JP2010266603A - 液晶表示装置および液晶表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】表示画面が曲面であっても輝度ムラが少なく、しかも狭小な空間にも容易に設置できる安価な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置１０は、一方向に湾曲した一対の曲面基板１０１ａ、１０１ｂを有する液晶パネルユニット１００と、液晶パネルユニットと対向して設けられた平板状の導光板２０１を有するバックライトユニット２００と、バックライトユニットに固定され液晶パネルユニットの外周部を支持するベゼル３００とを備え、曲面基板１０１ａ、１０１ｂは、導光板への投影面積が光出射面２０１ｂの面積よりも小さくなるように形成されるとともに、曲面基板の湾曲方向両側に設けられたベゼルは、液晶パネルユニットの外周部を支持する額縁面３００ａと、バックライトユニット２００に固定される接続面３００ｂと、額縁面３００ａと接続面３００ｂとの間に設けられ、光出射面２０１ｂの法線と斜交する傾斜面３００ｃとを有する。
【選択図】図１

Description

この発明は、表示画面が曲面である液晶表示装置および液晶表示システムに関するものである。

液晶表示装置に代表される平面表示装置は、軽量、薄型、低消費電力の特徴を活かして各種分野で利用されている。中でも液晶表示装置は、パーソナル・コンピュータに代表される情報機器に多用されている。また、近年ではＴＶ用途としても広く用いられ、従来のブラウン管にとって代わろうとしている。さらに近年は、設置位置周辺の調和性やデザイン性の観点から曲面でも表示可能な液晶表示装置が求められている。

従来の表示画面が曲面である液晶表示装置として、特許文献１の図１には、湾曲した液晶パネルの裏面に、この液晶パネルの湾曲面に沿って複数の冷陰極管を配置した液晶表示装置が開示されている。
また、特許文献１の図８（ａ）には、湾曲した液晶パネルの裏面に、この液晶パネルと同一の幅を有する平板状のバックライトを配置した液晶表示装置が開示されている。

しかしながら、特許文献１（図１）に記載された液晶表示装置においては、複数の冷陰極管を液晶パネルの湾曲面に沿って配置するためコスト高になり、特にパネル面積が大きい大型の液晶表示装置では著しくコストが増大するという問題があった。

一方、特許文献１（図８（ａ））に記載された液晶表示装置においては、図４に示すように凹型湾曲液晶パネル８００の隅部８５０において、バックライト８０１から隅部８５０を通過して観察者の目に至る直接光による光線８５１が存在しないため、隅部８５０において輝度が低下するという問題があった。

このような問題を解決するため、図５に示すように、湾曲した液晶パネル９１０の裏面側に、この液晶パネル９１０よりも幅の広い平板状のバックライト９２０を配置することにより、液晶パネル９１０の隅部における輝度を改善した液晶表示装置が見本市において公開されている。

特開２００７−１７１６８１号公報（図１、図８）

図５に示した従来の液晶表示装置においては、湾曲した液晶パネル９１０の裏面に、この液晶パネル９１０よりも幅が広い平板状のバックライト９２０を配置することにより、安価な平板状のバックライト９２０を用いて、液晶表示画面の輝度ムラを改善しているものの、液晶表示装置の外形幅Ｗ１が大きくなるとともに、ベゼル９３０の額縁面９３０ａの幅Ｗ２が幅広になり、狭小なスペースに設置することが難しいという問題があった。

この発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、表示画面が曲面であっても輝度ムラが少なく、しかも狭小な空間に容易に設置できる安価な液晶表示装置を提供するものである。

この発明に係る液晶表示装置は、一方向に湾曲した一対の曲面基板と前記一対の基板の間に挟持された液晶層とを有する液晶パネルユニットと、光出射面が前記液晶パネルユニットと対向して設けられた平板状の導光板を有するバックライトユニットと、前記バックライトユニットに固定され、前記液晶パネルユニットの外周部を支持するベゼルとを備え、前記曲面基板は、前記導光板への投影面積が前記光出射面の面積よりも小さくなるように形成されるとともに、前記曲面基板の少なくとも湾曲方向両側に設けられた前記ベゼルは、前記液晶パネルユニットの外周部を支持する額縁面と、前記バックライトユニットに固定される接続面と、前記額縁面と前記接続面との間に設けられ、前記光出射面の法線と斜交する傾斜面とを有することを特徴とするものである。

この発明によれば、表示画面が曲面であっても輝度ムラが少なく、しかも狭小な空間に容易に設置することができる安価な液晶表示装置を得ることができる。

この発明の実施の形態１における液晶表示装置の構成を示す断面図である。 この発明の実施の形態１における液晶表示装置の搭載例を示す断面図である。 この発明の実施の形態２における液晶表示システムの構成を示す断面図である。 従来の液晶表示装置を示す断面図である。 従来の液晶表示装置を示す断面図である。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１について、図１および図２を参照して説明する。

図１において、実施の形態１における液晶表示装置１０は、一方向に湾曲した液晶パネルユニット１００と、この液晶パネルユニット１００の裏面に対向して配置されたバックライトユニット２００と、このバックライトユニット２００に固定され、液晶パネルユニット１００の外周部を支持するベゼル３００とで構成されている。

液晶パネルユニット１００は、曲面基板であるカラーフィルタ側透明絶縁性基板１０１ａおよびこのカラーフィルタ側透明絶縁性基板１０１ａと対向して設けられたアレイ側透明絶縁性基板１０１ｂを有しており、カラーフィルタ側透明絶縁性基板１０１ａとアレイ側透明絶縁性基板１０１ｂとの間には液晶層（図示せず）が挟持されている。また、カラーフィルタ側透明絶縁性基板１０１ａおよびアレイ側透明絶縁性基板１０１ｂの液晶層が挟持されている面と反対側の面には、それぞれカラーフィルタ側偏光板１０２ａおよびアレイ側偏光板１０２ｂが設けられている。そして、アレイ側透明性基板１０１ｂ上に形成されたスイッチング素子（図示せず）により液晶層中の液晶分子の方向を制御し、アレイ側透明絶縁性基板１０１ｂから入射する光の透過量を画素ごとに調整する。

ここで、カラーフィルタ側透明絶縁性基板１０１ａ、アレイ側透明絶縁性基板１０１ｂ、カラーフィルタ側偏光板１０２ａおよびアレイ側偏光板１０２ｂは、いずれも一方向に湾曲して形成されており、全体として一方向に湾曲した液晶パネルユニット１００を形成している。また、液晶パネルユニット１００の曲率が一定となるように、これらの基板および偏光板はそれぞれ一定の曲率で形成されている。

また、バックライトユニット２００は、光入射面２０１ａと光出射面２０１ｂとを有する平板状の導光板２０１と、この導光板２０１の光出射面２０１ｂ上に配置された光学シート２０２と、導光板２０１の光出射面２０１ｂと反対側の面上に配置された反射シート２０３と、導光板２０１の光入射面２０１ａと対向して設けられた光源である冷陰極蛍光管２０４と、これらを保持するフレーム２０５とで構成されており、導光板２０１の光出射面２０１ｂが液晶パネルユニット１００の裏面側、すなわちアレイ側透明絶縁性基板１０１ｂと対向するように設けられている。

そして、カラーフィルタ側透明絶縁性基板１０１ａ、アレイ側透明絶縁性基板１０１ｂ、カラーフィルタ側偏光板１０２ａおよびアレイ側偏光板１０２ｂは、いずれも導光板２０１への投影面積が導光板２０１の光出射面２０１ｂの面積よりも小さくなるように形成されている。このように構成することにより、液晶パネルユニット１００の表示画面全体に、バックライトユニット２００からの出射光が入射するので、液晶パネルユニット１００の隅部の輝度が低下することがない。

また、ベゼル３００は、バックライトユニット２００に固定され、液晶パネルユニット１００の外周部を支持している。このベゼル３００は、液晶パネルユニット１００の外周部の全周に設けられているが、図１に示すように、カラーフィルタ側透明絶縁性基板１０１ａおよびアレイ側透明絶縁性基板１０１ｂの湾曲方向両側に設けられたベゼル３００は、液晶パネルユニットの外周部を支持する額縁面３００ａと、バックライトユニット２００に固定された接続面３００ｂと、額縁面３００ａと接続面３００ｂとの間に設けられ、導光板２０１の光出射面２０１ｂの法線と斜交する傾斜面３００ｃとを有している。そして、額縁面３００ａと傾斜面３００ｃとの交線が液晶パネルユニット１００の端部近傍に位置するようにベゼル３００は形成されている。

なお、本実施の形態においては、カラーフィルタ側透明絶縁性基板１０１ａおよびアレイ側透明絶縁性基板１０１ｂの湾曲方向と直交する方向のベゼル（図示せず）には、上記のような傾斜面を設けていないが、必要に応じて図１と同様の傾斜面を設けてもよい。

このように、ベゼル３００の額縁面３００ａと接続面３００ｂとの間に、導光板２０１の光出射面２０１ｂの法線と斜交する傾斜面３００ｃを設けることにより、液晶パネル１００両側の額縁面３００ａの幅Ｗ２を小さくすることができ、その結果、表示画面側の液晶表示装置１０の外形幅Ｗ１が従来の液晶表示装置に比べて小さくなり、液晶表示装置１０の省スペース化を図ることができる。

なお、ベゼル３００の額縁面３００ａ幅をより狭小化するために、表示画面側の液晶表示装置１０の外形幅Ｗ１は、液晶パネルユニット１００の幅Ｗ３以下であること、すなわち、ベゼル３００の額縁面３００ａと傾斜面３００ｃとの交線間の距離Ｗ１は、曲面基板であるカラーフィルタ側透明絶縁性基板１０１ａおよびアレイ側透明絶縁性基板１０１ｂの湾曲方向の幅Ｗ３以下であることが望ましい。

図２は、本実施の形態における液晶表示装置１０を電車の車両内に搭載した状態を示す断面図である。図２は電車車両の断面の一部を示すものであり、４００は車両内部、４１０は車両外部を表す。一般的に、電車車両においては、荷台４０１やつり革４０２の存在によって、天井部材４０３と側壁部材４０４との間には曲面状の狭小なスペースしか確保することができないが、本実施の形態における液晶表示装置１０は、ベゼル３００の額縁面３００ａの幅を狭小化できるため、図２に示すように、曲面状の狭小なスペースに容易に設置することができ、荷台４０１やつり革４０２など車両内に設けられた既存備品の設置位置を制限することなく車内空間を有効に活用することができる。

なお、本実施の形態では電車に搭載した例を示したが、搭載は電車に限られるものではなく、バス、航空機、船舶等に搭載しても同様な効果を得ることができる。

また、本実施の形態における液晶表示装置１０を自動車のスピードメータ等を表示するインナーパネルに用いることも有用である。液晶表示装置１０をインナーパネルに用いた場合、液晶パネル１００の曲率半径を運転者の視点位置と液晶パネル１００表面との距離に合わせることにより、運転者は焦点距離を変えることなく運転できるため、疲労を低減することができる。しかも、表示画面側の額縁面幅Ｗ２を小さくできるので、狭小なスペースにも容易に設置することができる。

本実施の形態によれば、液晶表示装置１０を、一方向に湾曲した一対の曲面基板であるカラーフィルタ側透明絶縁性基板１０１ａおよびアレイ側透明絶縁性基板１０１ｂと、前記一対の曲面基板１０１ａ、１０１ｂの間に挟持された液晶層とを有する液晶パネルユニット１００と、光出射面２０１ｂが前記液晶パネルユニット１００と対向して設けられた平板状の導光板２０１を有するバックライトユニット２００と、前記バックライトユニット２００に固定され、前記液晶パネルユニット１００の外周部を支持するベゼル３００とを備え、前記曲面基板１０１ａ、１０１ｂは、前記導光板２０１への投影面積が前記光出射面２０１ｂの面積よりも小さくなるように形成されるとともに、前記曲面基板１０１ａ、１０１ｂの少なくとも湾曲方向両側に設けられた前記ベゼル３００は、前記液晶パネルユニット１００の外周部を支持する額縁面３００ａと、前記バックライトユニット２００に固定される接続面３００ｂと、前記額縁面３００ａと前記接続面３００ｂとの間に設けられ、前記光出射面２０１ｂの法線と斜交する傾斜面３００ｃとを有するように構成したので、表示画面が曲面であっても輝度ムラが少なく、狭小なスペースに容易に設置できる液晶表示装置を得ることができる。

さらに、本実施の形態によれば、曲率が一定の曲面基板１０１ａ、１０１ｂを用いて、液晶パネルユニット１００の曲率が一定になるようにしたので、ユーザは焦点距離を変えることなく、液晶表示装置１０に表示される映像を視認することができる。

また、本実施の形態によれば、ベゼル３００の額縁面３００ａと傾斜面３００ｃとの交線間の距離Ｗ１を、曲面基板であるカラーフィルタ側透明絶縁性基板１０１ａおよびアレイ側透明絶縁性基板１０１ｂの湾曲方向の幅Ｗ３以下にすることにより、額縁面３００ａの幅をさらに狭小化でき、より狭小なスペースに設置しやすくなる。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２について、図３を参照して説明する。

図３において、実施の形態２における液晶表示システム２０は、図１に示した実施の形態１における液晶表示装置１０を、周状に３台並置したものであり、ベゼル３００の傾斜面３００ｃが互いに対向するように配設されている。ここで、３台の液晶表示装置１０の液晶パネルユニット１００の曲率は同一であり、各液晶パネルユニット１００の曲率の中心が一致するように配置されている。また、３台の液晶表示装置１０は互いに連動して表示画面に画像を表示するように制御される。

液晶表示システム２０を構成する液晶表示装置１０は、実施の形態１で説明したように、ベゼル３００の額縁面３００ａの幅を狭小化できるので、液晶表示装置２０の複数の表示画面間の非表示領域５０１を小さくすることができ、視認性の高い大画面の液晶表示装置を得ることができる。

なお、ユーザ５０２を中心に設置すれば、自動車のインナーパネルに用いた場合と同様に、ユーザ５０２は焦点距離を変えることなく、表示画面を見ることができるので、視認性の高い大型液晶表示装置を得ることができ、各種機器の表示パネル、監視映像やＴＶゲームの表示等に用いると有効である。また、１枚の大型液晶パネルを用いて大画面の液晶表示装置を構成する場合に比べて、安価に大画面の液晶表示装置を製造することが可能である。

本実施の形態によれば、実施の形態１における液晶表示装置１０を、そのベゼル３００の傾斜面３００ｃが互いに対向するに複数台並設して表示画面が曲面の液晶表示装置２０を構成したので、複数の表示画面間の非表示領域５０１を小さくすることができ、視認性の高い大画面の液晶表示システム２０を得ることができる。

さらに本実施の形態によれば、それぞれの曲面基板の曲率の中心が一致するように複数の液晶表示装置１０を並設したので、ユーザ５０２は焦点距離を変えることなく、表示画面を視認することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で様々な変形例や発展例を含むことは言うまでもない。

１０ 液晶表示装置、 ２０ 液晶表示システム、 １００ 液晶パネルユニット、 １０１ａ カラ−フィルタ側透明絶縁性基板（曲面基板）、 １０１ｂ アレイ側透明絶縁性基板（曲面基板）、 ２００ バックライトユニット、 ２０１ 導光板、 ２０１ａ 光出射面、 ３００ ベゼル、 ３００ａ 額縁面、 ３００ｂ 接続面、 ３００ｃ 傾斜面。

Claims (5)

1. 一方向に湾曲した一対の曲面基板と、前記一対の曲面基板の間に挟持された液晶層とを有する液晶パネルユニットと、
   光出射面が前記液晶パネルユニットと対向して設けられた平板状の導光板を有するバックライトユニットと、
   前記バックライトユニットに固定され、前記液晶パネルユニットの外周部を支持するベゼルとを備え、
   前記曲面基板は、前記導光板への投影面積が前記光出射面の面積よりも小さくなるように形成されるとともに、
   前記曲面基板の少なくとも湾曲方向両側に設けられた前記ベゼルは、前記液晶パネルユニットの外周部を支持する額縁面と、前記バックライトユニットに固定される接続面と、前記額縁面と前記接続面との間に設けられ、前記光出射面の法線と斜交する傾斜面とを有することを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記曲面基板は、曲率が一定であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記ベゼルの前記額縁面と前記傾斜面との交線間の距離は、前記曲面基板の前記湾曲方向の幅以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置を複数台並設した液晶表示システムであって、
   前記液晶表示装置のベゼルの傾斜面が互いに対向するように配設されていることを特徴とする液晶表示システム。
5. 前記複数の曲面基板は、曲率が同一であって、該曲率の中心が一致することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示システム。

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