JP2010066729A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、液晶表示装置に係り、特に、偏光板を有する照明ユニットを備えた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device including an illumination unit having a polarizing plate.
液晶表示装置としては、外光を選択的に反射して画像を表示する反射型や、バックライト光を選択的に透過して画像を表示する透過型、さらには、反射型及び透過型の両方の機能を兼ね備えた半透過型などのモジュールが開発されている。 Liquid crystal display devices include a reflective type that selectively reflects external light and displays an image, a transmissive type that selectively transmits backlight and displays an image, and both a reflective type and a transmissive type. A semi-transmission type module having the above functions has been developed.
このうち、透過型や半透過型の液晶表示装置は、透過型の液晶表示パネル及び照明ユニット(すなわちバックライト)を備えて構成されている。液晶表示パネルは、両面テープなどにより照明ユニットに固定されている。 Among these, a transmissive or transflective liquid crystal display device includes a transmissive liquid crystal display panel and an illumination unit (that is, a backlight). The liquid crystal display panel is fixed to the lighting unit with double-sided tape or the like.
例えば、特許文献1によれば、LCDを備えるLCDモジュールを保持することを目的として、LCDバックライトモジュールにおいて、LCDモジュールを保持する保持面は、LCDモジュールの第1の段差と対応する第2の段差を有する構造が開示されている。特に、保持面において、第2の段差を境とする上段部は、両面テープにより裏ガラスに接着されて裏ガラスを保持し、第2の段差を境とする下段部は、両面テープにより裏偏光板に接着されて裏偏光板を保持している。
通常の液晶表示装置では、液晶表示パネルの外面にそれぞれ偏光板が貼り付けられている。偏光板は、液晶表示パネルの絶縁基板への偏光板の貼り付け精度のばらつき、絶縁基板の外形のばらつきを考慮して、液晶表示パネルの外形よりも小さいサイズとなっている。 In a normal liquid crystal display device, polarizing plates are attached to the outer surfaces of the liquid crystal display panel. The polarizing plate has a size smaller than the outer shape of the liquid crystal display panel in consideration of variations in the accuracy of attaching the polarizing plate to the insulating substrate of the liquid crystal display panel and variations in the outer shape of the insulating substrate.
液晶表示パネルの背面に貼り付けられた偏光板を介して両面テープなどの接着部材により照明ユニットに固定し、液晶表示パネルを照明ユニットに固定する構造の液晶表示装置において、液晶表示装置の狭額縁化への要望に応じて、液晶表示パネルを照明ユニットに接着する接着部材の接着領域も小さくなる傾向にある。さらに、偏光板の貼り付け精度による位置のばらつき、液晶表示パネルの位置のばらつきによって、接着部材が貼り付かない場合がある。また、偏光板と絶縁基板との段差に跨って貼り付けられた接着部材は、段差部分で浮いてしまい、十分な接着力が得られないおそれがある。 In a liquid crystal display device having a structure in which a liquid crystal display panel is fixed to an illumination unit by an adhesive member such as a double-sided tape through a polarizing plate attached to the back surface of the liquid crystal display panel, the narrow frame of the liquid crystal display device In response to the demand for the reduction, the bonding area of the bonding member for bonding the liquid crystal display panel to the lighting unit also tends to be reduced. Furthermore, the adhesive member may not stick due to variations in position due to the accuracy of attaching the polarizing plate and variations in position of the liquid crystal display panel. In addition, the adhesive member attached across the step between the polarizing plate and the insulating substrate floats at the step portion, and there is a possibility that sufficient adhesive force cannot be obtained.
これにより、液晶表示装置ががたつき、異音が発生することがある。また、液晶表示パネルと照明ユニットとの間に隙間ができ、両者の間に異物が進入してしまうことがある。このように、液晶表示装置の製造歩留まりの低下や、液晶表示装置の表示品質の低下を招くおそれがある。 As a result, the liquid crystal display device may rattle and generate abnormal noise. In addition, a gap may be formed between the liquid crystal display panel and the lighting unit, and foreign matter may enter between the two. As described above, there is a possibility that the manufacturing yield of the liquid crystal display device is lowered and the display quality of the liquid crystal display device is lowered.
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、製造歩留まりの低下を招くことなく、良好な表示品質の液晶表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device with good display quality without causing a decrease in manufacturing yield.
この発明の態様による液晶表示装置は、
複数の画素によって構成された表示領域を備え、第1基板と第2基板との間に液晶層を保持した液晶表示パネルと、
前記第1基板の外面において、前記表示領域を覆うように配置された第1偏光板と、
前記第2基板側から前記液晶表示パネルを照明する照明ユニットと、を備え、
前記照明ユニットは、
光源からの光を出射する第1主平面と、第1主平面に対向する第2主平面と、を有する導光板と、
前記導光板の第1主平面側に配置された第1光学シートと、第2主平面側に配置された第2光学シートと、を有する光学シートと、
前記第1光学シートに積層され、前記第2基板に対向するとともに前記液晶表示パネルの前記表示領域に重なるように配置された第2偏光板と、
前記導光板、前記光学シート及び前記第2偏光板を保持する第1主平面側に配置されたフロントカバー及び第2主平面側に配置されたバックカバーと、を備え、
前記フロントカバーと前記第2基板の外面とは、接着部材を介して接着されていることを特徴とする。
A liquid crystal display device according to an aspect of the present invention includes:
A liquid crystal display panel comprising a display region composed of a plurality of pixels and having a liquid crystal layer held between the first substrate and the second substrate;
A first polarizing plate arranged to cover the display area on the outer surface of the first substrate;
An illumination unit that illuminates the liquid crystal display panel from the second substrate side,
The lighting unit is:
A light guide plate having a first main plane that emits light from the light source, and a second main plane that faces the first main plane;
An optical sheet having a first optical sheet disposed on the first main plane side of the light guide plate and a second optical sheet disposed on the second main plane side;
A second polarizing plate laminated on the first optical sheet, facing the second substrate and disposed so as to overlap the display area of the liquid crystal display panel;
A front cover disposed on the first main plane holding the light guide plate, the optical sheet and the second polarizing plate, and a back cover disposed on the second main plane.
The front cover and the outer surface of the second substrate are bonded through an adhesive member.
この発明によれば、製造歩留まりの低下を招くことなく、良好な表示品質の液晶表示装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal display device with good display quality without causing a decrease in manufacturing yield.
以下、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。ここでは、照明ユニットであるバックライトからのバックライト光を選択的に透過して画像を表示する透過型の液晶表示装置について説明する。 A liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, a transmissive liquid crystal display device that selectively transmits backlight light from a backlight that is an illumination unit and displays an image will be described.
図1に示すように、液晶表示装置1は、アレイ基板(第2基板)3と対向基板4(第1基板)との間に液晶層5を保持した液晶表示パネル2と、アレイ基板3側から液晶表示パネル2を照射する照明ユニット15と、を備えている。アレイ基板3及び対向基板4は、ガラス基板などの光透過性を有する絶縁基板を用いて形成されている。
As shown in FIG. 1, the liquid
この液晶表示パネル2において、アレイ基板3と対向基板4とは、図示しないシール材を介して貼り合わせられている。液晶表示パネル2は、シール材によって囲まれた内側に、画像を表示する略矩形状の表示領域6を備えている。この表示領域6は、マトリクス状に配置された複数の画素PXによって構成されている。
In the liquid crystal display panel 2, the
アレイ基板3は、表示領域6において、複数の走査線Y(1、2、…)、複数の信号線X(1、2、…)、各画素PXに配置されたスイッチング素子7、各画素PXのスイッチング素子7に接続された画素電極8などを備えている。画素電極8は、インジウム・ティン・オキサイド(ITO)やインジウム・ジンク・オキサイド(IZO)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。
In the display area 6, the
各走査線Yは、画素PXの行方向に沿って延出している。各信号線Xは、絶縁層を介して各走査線Yに互いに交差するように、画素PXの列方向に沿って延出している。各スイッチング素子7は、走査線Yと信号線Xとの交差部を含む領域に配置されている。 Each scanning line Y extends along the row direction of the pixel PX. Each signal line X extends along the column direction of the pixels PX so as to intersect with each scanning line Y through an insulating layer. Each switching element 7 is disposed in a region including an intersection of the scanning line Y and the signal line X.
このスイッチング素子7は、例えば、アモルファスシリコンやポリシリコンなどによって形成された半導体層を備えた薄膜トランジスタ(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Y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X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、対応する画素PXの画素電極8に電気的に接続されている。
The switching element 7 is composed of, for example, a thin film transistor (TFT) provided with a semiconductor layer formed of amorphous silicon, polysilicon, or the like. The gate electrode 7G of the switching element 7 is electrically connected to the corresponding scanning line Y (or formed integrally with the scanning line Y). The
画素電極8との間の電位差により液晶層5に電圧を印加するためのコモン電極9は、アレイ基板3に備えられても良いし、対向基板4に備えられても良い。すなわち、横電界(基板の主面にほぼ平行な電界)を主として利用する横電界モードでは、アレイ基板3は、画素電極8とは電気的に絶縁され且つ画素電極8に対向するコモン電極9を備えている。また、縦電界(基板の主面にほぼ垂直な電界)を主として利用する縦電界モードでは、対向基板4は、液晶層5を介して画素電極8に対向するコモン電極9を備えている。このようなコモン電極9は、画素電極8と同様に、光透過性を有する導電材料によって形成されている。
The common electrode 9 for applying a voltage to the
アレイ基板3及び対向基板4の液晶層5と接する面は、それぞれ図示しない配向膜によって覆われている。これらのアレイ基板3及び対向基板4は、図示しないスペーサを介して、それぞれの配向膜を対向させた状態で貼り合わせられている。このとき、アレイ基板3と対向基板4との間には、スペーサによって所定のギャップが形成されている。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。
The surfaces of the
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、表示領域6において、複数種類の画素、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。
In the color display type liquid crystal display device, the liquid crystal display panel 2 has a plurality of types of pixels in the display area 6, for example, a red pixel that displays red (R), a green pixel that displays green (G), and a blue (B ) Is displayed. That is, the red pixel includes a red color filter that transmits light having a red main wavelength. The green pixel includes a green color filter that transmits light having a green dominant wavelength. The blue pixel includes a blue color filter that transmits light having a blue main wavelength. These color filters are arranged on the main surface of the
また、液晶表示装置1は、液晶表示パネル2において、対向基板4の外面(すなわち、対向基板4を構成する絶縁基板の液晶層5と接する面とは反対の面)には、第1偏光板PL1が接着されている。この第1偏光板PL1は、表示領域6を覆うように配置されている。第1偏光板PL1及び後述する第2偏光板PL2は、それぞれ液晶層5の特性に合わせて偏光方向が設定されている。液晶表示装置1は、照明ユニット15からの光を第1偏光板PL1及び第2偏光板PL2が偏光させることによって画像を表示している。
The liquid
液晶表示装置1は、矩形枠状のベゼルカバー11を備えている。このベゼルカバー11は、液晶表示パネル2の表示領域6を露出させる矩形状の窓部11Aと、窓部11Aを規定する矩形枠状の本体部11Bと、を備えている。上述したような構成の液晶表示パネル2は、照明ユニット15とベゼルカバー11との間に挟持されている。このとき、照明ユニット15は、その表面を液晶表示パネル2の背面側(すなわち、アレイ基板3側)に対向させた状態で配置され、液晶表示パネル2を背面側から照明する。
The liquid
照明ユニット15は、図2及び図3に示すように、光源21、導光板22、フロントカバー23A、バックカバー23B、光学シート26などを備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ここでは、光源21は、複数の点光源である発光ダイオード(LED)によって構成されている。発光ダイオード21は、発光面を有する半導体発光素子である。複数の発光ダイオード21は、所定の間隔をおいて並んで配置されている。
Here, the
導光板22は、発光ダイオード21からの出射光を液晶表示パネル2に向けて案内する機能を有している。この導光板22は、例えば、アクリル系樹脂やポリカーボネート系樹脂などの光透過性を有する樹脂材料により形成されている。導光板22は、その一端に肉薄部を有するとともに肉薄部に対向する他端に肉厚部を有する楔型のものや、全体に亘って略均一な厚さを有する平板型のものなどがあるが、この実施の形態では、矩形平板型のものを採用している。
The
この導光板22は、液晶表示パネル2のアレイ基板3側に面する矩形状の第1主平面22aと、この第1主平面22aに対向した矩形状の第2主平面22bと、これらの第1主平面22aと第2主平面22bとを接続する4つの長方形状の端面とを有している。一端面22cは、発光ダイオード21の発光面が対向する入射面として機能する。また、第1主平面22aは、液晶表示パネル2に向けて光を出射する出射面として機能する。
The
光学シート26としては、導光板22の第1主平面22a側に配置された第1光学シート26Aと、導光板22の第2主平面22b側に配置された第2光学シート26Bと、が備えられている。第1光学シート26Aは、例えば、集光シートや拡散シートなどであり、導光板22から出射した光に対して所定の光学特性を付与して液晶表示パネル2に導く。第2光学シート26Bは、反射シートであり、導光板22の第2主平面22bから漏れ出た光を再び導光板22に向けて反射する。
The optical sheet 26 includes a first optical sheet 26 </ b> A disposed on the first
照明ユニット15は、さらに、第2偏光板PL2を備えている。第2偏光板PL2は、第1光学シート26Aに積層されている。第1主平面22a側には、通常、複数の第1光学シート26Aが積層されており、第2偏光板PL2は、最上面の第1光学シート(つまり、最も液晶表示パネル2に近い第1光学シート)26Aの上に積層されている。換言すると、第2偏光板PL2は、照明ユニット15の最上面に位置する光学シートであり、アレイ基板3を構成する絶縁基板に対向している。このような第2偏光板PL2は、第1偏光板PL1と同様に表示領域6に重なるように配置されている。つまり、第2偏光板PL2は、液晶表示パネル2を介して第1偏光板PL1と対向するように配置されている。
The
フロントカバー23A及びバックカバー23Bは、導光板22、光学シート26及び第2偏光板PL2を保持している。フロントカバー23Aは、導光板22の第1主平面22a側に配置されており、バックカバー23Bは、導光板22の第2主平面22b側に配置されている。フロントカバー23A及びバックカバー23Bは、例えば、樹脂材料によって形成されている。
The
フロントカバー23Aは、液晶表示パネル2を照明するために、矩形状の窓部23A1を備えている。フロントカバー23Aは、アレイ基板3(より厳密には、アレイ基板を構成する絶縁基板)と接着部材30を介して接着されている。この接着部材30は、両面テープなどであり、表示領域6に重ならないように配置されている。
The
第2偏光板PL2がアレイ基板3の外面(すなわち、アレイ基板を構成する絶縁基板の液晶層5に接する面とは反対の面)に配置された場合には、アレイ基板3と第2偏光板PL2とで段差が形成される。
When the second polarizing plate PL2 is disposed on the outer surface of the array substrate 3 (that is, the surface opposite to the surface in contact with the
このため、第2偏光板PL2がフロントカバー23Aに接着部材30を介して接着される際に、狭額縁の液晶表示パネル2においては、表示領域外の第2偏光板PL2の面積が小さいため、液晶表示パネル2を照明ユニット15に接着する接着部材30の接着領域が小さく、接着力が不足するおそれがある。
For this reason, when the second polarizing plate PL2 is bonded to the
これに対し、本実施形態においては、第2偏光板PL2は、照明ユニット15に備えられている。液晶表示パネル2の背面側に第2偏光板PL2が配置されていないため、アレイ基板3の外面、つまり絶縁基板の照明ユニット15との対向面が平坦となる。これにより、液晶表示パネル2を照明ユニット15に固定する接着部材30の接着領域が大きくなり、両者を接着する接着力が大きくなる。
On the other hand, in the present embodiment, the second polarizing plate PL2 is provided in the
このため、第2偏光板PL2の貼り付け精度による位置のばらつきや、液晶表示パネル2の照明ユニット15に対する設置位置のばらつきなどに関係なく、アレイ基板3の外面とフロントカバー23Aとが接着部材30によって接着し、安定的に液晶表示パネル2を照明ユニット15に十分な強度で固定することが可能となる。
For this reason, the outer surface of the
液晶表示パネル2と照明ユニット15との接着力が大きくなることによって、液晶表示パネル2が照明ユニット15に確実に固定されるため、液晶表示パネル2のがたつきを防止することが可能となる。また、液晶表示パネル2と照明ユニット15とが接着部材30を介して確実に接着されるため、両者の間への異物の進入を防ぐことが可能となる。
By increasing the adhesive force between the liquid crystal display panel 2 and the
以上、説明したように、本実施形態によれば、製造歩留まりの低下を招くことなく、良好な品質の液晶表示装置を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a liquid crystal display device with good quality without causing a decrease in manufacturing yield.
第1光学シート26Aは、図4に示すように、偏光シート26Aa(例えば、住友スリーエム(株)製のDBEF)を備えていてもよい。このような偏光シート26Aaは、導光板22の第1主平面22a側に積層された複数の第1光学シート26Aのうち、最上面に配置される。この場合、偏光シート26Aaは、第2偏光板PL2と接する(つまり、偏光シート26Aaの上に直接第2偏光板PL2が積層される)。このように偏光シート26Aaを備えることによって、照明ユニット15の輝度を向上することが可能となる。
As shown in FIG. 4, the first optical sheet 26 </ b> A may include a polarizing sheet 26 </ b> Aa (for example, DBEF manufactured by Sumitomo 3M Limited). Such a polarizing sheet 26 </ b> Aa is disposed on the uppermost surface among the plurality of first optical sheets 26 </ b> A stacked on the first
また、第2偏光板PL2の透過軸は、偏光シート26Aaの透過軸と平行であることが望ましい。第2偏光板PL2の透過軸と偏光シート26Aaの透過軸とを平行にすることによって、さらに、照明ユニット15の輝度を向上することが可能となる。
The transmission axis of the second polarizing plate PL2 is preferably parallel to the transmission axis of the polarizing sheet 26Aa. By making the transmission axis of the second polarizing plate PL2 and the transmission axis of the polarizing sheet 26Aa parallel, the luminance of the
偏光シート26Aaを備えた照明ユニット15においては、第2偏光板PL2及び偏光シート26Aaは、一体的に構成されても良い。すなわち、図5に示すように、第2偏光板PL2は、通常、偏光層28X1が一対のカバー材28によって挟持された構成である。また、偏光シート26Aaも、偏光層28X2が一対のカバー材28によって挟持された構成である。
In the
図6に示すように、第2偏光板PL2の偏光シート26Aa側のカバー材28を削除し、偏光シート26Aaの第2偏光板PL2側のカバー材28を削除した状態で、両者の偏光層28X1及び28X2を貼り合わせることによって、第2偏光板PL2と偏光シート26Aaとを一体的に形成してもよい。
As shown in FIG. 6, in the state where the
このように第2偏光板PL2と偏光シート26Aaとを一体的に形成することによって、カバー材を削除されるため、カバー材28によって吸収される光が少なくなり、さらに輝度を向上することが可能となる。
Thus, by integrally forming the second polarizing plate PL2 and the polarizing sheet 26Aa, the cover material is eliminated, so that the light absorbed by the
なお、この発明は、上記実施形態そのもの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。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment itself, In the stage of implementation, it can change and implement a component within the range which does not deviate from the summary. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
上述した実施形態においては、照明ユニット15の光源21として発光ダイオードの例を説明したが、この例に限らず、光源21としては、冷陰極管などであってもよい。
In the above-described embodiment, the example of the light emitting diode has been described as the
また、上述した実施形態において、透過型の液晶表示装置について説明したが、この例に限らず、半透過型の液晶表示装置においても適用可能である。 In the above-described embodiment, the transmissive liquid crystal display device has been described. However, the present invention is not limited to this example, and the transmissive liquid crystal display device can be applied to a transflective liquid crystal display device.
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
PL1…第1偏光板 PL2…第2偏光板
15…照明ユニット 21…光源 22…導光板
22a…第1主平面 22b…第2主平面
23A…フロントカバー 23B…バックカバー
26…光学シート 26A…第1光学シート、26B…第2光学シート
30…接着部材
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記第1基板の外面において、前記表示領域を覆うように配置された第1偏光板と、
前記第2基板側から前記液晶表示パネルを照明する照明ユニットと、を備え、
前記照明ユニットは、
光源からの光を出射する第1主平面と、第1主平面に対向する第2主平面と、を有する導光板と、
前記導光板の第1主平面側に配置された第1光学シートと、第2主平面側に配置された第2光学シートと、を有する光学シートと、
前記第1光学シートに積層され、前記第2基板に対向するとともに前記液晶表示パネルの前記表示領域に重なるように配置された第2偏光板と、
前記導光板、前記光学シート及び前記第2偏光板を保持する第1主平面側に配置されたフロントカバー及び第2主平面側に配置されたバックカバーと、を備え、
前記フロントカバーと前記第2基板の外面とは、接着部材を介して接着されていることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display panel comprising a display region composed of a plurality of pixels and having a liquid crystal layer held between the first substrate and the second substrate;
A first polarizing plate arranged to cover the display area on the outer surface of the first substrate;
An illumination unit that illuminates the liquid crystal display panel from the second substrate side,
The lighting unit is:
A light guide plate having a first main plane that emits light from the light source, and a second main plane that faces the first main plane;
An optical sheet having a first optical sheet disposed on the first main plane side of the light guide plate and a second optical sheet disposed on the second main plane side;
A second polarizing plate laminated on the first optical sheet, facing the second substrate and disposed so as to overlap the display area of the liquid crystal display panel;
A front cover disposed on the first main plane holding the light guide plate, the optical sheet and the second polarizing plate, and a back cover disposed on the second main plane.
The liquid crystal display device, wherein the front cover and the outer surface of the second substrate are bonded via an adhesive member.
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