JP5165288B2

JP5165288B2 - 表示装置

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Publication number: JP5165288B2
Application number: JP2007169580A
Authority: JP
Inventors: 隆司村上
Original assignee: Nintendo Co Ltd
Current assignee: Nintendo Co Ltd
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2027-06-27
Also published as: JP2009008863A; US7714953B2; US20090181255A1; US20090002928A1

Description

この発明は、表示装置に関し、特にたとえば、長さの異なる２枚のガラス基板を含む積層体とこれを支持するフレームとを備える、表示装置に関する。

この種の装置の一例が、特許文献１に開示されている。この背景技術では、フレームの内壁と積層体との間に空間（クリアランス）を確保することで、熱膨張特性の差異に起因する歪みの発生を抑止している。

また、他の一例が、特許文献２に開示されている。この背景技術では、２枚のガラス基板の差分領域（一方のガラス基板の端部であって他方のガラス基板が積層されていない非積層端部）にＩＣチップが設けられている。差分領域は厚み方向（積層方向）の外力に弱いことから、ＩＣチップとフレームの内壁との間に存在するクリアランスの厚みを既定値より小さくするべく、内壁のＩＣチップと対向する部位を***させている。ここで既定値は、差分領域に外力を加えたとき破損に至る限界変位量である。したがって、差分領域に厚み方向の外力が加わっても、差分領域の変位は既定値未満に抑えられ、これにより差分領域の破損の可能性は低減される。
国際公開ＷＯ２００３／０８３３６２号公報特開２００６−３９４３７号公報

しかし、特許文献２の技術は、落下の衝撃等によって非積層端部がフレーム側に変位する状況を想定したもので、フレームが変形しないことを前提としている。外力が大きいか、フレームが変形しやすい素材で形成されている場合には、フレームの端部が非積層端部側に変位するような状況が生じるが、このような状況では破損の回避は困難となる。なぜなら、クリアランスの厚みを小さくしたことで却って、フレーム端部が非積層端部と接触しやすくなるからである。

一方、特許文献１の技術では、フレーム端部の非積層端部側への変位を吸収可能なクリアランスが存在するが、その厚みは高々偏光板の厚み程度であり、これを超える大きさの変位には対処できない。

それゆえに、この発明の主たる目的は、非積層端部が積層方向の外力で破損する可能性を低減できる、表示装置を提供することである。

第１の発明に従う表示装置は、第１ガラス基板、第２ガラス基板および第１支持部材を備える。第２ガラス基板は、その一方主面である第１面の一部領域が第１ガラス基板の一方主面である第２面と対面する。第１支持部材は、第２ガラス基板の他方主面である第３面と対面する第４面を有する。第３面と第４面との間の距離は、第１面の第２面と対面している対面領域側と比べて、第１面の第２面と対面していない非対面領域側で相対的に大きい。

第１の発明に従う表示装置（１０：実施例で相当する部分を例示する参照符号。以下同じ）では、第２ガラス基板（１６）の一方主面である第１面（Ｓ２）の一部領域が第１ガラス基板の一方主面である第２面（Ｓ３）と対面しており、第１支持部材（２８）は、第２ガラス基板の他方主面である第３面（Ｓ４）と対面する第４面（Ｓ５）を有する。そして、第３面と第４面との間の距離が、第１面の第２面と対面している対面領域側と比べて、第１面の第２面と対面していない非対面領域側で相対的に大きくなっている。

第１の発明によれば、第３面と第４面との間の距離、つまり第１ガラス基板および第２ガラス含む積層体の下面とこれを支持する支持面との間に形成されるクリアランス（Ｇ３）が、非対面領域（つまり第２ガラス基板の端部であって第１ガラス基板が積層されていない非積層端部）側で、積層方向に拡大する（つまりクリアランスの厚みが増す）ので、非積層端部が積層方向の外力で破損する可能性を低減できる。

第２の発明に従う表示装置は、第１の発明に従属し、第４面の非対面領域側の端部に、第１凹部が形成される。

第２の発明では、第４面の非対面領域側の端部に第１凹部（Ｎ１）を形成したことで、第３面と第４面との間の距離が対面領域側と比べて非対面領域側で相対的に大きくなっている。

第３の発明に従う表示装置は、第２の発明に従属し、第２支持部材をさらに備える。第１支持部材は、第４面とは表裏の関係にある第５面をさらに有し、第２支持部材は、第５面と対面する第６面を有する。第５面と第６面との間の距隔は、対面領域側と比べて非対面領域側で相対的に大きい。

第３の発明では、第１支持部材は、第４面とは表裏の関係にある第５面（Ｓ６）をさらに有し、第２支持部材（３０）は、第５面と対面する第６面（Ｓ７）を有する。そして、第５面と第６面との間の距隔が、対面領域側と比べて非対面領域側で相対的に大きくなっている。

第３の発明によれば、第５面と第６面との間の距離、つまり第１支持部材と第２支持部材との間のクリアランス（Ｇ２）の厚みが、非対面領域側で増大するので、第３面と第４面との間のクリアランス（Ｇ３）と相まって、破損の可能性を一層低減できる。

第４の発明に従う表示装置は、第３の発明に従属し、第５面の非対面領域側の端部に第２凹部が形成される。

第４の発明では、第５面の非対面領域側の端部に第２凹部（Ｎ２）を形成したことで、第５面と第６面との間の距離が対面領域側と比べて非対面領域側で相対的に大きくなっている。

第５の発明に従う表示装置は、第２または第３の発明に従属し、第６面の非対面領域側の端部に第３凹部が形成される。

第５の発明では、第６面の非対面領域側の端部に第３凹部（Ｎ３）を形成したことで、第５面と第６面との間の距離が対面領域側と比べて非対面領域側で相対的に大きく（さらに大きく）なっている。

第６の発明に従う表示装置は、第１ガラス基板、第２ガラス基板、第１支持部材および第２支持部材を備える。第２ガラス基板は、その一方主面である第１面の一部領域が第１ガラス基板の一方主面である第２面と対面する。第１支持部材は、第２ガラス基板の他方主面である第３面と対面する第４面および当該第４面とは表裏の関係にある第５面を有する。第２支持部材は、第５面と対面する第６面を有する。第５面と第６面との間の距隔は、第１面の第２面と対面している対面領域側と比べて、第１面の第２面と対面していない非対面領域側で相対的に大きい。

第６の発明に従う表示装置（１０）では、第２ガラス基板（１６）の一方主面である第１面（Ｓ２）の一部領域が第１ガラス基板の一方主面（Ｓ３）である第２面と対面しており、第１支持部材（２８）は、第２ガラス基板の他方主面である第３面（Ｓ４）と対面する第４面（Ｓ５）、および当該第４面とは表裏の関係にある第５面（Ｓ６）を有する。第２支持部材（３０）は、第５面と対面する第６面（Ｓ７）を有する。そして、第５面と第６面との間の距隔が、第１面の第２面と対面している対面領域側と比べて、第１面の第２面と対面していない非対面領域側で相対的に大きくなっている。

第６の発明によれば、第５面と第６面との間の距離、つまり第１支持部材と第２支持部材との間に形成されるクリアランス（Ｇ２）が、非対面領域（つまり第２ガラス基板の端部であって第１ガラス基板が積層されていない非積層端部）側で、積層方向に拡大する（つまりクリアランスの厚みが増す）。ここで第５面は、第３面と対面する第４面（つまり第１ガラス基板および第２ガラス含む積層体の下面を支持する支持面）とは表裏の関係にある面である。この結果、非積層端部が積層方向の外力で破損する可能性を低減できる。

第７の発明に従う表示装置は、第６の発明に従属し、第５面の非対面領域側の端部に第１凹部が形成される。

第７の発明では、第５面の非対面領域側の端部に第１凹部（Ｎ２）を形成したことで、第５面と第６面との間の距離が対面領域側と比べて非対面領域側で相対的に大きくなっている。

第８の発明に従う表示装置は、第６または第７の発明に従属し、第６面の非対面領域側の端部に第２凹部が形成される。

第８の発明では、第６面の非対面領域側の端部に第２凹部（Ｎ３）を形成したことで、第５面と第６面との間の距離が対面領域側と比べて非対面領域側で相対的に大きく（さらに大きく）なっている。
第９の発明（請求項１の発明）に従う表示装置は、第１ガラス基板、その一方主面である第１面の一部領域が第１ガラス基板の一方主面である第２面と対面する第２ガラス基板、および第２ガラス基板の他方主面である第３面と対面する第４面を有する第１支持部材を備え、第１面の第２面と対面している対面領域側の少なくとも一部において、第３面と第４面は偏光板を介して対面し、第１面の第２面と対面していない非対面領域側において、第１支持部材の第４面の端部に、その凹みが非対面領域端部側ほど増すような傾斜または段差を有する第１凹部が形成されたことで、第３面と第４面との間の距離が対面領域側と比べて非対面領域側で相対的に大きい。
第１０の発明（請求項２の発明）は、第９の発明に従属し、第１支持部材の第１凹部の対面領域側の端部において、第３面と第４面の間に前記非対面領域端部側ほど広い空間があることを特徴とする。

この発明によれば、非積層端部が積層方向の外力で破損する可能性を低減することができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

図１を参照して、この実施例の液晶表示装置１０は、たとえば携帯型ゲーム機，携帯電話端末等に適用され、バックライト導光板１２，背面側の偏光板１４，背面側のガラス基板１６，液晶部材１８，前面側のガラス基板２０，前面側の偏光板２２，ＬＥＤ２４，ドライバ（ＩＣチップ）２６，内部フレーム２８，背面フレーム３０および前面フレーム３２を備える。

バックライト導光板１２，偏光板１４および偏光板２２はいずれも矩形の板状に形成され、主面の大きさ大きさは三者の間で一致する。ガラス基板２０は矩形の板状に形成され、その大きさはバックライト導光板１２，偏光板１４または偏光板２２の主面の大きさよりも若干大きい。ガラス基板１６は矩形の板状に形成され、その大きさはガラス基板２０の主面の大きさよりも相当量（＝ｄ１）大きい。なお、厚みついては、たとえば、偏光板１４および２２の各々が０．２ｍｍ程度であり、ガラス基板１６および２０の各々が０．５ｍｍ程度である。

液晶部材１８は矩形の板状に形成され、その大きさはガラス基板２０の大きさと同じである。液晶部材１８の構成例を図２に示す。図２を参照して、液晶部材１８は、ガラス基板１６の上面に設けられる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）層１８ａと、ガラス基板２０の下面に設けられるカラーフィルタ（ＣＦ）層１８ｂと、ＴＦＴ層１８ａおよびＣＦ層１８ｂの間に設けられる液晶層１８ｃとを含む。なお、液晶層１８ｃは、一対の透明電極で液晶材料をサンドイッチしたような構造を有する。

バックライト導光板１２，偏光板１４，ガラス基板１６，液晶部材１８，ガラス基板２０および偏光板２２は、各々の主面の中心が光軸ＡＸと一致するように、光軸ＡＸ方向に積層される。この実施例では、光軸ＡＸ方向を“積層方向”または“厚み方向”と呼ぶ。また、積層方向において背面から前面に向かう向きを上向きと定義し、左右はこの向きを基準とする。

内部フレーム２８は、矩形の枠状に形成され、バックライト導光板１２ないし偏光板２２からなる積層体１０Ａの側面を包む。詳しくは、内部フレーム２８の内径は、ガラス基板１６の主面の大きさをわずかに上回る。このため、ガラス基板１６の左端面１６ａは内部フレーム２８の左内面２８ａと接触ないし十分近接し、ガラス基板１６の右端面１６ｂは内部フレーム２８の右内面２８ｂと接触ないし十分近接する。

ガラス基板２０は、その右端面２０ｂが内部フレーム２８の右内面２８ｂと接触するように配置される。液晶部材１８もまた、その右端面１８ｂが内部フレーム２８の右内面２８ｂと接触するように配置される。この結果、左端面２０ａおよび１８ａと左内面２８ａとの間に、ガラス基板１６とガラス基板２０との寸法差（＝ｄ１）に相当する長さのクリアランスＧ１が生じる。ドライバ２６は、クリアランスＧ１内に配置される。

バックライト導光板１２，偏光板１４および偏光板２２の各々は、その左端面１２ａ，１４ａおよび２２ａと内部フレーム２８の左内面２８ａとの間に、長さｄ２（＞ｄ１）のクリアランスＧ２〜Ｇ４が生じるように配置される。ＬＥＤ２４は、バックライト導光板１２左横のクリアランスＧ２に配置される。

内部フレーム２８の内面には、バックライト導光板１２と偏光板１４との間に介挿されるべき突条２８Ａが形成される。突条２８Ａもまた枠形状を有し、その長さ（枠幅）は、左内面２８ａ側においてｄ３（＞ｄ２）であり、右内面２８ｂ側においてはｄ３より短い（たとえばｄ１と同じ長さ）。したがって、バックライト導光板１２と偏光板１４との間は、左右の端部を除いて中空となる。

そして、突条２８Ａの左内面２６ａ側の部分（左突条２８Ａａ）には、偏光板１４と接する面（Ｓ５）に、左内面２８ａを起点とする長さＤ（０＜Ｄ＜ｄ３：好ましくはｄ１＜Ｄ＜ｄ２）の切り欠き（Ｎ１）が形成されている。切り欠きＮ１の厚みは、たとえば左突条２８Ａａの厚みの３分の１ないし２分の１程度とする。

このような切り欠きＮ１によって、左突条２８Ａａの上面Ｓ５とガラス基板１６の下面Ｓ４との間隔が左端側で拡がる、すなわちクリアランスＧ３の左端側の厚みが切り欠きＮ１の厚みの分だけ増加する結果となる。

背面フレーム３０は、バックライト導光板１２の背面と内部フレーム２８の外面とを覆う直方体状のカバーである。前面フレーム３２は、偏光板２２の前面外周と背面フレーム３０の側面とを覆う直方体状のカバーであり、その主面には表示画面と同じサイズの窓Ｗが形成される。内部フレーム２８で側面を包まれた積層体１０Ａは、このような背面フレーム３０および前面フレーム３２によって封止される。

なお、フレームの素材については、たとえば、内部フレーム２８がプラスチックであり、背面フレーム３０および前面フレーム３２の各々はアルミなどの金属である。

以上のように構成された液晶表示装置１０では、ＬＥＤ２４の光がバックライト導光板１２の左端面１２ａから積層体１０Ａの後面全体に回り込む一方、外部から入力された映像信号がドライバ２６に与えられる。ドライバ２６は、与えられた映像信号で液晶部材１８を駆動することにより、積層体１０Ａの透過光量を画素単位で制御する。この結果、映像信号に応じたカラー画像が積層体１０Ａの前面（窓Ｗ）から出力される。

さて、落下や衝突などで液晶表示装置１０に大きな外力が加わると、背面フレーム３０が変形して内部の積層体１０Ａを損傷させる恐れがある。特に破損しやすいのは、ガラス基板１６の左端部つまりガラス基板２０が積層されていない非積層端部である。

具体的には、図３（Ａ）に示すように、背面フレーム３０の左端部に上向きの外力Ｆが加わると、図３（Ｂ）に示すように、背面フレーム３０および内部フレーム２８は、バックライト導光板１２の左端面１２ａ付近で上向きに折れ曲がる。この結果、左突条２８Ａａの上面Ｓ５はガラス基板１６の左端部（非積層端部）に接触してこれを破損させる可能性が高い。

しかし、左突条２８Ａａの上面Ｓ５に切り欠きＮ１を形成したことで、左突条２８Ａａの上面Ｓ５は、切り欠きＮ１の厚みの分だけガラス基板１６の下面Ｓ４から遠ざかっている。つまり、クリアランスＧ３の厚みが切り欠きＮ１の厚みの分だけ増加しているので、かかる破損の可能性は低減される。なお、好ましい切り欠きＮ１の厚みは、上記のようなガラス基板１６の破損回避効果と、左突条２８Ａａ自身の強度等とを勘案して決定される。

以上から明らかなように、この実施例の液晶表示装置１０では、前面側のガラス基板２０（第１ガラス基板）の上面（一方主面）である面Ｓ１（第１面）に、前面側の偏光板２２（第１偏光板）が設けられる。背面側のガラス基板１６（第２ガラス基板）の上面（一方主面）である面Ｓ２（第２面）の一部領域が液晶部材１８を介してガラス基板２０の下面（他方主面）である面Ｓ３（第３面）と対面し、上面Ｓ２の端部であって下面Ｓ３と対面していない非対面領域には、液晶部材１８の制御のためのドライバ２６（回路部品）が設けられる。なお、上面Ｓ２の下面Ｓ３と対面している領域を“対面領域”と呼ぶ。

内部フレーム２８（第１支持部材）は、ガラス基板１６の上面（他方主面）である面Ｓ４（第４面）と背面側の偏光板１４（第２偏光板）を介して対面する面Ｓ５（第５面）を有し、そして面Ｓ５の非対面領域側の端部に切り欠きＮ１（第１凹部）が形成される。

この実施例によれば、面Ｓ４と対面する面Ｓ５（つまりガラス基板２０および１６を含む積層体１０Ａを支持する支持面）の、非対面領域（つまりガラス基板１６の端部であってガラス基板２０が積層されていない非積層端部）側の端部に、切り欠きＮ１が形成される。この結果、面Ｓ４と面Ｓ５との間の距離が非積層端部側で積層方向（厚み方向）に拡大する（すなわち面Ｓ４と面Ｓ５との間のクリアランスＧ３の厚みが増す）ので、非積層端部が積層方向の外力で破損する可能性を低減できる。

なお、この実施例では、内部フレーム２８に形成された左突条２８Ａａの上面Ｓ５に切り欠きＮ１を形成したが、これに代えて、内部フレーム２８の下面Ｓ６の左端部（非積層端部側の端部）に切り欠きＮ２を形成してもよい。一例を図４（Ａ）に示す。この場合も、背面フレーム３０の左端部に上向きの外力Ｆが加わると、図４（Ｂ）に示すように、背面フレーム３０および内部フレーム２８は上向きに折れ曲がる。しかし、下面Ｓ６は切り欠きＮ２の厚みの分だけ背面フレーム３０の上面Ｓ７から遠ざかっている、すなわちクリアランスＧ２の厚みが切り欠きＮ２の厚みの分だけ増加しているので、破損の可能性は低減される。

あるいは、上面Ｓ５および下面Ｓ６に切り欠きＮ１および切り欠きＮ２をそれぞれ形成してもよい（図５参照）。この場合、クリアランスＧ３およびＧ２の厚みの合計が切り欠きＮ１およびＮ２の厚みの合計分だけ左端側で増加するので、破損の可能性を一層低減できる。

さらには、図６に示すように、切り欠きＮ１および切り欠きＮ２に加えて、背面フレーム３０の上面Ｓ７の左端部に切り欠きＮ３を設けることで、破損の可能性をより一層低減できる。切り欠きＮ３単独でも、これに切り欠きＮ１および切り欠きＮ２の一方を併設しても、それぞれ一定の低減効果は得られる。

なお、以上で説明した液晶表示装置１０はエッジライト方式であるが、この発明は、これ以外の方式、たとえば直下ライト方式の液晶表示装置にも適用できる。このような実施例を図７に示す。図７の液晶表示装置１０は、図１のそれにおいて、ＬＥＤ２４およびバックライト導光板１２の代わりに、偏光板１４の直下に配置されるＬＥＤアレイ２４Ａを備える。したがって、左突条２８Ａａの下面Ｓ６は、背面フレーム３０の上面Ｓ７と直に対面する。

この場合も、左突条２８Ａａの上面Ｓ５の左端部に切り欠きＮ１を形成し、内部フレーム２８の下面Ｓ６の左端部に切り欠きＮ２を形成し、そして背面フレーム３０の上面Ｓ７の左端部に切り欠きＮ３を形成することで、破損の可能性を効果的に低減できる。

一般には、上記のような切り欠きＮ１，Ｎ２およびＮ３の少なくとも１つを備えることで、積層体１０Ａの左端部（非積層端部側の端部）の下方（外力Ｆの作用する側）に位置するクリアランスＧ３および／またはＧ２の厚みが増加し、この増分に応じた低減効果を得ることが可能である。

なお、切り欠きＮ１，Ｎ２およびＮ３の形状は、図１〜図７では矩形であるが、楔形など任意の形状でよい。矩形以外の形状を有する切り欠きの場合、接触回避の観点からは、切り欠きの厚みが非積層端部側ほど増すように、面Ｓ５〜Ｓ７に傾斜または段差をつけることが好ましい。一例を図８に示す。

また、反射型の液晶表示装置への適用も可能であり、この場合には、背面側の偏光板１４は不要である。なお、たとえば高分子分散型など、２枚の偏光板１４および２２がいずれも不要な液晶表示装置が開発されつつあるが、これへの適用も可能である。

また、液晶駆動用の電子回路の配線をガラス基板１６上にプリントする、すなわちガラス基板１６の一部をプリント基板化することで、回路部品２６を省略することもできる。

なお、以上では、内部フレーム２８などの支持部材に切り欠きを設けることでクリアランスを確保したが、支持部材に突起を設けることによっても、クリアランスの確保は可能である。一例を図９に示す。図９を参照して、突起２８Ａｂは、内部フレーム２８とは別体であり、ガラス基板１６の左端部から前述の切り欠きＮ１に相当する距離だけ右側に離して設けられる。または、突起２８Ａｂは、内部フレーム２８と一体形成されたものでもよい。

このように、支持部材に切り欠きおよび／または突起を設けることで、支持部材の厚みが対面領域と比べて非対面領域側で小さくなり、クリアランスは確保される。

ただし、たとえ支持部材の厚みが一定でも、あるいは逆に支持部材の厚みが非対面領域側で大きくなっていても、支持部材を傾斜させれば、クリアランスは確保される。一例を図１０に示す。

要するに、たとえば支持部材に切り欠きや突起を設けたり、支持部材を傾斜させたりすることで、互いに対面する２つの面（たとえばガラス基板の下面Ｓ４と支持部材の上面Ｓ５と）の間の距離が、対面領域側と比べて非対面領域側で相対的に大きくなれば、クリアランスは確保され、破損の可能性を低減できる。

なお、以上で挙げた各要素の寸法，形状，素材，配置等は一例であり、必要に応じて変更される。

以上では、液晶表示装置１０について説明したが、この発明は、互いに積層された２枚のガラス基板を備える表示装置であれば、どのような表示装置にも適用できる（たとえば有機ＥＬディスプレイなど）。

この発明の一実施例を示す断面図である。図１実施例に適用される液晶部材を示す断面図である。（Ａ）は図１実施例の左端部の拡大断面図であり、（Ｂ）は同左端部が外力で変形した状態を示す断面図である。（Ａ）は他の実施例の左端部の拡大断面図であり、（Ｂ）は同左端部が外力で変形した状態を示す断面図である。その他の実施例の左端部の拡大断面図である。さらにその他の実施例の左端部の拡大断面図である。他の実施例の左端部の拡大断面図である。その他の実施例の左端部の拡大断面図である。さらにその他の実施例の左端部の拡大断面図である。他の実施例の左端部の拡大断面図である。

符号の説明

１０ …液晶表示装置
１０Ａ …積層体
１２ …バックライト導光板
１４ …背面側の偏光板
１６ …背面側のガラス基板
１８ …液晶部材
２０ …前面側のガラス基板
２２ …前面側の偏光板
２４ …ＬＥＤ
２６ …ドライバ
２８ …内部フレーム
３０ …背面フレーム
３２ …前面フレーム

Claims

第１ガラス基板、
その一方主面である第１面の一部領域が前記第１ガラス基板の一方主面である第２面と対面する第２ガラス基板、および
前記第２ガラス基板の他方主面である第３面と対面する第４面を有する第１支持部材を備え、
前記第１面の前記第２面と対面している対面領域側の少なくとも一部において、前記第３面と前記第４面は偏光板を介して対面し、前記第１面の前記第２面と対面していない非対面領域側において、前記第１支持部材の前記第４面の端部に、その凹みが非対面領域端部側ほど増すような傾斜または段差を有する第１凹部が形成されたことで、前記第３面と前記第４面との間の距離が前記対面領域側と比べて前記非対面領域側で相対的に大きい、表示装置。
前記第１支持部材の前記第１凹部の前記対面領域側の端部において、前記第３面と前記第４面の間に前記非対面領域端部側ほど広い空間があることを特徴とする、請求項１記載の表示装置。