JP2008209764A

JP2008209764A - 液晶表示装置

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Publication number: JP2008209764A
Application number: JP2007047539A
Authority: JP
Inventors: Toru Ogoshi; 徹大越
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2007-02-27
Filing date: 2007-02-27
Publication date: 2008-09-11
Anticipated expiration: 2027-02-27
Also published as: JP4895327B2

Abstract

【課題】液晶表示パネルの前面側に配置した透光性部材のグラデーション層形成領域から、液晶表示パネルの表示領域と非表示領域との境界線が視認されることのない液晶表示装置を提供する。
【解決手段】第１の透光性部材２に設けられた第１の遮光層１５は液晶表示パネル１の非表示領域Ｙに対応し、第１のグラデーション層１６は表示領域Ｘの周縁に対応している。また、第２の透光性部材３に設けられた第２の遮光層１８は液晶表示パネル１の非表示領域Ｙに対応し、第３の遮光層１９および第２のグラデーション層２０は第１のグラデーション層１６に対応した箇所内に第３の遮光層１９と第２のグラデーション層２０との境界Ｚ１を有するように設けてある。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特にドットマトリクス型の液晶表示パネルの前面側および後面側にグラデーション層を有する透光性部材をそれぞれ配置した液晶表示装置に関するものである。

液晶表示パネルの前面側に透光性部材を配置し、意匠性を高めるために液晶表示パネルの周縁に対応した透光性部材領域にグラデーション層を設けたものとして、例えば下記特許文献１がある。特許文献１に記載されている自動車用の計器には、液晶表示装置３２（液晶表示パネル）の前面側にメータ文字盤２０が配置されている。このメータ文字盤２０は、透光性を有する板状の生地２１に液晶表示装置３２の表示面を視認可能な開口部２３となる箇所を除いて地色層２２を設けると共に、開口部２３の縁部にグラディエーション層４０を設けたものである。
特開２００６−４７２７１号公報

しかしながら、ドットマトリクス型の液晶表示パネルの場合、液晶表示パネルの後面側に配置した光源によって液晶表示パネルが透過照明された際、液晶表示パネルの表示領域と非表示領域との境界線がグラデーション層形成領域から見えてしまい、商品性を低下させてしまうということがある。

ドットマトリクス型の液晶表示パネルは、詳細は図示しないが、周知の様に２枚のガラス基板の一方に帯状の多数の透明電極を形成し、他方のガラス基板に一方のガラス基板に形成した透明電極と直交する帯状の多数の透明電極を形成した後、２枚のガラス基板を重ね合わせて周囲を封止剤で固定して各ガラス基板間に液晶分子を封入し、各ガラス基板に偏光膜を貼ったものである。各ガラス基板に形成した透明電極と透明電極が対向する箇所が画素（ドット）であり、画素が多数形成された領域が表示領域となる。この表示領域の周囲は、透明電極が形成されていない箇所や透明電極に連なる引き回し電極が形成された箇所であり、非表示領域となる。なお、非表示領域は封止剤で固定された箇所も含まれるものとする。

上述の様に、画素部は２枚のガラス基板に形成された透明電極の重なり部であるが、引き回し電極が形成された箇所は電極が１層であり、電極が形成されない箇所もある。従って、液晶表示パネルが透過照明された際、画素部と、引き回し電極が形成された箇所と、電極が形成されていない箇所とでは透過率が若干異なり、表示領域と非表示領域との境に線（境界線）が現れてしまう。

この様な液晶表示パネル上に、特許文献１の様なメータ文字盤２０を配置する際、視認される表示領域を出来る限り広くするために、液晶表示パネルの表示領域と非表示領域との境界線上に、地色層２２とグラディエーション層４０との境が位置するようにすることがある。この状態で、メータ文字盤２０あるいは液晶表示パネルが位置ずれすると、境界線がグラデーション層形成領域から見えてしまうことがあり、商品性を低下させてしまうというものである。この様な点を改善するために、地色層２２およびグラディエーション層４０をもう少し液晶表示装置３２の中央寄りまで設けることも考えられるが、上述の様に視認される表示領域が狭くなってしまう。なお、液晶表示パネルに実際に表示される諸々の情報は、グラディエーション層４０領域の内側となる。

本発明はこの様な点に鑑みなされたもので、液晶表示パネルの前面側に配置した透光性部材のグラデーション層形成領域から、液晶表示パネルの表示領域と非表示領域との境界線が視認されることのない液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明は前記目的を達成するため、表示領域の周囲に非表示領域を有する液晶表示パネルと、この液晶表示パネルの前面側に配置され表面側もしくは裏面側に第１の遮光層とこの第１の遮光層に連なる第１のグラデーション層とを有する第１の透光性部材と、前記液晶表示パネルの後面側に配置され表面側もしくは裏面側に第２の遮光層とこの第２の遮光層に連なる第３の遮光層とこの第３の遮光層に連なる第２のグラデーション層とを有する第２の透光性部材とを備え、前記第１の遮光層は前記非表示領域に対応し、前記第１のグラデーション層は前記表示領域の周縁に対応してそれぞれ設けられており、前記第２の遮光層は前記非表示領域に対応して設けられ、前記第３の遮光層および前記第２のグラデーション層は前記第１のグラデーション層に対応し、かつ前記第１のグラデーション層に対応した箇所内に前記第３の遮光層と前記第２のグラデーション層との境界を有するようにそれぞれ設けられているものである。

また、前記第２の透光性部材に、この第２の透光性部材の後面側に配置される光源からの光を拡散させる拡散処理を施したものである。

また、前記第１の透光性部材は暗色系の材料からなるものである。

液晶表示パネルの前面側に配置した透光性部材のグラデーション層形成領域から、液晶表示パネルの表示領域と非表示領域との境界線が視認されることのない液晶表示装置を得ることができる。

図１は、本発明の実施形態を示す液晶表示装置の断面図であり、図２は、液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルの正面図である。図３は、液晶表示装置に用いられる液晶表示パネル，第１の透光性部材，第２の透光性部材の位置関係を示す説明図である。図４は、第１の透光性部材に設けられた第１のグラデーション層の部分詳細図である。

液晶表示装置は、透過型の液晶表示パネル１と、この液晶表示パネル１の前面側に配置された第１の透光性部材２と、液晶表示パネル１の後面側に配置された第２の透光性部材３と、液晶表示パネル１と第２の透光性部材３との間に配置されたプリズムシート４と、液晶表示パネル１，第１の透光性部材２，第２の透光性部材３およびプリズムシート４が保持されるセルケース５と、このセルケース５の背後に配置され液晶表示パネル１を透過照明する光源としての発光ダイオード６などが実装されたエポキシ樹脂系あるいはフェノール樹脂系の硬質な回路基板７と、液晶表示パネル１と回路基板７とを電気的に接続するフレキシブルプリント配線板８を備えている。

また、本実施形態に於ける液晶表示装置には、車両の作動状態あるいは異常内容などを表示する報知表示部が備えられている。詳細は後述するが、報知表示部としての例えばターン表示部９が第１の透光性部材２に設けられ、このターン表示部９を照明するターン表示部用発光ダイオード１０が回路基板７に実装されている。

液晶表示パネル１は、マトリクス状に設けられた画素（ドット）を有するドットマトリクス型である。詳細は省略するが（図示もせず）、ＩＴＯからなる透明電極（所謂コモン電極）が形成された第１のガラス基板１１と、同じく透明電極（所謂セグメント電極）が形成された第２のガラス基板１２とを重ね合わせて周囲を封止剤で固定した後、各ガラス基板１１，１２間に液晶分子を封入し、各ガラス基板１１，１２に例えばスモーク調の偏光膜を貼ったものである。各ガラス基板１１，１２に形成した透明電極と透明電極が対向する箇所が画素であり、画素が多数形成されている領域が表示領域Ｘとなる（図２及び図３に於ける斜線範囲）。表示領域Ｘの周囲は、透明電極が形成されていない箇所や透明電極に連なる透明な引き回し電極が形成された箇所であり、封止剤で固定された箇所も含めて非表示領域Ｙとなっている。

第２のガラス基板１２の表面側端部にはフレキシブルプリント配線板８の一端が固着されていると共に、液晶表示パネル１を駆動させる駆動回路（ＩＣ）１３が実装されている。また、フレキシブルプリント配線板８と駆動回路１３，駆動回路１３と引き回し電極とをそれぞれ接続する電極部（図示せず）が設けられている。そして、引き回し電極を通して各透明電極に外部測定量に応じた信号（電圧）が印加されると、例えば車両の作動状態や各種警告メッセージなどの様々な情報が表示されるようになっている。また、これらの表示部以外は回路基板７に実装してある発光ダイオード６の点灯によって透過照明されるようになっている。透過照明された際には、前述した様に表示領域Ｘと非表示領域Ｙとの境には透過率の差異により境界線Ｌが現れる。

フレキシブルプリント配線板８は、液晶表示パネル１と回路基板７とを電気的に接続するものであり、詳細は図示しないが、例えばポリイミド樹脂からなる合成樹脂製のベースフィルムに、液晶表示パネル１に設けられた電極部および回路基板７に設けられた回路と接続される銅箔からなる電極部を例えばエッチング法で形成した後、液晶表示パネル１および回路基板７と接続される箇所の電極部を除いて絶縁保護となる保護フィルムを貼り合わせたものである。

第１の透光性部材２は、暗色系で光透過性を有する例えば黒色の合成樹脂からなる基板１４の裏面側に、第１の遮光層１５と、この第１の遮光層１５に連なる第１のグラデーション層１６とが例えば黒色で印刷されている。第１の遮光層１５は液晶表示パネル１の非表示領域Ｙに対応して設けられており、第１のグラデーション層１６は液晶表示パネル１の表示領域Ｘの周縁に対応した所定領域に設けられている。即ち、第１の遮光層１５と第１のグラデーション層１６との境界Ｚは液晶表示パネル１の非表示領域Ｙと表示領域Ｘとの境界線Ｌに対応した箇所にある。なお、第１の透光性部材２は黒色に限定するものではなく、光透過性を有していれば濃灰，濃茶，濃青などの暗色系であれば良い。

第１のグラデーション層１６は、図４に示す様に第１の遮光層１５に連なって設けられており、第１の遮光層１５側から液晶表示パネル１の中央側にかけて黒色の印刷密度が密から徐々に粗となるように印刷されている。この第１のグラデーション層１６は第１の遮光層１５と同一工程で設ければ良い。

また、第１の透光性部材２にはターン表示部９が設けられている。ターン表示部９は第１の遮光層１５が設けられている基板１４の周囲側に延長領域を一体に形成し、この延長領域である基板１４の裏面側にターン表示部９であるマークを除いて黒色（不透過性）の地色層１７を印刷したものである。この地色層１７は第１の遮光層１５に連なっており、第１の遮光層１５と同一工程で設ければ良い。なお、各印刷層は基板１４の表面側であっても良い。

第２の透光性部材３は、無色透明な合成樹脂からなる基板１４Ａの表面側に、第２の遮光層１８と、この第２の遮光層１８に連なる第３の遮光層１９と、この第３の遮光層１９に連なる第２のグラデーション層２０とが黒色で印刷されている。更に、第２の遮光層１８，第３の遮光層１９および第２のグラデーション層２０を含む全面には透明なオーバーコート層２１が印刷されている。また、基板１４Ａの裏面側には拡散処理としての拡散層２２が印刷してある。なお、無色透明な基板１４Ａとしたが光透過性を有する例えば乳白色な基板であっても良い。

第２の遮光層１８は、液晶表示パネル１の非表示領域Ｙに対応して設けられている。第３の遮光層１９および第２のグラデーション層２０は、第１のグラデーション層１６に対応して設けられると共に、第１のグラデーション層１６に対応した箇所内に第３の遮光層１９と第２のグラデーション層２０との境界Ｚ１を有している（第１のグラデーション層１６のほぼ中央に対応した箇所に境界Ｚ１を有している）。第２のグラデーション層２０は、図示しないが、第３の遮光層１９に連なって設けられており、第１のグラデーション層１６と同様に、第３の遮光層１９側から液晶表示パネル１の中央側にかけて黒色の印刷密度が密から徐々に粗となるように印刷されている。第３の遮光層１９および第２のグラデーション層２０は第２の遮光層１８と同一工程で設ければ良い。なお、第２の透光性部材３に設けられた各印刷層は基板１４Ａの裏面側であっても良く、オーバーコート層２１は設けなくとも良い。

プリズムシート４は、光透過性を有する合成樹脂シートからなる。第２の透光性部材３を透過してこのプリズムシート４に入射した光が液晶表示パネル１側に向かい、透過輝度がアップするような微細な凹凸が表面側（液晶表示パネル１側）に設けてある。なお、満足する透過照明が得られるようであれば、プリズムシート４は設けなくとも良い。

セルケース５は、例えば白色で光不透過性の合成樹脂からなり、周壁２３と、第２の透光性部材３，プリズムシート４，液晶表示パネル１が載置される載置部２４などを有している。また、周壁２３の周囲側には筒状の仕切壁２５と、この仕切壁２５を設けることによって形成された２個の灯室２６が設けてある。この灯室２６内には、前述した様に回路基板７に実装されたターン表示部用発光ダイオード１０が位置するようになっている。

この様に構成された液晶表示装置において、例えば白色で発光する発光ダイオード６が点灯すると、発光ダイオード６の光は第２の透光性部材３，プリズムシート４，液晶表示パネル１，第１の透光性部材２をそれぞれ透過して、暗色系の第１の透光性部材２で覆われていた液晶表示パネル１の表示領域Ｘが透過照明され、表示領域Ｘ周縁は第１のグラデーション層１６によってグラデーション照明される。この際、第１の透光性部材２に設けられている第１の遮光層１５と第１のグラデーション層１６との境界Ｚが液晶表示パネル１の境界線Ｌに対応した箇所にあるために、境界線Ｌがグラデーション層１６形成領域から視認されることがない。また、例えば緑色で発光するターン表示部用発光ダイオード１０が点滅することによって、暗色系の第１の透光性部材２面にターン表示部９（マーク）が現れるようになる。

なお、第１の透光性部材２もしくは液晶表示パネル１が位置ずれして、液晶表示パネル１の境界線Ｌが第１のグラデーション層１６の中央寄りとなった場合には、第２の透光性部材３に設けてある第３の遮光層１９によって照明光が遮られてしまうため、境界線Ｌが第１のグラデーション層１６形成領域から視認されることがない。また、境界線Ｌが第２のグラデーション層２０と対応した箇所に位置した場合は、透過光が第２のグラデーション層２０と第１のグラデーション層１６との両方を通過することで境界線Ｌが線として認識され難くなり、商品性を低下させることはない。

この様に、第１の透光性部材２に設けられた第１の遮光層１５は液晶表示パネル１の非表示領域Ｙに対応し、第１のグラデーション層１６は表示領域Ｘの周縁に対応して設けてある。また、第２の透光性部材３に設けられた第２の遮光層１８は液晶表示パネル１の非表示領域Ｙに対応し、第３の遮光層１９および第２のグラデーション層２０は第１のグラデーション層１６に対応した箇所内に第３の遮光層１９と第２のグラデーション層２０との境界Ｚ１を有するように設けてあることにより、透過照明される際であっても液晶表示パネル１の前面側に配置した第１の透光性部材２の第１のグラデーション層１６形成領域から液晶表示パネル１の境界線Ｌが視認されることがなく、商品性を向上させることが可能な液晶表示装置を得ることができる。

また、第２の透光性部材３に発光ダイオード６からの光を拡散させる拡散層２２を印刷したことにより、発光ダイオード６からの光を均一に液晶表示パネル１に照射できると共に、拡散光で液晶表示パネル１の境界線Ｌをより視認させにくくする効果もある。なお、拡散層２２の代わりに微細な凹凸（シボ）を基板１４Ａに施しても良い。

また、第１の透光性部材２を光透過性を有する暗色系の材料とすることにより、例えば本実施形態の様に液晶表示パネル１周辺の第１の透光性部材２に報知表示部が設けられた場合、液晶表示パネル１と報知表示部との一体感を出すことができる。

本発明の実施形態を示す液晶表示装置の断面図。同液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルの正面図。同液晶表示装置に用いられる液晶表示パネル，第１の透光性部材，第２の透光性部材の位置関係を示す説明図。同液晶表示装置に用いられる第１の透光性部材に設けられた第１のグラデーション層の部分詳細図。

符号の説明

１液晶表示パネル
２第１の透光性部材
３第２の透光性部材
６発光ダイオード（光源）
Ｘ表示領域
Ｙ非表示領域
Ｌ境界線
１５第１の遮光層
１６第１のグラデーション層
Ｚ，Ｚ１境界
１８第２の遮光層
１９第３の遮光層
２０第２のグラデーション層
２２拡散層（拡散処理）

Claims

表示領域の周囲に非表示領域を有する液晶表示パネルと、この液晶表示パネルの前面側に配置され表面側もしくは裏面側に第１の遮光層とこの第１の遮光層に連なる第１のグラデーション層とを有する第１の透光性部材と、前記液晶表示パネルの後面側に配置され表面側もしくは裏面側に第２の遮光層とこの第２の遮光層に連なる第３の遮光層とこの第３の遮光層に連なる第２のグラデーション層とを有する第２の透光性部材とを備え、前記第１の遮光層は前記非表示領域に対応し、前記第１のグラデーション層は前記表示領域の周縁に対応してそれぞれ設けられており、前記第２の遮光層は前記非表示領域に対応して設けられ、前記第３の遮光層および前記第２のグラデーション層は前記第１のグラデーション層に対応し、かつ前記第１のグラデーション層に対応した箇所内に前記第３の遮光層と前記第２のグラデーション層との境界を有するようにそれぞれ設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
前記第２の透光性部材に、この第２の透光性部材の後面側に配置される光源からの光を拡散させる拡散処理を施したことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記第１の透光性部材は暗色系の材料からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。