び第２シール材４２は、ともに液晶材料を注入するための注入口を有していない。このような構成例においては、滴下注入法が適用される。すなわち、一方の基板上に途切れることなく第１シール材４１及び第２シール材４２を塗布した後に、第１シール材４１と第２シール材４２との間に液晶材料を滴下する。その後、他方の基板を貼り合せ、加圧する。これにより、第１シール材４１と第２シール材４２とで囲まれた領域に液晶材料が封入され、液晶封入領域つまり映像表示部６Ａが形成される。また、第２シール材４２によって囲まれた領域には液晶材料が封入されず、液晶未封入領域つまり透過部６Ｂが形成される。

このようにして形成した液晶表示パネル２によれば、液晶材料の使用量を削減することができ、また、透過部６Ｂにおける回転リール１１０の視認性を向上することができる。

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、バックライトの導光体は、回転リールが設けられた位置に対応して開口部を有している。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、液晶表示パネルは、回転リールが設けられた位置に対応して液晶未封入の透過部を有している。さらに、偏光板は、液晶表示パネルの透過部に対応して開口部を有している。このため、回転リールは、バックライト、偏光板、及び、液晶層を介することなく目視可能となる。したがって、回転リールの視認性を向上することが可能となる。

また、液晶表示パネルの透過部は、液晶未封入領域として形成したため、液晶材料の使用量を削減することができる。したがって、液晶表示装置のコストを削減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。

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、液晶表示パネルの映像表示部（液晶封入領域）及び透過部（液晶未封入領域）を形成するための構成例を説明するための図である。 図５は、液晶表示パネルの映像表示部（液晶封入領域）及び透過部（液晶未封入領域）を形成するための他の構成例を説明するための図である。

符号の説明

ＰＸ…表示画素 ＰＬ１…偏光板 ＰＬ２…偏光板 １…液晶表示装置 ２…液晶表示パネル ３…アレイ基板 ４…対向基板 ５…液晶層 ６…有効部 ６Ａ…映像表示部（液晶封入領域） ６Ｂ…透過部（液晶未封入領域） ７…スイッチング素子 ８…画素電極 ９…対向電極 １５…バックライト ４１…第１シール材 ４２…第２シール材 ５０…注入口 １１０…回転リール

Claims (6)

1. 表示媒体の前面側に配置され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表示媒体との間に配置され、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、
   前記液晶表示パネルは、一対の基板間に液晶材料が封入され映像を表示可能に構成された映像表示部と、前記表示媒体に対向する液晶材料が未封入の透過部と、を有することを特徴とする液晶表示装置。
2. さらに、前記液晶表示パネルの外面にそれぞれ配置された一対の偏光板を備え、
   前記偏光板のそれぞれは、前記液晶表示パネルの前記透過部と対向した開口部を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記映像表示部は、ループ状の第１シール材と前記第１シール材で囲まれた内側に配置されたループ状の第２シール材とによって囲まれた領域に形成され、
   前記透過部は、前記第２シール材によって囲まれた領域に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１シール材は、液晶材料を注入するための２以上の注入口を有することを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記第１シール材及び前記第２シール材は、液晶材料を注入するための注入口を有していないことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
6. 前記面光源装置は、光源と、
   前記表示媒体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、
   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と、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