JP5191920B2

JP5191920B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP5191920B2
Application number: JP2009023713A
Authority: JP
Inventors: 信之小金沢
Original assignee: Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd
Current assignee: Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd
Priority date: 2009-02-04
Filing date: 2009-02-04
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2029-02-04
Also published as: US20100195040A1; US8111347B2; JP2010181545A

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。

液晶表示パネルは、ガラス基板を薄くすれば湾曲させることが可能である（特許文献１参照）。対向する第１及び第２のガラス基板は、対向面の端部同士がシール材によって強固に固定されている。そのため、第１及び第２のガラス基板を、第１のガラス基板の外面が凸面を形成するとともに第２のガラス基板の外面が凹面を形成するように湾曲させると、第１のガラス基板には引っ張り力が加えられ、第２のガラス基板には圧縮力が加えられる。そして、第２のガラス基板の外面は、圧縮のストレスを逃がすために外方向に突出する凸部を有するようになる。凸部によって、第１及び第２のガラス基板の対向面間の距離が拡がり、液晶表示パネルの特性に影響を与える。

引用文献２には、基板を湾曲した状態で保持し、この状態でシール材を紫外線の照射によって硬化させることが開示されている。また、引用文献３には、シール材が軟化する温度に加熱して基板を湾曲させることが開示されている。

特開２００３−２８０５４８号公報特開２００４−３５４４６８号公報特開２００８−１７５９１４号公報

引用文献２，３の方法は、基板の湾曲プロセスと、シール材の硬化又は軟化のプロセスを同時に行う必要があり、工程の複雑化や製造装置の改良が要求される。

本発明は、液晶表示パネルを湾曲させたときの特性の低下を防止することを目的としている。

（１）本発明に係る液晶表示装置は、シール材によって固定された第１基板及び第２基板を有し、前記第１基板及び前記第２基板の間に液晶が封入された、湾曲した液晶表示パネルと、前記第１基板及び前記第２基板を、相互に接近する方向に押圧する押圧具と、を有し、前記液晶表示パネルは、表面上に直線を含み、前記直線に平行な軸の周りを囲む曲線に沿って湾曲し、前記シール材は、前記直線に沿って延びることで湾曲しない非湾曲部と、前記曲線に沿って延びることで湾曲する湾曲部と、を有し、前記押圧具は、前記シール材の前記非湾曲部と前記液晶表示パネルの表示領域との間の領域で、前記第１基板及び前記第２基板を押圧することを特徴とする。本発明によれば、シール材に近い領域を押圧具で押さえるので、液晶表示パネルを湾曲させたときの特性の低下を防止することができる。

（２）（１）に記載された液晶表示装置において、前記押圧具は、前記第１基板に接触する複数の第１接触部と、前記第２基板に接触する複数の第２接触部と、前記複数の第１接触部及び前記複数の第２接触部を支持する支持部と、を含むことを特徴としてもよい。

（３）（２）に記載された液晶表示装置において、前記複数の第１接触部及び前記複数の第２接触部のそれぞれは、突起の形状であることを特徴としてもよい。

（４）（２）に記載された液晶表示装置において、前記複数の第１接触部及び前記複数の第２接触部のそれぞれは、凸条の形状であることを特徴としてもよい。

（５）（２）から（４）のいずれか１項に記載された液晶表示装置において、前記支持部は、前記複数の第１接触部を介して前記第１基板と対向する第１支持部と、前記複数の第２接触部を介して前記第２基板と対向する第２支持部と、前記第１支持部及び前記第２支持部を相互に接近する方向への押圧力を以て連結する連結部と、を含み、前記複数の第１接触部及び前記複数の第２接触部の熱膨張率は、前記連結部の熱膨張率よりも大きいことを特徴としてもよい。

（６）（１）から（５）のいずれか１項に記載された液晶表示装置において、前記液晶表示パネルに取り付けられたフレキシブル配線基板をさらに有し、前記押圧具は、前記フレキシブル配線基板を押圧しないように避ける穴を有することを特徴としてもよい。

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置を示す断面図である。液晶表示パネルを示す斜視図である。図３（Ａ）は第１押圧具の平面図であり、図３（Ｂ）は第１押圧具の正面図である。図４（Ａ）は第２押圧具の平面図であり、図４（Ｂ）は第２押圧具の正面図である。押圧具の分解図である。液晶表示パネルの一部及びこれを押圧する押圧具の拡大断面図である。液晶表示パネルの一部及びこれを押圧する押圧具の他の位置での拡大断面図である。図８（Ａ）は変形例に係る第１押圧具の平面図であり、図８（Ｂ）は変形例に係る第１押圧具の正面図である。図９（Ａ）は変形例に係る第２押圧具の平面図であり、図９（Ｂ）は変形例に係る第２押圧具の正面図である。変形例に係る液晶表示装置を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置を示す断面図である。液晶表示装置は、液晶表示パネル１０を有する。図２は、液晶表示パネル１０を示す斜視図である。

液晶表示パネル１０は、第１基板１２及び第２基板１４を有する。第１基板１２及び第２基板１４のそれぞれは、ガラス基板であり、屈曲できる程度に薄くなっている。第１基板１２及び第２基板１４の一方は、図示しないＴＦＴ（Thin Film Transistor）及び配線等が形成されたＴＦＴ基板であり、他方は、図示しない着色層を有するカラーフィルタ基板である。図１に示すように、液晶表示パネル１０の外側には偏光板１６が貼り付けられている。

第１基板１２及び第２基板１４の間には液晶１８が封入されている。液晶１８を封入した後に第１基板１２及び第２基板１４を研磨して薄くすれば、第１基板１２及び第２基板１４の破損を減らすことができる。

図２に示すように、液晶表示パネル１０は、表面上に直線Ｓを含み、直線Ｓに平行な軸Ａの周りを囲む曲線Ｃ（例えば軸Ａを中心とする円の一部をなす弧）に沿って湾曲している。

第１基板１２及び第２基板１４は、例えばエポキシ樹脂からなるシール材２０によって端部同士が固定されている。シール材２０は、直線Ｓに沿って延びることで湾曲しない非湾曲部２２と、曲線Ｃに沿って延びることで湾曲する湾曲部２４と、を有する。第１基板１２及び第２基板１４も、シール材２０の非湾曲部２２と対向する部分は湾曲せず、湾曲部２４と対向する部分は湾曲している。

液晶表示装置は、第１基板１２及び第２基板１４を相互に接近する方向に押圧する押圧具２６を有する。押圧具２６は、第１押圧具２８及び第２押圧具３０を含む。

図３（Ａ）は第１押圧具２８の平面図であり、図３（Ｂ）は第１押圧具２８の正面図である。図４（Ａ）は第２押圧具３０の平面図であり、図４（Ｂ）は第２押圧具３０の正面図である。図５は、押圧具２６の分解図である。

第１押圧具２８は、第１基板１２に接触する複数の第１接触部３２を含む。第１接触部３２は、凸条（レール）の形状である。したがって、第１接触部３２の第１基板１２に対する接触は、線接触又は線接触に近い状態になっている。複数の第１接触部３２は、第１支持部３４に設けられている。第１支持部３４は、複数の第１接触部３２を介して第１基板１２と対向する。第１支持部３４には第１連結部３６が設けられている。詳しくは、複数の第１連結部３６が第１支持部３４からの凸部として形成されている。

第２押圧具３０は、第２基板１４に接触する複数の第２接触部３８を含む。第２接触部３８は、凸条（レール）の形状である。したがって、第２接触部３８の第２基板１４に対する接触は、線接触又は線接触に近い状態になっている。複数の第２接触部３８は、第２支持部４０に設けられている。第２支持部４０は、複数の第２接触部３８を介して第２基板１４と対向する。第２支持部４０には第２連結部４２が設けられている。詳しくは、複数の第２連結部４２が第２支持部４０からの凸部として形成されている。

第１連結部３６及び第２連結部４２によって、第１支持部３４及び第２支持部４０が相互に接近する方向への押圧力を以て連結されている。図５に示す例では、連結のためにボルト４４とナット４６が使用されている。詳しくは、第１連結部３６の貫通穴４８と第２連結部４２の貫通穴５０にボルト４４を通してナット４６を締めるようになっている。

押圧具２６は、シール材２０の非湾曲部２２と液晶表示パネル１０の表示領域５２（図２参照）との間の領域（表示領域５２を避けた領域）で、第１基板１２及び第２基板１４を押圧している。押圧具２６は、シール材２０を押圧してもよいし、シール材２０を避けて第１基板１２及び第２基板１４を押圧してもよい。

本実施の形態によれば、シール材２０に近い領域を押圧具２６で押さえるので、液晶表示パネル１０を湾曲させたときの特性の低下を防止することができる。

図６は、液晶表示パネル１０の一部及びこれを押圧する押圧具２６の拡大断面図である。本実施の形態では、第１接触部３２及び第２接触部３８の熱膨張率と、連結部（第１連結部３６及び第２連結部４２）の熱膨張率が異なっている。

例えば、ｔ℃のときに、第１連結部３６の高さをｈ_１、第２連結部４２の高さをｈ_２とする。第１連結部３６及び第２連結部４２の熱膨張率をαとし、温度がＴ℃に上昇すると、第１連結部３６の高さの増加分は、
α（Ｔ−ｔ）ｈ_１
であり、第２連結部４２の高さの増加分は、
α（Ｔ−ｔ）ｈ_２
である。したがって、第１支持部３４と第２支持部４０との間隔（ｈ_１＋ｈ_２）の拡大分は、
α（Ｔ−ｔ）ｈ_１＋α（Ｔ−ｔ）ｈ_２
＝α（Ｔ−ｔ）（ｈ_１＋ｈ_２）
である。

一方、ｔ℃のときに、第１接触部３２の高さをｈ₁₀、第２接触部３８の高さをｈ₂₀とする。第１接触部３２及び第２接触部３８の熱膨張率が、第１接触部３２及び第２接触部３８と同様にαであれば、温度がＴ℃に上昇すると、第１接触部３２の高さの増加分は、
α（Ｔ−ｔ）ｈ₁₀
であり、第２接触部３８の高さの増加分は、
α（Ｔ−ｔ）ｈ₂₀
である。第１接触部３２及び第２接触部３８の高さの増加分の合計は、
α（Ｔ−ｔ）ｈ₁₀＋α（Ｔ−ｔ）ｈ₂₀
＝α（Ｔ−ｔ）（ｈ₁₀＋ｈ₂₀）
である。

ここで、
α（Ｔ−ｔ）（ｈ₁₀＋ｈ₂₀）＝α（Ｔ−ｔ）（ｈ_１＋ｈ_２）
であれば、押圧具２６による押圧力は、温度にかかわらず一定である。しかし、図６から明らかなように、第１接触部３２及び第２接触部３８の高さの合計（ｈ₁₀＋ｈ₂₀）は、第１支持部３４と第２支持部４０との間隔（ｈ_１＋ｈ_２）よりも、液晶表示パネル１０の厚み分だけ小さい。したがって、温度がｔ℃からＴ℃に上昇したときに、
α（Ｔ−ｔ）（ｈ₁₀＋ｈ₂₀）＜α（Ｔ−ｔ）（ｈ_１＋ｈ_２）
となり、押圧具２６による押圧力が弱くなって、第２基板１４を押えることによる効果が薄くなる。

そこで、本実施の形態では、第１接触部３２及び第２接触部３８の熱膨張率を、連結部（第１連結部３６及び第２連結部４２）の熱膨張率αよりも大きいβとした。例えば、第１接触部３２及び第２接触部３８をアルミニウムで構成し、第１連結部３６及び第２連結部４２をステンレスで構成する。なお、第１連結部３６及び第１支持部３４を同じ材料で一体的に構成し、第２連結部４２及び第２支持部４０を同じ材料で一体的に構成してもよい。本実施の形態によれば、温度変化による押圧力の変化を小さくすることができる。特に、
β（Ｔ−ｔ）（ｈ₁₀＋ｈ₂₀）＝α（Ｔ−ｔ）（ｈ_１＋ｈ_２）
であれば、押圧具２６による押圧力を、温度にかかわらず一定にすることができる。

図７は、液晶表示パネル１０の一部及びこれを押圧する押圧具２６の他の位置での拡大断面図である。

液晶表示パネル１０にはフレキシブル配線基板５４が取り付けられている。液晶表示パネル１０の電極（図示せず）と、フレキシブル配線基板５４の電極（図示せず）とが電気的に接続されている。フレキシブル配線基板５４には、ＩＣチップなどのチップ部品５５が搭載されている。押圧具２６は、フレキシブル配線基板５４を押圧しないように避ける穴５６を有する。穴５６は、隣同士の第１連結部３６の間の凹部５８（図３（Ｂ）参照）及び隣同士の第２連結部４２の間の凹部６０（図４（Ｂ）参照）が組み合わされて形成されている。

図１に示すように、液晶表示装置は、押圧具２６を保持する上フレーム６２を有する。上フレーム６２は下フレーム６４によって保持されている。下フレーム６４には、バックライト６６、反射シート６８、拡散板７０などが配置されている。

［変形例］
図８（Ａ）は変形例に係る第１押圧具の平面図であり、図８（Ｂ）は変形例に係る第１押圧具の正面図である。図９（Ａ）は変形例に係る第２押圧具の平面図であり、図９（Ｂ）は変形例に係る第２押圧具の正面図である。

この変形例では、第１接触部１３２及び第２接触部１３８は、それぞれ、突起（柱状突起）の形状である。したがって、第１接触部１３２及び第２接触部１３８は、それぞれ、第１基板１２及び第２基板１４（上記実施の形態参照）に対して、点又は点に近い状態で接触する。複数の第１接触部１３２が複数行複数列で配列され、複数の第２接触部１３８が複数行複数列で配列されている。

また、第１連結部１３６及び第２連結部１４２の一方に凸部１７２が形成され、他方には凹部１７４が形成され、凸部１７２及び凹部１７４をはめ合わせることで、第１連結部１３６及び第２連結部１４２を結合するようになっている。したがって、ボルト及びナットを使用しない。その他の詳細については、上記実施の形態で説明した内容が該当し、さらに公知の技術を適用することができる。

図１０は、変形例に係る液晶表示装置を示す断面図である。この変形例では、バックライト１６６及び反射シート１６８を格納した下フレーム１６４に、上フレーム１６２が重ねられている。上フレーム１６２と下フレーム１６４は、例えば図示しない粘着テープによる粘着、接着剤による接着、はめ合わせ、ネジ止めなどによって固定されている。

本発明を適用した液晶表示装置は例えば遊技機に適用することができる。本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施の形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。

１０液晶表示パネル、１２第１基板、１４第２基板、１６偏光板、１８液晶、２０シール材、２２非湾曲部、２４湾曲部、２６押圧具、２８第１押圧具、３０第２押圧具、３２第１接触部、３４第１支持部、３６第１連結部、３８第２接触部、４０第２支持部、４２第２連結部、４４ボルト、４６ナット、４８貫通穴、５０貫通穴、５２表示領域、５４フレキシブル配線基板、５５チップ部品、５６穴、５８凹部、６０凹部、６２上フレーム、６４下フレーム、６６バックライト、６８反射シート、７０拡散板、１３２第１接触部、１３６第１連結部、１３８第２接触部、１４２第２連結部、１６２上フレーム、１６４下フレーム、１６６バックライト、１６８及び反射シート、１７２凸部、１７４凹部。

Claims

シール材によって固定された第１基板及び第２基板を有し、前記第１基板及び前記第２基板の間に液晶が封入された、湾曲した液晶表示パネルと、
前記第１基板及び前記第２基板を、相互に接近する方向に押圧する押圧具と、
を有し、
前記液晶表示パネルは、表面上に直線を含み、前記直線に平行な軸の周りを囲む曲線に沿って湾曲し、
前記シール材は、前記直線に沿って延びることで湾曲しない非湾曲部と、前記曲線に沿って延びることで湾曲する湾曲部と、を有し、
前記押圧具は、前記第１基板に接触する複数の第１接触部と、前記第２基板に接触する複数の第２接触部と、前記複数の第１接触部及び前記複数の第２接触部を支持する支持部と、を含み、前記シール材の前記非湾曲部と前記液晶表示パネルの表示領域との間の領域で、前記第１基板及び前記第２基板を押圧することを特徴とする液晶表示装置。
請求項１に記載された液晶表示装置において、
前記複数の第１接触部及び前記複数の第２接触部のそれぞれは、突起の形状であることを特徴とする液晶表示装置。
請求項１に記載された液晶表示装置において、
前記複数の第１接触部及び前記複数の第２接触部のそれぞれは、凸条の形状であることを特徴とする液晶表示装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載された液晶表示装置において、
前記支持部は、前記複数の第１接触部を介して前記第１基板と対向する第１支持部と、前記複数の第２接触部を介して前記第２基板と対向する第２支持部と、前記第１支持部及び前記第２支持部を相互に接近する方向への押圧力を以て連結する連結部と、を含み、
前記複数の第１接触部及び前記複数の第２接触部の熱膨張率は、前記連結部の熱膨張率よりも大きいことを特徴とする液晶表示装置。
請求項１から４のいずれか１項に記載された液晶表示装置において、
前記液晶表示パネルに取り付けられたフレキシブル配線基板をさらに有し、
前記押圧具は、前記フレキシブル配線基板を押圧しないように避ける穴を有することを特徴とする液晶表示装置。