JP2016099614A - 液晶表示装置 - Google Patents

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Motoyasu Kageyama
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Abstract

【課題】液晶表示パネルの周縁部に加わる応力を低減、解消してその表示品質が劣化することを抑えることができる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置は、一端が開口端とされている凹状の容器1と、その容器1の底面に載置され固定されたバックライト装置12と、平面視で容器1の内側に伸びるとともに容器1の開口端を覆うつば部11cを有して容器1の側壁1aの係止部1bに側壁部11aが取り付けられた枠体11と、つば部11cを支持する支持部材4と、バックライト装置12側の面の中央部が液晶表示パネル5に接合されているとともに周縁部がつば部11cに接合されている透明保護板7と、を有しており、枠体11は、平面視でつば部11cによって構成された開口が液晶表示パネル5の外形の外側にあり、液晶表示パネル5は、バックライト装置12との間に隙間Gを有している。
【選択図】図1

Description

本発明は、バックライト装置と液晶表示パネルとカバーガラス等の透明保護板とを有する液晶表示装置(Liquid Crystal Display :LCD)に関するものである。
従来のLCDの1例について基本構成の断面図を図4に示す。図4に示すように、上側が外部に開放された開口端となっている、アルミニウム(Al),亜鉛(Zn)メッキ鋼材等から成る凹状の容器21の底面に導光板22が載置され、両面接着テープ等によって容器21の底面に接合されている。バックライト装置31は、導光板22と、導光板22上に載置された、レンズ状突起あるいはビーズ状突起を多数有するレンズ(ビーズ)拡散シート、及び反射型偏光性フィルム(Dual Brightness Enhancement Film)等から成る光再利用シートとしての光学シート23と、を含んで成る。バックライト装置31上に間隔をあけて液晶表示パネル25が設置されている。容器21の側壁21aの外側面に枠体30の側壁部30aの内側面が接着、ネジ止め等の手段によって取り付けられており、枠体30の上端に平面視で容器21の内側に伸びるようにつば部30bが形成されている。容器21の底面の端部にあって、枠体30のつば部30bの根元部を支持するための樹脂等から成る支持部材24が、容器21の内部に設置されている。液晶表示パネル25の透明保護板27側の面(表示側の面)の周縁部は、粘着層28によって枠体30のつば部30bの先端部に接着され、液晶表示パネル25の表示側の面の周縁部以外の部位は硬化した樹脂層26によって透明保護板27に接着されている。また、ガラス板等から成る透明保護板27の液晶表示パネル25側の面の周縁部と、枠体30のつば部30bの先端部との間に、スペーサ29が設けられている。(例えば、特許文献1を参照)
なお、バックライト装置31は、位相差板、直線偏光板等を備えていている場合があり、液晶表示パネル36は位相差板、直線偏光板、タッチパネル等を備えていている場合がある。
特開2010−217340号公報
図4に示す上記従来のLCDにおいては、液晶表示パネル25は、その表示側の面の中央部が透明保護板27に樹脂層26によって接着されているとともに、表示側の面の周縁部が枠体30のつば部30bに粘着層28によって接着されている。その結果、液晶表示パネル25の表示側の面の周縁部とそれ以外の部位(中央部)との境界部に応力が発生し、その境界部にコントラスト低下、白抜け等の表示品質の劣化が生じやすいという問題点があった。また、一般に金属等の硬質な材料から成る枠体30のつば部30bが、液晶表示パネル25の表示側の面の周縁部と透明保護板27の液晶表示パネル25側の面の周縁部との間に入り込んでいるために、その点においても液晶表示パネル25の表示側の面の周縁部に応力が発生しやすいという問題点があった。
本発明は、上記の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、液晶表示パネルの周縁部に加わる応力を低減、解消してその表示品質が劣化することを抑えることである。
本発明の液晶表示装置は、一端が開口端とされている凹状の容器と、その容器の底面に載置されたバックライト装置と、平面視で前記容器の内側に伸びるとともに前記容器の開口端を覆うつば部を有して前記容器の側壁の係止部に側壁部が係止された枠体と、前記つば部を支持する支持部材と、前記バックライト装置側の面の中央部が液晶表示パネルに接合されるとともに周縁部が前記つば部に接合されている透明保護板と、を有しており、前記枠体は、平面視で前記つば部によって構成された開口が前記液晶表示パネルの外形の外側にあり、前記液晶表示パネルは、前記バックライト装置との間に隙間を有している構成である。
本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記支持部材は前記隙間に入り込む延出部を有しており、前記延出部と前記液晶表示パネルとの間に緩衝部材がある。
また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記支持部材は、前記容器の底面の端部に接する面及び前記つば部に接する面の少なくとも一方に、接触面積を小さくするための凹部を有している。
また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記透明保護板は、前記バックライト装置側の面の周縁部に、前記液晶表示パネルの周縁部から前記つば部にかけて遮光層を有している。
また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記液晶表示パネルと前記透明保護板とを接合する接合材の厚みが0.3mm以下である。
また本発明の液晶表示装置は、第1の側壁部の一端に平面視で内側に伸びる第1のつば部を有する第1の枠体と、前記第1のつば部に周縁部が載置されて前記第1の側壁部に側面が対向しているバックライト装置と、平面視で前記第1の枠体の内側に伸びるとともに前記第1の枠体の他端側の開口端を覆う第2のつば部を有して前記第1の側壁部の係止部に第2の側壁部が係止された第2の枠体と、前記バックライト装置側の面の中央部が液晶表示パネルに接合されるとともに周縁部が前記第2のつば部に接合されている透明保護板と、を有しており、前記第2の枠体は、平面視で前記第2のつば部によって構成された開口が前記液晶表示パネルの外形の外側にあり、前記液晶表示パネルは、前記バックライト装置との間に隙間を有している構成である。
本発明の液晶表示装置は、一端が開口端とされている凹状の容器と、その容器の底面に載置されたバックライト装置と、平面視で容器の内側に伸びるとともに容器の開口端を覆うつば部を有して容器の側壁の係止部に側壁部が係止された枠体と、つば部を支持する支持部材と、バックライト装置側の面の中央部が液晶表示パネルに接合されるとともに周縁部がつば部に接合されている透明保護板と、を有しており、枠体は、平面視でつば部によって構成された開口が液晶表示パネルの外形の外側にあり、液晶表示パネルは、バックライト装置との間に隙間を有していることから、以下のような効果を奏する。即ち、枠体は、平面視でつば部によって構成された開口が液晶表示パネルの外形の外側にあることから、液晶表示パネルの透明保護板との接合部につば部が重ならないので、液晶表示パネルの周縁部につば部に起因する応力が発生しにくいものとなる。さらに、つば部と液晶表示パネルとの間に隙間があり、つば部の熱膨張による変形等が液晶表示パネルに直接伝わらないので、液晶表示パネルの周縁部につば部に起因する応力がより発生しにくいものとなる。また、枠体は、側壁部が容器の側壁の係止部に係止されているので、枠体が容器に強固に固着されておらず、バックライト装置等の構成部品に熱膨張等が発生した際にそれを若干吸収して、容器及び枠体に発生する応力を緩和することができる。また、液晶表示パネルとバックライト装置との間に隙間があるので、バックライト装置の発熱による熱膨張の影響を液晶表示パネルが直接受けないこととなる。従って、液晶表示パネルの周縁部に加わる応力を低減、解消してその表示品質が劣化することを抑えることができる。
本発明の液晶表示装置は、好ましくは、支持部材は前記隙間に入り込む延出部を有しており、延出部と液晶表示パネルの周縁部との間に緩衝部材があることから、液晶表示パネルが容器内で移動すること、位置ずれを起こすことを防ぐとともに、液晶表示パネルの周縁部に加わる応力を緩衝部材によって極めて小さくすることができる。
また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、支持部材は、容器の底面の端部に接する面及びつば部に接する面の少なくとも一方に、接触面積を小さくするための凹部を有していることから、支持体からつば部に加わる応力を低減することができる。特に、小型化のためにつば部の幅を小さくした場合に有利である。
また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、透明保護板は、バックライト装置側の面の周縁部に、液晶表示パネルの周縁部からつば部にかけて遮光層を有していることから、つば部を遮光部として用いる必要がなくなる。
また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、液晶表示パネルと透明保護板とを接合する接合材の厚みが0.3mm以下であることから、1つの薄い接合材によって液晶表示パネルと透明保護板を接合することが可能となる。また、薄型化された液晶表示装置となる。
また本発明の液晶表示装置は、第1の側壁部の一端に平面視で内側に伸びる第1のつば部を有する第1の枠体と、第1のつば部に周縁部が載置されて第1の側壁部に側面が対向しているバックライト装置と、平面視で第1の枠体の内側に伸びるとともに第1の枠体の他端側の開口端を覆う第2のつば部を有して第1の側壁部の係止部に第2の側壁部が係止された第2の枠体と、バックライト装置側の面の中央部が液晶表示パネルに接合されるとともに周縁部が第2のつば部に接合されている透明保護板と、を有しており、第2の枠体は、平面視で第2のつば部によって構成された開口が液晶表示パネルの外形の外側にあり、液晶表示パネルは、バックライト装置との間に隙間を有していることから、以下のような効果を奏する。即ち、第2の枠体は、平面視で第2のつば部によって構成された開口が液晶表示パネルの外形の外側にあることから、液晶表示パネルの透明保護板との接合部に第2のつば部が重ならないので、液晶表示パネルの周縁部に第2のつば部に起因する応力が発生しにくいものとなる。さらに、第2のつば部と液晶表示パネルとの間に隙間があり、第2のつば部の熱膨張による変形等が液晶表示パネルに直接伝わらないので、液晶表示パネルの周縁部に第2のつば部に起因する応力がより発生しにくいものとなる。また、第2の枠体は、第2の側壁部が第1の枠体の第1の側壁部の係止部に係止されているので、第1の枠体及び第2の枠体が強固に固着されておらず、バックライト装置等の構成部品に熱膨張等が発生した際にそれを若干吸収して、第1の枠体及び第2の枠体に発生する応力を緩和することができる。また、液晶表示パネルとバックライト装置との間に隙間があるので、バックライト装置の発熱による熱膨張の影響を液晶表示パネルが直接受けないこととなる。従って、液晶表示パネルの周縁部に加わる応力を低減、解消してその表示品質が劣化することを抑えることができる。また、底部を有していない第1の枠体によってバックライト装置を保持できるので、軽量化及び薄型化された液晶表示装置となる。
図1(a),(b)は、それぞれ本発明の液晶表示装置について実施の形態の1例を示す図であり、液晶表示装置の基本構成の断面図である。 図2(a),(b)は、それぞれ本発明の液晶表示装置について実施の形態の他例を示す図であり、液晶表示装置の基本構成の断面図である。 図3は、本発明の液晶表示装置について実施の形態の他例を示す図であり、液晶表示装置の基本構成の断面図である。 図4は、従来の液晶表示装置の1例を示す図であり、液晶表示装置の基本構成の断面図である。
以下、本発明のLCDの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、本発明のLCDの実施の形態における構成部材のうち、本発明のLCDを説明するための主要部を示している。従って、本発明に係るLCDは、図に示されていない回路基板、配線導体、制御IC,LSI等の周知の構成部材を備えていてもよい。
図1(a),(b)は、それぞれ本発明のLCDについて実施の形態の1例を示す図であり、LCDの基本構成の断面図である。図1に示すように、LCDは、一端が開口端とされている凹状の容器1と、その容器1の底面に載置され固定されたバックライト装置12と、平面視で容器1の内側に伸びるとともに容器1の開口端を覆うつば部11cを有して容器1の側壁1aの係止部1bに側壁部11aが取り付けられた枠体11と、容器1の底面の端部に位置してつば部11cを支持する支持部材4と、バックライト装置12側の面の中央部が液晶表示パネル5に接合されているとともに周縁部がつば部11cに接合されている透明保護板7と、を有しており、枠体11は、平面視でつば部11cによって構成された開口が液晶表示パネル5の外形の外側にあり、液晶表示パネル5は、バックライト装置12との間に隙間Gを有している構成である。
上記の構成により、以下のような効果を奏する。即ち、枠体11は、平面視でつば部11cによって構成された開口が液晶表示パネル5の外形の外側にあることから、液晶表示パネル5の透明保護板7との接合部につば部11cが重ならないので、液晶表示パネル5の周縁部につば部11cに起因する応力が発生しにくいものとなる。さらに、つば部11cと液晶表示パネル5との間に隙間があり、つば部11cの熱膨張による変形等が液晶表示パネル5に直接伝わらないので、液晶表示パネル5の周縁部につば部11cに起因する応力がより発生しにくいものとなる。また、枠体11は、側壁部11aが容器の1側壁1aの係止部1bに係止されているので、枠体11が容器1に強固に固着されておらず、バックライト装置12等の構成部品に熱膨張等が発生した際にそれを若干吸収して、容器1及び枠体11に発生する応力を緩和することができる。また、液晶表示パネル5とバックライト装置12との間に隙間Gがあるので、バックライト装置12の発熱による熱膨張の影響を液晶表示パネル5が直接受けないこととなる。従って、液晶表示パネル5の周縁部に加わる応力を低減、解消してその表示品質が劣化することを抑えることができる。
なお、液晶表示パネル5の表示側の面は、高透明性接着剤転写テープ(Optically Clear Adhesive Tape :OCA)等の透明な接合材6によって、ガラス板,アクリル板等から成る透明保護板7に接合されている。また、透明保護板7のバックライト装置12側の面の周縁部は、必ずしも透明性を必要としない白色等の色合いの両面接着テープ等から成る接合材10によって、つば部11cに接合されている。また好ましくは、透明保護板7のバックライト装置12側の面の周縁部からつば部11cにかけて、黒色、黒褐色、紺色等の暗色系の色合いの遮光性樹脂等から成る遮光層8が形成されていることが良い。この場合、つば部11cを遮光部として用いる必要がなくなり、応力緩和に有利である。
液晶表示パネル5と透明保護板7とを接合する接合材6の厚みは、0.3mm以下であることが好ましい。この場合、1つの薄い接合材6によって液晶表示パネル5と透明保護板7を接合することが可能となる。また、薄型化されたLCDとなる。なお、接合材6の厚みは0.1mm以上とすることがよい。0.1mm未満では、液晶表示パネル5が透明保護板7の変形の影響を受けやすくなる傾向がある。
接合材10は、その厚みが透明な接合材6の厚み以上であることが好ましい。この場合、透明保護板7の周縁部、角部に集中しやすい応力、反りによる変形を、接合材10によって吸収し緩和することが容易になる。また、接合材10は、その硬さが透明な接合材6の硬さよりも軟質であることがよい。この場合、上記と同様の応力、変形の吸収、緩和の効果を有する。
また、突起から成る係止部1bが、側壁部11aに形成された貫通孔11bに挿入され係止されることによって、枠体11が容器1に取り付けられる。この場合、係止部1bが側壁部11aにあり、貫通孔11bが側壁1aにあってもよい。また、側壁1aの内側面の側に側壁部11aがあってもよい。そして、容器1を側壁部11aの内側に下方から挿入して、係止部1bを貫通孔11bに係止させることによって、容器1と枠体11が組み付けられる。
支持部材4は、アクリル樹脂,ポリイミド,ポリアミド,ポリイミドアミド,シリコーン樹脂,ポリウレタン等の樹脂材料から成る。この支持部材4は、稠密体であってもよいが、つば部11cに加わる応力の緩和、及び軽量化のために、内部に空洞を有する中空構造、表面に切欠部、凹部を有する切欠構造を有していることがよい。特に、図1(b)に示すように、支持部材44は、容器1の底面の端部に接する面及びつば部11cに接する面の少なくとも一方に、接触面積を小さくするための凹部を有していることが好ましい。この場合、支持体44からつば部11cに加わる応力を低減することができる。特に、小型化のためにつば部11cの幅を小さくした場合に有利である。また、支持体44が樹脂から成る場合であって、加熱後に冷却、硬化させて作製する樹脂製のものである場合、支持体44が凹部のない稠密構造体であれば、表面に凹みが発生し、接触面にがたつきが生じやすい。支持部材44が接触面積を小さくするための凹部を有している構成である場合、容器1の底面の端部に接する面、つば部11cに接する面に凹みが発生せず、接触面にがたつきが生じることが解消される。また、支持部材4は、枠状に形成された単一の支持枠体であってもよく、あるいは複数の部材から成っていてもよい。
支持部材44は、容器1の底面の端部に接する面(接触面aとする)及びつば部11cに接する面(接触面bとする)の少なくとも一方に、接触面積を小さくするための凹部を有している場合、平面視で凹部の開口の面積が接触面aの面積(凹部がないとした場合の面積)の50%以上であることがよい。この場合、接触面aにがたつきが生じにくい傾向がある。また、平面視で凹部の開口の面積が接触面bの面積(凹部がないとした場合の面積)の50%以上であることがよい。この場合、接触面bにがたつきが生じにくい傾向があるとともに、支持体44からつば部11cに加わる応力を低減する効果が高まる。
液晶表示パネル5とバックライト装置12との間の隙間Gは0.25mm〜1mm程度であることがよい。0.25mm未満では、バックライト装置12の熱膨張による変形により、液晶表示パネル5とバックライト装置12が接触する事態が生じる傾向がある。1mmを超えると、LCDが大型化する傾向がある。
またバックライト装置12は、位相差板、直線偏光板等を備えていてもよく、液晶表示パネル5は位相差板、直線偏光板、タッチパネル等を備えていてもよい。
本発明のLCDは、図2(a),(b)に示すように、支持部材14,54は隙間Gに入り込む延出部14a,54aを有しており、延出部14a,54aと液晶表示パネル5との間に緩衝部材9があることが好ましい。この場合、液晶表示パネル5が容器1内で移動すること、位置ずれを起こすことを防ぐとともに、液晶表示パネル5の周縁部に加わる応力を緩衝部材9によって極めて小さくすることができる。緩衝部材9は、シリコーン樹脂,ポリウレタン,発泡性ポリウレタン(ウレタンフォーム),マイクロセルポリマーシート等の低反発性樹脂、衝撃吸収性樹脂等から成る。緩衝部材9は、液晶表示パネル5に接触していてもよいが、わずかな隙間を有していてもよい。また緩衝部材9は、延出部14a,54aに接着され、液晶表示パネル5に接しているだけで非接着であってもよい。この場合、液晶表示パネル5に加わる応力をより低減することができる。
また本発明のLCDは、図3に示すように、第1の側壁部15aの一端に平面視で内側に伸びる第1のつば部15cを有する第1の枠体15と、第1のつば部15cに周縁部が載置され固定されて第1の側壁部15aに側面が対向しているバックライト装置12と、平面視で第1の枠体15の内側に伸びるとともに第1の枠体15の他端側の開口端を覆う第2のつば部11cを有して第1の側壁部15aの係止部15bに第2の側壁部11aが係止された第2の枠体11と、バックライト装置12側の面の中央部が液晶表示パネル5に接合されているとともに周縁部が第2のつば部11cに接合されている透明保護板7と、を有しており、第2の枠体11は、平面視で第2のつば部11cによって構成された開口が液晶表示パネル5の外形の外側にあり、液晶表示パネル5は、バックライト装置12との間に隙間Gを有している構成である。
上記の構成により、以下のような効果を奏する。即ち、第2の枠体11は、平面視で第2のつば部11cによって構成された開口が液晶表示パネル5の外形の外側にあることから、液晶表示パネル5の透明保護板7との接合部に第2のつば部11cが重ならないので、液晶表示パネル5の周縁部に第2のつば部11cに起因する応力が発生しにくいものとなる。さらに、第2のつば部11cと液晶表示パネル5との間に隙間があり、第2のつば部11cの熱膨張による変形等が液晶表示パネル5に直接伝わらないので、液晶表示パネル5の周縁部に第2のつば部11cに起因する応力がより発生しにくいものとなる。また、第2の枠体11は、第2の側壁部11aが第1の枠体15の第1の側壁部15aの係止部15bに係止されているので、第1の枠体15及び第2の枠体11が強固に固着されておらず、バックライト装置12等の構成部品に熱膨張等が発生した際にそれを若干吸収して、第1の枠体15及び第2の枠体11に発生する応力を緩和することができる。また、液晶表示パネル5とバックライト装置12との間に隙間Gがあるので、バックライト装置12の発熱による熱膨張の影響を液晶表示パネル5が直接受けないこととなる。従って、液晶表示パネル5の周縁部に加わる応力を低減、解消してその表示品質が劣化することを抑えることができる。また、底部を有していない第1の枠体15によってバックライト装置12を保持できるので、軽量化及び薄型化されたLCDとなる。
図3のLCDにおいて、バックライト装置12は、光学シート3と反対側の面にアルミニウム(Al)等の金属、合金等から成る保護板が設けられていてもよい。その場合、保護板は、バックライト装置12を機械的に保護するとともに電磁的なシールド効果、放熱効果も有する。保護板の厚みはつば部15cの厚み以下であることがよく、その場合薄型化、軽量化に有利である。
なお、本発明のLCDは、上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜の設計的な変更、改良を含んでいてもよい。
本発明のLCDは各種の電子機器に適用できる。その電子機器としては、自動車経路誘導システム(カーナビゲーションシステム)、船舶経路誘導システム、航空機経路誘導システム、スマートフォン端末、携帯電話、タブレット端末、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電子手帳、電子書籍、電子辞書、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム機器の端末装置、テレビジョン、商品表示タグ、価格表示タグ、産業用のプログラマブル表示装置、カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー、ファクシミリ、プリンター、現金自動預け入れ払い機(ATM)、自動販売機、ヘッドアップディスプレイ装置、プロジェクタ装置、デジタル表示式腕時計などがある。
1 容器
1a 側壁
1b 係止部
2 導光板
3 光学シート
4,14,44,54 支持部材
5 液晶表示パネル
6 透明な接合材
7 透明保護板
8 遮光層
10 接合材
11 枠体
11a 側壁部
11b 貫通孔
11c つば部
14a,54a 延出部
G 隙間

Claims (6)

  1. 一端が開口端とされている凹状の容器と、その容器の底面に載置されたバックライト装置と、平面視で前記容器の内側に伸びるとともに前記容器の開口端を覆うつば部を有して前記容器の側壁の係止部に側壁部が係止された枠体と、前記つば部を支持する支持部材と、前記バックライト装置側の面の中央部が液晶表示パネルに接合されるとともに周縁部が前記つば部に接合されている透明保護板と、を有しており、前記枠体は、平面視で前記つば部によって構成された開口が前記液晶表示パネルの外形の外側にあり、前記液晶表示パネルは、前記バックライト装置との間に隙間を有している液晶表示装置。
  2. 前記支持部材は前記隙間に入り込む延出部を有しており、前記延出部と前記液晶表示パネルの周縁部との間に緩衝部材がある請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 前記支持部材は、前記容器の底面の端部に接する面及び前記つば部に接する面の少なくとも一方に、接触面積を小さくするための凹部を有している請求項1または請求項2に記載の液晶表示装置。
  4. 前記透明保護板は、前記バックライト装置側の面の周縁部に、前記液晶表示パネルの周縁部から前記つば部にかけて遮光層を有している請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の液晶表示装置。
  5. 前記液晶表示パネルと前記透明保護板とを接合する接合材の厚みが0.3mm以下である請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の液晶表示装置。
  6. 第1の側壁部の一端に平面視で内側に伸びる第1のつば部を有する第1の枠体と、前記第1のつば部に周縁部が載置されて前記第1の側壁部に側面が対向しているバックライト装置と、平面視で前記第1の枠体の内側に伸びるとともに前記第1の枠体の他端側の開口端を覆う第2のつば部を有して前記第1の側壁部の係止部に第2の側壁部が係止された第2の枠体と、前記バックライト装置側の面の中央部が液晶表示パネルに接合されるとともに周縁部が前記第2のつば部に接合されている透明保護板と、を有しており、前記第2の枠体は、平面視で前記第2のつば部によって構成された開口が前記液晶表示パネルの外形の外側にあり、前記液晶表示パネルは、前記バックライト装置との間に隙間を有している液晶表示装置。
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