JP2010049124A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を低減させ簡単な作業によってモジュール化できる液晶表示装置の提供。
【解決手段】少なくともバックライトと液晶表示パネルをフレームによってモジュール化させる液晶表示装置であって、
前記フレームは、その開口端部から前記バックライトおよび液晶表示パネルを順次収納させる箱状体の樹脂材からなり、
少なくとも前記開口端部は、弾性材の樹脂材によって構成されるともに、前記バックライトおよび液晶表示パネルの収納後の加熱成形によって、前記液晶表示パネル側に傾倒させ該液晶表示パネルの周辺を押圧するように屈曲されている。
【選択図】図１

Description

本発明は液晶表示装置に係り、少なくともバックライトと液晶表示パネルをフレームによってモジュール化させた液晶表示装置に関する。

液晶表示パネルは、その各画素における光透過率を独立に制御させるように構成されている。このため、液晶表示パネルの背面にはバックライトを備えて構成されるのが通常である。そして、これらバックライトと液晶表示パネルはフレームによってモジュール化されて構成される。

図６は、バックライトと液晶表示パネルのフレームによる従来のモジュール化構造を示す断面図である。なお、図６は、本発明の実施例である図１と対応した図となっている。このため、以下の説明では、図６に示す構成において不都合な部分の説明に止まり、周辺の詳細な構成は図１における説明を参照されたい。

図６において、バックライトＢＬと液晶表示パネルＰＮＬを重ねて収納する下フレームＤＦＲと、液晶表示パネルＰＮＬの表示領域に対応する部分に窓ＷＤが形成された上フレームＵＦＲがあり、これら下フレームＤＦＲと上フレームＵＦＲの係合によって、バックライトＢＬと液晶表示パネルＰＮＬのモジュール化を図っている。下フレームＤＦＲと上フレームＵＦＲはたとえばステンレス等の金属材料で形成されている。

なお、図６において、液晶表示パネルＰＮＬは、その観察者側の面（バックライトＢＬと反対側の面）のほぼ全域に透明導電膜ＴＣＬが形成され、この透明導電膜ＴＣＬの上面に該透明導電膜ＴＣＬの周辺を露出させて偏光板ＰＯＬ２が配置されている。該透明導電膜ＴＣＬは磁気シールド材としての機能を有し、液晶表示パネルＰＮＬの周辺において上フレームＵＦＲとの間に接着された導電性テープＣＴＰを介して上フレームＵＦＲと電気的に導通されている。上フレームＵＦＲを介して透明導電膜ＴＣＬを接地するためである。

また、液晶表示パネルＰＮＬは、バックライトＢＬの周辺に配置される樹脂モールド材ＰＭＤと両面粘着テープＡＴＰを介して粘着されることによって、バックライトＢＬに対して位置決めがなされるように構成されている。

しかし、図６に示した液晶表示装置は、一対のフレームＤＦＲ、ＵＦＲ、導電性テープＣＴＰ、樹脂モールド材ＰＭＤ、および両面粘着テープＡＴＰ等を用いることにより、バックライトＢＬと液晶表示パネルＰＮＬのモジュール化を達成できる構成となっているものである。

このことから、モジュール化に要する部品の点数が多くなっていることが指摘され、部品点数を低減させるとともに、簡単な作業によってモジュール化が図れる液晶表示装置の構造が要望されるに至った。

本発明の目的は、部品点数を低減させ簡単な作業によってモジュール化できる液晶表示装置を提供することにある。

本発明は、フレームを樹脂材によって構成するとともに、加熱成形によって一部を屈曲させることにより、対となる他のフレームを不要としたものである。

本発明の構成は、たとえば、以下のようなものとすることができる。

（１）本発明の液晶表示装置は、少なくともバックライトと液晶表示パネルをフレームによってモジュール化させる液晶表示装置であって、
前記フレームは、その開口端部から前記バックライトおよび液晶表示パネルを順次収納させる箱状体の樹脂材からなり、
少なくとも前記開口端部は、弾性材の樹脂材によって構成されるともに、前記バックライトおよび液晶表示パネルの収納後の加熱成形によって、前記液晶表示パネル側に傾倒させ該液晶表示パネルの周辺を押圧するように屈曲されていることを特徴とする。

（２）本発明の液晶表示装置は、（１）において、前記液晶表示パネルの前記周辺には透明導電膜が偏光板から露出して形成され、
前記透明導電膜を介して前記液晶表示パネルの周辺を押圧する前記フレームの前記開口端部は、導電性を有することを特徴とする。

（３）本発明の液晶表示装置は、（２）において、前記液晶表示パネルは、横電界方式の液晶表示パネルであることを特徴とする。

（４）本発明の液晶表示装置は、（１）、（２）のいずれかにおいて、前記フレームは、その内壁面に段差部を備え、この段差部によって、前記バックライトを載置する面と前記液晶表示パネルを載置する面を構成することを特徴とする。

なお、上記した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。また、上記した構成以外の本発明の構成の例は、本願明細書の全体の記載または図面から明らかにされる。

このように構成した液晶表示装置は、部品点数を大幅に低減させることができる。

本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。

本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。なお、各図および各実施例において、同一または類似の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。

〈実施例１〉
(全体の構成)
図１は、本発明の液晶表示装置の実施例1による構成を示す断面図である。図１に示す液晶表示装置はたとえばデジタルカメラのモニタ等に用いられる比較的小型の液晶表示装置を例に揚げている。

図１において、樹脂材の一体成形によって形成された箱体状のフレームＦＲがある。このフレームＦＲの底面にはバックライトＢＬが載置されている。また、フレームＦＲの側壁面には段差部ＳＴが形成され、この段差部ＳＴの表面には液晶表示パネルＰＮＬが載置されている。これにより、バックライトＢＬと液晶表示パネルＰＮＬは所定の間隔を有して対向配置されるようになっている。

箱体状からなるフレームＦＲには、その開口端部ＯＰ側から、バックライトＢＬ、液晶表示パネルＰＮＬが順次収納されるようになっており、その収納後において、前記開口端部ＯＰは、前記液晶表示パネルＰＮＬ側に傾倒させ該液晶表示パネルＰＮＬの周辺を押圧するように屈曲（屈曲部を図中矢印Ｂで示す）されて構成されている。開口端部ＯＰの屈曲はたとえば加熱成形によってなされるようになっている。

また、樹脂材からなるフレームＦＲにおいて、前記開口端部ＯＰは他の部分よりも弾性を有する樹脂から構成され、これにより、該開口端部ＯＰの液晶表示パネルＰＮＬの周辺への押圧を信頼性あるものとしている。

さらに、前記開口端部ＯＰは導電性を有するように構成されている。このようにした理由は、液晶表示パネルＰＮＬの観察者側の基板ＳＵＢ２の表面において磁気シールド用の透明導電膜ＴＣＬが形成され、この透明導電膜ＴＣＬをフレームＦＲの前記開口端部ＯＰを通して接地させるためである。すなわち、透明導電膜ＴＣＬの上面には偏光板ＰＯＬ２が形成され、透明導電膜ＴＣＬの周辺は該偏光板ＰＯＬ２が露出されるようにして形成されている。フレームＦＲの屈曲された前記開口端部ＯＰは、図１の点線枠を拡大して示した図Ａに示すように、偏光板ＰＯＬ２から露出された透明導電膜ＴＣＬに接触（電気的接触）して液晶表示パネルＰＮＬ（基板ＳＵＢ２）を押圧するようになっている。

このように構成した液晶表示装置は、フレームＦＲを樹脂材によって構成するとともに、加熱成形によって一部を屈曲させることにより、対となる他のフレームを不要とした構成とすることができる。また、フレームＦＲの開口端部ＯＰは、液晶表示パネルＰＮＬの透明導電膜ＴＣＬが露出された周辺を押圧できる構成とするとともに、導電性をもたせて形成しているため、図６に示した導電性テープＣＴＰを必要としない構成とすることができる。さらに、バックライトＢＬと液晶表示パネルＰＮＬは、フレームＦＲの内側面に形成した段差部ＳＴによって位置決めができるようにしているため、図６に示した両面粘着テープＡＴＰを必要としない構成とすることができる。

以下、液晶表示パネルＰＮＬ、バックライトＢＬ、およびフレームＦＲのそれぞれの詳細な構成について順次説明する。

(液晶表示パネルＰＮＬ)
図２（ａ）は、液晶表示パネルＰＮＬの平面図を、図２（ｂ）は図２（ａ）のｂ−ｂ線における断面図を示している。

図２（ａ）において、たとえばガラスからなる矩形状の基板ＳＵＢ１および基板ＳＵＢ２によって外囲器を構成するようになっている。基板ＳＵＢ１と基板ＳＵＢ２との間には液晶ＬＣが挟持され、この液晶ＬＣは、基板ＳＵＢ１と基板ＳＵＢ２を固定するシール材ＳＬによって封入されている。シール材ＳＬによって液晶が封入された領域は、液晶表示領域ＡＲを有するようになっている。この液晶表示領域ＡＲは複数の画素がマトリックス状に配置された領域となっている。

基板ＳＵＢ１の下側辺部は、基板ＳＵＢ２から露出する部分を有し、この部分には、外部から信号を入力させるフレキシブル基板ＦＰＣの一端が接続されるようになっている。また、基板ＳＵＢ１上において、フレキシブル基板ＦＰＣと基板ＳＵＢ２の間の領域にはチップからなる半導体装置ＳＣＮが搭載されている。この半導体装置ＳＣＮは、基板ＳＵＢ１の面に形成された配線ＷＬを介してフレキシブル基板ＦＰＣからの各信号が入力されるようになっている。

基板ＳＵＢ１の液晶側の面である液晶表示領域ＡＲには、図中ｘ方向に延在しｙ方向に並設される複数のゲート信号線ＧＬ、図中ｙ方向に延在しｘ方向に並設される複数のドレイン信号線ＤＬが形成されている。また、隣接するゲート信号線ＧＬの間には該ゲート信号線ＧＬに沿って延在する複数のコモン信号線ＣＬが形成されている。これら、ゲート信号線ＧＬ、ドレイン信号線ＤＬ、およびコモン信号線ＣＬは半導体装置ＳＣＮに接続され、この半導体装置ＳＣＮから、ゲート信号線ＧＬには走査信号が、ドレイン信号線ＤＬには映像信号が、コモン信号線ＣＬには基準信号（映像信号に対して基準となる信号）が供給されるようになっている。

隣接する一対のゲート信号線ＧＬと隣接する一対のドレイン信号線ＤＬとで囲まれる領域（たとえば図中点線楕円枠内）は画素ＰＩＸの領域に相当するようになっている。画素ＰＩＸは、図中実線楕円枠Ａ内における等価回路図に示すように、ゲート信号線ＧＬからの走査信号によってオンされる薄膜トランジスタＴＦＴと、このオンされた薄膜トランジスタＴＦＴを介してドレイン信号線ＤＬからの映像信号が供給される画素電極ＰＸと、この画素電極ＰＸとの間に電界を発生させ前記コモン信号線ＣＬに接続された対向電極ＣＴを備えて構成されている。

画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間に発生する電界は、基板ＳＵＢ１の面に平行な成分を有するもので、このような電界によって液晶ＬＣの分子を駆動する方式を横電界方式あるいはＩＰＳ（In Plane Switching）方式と称している。このような横電界方式あるいはＩＰＳ方式と称される液晶表示パネルＰＮＬは、図２（ｂ）に示すように、基板ＳＵＢ２の液晶ＬＣと反対側の面において少なくも液晶表示領域ＡＲを被うようにしてたとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜からなる透明導電膜ＴＣＬが形成され、また、該透明導電膜ＴＣＬを接地させて構成するのが通常である。前記電界による液晶ＬＣの分子の駆動が基板ＳＵＢ２の面に向かって進入する磁気によって影響を受けないように、透明導電膜ＴＣＬに磁気シールド機能をもたせるためである。

そして、図２（ｂ）に示すように、基板ＳＵＢ１の少なくとも液晶表示領域ＡＲを被うようにして偏光板ＰＯＬ１が形成されている。また、基板ＳＵＢ２の前記透明導電膜ＴＣＬが形成された面に少なくとも液晶表示領域ＡＲを被うようにして偏光板ＰＯＬ２が形成されている。これら偏光板ＰＯＬ１、ＰＯＬ２は、液晶ＬＣの分子の挙動を可視化できるようにするために設けられる。なお、前記透明導電膜ＴＣＬは偏光板ＰＯＬ１の周辺から露出するようにして形成されている。後述で明らかとなるように、透明導電膜ＴＣＬの露出部においてフレームＦＲの開口端部ＯＰとの電気的接触を行うようにするためである。

（バックライトＢＬ）
バックライトＢＬは、たとえば、液晶表示パネルＰＮＬの少なくとも液晶表示領域ＡＲと対向する大きさをもつ導光板と、この導光板の一側壁面に対向し該一側壁面に沿って配置される冷陰極線管、この陰極線管からの光を導光板内に導く反射板とから構成されている。冷陰極線管からの光は該一側壁面を通して導光板内に照射され、導光板内で反射を経た後に、液晶表示パネルＰＮＬと対向する面から出射されるようになっている。図１に示すバックライトＢＬは前記導光板を示し陰極線管、反射板の図示は省略している。

なお、バックライトＢＬは、このような構成に限定されることはなく、たとえば、液晶表示パネルＰＮＬと対向して配置された絶縁基板の該液晶表示パネルＰＮＬ側の面に発光素子を多数並設させたものであってもよい。

（フレームＦＲ）
図３は、前記フレームＦＲのみを取り出して示した斜視図である。上述したように、フレームＦＲは樹脂材の一体成形によって形成されたものとなっている。

図３において、フレームＦＲは、底面ＢＴと枠部ＦＭを備え、該枠部ＦＭの前記底面ＢＴと反対側には開口端部ＯＰを有する箱状体から構成されている。フレームＦＲの底面ＢＴにはその周辺を除く部分において孔ＨＬが形成され、これにより、たとえばフレームＦＲの重量を軽減させるようにしている。このため、前記孔ＨＬは形成されていなくてもよい。

フレームＦＲは、その枠部ＦＭの内壁面の周囲において、底面ＢＴから所定の高さ（バックライトＢＬの高さにほぼ相当する）を有する表面ＳＦを備えた段差部ＳＴが形成されている。これにより、底面ＢＴと段差部ＳＴの内壁面（図中符号ＩＷ１で示す）によってバックライトＢＬの収容空間が形成できるようになっている。すわわち、バックライトＢＬは、底面ＢＴに載置され、その平面方向の移動はたとえば段差部ＳＴの内壁面ＩＷ１によって規制されるようになっている。また、段差部ＳＴの表面ＳＦとフレームＦＲの内側面であって前記段差部ＳＴが形成されていない面（図中符号ＩＷ２で示す）によって液晶表示パネルＰＮＬの収容空間が形成できるようになっている。すなわち、液晶表示パネルＰＮＬは、段差部ＳＴの表面ＳＦに載置され、その平面方向の移動はたとえばフレームＦＲの内壁面ＩＷ１によって規制されるようになっている。

ここで、前記フレームＦＲは、その大部分において、通常の樹脂材で形成されているが、開口端部ＯＰ（開口端から前記段差部ＳＴに至るまでの距離のほぼ半分程度の距離に至る部分：図中点線で示す）において、弾性を有し、また、導電性を有する樹脂材によって形成されている。このような構成からなるフレームＦＲは、その成形の際に、成形型に異なる樹脂材を層状（２層）に順次充填させることにより、容易に形成できる。樹脂材に導電性を備えさせるにはたとえばフィラを混入させることによって実現させることができる。

前記フレームＦＲにおいて、弾性および導電性を有する開口端部ＯＰは、フレームＦＲに、バックライトＢＬ、液晶表示パネルＰＮＬを順次収納させた後に、該液晶表示パネルＰＮＬをフレームＦＲの段差部ＳＴに対して押圧させる押圧部としての機能、さらに、外見的には従前の上フレームとしての機能を持たせるようになっている。

すなわち、図４（ａ）、（ｂ）は、フレームＦＲに、バックライトＢＬ、液晶表示パネルＰＮＬを収容した後に、該フレームＦＲの開口端部ＯＰに上述した機能をもたせるための工程を示した断面図である。

図４（ａ）において、バックライトＢＬをフレームＦＲの底面ＢＴに載置させ、液晶表示パネルＰＮＬをフレームＦＲの段差部ＳＴの表面ＳＦに載置させる。そして、全体的に熱を加えることにより、フレームＦＲの開口端部ＯＰが収縮され、図中矢印α方向へ、すなわち、液晶表示パネルＰＮＬ側へ傾倒するように屈曲する。この場合、図５の斜視図に示すように、フレームＦＲの各辺における各開口端部が四隅の各角部ＣＮにおいて連続するように接続されていることで、各開口端部ＯＰは前記矢印α方向へ傾倒するように屈曲されることが判明する。

その後は、図４（ｂ）に示すように、フレームＦＲの開口端部ＯＰの上述した屈曲によって、該開口部端部ＯＰの内壁面が液晶表示パネルＰＮＬの表面に接触するとともに、該液晶表示パネルＰＮＬを段差部ＳＴの表面ＳＦに対して押圧させるように作用する。前記開口端部ＯＰは弾性を有することから液晶表示パネルＰＮＬへの押圧に信頼性をもたせることができる。液晶表示パネルＰＮＬの基板ＳＵＢ２の表面はその周辺にまで及んで前記透明導電膜ＴＣＬが形成され、この透明導電膜ＴＣＬの偏光板ＰＯＬ２から露出された部分においてフレームＦＲの開口端部ＯＰが接触するようになる。ここで、フレームＦＲの開口端部ＯＰは上述したように導電性の材料で構成されているため、透明導電膜ＴＣＬの電気的供給経路をフレームＦＲの前記開口端部ＯＰにまで引き出せるようになる。このことは、透明導電膜ＴＣＬを接地させる場合において、フレームＦＲの開口端部ＯＰを接地させるようにすることで済み、その作業を容易にできる効果を奏する。

〈実施例２〉
上述した実施例１は、液晶表示パネルＰＮＬとして横電界方式あるいはＩＰＳ（In Plane Switching）方式と称されるものを用いたものである。しかし、これに限定されることはなく縦電界方式と称される液晶表示パネルであっても適用できる。

〈実施例３〉
上述した実施例１は、液晶表示パネルＰＮＬの観察者側の面（基板ＳＵＢ２の面）に透明導電膜が形成されたものを用いたものである。しかし、これに限定されることはなく前記透明導電膜が形成されていないものにあっても適用できる。この場合、フレームＦＲの開口端部は、弾性をもたせるのみで、導電性をもたせるようにしなくてもよい。フレームＦＲの開口端部において電気的供給経路を構成する必要がないからである。

〈実施例４〉
上述した実施例１は、液晶表示パネルＰＮＬとバックライトＢＬとの間に、たとえばプリズムシートあるいは拡散板等の光学的シートを備えない構成として示したものである。しかし、これらの光学的シートを備える構成としてもよい。この場合においても、樹脂材から構成されるフレームＲＦにおいて、該光学的シートの位置決めを行う手段を成形によって容易に構成することができる。

本発明の液晶表示装置の実施例１における断面図である。 本発明の液晶表示装置の実施例１における液晶表示パネルの構成図である。 本発明の液晶表示装置の実施例１におけるフレームの構成図である。 本発明の液晶表示装置におけるフレームの開口端部を屈曲させる行程を示す説明図である。 本発明の液晶表示装置におけるフレームの開口端部の形状を示す斜視図である。 従来の液晶表示装置の一例を示す断面図である。

符号の説明

ＰＮＬ……液晶表示パネル、ＳＵＢ１、ＳＵＢ２……基板、ＳＬ……シール材、ＧＬ……ゲート信号線、ＤＬ……ドレイン信号線、ＣＬ……コモン信号線、ＰＩＸ……画素、ＴＦＴ……薄膜トランジスタ、ＰＸ……画素電極、ＣＴ……対向電極、ＦＰＣ……フレキシブル基板、ＳＣＮ……半導体装置、ＴＣＬ……透明導電膜、ＰＯＬ１、ＰＯＬ２……偏光板、ＢＬ……バックライト、ＦＲ……フレーム、ＨＬ……孔、ＦＭ……枠部、ＯＰ……開口端部、ＳＴ……段差部、ＩＷ１、ＩＷ２……内壁面、ＢＴ……底面、ＳＦ……表面（段差部の表面）、ＣＮ……角部。

Claims (4)

1. 少なくともバックライトと液晶表示パネルをフレームによってモジュール化させる液晶表示装置であって、
   前記フレームは、その開口端部から前記バックライトおよび液晶表示パネルを順次収納させる箱状体の樹脂材からなり、
   少なくとも前記開口端部は、弾性材の樹脂材によって構成されるともに、前記バックライトおよび液晶表示パネルの収納後の加熱成形によって、前記液晶表示パネル側に傾倒させ該液晶表示パネルの周辺を押圧するように屈曲されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記液晶表示パネルの前記周辺には透明導電膜が偏光板から露出して形成され、
   前記透明導電膜を介して前記液晶表示パネルの周辺を押圧する前記フレームの前記開口端部は、導電性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. 前記液晶表示パネルは、横電界方式の液晶表示パネル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。
4. 前記フレームは、その内壁面に段差部を備え、この段差部によって、前記バックライトを載置する面と前記液晶表示パネルを載置する面を構成することを特徴とする請求項１、２のいずれかに記載の液晶表示装置。

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