JP4060441B2

JP4060441B2 - 平面表示装置

Info

Publication number: JP4060441B2
Application number: JP14121698A
Authority: JP
Inventors: 晋河内; 謙二佐藤
Original assignee: 東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2018-05-22
Also published as: KR19990088450A; TW468078B; JPH11338369A; US6220741B1; KR100305522B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、平面表示装置、特に、電子機器等に組合わせて用いられる平面表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置に代表される平面表示装置は、薄型、軽量、低消費電力の特徴を生かして、各種分野で利用されている。
例えば、光透過型の液晶表示装置は、一対の電極基板間に液晶層が保持されて成る液晶パネルと、この液晶パネルを挟持するべゼル及びフレームと、フレームに保持されて液晶パネルを照明する面光源部とを含んで構成される。通常、べゼルは十分な強度を確保するために金属等で構成され、またフレームは面光源部を保持するに十分な加工性を備えた樹脂で構成される。
そして、このような液晶表示装置は、例えば、携帯可能なパーソナルコンピュータ、携帯端末等の電子機器の筐体内に設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年では、平面表示装置の一層の薄型化を図るべく、液晶パネル自体を電子機器等の筐体に取り付ける試みが成されている。即ち、従来のベゼルおよびフレームを用いることなく、液晶表示パネルの有効表示領域に対応する開口を備えた第１筐体と、面光源部側に位置する第２筐体との間に液晶パネルを直接挟み込み固定する構成が提案されている。
【０００４】
このような構成によれば、従来のべゼル等を廃止することができ、平面表示装置、およびこれと組合わされる電子機器等の一層の薄型化、軽量化を達成することができる。
【０００５】
しかしながら、平面表示装置を薄型化、軽量化した場合、機械的強度が低下するという問題が生じる。特に、平面表示装置を他の電子機器等に対して回動自在に組み付けた場合、回動支持部近傍において、機械的強度が低下し耐久性低下の要因となる。
【０００６】
例えば、平面表示装置を携帯型パーソナルコンピュータのディスプレイユニットに適用した場合、この平面表示装置は、パーソナルコンピュータの機器本体に対し、ヒンジを介して回動自在に組み付けられる。そして、平面表示装置はヒンジの回りで頻繁に回動操作されることとなり、要求に応えられる十分な強度を確保することが困難となる。
この発明は、上記の点に鑑みなされたもので、その目的は、一層の薄型化、軽量化、および耐久性の向上が可能な平面表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明に係る平面表示装置は、複数の表示画素が配列された表示領域を備えた平面表示パネルと、上記平面表示パネルに電気的に接統され駆動信号を供給する回路基板と、上記平面表示パネルに対向して設けられ、表面表示パネルに向けて光を照射する面光源部と、上記平面表示パネルの上記表示領域に対応する窓部を備えた第１筐体と、上記第１筐体と嵌合され、上記平面表示パネル、回路基板、および面光源部を上記第１筐体との間に挟持して保持した第２筐体と、上記平面表示パネルの一端部側に位置しているとともに、上記第１および第２筐体の少なくとも一方で構成され、上記第１および第２筐体を回動自在に支持するための回動支持部と、を備え、
上記表面表示パネルの上記一端部側に位置した重心を有し、上記重心の位置は、主として上記面光源部の配置、厚さ、および上記第２筐体の肉厚を調整することにより設定されていることを特徴としている。
【０００９】
上記構成の平面表示装置によれば、平面表示パネルおよび面光源部を第１および第２筐体間に挟持して保持することにより、従来のベゼルおよびフレームを省略し、装置全体の薄型化、軽量化を図ることができる。また、例えば、上記面光源部の配置、厚さ、および上記第２筐体の肉厚等を、上記表面表示パネルの一端部側に装置全体の重心が位置するように設定していることから、平面表示装置の回動操作時、平面表示装置に作用する回転トルクを低減し、耐久性の向上を図ることができる。
【００１０】
また、この発明に係る平面表示装置によれば、上記面光源部は、管状光源と、上記管状光源から出た光を平面光に変換する導光体と、上記管状光源からの光を上記導光体へ導入する反射体と、上記導光体に対向して設けられ、平面の輝度を均一化するための光学フィルムと、を備え、上記管状光源は、上記平面表示パネルの上記一端部に隣接して設けられている。
【００１１】
更に、上記面光源部は、上記管状光源を駆動する光源駆動回路を備え、上記光源駆動回路は、上記平面表示パネルの上記一端部に隣接して設けられている。
上記第２筐体は、上記面光源部に対向して設けられた主面部を備え、上記主面部の肉厚は、上記平面表示パネルの上記一端部側からこれと対向する他端部側に向かって、徐々に薄くなうように形成されている。
【００１２】
また、上記導光体は上記表面表示パネルに対向して設けられているとともに、平面表示パネルの上記一端部側からこれと対向する他端部側に向かって、徐々に薄くなるように形成されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しながら、この発明の平面表示装置をラップトップ型のパーソナルコンピュ−タに組合わせた実施の形態について詳細に説明する。
図１に示すように、ラップトップ型のパーソナルコンピュータは、偏平な矩形状の機器本体１０と、機器本体に開閉自在に支持されたディスプレイユニット１２と、を備えている。
【００１４】
機器本体１０は、上面の開口した矩形状のベース部１６と、ベース部の開口を覆うようにベース部に接合されたカバー部１４とで構成されている。機器本体１０の上面には、キーボード１８、クリックスイッチ１９等が設けられているとともに、機器本体１０の上面後端部には、複数の凸部２３が設けられている。
【００１５】
ディスプレイユニット１２は、機器本体１０の形状に対応した偏平な矩形箱状のディスプレイハウジング２２と、ディスプレイハウジングに収納された後述の液晶表示パネル３０および面光源部と、を備えている。そして、ディスプレイユニット１２はディスプレイハウジング２２の後端部から突出した一対の脚部２６を有し、これらの脚部２６は図示しないヒンジを介して機器本体１０の凸部２３に支持され回動支持部を構成している。
【００１６】
これにより、ディスプレイユニット１２は、機器本体１０の上面と重なってキーボード１８を覆う閉塞位置と、上方に回動してキーボード１８および液晶表示パネル３０を露出させる図示の開放位置と、の間を回動自在となっている。
【００１７】
次に、この発明に係る平面表示装置として機能するディスクプレイユニット１２について詳細に説明する。
図１ないし図３に示すように、ディスプレイユニット１２は、対角１２．１インチサイズの有効表示領域３２を有しカラー表示が可能な光透過型の液晶表示パネル３０、液晶表示パネルの裏面側に対向配置された面光源部５０、液晶表示パネル３０を制御する制御回路基板７０、面光源部５０を制御するインバータ基板８０、そしてこれらを収納したディスプレイハウジング２２を備えて構成されている。
【００１８】
図２ないし図４に示すように、液晶表示パネル３０は、所定のセルギャップを置いて対向配置された矩形状のアレイ基板３３および対向基板３４と、これらの基板間にそれぞれ配向膜を介して保持されたツイスト・ネマチック（ＴＮ）型の液晶層３５とを有している。アレイ基板３３と対向基板３４とは、シール材３６によって周縁部同志が貼り合わされている。また、アレイ基板３３および対向基板３４の外表面には、それぞれ矩形状の偏光板３７、３８が貼付され、その偏光軸が直交するように配置されている。
【００１９】
アレイ基板３３はガラス基板を有し、このガラス基板上には、８００×３本の信号線４０と６００本の走査線４１とが略直交するようにマトリクス状に配置されている。各信号線４０と各走査線４１との交点近傍には、チャネル領域に多結晶シリコン膜が用いられた薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと略称する。）４２が配置されている。各ＴＦＴ４２は、ゲート電極が走査線４１と、ドレイン領域が信号線４０と、ソース領域がＩＴＯ（インジウムティンオキサイド）から成る画素電極４３とそれぞれ接続されている。
【００２０】
更に、アレイ基板３３のガラス基板上には、信号線４０に接続された一対の信号線駆動回路部４４ａ、４４ｂ、および走査線４１に接続された走査線駆動回路部４５が設けられている。これらの駆動回路４４ａ、４４ｂ、４５は、ＴＦＴ４２と同一工程でガラス基板上に作成されている。
【００２１】
信号線駆動回路部４４ａ、４４ｂは、図示しないシフトレジスタ、デジタルーアナログ変換回路、およびバッフア回路等で構成され、外部から入力されるデジタル画像信号を制御信号に基づいて直並列変換し、所望のアナログ信号電圧に変換して出力する。走査線駆動回路部４５は、図示しないシフトレジスタ、バッフア回路等で構成され、外部から入力される制御信号に基づいて走査パルスを順次転送出力する。
【００２２】
一方、対向基板３４はガラス基板を有し、このガラス基板上に、図示しないカラーフィルタ層、ＩＴＯから成る対向電極４６を設けることにより構成されている。
【００２３】
上記構成の液晶表示パネル３０は、フレキシブル配線基板４８を介して制御回路基板７０に電気的に接続されている。この制御回路基板７０は、フレキシブル配線基板７２を介して機器本体１０側に接続されている。制御回路基板７０は、パーソナルコンピュータの機器本体１０側から供給されるデジタル画像信号、システムクロック、更に基準電圧に基づいて、液晶表示パネル３０に対応するタイミング、データの配列順序等を備えたデジタル画像信号を生成すると共に、液晶表示パネル３０の駆動に必要な水平クロック信号、垂直クロック信号、水平スタート信号、垂直スタート信号、イネーブル信号等の各種制御信号を生成する。更に、制御回路基板７０は、これらロジック系の他に、基準電圧に基づいて、駆動に必要な電圧、例えば３Ｖの基準電圧から−１０Ｖのゲートパルスのオフレべル、＋２０Ｖのゲートパルスのオンレベル、０〜６Ｖのアナログ信号電圧等の各種電圧を生成する電源系を含んでいる。
【００２４】
図２および図３に示すように、面光源部５０は、矩形状の導光板５２と、導光板５２の一辺に沿って配置された管状光源５３と、管状光源５３から出た光を導光体５２へ導入する反射体５４と、輝度均一性向上と輝度向上のために導光体５２の光出射平面上に設けられた光学フィルム５５と、導光板５２の非光出面上に設けられ光出射面側へ光を反射する光学フィルム５６と、を備えている。
【００２５】
導光板５２は、その一端側から他端側に向かって厚さが徐々に薄くなった楔状に形成されている。管状光源５３は、導光板５２の肉厚側の側縁に隣接対向して設けられている。また、管状光源５３はインバータ基板８０に接続され、このインバータ基板８０は、制御回路基板７０と同様に、機器本体１０側に電気的に接続されている。
【００２６】
上記のように構成された液晶表示パネル３０、面光源部５０、制御回路基板７０、およびインバータ基板８０は、ディスプレイハウジング２２に挟持された状態で保持されている。
【００２７】
すなわち、図２ないし図６示すように、ディスプレイハウジング２２は、第１筐体として機能する表面カバー６０と、第２筐体として機能するベース部６４と、を備え、これら表面カバーおよびベース部の周縁部を互いに嵌合することによって偏平な矩形状に構成されている。
【００２８】
表面カバー６０は、矩形状の平坦な主面部６１と、主面部の周縁に沿って立設された側壁部６２と、を有し、主面部６１には、液晶表示パネル３０の有効表示領域３２に対応した形状および寸法の窓部６３が形成されている。
【００２９】
ベース部６４は、平坦な矩形状の主面部６８と、主面部６８の周縁に沿ってほぼ垂直に立設された側壁部７２と、を有している。ベース部６４の主面部６８内面には、面光源部５２を位置決めするための複数の位置決め突起７３、８２が突設されている。また、主面部６８は、回動支持部として機能する脚部２６側の端部から対向する他端側に向かって、徐々に肉厚が薄くなるように形成されている。
【００３０】
なお、十分な耐衝撃性を確保するため、上述した表面カバー６０は、金属板、例えば０．５ｍｍ厚のＳＵＳで形成され、ベース部６４は、加工性に優れた１ｍｍ厚程度のマグネシウム合金で成形されている。
【００３１】
上記構成のディスプレイハウジング２２に対して、面光源部５０の導光板５２は、位置決め突起７３によって位置決めされた状態でベース部６４の主面部６８上に配置されている。この際、導光板５２は、その厚い側の端部が脚部２６側に位置し、薄い側の端部がベース部６４の上端側、つまり、脚部２６と反対側の端部に位置している。
【００３２】
また、管状光源５３および反射体５４は、その両端部が位置決め突起８２に位置決めされた状態でベース部６４の主面部６８上に保持され、脚部２６に隣接して配置されているとともに、導光板５２の肉厚側側縁に沿って延びている。更に、インバータ回路８０は、ハウジング２２内において、脚部２６の近傍に配置され、管状光源５３とほぼ平行に延びている。
【００３３】
一方、液晶表示パネル３０は、光学フィルム５５を介して、面光源部５０上に重ねて配置されている。この際、液晶表示パネル３０は、制御回路基板７０がベース部６４の上端側に位置するように配置される。そして、フレキシブル配線基板４８は導光板５２の上端を巻き込むようにベース部６４側へ折曲げられ、制御回路基板７０は、導光板の上端部とベース部の主面部６８との間に配置されている。
【００３４】
この状態で、表面カバー６０を被せてベース部６４と嵌合することにより、ディスプレイハウジング２２が形成されるとともに、面光源部５０、液晶表示パネル３０、制御回路基板７０、およびインバータ基板８０は、表面カバー６０とベース部６４との間に挟持され、ディスクプレイハウジング２２内に収納保持されている。そして、液晶表示パネル３０の有効表示領域３２は、表面カバー６０の窓部６３と対向して位置している。
【００３５】
上記のように構成されたパーソナルコンピュータによれば、ディスプレイユニット１２は、平面表示部としての液晶表示パネル３０および面光源部５０を表面カバー６０とベース部６４との間に挟持して保持していることから、従来のベゼルおよびフレームを省略することができる。そのため、十分に薄型で軽量なディスプレーユニットを実現することができる。これに伴って、パーソナルコンピュータ全体の薄型化、軽量化も図ることができる。
【００３６】
また、本実施の形態に係るディスプレイユニット１２において、比較的重い構成要素である管状光源５３、反射体５４、インバータ回路８０は、脚部２６の近傍に設けられているとともに、導光板５２およびベース部６４の主面部６８は、肉厚の大きい端側が脚部２６に隣接して位置するように配置および形成されている。従って、ディスプレイユニット１２全体の重心は、その中心よりも脚部２６側に近い位置となる。このような構成の場合、ディスクプレイユニット１２をヒンジを中心として回動操作する際、ディスプレイユニット１２に作用する回転トルクを低減することができ、回動操作に対するディスクプレイユニットの耐久性を向上することができる。
【００３７】
更に、制御回路基板７０は、導光板５２の上端部とベース部６４の主面部６８上端部との間に配置されている。そして、これら導光板５２の上端部、およびベース部６４の主面部６８上端部は、いずれも最も肉厚が小さい部分であることから、これらの上端部間には比較的大きな設置スペースを確保することができる。そのため、制御回路基板７０の実装部品が高さの高い部品であっても、制御回路基板を上記スペースに配置することができ、その分、ディスプレイユニット全体の更なる薄型化が可能となる。
【００３８】
なお、この発明は上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、装置の重心位置は、上述した実施の形態以外にも、各構成要素の重量、相対位置等を調整することによって、設定することができる。
【００３９】
また、液晶表示パネル３０としてＴＮモードを例にとり説明したが、他の光透過型の液晶表示パネルを用いてもよい。上述した実施の形態では、ＴＦＴ４２、信号線駆動回路部４４ａ、４４ｂ、および走査線駆動回路部４５を、活性層に多結晶シリコン膜を用いた半導体素子で一体的に形成する構成としたが、非晶質シリコン膜等の半導体膜を用い、信号線駆動回路部および走査線駆動回路部を回路基板で構成してもよい。
【００４０】
信号線駆動回路部及び走査線駆動回路部の一部あるいは全部を、駆動ＩＣチップを基板上に直接搭載するチップ・オン・グラス（ＣＯＧ）技術を用いて構成しても良い。この場合、駆動回路を基板上に配置することで、液晶表示パネルと外部との電気的な接続数を軽減することができ、また、外部回路を小型に構成できるため、ディスプレイユニットの一層の小型化を達成する上で有効である。
【００４１】
また、制御回路基板７０、および管状光源を駆動制御するインバータ回路８０は、ディスプレイユニット内に設けることなく、機器本体側の回路基板内に集約内蔵させる構成としてもよく、この場合、ディスプレイユニットの一層の薄型、軽量化を図ることができる。
更に、この発明に係る平面表示装置は、パーソナルコンピュータのディスプレイユニットに限らず、携帯端末等の他の種々の電子機器に適用可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、一層の薄型化、軽量化が可能であるとともに、耐久性の向上が可能な平面表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るパーソナルコンピュータを示す斜視図。
【図２】上記パーソナルコンピュータのディスプレイユニットを示す分解斜視図。
【図３】図１の線Ａ−Ａに沿ったディスプレイユニットの断面図。
【図４】上記ディスプレイユニットの液晶表示パネルを示す平面図および側面図。
【符号の説明】
１２…ディスプレイユニット
２２…ディスプレイハウジング
２６…脚部
３０…液晶表示パネル
３３…アレイ基板
３４…対向基板
３５…液晶層
５０…面光源部
５２…導光板
５３…管状光源
５４…反射体
６０…表面カバー（第１筐体）
６３…窓部
６４…ベース部（第２筐体）
６８…主面部
７０…制御回路基板
８０…インバータ回路

Claims

複数の表示画素が配列された表示領域を備えた平面表示パネルと、
上記平面表示パネルに電気的に接統され駆動信号を供給する回路基板と、
上記平面表示パネルに対向して設けられ、表面表示パネルに向けて光を照射する面光源部と、
上記平面表示パネルの上記表示領域に対応する窓部を備えた第１筐体と、
上記第１筐体と嵌合され、上記平面表示パネル、回路基板、および面光源部を上記第１筐体との間に挟持して保持した第２筐体と、を備え、
上記平面表示パネルの一端部側に位置しているとともに、上記第１および第２筐体の少なくとも一方で構成され、上記第１および第２筐体を回動自在に支持するための回動支持部と、を備え、
上記表面表示パネルの上記一端部側に位置した重心を有し、上記重心の位置は、主として上記面光源部の配置、厚さ、および上記第２筐体の肉厚を調整することにより設定されていることを特徴とする平面表示装置。
複数の表示画素が配列された表示領域を備えた平面表示パネルと、
上記平面表示パネルに電気的に接統され駆動信号を供給する回路基板と、
上記平面表示パネルに対向して設けられ、表面表示パネルに向けて光を照射する面光源部と、
上記平面表示パネルの上記表示領域に対応する窓部を備えた第１筐体と、
上記第１筐体と嵌合され、上記平面表示パネル、回路基板、および面光源部を上記第１筐体との間に挟持して保持した第２筐体と、を備え、
上記平面表示パネルの一端部側に位置しているとともに、上記第１および第２筐体の少なくとも一方で構成され、上記第１および第２筐体を回動自在に支持するための回動支持部と、を備え、
上記面光源部は、上記平面表示パネルの上記一端部に隣接して設けられた管状光源と、上記管状光源から出た光を平面光に変換する導光体と、上記管状光源からの光を上記導光体へ導入する反射体と、上記導光体に対向して設けられ、平面の輝度を均一化するための光学フィルムと、を備え、
上記第２筐体は、上記面光源部に対向して設けられた主面部を備え、上記主面部の肉厚は、上記平面表示パネルの上記一端部側からこれと対向する他端部側に向かって、徐々に薄くなうように形成され、
上記表面表示パネルの上記一端部側に位置した重心を有していることを特徴とする平面表示装置。
上記面光源部は、上記管状光源を駆動する光源駆動回路を備え、上記光源駆動回路は、上記平面表示パネルの上記一端部に隣接して設けられていることを特徴とする請求項２に記載の平面表示装置。
上記導光体は上記表面表示パネルに対向して設けられているとともに、平面表示パネルの上記一端部側からこれと対向する他端部側に向かって、徐々に薄くなるように形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の平面表示装置。
上記回路基板は、上記平面表示パネルの上記一端部と対向する他端部に接続され、上記他端部の近傍において、上記導光板と第２筐体との間に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の平面表示装置。
上記平面表示パネルは、対向配置された一対の基板と、上記一対の基板間に保持された液晶層と、を備え、
少なくとも一方の基板上に、上記回路基板からの駆動信号に基いて各表示画素に所定の信号を供給する駆動回路部が一体的に形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の平面表示装置。