JP2010210906A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】新たな専用部材を用いずに少ない工数で容易に表示窓際からの光漏れを抑制でき、視認性に優れた良好な表示品質が安定して得られる、表示装置を提供する。
【解決手段】矩形をなす液晶表示パネル2が収容設置されたフレームケース3に、表示窓411が穿設された遮光性樹脂弾性材料からなるカバーケース4が嵌合装着され、このカバーケース4の4辺に垂設された4個の側板42がV字形断面の二重冊型に形成されて板バネとして作用し、それら4個の二重冊型側板42の弾発力が釣り合った平衡状態で、カバーケース4が、液晶表示パネルの表側偏光板23全体を表示窓411で囲繞し、表示窓411と表側偏光板23の各周端面が、表示窓際からの光漏れを表示の視認性を損ねない程度に抑制できる最大寸法の1/2の寸法cを隔てて対向する基準被装状態に保持されている。
【選択図】 図1

Description

この発明は、偏光板等の光学シートが設置された表示装置に関する。
液晶表示パネルや有機EL(エレクトロルミネッセンス:electro-luminescence)ディスプレイパネル等のフラットパネルディスプレイ(以下、FPD:Flat Panel Displayという)には、表示の品質を向上させるため、観察側の基板上に偏光板や位相差板、或いは各種フィルタ等の光学シートが設置されている。
FPDは、通常、表示を観察するための表示窓が設けられたケースに収容されているが、その表示窓と前記光学シートの端面との間には、光学シートのサイズや設置位置の誤差等を吸収できる程度に、適長幅の隙間が確保されている。この隙間からの光漏れが表示品質を低下させる原因となる。
特に、表示の背面側にバックライトを設けた透過型液晶表示装置では、バックライトからの照射光のうちの液晶表示パネルの端部に照射され液晶による透過制御作用を受けない迷光が、上記表示窓際の隙間から表示の観察側へ斜め視野角方向に漏れ光として出射されると、液晶の視野角特性と相俟って表示品質が著しく低下することになる。
従来、液晶表示装置における前記隙間からの斜め視野角方向への光漏れを防止するため、特許文献1等に示されるように、液晶表示パネルの適所つまり漏れ光の光路を遮断する位置に遮光テープを貼着する方法が採用されている。
特開2003−5160号公報
しかるに、上記の遮光テープを貼着する方法では、遮光テープを適切なサイズに切断し漏れ光の光路に正確且つ確実に貼着する作業が面倒であるために工数の増加を招き、また、遮光テープが新たな組み付け用部材として増えるためにその分コストアップとなる。加えて、遮光テープの貼着位置がずれたり遮光テープの粘着剤にゴミが付着したりして製品歩留まりの低下の原因となることもある。
本発明の目的は、新たな専用部材か不要で組み付け作業が簡単であるから、コストアップを招くことなく表示窓際からの光漏れが確実に防止され、良好な表示品質を安定的に得ることができる歩留まりの良い表示装置を提供することである。
本発明の請求項1に記載の表示装置の発明は、表示を観察する側の面を表示面とし、前記表示面に光学シートが設置された表示パネルと、1枚の底板及びその周端部に沿って立設された側板からなり、前記底板の対向側に形成された開口に前記光学シートを臨ませて前記表示パネルを収容する収容ケースと、実質的に光の透過を遮断する1枚の天板及びその周端部に沿って垂設された側板からなり、前記光学シートを平面的に囲繞可能な表示窓が前記天板に穿設され、前記収容ケースの開口に被装された状態で、前記表示窓の周端面が全周にわたり前記光学シートの周端面と対向接触若しくは対向離隔しているカバーケースと、前記収容ケースに前記カバーケースがそれぞれの対応する側板同士を対面させて被装された状態で、対面する前記側板のどちらか一方に、前記カバーケースをそれぞれの弾発力により平衡状態に保持可能な複数のバネ部材とを、有することを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明は、請求項1の表示装置において、前記バネ部材と前記カバーケースは遮光性樹脂材料を用いて一体に形成されていることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の表示装置において、前記光学シート、前記収容ケースの底板、及び前記カバーケースの天板の各平面外形が夫々矩形をなし、前記バネ部材は矩形の対向する辺に対応させて対向配置されていることを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のうちの何れかの請求項に記載の表示装置において、前記表示パネルが一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶表示パネルであり、前記光学シートが偏光板であることを特徴とするものである。
請求項5に記載された発明は、請求項4に記載の表示装置において、前記液晶表示パネルの表示の観察側とは反対側の背面側に光を照射するためのバックライトパネルが設けられていることを特徴とするものである。
本発明によれば、新たな専用部材を用いずに少ない工数で容易に表示窓際からの光漏れを抑制でき、視認性に優れた良好な表示品質が安定して得られる、表示装置を提供することができる。
(a)は本発明の一実施形態としての液晶表示装置を示した平面図で、(b)はそのB−B線断面図である。 上記液晶表示装置のカバーケース被装工程における動作を示す要部拡大説明図で、(a)は基準被装状態、(b)は不良被装状態、(c)は修正被装状態、をそれぞれ示している。 (a)、(b)は共に上記実施形態の変形例を示す各模式的説明図である。 本発明の他の実施形態を示す模式的説明図である。
図1(a)は本発明の一実施形態としての液晶表示装置を示す平面図で、図1(b)はそのB−B線断面図である。
本実施形態の液晶表示装置は、大きさの異なる2個の収納空間が2段重ねに形成された片面開放型の外装ケース1を備えている。2個の収納空間は、開口された表示の観察側を前側として、扁平な直方体をなす空間の前室1aと、これよりも仕切り棚11の面積分だけ平面積が縮小された同じく扁平な直方体をなす空間の後室1bとからなる。なお、本実施形態の外装ケース1は、板金材をプレス加工して形成されている。
外装ケース1の前室1a内には、液晶表示パネルユニットULCが収納されている。液晶表示パネルユニットULCは、液晶表示パネル2が収容されたフレームケース3にカバーケース4が被装されてなる。
液晶表示パネル2は、一方の主面に電極(不図示)がそれぞれ形成された一対の矩形をなすガラス基板21、22を、それぞれの電極形成面を対向させて枠状シール材(不図示)により所定の間隙を保って接合し、枠状シール材で囲まれたガラス基板21、22間に液晶(不図示)を封入してなる。各ガラス基板21、22の液晶封入側とは反対側の外面には、それぞれ、矩形をなす偏光板23、24が互いに対向する位置に貼着されている。
ガラス基板21、22のうちの後側ガラス基板22には、一方の短手縁辺を前側ガラス基板21の対応する端面よりも外側へ突出させて、突出縁部221が形成されている。この突出縁部221の表面(電極形成面の延長面)には、液晶の駆動回路素子としてのドライバチップ25がCOG(Chip On Glass)方式により搭載されている。また、突出縁部221の端部には、両基板21、22の各電極に接続されている引回し配線の各接続端子(不図示)が並設されている。そして、突出縁部221の接続端子列には、駆動制御信号供給用のフレキシブル配線基板(以下、FPC(Flexible Printed Circuit Board)という)26が導通接合されている。
フレームケース3は、矩形をなす底板31の周囲4辺に側板32がそれぞれ立設されてなり、直方体の片面(底板31に対向する上面)が開放された筐体に形成されている。このフレームケース3の外形サイズは、前室1a内に略隙間無く嵌装されるサイズに設定されている。底板31には、液晶表示パネル2の背面に照射される光を採りいれるための照射窓311が穿設されている。この照射窓311は、液晶表示パネル2の後側偏光板24よりも充分に大きい矩形に形成されている。そして、4方の各側板32には、フレームケース3に被装されるカバーケース4を係止するための係合穴321が、それぞれ2箇所づつ穿設されている。なお、液晶表示パネル2は、フレームケース3内の所定の位置に、図示しない両面粘着テープ等により固定設置されている。
カバーケース4は、矩形をなす天板41の周囲4辺にそれぞれ側板42が垂設されてなる。ここで、4枚の各側板42は、それぞれ、細長矩形板を長手方向に沿って折り返して内板421と外板422からなる断面が略V字状の二重冊型に形成され、この二重柵型側板42がバネ部材を形成している。個々の側板42は互いにコーナー部で切り離され、各側板42の外板422の外面には、前述したフレームケース側板32の係合穴321に対応させて、半球状の係合突起423がそれぞれ凸設されている。そして、天板41には、液晶表示パネル2のケース外部に臨ませる観察側(表側)偏光板23を平面的に囲繞する表示窓411が穿設されている。この表示窓411は、その周端面を表側偏光板23の周端面に全周にわたり所定の微小間隙cを保ち平面的に対向させて囲繞できる大きさの矩形に形成されている。
上述した表示窓411と表側偏光板23の各周端面間の対向間隔(以下、表示窓際間隙という)の寸法cは、表示窓際からの光漏れを表示の視認性を損ねない程度に抑制できる最大寸法の1/2の寸法であり、したがって、表示窓際間隙の寸法は2cまで許容される。
そして、上述のような形状を備えるカバーケース4は、光の透過を遮断する弾性材料、例えば黒色顔料が含有された樹脂材料等を用い、インジェクション等の成形法により一括成形されている。
このように、カバーケース4の側板42を二重冊型に形成して板バネを兼ねる構成とし、遮光性弾性材料を用いて一括形成することにより、専用部材としての板バネを介装する場合に比べて、部品点数が少なくなると共に、カバーケース4をフレームケース3に嵌装する組付け作業が簡単となり、製造作業工数が大幅に低減される。
また、本実施形態の液晶表示パネルユニットULCでは、表側偏光板23、表示窓411、カバーケース4、フレームケース3の各平面外形を矩形に揃えたから、カバーケース4の天板41が4辺に設けた二重柵型側板42の弾発力により効率よく均一に平衡状態に保持される。
液晶表示パネルユニットULCの表示の観察側とは反対側の背面側つまり外装ケース1の後室1b内には、面発光バックライトユニットUBKが収納設置されている。面発光バックライトユニットUBKは、実質的に透明な矩形板からなる導光板5と、導光板5の一端面(光入射端面)に設置された光源素子としてのLED(Light-Emitting Diode)6、LED6に対する給電配線回路が形成されたFPC7、及び導光板5の光出射面(液晶表示パネル2に対向させる前面)51に積層配置された光学シート積層体8、及び導光板5の後面52に配置されている光反射シート9等で構成されている。
上述のように構成された面発光バックライトユニットUBKにおいては、LED6から射出された光が、導光板5内に入射し、この入射光が後面52の微細凹凸パターン(不図示)に入射すると、大部分は前面51に向けて内面反射され、前面51から面状に出射される。出射された光は光学シート積層体8を透過することにより、輝度分布が均一で正面輝度の高い面状照射光となり照射窓311を介して液晶表示パネル2の背面に照射される。内面反射されずに導光板5外に出射した光は、光反射シート9により反射されて導光板5内に再入射し、面状照射光として液晶表示パネル2に向けて出射される。
照射窓311を介して照射された照射光のうち、窓際近辺に向けて斜めに照射された矢印Rで示されるような光は、液晶表示パネル2の液晶による透過制御を受けない光つまり迷光となって液晶表示パネル2の端面から出射するが、上述したようにカバーケース4は遮光材料で形成されているために外部への出射は阻止される。しかし、側板42の内板421の内面で反射された光には、表示窓際間隙cに向かう光もあるが、上述したように表示窓際間隙寸法cは、表示窓際からの光漏れを表示の視認性を損ねない程度に抑制できる最大寸法の1/2の微小寸法に設定されているから、表示窓際間隙cからの光漏れによる表示品質の低下が確実に防止される。
次に、本実施形態の液晶表示装置を組立てる際のカバーケース4の被装手順とその動作について、図2(a)、(b)、(c)に基づき説明する。図2(a)は、所定位置に貼着された表側偏光板23に対しカバーケース4が被装された正常被装状態を示す要部拡大断面図で、図2(b)は貼着位置がずれた表側偏光板23に対しカバーケース4がそのまま被装された不良被装状態を示す要部断面図、及び図2(c)は貼着位置がずれた表側偏光板23に対しカバーケース4が位置を修正して被装された修正被装状態を示す要部断面図である。
カバーケース4を被装する際は、各側板42における外板422の係合突起423が凸設されている外面を、液晶表示パネル2が所定位置に設置されたフレームケース3の対応する側板32の内面(厳密には主に上端エッジ部)に摺接させつつ、カバーケース4全体をフレームケース3の開口に押し込めばよい。
カバーケース4が深く嵌合装入されるに従い、各側板42が弾性変形して外板422の外側に開く角度θが縮小され、やがて、側板42自体の弾発力により係合突起423が対応する係合穴321内に嵌入し、カバーケース4の装着が完了する。即ち、V字断面の二重冊型側板42が板バネとして機能し、カバーケース4をフレームケース3の開口に合せて押し込むだけの簡単な作業により、カバーケース4をフレームケース3の所定位置に正確に嵌合装着することができる。
カバーケース4が所定位置に被装された状態において、フレームケース3の所定位置に液晶表示パネル2が正確に設置され、且つ、表側偏光板23がガラス基板21の所定位置に正確に貼着されていた場合、表側偏光板23は、図1(a)に示されるように、表示窓411に中心を揃えて囲繞されている。このとき、図1(b)、及びその要部を拡大した図2(a)に示されるように、表側偏光板23の端面と表示窓411の端面とが、全周にわたり、所定の微小間隙cを保って対向している。この間隙寸法cは、前述したように、表示窓際からの光漏れを表示の視認性を損ねない程度に抑制できる最大寸法の1/2程度の微小な間隙である。
ここで、表側偏光板23の貼着位置が、図2(b)に示されるように、反ドライバチップ25側へ寸法d(d>c)だけずれていた場合、表示窓411の反ドライバチップ25側縁部が表側偏光板23の同じ側の端部に重なってしまう。また、反対側のドライバチップ25側の端面と対応する表示窓411の端面との間隔が(c+d)と大きくなる。この間隔(c+d)の大きさは、表示の視認性を損ねる光漏れを生じさせるのに充分な大きさである。
そこで、作業者は、図2(c)に示されるように、カバーケース4の天板41全体を反ドライバチップ25側へ寸法dだけ移動させる。このとき、カバーケース4における反ドライバチップ25側の二重冊型側板42による弾発力に抗して天板41を移動させることになるが、天板41は図2(a)、(b)の状態において4辺に垂設された二重冊型側板42の対向する方向の各弾発力が互いに打ち消しあった平衡状態に在るから、この状態から天板411全体を反ドライバチップ25側に寸法dだけ移動させることは、極めて容易である。
天板411全体を反ドライバチップ25側に寸法dだけ移動させたら、図2(c)に示されるように表示窓411の反ドライバチップ25側端面を表側偏光板23の対応する端面に係合させる。この状態においては、表示窓411の反ドライバチップ25側端面が表側偏光板23の対応する端面に、対応側の二重冊型側板42の弾発力により弾接している。また、反対側では、表示窓411のドライバチップ25側端面と表側偏光板23の対向端面との間隔寸法は2cと広がるが、この寸法2cは前述したように表示窓際からの光漏れを表示の視認性を損ねない程度に抑制できる最大寸法であり、この表側偏光板23の貼着位置ズレが液晶表示装置の表示品質不良を招くことはない。
表側偏光板23の貼着位置が、上記の反ドライバチップ側以外の方向、即ち、上述とは反対側のドライバチップ25側や、長手方向とは直角方向の短手方向、或いは、長手、短手の双方向に、設定間隙寸法cよりも大きくずれた場合でも、カバーケース4は常に4方の二重冊型側板42の弾発力が釣合った平衡状態に保持されているから、上記の反ドライバチップ25側のずれの場合と同様に、カバーケース4を表側偏光板23がずれた方向へずれた距離だけ容易に移動させることができ、表側偏光板23の全周を表示窓411で窓際間隙寸法を許容される2c以内に抑えて囲繞したカバーケース4の適正被装状態が、常に安定して得られる。
以上のように、本実施形態の液晶表示装置では、平面外形が矩形をなす液晶表示パネル2が収納設置されたフレームケース3に、矩形の天板41に垂設した4辺の側板42を互いに切離された板バネ状の二重冊型側板に形成したカバーケース4を、それら二重冊型側板42の弾発力を利用して嵌合装着する構成とするから、カバーケース4をフレームケース3の開口の内側に合せて押し込むだけで、常にカバーケース4が周囲4方の二重冊型側板42による弾発力が釣り合った平衡状態でフレームケース3に被装される。
したがって、表側偏光板23の貼着位置がずれた場合に、カバーケース4をフレームケース3に押し込んだ後、平衡保持状態の天板42を表側偏光板23のずれに合せて移動させるだけの簡単な作業で、ずれた側の表示窓411の端面を対応する表側偏光板23の端面に二重冊型側板42の弾発力により圧接係合させ、表側偏光板23全体を表示窓411により窓際間隙を光漏れを表示の視認性を損ねない程度に抑制できる最大寸法2c以内に抑えて囲繞したカバーケース4の適正被装状態が容易に得られる。
その結果、遮光テープ等の遮光専用部材を用いずに表示窓411が穿設され平衡保持された遮光性天板41を表側偏光板23のずれに応じて移動させるだけの簡単な作業により、カバーケース4の上記適正被装状態が確実に得られ、表示窓411の窓際からの漏れ光による視認性の低下が防止された高品質の透過型液晶表示装置を常に少ない工数で歩留まり良く提供することができる。
また、本実施形態では、表側偏光板23の貼着位置のみがずれた状態を想定したが、これに限らず、液晶表示パネル2の設置位置のずれや各部材の製造上の寸法ずれ等の種々のずれが重なって、単にカバーケース4をフレームケース3に押し込み装着しただけでは表側偏光板23全体が表示窓411に囲繞されない場合に、最終的にトータルのずれとして表れた表側偏光板23の表示窓411に対する位置ずれに合せて、平衡保持状態に在る天板41を移動させるだけで、同様にカバーケース4の適正被装状態が得られる。
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、カバーケースの側板を二重冊型側板42に形成して略V字状のバネ部材を兼ねる構成としたが、これに限らず、バネ部材を略U字状にしてもよく、バネ部材をカバーケースとは別個の専用部材としてカバーケース側板或いは収納ケース側板の何れかに装着してもよい。
また、上記実施形態においては、表側偏光板23、液晶表示パネル2、表示窓411のそれぞれの設置位置や、各部材の寸法が設定通りである場合(以下、基準組付け状態という)に、図1(a)に示されるように表側偏光板23と表示窓411との各端面間の間隙が全周にわたり寸法cとなる構成となっているが、これに限らず、生産技術を向上させることにより、基準組付け状態が図3(a)、(b)の変形例に示される状態となるように構成してもよい。
図3(a)、(b)の変形例では、平面外形が夫々矩形をなす液晶表示パネルの収容ケース101にカバーケース102が6個の板バネ103を介して嵌装されている。そして、図3(a)に示す変形例では、カバーケース102に矩形の表示窓1021が穿設され、この表示窓1021は液晶表示パネル(不図示)の表側偏光板104をそれぞれの周端面を対向させて囲繞しているが、長手方向においてのみ間隙寸法c(表示窓際からの光漏れを表示の視認性を損ねない程度に抑制できる最大寸法の1/2の寸法)を保って対向させ、短手方向においては間隙を無くして接触させた状態を基準組付け状態としてある。
一方、図3(b)の変形例では、矩形の表側偏光板105とこれを囲繞するカバーケース102の矩形表示窓1021とを全周にわたり間隙を無くして接触させた状態を基準組付け状態としてある。この場合、表示窓際からの漏れ光を略無くすことができ、表示品質がより向上する。
さらに、上記実施形態では、表側偏光板23、フレームケース3、及びカバーケース4の天板の各平面外形が夫々矩形をなす構成となっているが、これに限らず、図4に示すように、平面外形がそれぞれ正五角形の収容ケース111にカバーケース112を各辺に対応させて配置した5個の板バネ113を介して嵌装し、カバーケース112の天板1121には、円形の表示窓1122が穿設され、この表示窓1122が、収容される液晶表示パネル(不図示)の平面外形が円形の表側偏光板114を、夫々の周端面が全周にわたり間隙cを保って対向した状態で囲繞している構成としてもよい。なお、板バネをコイルバネとしてもよい。
このように、カバーケース112の平面外形と表示窓1122とが異なる形状であっても、本発明を適用することにより、上記実施形態等と同様に、カバーケース112を表側偏光板114のずれ方向に円滑に移動させて表側偏光板114全体が表示窓に囲繞された適正被装状態を容易且つ安定的に得ることができる。要は、カバーケースが周囲に介設した複数のばね部材の弾発力により平衡状態に保持されればよい。
加えて、本発明は、表示モードが異なる他の液晶表示装置で、表側ガラス基板に貼着される光学シートが、偏光板ではなく位相差板や各種フィルタ等の他の光学シートである場合や、或いは、有機EL表示装置やプラズマディスプレイ装置等の他の種々の表示装置に、広く適用できることは勿論である。
1 外装ケース
2 液晶表示パネル
21、22 ガラス基板
23 表側偏光板
24 後側偏光板
3 フレームケース
31 底板
311 照射窓
32 側板
321 係合穴
4 カバーケース
41 天板
411 表示窓
42 二重冊型側板
421 内板
422 外板
423 係合突起
5 導光板
6 LED
101 収容ケース
102 カバーケース
1021 表示窓
103 板バネ
104 表側偏光板
111 収容ケース
112 カバーケース
1122 表示窓
113 板バネ
114 表側偏光板

Claims (5)

  1. 表示を観察する側の面を表示面とし、前記表示面に光学シートが設置された表示パネルと、
    1枚の底板及びその周端部に沿って立設された側板からなり、前記底板の対向側に形成された開口に前記光学シートを臨ませて前記表示パネルを収容する収容ケースと、
    実質的に光の透過を遮断する1枚の天板及びその周端部に沿って垂設された側板からなり、前記光学シートを平面的に囲繞可能な表示窓が前記天板に穿設され、前記収容ケースの開口に被装された状態で、前記表示窓の周端面が全周にわたり前記光学シートの周端面と対向接触若しくは対向離隔しているカバーケースと、
    前記収容ケースに前記カバーケースがそれぞれの対応する側板同士を対面させて被装された状態で、対面する前記側板のどちらか一方に、前記カバーケースをそれぞれの弾発力により平衡状態に保持可能な複数のバネ部材とを、有することを特徴とする表示装置。
  2. 前記バネ部材と前記カバーケースは遮光性樹脂材料を用いて一体に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記光学シート、前記収容ケースの底板、及び前記カバーケースの天板の各平面外形が夫々矩形をなし、前記バネ部材は矩形の対向する辺に対応させて対向配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の表示装置。
  4. 前記表示パネルは一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶表示パネルであり、前記光学シートは偏光板である、ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちの何れかの請求項に記載の表示装置。
  5. 前記液晶表示パネルの表示の観察側とは反対側の背面側に光を照射するためのバックライトパネルが設けられていることを特徴とする請求項4に記載の表示装置。
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