JP2017072837A - Liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、湾曲した表示面を有する液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device having a curved display surface.
従来、前面側に液晶パネル、背面側にバックライトを有する液晶表示装置が知られている。バックライトは、液晶パネルに対し、背面側から光を照射する面状発光装置である。通常、エッジライト方式のバックライトは、反射板、導光板(LGP:Light Guiding Panel)、及び拡散シートなどの光学シートと、導光板の側面から光を入射させる白色LED(Light Emitting Diode)などの光源と、を有する。これらは背面側から順に配置される。 Conventionally, a liquid crystal display device having a liquid crystal panel on the front side and a backlight on the back side is known. The backlight is a planar light emitting device that emits light from the back side to the liquid crystal panel. Usually, an edge-light type backlight includes an optical sheet such as a reflector, a light guide panel (LGP), and a diffusion sheet, and a white LED (Light Emitting Diode) that allows light to enter from the side surface of the light guide plate. A light source. These are arranged in order from the back side.
液晶表示装置としては、平坦な液晶パネルを有するフラットパネルディスプレイが一般的である。近年では、デザインの面から、表示面が凸状又は凹状に湾曲した液晶パネルを有する液晶表示装置が要求されており、実用化されている(例えば特許文献1、2)。特許文献1には、表示面側に凹状に湾曲する導光板の短辺側の側面(湾曲していない側面)に対向させて光源を配置したエッジライト方式のバックライトが開示されている。また、特許文献2には、表示面側に凸状に湾曲する導光板の長辺側の側面(湾曲している側面)に対向させて光源を配置したエッジライト方式のバックライトが開示されている。 As a liquid crystal display device, a flat panel display having a flat liquid crystal panel is generally used. In recent years, a liquid crystal display device having a liquid crystal panel whose display surface is curved in a convex shape or a concave shape has been required in terms of design, and has been put into practical use (for example, Patent Documents 1 and 2). Patent Document 1 discloses an edge-light type backlight in which a light source is disposed so as to face a short side surface (a non-curved side surface) of a light guide plate that is concavely curved on the display surface side. Patent Document 2 discloses an edge-light type backlight in which a light source is disposed so as to face a side surface (curved side surface) on the long side of a light guide plate that is convexly curved toward the display surface side. Yes.
本発明は、湾曲した表示面を有する液晶表示装置である。この液晶表示装置は、導光板やフレームの湾曲形状に関わらず、光源からの光を確実に導光板に入射させることができ、輝度ムラの発生を防止できる。 The present invention is a liquid crystal display device having a curved display surface. This liquid crystal display device can reliably make the light from the light source incident on the light guide plate regardless of the curved shape of the light guide plate or the frame, and can prevent the occurrence of uneven brightness.
本発明に係る液晶表示装置は、液晶パネルと、エッジライト方式のバックライトとを有する。液晶パネルは、湾曲形状を有するとともに、表示面と、表示面の裏側の背面とを有する。バックライトは、光源及び導光板を有し、液晶パネルの背面から光を照射するように配置されている。導光板は、液晶パネルと同様の湾曲形状を有する主面部と、主面部から屈曲して延在する屈曲縁部とを有する。光源は、屈曲縁部の端面に対向して配置される複数の発光素子を有する。 The liquid crystal display device according to the present invention includes a liquid crystal panel and an edge light type backlight. The liquid crystal panel has a curved shape, a display surface, and a back surface on the back side of the display surface. The backlight includes a light source and a light guide plate, and is arranged to irradiate light from the back surface of the liquid crystal panel. The light guide plate has a main surface portion having a curved shape similar to that of the liquid crystal panel, and a bent edge portion that is bent and extends from the main surface portion. The light source has a plurality of light emitting elements arranged to face the end surface of the bent edge.
本発明によれば、導光板やフレームの湾曲形状に関わらず、導光板の側面に対して光源を容易に正対させることができるので、光源からの光は確実に導光板に入射する。したがって、液晶表示装置における輝度ムラの発生を防止できる。 According to the present invention, the light source can be easily opposed to the side surface of the light guide plate regardless of the curved shape of the light guide plate or the frame, so that the light from the light source reliably enters the light guide plate. Accordingly, it is possible to prevent occurrence of luminance unevenness in the liquid crystal display device.
本発明の実施の形態の説明に先立ち、従来の液晶表示装置における問題点を簡単に説明する。上述したように、湾曲した表示面を有する液晶表示装置において、エッジライト方式のバックライトを採用する場合、以下のような課題がある。すなわち、導光板又は導光板が接着されるフレームの曲面(曲率半径)は、公差などによって一定ではない。そのため、LEDを導光板の側面に対して正対させるのが困難であり、LEDからの光が導光板から外れてしまい、輝度ムラが発生する虞がある。 Prior to the description of the embodiments of the present invention, problems in the conventional liquid crystal display device will be briefly described. As described above, when an edge light type backlight is employed in a liquid crystal display device having a curved display surface, there are the following problems. In other words, the curved surface (curvature radius) of the light guide plate or the frame to which the light guide plate is bonded is not constant due to tolerances. Therefore, it is difficult to face the LED directly to the side surface of the light guide plate, and light from the LED may come off from the light guide plate, which may cause uneven brightness.
また、特許文献1に記載のバックライトの場合、導光板の短辺に沿って光源であるLEDが配置される。そのため、長辺に沿って光源を配置する場合に比較してLEDの数が少なくなり、輝度不足になる虞がある。さらには、液晶パネルを駆動する駆動IC(Integrated Circuit)が液晶パネルの短辺側の平坦な縁部に配置される。そのため、駆動ICの近傍にLEDが配置されることとなり、部品温度の上昇が助長される虞がある。 In the case of the backlight described in Patent Document 1, LEDs that are light sources are arranged along the short sides of the light guide plate. For this reason, the number of LEDs is reduced as compared with the case where the light source is arranged along the long side, and the luminance may be insufficient. Furthermore, a driving IC (Integrated Circuit) for driving the liquid crystal panel is disposed on a flat edge on the short side of the liquid crystal panel. For this reason, the LED is disposed in the vicinity of the driving IC, and there is a concern that the rise in the component temperature is promoted.
一方、特許文献2に記載のバックライトの場合、導光板の湾曲する長辺に沿ってLEDが配置される。そのため、LEDが実装されたフレキシブルプリント基板(FPC:Flexible printed circuits)がエッジワイズ方向に湾曲させて取り付けられる。この構造では、LEDの位置精度を確保することが困難であり、また、LEDが実装されたFPCをフレームに固定する作業も困難となる。 On the other hand, in the case of the backlight described in Patent Document 2, LEDs are arranged along the long side of the light guide plate that is curved. Therefore, a flexible printed circuit board (FPC: Flexible printed circuit) on which the LED is mounted is bent in an edgewise direction and attached. With this structure, it is difficult to ensure the positional accuracy of the LED, and it is also difficult to fix the FPC on which the LED is mounted to the frame.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る液晶表示装置1を示す斜視図である。図2は、液晶表示装置1の内部構造を示す部分断面図である。図3は、液晶表示装置1における導光板122と光源124の位置関係を示す図である。なお、図2には、図1の破線で囲まれた部分Aの断面を拡大して示している。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing a liquid crystal display device 1 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the internal structure of the liquid crystal display device 1. FIG. 3 is a diagram illustrating a positional relationship between the
液晶表示装置1は、例えば車両のインストルーメントパネルに適用される車載用の液晶表示装置である。図1〜図3に示すように、液晶表示装置1は、前面側に配置される液晶パネル11と、背面側に配置されるエッジライト方式のバックライト12と、液晶パネル11及びバックライト12を保持するフレーム13を有する。すなわち、液晶パネル11は表示面11Aと表示面11Aの裏側の背面11Bとを有し、バックライト12は液晶パネル11の背面11Bから光を照射する。液晶表示装置1は、平面視で矩形状を有し、長手方向に沿って湾曲している。
The liquid crystal display device 1 is an in-vehicle liquid crystal display device applied to, for example, an instrument panel of a vehicle. As shown in FIGS. 1 to 3, the liquid crystal display device 1 includes a
図示していないが、液晶パネル11は、例えば液晶層、液晶層を挟持する2枚のガラス基板(配向膜、透明電極、及びカラーフィルターを含む)、及びガラス基板の外側に配置される2枚の偏光板を有する。透明電極に印加される電圧のオン/オフを制御して、液晶分子の向きを変化させることにより、光の通過状態を制御する。偏光板を通過した光によって表示画像が形成される。
Although not shown, the
液晶パネル11は、短辺(第1の辺)と長辺(第1の辺に交差する第2の辺)で規定される矩形平面を前面側に凸状に湾曲させた、短辺を母線とする円柱面形状を有する。つまり、液晶パネル11の4つの周縁部は、2つの長辺部11aと、長辺部11aのそれぞれよりも短い2つの短辺部11bとを有し、液晶パネル11の長手方向に沿う断面は前面側に凸の湾曲形状を有し、短手方向に沿う断面は直線形状を有する。
The
液晶パネル11の動作は、駆動回路及び電源回路を含む制御部(図示略)によって行われる。駆動回路及び電源回路は、例えば後述するリアフレーム132の背面に配置される。
The operation of the
バックライト12は、液晶パネル11に対して背面から光を照射する面状発光装置である。バックライト12は、背面側から順に配置される、反射板121、導光板122(LGP:Light Guiding Panel)、及び光学シート123と、導光板122の端面122cに向けて光を出射する光源124を有する。反射板121、導光板122、及び光学シート123は、液晶パネル11と同様の湾曲形状を有し、液晶パネル11と平行に配置される。
The
導光板122は、例えばポリカーボネート製又はPMMA(Polymethyl methacrylate)製の板状部材であり、端面から入射する光源124からの光を拡散させ、前面側に均一に出射する。反射板121は、導光板122から背面側に漏出した光を前面側に向けて反射する。光学シート123は、例えば拡散シートやプリズムシートを含み、導光板122からの出射光を拡散する。
The
導光板122は、液晶パネル11と同様の湾曲形状を有する主面部122aと、主面部122aから背面側に屈曲して延在する屈曲縁部122bを有する。すなわち、屈曲縁部122bは、液晶パネル11とは反対側に屈曲して延びている。屈曲縁部122bは、長手方向に沿う一方の端部、すなわち液晶パネル11の長辺部11aの一方(4つの周縁部のうちの一つ)に対応する部位に、端面122cが背面側を向くように形成される。すなわち、屈曲縁部122bは、長手方向に沿って湾曲する。
The
屈曲縁部122bの屈曲角度は約90°であることが好ましく、さらには主面部122aと屈曲縁部122bの連成部位がR形状を有することが好ましい。また、屈曲縁部122bの長さは、できるだけ短い方が好ましい。これにより、光源124からの光を効率よく主面部122aに導くことができる。例えば、射出成形を利用することにより、前述した形状を有する導光板122を容易に形成することができる。
The bending angle of the
光源124は、複数の発光素子124a(例えば白色LED)で構成され、平坦な帯状のフレキシブルプリント基板125に実装される。光源124は、液晶表示装置1がオン状態となっている間、点灯する。
The
フレーム13は、フロントフレーム131及びリアフレーム132を有する。フロントフレーム131は、液晶パネル11の外形に合わせた形状を有する枠体であり、液晶パネル11を保持する。リアフレーム132は、液晶パネル11の湾曲形状に合わせた形状を有し、バックライト12を背面側から支持する。
The
リアフレーム132は、導光板122の屈曲縁部122bに対応する部位に、背面側に突出する光源収容部132aを有する。光源収容部132aは、略U字状の断面形状を有するとともに、長手方向に沿って湾曲する。光源収容部132aの空間には、導光板122の屈曲縁部122bが収容され、光源収容部132aの底面には、光源124を実装したフレキシブルプリント基板125が配置される。光源124は、導光板122の屈曲縁部122bに沿って湾曲して配置され、屈曲縁部122bの端面122cと正対する。
The
フレキシブルプリント基板125は、長手方向に沿って湾曲した状態、すなわちフラットワイズ方向に湾曲した状態で配置される。したがって、特許文献2のように、フレキシブルプリント基板をエッジワイズ方向に湾曲させて取り付ける場合に比較して、光源124の位置精度を容易に確保でき、リアフレーム132への取付作業も簡単である。
The flexible printed
このように、第1の実施の形態に係る液晶表示装置1は、湾曲形状を有する液晶パネル11と、光源124及び導光板122を有し、液晶パネル11の背面側から光を照射するエッジライト方式のバックライト12と、を有する。導光板122は、液晶パネル11と同様の湾曲形状を有する主面部122aと、主面部122aから屈曲して延在する屈曲縁部122bと、を有する。光源124は、屈曲縁部122bの端面122cに対向して配置される複数の発光素子124aを有する。
As described above, the liquid crystal display device 1 according to the first embodiment includes the curved
液晶表示装置1においては、導光板122やフレーム13の湾曲形状に関わらず、導光板122の端面122cに対して光源124が正対する。光源124からの光は確実に導光板122に入射し、主面部122aに導かれる。したがって、液晶表示装置1における輝度ムラが低減される。
In the liquid crystal display device 1, the
また、液晶表示装置1において、導光板122の屈曲縁部122bは、液晶パネル11の4つの周縁部のうち長辺部11aに対応する部位に形成され、この屈曲縁部122bに沿って光源124が配置される。これにより、多数の発光素子124aを配置することができるので、表示画像の輝度を容易に確保することができる。また、液晶パネル11の短辺部11bの周辺に配置される駆動ICの近傍に、LEDが集中して配置されないので、LEDによる部品温度の上昇を防止できる。
In the liquid crystal display device 1, the
[第2の実施の形態]
図4は、本発明の第2の実施の形態に係る液晶表示装置2を示す斜視図である。図5は、液晶表示装置2の内部構造を示す部分断面図である。図6は、液晶表示装置2における導光板222と光源224の位置関係を示す図である。なお、図5には、図4の破線で囲まれた部分Bの断面を拡大して示している。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a perspective view showing a liquid crystal display device 2 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing the internal structure of the liquid crystal display device 2. FIG. 6 is a diagram illustrating a positional relationship between the
図4〜図6に示すように、液晶表示装置2は、前面側に配置される液晶パネル21、背面側に配置されるエッジライト方式のバックライト22、及び液晶パネル21及びバックライト22を保持するフレーム23を有する。すなわち、液晶パネル21は表示面21Aと表示面21Aの裏側の背面21Bとを有し、バックライト22は液晶パネル21の背面21Bから光を照射する。第2の実施の形態に係る液晶表示装置2は、第1の実施の形態に係る液晶表示装置1に比較して、湾曲形状が前面側に凹となっている点が異なる。基本的な構成は第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
As shown in FIGS. 4 to 6, the liquid crystal display device 2 holds a
液晶表示装置2は、湾曲形状を有する液晶パネル21と、光源224及び導光板222を有し、液晶パネル21の背面側から光を照射するエッジライト方式のバックライト22と、を有する。液晶パネル21の4つの周縁部は、2つの長辺部21aと、長辺部21aのそれぞれよりも短い2つの短辺部21bとを有する。導光板222は、液晶パネル21と同様の湾曲形状を有する主面部222aと、主面部222aから屈曲して延在する屈曲縁部222bと、を有する。光源224は、屈曲縁部222bの端面222cに対向して配置される複数の発光素子224aを有する。
The liquid crystal display device 2 includes a
反射板221、光学シート223、フレキシブルプリント基板225はそれぞれ、第1の実施の形態における反射板121、光学シート123、フレキシブルプリント基板125に対応する。フレーム23は、フロントフレーム231とリアフレーム232を有し、リアフレーム232内に光源収容部232aが設けられている。
The reflecting
液晶表示装置2においても、第1の実施の形態の液晶表示装置1と同様の効果が得られる。すなわち、液晶表示装置2においては、導光板222やフレーム23の湾曲形状に関わらず、導光板222の端面222cに対して光源224が正対する。光源224からの光は確実に導光板222に入射し、主面部222aに導かれる。したがって、液晶表示装置2における輝度ムラが低減される。
Also in the liquid crystal display device 2, the same effect as the liquid crystal display device 1 of the first embodiment can be obtained. That is, in the liquid crystal display device 2, the
以上、本発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。 Although the present invention has been specifically described above based on the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be changed without departing from the gist thereof.
例えば、本発明における液晶パネルは、実施の形態に示す円柱面形状以外の湾曲形状(曲面形状)であってもよく、液晶パネルが短辺部に沿って湾曲していてもよい。 For example, the liquid crystal panel in the present invention may have a curved shape (curved surface shape) other than the cylindrical surface shape shown in the embodiment, and the liquid crystal panel may be curved along the short side portion.
さらには、液晶パネルの湾曲形状の曲率は一定でなく、変動してもよい。また、凹形状と凸形状を繋げた波型の湾曲形状としてもよい。また、液晶パネルは、短辺部、長辺部の両方に沿って湾曲していても良い。 Furthermore, the curvature of the curved shape of the liquid crystal panel is not constant and may vary. Moreover, it is good also as a corrugated curved shape which connected the concave shape and the convex shape. The liquid crystal panel may be curved along both the short side and the long side.
また例えば、円柱面形状の液晶パネルの場合、導光板の屈曲縁部は、液晶パネルの4つの周縁部の少なくとも一つに対応する部位に形成され、その端面に対して光源が配置されていればよい。例えば、導光板において、液晶パネルの湾曲していない短辺部に対応する部位に屈曲縁部を形成してもよいし、さらには、長辺部と端部の両方に対応する部位に屈曲縁部を形成してもよい。 Further, for example, in the case of a cylindrical liquid crystal panel, the bent edge of the light guide plate is formed in a portion corresponding to at least one of the four peripheral edges of the liquid crystal panel, and a light source is disposed on the end surface. That's fine. For example, in the light guide plate, a bent edge portion may be formed at a portion corresponding to the short side portion of the liquid crystal panel that is not curved, and further, a bent edge is provided at a portion corresponding to both the long side portion and the end portion. A part may be formed.
なお、液晶パネルの湾曲していない辺に屈曲縁部を設ける構造には、以下のような利点がある。(1)導光板の側面にLEDを配置した通常のエッジライト方式に比べて狭額縁にできる。(2)通常のエッジライト方式に比べて、額縁を大きくすることなく表示エリアまでの導光距離が稼げるので、表示エリアでのバックライトの輝度均一性の向上が期待できる。(3)熱源となるLEDが液晶パネルから離れるので、LED発熱による液晶パネルの温度上昇が抑えられる。 The structure in which the bent edge is provided on the non-curved side of the liquid crystal panel has the following advantages. (1) Compared with a normal edge light system in which LEDs are arranged on the side surface of the light guide plate, the frame can be narrowed. (2) Since the light guide distance to the display area can be increased without enlarging the frame as compared with the normal edge light system, the luminance uniformity of the backlight in the display area can be expected to be improved. (3) Since the LED serving as the heat source is separated from the liquid crystal panel, the temperature rise of the liquid crystal panel due to LED heat generation is suppressed.
また、導光板の屈曲縁部の屈曲角度は、90°でなくてもよい。さらに、導光板の主面の湾曲形状と、屈曲縁部の端面の湾曲形状とで、曲率が異なっていても良い。例えば、屈曲縁部の端面の湾曲形状の曲率を、導光板の主面の湾曲形状の曲率よりも小さくしても良い。こうすることにより、発光素子を高密度に配置した曲がりにくいフレキシブルプリント基板も、屈曲縁部の端面の湾曲形状に追随し易くなる。屈曲縁部の端面を湾曲させず平坦にすれば、フレキシブルプリント基板を湾曲させる必要はない。 Further, the bending angle of the bent edge portion of the light guide plate may not be 90 °. Further, the curvature may be different between the curved shape of the main surface of the light guide plate and the curved shape of the end surface of the bent edge. For example, the curvature of the curved shape of the end surface of the bent edge portion may be smaller than the curvature of the curved shape of the main surface of the light guide plate. By doing so, the flexible printed circuit board in which the light emitting elements are arranged with high density can be easily followed by the curved shape of the end surface of the bent edge. If the end surface of the bent edge is made flat without being bent, the flexible printed circuit board need not be bent.
また、導光板の屈曲縁部は、前面側(表示面側)に屈曲して形成されてもよい。 Further, the bent edge portion of the light guide plate may be formed to be bent toward the front surface side (display surface side).
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
本発明に係る液晶表示装置は、湾曲した表示面を有する液晶表示装置に好適である。 The liquid crystal display device according to the present invention is suitable for a liquid crystal display device having a curved display surface.
1,2 液晶表示装置
11,21 液晶パネル
11a,21a 長辺部
11A,21A 表示面
11b,21b 短辺部
11B,21B 背面
12,22 バックライト
121,221 反射板
122,222 導光板
122a,222a 主面部
122b,222b 屈曲縁部
122c,222c 端面
123,223 光学シート
124,224 光源
124a,224a 発光素子
125,225 フレキシブルプリント基板
13,23 フレーム
131,231 フロントフレーム
132,232 リアフレーム
132a,232a 光源収容部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Liquid
Claims (6)
光源及び導光板を有し、前記液晶パネルの前記背面から光を照射するエッジライト方式のバックライトと、を備え、
前記導光板は、前記液晶パネルと同様の湾曲形状を有する主面部と、前記主面部から屈曲して延在する屈曲縁部と、を有し、
前記光源は、前記屈曲縁部の端面に対向して配置される複数の発光素子を有する、
液晶表示装置。 A liquid crystal panel having a curved shape and having a display surface and a back surface on the back side of the display surface;
An edge light type backlight having a light source and a light guide plate and irradiating light from the back surface of the liquid crystal panel;
The light guide plate has a main surface portion having a curved shape similar to that of the liquid crystal panel, and a bent edge portion bent and extended from the main surface portion,
The light source has a plurality of light emitting elements disposed to face an end surface of the bent edge portion.
Liquid crystal display device.
前記屈曲縁部は、前記液晶パネルの4つの周縁部の少なくとも一つに対応する部分に形成される、
請求項1に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal panel has a cylindrical surface shape in which a rectangular plane is curved,
The bent edge is formed in a portion corresponding to at least one of the four peripheral edges of the liquid crystal panel.
The liquid crystal display device according to claim 1.
前記屈曲縁部は、前記長辺部の一方に対応する部分に設けられている、
請求項2に記載の液晶表示装置。 The four peripheral portions of the liquid crystal panel have two long sides and two short sides shorter than each of the long sides,
The bent edge is provided in a portion corresponding to one of the long sides.
The liquid crystal display device according to claim 2.
請求項3に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal panel is curved along the two long sides.
The liquid crystal display device according to claim 3.
請求項1から4のいずれか一項に記載の液晶表示装置。 The curved printed circuit board further includes a flexible printed board on which the light source is placed and is arranged along the end surface of the bent edge.
The liquid crystal display device according to claim 1.
請求項1から5のいずれか一項に記載の液晶表示装置。 The bent edge is bent and extends to the opposite side of the liquid crystal panel,
The liquid crystal display device according to claim 1.
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