JP4592549B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、より具体的には光学シートの位置合わせを極めて簡単に行なうことができる液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、小型、薄型、低消費電力を特徴とし、近年ではその表示品位の向上により、従来のＣＲＴに替わるディスプレイとして普及しつつある。液晶表示装置は、自己発光型のデバイスとは異なり、光源としてのバックライトを必要とし、液晶物質の電気光学特性により決定される光透過率を制御して画像を表示する。

液晶表示装置は、液晶パネルとバックライトとの間隙に光学シートを設けることにより、表示品位の向上が図られている。光学シートの位置合わせ方法として、フレームの凹部に光学シートの突出部を合致させて光学シートの位置合わせを行なう技術が開示されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
特開２００５−１５８７０７号公報 特開２００３−３５８９９号公報

しかしながら、位置合わせ精度を向上するには、凹部と突出部とを正確にアライメントして、フレームの凹部に光学シートの突出部を載置する必要があった。また、凹部と突出部とを合致させて位置合わせを行なうことから、バックライトの熱によって生じる光学シートの膨張による撓みを考慮して、凹部と突出部とが密着せず、その間にある程度動きうるようにクリアランス（隙間）が必要であった。したがって、光学シートが傾斜して、製品毎に少なからずズレが生じる虞があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、光学シートの両端から光学シートの中心側に直線状に凹んだ三角形の凹部を有する光学シートが、光学シートの形状に対応した形状の段部を有する箱体の段部に配置されている構成とすることにより、光学シートの自重によって極めて簡単に光学シートの位置合わせを行なうことができる液晶表示装置の提供を目的とする。

また本発明は、光学シートの面積より小さな面積の開口部を有する枠体を設ける構成とすることにより、箱体に設けた段部と枠体との間に溝を形成し、形成された溝に沿って光学シートを自由に移動させるとともに、光学シートの脱落を防止することができる液晶表示装置の提供を目的とする。

本発明に係る液晶表示装置は、液晶パネルと、該液晶パネルの背面側に１又は複数の光源を有するバックライトと、前記液晶パネル及び前記バックライトの間隙に設けられた略矩形状の光学シートとを備える液晶表示装置において、前記光学シートは、該光学シートの両端から該光学シートの中心側に直線状に凹んだ三角形の凹部を有し、前記光源は、液晶パネル側が開口された直方体状の箱体に設けられ、該箱体の側壁の開口側の辺縁部が、前記光学シートの形状に対応した形状の段部を有し、該段部に前記光学シートが配置されていることを特徴とする。

本発明にあっては、光学シートが、光学シートの両端から光学シートの中心側に直線状に凹んだ三角形の凹部を有している。また、光源が液晶パネル側が開口された直方体状の箱体に設けられ、箱体の側壁の開口側の辺縁部が、光学シートの形状に対応した形状の段部を有する。そして、光学シートが箱体に設けた段部に配置される。これにより、光学シートを段部に配置した直後は、組立バラツキによって、光学シートと箱体とは位置合わせができていないが、暫く時間が経過すると、光学シートの自重によって箱体の段部の側壁に沿って移動し、極めて簡単に光学シートの位置合わせが行なわれる。また、光学シートを箱体の段部に配置する程度の取付精度があればよく、光学シートの配置に高い精度は不要である。

本発明に係る液晶表示装置は、前記段部の形状が前記光学シートの相似形であることを特徴とする。

本発明にあっては、箱体の段部が光学シートと相似していることから、光学シートの位置合わせが容易であり、位置合わせが完了した光学シートは、光学シートの凹部が箱体の段部に完全に収まる。

本発明に係る液晶表示装置は、前記段部からの前記光学シートの脱落を防止するように、前記光学シートの面積より小さな面積の開口部を有する枠体を備えることを特徴とする。

本発明にあっては、枠体を箱体に取り付けることによって、箱体に設けた段部と枠体との間で溝（コの字状の空間）が形成され、形成された溝を光学シートが自由に移動する。また、枠体に設けた開口部は、光学シートの面積より小さいので、光学シートが脱落することはない。

本発明に係る液晶表示装置は、前記凹部が前記光学シートの下側辺縁に設けられていることを特徴とする。

本発明にあっては、光学シートの下側辺縁に凹部が設けられているので、光学シートが、光学シートの自重によって箱体の段部の側壁に沿って移動し、極めて簡単に光学シートの位置合わせが行なわれる。また、用途によっては、横長の液晶パネルを９０°回転させ、縦長状態で使用することがある。この場合、実使用時において、下側となる光学シートの辺縁に凹部を設けることによって、液晶パネルを回転させた直後は、光学シートと箱体とは位置合わせができていないが、暫く時間が経過すると、光学シートの自重によって箱体の段部の側壁に沿って移動し、自然に光学シートの位置合わせが行なわれる。

本発明によれば、光学シートの両端から光学シートの中心側に直線状に凹んだ凹部を有する光学シートが、光学シートの形状に対応した形状の段部を有する箱体の段部に配置されている構成としたので、光学シートを段部に配置した直後は、組立バラツキによって、光学シートと箱体とは位置合わせができていないが、暫く時間が経過すると、光学シートの自重によって箱体の段部の側壁に沿って移動し、極めて簡単に光学シートの位置合わせを行なうことができる。また、光学シートを箱体の段部に配置する程度の取付精度があればよく、光学シートの配置に高い精度が不要になり、取り付けに係る設備を低コスト化することができる。

本発明によれば、箱体の段部が光学シートと相似していることから、光学シートの位置合わせが容易であり、位置合わせが完了した光学シートは、光学シートの凹部が箱体の段部に完全に収まる。したがって、バックライトの熱によって光学シートが膨張した場合であっても、光学シートが傾斜して製品毎にズレが生じる虞はない。

本発明によれば、光学シートの面積より小さな面積の開口部を有する枠体を設ける構成としたので、箱体に設けた段部と枠体との間に溝を形成し、形成された溝に沿って光学シートを自由に移動させることができる。また、枠体に設けた開口部は、光学シートの面積より小さいので、光学シートが脱落することはない。

本発明によれば、用途によって横長の液晶パネルを９０°回転させ、縦長状態で使用する場合であっても、実使用時において、光学シートの下側辺縁に凹部が設けれている構成としたので、液晶パネルを回転させた直後は、光学シートと箱体とは位置合わせができていないが、暫く時間が経過すると、光学シートの自重によって箱体の段部の側壁に沿って移動し、自然に光学シートの位置合わせを行なうことができる等、優れた効果を奏する。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。

（実施の形態１）
図１は本発明に係る液晶表示装置の外観を示す斜視図、図２は本発明に係る液晶表示装置の内部構成を示す断面図である。

本発明に係る液晶表示装置は、液晶パネル１０と、液晶パネル１０の背面側に設けられたバックライト２０とを備え、液晶パネル１０及びバックライト２０が前面キャビネット５１及び背面キャビネット５２によって形成された空間内に配置されている。前面キャビネット５１には開口部５１ａが設けてあって、開口部５１ａを通じて液晶パネル１０の画像が表示される。

液晶パネル１０及びバックライト２０は、液晶パネル１０の外寸と適合する寸法を有する図示しない支持枠に固定されている。支持枠には、支持枠の上下に対向する２辺間を連結するように、上下方向に伸びる２本の支柱が固定され、支柱にスタンド６０が取り付けられている。

液晶パネル１０は、一対の透明板１１，１２が対向配置され、透明板１１，１２の周辺部をシール材１３などで封止することによって生じた間隙に液晶物質１４が充填された構成をしている。もちろん、球状又は柱状のスペーサを用いて液晶ギャップを精度良く保持することが好ましい。

一方の透明板１１にはマトリックス状に配置されたＩＴＯ、ＮＥＳＡなどの透明性の画素電極と、画素電極への電荷の供給を制御するためのＴＦＴとが形成されており、他方の透明板１２にはコモン電極と呼ばれる透明性の共通電極が形成されている。ＴＦＴのゲート及びソースは、それぞれゲートドライバ及びソースドライバの各出力段に接続されている。

相互の偏光軸方向が直交した２枚の偏光板１５，１６が、透明板１１，１２の表面にそれぞれ貼付けられており、ゲートドライバから入力されたゲート信号によって各画素電極のオン／オフが制御され、ソースドライバから入力されたデータ信号をオン期間に各画素電極へ印加することによって、画素電極に印加された電圧と対向電極に印加された電圧との電圧差に基づいて、液晶物質１４の光透過率を制御する。

上述したような液晶パネル１０は、液晶パネル１０の前面及び背面の周縁部を２つの挟持部材７１，７２で挟持し、一方の挟持部材７２をビス５７によってバックライト２０に固定する。これにより、液晶パネル１０とバックライト２０との相対位置が変動することはない。

バックライト２０は、前面が開口された直方体状の箱体（バックライトシャーシ）２１を基体とし、バックライトシャーシ２１の内壁に反射膜２２が形成されている。反射膜２２は、例えば、アルミなどの光反射性に優れた材料を蒸着することにより形成される。

また、光源としての複数の線状の冷陰極線放電管（ＣＣＦＬ）４０が横置き状態で縦方向に並置され、自然光に近い白色光が前面に設けられた液晶パネル１０に入射されるようになっている。本例では、ＣＣＦＬ４０が、適宜の位置に設けられたそれ自体公知のクリップ４１によってバックライトシャーシ２１の底面に固定される。なお、白色ＬＥＤ及び／又は複数色のＬＥＤを配置したものをバックライトとして用いてもよい。

バックライトシャーシ２１の開口部には光学シート３０が配置されている。光学シート３０は、例えば、拡散板、拡散シート、Ｒ−ＢＡＦ及びＤ−ＢＡＦなどの積層体であって、図３に示すように、一辺（下辺）の中心が光学シート３０の中心方向に凹み、凹んだ下辺の中心３０ａと下辺の両端３０ｍ，３０ｎとを結ぶ２本の直線形状をなしている。つまり、光学シート３０は、光学シート３０の両端３０ｍ，３０ｎから光学シート３０の中心側に直線状に凹んだ三角形の凹部を有する。

また、バックライトシャーシ２１の側壁の開口側の辺縁部が、光学シート３０の形状に対応した形状の段部２１ｍを有している。そして、光学シート３０を段部２１ｍに配置し、上側から光学シート３０の面積より小さな面積の開口部２５ａを有する枠体２５を配置し、枠体２５がビス２８でバックライトシャーシ２１に取り付けられている。なお、光学シート３０の配置を容易にすべく、段部２１ｍが光学シート３０の形状と相似していることが好ましい。

枠体２５をバックライトシャーシ２１に取り付けることによって、溝（コの字状の空間）２７が形成される。溝２７の幅ｐは、光学シート３０の厚みｑより大きくなるように設計されている（ｐ＞ｑ）。したがって、光学シート３０は、バックライトシャーシ２１及び枠体２５から相互作用（力）を受けることはなく、溝２７を自由に移動することができる。また、開口部２５ａは、光学シート３０の面積より小さいことから、光学シート３０が脱落することはない。

図４は本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置における光学シートの配置状態を示す図であり、図４（ａ）は取り付け時の状態を、図４（ｂ）は液晶表示装置を縦置きして、暫く時間が経過した状態をそれぞれ示している。

光学シート３０を取り付けた直後は、組立バラツキによって、光学シート３０の下辺の中心３０ａと、バックライトシャーシ２１の対応点２１ａとは一致していないが（図４（ａ））、光学シート３０が自重によってバックライトシャーシ２１の段部の側壁Ｈに沿って移動する（図４（ｂ））。光学シート３０の下辺の中心３０ａと、バックライトシャーシ２１の対応点２１ａとが一致するまで光学シート３０が移動し、一致した時点で光学シート３０の移動が止まる。したがって、光学シート３０の取り付けには高い精度が不要であり、光学シート３０をバックライトシャーシ２１の段部に配置する程度の取付精度があればよい。

また、光学シート３０は、ＣＣＦＬ４０からの距離が数ｃｍ程度の位置に設けられていることから、ＣＣＦＬ４０の点灯に伴って発生する熱の影響を受けて熱膨張するが、光学シート３０の下辺の中心３０ａで位置規制を行なうため、左右の熱膨張が同程度となり、熱膨張した場合であっても、常に光学シート３０の左右中心で位置規制を行なうことができる。

（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２に係る液晶表示装置における光学シートの配置状態を示す図であり、図５（ａ）は取り付け時の状態を、図５（ｂ）は液晶表示装置を縦置きして、暫く時間が経過した状態をそれぞれ示している。

実施の形態２では、光学シート３０の上辺及び下辺の中心が、光学シート３０の中心方向に凹んでいる。また、光学シート３０の下辺側は、凹んだ下辺の中心３０ａと下辺の両端３０ｍ，３０ｎとを結ぶ２本の直線形状をなし、同様に光学シート３０の上辺側は、凹んだ上辺の中心３０ｂと上辺の両端３０ｐ，３０ｑとを結ぶ２本の直線形状をなしている。光学シート３０の配置を容易にすべく、バックライトシャーシ２１の段部が光学シート３０の形状と相似している。つまり、光学シート３０の下辺の中心３０ａが、バックライトシャーシ２１の下側の対応点２１ａに対応し、光学シート３０の上辺の中心３０ｂが、バックライトシャーシ２１の上側の対応点２１ｂに対応するようになっている。

光学シート３０を取り付けた直後は、組立バラツキによって、光学シート３０の下辺の中心３０ａと、バックライトシャーシ２１の対応点２１ａとは一致していないが（図５（ａ））、光学シート３０が自重によってバックライトシャーシ２１の段部の側壁Ｈに沿って移動する（図５（ｂ））。光学シート３０の下辺の中心３０ａと、バックライトシャーシ２１の対応点２１ａとが一致するまで光学シート３０が移動し、一致した時点で光学シート３０の移動が止まる。

また、本実施の形態では、光学シート３０が上下対称であることから、光学シート３０の上辺と下辺とを逆に取り付けた場合であっても同様に、光学シート３０が自重によって移動し、光学シート３０が自動的にバックライトシャーシ２１の適宜の位置に配置される。したがって、組立作業者が、上下を誤って光学シート３０を取り付けた場合でも、全く同一の構成とすることができ、製造時の自由度が向上する。

（実施の形態３）
図６は本発明の実施の形態３に係る液晶表示装置における光学シートの配置状態を示す図であり、図６（ａ）は取り付け時の状態を、図６（ｂ）は液晶表示装置を縦置きして、暫く時間が経過した状態をそれぞれ示している。

実施の形態３では、光学シート３０の各辺（上辺、下辺、左辺及び右辺）の中心が、光学シート３０の中心方向に凹んでいる。また、光学シート３０の下辺側は、凹んだ下辺の中心３０ａと下辺の両端３０ｍ，３０ｎとを結ぶ２本の直線形状をなし、同様に光学シート３０の上辺側は、凹んだ上辺の中心３０ｂと上辺の両端３０ｐ，３０ｑとを結ぶ２本の直線形状をなしている。さらに、光学シート３０の左辺側は、凹んだ左辺の中心３０ｃと左辺の両端３０ｐ，３０ｍとを結ぶ２本の直線形状をなし、同様に光学シート３０の右辺側は、凹んだ右辺の中心３０ｄと右辺の両端３０ｑ，３０ｎとを結ぶ２本の直線形状をなしている。光学シート３０の配置を容易にすべく、バックライトシャーシ２１の段部が光学シート３０の形状と相似しており、光学シート３０の各辺の中心３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが、バックライトシャーシ２１の対応点２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対応するようになっている。

光学シート３０を取り付けた直後は、組立バラツキによって、光学シート３０の下辺の中心３０ａと、バックライトシャーシ２１の対応点２１ａとは一致していないが（図６（ａ））、光学シート３０が自重によってバックライトシャーシ２１の段部の側壁Ｈ１に沿って移動する（図６（ｂ））。光学シート３０の下辺の中心３０ａと、バックライトシャーシ２１の対応点２１ａとが一致するまで光学シート３０が移動し、一致した時点で光学シート３０の移動が止まる。

また、本実施の形態では、実施の形態１と同様、光学シート３０が上下対称であることから、光学シート３０の上辺と下辺とを逆に取り付けた場合であっても同様に、光学シート３０が自重によって移動し、光学シート３０が自動的にバックライトシャーシ２１の適宜の位置に配置される。したがって、組立作業者が、上下を誤って光学シート３０を取り付けた場合でも、全く同一の構成とすることができ、製造時の自由度が向上する。

また、図７に示すように、横長の液晶パネル１０を９０°回転させ、縦長状態で使用することがある。縦長状態で使用する場合、光学シート３０の右辺（又は左辺）が、縦長状態では下側になる。液晶パネル１０を回転させた直後は、光学シート３０の下辺（横長状態では右辺）の中心３０ｄと、バックライトシャーシ２１の対応点２１ｄとは一致していないが（図８（ａ））、光学シート３０の下辺の中心３０ｄと、バックライトシャーシ２１の対応点２１ｄとが一致するまで光学シート３０が側壁Ｈ２に沿って移動し、一致した時点で光学シート３０の移動が止まる（図８（ｂ））。したがって、液晶パネル１０を横長状態及び縦長状態のいずれの場合であっても、光学シート３０の自重によって、光学シート３０とバックライトシャーシ２１との位置合わせを高精度で行なうことができる。

（実施の形態４）
図９は本発明の実施の形態４に係る液晶表示装置における光学シートの配置状態を示す図であり、図９（ａ）は取り付け時の状態を、図９（ｂ）は液晶表示装置を縦置きして、暫く時間が経過した状態をそれぞれ示している。

実施の形態４では、光学シート３０の下辺の中心が、光学シート３０の中心方向に凹んでいる。また、光学シート３０の下辺側は、凹んだ下辺の中心３０ａと下辺の両端３０ｍ，３０ｎとを結ぶ２本の直線形状をなしている。一方、光学シート３０の上辺の中心が、光学シート３０の外側方向に突出している。また、光学シート３０の上辺側は、突出した上辺の中心３０ｅと上辺の両端３０ｐ，３０ｑとを結ぶ２本の直線形状をなしている。光学シート３０の配置を容易にすべく、バックライトシャーシ２１の段部が光学シート３０の形状と相似しており、光学シート３０の各辺の中心３０ａ，３０ｅが、バックライトシャーシ２１の対応点２１ａ，２１ｅに対応するようになっている。

光学シート３０を取り付けた直後は、組立バラツキによって、光学シート３０の下辺の中心３０ａと、バックライトシャーシ２１の対応点２１ａとは一致していないが（図９（ａ））、光学シート３０が自重によってバックライトシャーシ２１の段部の側壁Ｈに沿って移動する（図９（ｂ））。光学シート３０の下辺の中心３０ａと、バックライトシャーシ２１の対応点２１ａとが一致するまで光学シート３０が移動し、一致した時点で光学シート３０の移動が止まる。したがって、光学シート３０の取り付けには高い精度が不要であり、光学シート３０をバックライトシャーシ２１の段部に配置する程度の取付精度があればよい。

また、上述したような光学シート３０を作製する場合、図１０に示すように、大面積の光学シート材３を、分割線３ａ，３ｂに沿ってダイシングを行なうことにより、個々の光学シート３０に分割する。本実施の形態では、光学シート３０の上辺及び下辺の形状が他を補完するようになっているので、少ない回数のダイシングによって大量の光学シート３０を作製することができ、製造効率に優れる。

以上詳述したように、本発明の主旨は、光学シート３０の両端から光学シート３０の中心側に直線状に凹んだ凹部を有する光学シート３０が、光学シート３０の形状に対応した形状の段部を有するバックライトシャーシ２１の段部に配置することにある。これにより、光学シート３０の自重によって極めて簡単に光学シート３０の位置合わせを行なうことができる。

なお、各実施の形態では、光源としての複数のＣＣＦＬ４０が並置された直下型のバックライト２０について説明したが、サイド型のバックライトなど、バックライト方式について限定されるものではない。

本発明に係る液晶表示装置の外観を示す斜視図である。 本発明に係る液晶表示装置の内部構成を示す断面図である。 バックライトシャーシ、光学シート及び枠体の関係を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置における光学シートの配置状態を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る液晶表示装置における光学シートの配置状態を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る液晶表示装置における光学シートの配置状態を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る液晶表示装置の別の使用形態を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る液晶表示装置における光学シートの配置状態を示す図である。 本発明の実施の形態４に係る液晶表示装置における光学シートの配置状態を示す図である。 本発明の実施の形態４に係る光学シートのダイシング方法を示す図である。

符号の説明

１０ 液晶パネル
２０ バックライト
２１ バックライトシャーシ
２１ｍ 段部
２５ 枠体
２７ 溝
３０ 光学シート
４０ ＣＣＦＬ

Claims (4)

1. 液晶パネルと、該液晶パネルの背面側に１又は複数の光源を有するバックライトと、前記液晶パネル及び前記バックライトの間隙に設けられた略矩形状の光学シートとを備える液晶表示装置において、
   前記光学シートは、該光学シートの両端から該光学シートの中心側に直線状に凹んだ三角形の凹部を有し、
   前記光源は、液晶パネル側が開口された直方体状の箱体に設けられ、
   該箱体の側壁の開口側の辺縁部が、前記光学シートの形状に対応した形状の段部を有し、
   該段部に前記光学シートが配置されていること
   を特徴とする液晶表示装置。
2. 前記段部の形状が前記光学シートの相似形であること
   を特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記段部からの前記光学シートの脱落を防止するように、前記光学シートの面積より小さな面積の開口部を有する枠体を備えること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記凹部が前記光学シートの下側辺縁に設けられていること
   を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の液晶表示装置。

Images