JP2019184754A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実用的な液晶表示装置を提供する。【解決手段】光学シート４４の複数のフィルムのうちの液晶パネル２０側のものであるパネル側フィルム５６が、ベゼル４８の外周側に延び出してベゼル４８を覆う形状とされ、パネル側フィルム５６を、ベゼル４８の外周側に延び出した部分の少なくとも一部５６ｂにおいてベゼル４８の外周面に接着するとともに、液晶パネル２０側の表面５６ａにおいて液晶パネル２０に接着することで、液晶パネル２０と照明装置２２とを組み付ける。パネル側フィルム５６の膨張を許容して表示領域ＡＡ内におけるパネル側フィルム５６の変形を抑え、表示ムラを抑えることができる。【選択図】図４

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、液晶パネルとその液晶パネルの表示領域に光を出射する照明装置とを備えている。その照明装置は、例えば、光源と、導光板と、その導光板からの出射光に光学作用を付与する光学シートと、それら光源，導光板および光学シートを収容するトレイ状のベゼルと、を含んで構成されている。そして、液晶表示装置は、一般的に、液晶パネルが照明装置のベゼルの側壁の先端に接着されることで、それら液晶パネルと照明装置とが組み付けられる。また、光学シートも、位置ずれを防止するために、液晶パネルとともに、ベゼルの側壁の先端に接着される場合が多い。

それに対して、下記特許文献１に記載された液晶表示装置は、光学シートを構成する複数のフィルムのうち最前面に配置されるフィルムが、そのフィルムの各辺の端部にベゼル（リヤシャーシ）の背面に達する長さを有する複数の係合片を有しており、これらの係合片の先端部がベゼルの背面に接着された構成となっている。そのような構成から、下記特許文献１には、係合片をベゼルの背面に接着することで、光学シートのずれを防ぐことができるため、両面粘着テープによって液晶パネルとの接着を必要としないと記載されている。そして、下記特許文献１に記載された液晶表示装置は、液晶パネルの端部が両面粘着テープによって遮光されないようにすることで、液晶パネルの端部に非発光領域や発光むらを起こさないようにして、狭額縁化ができるようにすることを目的としている。

特開２０１６−２１３５６号公報

上記特許文献１に記載の液晶表示装置は、照明装置（バックライトユニット）が光学シートをベゼルの背面に接着する構成とされているため、照明装置の厚みが大きくなる、ひいては、液晶表示装置の厚みが大きくなるという問題がある。また、上記特許文献１に記載の液晶表示装置は、照明装置の製造過程において、作業対象物の表裏を入れ替えて作業したり、作業対象物の背面から作業したりする必要があるため、その作業が煩雑なものとなるという問題がある。

また、光学シートは、温度変化や湿度変化によって、液晶パネルやベゼルに比較して膨張・収縮しやすく、ベゼルの側壁の先端に接着してしまうと、その光学シートの膨張・収縮によって、表示領域において光学シートが変形して液晶パネルの画像表示に表示ムラや表示不良が生じる虞がある。しかしながら、上記特許文献１には、液晶パネルと照明装置とを組み付ける方法は記載されておらず、上記光学シートの変形に対処することは記載されていない。

本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、例えば、光学シートの変形に伴う液晶パネルの表示ムラを抑制すること等が可能とされた実用的な液晶表示装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明の液晶表示装置は、
(a)光源と、(b)その光源の光が入射されて一対の板面のいずれか一方である光出射面から光を出射させる導光板と、(c)その導光板に対して前記光出射面側に重なるよう配された複数のフィルムからなり、前記光出射面からの出射光に光学作用を付与する光学シートと、(d)それら光源，導光板および光学シートを収容するトレイ状のベゼルと、を含んで構成された照明装置と、
その照明装置から照射される光を利用して画像を表示する液晶パネルと、
を備えた液晶表示装置であって、
前記光学シートの前記複数のフィルムのうちの前記液晶パネル側のものであるパネル側フィルムが、前記ベゼルの外周側に延び出して前記ベゼルを覆う形状とされ、
前記パネル側フィルムが、前記ベゼルの外周側に延び出した部分の少なくとも一部において前記ベゼルの外周面に接着されるとともに、前記液晶パネル側の表面において前記液晶パネルに接着されることで、前記液晶パネルと前記照明装置とが組み付けられたことを特徴とする。

前述した液晶表示装置のように、液晶パネルをベゼルの側壁の先端に接着する場合、液晶パネルとの接着面積を確保するために、ベゼルの側壁を厚みのあるものにする必要があった。それに対し、上記のように構成された液晶表示装置は、パネル側フィルムの表面に接着されるため、ベゼルの側壁を厚くする必要がなく、狭額縁化することができる。また、上記の構成の液晶表示装置は、パネル側フィルムが、ベゼルの外周側の側面に接着されているため、導光板の光出射面と平行に延びる平面状の部分は、ベゼルに対して膨張が許容される。それにより、パネル側フィルムは、液晶パネルの表示領域における変形が抑えられ、液晶パネルの表示ムラを抑制することができる。

本発明によれば、例えば、狭額縁化することや、光学シートの変形に伴う液晶パネルの表示ムラを抑制することが可能とされた実用的な液晶表示装置を提供することができる。

本発明の第１実施例の液晶表示装置が搭載されるテレビ受信装置の分解斜視図である。 本発明の第１実施例の液晶表示装置のＹ軸方向における断面図である。 本発明の第１実施例の液晶表示装置のＺ軸方向における断面図である。 本発明の第１実施例の液晶表示装置において光学シートが膨張した状態を示す断面図である。 本発明の第２実施例の液晶表示装置のＺ軸方向における断面図である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明のいくつかの実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

図１に、第１実施例の液晶表示装置１０を搭載するテレビ受信装置１２を示す。テレビ受信装置１２は、本液晶表示装置１０と、本液晶表示装置１０を挟むようにして収容する表側キャビネット１４ａおよび裏側キャビネット１４ｂと、電源１６と、チューナー１８と、を含んで構成される。なお、各図面の一部にはＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を示しており、各軸方向が各図面で共通した方向となるように描かれている。また、特に断りがない限りは、上下の記載については鉛直方向を基準とし、図２においては、上側を液晶表示装置１０の表側、下側を液晶表示装置１０の裏側と呼ぶこととする。

本液晶表示装置１０は、全体として横長の方形をなしており、図２に示すように、画像を表示可能な液晶パネル２０と、液晶パネル２０に画像表示のための光を照射する照明装置としてのバックライト装置２２と、を主体として構成され、それらが組み付けられたものとなっている。なお、本液晶表示装置１０は、液晶パネル２０の画像を表示可能な表示面が表側を向いた姿勢で搭載されている。

液晶パネル２０は、ほぼ透明で優れた透光性を有する一対の基板３０ａ，３０ｂを有する。一対の基板３０ａ，３０ｂのうち上側（表側）がＣＦ基板３０ａとされ、下側（裏側）がアレイ基板３０ｂとされる。一対の基板３０ａ，３０ｂの外面側には、一対の偏光板３２ａ，３２ｂが貼り付けられている。また、液晶パネル２０は、一対の基板３０ａ，３０ｂが所定のギャップを隔てた状態で貼り合わせられており、それら一対の基板３０ａ，３０ｂの間に挟持されて電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶分子を含む液晶層と、液晶層を取り囲んで液晶層を封じるシール部と（いずれも図示省略）を有する。

液晶パネル２０の内部構造について簡単に説明するが、内部構造に係る各種構造物の図示は省略する。アレイ基板３０ｂの内面側には、スイッチング素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）および画素電極が多数個マトリクス状（行列状）に並んで設けられる。アレイ基板３０ｂの内面側には、ＴＦＴおよび画素電極の周りに格子状をなすゲート配線およびソース配線が取り囲むようにして配設されている。ゲート配線およびソース配線には、画像に係る信号がそれぞれ伝送される。一方、ＣＦ基板３０ａの内面側には、各画素電極に対応した位置に多数個のカラーフィルタが設けられている。カラーフィルタは、Ｒ，Ｇ，Ｂの三色が交互に並ぶ配置とされる。ＣＦ基板３０ａの内面側には、隣り合うカラーフィルタ間の混色を防ぐなどのために遮光部（ブラックマトリクス）３４が設けられている。遮光部３４は、詳しい図示は省略するが、液晶パネル２０における中央部分の表示領域ＡＡでは、隣り合うカラーフィルタ間を仕切るよう格子状に形成されている。これに対し、液晶パネル２０における外周部分の非表示領域ＮＡＡではベタ状に形成されている。

バックライト装置２２は、液晶パネル２０の裏側に配されており、光源４０と、その光源４０からの光を導光する方形板状の導光板４２と、導光板４２の表側に配される光学シート４４と、導光板４２の裏側に配される光反射シート４６と、それら光源４０，導光板４２，光学シート４４および光反射シート４６を収容するベゼル４８とを含んで構成される。バックライト装置２２は、光源４０の光が導光板４２に対して片側からのみ入光される片側入光タイプのエッジライト型とされている。光源４０は、バックライト装置２２の一対の長辺側のうちの片側に配されている。

光源４０は、図３に示すように、複数のＬＥＤ４０ａ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）と、それら複数のＬＥＤ４０ａが実装されたＬＥＤ基板４０ｂとを含んで構成される。各ＬＥＤ４０ａは、ＬＥＤチップを封止材により封止することで構成されている。各ＬＥＤ４０ａは、ＬＥＤチップが例えば青色光を単色発光するものとされ、封止材に蛍光体（黄色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体など）が分散配合されることで全体として白色光を発する。なお、ＬＥＤ４０ａの構成はこれに限定されず適宜変更可能である。ＬＥＤ基板４０ｂは、絶縁材料製で可撓性を有するフィルム状（シート状）をなし、ＬＥＤ基板４０ｂ上には、複数のＬＥＤ４０ａが間隔を空けて並ぶ形で実装されている。複数のＬＥＤ４０ａは、例えば等間隔で配列されているが、これに限定されない。

導光板４２は、ほぼ透明な合成樹脂材料（例えばＰＭＭＡなどのアクリル樹脂やポリカーボネートなど）とされ、屈折率が空気よりも十分に高いものとなっている。図２に示すように、導光板４２における４辺の外周端面のうち１つの面は、光源４０と対向配置される光源対向面４２ａとされる。光源対向面４２ａは、複数のＬＥＤ４０ａの並び方向に沿って直線的に延在している（図３参照）。そして、光源４０から出射された光は光源対向面４２ａの一部から導光板４２内部に導入される。一方、導光板４２の一対の板面のうち、表側（液晶パネル２０側）を向く板面は光出射面４２ｂとされ、導光板４２に導入された光は、内部で伝播された後に光出射面４２ｂから光学シート４４側へ向けて出射される。

光学シート４４は、液晶パネル２０と導光板４２との間に介在する形で配されており、導光板４２からの出射光に所定の光学作用を付与しつつ液晶パネル２０に向けて出射させる。光学シート４４は、複数のフィルムが重なり合って配されている。具体的には、本実施例においては、光学シート４４は、図２に示すように、裏側から順に、第１拡散フィルム５０、第１プリズムフィルム５２、第２プリズムフィルム５４、第２拡散フィルム５６の４枚からなる。第１拡散フィルム５０および第２拡散フィルム５６は、ほぼ透明な合成樹脂製の基材内に拡散粒子を多数分散して設けた構成とされ、透過する光を拡散させる機能を有する。第１プリズムフィルム５２および第２プリズムフィルム５４は、いずれも一方向に沿って延在するプリズム（図示せず）が、ほぼ透明な合成樹脂製の基材の板面上に多数並んで設けられた構成とされ、プリズムの並び方向について選択的に集光作用を発揮する。第１プリズムフィルム５２および第２プリズムフィルム５４は、互いのプリズムが直交するよう配置されている。なお、光学シート４４を構成する各フィルムの種類や枚数は適宜変更可能である。

光反射シート４６は、光反射性に優れており、導光板４２における光出射面４２ｂとは反対側（裏側）の板面から漏れた光を表側に向けて反射させる機能を有している。また、ベゼル４８は、金属製（例えばアルミニウム）で光透過性を有しないトレイ状のものとされている。そして、液晶パネル２０は、光学シート４４から出射された光を用いて画像を表示することが可能な構成となっている。

先にも述べたように、本液晶表示装置１０は、上述の液晶パネル２０とバックライト装置２２とが組み付けられたものである。以下に、それら液晶パネル２０とバックライト装置２２とを組み付ける構造について、詳しく説明する。まず、バックライト装置２２は、図２に示すように、光学シート４４の複数のフィルムのうちの最も表側（液晶パネル２０側）に配されたパネル側フィルムとしての第２拡散フィルム５６（以下の説明において「パネル側フィルム５６」と呼ぶ場合がある）が、ベゼル４８の外周側にまで延び出している。詳しく言えば、パネル側フィルム５６は、導光板４２の光出射面４２ｂと平行に拡がるフィルム本体部５６ａと、そのフィルム本体部５６ａの外縁から立設するように設けられた立設部５６ｂとを有する形状とされ、ベゼル４８に覆い被さる蓋状のものとなっている。そして、パネル側フィルム５６は、立設部５６ｂにおいて、ベゼル４８の外周面に対し、両面テープ６０（例えばＰＥＴテープ）によって貼着されている。なお、本実施例においては、図３に示すように、パネル側フィルム５６とベゼル４８とは、ほぼ全周にわたって接着されている。これにより、バックライト装置２２は、ユニット化されているのである。

上記のようにユニット化されたバックライト装置２２が、液晶パネル２０に対して接着される。詳しく言えば、バックライト装置２２のパネル側フィルム５６の表面、つまり、フィルム本体部５６ａにおいて、液晶パネル２０の背面側に、弾力性のあるクッションテープ６２（例えば発泡ポリスチレンを使用したもの）によって貼着される。さらに詳しく言えば、液晶パネル２０の非表示領域ＮＡＡに、フィルム本体部５６ａの外縁に沿ってクッションテープ６２が配されており、図３に示すように、パネル側フィルム５６と液晶パネル２０とは、ほぼ全周にわたって接着されている。つまり、このクッションテープ６２は、弾性部材として機能するものとなっており、パネル側フィルム５６と液晶パネル２０との間に介在させられて、それらパネル側フィルム５６のクッションテープ６２が貼着された面と液晶パネル２０のクッションテープ６２が貼着された面との相対移動、詳しく言えば、それらの面に平行な方向における相対移動を、弾性変形によって許容することができる。

上記のような構造により、液晶パネル２０とバックライト装置２２とは組み付けられて一体化させられている。上述したように、光学シート４４のパネル側フィルム５６をベゼル４８の外周側にまで延び出させてそのベゼル４８の外周面に接着させたことで、バックライト装置２２を液晶パネル２０に接着させるために必要な面積を、パネル側フィルム５６の表面に容易に確保することができる。つまり、従来の液晶表示装置においては、そのために必要な面積を、ベゼルの側壁の先端に確保していた。例えば、従来の液晶表示装置においては、ベゼルを、トレイ状の金属製の部材と、その金属製部材の内周面に沿って配された枠状の合成樹脂製（例えばポリカーボネート製）の部材と、で構成し、合成樹脂製の部材の厚みを大きくすることで、液晶パネル２０に接着させるために必要な面積を確保していた。つまり、本液晶表示装置１０によれば、その合成樹脂製の部材を廃止することができる。また、合成樹脂製の部材が、表面が白色を呈して導光板４２の外周から漏れた光を反射させる機能を有する場合であっても、その厚みを小さくすることができる。したがって、本液晶表示装置１０によれば、バックライト装置２２の寸法を小さくすることができ、狭額縁化を図ることができる。

また、図２に示すように、パネル側フィルム５６は、立設部５６ｂの先端側において、ベゼル４８の外周面に両面テープ６０で接着されている。それに対して、立設部５６ｂの基端側（フィルム本体部５６ａ側）は、ベゼル４８に対して両面テープ６０で接着されていない。それにより、本液晶表示装置１０は、高温や高湿な環境において各部材が膨張し、膨張率の高い光学シート４４が液晶パネル２０やベゼル４８より膨張した場合であっても、図４に示すように、立設部５６ｂのベゼル４８に対して接着されていない部分が変形することによって、フィルム本体部５６ａの膨張が許容される。一方、パネル側フィルム５６は、液晶パネル２０に対して、クッションテープ６２によって接着されているため、パネル側フィルム５６の液晶パネル２０に対する膨張も許容される。したがって、本液晶表示装置１０によれば、フィルム本体部５６ａが表示領域ＡＡ内において変形してしまうことを防止することができ、表示領域ＡＡにおいて光学シート４４が変形して、液晶パネル２０の画像表示に表示ムラや表示不良が生じることを防止することができる。

第２実施例の液晶表示装置８０は、上述した第１実施例の液晶表示装置１０と、ほぼ同様の構成のものであるが、光学シート４４のパネル側フィルム５６の、ベゼル４８および液晶パネル２０に対する接着範囲が、第１実施例の液晶表示装置１０とは異なる。以下に、第２実施例の液晶表示装置８０を、図５の平面断面図を参照しつつ詳しく説明する。なお、第２実施例の液晶表示装置８０の説明において、第１実施例の液晶表示装置１０と同じ構成要素のものについては、同じ符号を付し、説明を省略する、あるいは、簡単に行うこととする。

上述した第１実施例の液晶表示装置１０は、光学シート４４のパネル側フィルム５６が、ベゼル４８の外周面に全周にわたって接着されるとともに、液晶パネル２０に対してその外周に沿って全周に渡って接着されていた。それに対して、第２実施例の液晶表示装置８０は、図５に示すように、パネル側フィルム５６とベゼル４８とを接着する両面テープ８２と、パネル側フィルム５６と液晶パネル２０とを接着するクッションテープ（弾性部材）８４とが、表示領域ＡＡに対して、その表示領域ＡＡの外縁の法線方向において重ならないように配されている。つまり、パネル側フィルム５６におけるベゼル４８に対して接着される部分であるベゼル側接着部と、パネル側フィルム５６における液晶パネル２０に対して接着される部分であるパネル側接着部とが、表示領域ＡＡに対して、その表示領域ＡＡの外縁の法線方向において重ならないように設けられている。

詳しく言えば、まず、表示領域ＡＡの外縁４辺の垂線方向には、クッションテープ８４のみが配されている。つまり、その表示領域ＡＡの外縁４辺の垂線方向においては、パネル側フィルム５６と液晶パネル２０との接着のみが行われており、パネル側フィルム５６とベゼル４８とは接着されていない。一方、表示領域ＡＡの外縁４辺の垂線方向を除く部分、換言すれば、パネル側フィルム５６の四隅には、両面テープ８２のみが配されている。つまり、パネル側フィルム５６とベゼル４８とは、その四隅の角部においてのみ接着されている。

本実施例の液晶表示装置８０は、第１実施例の液晶表示装置１０と同様に、パネル側フィルム５６のフィルム本体部５６ａが表示領域ＡＡ内において変形してしまうことを防止することができ、表示領域ＡＡにおいて光学シート４４が変形して、液晶パネル２０の画像表示に表示ムラや表示不良が生じることを防止することができる。さらに言えば、 本実施例の液晶表示装置８０は、パネル側フィルム５６の膨張時に、そのパネル側フィルム５６において、ベゼル４８に接着されることに起因する変形と、液晶パネル２０に接着されることに起因する変形とが、重ならないようになっており、パネル側フィルム５６の変形による表示領域ＡＡへの影響を効果的に抑えることができる。

＜変形例＞
なお、上記の第２実施例とは逆に、表示領域ＡＡの外縁４辺の垂線方向に、パネル側フィルム５６とベゼル４８との接着部のみを設け、それを除く部分に、パネル側フィルム５６と液晶パネル２０との接着部のみを設けた構成とすることも可能である。ただし、パネル側フィルム５６の膨張をより許容し易いものを、表示領域ＡＡの外縁４辺の垂線方向に設けることが望ましい。

また、上記２つの実施例においては、液晶パネル２０が方形状（表示領域ＡＡが方形状）のものとされていたが、どのような形状のものにも採用することが可能である。そして、液晶パネルの表示領域ＡＡが方形状でない場合であっても、パネル側フィルム５６のパネル側接着部とベゼル側接着部とを、その表示領域の外縁の法線方向において重ならないように設けることで、パネル側フィルムの変形による表示領域ＡＡへの影響を効果的に抑えることができる。

１０…液晶表示装置［第１実施例］、２０…液晶パネル、ＡＡ…表示領域、ＮＡＡ…非表示領域、２２…バックライト装置〔照明装置〕、４０…光源、４２…導光板、４２ｂ…光出射面、４４…光学シート、５０…第１拡散フィルム、５２…第１プリズムフィルム、５４…第２プリズムフィルム、５６…第２拡散フィルム〔パネル側フィルム〕、５６ａ…フィルム本体部、５６ｂ…立設部、４８…ベゼル、６０…両面テープ、６２…クッションテープ〔弾性部材〕、８０…液晶表示装置［第２実施例］、８２…両面テープ、８４…クッションテープ〔弾性部材〕

Claims (7)

1. (a)光源と、(b)その光源の光が入射されて一対の板面のいずれか一方である光出射面から光を出射させる導光板と、(c)その導光板に対して前記光出射面側に重なるよう配された複数のフィルムからなり、前記光出射面からの出射光に光学作用を付与する光学シートと、(d)それら光源，導光板および光学シートを収容するトレイ状のベゼルと、を含んで構成された照明装置と、
   その照明装置から照射される光を利用して画像を表示する液晶パネルと、
   を備えた液晶表示装置であって、
   前記光学シートの前記複数のフィルムのうちの前記液晶パネル側のものであるパネル側フィルムが、前記ベゼルの外周側に延び出して前記ベゼルを覆う形状とされ、
   前記パネル側フィルムが、前記ベゼルの外周側に延び出した部分の少なくとも一部において前記ベゼルの外周面に接着されるとともに、前記液晶パネル側の表面において前記液晶パネルに接着されることで、前記液晶パネルと前記照明装置とが組み付けられた液晶表示装置。
2. 前記パネル側フィルムが、
   前記導光板の前記光出射面と平行に延びるフィルム本体部と、そのフィルム本体部の外縁から立設するようにして形成された立設部と、を有するものとされ、その立設部の内周面において、前記ベゼルの外周面に接着された請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記パネル側フィルムが、前記立設部の先端側において前記ベゼルの外周面に接着され、その立設部の基端側が前記ベゼルに対して接着されないように構成された請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記パネル側フィルムが、前記ベゼルに対して接着されるベゼル側接着部と、前記液晶パネルに対して接着されるパネル側接着部とを有し、
   前記ベゼル側接着部と前記パネル側接着部とが、前記液晶パネルの表示領域に対し、その表示領域の外縁の法線方向において重ならないように設けられた請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記液晶パネルが、方形状の表示領域を有する方形状のものとされ、
   前記ベゼル側接着部と前記パネル側接着部との一方のみが、前記表示領域の外縁４辺と垂線方向において重なるように設けられた請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 当該液晶表示装置が、
   前記パネル側フィルムの前記パネル側接着部と前記液晶パネルとの間に介在させられた弾性部材を備え、その弾性部材を介して、前記パネル側フィルムと前記液晶パネルとが接着させられており、
   前記パネル側接着部が、前記表示領域の外縁４辺と垂線方向において重なるように設けられた請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 当該液晶表示装置が、
   前記パネル側フィルムの表面と前記液晶パネルとの間に介在させられた弾性部材を備え、その弾性部材を介して、前記パネル側フィルムと前記液晶パネルとが接着させられた請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

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