DE69122572T2

DE69122572T2 - Hinterbeleuchtete Flüssigkristallanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE69122572T2
Application number: DE69122572T
Authority: DE
Inventors: Osamu Tanaka
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1990-08-03
Filing date: 1991-07-03
Publication date: 1997-02-13
Anticipated expiration: 2011-07-04
Also published as: DE69122572D1; US5182660A; SG47733A1; KR0134041B1; EP0469321A3; KR920004889A; EP0469321A2; EP0469321B1

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein Flüssigkristallanzeigevorrichtungen, bei denen ein Flüssigkristallplattenelement, das ein Paar von transparenten Platten zum dichtenden Halten eines Flüssigkristalls dazwischen durch einen Halterungsrahmen gehaltert ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Typs, der zum Beleuchten eines Flüssigkristallplattenelements von der Rückseite aus eine Rückseitenbeleuchtung enthält.
Bekanntlich werden hinterleuchtete Flüssigkristallanzeigevorrichtungen in tragbaren Wortprozessoren oder Computern weitverbreitet verwendet. Offensichtlich sollte dieser Typ einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung so dünn wie möglich sein, um die Gesamtgröße und das Gewicht zu verringern. Deshalb sind verschiedene Versuche unternommen worden, die Dicke der Anzeigevorrichtung zu verringern.
Die Fig. 11 bis 15 der beiliegenden Zeichnungen zeigen ein Beispiel einer hinterleuchteten Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik, die aus einem derartigen Versuch resultiert.
Wie in den Fig. 11 bis 15 gezeigt, umfaßt die Anzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik einen Halterungsrahmen 1 mit einer Vorderwand 1a, die mit einem Anzeigefenster 1b gebildet ist. Der Halterungsrahmen weist außerdem eine rechteckige ringförmige periphere Wand 1c auf, die mit Eingriffklauen 1d gebildet ist. Der Rahmen nimmt ein Flüssigkristallplattenelement 2 mit einem Satz von elastischen Pufferstreifen 3a, 3b, 3c auf, die zwischen der Vorderwand 1a und dem Plattenelement 2 angeordnet sind. Der Rahmen nimmt ferner eine Rückseitenbeleuchtung 4 hinter dem Plattenelement mit einem weiteren Satz von elastischen Pufferstreifen 5a, 5b, 5c auf, die zwischen dem Plattenelement und der Rückseitenbeleuchtung angeordnet sind. Ein dritter Satz von elastischen Pufferstreifen 7a, 7b ist zwischen der Rückseitenbeleuchtung und einem rückseitigen Deckel 6 angeordnet, und die Eingriffklauen 1d sind einwärts gebogen, um am Deckel (14 und 15) zum festen Haltern des Plattenelements und der Rückseitenbeleuchtung relativ zum Halterungsrahmen anzuliegen.
Das Plattenelement 2 umfaßt vordere und rückseitige transparente Platten 2a und 2b, zwischen welchen ein (nicht gezeigter) Flüssigkristall in dichtender Weise gehalten ist. Das Plattenelement weist ferner Schaltungskarten 2c, 2d, 2e auf, die jeweils über filmartige Verbinder 2f, 2g, 2h verbunden sind. Die Schaltungskarten tragen (nicht gezeigte) elektronische Bauteile zum Betreiben der Anzeigevorrichtung.
Die Rückseitenbeleuchtung 4 weist eine flache Lichtführung auf, die aus einer transparenten Platte 4a und einer Lichtabschirmschicht 4c besteht, die auf der Rückseitenfläche der transparenten Platte gebildet ist. Die Rückseitenbeleuchtung weist ferner ein Paar Fluoreszenzlampen 4b auf, die an zwei Seiten der Lichtführung angeordnet sind.
Ein ähnliches Element ist in der US-A-4 909 604 beschrieben, auf welcher der Oberbegriff von Anspruch 1 basiert.
Bei der vorstehend erläuterten Anordnung gemäß dem Stand der Technik weist jede Fluoreszenzlampe 4b eine Mittenachse auf, die mit dem Dickenzentrum der Lichtführung so zusammenfällt, daß die Lampe uber die Rückseitenfläche der Lichtführungen vorsteht, wenn die Dicke D (siehe Fig. 15) der Lampe größer ist als der Durchmesser der Lichtführung. Ferner ist die Lampe 4b innerhalb des Randabschnitts des Plattenelements 2 angeordnet. Selbst wenn die Dicke der Lichtführung klein gemacht wird, muß deshalb das Plattenelement 2 zumindest mit einem Abstand vom rückseitigen Deckel 6 beabstandet sein, der größer als der Durchmesser D der Lampe ist. Infolge davon wird die Gesamtdicke H der Anzeigevorrichtung unvermeidlich erhöht, und das Gewicht der Anzeigevorrichtung wird ebenfalls entsprechend erhöht.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine hinterleuchtete Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu schaffen, die sowohl eine geringe Gesamtdicke und ein niedriges Gewicht aufweisen kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine hinterleuchtete Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu schaffen, die eine verringerte Anzahl an Bauteilen aufweist und bei niedrigen Kosten problemlos gefertigt werden kann, während außerdem eine zusätzliche Verringerung der Gesamtdicke und des Gewichts realisierbar ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine im Anspruch 1 festgelegte Flüssigkristallanzeigevorrichtung geschaffen.
Bei der beanspruchten Anordnung ist die Lampe entfernt vom Plattenelement angeordnet und steht nicht über die Rückseite der Lichtführung vor, so daß der Durchmesser der Lampe sich nicht zur Gesamtdicke der Anzeigevorrichtung addiert. Dadurch kann die Anzeigevorrichtung eine entsprechend verringerte Dicke und ein verringertes Gewicht aufweisen.
Bevorzugt umfaßt die Anzeigevorrichtung ferner eine erste Verbindungseinrichtung, die zwischen dem Rahmen und dem Plattenelement zur Klebebefestigung daran angeordnet ist, und eine zweite Verbindungseinrichtung, die zwischen dem Plattenelement und der Rückseitenbeleuchtung zur Klebebefestigung daran angeordnet ist. Entsprechend dieser bevorzugten Anordnung wird kein rückseitiger Deckel benötigt und der Rahmen muß keine Eingriffsklaue aufweisen, so daß die Anzeigevorrichtung mit einer verringerten Anzahl von Bauteilen sehr einfach und unter geringen Kosten zusammengebaut werden kann.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen; in diesen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, welche die vorliegende Erfindung verkörpert;
Fig. 2 eine fragmentarische Schnittansicht entlang den Linien II-II in Fig. 1;
Fig. 3 eine fragmentarische Schnittansicht entlang den Linien III-III in Fig. 1;
Fig. 4 eine fragmentarische Schnittansicht entsprechend Fig. 2, jedochunter Darstellung der Anzeigevorrichtung im zusammengebauten Zustand;
Fig. 5 eine fragmentarische Schnittansicht entsprechend Fig. 3, jedoch unter Darstellung der Anzeigevorrichtung im zusammengebauten Zustand;
Fig. 6 und 7 fragmentarische Schnittansichten jeweils ähnlich den Fig. 4 und 5, jedoch unter Darstellung einer weiteren Flüssigkristallanzeigevorrichtung, welche die vorliegende Erfindung verkörpert;
Fig. 8 und 9 fragmentarische Schnittansichten jeweils ähnlich zu den Fig. 4 und 5, jedoch unter Darstellung einer weiteren Flüssigkristallanzeigevorrichtung, welche die vorliegende Erfindung verkörpert;
Fig. 10 eine fragmentarische Schnittansicht ähnlich zu Fig. 9, jedoch unter Darstellung einer geringfügigen Modifikation ausgehend von der Anordnung von Fig. 9;
Fig. 11 eine perspektivische Explosionsansicht einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 12 eine fragmentarische Schnittansicht entlang den Linien XII-XII in Fig. 11;
Fig. 13 eine fragmentarische Schnittansicht entlang den Linien XIII-XIII in Fig. 11;
Fig. 14 eine fragmentarische Schnittansicht entsprechend Fig. 12, jedoch unter Darstellung der Anzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik im zusammengebauten Zustand; und
Fig. 15 eine fragmentarische Schnittansicht entsprechend Fig. 13, jedoch unter Darstellung der Anzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik im zusammengebauten Zustand.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5, die eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gezeigt, die drei Hauptbestandteile umfaßt. Diese Hauptbestandteile umfassen einen Halterungsrahmen 11, ein Flüssigkristallplattenelement 12, eine Rückseitenbeleuchtung 14 und einen rückseitigen Deckel 16.
Der Halterungsrahmen 11, der beispielsweise aus Metall besteht, hat eine Vorderwand mit einem rechteckigen Fenster 11b vorbestimmter Länge L1 und Breite W1. Der Rahmen weist ferner eine rechteckige ringförmige periphere Wand 11c auf, die mit einer Mehrzahl von Eingriffklauen 11d gebildet ist. Der Rahmen dient als Gehäuse zum Aufnehmen der nachfolgend erläuterten Bauteile.
Das Flüssigkristallplattenelement 12 umfaßt vordere und rückseitige transparente Platten 12a, 12b, zwischen denen ein (nicht gezeigter) Flüssigkristall hermetisch gehalten wird. Beide transparente Platten können beispielsweise aus Glas bestehen. Das Plattenelement weist ferner drei Schaltungskarten (zwei in Längsrichtung und eine in Querrichtung) 12c, 12d, 12e auf, die benachbart zu drei Seiten der rückseitigen transparenten Platte 12b bündig damit innerhalb des Halterungsrahmens 11 angeordnet sind. Die jeweiligen Schaltungskarten tragen (nicht gezeigte) elektronische Bauteile zum Antreiben der Anzeigevorrichtung und sind an die rückseitige transparente Platte 12b über filmartige Verbinder 12f, 12g, 12h angeschlossen.
Entsprechend der dargestellten Ausführungsform weist die vordere transparente Platte 12a des Flüssigkristallplattenelements 12 eine Länge L2 und eine Breite W2 auf, die geringfügig kleiner sind als diejenigen des Rahmenfensters 11b. Im zusammengebauten. Zustand ist deshalb die vordere transparente Platte 12a in das Rahmenanzeigefenster 11b eingesetzt, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt.
Die Rückseitenbeleuchtung 14 weist eine Lichtführung auf, die aus einer transparenten Platte 14a und einer Lichtabschirmschicht 14c besteht, die auf der rückwärtigen Fläche der transparenten Platte 14a vorgesehen ist. Die transparente Platte 14a kann beispielsweise aus Acrylharz bestehen. Die Rückseitenbeleuchtung umfaßt ferner Fluoreszenzlampen 14b, die entlang den jeweiligen Längsrändern der Lichtführung angeordnet sind. Jede Lampe 14b ist teilweise in einem lichtabschirmenden Film 14d eingeschlossen, der ebenfalls verwendet wird, um die Lampe am entsprechenden Längsrand der Lichtführung zu befestigen. Bevorzugt ist die Lampe vom Aperturrohrtyp, der dazu ausgelegt ist, Licht lokal von einem Umfangsabschnitt des Rohrs in die Lichtführung hinein abzustrahlen.
Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist jede Fluoreszlampe 14b seitlich außerhalb der entsprechenden in Längsrichtung angeordneten Schaltungskarte 12d (oder 12e) des Flüssigkristallplattenelements 12 angeordnet. Ferner ist die Fluoreszenzlampe in Richtung auf das Flüssigkristallplattenelement 12 so versetzt, daß die Lampe nicht über die rückwärtige Fläche der Lichtführung vorsteht, d.h. die rückwärtige Fläche der lichtabschirmenden Schicht 14c. Mit anderen Worten steht die Lampe in den Raum zwischen der in Längsrichtung verlaufenden Schaltungskarte und der peripheren Wand 11c des Rahmens 11 vor, wie in Fig. 5 gezeigt.
Wie in Fig. 3 gezeigt, hat der lichtabschirmende Film 14d für jede Fluoreszenzlampe 14b einen Gehäuseabschnitt 18 zum Aufnehmen der Lampe und ein Paar von Schenkeln 19, 20, die sich vom Gehäuseabschnitt zur Befestigung an der Lampenführung weg erstrecken. Ein Schenkel 19, das vom Flüssigkristallplattenelement 12 weg angeordnet ist, erstreckt sich tangential zum Gehäuseabschnitt 18 aufgrund der vorstehend genannten Versetzung, während der andere Schenkel 20 sich nicht tangential zum Gehäuseabschnitt erstreckt.
Zusammengebaut sind das Flüssigkristallplattenelement 12, die Rückseitenbeleuchtung 14 und der rückwärtige Deckel 16 gestapelt angeordnet. Ein Satz von Pufferstreifen 13a, 13b ist zwischen der Rahmenvorderwand 11a und dem Plattenstreifen 12 angeordnet, während ein weiterer Satz von Pufferelementen 15a, 15b sandwichartig zwischen dem Plattenelement 12 und der Rückseitenbeleuchtung 14 angeordnet ist. Ein weiterer Satz von Pufferstreifen 17a, 17b ist zwischen der Rückseitenbeleuchtung und dem rückwärtigen Deckel 16 angeordnet, und die Eingriffklauen 11d des Rahmens 11 sind einwärts gebogen, um an der Unterseite des Deckels zum festen Haltern des Plattenelements und der Rückseitenbeleuchtung innerhalb des Rahmens anzuliegen. Sämtliche Pufferstreifen können beispielsweise aus Silikongummi bestehen.
Bei der vorstehend erläuterten Anordnung überlappt jede Fluoreszenzlampe 14b das Plattenelement 12 in der Dickenrichtung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung, ohne über die rückwärtige Fläche der Lichtführung (der lichtabschirmenden Schicht 14c) vorzustehen. Dadurch addiert sich der Durchmesser der Lampe nicht zur Gesamtdicke der Anzeigevorrichtung, wodurch die Hinterleuchtungsvorrichtung dünner und leichter gemacht wird.
Fig. 6 und 7 zeigen eine zweite Ausführungsform, die sich von der ersten Ausführungsform in den folgenden Belangen unterscheidet.
Bei der zweiten Ausführungsform von Fig. 6 und 7 sind der rückwärtige Deckel 16, der für die erste Ausführungsform vorgesehen ist, und die Pufferstreifen 17a, 17b, die dem Deckel zugeordnet sind, weggelassen. Stattdessen sind die Eingriffklauen 11d des Rahmens 11b so gebogen, daß sie direkt an der Unterseite der Rückseitenbeleuchtung 14 anliegen. Eine derartige Anordnung ist möglich, weil die Fluoreszenzlampen 14b (wie vorstehend erläutert) versetzt angeordnet sind, um die Unterseite der Rückseitenbeleuchtung 14 im wesentlichen flach zu machen.
Offensichtlich ist die zweite Ausführungsform zur Verringerung der Bauteilegesamtzahl vorteilhaft und macht dadurch die Anzeigevorrichtung noch dünner und leichter. Ferner ist die zweite Ausführungsform auch insofern bevorzugt, weil jede Fluoreszenzlampe 14b durch die Eingriffklauen 11d gegen ein Abwärtsverschieben aufgrund ihres eigenen Gewichts abgestützt ist.
Die Fig. 8 und 9 zeigen eine dritte Ausführungsform, die ähnlich zur zweiten Ausführungsform ist, sich von dieser jedoch nur in den folgenden Punkten unterscheidet.
Entsprechend der dritten Ausführungsform hat der Rahmen 11 keine Eingriffklaue. Stattdessen ist das Flüssigkristallplattenelement 12 an der Vorderwand 11a des Rahmens durch einen Satz von Pufferstreifen 13a', 13b' befestigt, die auf beiden Seiten klebverbindbar ausgerüstet sind. In ähnlicher Weise ist die Rückseitenbeleuchtung 14 am Plattenelement 12 durch einen weiteren Satz von Pufferstreifen 15a', 15b' befestigt, die auf beiden Seiten klebverbindbar ausgerüstet sind.
Jeder der Pufferstreifen 13a', 13b', 15a', 15b' kann einen elastischen Film aufweisen, dessen beide Seiten mit druckempfindlichem Klebstoff beschichtet sind. Alternativ kann die Gesamtheit der Pufferstreifen aus einem elastischen Klebstoff bestehen, der die Elastizität selbst nach dem Trocknen oder Aushärten beibehält. Ferner können die Streifen 15a', 15b', die zwischen dem Plattenelement 12 und der Rückseitenbeleuchtung 14 angeordnet sind, durch ein einfaches Klebemittel ersetzt sein, das keine puffer- oder stoßabsorbierende Funktion aufweist.
Aufgrund des Fehlens der Eingriffklauen ist die in den Fig. 8 und 9 gezeigte Anzeigevorrichtung sogar noch dünner und leichter als die in den Fig. 6 und 7 gezeigte. Ferner macht das Fehlen der Eingriffklauen den Zusammenbauvorgang noch einfacher, so daß die Herstellungskosten entsprechend verringert sind.
Wie in Fig. 10 gezeigt, kann lediglich ein Streifen 15b", der einer Fluoreszenzlampe 14b zugeordnet ist, ausreichend breit gemacht werden, um teilweise die Lampe zu umschließen, und der Abschnitt des Streifens 15b', der die Lampe umschließt, ist am Rahmen 11 klebend befestigt. Eine derartige Anordnung ist bevorzugt, weil die Lampe 14b gegenüber einer Abwärtsverschiebung unter ihrem eigenen Gewicht abgestützt werden kann.
Der verbreiterte Streifen 15b" kann einen elastischen Film aufweisen, dessen beide Seiten mit einem druckempfindlichen Klebstoff beschichtet sind. Alternativ kann die Gesamtheit des verbreiterten Streifens aus einem elastischen Klebstoff hergestellt sein, der seine Elastizität selbst nach dem Trocknen oder Aushärten beibehält. Ferner kann der verbreiterte Streifen durch ein einfaches Klebemittel ersetzt sein, das keine puffer- oder stoßabsorbierende Funktion aufweist.

Claims

1. Flüssigkristallanzeigevorrichtung, umfassend: einen Halterungsrahmen (11) mit einem Anzeigefenster (11b); ein Flüssigkristallplatteneiement (12), das in dem Rahmen (11) aufgenommen ist, wobei das Plattenelement (12) vordere und rückwärtige transparente Platten (12a, 12b) aufweist, zwischen denen ein Flüssigkristall abgedichtet ist; und eine Rückseitenbeleuchtungsvorrichtung (14), die in dem Rahmen (11) aufgenommen und geschichtet am Plattenelement (13) an dessen Seite angeordnet ist, die vorn Fenster wegweist, wobei die Rückseitenbeleuchtungseinrichtung (14) eine flache Lichtführung (14a, 14c) aufweist, die wenigstens eine Randkante aufweist, die mit einer Fluoreszenzlampe (i4b) versehen ist, wobei die Lampe (14b) außerhalb einer entsprechenden Randkante des Plattenelements (12) angeordnet ist; dadurch gekeunzeichnet, daß die Lampe (14b) in Bezug auf die Lichtführung (14a, 14c) in der Richtung der Dicke der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zum Plattenelement (12) hin versetzt so angeordnet ist, daß die Lampe (14b) nicht über die rückwärtige Fläche der Lichtführung (14a, 14c) vorsteht, während sie über die Vorderseite der Lichtführung (14a, 14c) in einen Aufnahmeraum zwischen dem Rahmen (11) und dem Plattenelement (12) hinein vorsteht.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lampe (14b) an der Lichtführung (14a, 14c) mittels eines lichtabschirmenden Films (14d) befestigt ist, der einen im wesentlichen rohrförmigen Gehäuseabschnitt (18) zum Aufnehmen der Lampe und ein Paar von Schenkelabschnitten (19, 20) aufweist, die sich von dem Gehäuseabschnitt zur Befestigung der Lichtführung erstrecken, wobei der eine (19) der Schenkelabschnitte an der rückwärtigen Fläche der Lichtführung befestigt ist, die sich tangential zum Gehäuseabschnitt erstreckt.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Rahmen (11) Eingriffklauen (11d) hat, die gebogen sind, um das Plattenelement (12) und das Rückseitenbeleuchtungselement (14) relativ zum Rahmen abzustützen.

4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, außerdem umfassend eine erste Puffereinrichtung (13a, 13b), die zwischen dem Rahmen (11) und dem Plattenelernent (12) angeordnet ist, und eine zweite Puffereinrichtung (15a, 15b), die zwischen dem Plattenelement (12) und der Rtickseitenbeleuchtungselement (14) angeordnet ist.

5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Eingriffklauen (11d) gebogen sind, um direkt im Eingriff mit der rückseitigen Fläche der Lichtführung (i4a, i4c) zu stehen.

6. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 41 ferner umfassend einen rückwärtigen Deckel (16), der in gegenüberliegender Beziehung zur Rückseite der Lichtführung (14a, 14c) angeordnet ist, wobei die Eingriffklauen (11d) so gebogen sind, daß sie im Eingriff mit dem rückwärtigen Deckel stehen.

7. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, ferner umfassend eine dritte Puffereinrichtung (17a, 17b), die zwischen dem Rückseitenbeleuchtungselement und dem Deckel (16) angeordnet ist.

8. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend eine erste Verbindungseinrichtung (13a', 13b'), die zwischen dem Rahmen (11) und dem Plattenelement (12) zur Befestigung daran angeordnet ist, und eine zweite Verbindungseinrichtung (15a', 15b', 15b"), die zwischen dem Plattenelement und dem Rückseitenbeleuchtungselement (14) zur Befestigung daran angeordnet ist, wobei die erste Verbindungseinrichtung elastisch ist, um eine Pufferfunktion bereitzustellen.

9. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, wobei die erste Verbindungseinrichtung (13a', 13b') sowohl mit dem Rahmen (11) wie mit dem Plattenelement (12) klebend verbindbar ist.

10. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die zweite verbindungseinrichtung (15a', 15b', 15b") sowohl mit dem Plattenelement (12) wie mit dem Ruckseitenbeleuchtungselement (14) klebend verbindbar ist.

11. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 10, wobei die zweite Verbindungseinrichtung (15a', 15b', 15b") außerdem elastisch ist, um eine Pufferfunktion bereitzustellen.

12. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 10, wobei die zweite Verbindungseinrichtung (15b") einen Abschnitt hat, der teilweise die Lampe (14b) umschließt, wobei der teilweise umschlossene Abschnitt direkt mit dem Rahmen (11) klebend verbunden ist.

13. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 11, wobei die vordere Platte (12a) des Plattenelements (12) in das Fenster (11b) eingesetzt ist.