JP5775128B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に関するものであって、特に表示領域の面積を最大化することができる液晶表示装置に関するものである。

動画像表示に有利であり、コントラスト比（ｃｏｎｔｒａｓｔ ｒａｔｉｏ）が大きい特徴を有することから、テレビ、モニターなどに液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ ｄｅｖｉｃｅ：ＬＣＤ）が幅広く用いられており、この液晶表示装置は液晶の光学的異方性（ｏｐｔｉｃａｌ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ）及び分極性質（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）を利用して画像を表示可能である。

かかる液晶表示装置は、平行な２枚の基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）の間に液晶層を介在して貼り合せた液晶パネル（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｐａｎｅｌ）を必須構成要素とし、液晶パネル内の電場で液晶分子の配列方向を変化させて透過率差を視覚化する。

しかし、液晶パネルは自己発光要素を有しないため、透過率差を画像として表示するために別途光源が必要となり、そのため、液晶パネルの背面には光源が内蔵されたバックライトユニットが配置される。

バックライトユニットの光源としては、冷陰極蛍光ランプ（Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ：ＣＣＦＬ）、外部電極蛍光ランプ（Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）、そして発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ，以下、ＬＥＤと略す）などを用いる。

その中で、特にＬＥＤは、小型、低消費電力、高信頼性といった特徴を有するため、表示用光源として広く利用されている。

図１は、従来の液晶表示装置の概略的な断面図である。

図１に示すように、液晶表示装置は、液晶パネル１０と、バックライトユニット２０と、メインフレーム３０と、ボトムフレーム５０と、トップフレーム４０とで構成される。

液晶パネル１０は画像表現において中核的な役割を担う部分であって、液晶層（不図示）を介して対面して貼り合わせられた第１及び第２基板１２、１４で構成される。

前記第１及び第２基板１２、１４のそれぞれの外側には、特定光のみを選択的に透過させる第１及び第２偏光板（不図示）がそれぞれ貼り付けられる。

前記バックライトユニット２０は前記液晶パネル１０の背面に位置し、前記液晶パネル１０に光を供給する。

前記バックライトユニット２０は、メインフレーム３０の少なくとも一側縁部の長さ方向に沿って配列されるＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）アセンブリ２９と、ボトムフレーム５０上に安定して位置する白色または銀色の反射板２５と、前記反射板２５上に安定して位置する導光板２１と、前記導光板２１の上部に位置する光学シート２３とを含む。

ＬＥＤアセンブリ２９は導光板２１の一側に位置し、ＬＥＤ印刷回路基板２７と前記ＬＥＤ印刷回路基板２７に実装されたＬＥＤ２８とを含む。

前記液晶パネル１０とバックライトユニット２０は、四角縁形状のメインフレーム３０で囲まれた状態で前記液晶パネル１０の上面縁部を囲むトップフレーム４０と、バックライトユニット２０の背面を覆うボトムフレーム５０がそれぞれ前方・後方から結合され、メインフレーム３０を介して一体化される。

前記メインフレーム３０は、前記導光板２１及び前記光学シート２３などの構成要素を機構的に固定し、前記液晶パネル１０が安定して位置できるようにガイドする役割をする。

一方、液晶表示装置において、ＬＥＤアセンブリ２９、メインフレーム３０、トップフレーム４０などの映像非表示領域であるベゼルの幅を狭くして映像表示領域を最大化できるナローベゼルの採用への要求が増加している。それに応じて、前述した液晶表示装置の構造では、メインフレーム３０の端部と表示領域の始点を一致させて表示領域を最大化している。

しかし、ＬＥＤアセンブリ２９から発散された光が直接液晶パネル１０に入射して輝線またはホットスポットといった問題が発生し、それを抑えるために遮光テープのような遮光手段を光学シート２３の上部面縁部または液晶パネル１０の下部面縁部に貼り付けている。

そのため、製造原価の増加や製造効率の減少問題が発生し、上述のような構造ではナローベゼルの実現に限界がある。

本発明は、輝線またはホットスポットといった問題を生じさせずに、ナローベゼルの実現を目的とする。

上述のような課題を解決するために、本発明は、液晶パネルと；前記液晶パネルの下部に位置し、導光板及び前記導光板の一側に位置するＬＥＤアセンブリを含むバックライトユニットと；前記バックライトユニットの側面を囲み、拡散物質からなるメインフレームとを含む液晶表示装置を提供する。

本発明の液晶表示装置において、前記メインフレームは、前記液晶パネルに垂直した第１部分と、前記導光板に向かって下側に斜めに延長する第２部分とを含むことを特徴とする。

本発明の液晶表示装置において、前記第２部分は、前記第１部分の一端から延長することを特徴とする。

本発明の液晶表示装置において、前記メインフレームは、前記第１部分から水平に延長し、前記第１部分と前記第２部分を接続する第３部分を含むことを特徴とする。

本発明の液晶表示装置において、前記第１部分は、前記バックライトユニットに対応する第１垂直部と、前記液晶パネルの側面に対応する第２垂直部とからなることを特徴とする。

本発明の液晶表示装置において、前記液晶パネルと前記導光板の間に位置する光学シートを含み、前記光学シートの側面は、前記第２垂直部によって囲まれることを特徴とする。

本発明の液晶表示装置において、前記第２部分の下部面には、拡散パターンが形成されることを特徴とする。

本発明の液晶表示装置において、前記液晶パネルの平面積は、前記メインフレームの平面積と同一であることを特徴とする。

本発明の液晶表示装置において、前記バックライトユニットの背面を覆う底面と、前記底面から突出した４つの側面とからなるボトムフレームを含むことを特徴とする。

本発明の液晶表示装置において、前記ＬＥＤアセンブリは、前記ボトムフレームの４つの側面のうち、いずれかの１つに貼り付けられ、前記メインフレームは、外側から前記ボトムフレームと結合することを特徴とする。

本発明の液晶表示装置において、前記ＬＥＤアセンブリは、前記メインフレームに貼り付けられ、前記バックライトユニットの４つの側面は、外側から前記メインフレームと結合することを特徴とする。

本発明の液晶表示装置において、前記液晶パネルと前記導光板の間に位置する光学シートを含むことを特徴とする。

本発明の液晶表示装置において、前記光学シートは、光学用透明粘着剤（ｏｐｔｉｃａｌ ｃｌｅａｒ ａｄｈｅｓｉｖｅ）によって前記メインフレームとポイント接着されることを特徴とする。

本発明の液晶表示装置において、前記メインフレームには隣り合う上部面に第１及び第２メインフレームリブが形成され、前記第１及び第２メインフレームリブはその交差支点に溝を形成し、前記光学シートはその一側角に突出部が形成され、前記突出部は前記溝に挿入されることを特徴とする。

また、他の観点から、本発明は、第１液晶パネル、前記第１液晶パネルの下部に位置し、第１導光板及び前記第１導光板の一側に位置する第１ＬＥＤアセンブリを含む第１バックライトユニット、前記第１バックライトユニットの側面を囲む第１メインフレームを含む第１サブ液晶表示装置と；第２液晶パネル、前記第２液晶パネルの下部に位置し、第２導光板及び前記第２導光板の一側に位置する第２ＬＥＤアセンブリを含む第２バックライトユニット、前記第２バックライトユニットの側面を囲む第２メインフレームを含み、前記第１サブ液晶表示装置の一側に位置する第２サブ液晶表示装置とを含み、前記メインフレームは、拡散物質からなることを特徴とする液晶表示装置を提供する。

本発明の液晶表示装置において、前記第１及び第２導光板は、前記第１及び第２ＬＥＤアセンブリの間に位置することを特徴とする。

本発明の液晶表示装置において、前記第１導光板と前記第２ＬＥＤアセンブリは、前記第１ＬＥＤアセンブリと前記第２導光板の間に位置することを特徴とする。

本発明の液晶表示装置において、前記第１ＬＥＤアセンブリと前記第１導光板の間及び前記第２ＬＥＤアセンブリと前記第２導光板の間のそれぞれには、反射偏光フィルムが位置することを特徴とする。

本発明の液晶表示装置において、前記第１及び第２メインフレームのそれぞれは、側面と、前記第１及び第２ＬＥＤアセンブリのそれぞれに対応して前記側面に対して斜めの第１上部面と、前記第１及び第２ＬＥＤアセンブリの反対側の第２上部面とを含むことを特徴とする。

本発明の液晶表示装置において、前記第２上部面は、その端面が前記側面から斜めに傾いた形状または垂直した形状または曲率を有することを特徴とする。

本発明に係る液晶表示装置は、拡散物質からなるメインフレームを用いることで、表示領域の面積をメインフレームの面積と実質的に同一にすることができる。

従って、輝線またはホットスポットといった問題をもたらさず、液晶表示装置の表示領域が最大化され、ベゼルの幅が最小化される効果を有する。

また、光学シートを、メインフレーム上に形成されるアイランド状の光学用透明粘着剤を利用してポイント接着させることで、熱膨張によって光学シートに皺が発生することを防止することができる。

また、メインフレームに光学シートの流動防止のためのリブを形成することで、ポイント接着による光学シートの流動を防止することができる。

そして、光源と導光板の間に反射偏光フィルムを貼り付けて液晶パネルの下部の偏光板を省略することで、大面積偏光板の省略による製造原価の減少及び薄型液晶表示装置を提供できる効果を有する。

また、複数の液晶表示装置を並べて形成される大面積液晶表示装置において、各表示装置の境界を構成するメインフレームを拡散物質で形成することで、反射偏光フィルムを通過した偏光光が導光板内を経由する間に偏光特性が低下することを防止し、液晶表示装置の境界で発生するムラの問題を防止して高品質の映像を実現することができる。

従来の液晶表示装置の概略的な断面図である。 本発明に係る液晶表示装置の概略的な分解斜視図である。 本発明の第１実施例に係る液晶表示装置の概略的な断面図である。 本発明の第１実施例に係る液晶表示装置の概略的な断面図である。 本発明の第２実施例に係る液晶表示装置の概略的な断面図である。 本発明の第３実施例に係る液晶表示装置の概略的な断面図である。 本発明の第４実施例に係る液晶表示装置の概略的な断面図である。 本発明の液晶表示装置において光学シートの貼り合わせ構造を示す平面図である。 本発明の液晶表示装置において光学シートの貼り合わせ構造を示す斜視図である。 反射偏光フィルムを用いるバックライトユニットの概略的な断面図である。 本発明の第５及び第６実施例に係る液晶表示装置の概略的な平面図である。 本発明の第５及び第６実施例に係る液晶表示装置の概略的な平面図である。 図９ｂの切断線Ｘ−Ｘに沿って切断した部分の概略的な断面図である。 本発明の実施例に係るメインフレームの概略的な形状を示す斜視図である。 本発明の実施例に係るメインフレームの概略的な形状を示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明について詳細に説明する。

図２は、本発明に係る液晶表示装置の概略的な分解斜視図である。

図２に示すように、液晶表示装置は、液晶パネル１１０、２１０、３１０、４１０と、バックライトユニット１２０、２２０、３２０、４２０と、メインフレーム１３０、２３０、３３０、４３０と、ボトムフレーム１５０、２５０、３５０、４５０とを含む。

前記液晶パネル１１０、２１０、３１０、４１０は、画像表現において中核的な役割を担う部分であって、液晶層（不図示）を介して対面して貼り合わせられた第１基板１１２、２１２、３１２、４１２及び第２基板１１４、２１４、３１４、４１４を含む。

図面に示していないが、通常、下部基板またはアレイ基板と呼ばれる第１基板１１２、２１２、３１２、４１２の内側には、複数のゲートラインとデータラインが交差して画素（ｐｉｘｅｌ）が定義され、それぞれの交差支点毎に薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）が設けられ、各画素に形成された透明画素電極と一対一で対応して接続されている。

そして、上部基板またはカラーフィルター基板と呼ばれる第２基板１１４、２１４、３１４、４１４の内側には、各画素に対応する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルター及びそれらをそれぞれ囲み、ゲートラインとデータライン、そして薄膜トランジスタなどの非表示領域を遮るブラックマトリクスが設けられる。また、それらを覆う透明共通電極が設けられる。

ゲートラインに信号が印加され、薄膜トランジスタがオンになると、データラインを通じて画素電極に信号が印加される。それにより、画素電極と共通電極の間に電界が形成され、液晶層の液晶分子が電界によって駆動される。

また、液晶パネル１１０、２１０、３１０、４１０の第１基板１１２、２１２、３１２、４１２及び第２基板１１４、２１４、３１４、４１４と液晶層の境界部分には、液晶の初期の分子配列方向を決める配向膜（不図示）が介在され、その間に充填される液晶層の液晶材料の漏洩を防止するため、第１基板１１２、２１２、３１２、４１２及び第２基板１１４、２１４、３１４、４１４の縁部に沿ってシールパターン（不図示）が形成される。第１基板１１２、２１２、３１２、４１２及び第２基板１１４、２１４、３１４、４１４のそれぞれの外側には、第１及び第２偏光板（不図示）が貼り付けられる。

バックライトユニット１２０、２２０、３２０、４２０は、液晶パネル１１０、２１０、３１０、４１０の下部に位置して光を供給し、前述したように液晶層の液晶分子が駆動されることにより発生する透過率差が視覚化することで、液晶表示装置は映像を表示することになる。

バックライトユニット１２０、２２０、３２０、４２０は、導光板１２１、２２１、３２１、４２１と、反射板１２５、２２５、３２５、４２５と、ＬＥＤアセンブリ１２９、２２９、３２９、４２９とを含む。

導光板１２１、２２１、３２１、４２１は、液晶パネル１１０、２１０、３１０、４１０の下部に位置し、反射板１２５、２２５、３２５、４２５は、導光板１２１、２２１、３２１、４２１の背面に位置する。

ＬＥＤアセンブリ１２９、２２９、３２９、４２９は、導光板１２１、２２１、３２１、４２１の一側面に対向して位置し、導光板１２１、２２１、３２１、４２１に向かって光を供給する。

また、導光板１２１、２２１、３２１、４２１の上部、即ち、液晶パネル１１０、２１０、３１０、４１０と導光板１２１、２２１、３２１、４２１の間に光学シート１２３、２２３、３２３、４２３が位置する。光学シート１２３、２２３、３２３、４２３は、拡散シートと集光シートを含むことができる。

ＬＥＤアセンブリ１２９、２２９、３２９、４２９から出射される光は、導光板１２１、２２１、３２１、４２１に入射した後、全反射によって導光板１２１、２２１、３２１、４２１の内部にムラなく広がり、光学シート１２３、２２３、３２３、４２３を通じて均一な面光源となって液晶パネル１１０、２１０、３１０、４１０に供給される。

反射板１２５、２２５、３２５、４２５は、導光板１２１、２２１、３２１、４２１の背面で光を反射させ、光効率を増加させる。

ＬＥＤアセンブリ１２９、２２９、３２９、４２９は、導光板１２１、２２１、３２１、４２１の一側面に対向して位置するＬＥＤ印刷回路基板１２７、２２７、３２７、４２７と前記ＬＥＤ印刷回路基板１２７、２２７、３２７、４２７上に実装されるＬＥＤ１２８、２２８、３２８、４２８とを含む。即ち、本発明の液晶表示装置に用いられるバックライトユニット１２０、２２０、３２０、４２０は、いわゆるエッジタイプである。

メインフレーム１３０、２３０、３３０、４３０は、バックライトユニット１２０、２２０、３２０、４２０の側面を囲み、かつ、ＬＥＤアセンブリ１２９、２２９、３２９、４２９の上部と前記導光板１２１、２２１、３２１、４２１の上部縁部を覆う。また、メインフレーム１３０、２３０、３３０、４３０は、液晶パネル１１０、２１０、３１０、４１０の下部面縁部を支持する。ボトムフレーム１５０、２５０、３５０、４５０は、バックライトユニット１２０、２２０、３２０、４２０の背面を覆い、かつ、メインフレーム１３０、２３０、３３０、４３０と結合されて液晶表示装置を構成する。

メインフレーム１３０、２３０、３３０、４３０は、光拡散の性質を有する物質からなる。即ち、ポリカーボネートまたはポリスチレンからなるベースにビーズを添加して光拡散機能を持たせることができる。一方、前述したベースの下部に拡散パターンを形成して光拡散機能を持たせることもできる。なお、メインフレーム１３０、２３０、３３０、４３０の光透過率は例えば４０〜７０％であることが望ましい。

かかるように拡散物質からなる前記メインフレーム１３０、２３０、３３０、４３０はＬＥＤアセンブリ１２９、２２９、３２９、４２９の上部と導光板１２１、２２１、３２１、４２１の上部縁部を覆う。このため、ＬＥＤアセンブリ１２９、２２９、３２９、４２９に隣接した導光板１２１、２２１、３２１、４２１の入光部側の縁部から上部に向かう光は、メインフレーム１３０、２３０、３３０、４３０によって拡散される。

メインフレーム１３０、２３０、３３０、４３０は、その一端がＬＥＤアセンブリ１２９、２２９、３２９、４２９及び導光板１２１、２２１、３２１、４２１に向かって斜めに傾くため、メインフレーム１３０、２３０、３３０、４３０から拡散される光は、液晶表示装置の縁部に向かうことになる。従って、本発明の液晶表示装置は、メインフレーム１３０、２３０、３３０、４３０の平面積と同一の表示領域を有することになる。

従来の液晶表示装置においては、メインフレームが不透明な物質からなり、導光板の上部縁部を覆うように構成されてメインフレームの端部が表示領域の始点となっていた。また、メインフレームの端部で光漏れが起こり、輝線またはホットスポットといった問題が発生するため、それを抑えるために遮光手段が必要となり、そのため、表示領域は更に小さくなってしまった。

しかし、本発明においてはメインフレーム１３０、２３０、３３０、４３０が光拡散の性質を有する材料からなり、かつ、メインフレーム１３０、２３０、３３０、４３０の一端が斜めに傾いてＬＥＤアセンブリ１２９、２２９、３２９、４２９の上部と導光板１２１、２２１、３２１、４２１の上部縁部を覆う。これにより、メインフレーム１３０、２３０、３３０、４３０によってＬＥＤアセンブリ１２９、２２９、３２９、４２９と導光板１２１、２２１、３２１、４２１の縁部における光が液晶表示装置の縁部に拡散される。また、液晶パネル１１０、２１０、３１０、４１０がメインフレーム１３０、２３０、３３０、４３０と実質的に同一の大きさを有するため、メインフレーム１３０、２３０、３３０、４３０の平面積と同一の表示領域を有することになる。なお、メインフレーム１３０、２３０、３３０、４３０の光透過率は例えば４０〜７０％であることが望ましい。

即ち、ベゼルの幅が最小化され、表示領域の面積が最大化された液晶表示装置を提供することができる。

以下、液晶表示装置の断面構造を用いて更に詳細に説明する。

図３ａ及び図３ｂは、本発明の第１実施例に係る液晶表示装置の概略的な断面図である。

図３ａに示すように、液晶表示装置は、液晶パネル１１０と、バックライトユニット１２０と、メインフレーム１３０と、ボトムフレーム１５０とを含む。

液晶パネル１１０は、画像表現において中核的な役割を担う部分であって、液晶層（不図示）を介して対面して貼り合わせられた第１基板１１２及び第２基板１１４を含む。液晶パネル１１０は、メインフレーム１３０の平面積と実質的に同一の平面積を有する。

バックライトユニット１２０は、液晶パネル１１０の下部に位置して光を供給し、前述したように液晶層の液晶分子が駆動されることにより発生する透過率差が視覚化される。これにより、液晶表示装置は映像を表示することになる。

バックライトユニット１２０は、導光板１２１と、反射板１２５と、ＬＥＤアセンブリ１２９とを含む。

導光板１２１は、液晶パネル１１０の下部に位置し、反射板１２５は、導光板１２１の背面に位置する。

ＬＥＤアセンブリ１２９は、導光板１２１の一側面に対向して位置し、導光板１２１に向かって光を供給する。また、導光板１２１の上部、即ち、液晶パネル１１０と導光板１２１の間に光学シート１２３が位置する。光学シート１２３は、拡散シートと集光シートを含むことができる。

ＬＥＤアセンブリ１２９から出射される光は、導光板１２１に入射した後、全反射によって導光板１２１の内部にムラなく広がり、光学シート１２３を通じて均一な面光源となって液晶パネル１１０に供給される。

反射板１２５は、導光板１２１の背面で光を反射させ、光効率を増加させる。

ＬＥＤアセンブリ１２９は、導光板１２１の一側面に対向して位置するＬＥＤ印刷回路基板１２７とＬＥＤ印刷回路基板１２７上に実装されるＬＥＤ１２８とを含む。ボトムフレーム１５０は、底面と底面から突出した４つの側面とを含み、前記４つの側面のうち、いずれかの１つにＬＥＤアセンブリ１２９が貼り付けられる。

メインフレーム１３０は、液晶パネル１１０に垂直した第１部分１３２と、導光板１２１、２２１、３２１、４２１に向かって下側に斜めに延長した第２部分１３４及び第１部分１３２と第２部分１３４を接続し、液晶パネル１１０に水平した第３部分１３６を含む。

即ち、メインフレーム１３０は、第１部分１３２によってバックライトユニット１２０の側面を囲み、第２部分１３４によって導光板１２１の上部縁部を覆い、かつ、第３部分１３６によってＬＥＤアセンブリ１２９の上部を覆う。また、メインフレーム１３０は、第１部分１３２の一端及び第３部分１３６によって液晶パネル１１０の背面縁部を支持する。また、メインフレーム１３０の第１部分１３２は、バックライトユニット１２０の背面を覆うボトムフレーム１５０と結合される。

前述したように、光拡散の性質を有する材料からなるメインフレーム１３０が、ＬＥＤアセンブリ１２９の上部と導光板１２１の上部縁部を覆うため、ＬＥＤアセンブリ１２９に隣接した導光板１２１の入光部側の縁部から上部に向かう光は、メインフレーム１３０によって拡散される。

メインフレーム１３０の第２及び第３部分１３４、１３６は、光拡散の性質を有する材料からならなければならないが、第１部分１３２はそれに限定されない。即ち、第１部分１３２は、従来のように不透明なモールド材質からなっても良く、第２及び第３部分１３４、１３６と同様に光拡散機能を有していても良い。

これとは異なって、メインフレームが、垂直した側壁とそれに垂直して内側に突出した水平部からなる場合、メインフレームが光拡散の性質を有していたとしても、光拡散には限界がある。

即ち、本発明においては、メインフレーム１３０の第２部分１３４が斜めに傾いて延長し、その端に入射した光は、斜めの第２部分１３４に沿って縁部に拡散される。しかし、メインフレームの一端が水平段部のみを含む場合、導光板の縁部における光は、メインフレームの水平段部によってその上側にのみ光拡散が行われる。従って、メインフレームの全体を表示領域として利用することはできない。

前述したように、光拡散の性質を有する材料からなり、かつ、斜めに傾いた第２部分１３４を含むメインフレーム１３０で拡散される光は、液晶表示装置の縁部に向かうことになり、本発明の液晶表示装置は、メインフレーム１３０の平面積と同一の表示領域を有することになる。

即ち、従来にはＬＥＤアセンブリとメインフレームの上部側が位置する領域が表示領域として利用できなかったため、ベゼル幅が増加されたが、本発明においてはＬＥＤアセンブリ１２９とメインフレーム１３０が位置する領域まで表示領域が拡張されるため、表示領域を最大化し、べゼル幅を最小化することが可能となる。

図３ａにおいてメインフレーム１３０は、ポリカーボネートまたはポリスチレンからなるベースにビーズが添加されて光拡散機能を有することができ、図３ｂに示すように第２及び第３部分１３４、１３６の下部面に拡散パターン１３８を形成して光拡散機能を持たせることもできる。拡散パターン１３８は、三角形、半円、半楕円、台形のうち、いずれかの１つの形状を有することができる。

一方、メインフレーム１３０が第３部分１３６なしで、第１及び第２部分１３２、１３４からなる場合には、拡散パターン１３８は、第２部分１３２にのみ形成される。即ち、第１部分１３２には拡散パターン１３８が形成されない。仮に、第１部分１３２においても拡散パターンが形成されると、ボトムフレーム１５０との接触面で空隙が生じ、バックライトユニット１２０の内部に異物質が流入される問題が発生し得る。

また、メインフレーム１３０は、液晶パネル１１０に垂直した第１部分１３２と、下側に斜めに延長した第２部分１３４及び第１部分１３２と第２部分１４３を接続し、液晶パネル１１０に水平した第３部分１３６を含む。しかし、それに限定されるものではない。

即ち、本発明の第２実施例に係る液晶表示装置の概略的な断面図である図４を参照すると、メインフレーム２３０は、液晶パネル２１０に垂直した第１部分２３２と、第１部分２３２から下側に斜めに延長した第２部分２３４を含み得る。

即ち、図３ａに示すメインフレーム１３０と比較すると、第３部分１３６が省略され、第２部分１３４が第１部分１３２に接続された構造である。

かかる構成のメインフレーム２３０は、第１部分２３２によってバックライトユニット２２０の側面を囲み、かつ、第２部分２３４によってＬＥＤアセンブリ２２９の上部と導光板２２１の上部縁部を覆う。また、メインフレーム２３０は、第１部分２３２の一端によって液晶パネル２１０の背面縁部を支持する。

前述したように、導光板２２１の縁部から上部に向かう光は、下側に斜めに傾いたメインフレーム２３０の第２部分２３４によって拡散される。従って、メインフレーム２３０の平面積全体を表示領域として利用することになる。

また、本発明の第３実施例に係る液晶表示装置の概略的な断面図である図５を参照すると、メインフレーム３３０は、第１垂直部３３２ａと第２垂直部３３２ｂで構成される第１部分３３２と、第１部分３３２から下側に斜めに延長する第２部分３３４及び第１部分３３２と第２部分３３４を接続し、液晶パネル３１０に水平した第３部分３３６を含むことができる。

かかる場合、第１垂直部３３２ａがバックライトユニット３２０の側面を囲み、かつ、第２垂直部３３２ｂによって液晶パネル３１０の側面が支持される。

また、液晶パネル３１０とメインフレーム３３０の第３部分３３６の間に光学シート３２３を介在させても良い。

図５に示す液晶表示装置において、メインフレーム３３０の第２垂直部３３２ｂによって液晶パネル３１０が支持されるため、液晶パネル１１０が安定して位置することができる。

このようにメインフレーム３３０の第１部分３３２が第１垂直部３３２ａと第２垂直部３３２ｂからなる構成は、図４に示すメインフレーム２３０においても適用できるのは言うまでもない。

図６は、本発明の第４実施例に係る液晶表示装置の概略的な断面図である。この液晶表示装置は、ＬＥＤアセンブリ４２９のＬＥＤ印刷回路基板４２７がメインフレーム４３０の第１部分４３２に貼り付けられ、ボトムフレーム４５０の側面が外側からメインフレーム４３０の第１部分４３２と結合される構造を有する。

なお、本実施例は、トップフレームが省略された構造を示しているが、それに限定されない。即ち、液晶パネルの前面縁部を覆い、かつ、メインフレーム及び／又はボトムフレームと結合されるトップフレームを備えることができる。このとき、トップフレームの上部面は、メインフレームの第１部分と同じまたは狭い幅を有して表示領域を妨げないように構成される。

前述したように、本発明の液晶表示装置において、メインフレームはその一側が下側に斜めに延長した構造を有し、かつ、光拡散の性質を有する材料からなるため、ＬＥＤアセンブリと導光板の縁部から上側に向かう光がメインフレームによって外側に拡散される。従って、本発明の液晶表示装置は、メインフレームの平面積と同一の表示領域を有することになる。

従って、輝線またはホットスポットといった問題を解決しながら、ベゼル幅が最小化され、表示領域の面積が最大化された液晶表示装置を提供することになる。

前述した構造の液晶表示装置において、光学シートがメインフレーム上で移動することを防止することができる。従来の液晶表示装置においては光学シートを固定するための構造物が存在するが、本発明のように光拡散の性質を有する材料でメインフレームを形成する場合は、光学シートの固定のための構造物によって表示領域が制限され得る。このため、本実施例では、光学シートの移動を防止しながら表示領域を確保できる構造を提案する。

本発明の液晶表示装置において光学シートの貼り合わせ構造を示す平面図及び斜視図である図７ａ及び図７ｂを参照して説明する。

図７ａ及び図７ｂに示すように、拡散物質からなるメインフレーム５３０の上部面の一ポイントに、アイランド状の光学用透明粘着剤（ｏｐｔｉｃａｌ ｃｌｅａｒ ａｄｈｅｓｉｖｅ）５６０を貼り付け、それを介して光学シート５２３を固定させる。

メインフレーム５３０は、拡散物質からなり、表示領域となるため、光学シート５２３を接着させるための構成として光学用透明粘着剤５６０を利用し、表示領域を制限しない。なお、メインフレーム５３０の光透過率は例えば４０〜７０％であることが望ましい。

また、光学用透明粘着剤５６０をアイランド状にしてポイント接着が行われるため、熱によって光学シート５２３に皺が発生することを防止することができる。

即ち、光学用透明粘着剤５６０をメインフレーム５３０の上部面全体に塗布して光学シート５２３を接着させる場合、熱によって光学シート５２３が膨張すると皺が発生して表示品質が低下する。

しかし、本発明のように光学用透明粘着剤５６０をアイランド状に形成し、光学シート５２３をポイント接着することで、熱膨張による皺の発生を抑えることができる。

一方、前述したように光学シート５２３がポイント接着される場合、液晶表示装置を鉛直に立てて使用する場合において、光学シート５２３が下方にずれる問題が発生し得る。

かかる問題を防止するために、本発明においては前記メインフレーム５３０の一側上部面に第１メインフレームリブ５３７を形成し、メインフレームの他側上部面に第２メインフレームリブ５３８を形成する。第１及び第２メインフレームリブ５３７、５３８は互いに隣り合う側面に位置し、それらの交差部分に溝５３９を形成する。

前記メインフレーム５３０にポイント接着される前記光学シート５２３は、少なくともその一側角に突出部５２３ａが形成され、前記突出部５２３ａが前記溝５３９に挿入されることで、前記光学シート５２３の下方ずれの問題が防止できる。

前述したように光拡散の性質を有する材料からなるメインフレームを用いた薄型及び大面積液晶表示装置について説明する。

従来の液晶表示装置は、液晶パネルの上部基板と下部基板のそれぞれの外側面に偏光板を必要とする。しかし、液晶表示装置が大型化されるに伴って偏光板による製造原価が上昇し、また液晶表示装置の厚さが増加する。

本発明では、反射偏光フィルムを用いて液晶パネルの下部の偏光板を省略し、製造原価を減少させ、薄型が可能な液晶表示装置を提供しようとする。

反射偏光フィルムを用いるバックライトユニットの概略的な断面図である図８を参照すると、光源であるＬＥＤアセンブリ６２９と導光板６２１の間に反射偏光フィルム６７０を位置させることで、バックライトユニットから供給される光に偏光特性を付与する。

即ち、ＬＥＤアセンブリ６２９から出射された光は、一方向の透過軸を有する前記反射偏光フィルム６７０によって偏光光となって導光板６２１に入射し、導光板６２１を経由して液晶パネルに供給される。

また、反射偏光フィルム６７０の透過軸を通過できなかった光は反射され、反射偏光フィルム６７０に再入射して光効率を増加させることができる。

前述した反射偏光フィルム６７０を用いると、ＬＥＤアセンブリ６２９からの光が偏光状態で導光板６２１に入射し、液晶パネルに供給されるため、従来の液晶パネルの下部基板の外側面に必要な偏光板を省略することができる。

従って、偏光板による製造原価の上昇及び液晶表示装置の厚さ増加を防止することができる。

ところが、液晶表示装置が大型化されるに連れて、前述した反射偏光フィルムを用いることに限界が発生する。

即ち、反射偏光フィルムを通過して偏光状態を有する光が、面積の増加した導光板内部を経由すると、導光板の端部では偏光状態が崩れてしまう。その結果、光効率を低下させる偏光成分を有する光が液晶表示装置に供給され、表示品質を低下させることになる。

かかる問題を解決するための液晶表示装置の構造を、図９ａ及び図９ｂ、図１０、図１１ａ及び図１１ｂを参照して説明する。

図９ａ及び図９ｂは本発明の第５及び第６実施例に係る液晶表示装置の概略的な平面図であり、図１０は図９ｂの切断線Ｘ−Ｘに沿って切断した部分の概略的な断面図であり、図１１ａ及び図１１ｂは本発明の実施例に係るメインフレームの概略的な形状を示す斜視図である。

図９ａ及び図９ｂに示すように本発明の液晶表示装置は、複数のサブ液晶表示装置、即ち、第１ないし第４サブ液晶表示装置ＳＬＣＤ１、ＳＬＣＤ２、ＳＬＣＤ３、ＳＬＣＤ４を含んでなる。第１ないし第４サブ液晶表示装置ＳＬＣＤ１、ＳＬＣＤ２、ＳＬＣＤ３、ＳＬＣＤ４は、２×２マトリクス状に結合され、１つの大面積液晶表示装置を構成する。図９ａ及び図９ｂに４つのサブ液晶表示装置ＳＬＣＤ１、ＳＬＣＤ２、ＳＬＣＤ３、ＳＬＣＤ４が配列されることを示しているが、それに限定されない。例えば、２つのサブ液晶表示装置が並んで配列されても良く、９つのサブ液晶表示装置が３×３マトリクス状に配列されても良い。

第１ないし第４サブ液晶表示装置ＳＬＣＤ１、ＳＬＣＤ２、ＳＬＣＤ３、ＳＬＣＤ４のそれぞれは、液晶パネル（不図示）と、液晶パネルの下部のバックライトユニット（図１０の７２０）と、メインフレーム７３０と、ボトムフレーム７５０とを含む。

メインフレーム７３０は拡散物質からなるため、第１ないし第４サブ液晶表示装置ＳＬＣＤ１、ＳＬＣＤ２、ＳＬＣＤ３、ＳＬＣＤ４のそれぞれの表示領域が増加することになる。なお、メインフレーム７３０の光透過率は例えば４０〜７０％であることが望ましい。

バックライトユニット７２０は、導光板７２１と、導光板７２１の一側の光源であるＬＥＤアセンブリ７２９と、導光板７２１とＬＥＤアセンブリ７２９の間に位置する反射偏光フィルム７７０及び導光板７２１の下部の反射板（図１０の７２５）とを含む。反射板７２５は、導光板７２１の背面に向かう光を反射させ、光効率を向上させるためのものであって、省略することができる。

図９ａを参照すると、第１サブ液晶表示装置ＳＬＣＤ１のＬＥＤアセンブリ７２９は、第１サブ液晶表示装置ＳＬＣＤ１の導光板７２１の一側に位置し、第２サブ液晶表示装置ＳＬＣＤ２のＬＥＤアセンブリ７２９は、第１サブ液晶表示装置ＳＬＣＤ１の導光板７２１と第２サブ液晶表示装置ＳＬＣＤ２の導光板７２１の間に位置するように構成される。即ち、第１サブ液晶表示装置ＳＬＣＤ１の導光板７２１と第２サブ液晶表示装置ＳＬＣＤ２のＬＥＤアセンブリ７２９は、第１サブ液晶表示装置ＳＬＣＤ１のＬＥＤアセンブリ７２９と第２サブ液晶表示装置ＳＬＣＤ２の導光板７２１の間に位置する。

一方、図９ｂを参照すると、第１及び第２サブ液晶表示装置ＳＬＣＤ１、ＳＬＣＤ２の導光板７２１が、それぞれのＬＥＤアセンブリ７２９の間に位置するように配列される。即ち、第１及び第２サブ液晶表示装置ＳＬＣＤ１、ＳＬＣＤ２の導光板７２１が互いに隣接して位置することになる。

図９ａ及び図９ｂに示す液晶表示装置では、各サブ液晶表示装置ＳＬＣＤ１、ＳＬＣＤ２、ＳＬＣＤ３、ＳＬＣＤ４のＬＥＤアセンブリ７２９から出射された光は、反射偏光フィルム７７０によって偏光状態となった後、全体液晶表示装置の長さ（または幅）の１／２に該当する長さを有する導光板７２１を経由してその上部の液晶パネルに供給される。

即ち、１つの液晶表示装置を大面積化すると、導光板の長さが増加し、前述したように導光板を経由する間に偏光状態が崩れる問題が発生するが、本発明においては全体液晶表示装置の長さより短い長さを有する導光板を用いるため、上記のような問題を防止することができる。

一方、複数のサブ液晶表示装置を配列して大面積液晶表示装置を構成する場合、その境界でムラが発生する。即ち、従来の液晶表示装置の外側を囲むメインフレームまたはボトムフレームが各サブ液晶表示装置の境界に位置するため、各サブ液晶表示装置の境界は非表示領域となり、光の不均一によって各サブ液晶表示装置の境界でムラが発生する。

しかし、本発明においては前記メインフレーム７３０が拡散物質からなるため、各サブ液晶表示装置ＳＬＣＤ１、ＳＬＣＤ２、ＳＬＣＤ３、ＳＬＣＤ４の境界が表示領域となり、前述したムラの問題が防止できる。

図１０を参照すると、第１及び第２サブ液晶表示装置ＳＬＣＤ１、ＳＬＣＤ２のそれぞれにおいて、液晶パネル（不図示）の下部にバックライトユニット７２０が位置し、バックライトユニット７２０の側面はメインフレーム７３０によって囲まれ、バックライトユニット７２０の背面はボトムフレーム７５０によって覆われる。また、液晶パネルと導光板７２１の間には光学シート７２３が位置する。

図１０に第１及び第２サブ液晶表示装置ＳＬＣＤ１、ＳＬＣＤ２のそれぞれが別のボトムフレーム７５０によって覆われることを示しているが、１つのボトムフレーム７５０によって覆われ、メインフレーム７３０だけが別に構成されても良い。

そのとき、バックライトユニット７２０は、導光板７２１と、導光板７２１の一側のＬＥＤアセンブリ７２９とを含む。バックライトユニット７２０は、光効率向上のために導光板７２１の下部に位置する反射板７２５を更に含むことができ、光を偏光させるためにＬＥＤアセンブリ７２９と導光板７２１の間に反射偏光フィルム７７０を更に含むことができる。

メインフレーム７３０は、光拡散の性質を有する材料からなり、かつ、液晶パネル（不図示）に鉛直の側面７３２と、ＬＥＤアセンブリ７２９を覆う斜めの第１上部面７３４及びＬＥＤアセンブリ７２９の反対側の導光板７２１の縁部を覆う第２上部面７３８を有し得る。図示していないが、ＬＥＤアセンブリ７２９が位置する領域以外の側面に対してメインフレーム７３０は、第２上部面７３８と同一の形状を有することができる。

従って、ＬＥＤアセンブリ７２９から出射される光は、第１上部面７３４によって拡散され、ＬＥＤアセンブリ７２９が位置する領域及びメインフレーム７３０が位置する領域まで表示領域が拡張される。また、第２上部面７３８によって、隣り合うサブ液晶表示装置ＳＬＣＤ１、ＳＬＣＤ２の境界でムラが発生することが防止できる。

一方、図１０では、メインフレーム７３０の第２上部面７３８が第１上部面７３４と異なって導光板７２１に水平に延長したことを示しているが、第２上部面７３８は、第１上部面７３４と同様に導光板７２１に対して斜めに傾いても良い。

また、第２上部面７３８は、垂直部７３２から傾いたり、または曲率を有するように構成されても良い。例えば、第２上部面７３８は、図１１ａに示すように水平部分と斜め部分からなっても良く、図１１ｂに示すように半円状の断面形状を有しても良い。

前述した第２上部面７３８の形状によると、図１０に示す形状に比べて更に光の光拡散特性が向上するが、ＬＥＤアセンブリ７２９の反対側においては光の強さが比較的に弱いため、メインフレーム７３０を拡散物質から構成することによってムラの問題を防止することができる。従って、第２上部面７３８の形状については制限を設けない。

なお、上記においては、本発明の望ましい実施例を参照して説明したが、後述する特許請求の範囲に記載された本発明の精神と領域を逸脱しない範囲内で、本発明を種々に修正及び変更できることは、当該技術分野の当業者にとって自明である。

１１０、２１０、３１０、４１０…液晶パネル、１２０、２２０、３２０、４２０、７２０…バックライトユニット、１２１、２２１、３２１、４２１、５２１、６２１、７２１…導光板、１２５、２２５、３２５、４２５、７２５…反射板、１２３、２２３、３２３、４２３、５２３、７２３…光学シート、１２９、２２９、３２９、４２９、６２９、７２９…ＬＥＤアセンブリ、１３０、２３０、３３０、４３０、５３０、７３０…メインフレーム、１５０、２５０、３５０、４５０、７５０…ボトムフレーム、５６０…光学用透明粘着剤、５３７、５３８…メインフレームリブ、６７０、７７０…反射偏光フィルム

Claims (20)

1. 液晶パネルと；
   前記液晶パネルの下部に位置し、導光板及び前記導光板の一側面に対向するＬＥＤアセンブリを含むバックライトユニットと；
   前記バックライトユニットの側面を囲み、光拡散の性質を有するメインフレームと、を含み、
   前記メインフレームは、前記導光板に向かって斜め下方に延在し、前記液晶パネルと前記導光板との間に配置される第２部分を含むことを特徴とする、液晶表示装置。
2. 前記メインフレームは、前記液晶パネルに垂直な第１部分を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第２部分は、前記第１部分の一端から延在することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記メインフレームは、前記第１部分から水平に延在し、前記第１部分と前記第２部分を接続する第３部分を含むことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
5. 前記第１部分は、前記バックライトユニットに対向する第１垂直部と、前記液晶パネルの側面に対向する第２垂直部とからなることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
6. 前記液晶パネルと前記導光板の間に位置する光学シートを含み、前記光学シートの側面は、前記第２垂直部によって囲まれることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記第２部分の下部面には、光拡散パターンが形成されることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
8. 前記液晶パネルの面積は、前記メインフレームの最外寸の面積と同一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。
9. 前記バックライトユニットの背面を覆う底面と、前記底面から突出した４つの側面とからなるボトムフレームを含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
10. 前記ＬＥＤアセンブリは、前記ボトムフレームの４つの側面のうち、いずれかの１つに取り付けられ、前記メインフレームは、外側から前記ボトムフレームと結合することを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
11. 前記ＬＥＤアセンブリは、前記メインフレームに取り付けられ、前記バックライトユニットの４つの側面は、外側から前記メインフレームと結合することを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
12. 前記液晶パネルと前記導光板の間に位置する光学シートを含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
13. 前記光学シートは、透明粘着剤によって前記メインフレームと接着されることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
14. 前記メインフレームの隣り合う２つの上部面に第１及び第２メインフレームリブが形成され、前記第１及び第２メインフレームリブの隣り合う部分に溝が形成され、前記光学シートの角部に突出部が形成され、前記突出部は前記溝に挿入されることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
15. 第１液晶パネル、前記第１液晶パネルの下部に位置し、第１導光板及び前記第１導光板の一側に位置する第１ＬＥＤアセンブリを含む第１バックライトユニット、前記第１バックライトユニットの側面を囲む第１メインフレームを含む第１サブ液晶表示装置と；
    第２液晶パネル、前記第２液晶パネルの下部に位置し、第２導光板及び前記第２導光板の一側に位置する第２ＬＥＤアセンブリを含む第２バックライトユニット、前記第２バックライトユニットの側面を囲む第２メインフレームを含み、前記第１サブ液晶表示装置の一側に位置する第２サブ液晶表示装置とを含み、
    前記第１および第２メインフレームの少なくとも１つは、光拡散の性質を有する材料からなり、
    前記第１及び第２メインフレームのそれぞれは、前記第１導光板及び第２導光板に向かって斜め下方に延在し、前記液晶パネルと前記第１導光板及び第２導光板との間に配置される、第１上部面を含むことを特徴とする、液晶表示装置。
16. 前記第１及び第２導光板は、前記第１及び第２ＬＥＤアセンブリの間に位置することを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。
17. 前記第１導光板と前記第２ＬＥＤアセンブリは、前記第１ＬＥＤアセンブリと前記第２導光板の間に位置することを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。
18. 前記第１ＬＥＤアセンブリと前記第１導光板の間及び前記第２ＬＥＤアセンブリと前記第２導光板の間のそれぞれには、反射偏光フィルムが位置することを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。
19. 前記第１及び第２メインフレームのそれぞれは、側面と、前記第１及び第２ＬＥＤアセンブリの反対側の第２上部面とを更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。
20. 前記第２上部面は、その端面が前記側面から斜めに傾いた形状または垂直した形状または曲率を有することを特徴とする請求項１９に記載の液晶表示装置。

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