JP5164487B2 - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Description

この発明は、電気光学装置および電子機器に関するものである。

従来から、携帯電話等の電子機器の薄型化を目的とし、フレームの強度を向上させて薄型化を可能とした液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような電気光学装置および電子機器においては、表示部の更なる薄型化が要求されている。
２００２−２６８０６３号公報

しかしながら、上記従来の電気光学装置および電子機器は、ねじれや曲げ、落下、振動等に対する強度が十分ではなく、薄型化に伴い、面強度の要求を満たすことが困難になるという課題がある。
そこで、この発明は、薄型化が可能で、かつ十分な強度を維持することができる電気光学装置および電子機器を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置は、電気光学パネルと、電気光学パネルを収容するフレームとを備え、フレームは、フレームの周囲の枠と、当該枠の内側に電気光学パネルを支持する支持部とを備えた屈曲形状に成形される樹脂部と、電気光学パネルを保持する底部と、当該底部の周辺から樹脂部の屈曲形状の断面に対応して視認側に立ち上がるように屈曲されて形成される側部と、当該側部の外側に沿って折り返すように屈曲されて形成される折り返し部とを備え、側部と折り返し部とを貫通する穴が形成される金属板と、を有し、金属板は、側部及び折り返し部が樹脂部の屈曲形状に沿うように樹脂部に埋め込まれ、穴には樹脂部を構成する樹脂材料が充填されている。
このように構成することで、フレームに曲げやねじり等の力が作用し、金属板の屈曲された部分に外力が作用した時に、金属板がフレームの底部から屈曲して立ち上がっているので、樹脂部が金属板の屈曲された部分によって支持され、角部の変形が防止される。これにより、フレームの機械的強度を向上させ、フレームを薄型化させた場合にもフレームの機械的強度を維持することができる。
また、樹脂部には、樹脂部の屈曲形状に沿うように屈曲された金属板が埋め込まれているので、金属板を樹脂部の補強材として機能させ、樹脂部の強度を向上させることができる。
また、フレームの周囲は樹脂部によって構成されているので、成形時の寸法公差を略０とすることができる。これにより、電気光学パネルをフレームの樹脂部にガタつきなくぴったりと収容し、曲げやねじりの力に対する電気光学装置の機械的強度を向上させることができる。
したがって、本発明の電気光学装置によれば、フレームを薄型化して電気光学装置を薄型化した場合であっても、フレームによって十分な機械的強度を維持することができる。

また、成形された樹脂部の一部が金属板の穴に入り込んだ状態となるため、金属板と樹脂部とが一体化され、樹脂部が金属板から離脱することを防止できる。したがって、フレームの曲げやねじり等の力に対する機械的強度を向上させることができる。

また、本発明に係る電気光学装置は、光源と、光源からの光を導入する導光板と、を有する照明装置を備え、フレームには、樹脂部の支持部と金属板の底部とによって導光板を収容する導光板収容部が形成され、導光板収容部の導光板の端面に対向する面に金属板が露出されている。
このように構成することで、導光板に導入されて導光板の端面に入射した光を、金属板によって反射させることができる。これにより、光の利用効率が向上し、電気光学装置の表示性能を向上させることができる。

また、本発明に係る電気光学装置は、樹脂部は、ポリカーボネートを含む材料により形成されているとしてもよい。
このように構成することで、樹脂部に入射した光を効率よく反射させ、電気光学装置の表示性能を向上させることができる。

また、本発明に係る電気光学装置は、樹脂部は、グラスファイバーを含む材料により形成されているとしてもよい。
このように構成することで、樹脂部の機械的強度を向上させることができる。

また、本発明に係る電子機器は、上記の電気光学装置を備える。
このように構成することで、電子機器には、薄型化が可能で、かつ十分な機械的強度が維持された電気光学装置が装備される。したがって、本発明の電子機器によれば、薄型化され十分な機械的強度が維持された電子機器を提供することができる。

＜第一実施形態＞
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図面では、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材ごとに縮尺を適宜変更している。

（液晶表示装置）
図１に、本実施形態の液晶表示装置に用いられるフレーム１の斜視図を示す。また、図２に、図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図を示す。図１に示すように、フレーム１は、底部を構成する金属板２と周囲の枠を構成する樹脂部３とによって構成され、後述する電気光学パネルおよび照明装置等を収容するように構成されている。金属板２は、例えば、ステンレス等の金属材料によって形成され、樹脂部３はポリカーボネート等の樹脂材料により形成されている。

図２に示すように、金属板２の縁は、フレーム１の底面から視認側に屈曲した樹脂部３のＬ字形状の断面に沿って、視認側に略垂直に立ち上がるように屈曲されている。金属板２の屈曲された部分には、略直角の角部４が形成されている。樹脂部３の視認側は、フレーム１の外側方向に向けて延設され、フランジ部５が形成されている。金属板２の縁は、このフランジ部５の延設方向に向けて再度屈曲され、屈曲された部分には略直角の角部６が形成されている。

樹脂部３は、フレーム１のＬ字形状の断面の部分と、フレーム１の外側方向に向けて延設されたフランジ部５とによって、断面が階段状に屈曲した屈曲形状に形成されている。そして、金属板２は、樹脂部３の断面の屈曲形状に対応した断面形状に屈曲され、樹脂部３のＬ字形状の部分とフランジ部５に亘って埋め込まれている。フレーム１は、例えば、金属板２と樹脂部３とのインサート成形により一体的に形成されている。
また、フレーム１には、底面の金属板２と周囲の樹脂部３とによって凹部が形成され、この凹部が照明装置収容部７として形成されている。また、樹脂部３の階段状の形状の段差部は、液晶パネル支持部８として形成されている。

図３は、本実施形態の液晶表示装置１００の部分拡大正面図であり、液晶表示装置１００のフレーム１を図１の矢印Ｖ方向から見た図である。図４は、図３のＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。フレーム１の底部に形成された角部４には、図３に示すように、角部４を溝状に陥没させて補強部９が形成されている。補強部９は、図４に示すように、金属板２を角部４の内側に部分的に突出させて形成され、角部４の内側に梁状に張り出す様に形成されている。

金属板２の樹脂部３に埋め込まれた部分には、金属板２を貫通する複数の穴１０が形成されている。それぞれの穴１０には、樹脂部３を構成する樹脂材料が充填されている。
また、図４に示すように、フレーム１の底部に形成された照明装置収容部７と、樹脂部３の段差部に成形された液晶パネル支持部８には、それぞれ照明装置ＢＬと液晶パネルＬＣＰが収容されている。
照明装置ＢＬは、導光板１１と、図示しない光源および反射シート等により構成され、光源からの光を液晶パネルＬＣＰに導入するように構成されている。

液晶パネルＬＣＰは、対向する一対の基板１２，１３間に液晶層ＬＣが封入されて構成されている。液晶パネルＬＣＰは、液晶層ＬＣ側に画素電極および薄膜トランジスタ等（図示省略）が設けられたアクティブマトリクス基板１３と、液晶層ＬＣ側に透明な共通電極等（図示省略）が設けられた対向基板１２とを備えている。各基板１２，１３は封止部材１４によって接合され、液晶層ＬＣは封止部材１４によって基板１２，１３間に封止されている。各基板１２，１３の外側には、それぞれ偏光板１５，１６が固定されている。
液晶表示装置１００の視認側には、液晶パネルＬＣＰを覆うように、透明な材料によって形成された透明板１７が固定されている。透明板１７は、フレーム１の樹脂部３に形成されたフランジ部５に、例えば、接着剤等により固定されている。

次に、この実施の形態の作用について説明する。
液晶表示装置１００に曲げやねじり等の力が作用すると、フレーム１にも同様の力が作用する。このとき、金属板２がフレーム１の底面から樹脂部３のＬ字形状の断面に沿って立ち上がるように屈曲されているので、フレーム１の変形を金属板２の機械的強度により防止することができる。また、フレーム１の周囲の樹脂部３には、樹脂部３の屈曲形状に沿って金属板２が埋め込まれているので、金属板２が樹脂部３の補強材として機能する。これにより、金属板２が樹脂部３に埋め込まれていない場合と比較して、樹脂部３の機械的強度を向上させることができる。

さらに、フレーム１の底部に形成された角部４には補強部９が形成され、補強部９は、図４に示すように、角部４の内側に梁状に張り出している。これにより、金属板２の屈曲された部分に外力が作用した時に、その部分が角部４の内側に梁状に張り出した補強部９によって支持され、角部４の変形が防止される。これにより、フレーム１の機械的強度を向上させることができる。

加えて、金属板２の樹脂部３に埋め込まれた部分には、複数の穴１０が形成されて樹脂部３を構成する樹脂材料が充填されている。これにより、成形された樹脂部３の一部が金属板２の穴に入り込んだ状態となり、金属板２と樹脂部３とが一体化され、樹脂部３が金属板２から離脱することを防止できる。したがって、フレーム１の曲げやねじり等の力に対する機械的強度を向上させることができる。

また、フレーム１の周囲は樹脂部３によって構成されているので、インサート成形時に液晶パネルＬＣＰに対する樹脂部３の寸法公差を略０とすることができる。これにより、液晶パネルＬＣＰをフレーム１の樹脂部３にガタつきなくぴったりと収容し、曲げやねじりの力に対する液晶表示装置１００の機械的強度を向上させることができる。

また、金属板２の縁は、視認側に略垂直に立ち上がるように屈曲され、さらにフランジ部５の延設方向に向けて再度屈曲されている。このように、金属板２の樹脂部３に埋め込まれた部分を、異なる方向に複数回屈曲させることで、金属板２の屈曲された部分が樹脂部３に対する抜け止めとして作用する。
また、金属板２をフランジ部５の形状に沿って屈曲させることで、フランジ部５を金属板２によって補強し、フランジ部５の機械的強度を向上させることができる。

また、樹脂部３は反射性に優れたポリカーボネートによって形成されている。これにより、光源により射出され、導光板１１の側端面１１ａに入射し、対向する樹脂部３の照明装置収容部７の内側面７ａに入射した光を、樹脂部３によって効率よく反射させ、照明装置ＢＬの光源から射出された光の利用効率を向上させ、液晶表示装置１００の表示性能を向上させることができる。
以上説明したように、本実施形態の液晶表示装置１００によれば、フレーム１を薄型化して液晶表示装置１００を薄型化させた場合であっても、フレーム１によって十分な機械的強度を維持することができる。

＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態について、図５および図６を用いて説明する。本実施形態では上述の第一実施形態で説明した液晶表示装置１００と、フレーム１の樹脂部３にフランジ部５が形成されていない点で異なっている。その他の点は第一実施形態と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。

図５および図６は、第一実施形態における図３および図４に対応する図である。本実施形態の液晶表示装置１００Ａは、フレーム１Ａの樹脂部３がＬ字形状の屈曲形状に成形され、金属板２の縁は、第一実施形態と同様に、樹脂部３のＬ字形状の断面に対応して視認側に立ち上がるように屈曲されている。視認側に立ち上がるように屈曲された金属板２の縁は、さらにフレーム１Ａの外側に折り返すように屈曲され、所謂ヘミング加工が施されている。

図６に示すように、金属板２の視認側に立ち上がるように屈曲された部分には第一実施形態と同様に、樹脂部３を構成する樹脂材料が充填される穴１０Ａが形成されている。また、金属板２の外側に折り返された部分にも同様の穴１０Ａが形成され、これらの穴１０Ａ，１０Ａが重なるように屈曲されている。

このように、視認側に立ち上げるように屈曲させた金属板２の縁を、さらにフレーム１Ａの外側に折り返すように屈曲させることで、金属板２の屈曲された部分が樹脂部３に対する抜け止めとして作用する。また、金属板２の縁の樹脂部３に埋め込まれた部分の機械的強度を向上させることができる。
また、金属板２の樹脂部３に埋め込まれる部分に、金属板２の折り返された部分を貫通するように穴１０Ａ，１０Ａが形成されているので、第一実施形態と同様にフレーム１Ａの機械的強度を向上させることができる。この貫通穴１０Ａは折り返された部分の片側部のみの形成でも樹脂が埋め込まれることにより機械的強度を向上させることができる。
したがって、本実施形態の液晶表示装置１００Ａによれば、フレーム１Ａを薄型化して液晶表示装置１００Ａを薄型化させた場合であっても、第一実施形態と同様に、フレーム１Ａによって十分な機械的強度を維持することができる。

＜第三実施形態＞
次に、本発明の第三実施形態について、図７および図８を用いて説明する。本実施形態では上述の第一実施形態で説明した液晶表示装置１００と、フレーム１Ｂの照明装置収容部７に金属板２が露出されている点で異なっている。その他の点は第一実施形態と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。

図７および図８は、第一実施形態における図３および図４に対応する図である。
本実施形態の液晶表示装置１００Ｂにおいては、図７および図８に示すように、第一実施形態と同様にフレーム１Ｂの樹脂部３の屈曲形状に対応して屈曲された金属板２が、樹脂部３の形状に沿って樹脂部３に埋め込まれている。また、樹脂部３は、グラスファイバーを含む樹脂材料により形成されている。

金属板２は、照明装置収容部７の内側面７ａに沿って、視認側に立ち上がるように屈曲され、金属板２の表面が導光板１１の側端面１１ａに対向する内側面７ａに露出されている。金属板２は、樹脂部３の段差状の形状に沿って再びフランジ部５の延在方向に屈曲されている。金属板２は、さらに視認側に屈曲され、角部４Ｂが形成されている。金属板２は、さらにフランジ部５の延在方向に屈曲されている。角部４Ｂには、第一実施形態と同様の補強部９が形成されている。

本実施形態では、樹脂部３をグラスファイバー含む樹脂材料により形成することで、樹脂部３の機械的強度を向上させることができる。また、照明装置収容部７の内側面７ａに金属板２を露出させることで、導光板１１に導入されて導光板１１の側端面１１ａに入射した光を、金属板２によって反射させることができる。これにより、光の利用効率が向上し、液晶表示装置１００Ｂの表示性能を向上させることができる。
したがって、本実施形態の液晶表示装置１００Ｂによれば、フレーム１Ｂを薄型化して液晶表示装置１００Ｂを薄型化させた場合であっても、第一実施形態と同様に、フレーム１Ｂによって十分な機械的強度を維持することができる。

本実施形態の変形例として、図９に示すように、金属板２の端縁を再度視認側に屈曲させて、例えば、透明板１７の下層側に、タッチパネル１８等をさらに備える構成としてもよい。また、透明板１７とタッチパネル１８を入れ替える構成としてもよい。
このように、金属板２を複数回屈曲させることで、樹脂部３の屈曲形状に金属板２を自在に沿わせることができる。これにより、複数の透明基板１７やタッチパネル１８を収容させるために、フレーム１Ｂ’の樹脂部３を複雑な段差形状に形成する場合であっても、樹脂部３を補強してフレーム１Ｂ’の機械的強度を向上させることができる。
したがって、上述の本実施形態の効果に加えて、タッチパネル１８や複数の透明基板１７を備えた液晶表示装置１００Ｂ’を提供することができる。

（電子機器）
次に、上述の実施形態において説明した液晶表示装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図１０（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１０（ａ）において、２００は携帯電話本体を示し、２０１は上述の実施形態の液晶表示装置１００，１００Ａ，１００Ｂを備えた液晶表示部を示している。
図１０（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１０（ｂ）において、３００は情報処理装置、３０１はキーボードなどの入力部、３０３は情報処理本体、３０２は上述の実施形態の液晶表示装置１００，１００Ａ，１００Ｂを備えた液晶表示部を示している。
図１０（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１０（ｃ）において、４００は時計本体を示し、４０１は上述の実施形態の液晶表示装置１００，１００Ａ，１００Ｂを備えた液晶表示部を示している。
図１０（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器２００，３００，４００は、上述の実施形態において説明した薄型化が可能で、かつ十分な機械的強度が維持された液晶表示装置１００，１００Ａ，１００Ｂを備えている。したがって、本実施形態の電子機器２００，３００，４００によれば、薄型化され十分な機械的強度が維持された電子機器を提供することができる。

尚、この発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、樹脂部の材料はポリカーボネート以外にもＡＢＳ等、その他の樹脂材料を用いることができる。
また、本実施形態の電子機器は液晶装置を備えるものとしたが、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ型表示装置等、他の電気光学装置を備えた電子機器とすることもできる。

本発明によればフレームの底部を構成する金属板と、前記フレームの周囲の枠を構成する樹脂部とによって構成され、前記金属板は前記底部から水平に屈曲して立ち上がり、前記樹脂部には、前記金属板の縁が前記樹脂部の屈曲形状に沿うように屈曲されて埋め込まれる構成とする。このように構成することで、フレームに曲げやねじり等の力が作用し、金属板の縁の屈曲された部分に外力が作用した時に角部の変形が防止される。したがって、液晶装置やエレクトロルミネッセンス装置等の電気光学装置や電子機器、例えば、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等をはじめとして、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電気泳動装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた電子機器、電子放出素子を備えた装置（ＦＥＤ:Field Emission DisplayやＳＣＥＥＤ：Surface-Conduction Electron-Emitter Display）などに幅広く適用することができる。

本発明の第一実施形態における液晶表示装置のフレームの斜視図である。 図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。 本発明の第一実施形態における液晶表示装置の部分拡大正面図である。 図３のＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。 本発明の第二実施形態における液晶表示装置の部分拡大正面図である。 図５のＣ−Ｃ’線に沿う断面図である。 本発明の第三実施形態における液晶表示装置の部分拡大正面図である。 図６のＤ−Ｄ’線に沿う断面図である。 本発明の第三実施形態における液晶表示装置の変形例を示す断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態における電子機器の例を示す概略構成図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ フレーム、２ 金属板、３ 樹脂部、４，４Ｂ 角部、５ フランジ部、７ 照明装置収容部（導光板収容部）、７ａ 内側面（対向する面）、１０，１０Ａ 穴、１１ 導光板、１１ａ 側端面（端面）、１００，１００Ａ，１００Ｂ 液晶表示装置（電気光学装置）、２００ 携帯電話本体（電子機器）、３００ 情報処理装置（電子機器）、４００ 時計本体（電子機器）、ＬＣＰ 液晶パネル（電気光学パネル）

Claims (5)

1. 電気光学パネルと、前記電気光学パネルを収容するフレームとを備え、
   前記フレームは、
   前記フレームの周囲の枠と、当該枠の内側に前記電気光学パネルを支持する支持部とを備えた屈曲形状に成形される樹脂部と、
   前記電気光学パネルを保持する底部と、当該底部の周辺から前記樹脂部の屈曲形状の断面に対応して視認側に立ち上がるように屈曲されて形成される側部と、当該側部の外側に沿って折り返すように屈曲されて形成される折り返し部とを備え、前記側部と前記折り返し部とを貫通する穴が形成される金属板と、
   を有し、
   前記金属板は、前記側部及び前記折り返し部が前記樹脂部の屈曲形状に沿うように前記樹脂部に埋め込まれ、前記穴には前記樹脂部を構成する樹脂材料が充填されている、
   電気光学装置。
2. 光源と、前記光源からの光を導入する導光板と、を有する照明装置を備え、
   前記フレームには、前記樹脂部の前記支持部と前記金属板の前記底部とによって前記導光板を収容する導光板収容部が形成され、
   前記導光板収容部の前記導光板の端面に対向する面に前記金属板が露出されている、請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記樹脂部は、ポリカーボネートを含む材料により形成されている、請求項１または請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記樹脂部は、グラスファイバーを含む材料により形成されている、請求項１または請求項２に記載の電気光学装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えた、電子機器。

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