JP5344249B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
ム及び背面フレームを有する液晶表示装置に関する。
晶パネルを相互間に挟む前面フレーム及び背面フレームとを有する。背面フレームは、例
えば、額縁状のバックライト用フレームであって、バックライトを保持する。前面フレー
ムは、液晶パネルの表示面側に配置された額縁状のフロントフレームであって、背面フレ
ームと共に液晶パネルを挟持する。
間の隙間から塵埃が侵入する可能性がある。そのため、塵埃の侵入を防止するための構造
を有する液晶表示装置が知られている。
した液晶表示装置が記載されている。スペーサは、軟質ウレタンフォーム等で形成されて
おり、一方の面が液晶パネルと接触し、他方の面が背面フレームと接触している。
されている。弾性体は、先端側が尖った形状を有しており、先端側と液晶パネルとが接触
している。弾性体は、液晶パネルの自重により変形し、その反発力で隙間を塞いでいる。
液晶表示装置が記載されている。弾性部材は、一方がバックライト側に取付けられ、他方
が液晶パネルに常に接触することで、液晶パネルと弾性部材との間に隙間が形成されるこ
とを回避している。
が記載されている。スペーサは、リング形状を有する弾性体であって、液晶パネルを支持
している。スペーサは、液晶パネルの自重により変形し、その反発力で隙間を塞いでいる
。
晶表示装置が記載されている。弾性体は、液晶パネルと背面フレームとの隙間を塞ぐと共
に、衝撃や振動等が液晶パネルに伝達することを低減している。
示装置が記載されている。スペーサは、幅の狭い額縁状の前面フレームと液晶パネルとを
固定するために、液晶パネルの下基板が上基板よりも大きい形状であることを利用して、
一方の面が下基板又は前面フレームに粘着固定されている。
弾性体が、液晶パネル及び背面フレームの双方に固定されているとの記載はない。例えば
、弾性体が双方に固定されていない構成であれば、液晶パネルが表示面に垂直な方向(Z
方向)に移動した際に、内部に塵埃が侵入する可能性がある。一方、弾性体が双方に固定
されている構成であれば、液晶パネルや背面フレームの歪みや変形に起因するストレス(
負荷)の逃げ場がなく、液晶パネルにストレスが伝達され、液晶の配光乱れが発生し、表
示品位が低下してしまう。
液晶パネルと接触させている。このため、液晶表示装置に衝撃や振動が印加され、液晶パ
ネルがZ方向へ移動した場合には、弾性体と液晶パネルとの間に瞬間的に隙間が生じ、内
部に塵埃が侵入する可能性がある。また、液晶表示装置の組立作業での部材の取り付け歪
みや、熱ストレスによる部材の変形が生じた場合には、弾性体と液晶パネルとの間に隙間
が発生する可能性がある。さらに、特許文献2に記載のように、弾性体の形状を加工して
防塵性を得たとしても、経時劣化によって柔軟性が低下し、例えば先端側の尖った形状が
潰れてしまい、寸法精度が低下する場合がある。この場合には、部材間のクリアランスが
変化し、隙間が発生して、防塵性が損なわれる可能性がある。
背面フレームと液晶パネルとのクリアランスが設計値よりも小さくなった場合や、弾性体
自体の厚みが設計値よりも大きくなった場合には、液晶パネルが弾性体から受ける負荷が
増大する。この場合には、液晶の配光乱れが発生し、表示品位が低下する可能性がある。
なお、特許文献4には、スペーサが、背面フレームに形成された溝に配置されているとの
記載があるが、この溝は、リング形状のスペーサを取り付け易くして、組立性を向上させ
るためのものに過ぎない。
されているに過ぎず、液晶表示装置に振動や衝撃が印加され、液晶パネルと弾性体との間
が瞬間的に離れてしまう場合を考慮していない。
を固定するために、スペーサが配置されているだけであり、液晶パネルの上面や下面に塵
埃が侵入することを防止する点については記載がない。そのため、スペーサが粘着固定さ
れていない面側から塵埃が侵入する可能性がある。
供することを目的とする。
り、凸部が溝に対応する形状を有する突起である構成を採用できる。この構成により、溝
と突起とが嵌合して成る係止部を形成できる。また、塵埃が侵入する位置を考慮して、係
止部を形成できる。
向面に隙間が形成されている構成を採用できる。この構成により、液晶パネルを係止部で
保持できる。
斜を有し、溝が対向面から底面に向かって幅が小さくなる傾斜を有する構成を採用できる
。この構成により、液晶パネルが垂直な方向に相対的に移動する際の凹部と凸部との摩擦
力を低減できるので、液晶パネルの変形や破損を防止できる。
び背面フレームの他方のフレームと液晶パネルの相互に対向する対向面には、隙間が形成
されている構成を採用できる。この構成により、係止部の凹部と凸部とが嵌合しながら、
液晶パネルに垂直な方向の相対的な移動を許容できる。
とも一方が、弾性体で形成されている構成を採用できる。この構成により、液晶パネルの
変形に伴い発生する集中荷重を緩和できる。
対向面が当接している構成を採用できる。この構成により、液晶パネルが変形したときに
、係止部及び対向面で液晶パネルを保持するので、液晶パネルを保持する面積が大きくな
る。そのため、液晶パネルに局所的に圧力が発生することを抑制し、表示ムラを低減でき
る。さらに、液晶パネルを保持する対向面が、液晶パネルの中央部に近い位置にあること
で、液晶パネルの反り量を低減できる。
互に対向する対向面が当接している構成を採用できる。この構成により、液晶パネルを対
向面で保持できると共に、溝の底面と突起の頂部とを当接させる高精度の高さ合わせが不
要となる。
一対の係止部を含む構成を採用できる。この構成により、塵埃が侵入する経路に、係止部
が複数配置されるので、塵埃の侵入を確実に防止できる。
置された光学層を有し、凹部が光学層に形成された溝であり、凸部が一方のフレームに形
成された突起から成る構成を採用できる。この構成により、光学層の少なくとも一部を切
り欠くことで凹部を形成できる。なお、光学層としては、偏光板又は光学フィルムを採用
できる。
び、液晶パネルと背面フレームの対向面の双方に形成されている構成を採用できる。この
構成により、塵埃の侵入をより確実に防止できる。
(第1の実施形態)
図1(a)及び(b)は、本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置の全体の外観、
及びその各部材を分解した状態を示す斜視図である。液晶表示装置(液晶モジュール)1
0は、液晶パネル11と、フロントフレーム(前面フレーム)12と、バックライト13
と、バックライトフレーム(背面フレーム)14と、スペーサ15とを備える。フロント
フレーム12は、額縁状に形成されたフレームであって、液晶パネル11の表示面(表面
)11aの側から液晶パネル11の周縁を囲い、かつ、バックライトフレーム14と共に
液晶パネル11を挟み込む。バックライト13は、照光面13aを有し、液晶パネル11
を背面側から照射する光源である。バックライト13の光源としては、冷陰極やLED、
その他面光源等であってもよく、種類や発光方式は特に限定されない。
のエッジ部(外周)を覆ってバックライト13を保持すると共に、スペーサ15を挟んで
、液晶パネル11と対向するように配置されている。また、バックライトフレーム14は
、枠の内側形状(枠内径)14aが液晶パネル11の表示面11aより大きく、枠の外側
形状が液晶パネル11の外形よりも大きい形状を有する。なお、バックライトフレーム1
4は、例えば、バックライト13と接合されて一体となったものでもよく、また、バック
ライト13と液晶パネル11とに挟み込まれることで保持される中間フレームであってもよく、種々の構成を選択できる。
(a)は、図1に示す液晶表示装置10のA−A’線に沿った断面を示し、図2(b)は
、この断面を構成する各部品を分解して示す図である。図3は、図2(a)に示す断面を
一部拡大して示す図である。スペーサ15は、液晶パネル11の背面(裏面)11bに形
成され、略矩形状を有する凸部である。また、バックライトフレーム14の対向面14b
には、溝16が形成されている。溝16は、凸部と嵌合するように形成された凹部である
。なお、図2(b)は、スペーサ15と溝16とが嵌合する前の状態を示しており、また
、図3は、スペーサ15と溝16とが嵌合して、バックライトフレーム14と液晶パネル
11とを互いに係止した状態を示している。以下では、スペーサ15と溝16とを含めて
係止部とも称する。
10が外力を受けると、相対的な位置が変化する程度に嵌合している。つまり、係止部は
、図3に示すように、液晶パネル11に垂直な方向(Z方向)の相対的な移動を許容しつ
つ、液晶パネル11に平行な方向の相対的な移動を規制する。なお、本実施形態では、液晶パネル11と背面パネル14との間に係止部15、16を形成した例を挙げたが、これに代えて、液晶パネル11と前面パネル12との間に係止部を形成してもよい。
もよく、また、塵埃が侵入する位置等を考慮して部分的に形成してもよい。なお、バック
ライトフレーム14は、樹脂や金属等、適宜の材料で形成してもよい。
止された状態について説明する。ここでは、スペーサ15と溝16とが嵌合し、さらにス
ペーサ15の頂部15aと溝16の底面16aとが当接している。スペーサ15と溝16
との嵌合部分のZ方向の長さ(嵌合量)は、d1である。また、液晶パネル11の表面1
1aが、フロントフレーム12の対向面12aに当接せずに対向している。液晶パネル1
1とフロントフレーム12との離間距離(クリアランス量)はd2である。また、d1の
値は、d2の値より大きい。さらに、液晶パネル11の裏面11bが、バックライトフレ
ーム14の対向面14bに当接せずに対向している。
塵埃Bは、液晶パネル11とフロントフレーム12との間から液晶表示装置10の内部に
侵入する。この侵入した塵埃は、嵌合したスペーサ15及び溝16からなる係止部によっ
てせき止められ、液晶パネル11の裏面11b及びバックライト13の照光面13aに到
達することが極めて困難となる。
法精度のばらつきによって、液晶パネル11がZ方向にクリアランス量d2だけ移動する
可能性がある。しかし、上記したように、スペーサ15と溝16との嵌合量d1は、クリ
アランス量d2よりも大きい。従って、液晶表示装置10では、液晶パネル11がZ方向
に移動しても、スペーサ15と溝16との嵌合状態が常に保たれるので、隙間が生じない
。その結果、液晶パネル11の裏面11b及びバックライト13の照光面13aへの塵埃
の侵入を防止し、塵埃に起因する表示品位の不具合を回避できる。
が各種筐体に固定される場合があり得る。この場合には、液晶表示装置10に外力が常に
加わっていることになる。しかし、このような場合であっても、スペーサ15は、バック
ライトフレーム14と固着しておらず、かつ、溝16との相対的な位置が変化できる程度
に嵌合している。このため、液晶表示装置10では、バックライトフレーム14の歪みの
影響が、液晶パネル11に伝達されず、液晶パネル11が変形することがない。従って、
液晶表示装置10では、液晶パネル11の変形に伴う液晶の配光乱れが発生せず、表示品
位を損なうことがない。
少な反りや歪み、また、バックライト13の光源自己発熱や周囲温度変化による熱変形が
発生する場合や、液晶パネル11に反りが発生する場合があり得る。このような場合であ
っても、スペーサ15と溝16とは相対的な位置が変化するので、液晶パネル11は変形
しない。つまり、液晶表示装置10では、バックライトフレーム14や液晶パネル11に
反りや歪みが発生した場合であっても、良好な表示品質を確保できる。
力)を利用して隙間を塞ぐ構造と異なり、液晶パネル11には、自重以外の負荷が掛から
ず、液晶パネル11への負荷を低減できる。従って、液晶表示装置10では、表示品位の
低下を防止できる。
図4は、本発明の第2の実施形態に係る液晶表示装置の断面を示す図である。液晶表示
装置10Aは、スペーサ15の頂部15aと溝16の底面16aとの間が当接した状態で
、さらに、液晶パネル11の裏面11bとバックライトフレーム14の対向面14bとが
当接している点で、上記液晶表示装置10と異なる。液晶表示装置10Aでは、スペーサ
15と溝16とからなる係止部、及びバックライトフレーム14の対向面14bで液晶パ
ネル11を保持することになる。なお、液晶パネル11を保持する面を保持面と称する。
向面14bも保持面となるので、保持面の面積が大きくなり、液晶パネル11の自重が局
所的に加わることを抑制できる。液晶パネル11は、局所的に圧力が加わると、その部分
での液晶の配光状態が変化し表示ムラになることがある。液晶表示装置10Aでは、保持
面の面積が大きくなるので、液晶パネル11に圧力が局所的に加わることを回避して、表
示品位の低下を更に防止できる。
保持面から離れてZ方向に移動しても、嵌合量d1がクリアランス量d2よりも大きいの
で、スペーサ15と溝16との嵌合は保たれ、塵埃の侵入を防止できる。
装置10Bは、液晶パネル11の裏面11bとバックライトフレーム14の対向面14b
とが当接した状態で、スペーサ15の頂部15aと溝16の底面16aとが当接せずに、
離間距離d3を隔てて離間している点で、上記液晶表示装置10Aと異なる。
とスペーサ15の頂部15aとが共に、バックライトフレーム14の対向面14bと溝1
6の底面16aにそれぞれ当接するような高精度な高さ合わせをする必要がない。さらに
、液晶表示装置10Bでは、バックライトフレーム14の対向面14bが保持面となるの
で、液晶表示装置10に比べて保持面積が大きく、表示品位の低下を更に防止できる。
いて説明する。液晶パネル11は、液晶パネル11を構成するガラス等の透明基板の自重
によって、液晶パネル11の略中央部を中心とし、また、液晶パネル11を保持する最も
中央部寄りの箇所を支点として、Z方向に凹状に反る。液晶パネル11の反りの程度は、
保持されない面積が大きくなるに従い、大きくなる。
となり、さらに、液晶パネル11の中央部に近い箇所、即ちバックライトフレーム14の
端部14cが、液晶パネル11が反る支点となるので、液晶パネル11の反り量を小さく
できる。
、液晶パネル11が凹状又は凸状に反る場合について説明する。一例として、図4に示す
液晶表示装置10Aが外力を受けた場合について説明する。液晶表示装置10Aでは、上
記したように、液晶パネル11の裏面11bとバックライトフレーム14の対向面14b
、及び、スペーサ15の頂部15aと溝16の底面16aとが共に当接している。
状に変形すると、スペーサ15の3つの面A1,A2,A3に集中荷重が発生する。過大な集中荷重は、液晶パネル11を変形させ、また、液晶パネル11に貼付したスペーサ15を剥離させる可能性がある。上記液晶表示装置10,10A,10Bでは、この集中荷重を緩和するために、スペーサ15及び溝16の少なくとも一方を弾性体で形成することが好適である。また、弾性体としては、ゴム材、シリコーン材、発泡樹脂材等が適用できる。
を防止するだけでなく、外力によって液晶パネル11が反る場合を想定した上で、上記し
たように、液晶パネル11の反りを低減する構成を有するものである。
図6は、本発明の第4の実施形態に係る液晶表示装置の断面を示す図である。液晶表示
装置10Cは、係止部のスペーサ15の形状をテーパ状とした点で、上記液晶表示装置1
0と異なる。スペーサ15は、LCパネル11の外周側から中心方向に向かって厚みが薄くなる傾斜した底面15bを有している。溝16は、スペーサ15の傾斜した底面15bに適合した傾斜した底面16bを有する。
ペーサ15の傾斜面15bと溝16との摩擦力が低減するので、ガラス等からなる液晶パ
ネル11の変形や破損を防止できる。また、上記液晶表示装置10,10A,10Bのス
ペーサ15及び溝16の形状をテーパ状にしてもよい。
図7は、本発明の第5の実施形態に係る液晶表示装置の断面を示す図である。液晶表示
装置10Dは、液晶パネル11の裏面11bに形成されたスペーサ15A,15Bと、バ
ックライトフレーム14の対向面14bに形成された溝16A,16Bとからなる係止部
が、バックライトフレーム14の対向面14bの外周側及び内周側に並列に配置されてい
る点で、上記液晶表示装置10と異なる。なお、図中では、液晶パネル11がZ方向へ移
動して、液晶パネル11の表面11aがフロントフレーム12の対向面12aに当接して
いる状態を示している。
えば、液晶パネル11の裏面11b及びバックライト13の照光面13aに塵埃が侵入す
ることを低減できる。
図8は、本発明の第6の実施形態に係る液晶表示装置の断面を示す図である。液晶表示
装置10Eは、スペーサ15Cがバックライトフレーム14に形成され、溝16Cが液晶
パネル11の裏面11bに形成されている点で、上記液晶表示装置10と異なる。液晶パ
ネル11の裏面11bには、偏光板17が配置されている。溝16Cは、偏光板17を切
り欠いて形成されている。スペーサ15Cは、バックライトフレーム14に固定されている。
Cの頂部15aと当接する溝16Cの底面16aはガラス基板となる。但し、液晶表示装
置10Eでは、バックライトフレーム14にスペーサ15Cを固定し、かつ、液晶パネル11に溝16Cを一体的に形成して、スペーサ15Cと溝16Cとを嵌合する構成であれば、適宜の構成を採ることができる。一例として、偏光板17を完全には切り欠かずに残存させて、残存する偏光板17の一部を溝16Cの底面16aとし、スペーサ15Cの頂部15aとを当接させてもよい。
れに限定されない。一例として、リタデーションフィルム、反射防止フィルム、輝度上昇
フィルム等の光学フィルムであってもよい。また、これらのフィルムは、互いに積層され
ているので、これらのフィルムのうち一部又は全部を除去して、溝16Cを形成してもよ
い。さらに、液晶パネル11の裏面11bにフィルム以外の部材を配置し、この部材を用
いて液晶パネル11と一体的に溝16Cを形成することも可能である。
図9は、本発明の第7の実施形態に係る液晶表示装置の断面を示す図である。液晶表示
装置10Fは、スペーサ15Dがフロントフレーム12に形成され、溝16Dが液晶パネ
ル11の表面11aに形成されている点で、上記液晶表示装置10Eと異なる。液晶パネ
ル11の表面11aには、偏光板17が配置されている。溝16Dは、偏光板17を切り
欠いて形成されている。スペーサ15Dは、フロントフレーム12に固定されている。
た状態で、液晶パネル11の裏面11bとバックライトフレーム14の対向面14bとが
互いに当接している。このため、液晶表示装置10Fでは、スペーサ15Dと溝16Dと
が嵌合することにより、フロントフレーム12、バックライトフレーム14及び液晶パネ
ル11等で囲まれた空間Cに、塵埃が侵入することを低減できる。
晶パネル11の入力端子部に接触して、端子間ショート等が発生する等の不具合を回避で
きる。
図10は、本発明の第8の実施形態に係る液晶表示装置の断面を示す図である。液晶表
示装置10Gは、係止部が、液晶パネル11の表面11aとフロントフレーム12の対向
面12a、及び、液晶パネル11の裏面11bとバックライトフレーム14の対向面14
bの双方に形成されている点で、上記液晶表示装置10と異なる。液晶パネル11の裏面
11bには、スペーサ15が形成され、表面11aにはスペーサ15Eが形成されている
。また、バックライトフレーム14の対向面14bには、スペーサ15に嵌合する溝16
が形成されている。さらに、フロントフレーム12の対向面12aには、スペーサ15E
に嵌合する溝16Eが形成されている。
、塵埃が侵入する経路に複数配置することで、塵埃による端子間ショート等の不具合や、
液晶パネル11の裏面11b及びバックライト13の上記照光面13aに塵埃が到達する
ことに起因する表示品位の低下等の不具合を回避できる。
上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正
及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。
11:液晶パネル
11a:液晶パネルの表面(表示面)
11b:液晶パネルの裏面
12:フロントフレーム(前面フレーム)
12a:フロントフレームの対向面
13:バックライト
13a:照光面
14:バックライトフレーム(背面フレーム)
14b:バックライトフレームの対向面
15〜15E:スペーサ(凸部)
15a:スペーサの頂部
16〜16E:溝(凹部)
16a:溝の底面
17:偏光板
Claims (13)
- 液晶パネルと、前記液晶パネルを相互間に挟む前面フレーム及び背面フレームとを有する液晶表示装置であって、
前記前面フレーム及び背面フレームの少なくとも一方のフレームと前記液晶パネルの相互に対向する対向面に、前記少なくとも一方のフレームと前記液晶パネルとを互いに係止する係止部が形成され、
前記係止部は、前記対向面の一方に固定された凸部と他方に形成され前記凸部に嵌合する凹部とから成り、
前記凸部と前記凹部の嵌合によって、前記液晶パネルは、前記液晶パネルの表示面に平行な方向の相対的な移動が規制されるとともに、前記液晶パネルの表示面に垂直な方向の相対的な移動が許容される、ことを特徴とする液晶表示装置。 - 液晶パネルと、前記液晶パネルを相互間に挟む前面フレーム及び背面フレームとを有する液晶表示装置であって、
前記前面フレーム及び背面フレームの一方のフレームと前記液晶パネルの相互に対向する対向面に、前記一方のフレームと前記液晶パネルとを互いに係止する係止部が形成され、
前記係止部は、前記対向面の一方に固定された凸部と他方に形成され前記凸部に嵌合する凹部とから成り、
前記液晶パネルと他方のフレームとは離間されるとともに、前記液晶パネルは、前記液晶パネルの表示面に垂直な方向の相対的な移動が許容されており、前記凸部と前記凹部の嵌合部分の前記液晶パネルの表示面に垂直な方向の長さが、前記液晶パネルと前記他方のフレームとの離間距離よりも大きいことを特徴とする液晶表示装置。 - 前記凹部が前記対向面の他方に形成された連続的又は離散的な溝であり、前記凸部が前記溝に対応する形状を有する突起である、請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
- 前記溝の底面と前記突起の頂部とが当接し、前記相互に対向する対向面に隙間が形成されている、請求項3に記載の液晶表示装置。
- 前記突起が対向面から頂部に向かって幅が小さくなる傾斜を有し、前記溝が対向面から底面に向かって幅が小さくなる傾斜を有する、請求項4に記載の液晶表示装置。
- 前記溝の底面と前記突起の頂部とが当接し、
前記前面フレーム及び背面フレームの他方のフレームと前記液晶パネルの相互に対向する対向面には、隙間が形成されている、請求項3に記載の液晶表示装置。 - 前記凹部を形成する部材と前記凸部を形成する部材の少なくとも一方が、弾性体で形成されている、請求項1〜6の何れか一に記載の液晶表示装置。
- 前記溝の底面と前記突起の頂部とが当接し、前記相互に対向する対向面が当接している、請求項3に記載の液晶表示装置。
- 前記溝の底面と前記突起の頂部との間に隙間が形成され、前記相互に対向する対向面が当接している、請求項3に記載の液晶表示装置。
- 前記係止部が、前記対向面の外周側及び内周側に配置される一対の係止部を含む、請求項1〜9の何れか一に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶パネルが、前面及び背面の少なくとも一方に配置された光学層を有し、前記凹部が前記光学層を切り欠くことによって形成された溝であり、前記凸部が前記一方のフレームに形成された突起から成る、請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
- 前記光学層が、偏光板又は光学フィルムである、請求項11に記載の液晶表示装置。
- 前記係止部が、前記液晶パネルと前記前面フレームの対向面、及び、前記液晶パネルと背面フレームの対向面の双方に形成されている、請求項1〜12の何れか一に記載の液晶表示装置。
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