JP2011053619A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バックライトの光学シート固定方法を工夫し、光学シートうねりによる表示ムラを防止する。
【解決手段】第１基板と、第２基板とを有する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面側に配置されるバックライトとを備え、前記バックライトは、枠状のモールドと、前記モールド内に配置される導光板と、前記導光板上に配置される少なくとも１枚の光学シートとを有し、前記少なくとも１枚の光学シートは、任意の一辺に少なくとも１個の突起部を有し、前記モールドは、前記少なくとも１枚の光学シートを位置決めするための側壁を有し、前記側壁は、前記少なくとも１枚の光学シートの前記突起部が挿入される穴部を有する。前記少なくとも１枚の光学シートは、複数枚の光学シートで構成され、前記液晶表示パネル側の最上位側の光学シートは、両面テープで前記モールドに固定されていない。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示装置に係わり、特に、バックライトに適用して有効な技術に関する。

小型のＴＦＴ（Thin Film Transistor）方式の液晶表示パネルを有する液晶表示装置（液晶表示モジュールともいう）は、携帯電話機などの携帯機器の表示部として広く使用されている。
一般に、液晶表示装置は、液晶表示パネルと、液晶表示パネルに光を照射するバックライトを有するが、携帯電話機などの携帯機器の表示部として使用される液晶表示装置では、バックライトは、樹脂フレームモールド（以下、モールドという）と、モールドの内部に配置される光学シート群、導光板と、導光板の下側に配置される反射シートとで構成される。また、液晶表示パネルは、第１基板（例えば、ガラス基板など）と、第２基板と、第１基板と第２基板との間に挟持される液晶とで構成する。
即ち、携帯電話機用の液晶表示装置では、枠状のモールドに、液晶表示パネルを構成する第１基板を接着固定し、下部のバックライトからの光を透過する構造となっている。また、第１基板には異方性導電膜を介して、液晶を駆動するドライバＩＣを構成する半導体チップ、及び電源や映像データを転送するフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）が接着される。
液晶表示パネルの第１基板に接着されるフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）は、ストレートのまま使用される場合もあるが、一般的に、縦寸法に余裕があまりない携帯電話機などでは、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）はモールドの裏側に折り曲げて使用される場合が多い。

特開２００７−０２５４８４号公報

携帯電話機は、持ち運びを容易にするため、年々薄型化が進んできている一方、タッチパネル搭載の携帯電話機などの普及が急速に進んでいる。
そのため、液晶表示パネルの大型化への要求が強くなってきており、結果として、バックライトの大きさ、すなわち導光板や光学シート群の大きさも大型化する傾向にある。
一般的に、光学シート群は、遮光テープと呼ばれる、液晶表示パネルの外周不必要な光を遮断する両面テープで外周を固定されている。
しかしながら、光学シートや遮光テープはその材料の性質から、温度や湿度の変化で膨張・収縮や反りが発生する。光学シートや遮光テープの収縮や反りの量は材料によって異なるため、それらの組み合わせによっては、温度・湿度の変化後に光学シートが波打つことにより表示ムラが見えるという問題がある。光学シートの外形が大きくなるほどその影響は大きく、表示ムラが見えやすくなる。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、バックライトの光学シート固定方法を工夫し、光学シートうねりによる表示ムラを防止することが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）第１基板と、第２基板とを有する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面側に配置されるバックライトとを備える液晶表示装置であって、前記バックライトは、枠状のモールドと、前記モールド内に配置される導光板と、前記導光板上に配置される少なくとも１枚の光学シートとを有し、前記少なくとも１枚の光学シートは、任意の一辺に少なくとも１個の突起部を有し、前記モールドは、前記少なくとも１枚の光学シートを位置決めするための側壁を有し、前記側壁は、前記少なくとも１枚の光学シートの前記突起部が挿入される穴部を有する。
（２）（１）において、前記少なくとも１枚の光学シートの前記少なくとも１個の突起部は、前記光学シートの相対向する２辺に線対称に複数対設けられる。
（３）（２）において、前記少なくとも１枚の光学シートの前記少なくとも１個の突起部は、前記光学シートの相対向する２辺に線対称に２対設けられる。

（４）（１）ないし（３）の何れかにおいて、前記少なくとも１枚の光学シートは、複数枚の光学シートで構成され、前記液晶表示パネル側の最上位側の光学シートは、両面テープで前記モールドに固定されていない。
（５）（１）ないし（４）の何れかにおいて、互いに隣接する前記２枚の光学シートにおいて、前記液晶表示パネル側の光学シートの前記突起部の前記光学シートの一辺からの突出長と、前記導光板側の光学シートの前記突起部の前記光学シートの一辺からの突出長とが異なっている。
（６）（５）において、前記液晶表示パネル側の光学シートの前記突起部の前記光学シートの一辺からの突出長が、前記導光板側の光学シートの前記突起部の前記光学シートの一辺からの突出長よりも短い。
（７）（５）または（６）において、前記モールドの前記穴部は、前記複数枚の光学シートの前記突起部の段差部に対向する面が斜めに形成されている。

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、バックライトの光学シート固定方法を工夫することで効果的にシートうねりによる表示ムラを防止することが可能となる。

本発明の実施例の液晶表示装置を示す分解斜視図である。 本発明の実施例の光学シートの固定方法を説明するための図である。 図２のｘ−ｘ’切断線に沿った断面構造を示す断面図である。 本発明の実施例の光学シートの形状を示す平面図である。 本発明の実施例の光学シートの他の固定方法を説明するための図である。 従来の液晶表示装置の平面図である。 図６に示すｘ１−ｘ１’切断線に沿った断面構造を示す断面図である。 図６、図７に示す液晶表示装置を改良した従来の液晶表示装置の平面図である。 図８のＡの部分を拡大して示す図である。 図９のｘ２−ｘ２’切断線に沿った断面構造を示す断面図である。 図９のｘ３−ｘ３’切断線に沿った断面構造を示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図１は、本発明の実施例の液晶表示装置を示す分解斜視図である。
図１において、１は上側偏光板、２は第２基板（ＣＦ基板ともいう）、３は第１基板（ＴＦＴ基板ともいう）、４は下側偏光板、５はフレキシブル配線基板（以下、ＦＰＣという）、６は樹脂フレームモールド（以下、モールドという）、１２は導光板、１３は反射シート、１５は光源として機能する白色発光ダイオード、１６は光学シート群、５１はＦＰＣ５のインタフェース端子部、５２はＦＰＣ５のＬＥＤ実装部、ＤＲＶは半導体チップである。
本実施例の液晶表示パネルＬＣＤは、第１基板３と、第２基板２と、第１基板３と第２基板２との間に挟持される液晶層（図示せず）と、駆動回路が搭載された半導体チップＤＲＶと、第１基板３の一辺に接続されるＦＰＣ５と、第１基板３上に貼り付けられた下側偏光板４と、第２基板２上に貼り付けられた上側偏光板１とを有している。ここで、第２基板２の液晶層の反対側が観察者側となっている。

第１及び第２基板（２，３）としては、例えば、ガラス等の透明な絶縁性基板が用いられる。第１基板３の長辺は第２基板２の長辺よりも長く、第１基板３は第２基板２と重畳しない領域（以下、非重畳領域と言う）を有する構成になっている。半導体チップＤＲＶは、第１基板３の液晶層側の面の非重畳領域に実装される。
第１基板３には、薄膜トランジスタ、画素電極等が形成されており、第２基板２には、カラーフィルタ等が形成されている。ここで、ＩＰＳ方式の液晶表示パネルであれば、対向電極は第１基板３側に設けられ、ＴＮ方式やＶＡ方式の液晶表示パネルであれば、対向電極は第２基板２側に設けられる。
バックライトＢＬは、モールド６と、白色発光ダイオード１５と、導光板１２と、光学シート群１６と、反射シート１３とで構成される。
図１に示すように、モールド６内に導光板１２が配置され、この導光板１２上に光学シート群１６が配置される。また、導光板１２の下側には反射シート１３が配置される。さらに、導光板１２の一側面には、光源として機能する白色発光ダイオード１５が配置される。図１では、この白色発光ダイオード１５は、ＦＰＣ５のＬＥＤ実装部５２上に実装される。ここで、光学シート群１６は、後述するように、下拡散シート１１、２枚のプリズムシート（９，１０）、および上拡散シート８から構成される。

以下、本実施例の特徴的構造を説明する前に、従来の液晶表示装置の問題点について説明する。
図６は、従来の液晶表示装置の平面図であり、図７は、図６に示すｘ１−ｘ１’切断線に沿った断面構造を示す断面図である。
図６、図７において、７は遮光テープであり、液晶表示パネルＬＣＤの外周の不必要な光を遮断する両面テープである。また、８は上拡散シート、９，１０はプリズムシート、１１は下拡散シートであり、上拡散シート８、プリズムシート（９，１０）、および下拡散シート１１は、図１の光学シート群を構成する。
図６、図７に示すように、従来の液晶表示装置では、遮光テープ７により、液晶表示パネルＬＣＤをモールド６の段差部に固定するとともに、この遮光テープ７で、上拡散シート８の周辺をモールド６に接着することにより、上拡散シート８、プリズムシート（９，１０）、および下拡散シート１１から成る光学シート群を、モールド６に固定する構造となっている。
しかしながら、この構造では、例えば温度が上昇した場合に、遮光テープ７が収縮し、上拡散シート８を含む光学シート群が引っ張られてたわみが発生する。温度が戻っても、上拡散シート８を含む光学シート群のたわみはなくならず、結果として、液晶表示パネルＬＣＤの表示画面に、うねりムラが見えてしまうことになる。

その対策として、上拡散シート８を含む光学シート群の外周と、遮光テープ７を分離し、光学シート群の突起部（耳部）のみを固定することで、膨張・収縮や反りの影響を小さくする方法が知られている。
図８、図９にその外形図、図１０、図１１に断面図を示す。図８は、図６、図７に示す従来の液晶表示装置を改良した従来の液晶表示装置の平面図であり、図９は、図８のＡの部分を拡大して示す図であり、図１０は、図９のｘ２−ｘ２’切断線に沿った断面構造を示す断面図、図１１は、図９のｘ３−ｘ３’切断線に沿った断面構造を示す断面図である。
図８〜図１１に示す液晶表示装置では、図９に示すように、上拡散シート８、プリズムシート（９，１０）、および下拡散シート１１から成る光学シート群の一辺に、複数の突起部２５を形成する。そして、遮光テープ７により、液晶表示パネルＬＣＤをモールド６の段差部に固定するとともに、この遮光テープ７で、上拡散シート８の突起部２５をモールド６に接着することにより、上拡散シート８、プリズムシート（９，１０）、および下拡散シート１１から成る光学シート群を、モールド６に固定する構造となっている。
これにより、図８〜図１１に示す液晶表示装置では、遮光テープ７と、上拡散シート８との接着面積を小さくすることができるので、光学シート群の膨張・収縮や反りの影響を小さくすることができる。例えば遮光テープ７が、温度や湿度の影響で光学シート群よりも収縮量が大きい場合も、突起部２５だけの接着であるため、光学シート群がその影響を受けにくいことから、液晶表示パネルＬＣＤの表示画面に表示ムラが生じにくくなるという効果がある。
しかしながら、この方式でも、液晶表示パネルＬＣＤが大きい場合で、光学シート群と液晶表示パネルＬＣＤとの間のクリアランスが広い場合には、光学シート群の膨張・収縮縮や反りを吸収することができず、結果として、液晶表示パネルの表示画面上に表示ムラが生じることが想定される。

本実施例では、上拡散シート８、プリズムシート（９，１０）、および下拡散シート１１から成る光学シート群１６を、モールド６で固定し、遮光テープ７と分離する。これにより、遮光テープ７と光学シート群１６の双方の膨張・収縮の影響を完全に防止できるので、光学シート群の膨張・収縮や反りにより、液晶表示パネルの表示画面上に生じる表示ムラを防止することができる。
図２は、本発明の実施例の光学シートの固定方法を説明するための図であり、図８のＡの部分に相当する箇所の平面図である。また、図３は、図２のｘ−ｘ’切断線に沿った断面構造を示す断面図、図４は、本発明の実施例の光学シートの形状を示す平面図である。
図２、図３に示すように、本実施例では、モールド６の側壁（光学シート群１６を位置決めするための側壁）に穴部２０を形成する。
本実施例でも、図４に示すように、上拡散シート８、プリズムシート（９，１０）、および下拡散シート１１から成る光学シート群１６の長辺側に線対称に２対の突起部２１を設ける。そして、この突起部２１を、モールド６の側壁（光学シート群１６を位置決めするための側壁）に形成した穴部２０に挿入することにより、上拡散シート８、プリズムシート（９，１０）、および下拡散シート１１から成る光学シート群１６を固定する。
このように、本実施例では、上拡散シート８、プリズムシート（９，１０）、および下拡散シート１１から成る光学シート群１６を、遮光テープ７で固定する必要がないため、光学シート群１６の膨張・収縮によるシートうねりを完全に防止することができる。

ここで、図３、図４に示すように、上拡散シート８、プリズムシート（９，１０）、および下拡散シート１１の中の互いに隣接する２枚の光学シートにおいて、液晶表示パネル側の光学シートの突起部２１の光学シートの一辺からの突出長が、導光板側の光学シートの突起部２１の光学シートの一辺からの突出長よりも短くなっている。
即ち、上拡散シート８、プリズムシート（９，１０）、および下拡散シート１１を重ね合わせたときに、それぞれの光学シートの突起部２１は、４段の段差部を形成することになる。そのため、モールド６の側壁に形成された穴部２０も、上拡散シート８、プリズムシート（９，１０）、および下拡散シート１１の、光学シートの突起部２１の段差部に対向する面が斜めに形成されている。即ち、穴部２０は楔形状に形成される。
以上説明したように、本実施例によれば、上拡散シート８、プリズムシート（９，１０）、および下拡散シート１１から成る光学シート群１６を、遮光テープ７で固定する必要がなく、遮光テープ７と光学シート群１６の接着面がないので、遮光テープ７の収縮や反りによる光学シート群１６への影響をなくすこと可能となる。

図５は、本発明の実施例の光学シートの他の固定方法を説明するための図であり、図８のＡの部分に相当する箇所の平面図である。
図５に示すように、上拡散シート８、プリズムシート（９，１０）、および下拡散シート１１の４枚の光学シートの長辺側に形成される突起部２１の突出長は、それぞれ同じ長さであってもよく、同様に、図５に示すように、モールド６の側壁（光学シート群１６を位置決めするための側壁）に形成する穴部２０は、楔状ではなく、矩形状であってもよい。
なお、本実施例において、光学シート群１６は、上拡散シート８、プリズムシート（９，１０）、および下拡散シート１１の４枚の光学シートで構成されるが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、上拡散シート８を省略した３枚構成の光学シートなど、光学シートは少なくとも１枚あればよい。
また、上拡散シート８、プリズムシート（９，１０）、および下拡散シート１１の４枚の光学シートの長辺側に形成される突起部２１は、線対称に２対である必要はなく、少なくとも１個、例えば、線対称に１対の突起部２１であってもよい。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることは勿論である。

１ 上側偏光板
２ 第２基板（ＣＦ基板）
３ 第１基板（ＴＦＴ基板）
４ 下側偏光板
５ フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）
６ 樹脂フレームモールド
７ 遮光テープ
８ 上拡散シート
９，１０ プリズムシート
１１ 下拡散シート
１２ 導光板
１３ 反射シート
１５ 光源（白色発光ダイオード）
１６ 光学シート群
２０ 穴部
２１，２５ 突起部
５１ インタフェース端子部
５２ ＬＥＤ実装部
ＬＣＤ 液晶表示パネル
ＢＬ バックライト
ＤＲＶ 半導体チップ

Claims (7)

1. 第１基板と、第２基板とを有する液晶表示パネルと、
   前記液晶表示パネルの背面側に配置されるバックライトとを備える液晶表示装置であって、
   前記バックライトは、枠状のモールドと、
   前記モールド内に配置される導光板と、
   前記導光板上に配置される少なくとも１枚の光学シートとを有し、
   前記少なくとも１枚の光学シートは、任意の一辺に少なくとも１個の突起部を有し、
   前記モールドは、前記少なくとも１枚の光学シートを位置決めするための側壁を有し、
   前記側壁は、前記少なくとも１枚の光学シートの前記突起部が挿入される穴部を有することを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記少なくとも１枚の光学シートの前記少なくとも１個の突起部は、前記光学シートの相対向する２辺に線対称に複数対設けられることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記少なくとも１枚の光学シートの前記少なくとも１個の突起部は、前記光学シートの相対向する２辺に線対称に２対設けられることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記少なくとも１枚の光学シートは、複数枚の光学シートで構成され、
   前記液晶表示パネル側の最上位側の光学シートは、両面テープで前記モールドに固定されていないことを特徴とする請求項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。
5. 互いに隣接する前記２枚の光学シートにおいて、前記液晶表示パネル側の光学シートの前記突起部の前記光学シートの一辺からの突出長と、前記導光板側の光学シートの前記突起部の前記光学シートの一辺からの突出長とが異なっていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. 前記液晶表示パネル側の光学シートの前記突起部の前記光学シートの一辺からの突出長が、前記導光板側の光学シートの前記突起部の前記光学シートの一辺からの突出長よりも短いことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記モールドの前記穴部は、前記複数枚の光学シートの前記突起部の段差部に対向する面が斜めに形成されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の液晶表示装置。

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