JP2010117643A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば液晶パネル等の電気光学パネルと、該電気光学パネルに光を照射するためのバックライトユニットとを備えた電気光学装置およびそれを用いた電子機器に係り、表示に必要な光量を充分に確保すると共に、バックライトユニットからの光の利用効率を高めることができるようにする。
【解決手段】電気光学パネル２と、該電気光学パネル２に対向して配置されるバックライトユニット３とを収容する実装ケースを備えた電気光学装置であって、前記実装ケースは、前記電気光学パネル２及び前記バックライトユニット３を夫々両側で支持する支持部４４と、前記支持部が前記電気光学パネルの画素領域に対応して開口された開口部４４ａとを有し、前記実装ケースは、前記支持部の開口部側の縁部において、前記バックライトユニット側の隅部が隅切りされた隅切り部を有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は液晶装置等の電気光学装置および電子機器に関する。更に詳しくは、液晶パネル等の電気光学パネルと、その電気光学パネルに光を照射するためのバックライトユニットとを備えた電気光学装置およびそれを用いた電子機器に関するものである。

従来、例えば液晶装置等の電気光学装置は、コンピュータや携帯電話その他各種電子機器における表示装置などとして用いられ、特に液晶装置は軽量・薄型で消費電力も少ないことから各種電子機器の表示装置として広く利用されている。

上記のような液晶装置等の電気光学装置は、一般に液晶パネル等の電気光学パネルの背面側に、照明用の光源と、その光源からの光を上記パネルに導くための導光体や光拡散板などを1つのユニットとして構成したバックライトユニットを配置し、そのバックライトユニットによって上記電気光学パネルに背面側から光を照射して該パネルの正面側の画素領域に所望の画像等を表示するものである。

このようなバックライトユニットを備えた電気光学装置は、上記電気光学パネルとバックライトユニットとを実装ケース等に収容した状態で使用するのが一般的であり、その実装ケースとして、例えば下記特許文献１においては、液晶モジュール等の電気光学パネルとバックライトユニットとを収容する方形枠状のフレーム（フレームケース）を備え、そのフレームには上記電気光学パネルの画素領域に対応する位置に開口部を有する略板状の支持部が設けられ、その支持部を挟んで、その両側の上記フレーム内にそれぞれ上記電気光学パネルとバックライトユニットとを収容した構成が開示されている。

特開２００５−７７５５７号公報

上記特許文献１のように、電気光学パネルの画素領域に対応する位置に開口部を有する支持部の両側のフレーム内にそれぞれ上記電気光学パネルとバックライトユニットとを収容するようにしたものは、上記パネルの画素領域に対応する開口部よりも外側にはバックライトユニットからの光が進入することなく、かつ上記開口部内にはバックライトユニットからの光が充分に進入するように構成するのが望ましい。

しかし、上記従来のものは上記開口部の縁部を支持部の面方向とほぼ直角に形成しているため、バックライトユニットからの光が上記開口部の縁部のバックライトユニット側の隅部で遮られて上記開口部内に充分な量の光を進入させることができない。そのため、表示に必要な光量が不足したり、バックライトユニットの光の利用効率が低下する等の問題があった。

本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、表示に必要な光量を充分に確保したり、バックライトユニットからの光を効率よく利用することのできる電気光学装置およびそれを用いた電子機器を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明による電気光学装置およびそれを用いた電子機器は、以下の構成としたものである。すなわち、本発明による電気光学装置は、電気光学パネルと、前記電気光学パネルに対向して配置されるバックライトユニットとを収容する実装ケースを備えた電気光学装置であって、前記実装ケースは、前記電気光学パネル及び前記バックライトユニットを夫々両側で支持する支持部と、前記支持部が前記電気光学パネルの画素領域に対応して開口された開口部とを有し、前記実装ケースは、前記支持部の開口部側の縁部において、前記バックライトユニット側の隅部が隅切りされた隅切り部を有することを特徴とする。

上記のように実装ケースの支持部に設けた開口部のバックライトユニット側の隅部に隅切り部を有する構成としたことによって、前記従来のようにバックライトユニットからの光が上記開口部のバックライトユニット側の隅部で遮られることなく、上記開口部内に充分な量の光を進入させることが可能となる。その結果、前記従来のように表示に必要な光量が不足したり、バックライトユニットの光の利用効率が低下するのを防止することができるものである。

上記開口部の縁部に設ける隅切り部の構成は適宜であるが、例えば上記隅切り部として上記開口部の縁部のバックライトユニット側の隅部に傾斜面を形成する。または上記隅部を曲面に形成する。或いは上記隅部に段差を形成する等その他適宜である。上記いずれの場合にも上記と同様の作用効果が得られる。

また本発明による電子機器は、上記のような電気光学装置を有することを特徴とする。上記のような電気光学装置を有することで、表示性能等に優れ、バックライトユニットからの光の利用効率が高い電子機器を構造簡単かつ容易・安価に得ることが可能となる。

以下、本発明を液晶装置に適用した場合を例にして本発明による電気光学装置を、図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。図１（ａ）は本発明による電気光学装置としての液晶装置の一実施形態を示す平面図、同図（ｂ）はその側面図、図２、図３および図４はそれぞれ図１におけるＡ−ＡおよびＢ−Ｂ断面図である。

本実施形態の電気光学装置としての液晶装置１は、図１〜図４に示すように電気光学パネルとしての液晶パネル２と、その液晶パネル２の背面側に配設されるバックライトユニット３とを、実装ケース内に収容するようにしたもので、その実装ケースは、本実施形態においては上記液晶パネル２とバックライトユニット３とを対向配置した状態で嵌合保持するフレーム４と、そのフレーム４に嵌合保持させた液晶パネル２の外面側（バックライトユニット３と反対側）を覆うようにして配設される遮光部材５とよりなる。

上記フレーム４は、本実施形態においてはポリカーボネイト樹脂等の合成樹脂により図１〜図４に示すように全体的にやや扁平な直方体状で、周辺部に平面略方形枠状の側壁部４１〜４３を有し、その内方に、中央部に透光用の開口部４４ａを有する仕切板状の支持部４４を一体に設けた断面略Ｈ字形に形成され、そのＨ字形フレーム４の一方の凹部（図の場合は上記支持部４４よりも上側の凹部）４０ａ内に液晶パネル２を、他方の凹部（図の場合は上記支持部４４よりも下側の凹部）４０ｂ内にバックライトユニット３をそれぞれ嵌合保持させて収容するようにしたものである。

上記液晶パネル２およびバックライトユニット３は必要に応じて接着材や両面接着テープ等で上記フレーム４に固着してもよく、本実施形態においては液晶パネル２はフレーム４に接着材で固定されているが、図には省略した。また上記バックライトユニット３は、液晶パネル２に対して所定の領域以外に光が照射されるのを防ぐための遮光膜を兼ねる略方形枠状の両面接着テープ３１を介して上記フレーム４の支持部４４の一方の面（図の場合は下面）に固着した構成である。

本発明は上記のように構成した支持部４４の開口部４４ａの縁部におけるバックライトユニット３側の隅部に隅切り部を設けたもので、その隅切り部として、本実施形態においては図２〜図４および図３の一部の拡大図である図５（ａ）、さらにその一部の拡大図である図５（ｂ）に示すように、上記開口部４４ａの縁部のバックライトユニット３側の隅部に傾斜面（Ｃ面）４４ｂを形成したものである。その傾斜面４４ｂは、図示例においては図２〜図４に示すように上記開口部４４ａの縁部の全周に設けられている。

遮光部材５は、本実施形態においてはステンレス等の金属板により上記フレーム４内に収容した液晶パネル２の一方の面（図の場合は上面）を覆う平面部５１と、その平面部５１の幅方向（図３および図４において左右方向）両端部に上記平面部５１と略直角に屈曲形成した対向面部５２・５２とからなる横断面コ字形（チャンネル型）に形成したもので、上記平面部５１で上記液晶パネル２の外面側を覆うと共に、上記対向面部５２・５２で、それぞれ上記フレーム４の互いに対向する側壁部４３・４３の外面の一部を覆う構成である。上記各対向面部５２・５２は、その内面側に位置する上記側壁部４３・４３の外面に接するようにして配置され、上記平面部５１における上記液晶パネル２の画素領域（表示領域）に対応する位置には、その部分を開口させて形成した表示窓５ａが設けられている。

また上記実施形態においては、図２および図４に示すように上記液晶パネル２とバックライトユニット３とを上記フレーム４に嵌合保持させた状態で上記液晶パネル２の外面側を遮光部材５で覆うと共に、その遮光部材５とバックライトユニット３とを互いに連結して上記４つの部材２〜５を一体化するようにしたもので、その遮光部材５とバックライトユニット３との連結手段として、図の場合は上記各対向面部５２・５２に係止孔５ｃを形成すると共に、その係止孔５ｃに係合する突起３ｃを上記バックライトユニット３の図４で左右両側の端部に、それと一体的に設けたものである。

さらに各側壁部４３・４３の外面側には、図１および図３に示すように上記対向面部５２よりも外側方に突出する張り出し部４３ａが上記各側壁部４３と一体に設けられ、その張り出し部４３ａとの干渉を避けるようにして上記各対向面部５２・５２には、それぞれ切り欠き凹部５２ａが形成されている。また上記各対向面部５２・５２の切り欠き凹部５２ａの両側には、図１（ｂ）に示すように下向きの舌状部５２ｂ・５２ｂが一体に設けられ、その各舌状部５２ｂに上記の係止孔５ｃが設けられている。その係止孔５ｃが係合する上記の突起３ｃは、本実施形態においては上記各係止孔５ｃに対応してバックライトユニット３の図４で左右両側の端部にそれぞれ２つずつ設けられている。その突起３ｃおよび係止孔５ｃの配置位置や個数は適宜変更可能である。

図１および図４において、４ｃは上記各突起３ｃの近傍のフレーム４の側壁部４３・４３の外面にそれと一体に設けた案内突起で、その各案内突起４ｃのほぼ上半部には傾斜面４ｃ１が設けられ、上記各係止孔５ｃをバックライトユニット３の突起３ｃに係合させる際に、その各係止孔５ｃよりも下側の舌状部５２ｂを外側方に押し開きながら上記案内突起４ｃおよび突起３ｃを乗り越えさせることによって該突起３ｃに上記係止孔５ｃを係合させる構成である。

また上記フレーム４の互いに対向する側壁部４３・４３と交差する方向において互いに対向する側壁部、すなわち図１および図２において左右方向に対向する側壁部４１・４２には、その互いに対向する側と反対側の縁部外周にフランジ状の突出部４１ａ・４２ａが形成され、その両突出部４１ａ・４２ａ間に上記遮光部材５が配置されている。また上記各突出部４１ａ・４２ａは、図１（ｂ）および図２に示すように上記遮光部材５よりも外方（図で上方）に突出すると共に、バックライトユニット３よりも外方（図で下方）に突出するように形成されている。

液晶パネル２の構成は適宜であるが、本実施形態は画素用のスイッチング素子として薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリックス型の液晶パネルを用いたもので、その具体的な構成を図６に基づいて説明する。図６（ａ）は上記液晶パネル２の平面図、同図（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。

本実施形態の液晶パネル２は上記のように薄膜トランジスタを画素用のスイッチング素子として用いたもので、その薄膜トランジスタは、図６に示す石英やガラスもしくはシリコン等からなる素子基板（ＴＦＴアレイ基板）１０上に設けられ、その素子基板１０に対向してガラスや石英等からなる対向基板２０が設けられている。その素子基板１０と対向基板２０とは、画素領域（画像表示領域）２Ａの周囲に設けたシール材２４により相互に接着固定され、そのシール材２４の内側の素子基板１０と対向基板２０との間に液晶を注入した液晶層２５が設けられている。図６において、２４ａは上記シール材２４の一部を欠落させて形成した液晶注入口、２４ｂはその液晶注入口２４ａを塞ぐ封止材である。

上記シール材２４の外側の領域、すなわち上記画素領域２Ａの外側の周辺領域には、不図示のデータ線に画像信号を所定のタイミングで供給することにより該データ線を駆動するデータ線駆動回路１４および外部回路接続端子１５が素子基板１０の一辺に沿って設けられている。また不図示の走査線に走査信号を所定のタイミングで供給することにより該走査線を駆動する走査線駆動回路１６が、上記の一辺に隣接する二辺と平行に且つ上記シール材２４の内側に設けた遮光膜２６に対向する位置において上記素子基板１０上に設けられている。さらに素子基板１０の残る一辺には、上記二辺と平行に設けられた走査線駆動回路１６の上記外部回路接続端子１５側と反対側をつなぐための複数の配線１７が設けられている。

上記シール材２４の４つのコーナー部における素子基板１０上には上下導通端子１９が形成され、素子基板１０と対向基板２０相互間には、下端が上下導通端子１９に接触し、上端が対向電極２０に接触する上下導通材１８が設けられており、その上下導通材１８によって、素子基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通がとられている。その素子基板１０と対向基板２０の外面側（液晶層２５と反対側）には、それぞれ偏光板１１，２１が配置固定されている。

上記素子基板１０の内面側（液晶層２５側）には画素を構成する画素電極１２等が設けられ、その内側には配向膜１３が設けられている。また上記対向基板２０上にはその略全面にわたって対向電極２２が設けられ、その内面側にも配向膜２３が設けられている。その各配向膜１３，２３は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなり、その表面にラビング処理等を施こすことによって上記液晶層２５内の液晶分子が、該液晶層２５に供給される電圧に応じて所定の方向に配向する構成である。

上記のように構成された液晶パネル２を、図１〜図３の実施形態のようにフレーム４と遮光部材５とからなる実装ケース内に組付けるに当たっては、例えば以下の要領で行えばよい。先ず、前記図６のように構成された液晶パネル２を、図２のように上下反転させて図７（ａ）に示すように断面略Ｈ字形のフレーム４の一方（図の場合は上側）の凹部４０ａ内に挿入して嵌合保持させる共に、上記フレーム４の他方（図の場合は下側）の凹部４０ｂ内にバックライトユニット３を挿入して嵌合保持させる。

次いで、図７（ｂ）のように上記フレーム４に嵌合保持させた液晶パネル２の外側（図の場合は上側）から遮光部材５を被せ、その遮光部材５の対向面部５２・５２をフレーム４の側壁部４３・４３の外面に沿って下降移動させる。すると、上記各対向面部５２・５２に設けた係止孔５ｃよりも下側の舌状部５２ｂが、案内突起４ｃの傾斜面４ｃ１に沿って外側方に押し開かれながら該案内突起４ｃおよび突起３ｃを乗り越えることによって上記各係止孔５ｃに突起３ｃが係合する。それによって上記遮光部材５がバックライトユニット３に連結される共に、その上記遮光部材５とバックライトユニット３との間に液晶パネル２とフレーム４とが狭持された状態で上記４つの部材２〜５が一体的に連結保持されるものである。

なお、上記フレーム４に嵌合する際の液晶パネル２の向き及びフレーム４に対する嵌合構造等は適宜変更可能である。また図１〜図３の実施形態で用いたバックライトユニット３は、ＬＥＤ等の光源からの光を導光体や光拡散板等を介して上記液晶パネル２の背面側に照射する構成であり、それらの構成部材をケーシング等で覆ってユニット化したものである。そのバックライトユニット３の構成部材や内部構造等は適宜変更可能であり、図示例においては上記構成部材や内部構造等は省略して全体的な外観形状のみを表したものである。

図２および図３において、２９，３０は、それぞれ液晶パネル２およびバックライトユニット３と外部の電源や信号入力源とを電気的に接続するための導電接続部材を兼ねる可撓性プリント配線基板（ＦＰＣ）で、その各配線基板２９，３０は、上記液晶パネル２およびバックライトユニット３をフレーム４に嵌合保持させた状態において、図２に示すように上記フレーム４の前壁部４１に形成した切欠凹部４１ｂ，４１ｃ内に位置するように構成されている。

以上のように本発明による電気光学装置としての液晶装置は、実装ケースとしてのフレーム４の支持部４４に設けた開口部４４ａの縁部のバックライトユニット３側の隅部に、図５に示すような傾斜面４４ｂ等よりなる隅切り部を設けたことによって、バックライトユニット３からの光が上記隅部で遮られるのを可及的に低減することができる。特に、図示例のように上記隅部に隅切り部として図５に示すような傾斜面４４ｂを設けた場合には、上記バックライトユニット３からの光、例えば図５（ｂ）に示すような光線Ｌ１，Ｌ２は、上記開口部４４ａの縁部のバックライトユニット側に通常形成される図の鎖線示のような隅部４４ｅで遮られることなく、上記開口部４４ａから液晶パネル２内に充分な量の光を進入させることが可能となる。その結果、従来のように表示に必要な光量が不足したり、バックライトユニットの光の利用効率が低下するのを防止できるものである。

なお、上記実施形態は、隅切り部として、開口部４４ａの縁部のバックライトユニット３側の隅部に傾斜面４４ｂを形成したが、その隅切り部の構成は適宜であり、例えば図８に示すように上記隅部を曲面（Ｒ面）４４ｃに形成してもよく、或いは図９に示すように上記隅部に段差４４ｄを設けるようにしてもよい。上記いずれの場合にも上記実施形態と同様の作用効果が得られる。

また上記各実施形態において、上記フレーム４の支持部４４に設けた開口部４４ａの縁部と、上記支持部４４のバックライトユニット３側の面を、必要に応じて白色等の光反射率の高い色彩にするか、或いは鏡面や金属光沢面等の光反射性のよい表面処理や被覆層を形成するようにしてもよい。そのようにすると、上記バックライトユニット３からの光の利用効率を更に向上させることができる。

さらに上記各実施形態は、実装ケースとしてフレーム４と遮光部材５とからなるものに適用したが、上記フレーム４のみからなるもの、或いはフレーム以外の実装ケースでもよく、少なくとも上記のような開口部を有する支持部の両側に液晶パネルとバックライトユニットとを対向させて配置する構成のものであれば、各種構成の実装ケースにも適用可能である。

また上記実施形態は、電気光学装置として液晶装置に適用し、電気光学パネルとしてアクティブマトリックス型の液晶パネルを用いた場合を例にして説明したが、パッシブマトリクス型の液晶パネルを用いてもよく、また液晶パネルに限らず、その他各種の電気光学パネルを用いて上記液晶装置と同様の構成の電気光学装置を得ることもできる。

さらに上記のように構成した電気光学装置を各種の電気機器の表示部や表示装置等として用いることができる。図１０はその一例を示すもので、上記のように構成された電気光学装置として液晶装置１を、電子機器７としてのデジタルカメラ７０におけるエレクトリカルビューファインダ（ＥＶＦ）として用いたものである。図中７１は画像表示モニタ、７２はシャッタボタン、７３はダイヤルスイッチ、７４は電源ボタンである。

本発明による電気光学装置は、上記のようなデジタルカメラに限らず、その他各種の電気機器にも適用可能であり、例えば携帯電話機やＰＤＡ(Personal Digital Assistants)と呼ばれる携帯型情報機器、携帯型パーソナルコンピュータ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、デジタルビデオカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話機、およびＰＯＳ端末機などの電子機器にも広く利用することができる。

（ａ）は本発明による電気光学装置としての液晶装置の一実施形態を示す平面図、（ｂ）はその側面図。 図１におけるＡ−Ａ断面図。 図１におけるＢ−Ｂ断面図。 図１におけるＣ−Ｃ断面図。 （ａ）は図３の一部の拡大図、（ｂ）は更にその一部の拡大図。 （ａ）は電気光学パネルとしての液晶パネルの具体的な構成の一例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ断面図。 （ａ）および（ｂ）は電気光学パネルとしての液晶パネルとバックライトユニットとを実装ケース内に収容するプロセスの一例を示す説明図。 本発明による電気光学装置としての液晶装置の他の実施形態を示す一部の縦断面図。 本発明による電気光学装置としての液晶装置の更に他の実施形態を示す一部の縦断面図。 本発明による電気光学装置としての液晶装置を用いた電子機器としてのデジタルカメラの背面図。

符号の説明

１…液晶装置（電気光学装置）、２…液晶パネル（電気光学パネル）、１０…素子基板、２０…対向基板、１１、２１…偏光板、１２…画素電極、２２…対向電極、１３、２３…配向膜、２４…シール材、２５…液晶層、３…バックライトユニット、３ｃ…突起、３１…両面接着テープ、４…フレーム、４ａ…パネル側部分、４ｂ…バックライト側部分、４ｃ…突起、４０ａ，４０ｂ…凹部、４１…側壁部（前壁部）、４２…側壁部（後壁部）、４１ａ、４２ａ…突出部、４３…側壁部、４３ａ…張り出し部、４４…支持部、４４ａ…開口部、５…遮光部材、５ａ…表示窓、５ｃ…係止孔、５１…平面部、５２…対向面部、７…電子機器、７０…デジタルカメラ。

Claims (5)

1. 電気光学パネルと、前記電気光学パネルに対向して配置されるバックライトユニットとを収容する実装ケースを備えた電気光学装置であって、
   前記実装ケースは、前記電気光学パネル及び前記バックライトユニットを夫々両側で支持する支持部と、前記支持部が前記電気光学パネルの画素領域に対応して開口された開口部とを有し、
   前記実装ケースは、前記支持部の開口部側の縁部において、前記バックライトユニット側の隅部が隅切りされた隅切り部を有することを特徴とする電気光学装置。
2. 前記隅切り部は、傾斜面からなることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記隅切り部は、曲面からなることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
4. 前記隅切り部は、段差からなることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の電気光学装置を有することを特徴とする電子機器。

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