TW201447425A - 投射型液晶顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

根據實施形態，投射型液晶顯示裝置包含液晶顯示面板及邊框。上述液晶顯示面板包含陣列基板、對向基板、及設置於上述陣列基板與上述對向基板之間之液晶層。上述液晶顯示面板具有上述陣列基板與上述對向基板之一者側之第1面、及上述陣列基板與上述對向基板之另一者側之第2面。上述邊框係覆蓋上述液晶面板之一部分。上述邊框包括設置於上述第1面側之第1開口部、及設置於上述第2面側之第2開口部。上述第2開口部之大小大於上述第1開口部。

Description

投射型液晶顯示裝置 [相關申請案之交互參照]
本申請案係基於且主張2013年4月25日申請之先前的日本專利申請案第2013-092088號的優先權的權益，且該申請案之全文以引用的方式併入本文。
本發明係關於一種車載用抬頭顯示器(HUD，Head-Up Display)或投影器等投射型液晶顯示裝置中將耐光性改良而得之投射型液晶顯示裝置。
目前，液晶顯示裝置因薄型輕量化或低消耗電力等方面，而在彩色電視機、或個人電腦及影像顯示用監視器或行動電話等中被廣泛地採用。該顯示中，具有直接目視顯示於液晶顯示面板上之圖像之直視型形態、及將顯示於液晶顯示面板上之圖像投射地顯示於螢幕或汽車之擋風玻璃等之投射型形態。
該投射型液晶顯示裝置係為了投射圖像而必須自液晶顯示面板之背面，將比直視型液晶顯示裝置更強之光自光源朝向液晶顯示面板投射。因此，為防止配置於顯示區域之像素驅動用開關電晶體(TFT(thin film transistor，薄膜電晶體))之光洩露造成之誤動作，而必須進行在TFT之半導體層之下表面配置遮光層之處理，且視需要，進行以亦將外部光線遮蔽之方式亦將TFT之表面(上表面)進行遮光之處 理。
進而，為了將液晶顯示裝置之較小之顯示區域中所顯示之圖像放大顯示，而需要高精細之像素，因此，大多利用p-Si製程製作液晶顯示面板。如下情形被廣泛採用：藉由採用該p-Si製程，而可亦將驅動像素之驅動電路、例如掃描線驅動電路等以相同之製程裝入內置於液晶顯示面板內，從而作為驅動電路一體型液晶顯示裝置而構成。
在如此之驅動電路一體型液晶顯示裝置中，配置遮光膜實現遮光之液晶顯示裝置被記載於專利文獻1(日本專利特開2009-69569號公報)。
11‧‧‧顯示區域
12‧‧‧周邊區域(區域C)
13‧‧‧額緣區域
14‧‧‧液晶顯示面板
15‧‧‧像素
16‧‧‧掃描線驅動電路
17‧‧‧連接配線圖案
18‧‧‧陣列基板
19‧‧‧對向基板
20‧‧‧外部連接區域
21‧‧‧光源
22‧‧‧入射光
23‧‧‧入射面側開口部
24‧‧‧光源面側邊框構件
25‧‧‧出射面側開口部
26‧‧‧出射面側邊框構件
27‧‧‧邊框
28‧‧‧可撓性印刷配線板
29‧‧‧切口部
31‧‧‧透明絕緣基板
32‧‧‧像素電極
33‧‧‧掃描線
34‧‧‧信號線
35‧‧‧TFT
36‧‧‧信號線驅動電路
37‧‧‧輔助電容
38‧‧‧透明絕緣基板
39‧‧‧透明共通電極
40‧‧‧液晶構件(液晶層)
41、42‧‧‧簷部
43‧‧‧印刷配線基板
44‧‧‧控制電路
51‧‧‧出射光
52、53‧‧‧遮光層
54‧‧‧外部光線
A‧‧‧顯示區域
AH、al、AL、ah、L、l、H、h‧‧‧長度
C‧‧‧周邊區域
S‧‧‧額緣區域
圖1係表示實施形態之投射型液晶顯示裝置之分解立體圖。
圖2係表示構成實施形態之投射型液晶顯示裝置之液晶顯示面板之說明圖。
圖3(a)、(b)係表示構成實施形態之投射型液晶顯示裝置之邊框之構成之俯視圖。
圖4係表示實施形態之投射型液晶顯示裝置之構成之剖面圖。
圖5係用以說明實施形態之投射型液晶顯示裝置之作用之說明圖。
根據實施形態，投射型液晶顯示裝置包括液晶顯示面板及邊框。上述液晶顯示面板包含陣列基板、對向基板、及設置於上述陣列基板與上述對向基板之間之液晶層。上述液晶顯示面板具有上述陣列基板與上述對向基板之一者側之第1面、及上述陣列基板與上述對向基板之另一者側之第2面。上述邊框係將上述液晶面板之一部分覆蓋。上述邊框包含設置於上述第1面側之第1開口部、及設置於上述第2面側之第2開口部。上述第2開口部之大小係大於上述第1開口部。
以下，參照圖式，對實施形態之投射型液晶顯示裝置詳細地進行說明。
於實施形態之投射型液晶顯示裝置中，作為保持液晶顯示面板之邊框，分別以其他工件構成來自液晶顯示面板之光源之光所入射之入射面側、及使穿透液晶顯示面板之光出射之出射面側，且以採用使之一體化之邊框之投射型液晶顯示裝置為構成例進行說明。
該投射型液晶顯示裝置係如圖1及圖2所示地具有液晶顯示面板14，該液晶顯示面板14具有顯示區域11、與該顯示區域11連接地配置在顯示區域11之外側之周邊區域12、及與該周邊區域12連接地配置在周邊區域12之更外側之額緣區域13。
該液晶顯示面板14具有陣列基板18，該陣列基板18係將像素15配置於顯示區域11，將驅動該像素15之驅動電路、例如掃描線驅動電路16裝入至額緣區域13，並且將用以電性地連接該等掃描線驅動電路16與像素15之連接配線圖案17設置在周邊區域12。於該周邊區域12中，未設置TFT等容易受到光之影響之半導體元件(主動元件)等，而僅配置有連接配線圖案17。
而且，該液晶顯示面板14具有與該陣列基板18對向且設定為比陣列基板18小之面積之對向基板19。相較該對向基板19突出至外側之陣列基板18部分係被用作進行與外部電路之連接之外部連接區域20。
於該液晶顯示面板14之陣列基板18側之偏光板(未圖示)之外側，配置有光源21。該光源21係包含水銀燈、螢光燈管或LED等高亮度光源，且自光源21出射之對於液晶顯示面板14之入射光22藉由液晶顯示面板14進行控制後，視需要經由投影透鏡(未圖示)等，被投影至汽車用擋風玻璃等。
該液晶顯示面板14係被由導熱性優異之鋁或不鏽鋼等金屬材或導熱性樹脂等所形成之邊框27保持。即利用包含在被照射來自液晶顯 示面板14之光源21之入射光22之入射面側具有開口部23(第1開口部)之入射面側(下側)邊框構件24、及在夾隔液晶顯示面板14而與該入射面側邊框構件24對向之出射面側具有開口部25(第2開口部)之出射面側(上側)邊框構件26之邊框27夾持液晶顯示面板14。入射面係例如第1面。出射面係例如第2面。
該出射面側邊框構件26係以形成為例如箱狀，在其底面形成有出射面側之開口部25，並且將液晶顯示面板14收容於出射面側邊框構件26內，利用平板狀之入射面側邊框構件24將箱狀之出射面側邊框構件26之開放部分封蓋之方式構成。
該入射面側邊框構件24與出射面側邊框構件26係被固定且一體化。該固定時，可藉由包含凹部與鉤部之組合之固定機構，或者在出射面側邊框構件26之開放端側沿其延長方向預先形成複數個突片，且將該突片自入射面側邊框構件24之外側彎折至內側而進行固定，再藉由鉚接、螺絲鎖緊、焊接等固定機構而一體化。或者，即便採用將入射面側邊框構件24與出射面側邊框構件26自單一之平板狀之金屬板一體地彎折成形且將開放端嵌合，或利用上述固定機構進行固定之方法，亦可形成入射面側邊框構件24與出射面側邊框構件26，且若最終藉由包含入射面側邊框構件24與出射面側邊框構件26之邊框27而將液晶顯示面板14收容固定，則採用任何構成均無不可。
於該出射面側邊框構件26中之與液晶顯示面板14之外部連接區域20對應之位置，設置有用以將外部連接用之可撓性印刷配線板(FPC，Flexible Printed Circuits)28穿過之切口部29。由於該切口部29係為將FPC28穿過而形成，因此，例如於將液晶顯示面板14之外部連接區域20配置於掃描線驅動電路16側之情形時，該FPC28會配設於液晶顯示面板14之短邊側，故當容易理解切口部29亦形成於短邊側。
該液晶顯示面板14之陣列基板18係於包含玻璃材或耐熱性合成 樹脂之透明絕緣基板31之主面上，矩陣狀地配置有包含氧化銦錫(ITO，indium tin oxide)等且構成像素15之透明像素電極32。於該等像素電極32之列方向上配設有複數個掃描線33，而且於像素電極32之行方向上配設有複數條信號線34。
與該像素電極32對應地在掃描線33及信號線34之交叉位置附近，具有複數個TFT35作為開關元件。該TFT35係連接有沿著像素電極32之列而形成之掃描線33與閘極電極，且於沿著像素電極32之行而形成之信號線34連接有源極電極或汲極電極，且藉由自掃描線驅動電路16經由掃描線33所供給之驅動電壓而使TFT35導通，且以將來自配置於FPC28之信號線驅動電路36之信號電壓通過TFT35之源極、汲極通路施加至像素電極32之方式進行動作。該FPC28係與裝載於印刷配線基板43之控制電路44連接，且藉由該控制電路44而供給、控制掃描線驅動電路16或信號線驅動電路36之時鐘信號、圖像資料及同步信號等。
於該像素電極32，並列地連接有設定為特定電位之包含輔助電容線之輔助電容37，且於該等TFT35、像素電極32、掃描線33或信號線34等之上表面，進而設置有包含聚醯亞胺等之配向膜(未圖示)，從而構成陣列基板18。
與該陣列基板18對向之對向基板19，設置有同樣地由玻璃材或耐熱性合成樹脂形成之透明絕緣基板38，且於該透明絕緣基板38之與陣列基板18對向之主面上，設置有包含ITO等之透明共通電極39，並且與其周邊部分之掃描線驅動電路16對應地設置有用以將來自配線間之間隙之漏光遮斷之黑矩陣(黒色之遮光膜)53(參照圖4)，且於該共通電極39之上表面，進而設置包含聚醯亞胺等之配向膜(未圖示)，從而構成對向基板19。對該等共通電極39，供給來自共通電極驅動電路(未圖示)之驅動電壓。
該陣列基板18與對向基板19係以特定之間隙對向配置，並且介隔密封材料(未圖示)而貼合，且於該間隙部將液晶構件(液晶層)40密封。該液晶構件40之厚度係由介存於陣列基板18與對向基板19間之間隔件(未圖示)規定，從而構成液晶顯示面板14。於該液晶顯示面板14之兩外表面上，利用接著劑貼附有偏光板(未圖示)。
此處，對液晶顯示面板14與邊框27之各開口部23、25之關係進行說明。為了方便起見，將液晶顯示面板14之各區域設為藉由如圖2所示地將顯示區域11表示為顯示區域A，將周邊區域12表示為周邊區域C，且將額緣區域13表示為額緣區域S而劃分各區域進行考量。
該邊框27之出射面側邊框構件26係如圖3(a)所示地將開口部25之大小形成為一面覆蓋顯示區域A之大小，一面覆蓋至周邊區域C之中間位置為止之大小。即，於將顯示區域A之掃描線延長方向(長邊方向)之長度設為AL，且將信號線延長方向(短邊方向)之長度設為AH之情形時，形成有長度L比該長邊方向之長度AL長、及長度H比短邊方向之長度AH長之開口部25。
但，該長度L係被設定為位於周邊區域C之中間部分，且未到達額緣區域S之長度。換言之，則意味著配置有內置在液晶顯示面板14之掃描線驅動電路16之額緣區域S被出射面側邊框構件26之簷部41所覆蓋。該長度L係設定為L≦A+C之關係，且長度H亦設定為同樣之關係，但於該例之情形時，由於未內置信號線驅動電路36，故僅考慮周邊區域C之關係即可，但亦可構成為於長邊側僅配置周邊區域C，且於將信號線驅動電路36、或信號線驅動電路36之一部分(例如，多選擇開關用TFT)等配置於長邊側之情形時，毋庸置疑，同樣地必須設置周邊區域C及額緣區域S。
另一方面，入射面側邊框構件24係如圖3(b)所示地將開口部23之大小形成為與顯示區域A之大小大致相同之大小。即，於將自背面側 觀察時之顯示區域A之掃描線延長方向(長邊方向)之長度設為al，且將信號線延長方向(短邊方向)之長度設為ah之情形時，形成為與該長邊方向之長度al相同或略長之長度l、及短邊方向上與短邊方向之長度ah相同或略長之長度h之開口部23。如此地，入射面側邊框構件24構成為以將顯示區域A之部分曝露之方式配置開口部23，且由簷部42覆蓋其他部分。
如此地，即便同為邊框27內之構成，亦將開口部23與開口部25之大小設定為開口部25>開口部23之關係，且將開口部25設定為滿足L≦A+C之關係。
因此，由於入射面側邊框構件24之開口部23大致地與顯示區域11(區域A)對應，故而，來自光源21之入射光22如圖4所示地通過顯示區域11，而其他區域12、13(區域C、S)則被簷部42遮光。
與此相對地，在液晶顯示面板14之出射面側，由於將出射面側邊框構件26之開口部25形成為大於顯示區域11(區域A)，因此，通過顯示區域11之入射光22被作為出射光51投射。此時，配置於額緣區域13之掃描線驅動電路16等為了更確實地防止入射光22造成之誤動作，而可構成為在液晶顯示面板14之陣列基板18之額緣區域13另行地形成包含金屬等之遮光層52。該遮光層52即便以覆蓋額緣區域13之整面之方式構成亦可達成此目的，或者，即便構成為與構成掃描線驅動電路16之TFT對應地在陣列基板18之製造階段預先作為遮光層52而內置亦可達成上述目的。
於液晶顯示面板14，因考慮到外部光線自出射面側到達，而亦可構成為在液晶顯示面板14之對向基板19之額緣區域13，另行地設置由黑矩陣或黒色塗料、黒色膠帶等形成之遮光層53進行遮光，從而更確實地防止外部光線對掃描線驅動電路16等造成之外部光線誤動作，且若將遮光層53與遮光層52組合地配置，則與單獨地採用相比，可進 一步抑制誤動作之產生。
而且，若將邊框27之各開口部23、25之關係設定為圖3所示之關係，則可發揮以下所述之效果。假設於將出射面側開口部25之大小如圖5所示地相對於入射面側開口部23之大小設定為同等以下之情形時，即，將出射面側邊框構件26之簷部41如圖中虛線所示地形成為大於入射面側邊框構件24之簷部42之情形時，來自光源21之入射光22以傾斜方向穿透液晶顯示面板14後，會傾斜地到達虛線所示之簷部41之背面。該傾斜地到達簷部41之光存在如圖中虛線所示地重複進行反射，而有導致入射至液晶顯示面板14之掃描線驅動電路16之可能性變得極大之疑慮。
因此，如上所述，將出射面側開口部25之大小如圖中實線所示地形成為大於入射面側開口部23之大小，藉此，上述光因入射面側邊框構件24之簷部42發揮堤防之作用而幾乎不會到達出射面側邊框構件26之簷部41之背面。因此，幾乎不會產生出射面側邊框構件26之背面造成之反射，從而可抑制反射光對掃描線驅動電路16等造成之不良影響。
另一方面，於波長較廣之外部光線54自液晶顯示面板14之出射面側到來之情形時，在顯示區域11(區域A)，藉由黑矩陣53之遮光而防止光到達TFT35，故不存在問題。該外部光線54會穿過出射面側邊框構件26之開口部25而亦到達與顯示區域11鄰接之周邊區域12(區域C)，但由於在該周邊區域12(區域C)僅存在連接配線圖案17，因此，即便外部光線54到達周邊區域12(區域C)，對電路動作亦不會賦予任何之影響。
因此，可最大可能地抑制來自光源21之入射光22在邊框27內壁面造成之反射，且，亦可確實地抑制外部光線造成之誤動作，從而可利用簡單之構成而無需增加陣列之膜構成，進而將對製程之影響抑制 為最小限度，同時可提昇掃描線驅動電路16等之耐光性。
再者，在上述實施形態中，已對在顯示區域11(區域A)之兩側配置有掃描線驅動電路16作為驅動電路之情形之構成進行了說明，但即便在將掃描線驅動電路16僅配置於單側之構成中，亦可同樣地構成。
作為邊框27，以將光源面側邊框構件24與出射面側邊框構件26組合而構成為邊框27之方式進行了說明，但若為利用邊框27保持液晶顯示面板14之構成，則即便為其他之組合或一體形成之邊框27亦無不可，進而，亦可將所謂邊框27之表現以遮蓋構件或保持構件等其他之表現置換而進行表示，且對於該等表現方面的差異，當可容易地理解為屬於本發明之範疇。
陣列基板18或對向基板19之構成亦可應用於除上述說明之構成以外者，另外，可適當地進行不脫離本發明之精神之範圍內之追加或變更。
根據實施形態，可提供一種構成簡單但可進行配置於周邊之驅動電路之遮光之投射型液晶顯示裝置。
作為本發明之實施形態，業者可基於上述投射型液晶顯示裝置進行適當設計變更而實施所得之所有投射型液晶顯示裝置只要包含本發明之主旨，則屬於本發明之範圍。
11‧‧‧顯示區域
12‧‧‧周邊區域(區域C)
13‧‧‧額緣區域
14‧‧‧液晶顯示面板
15‧‧‧像素
16‧‧‧掃描線驅動電路
17‧‧‧連接配線圖案
18‧‧‧陣列基板
19‧‧‧對向基板
20‧‧‧外部連接區域
28‧‧‧可撓性印刷配線板
31‧‧‧透明絕緣基板
32‧‧‧像素電極
33‧‧‧掃描線
34‧‧‧信號線
35‧‧‧TFT
36‧‧‧信號線驅動電路
37‧‧‧輔助電容
38‧‧‧透明絕緣基板
39‧‧‧透明共通電極
40‧‧‧液晶構件(液晶層)
43‧‧‧印刷配線基板
44‧‧‧控制電路
A‧‧‧顯示區域
C‧‧‧周邊區域
S‧‧‧額緣區域

Claims (9)

  1. 一種投射型液晶顯示裝置，其包括：液晶顯示面板，其包含陣列基板、對向基板、及設置於上述陣列基板與上述對向基板之間之液晶層；且具有上述陣列基板與上述對向基板之一者側之第1面、及上述陣列基板與上述對向基板之另一者側之第2面；及邊框，其覆蓋上述液晶面板之一部分；上述邊框具有設置於上述第1面側之第1開口部、及設置於上述第2面側之第2開口部，上述第2開口部之大小係大於上述第1開口部。
  2. 如請求項1之投射型液晶顯示裝置，其中上述第1面側係指來自光源之光之入射面側，上述第2面側係指來自上述光源之光之出射面側。
  3. 如請求項1之投射型液晶顯示裝置，其中上述液晶顯示面板包含：顯示區域、與上述顯示區域鄰接地配置之周邊區域、及與上述周邊區域鄰接地配置之額緣區域，上述液晶顯示面板更包含：複數個像素，其等設置於上述顯示區域，且矩陣狀地配置；驅動電路，其設置於上述額緣區域，且將上述像素驅動；及連接配線圖案，其設置於上述周邊區域，且將上述像素與上述驅動電路連接。
  4. 如請求項3之投射型液晶顯示裝置，其中上述第1開口部具有與上述顯示區域對應之大小，且 上述第2開口部之開口端係與上述周邊區域對向地開口。
  5. 如請求項3之投射型液晶顯示裝置，其中上述第1開口部係使上述顯示區域露出，上述第2開口部係使上述周邊區域之至少一部分及上述顯示區域露出。
  6. 如請求項4之投射型液晶顯示裝置，其中於上述周邊區域僅配置有上述連接配線圖案。
  7. 如請求項3之投射型液晶顯示裝置，其中將上述像素驅動之驅動電路包含將上述像素驅動之掃描線驅動電路。
  8. 如請求項4之投射型液晶顯示裝置，其中上述對向基板包含設置於與上述額緣區域對應之位置之黑矩陣。
  9. 如請求項4之投射型液晶顯示裝置，其中上述陣列基板包含設置於與上述額緣區域對應之位置之黑矩陣。
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