液晶显示装置的制作方法

专利名称：液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示装置及液晶显示装置，尤其涉及显示画面为曲面 的液晶显示装置。
背景技术：
由于能够使显示装置变薄和重量不会增加等原因，从计算机用显
示器、移动电话终端等到TV等，液晶显示装置的需求正在不断扩大。 画面为平面也是液晶显示装置的特征之一。
另一方面，由于能够将液晶显示装置做得很薄，因此使液晶显示 装置为挠性显示器的开发也正在进行中。作为这样的开发的例子，列 举出"非专利文献1"。在"非专利文献1"中有如下的记载。即、 将聚合物分散型强介电性液晶夹在两片塑料基板之间，由聚合物支柱 保持基板间的间隙，由此形成液晶显示板。在这种情况下，也需要将
背光源形成为挠性。这种方案在"非专利文献r中通过在挠性导光
板的侧边设置LED而得以实现。
非专利文献1: H.SATO et.al. "A4-Sized LCDs with Flexible light Guide Plate" International Display Workshop (IDW ) 0
发明内容
以往的挠性液晶显示器的开发目的是使显示器本身为挠性。也即 是，以使背光源也为挠性这种方案为前提进行了研究。因此，到底怎 样使显示装置整体变薄、或者到底怎样使背光源为挠性等还未预见到 实用化。为了使背光源为挠性，用于使导光板为挠性的导光板材料的 开发也成为重要的课题。
另外，为了使导光板为挠性，需要使光源为挠性。但是，在这种情况下，需要将LED设置在挠性导光板的侧边，使来自LED的光朝 向液晶显示板侧。为了使来自光源的光有效地朝向液晶显示板，在导 光板的表面(一侧的面或双面)形成光学图案。进而，由于导光板本 身也为曲面，因此光学图案的设计变得非常复杂。
如上所述，现有的挠性显示器尤其是背光源的结构很复杂，由于 材料开发、成本、可靠性等到实现为止有很多问题要克服。另一方面， 在娱乐用途等上，要求显示画面为曲面的显示器。但是，这样的用途 上立即通过上述那样的挠性显示装置来应对是很难的。因此，本发明 将要解决的问题是提供一种低成本且具有高可靠性的画面为曲面的
液晶显示装置。
在娱乐等用途上的显示画面为曲面的显示器中，使整体变薄的需 要很小。另外，也不需要使显示画面、背光源为挠性。本发明的液晶 显示装置能通过使液晶显示板弯曲、在背光源上使用多个荧光管，将 各荧光管和液晶显示板之间的距离设定为固定值，由此能够实现显示 画面为曲面的显示装置。具体的技术方案如下所述。
(1) 一种液晶显示装置，包括液晶显示板和背光源，该液晶显 示板包括形成有像素电极和TFT的TFT基板、和形成有滤色片的滤
且在上述滤色片基板上贴附有上偏振片，在上述TFT基板之下贴附有 下偏振片，上述液晶显示装置的特征在于上述液晶显示板的显示区 域为曲面，上述背光源具有光源和弯曲的漫射片，上述光源具有多个 荧光管，上述荧光管和上述液晶显示板之间的距离是一定的。
(2) 在(1 )记载的液晶显示装置中，其特征在于在各个上述 荧光管和上述液晶显示板之间的平均距离为m时，上述液晶显示板和 上述荧光管之间的距离在m± 10%以内。
(3) 在(1 )记载的液晶显示装置，其特征在于上述液晶显示 板的曲面和上述漫射片的曲面相一致。
(4) 在(1 )记载的液晶显示装置中，其特征在于在各个上述 荧光管和上述漫射片之间的平均距离为m时，上述漫射片和上述荧光管之间的距离在m± 10%以内。
(5) 在(1)记载的液晶显示装置中，其特征在于上述TFT基 板和上述滤色片基板由玻璃形成。
(6) 在(1 )记载的液晶显示装置中，其特征在于上述液晶显 示板的曲面和上述漫射片的曲面为圓柱形曲面。
(7) —种液晶显示装置，包括液晶显示板、覆盖并收容上述液 晶显示板的周边部的框体、以及背光源，该液晶显示板包括形成有像 素电极和TFT的TFT基板、和形成有滤色片的滤色片基板，并且在 上述滤色片基板和上述TFT基板之间夹持有液晶，且在上述滤色片基 板之上贴附有上偏振片，在上述TFT基板之下贴附有下偏振片，上述 液晶显示装置的特征在于上述框体具有曲面，上述液晶显示板的显 示区域为曲面，上述背光源具有光源和弯曲的漫射片，上述光源具有 多个荧光管，在各个上述荧光管和上述液晶显示板之间的平均距离为 m时，上述荧光管和上述液晶显示板之间的距离在m± 10%以内。
(8) 在(7)记载的液晶显示装置中，其特征在于上述框体的 上述曲面和上述液晶显示板的上述曲面相一致。
(9) 在(7)记载的液晶显示装置中，其特征在于在各个上述 荧光管和上述漫射片之间的平均距离为m时，上述漫射片和上述荧光 管之间的距离在m± 10%以内。
(10) 在(7)记载的液晶显示装置中，其特征在于上述TFT 基板和上述滤色片基板由玻璃形成。
(11 ) 一种液晶显示装置，包括液晶显示板和背光源，该液晶显 示板包括形成有像素电极和TFT的TFT基板、和形成有滤色片的滤 色片基板，并且在上述滤色片基板和上述TFT基板之间夹持有液晶， 且在上述滤色片基板之上贴附有上偏振片，在上述TFT基板之下贴附 有下偏振片，上述液晶显示装置的特征在于上述液晶显示板的显示 区域为圆柱形曲面，上述背光源具有光源和弯曲的漫射片，上述光源 具有多个荧光管，上述荧光管在其端部被由树脂形成的收容多个上述 荧光管的插座所收容，连接上述插座的收容上述荧光管的插入孔的包
8络线具有与上述圆柱形曲面的曲率相同的曲率，在各个上述焚光管和
上述液晶显示板之间的平均距离为m时，上述荧光管和上述液晶显示 板之间的距离在m± 10%以内。
(12) 在(11 )记载的液晶显示装置中，其特征在于上述弯曲 的上述漫射片具有圆柱形曲面，在上述荧光管和上述漫射片之间的平 均距离为m时，上述漫射片和上述荧光管之间的距离在m土 10%以内。
(13) 在(11 )记载的液晶显示装置中，其特征在于上述插座 在上述背光源的短边侧设置有多个，连结上述多个插座的收容上述荧 光管的插入孔的包络线具有与上述圓柱形曲面的曲率相同的曲率。
(14) 一种液晶显示装置， 一种液晶显示装置，包括液晶显示板 和背光源，该液晶显示板包括形成有像素电极和TFT的TFT基板、 和形成有滤色片的滤色片基板，并且在上述滤色片基板和上述TFT 基板之间夹持有液晶，且在上述滤色片基板之上贴附有上偏振片，在 上述TFT基板之下贴附有下偏振片，上述液晶显示装置的特征在于 上述液晶显示板的显示区域为矩形，是相对于外侧呈凹状的曲面，上 述显示区域的长边方向的曲率半径R为上述显示区域的短边方向的 长度H的2倍到4倍，上述背光源具有光源和弯曲的漫射片，上述光 源具有多个荧光管，上述荧光管和上述液晶显示板之间的距离是一定 的。(15) 在(14)记载的液晶显示装置中，其特征在于在各个上 述荧光管和上述液晶显示板之间的平均距离为m时，上述液晶显示板 和上述荧光管之间的距离在m± 10%以内。
(16) 在(14)记载的液晶显示装置中，其特征在于上述液晶 显示板的曲面和上述漫射片的曲面相一致。
(17) 在(14)记载的液晶显示装置中，其特征在于在各个上 述荧光管和上述漫射片之间的平均距离为m时，上述漫射片和上述荧 光管之间的距离在m± 10%以内。
(18) 在(14)记载的液晶显示装置中，其特征在于上述TFT 基板和上述滤色片基板由玻璃形成。(19) 在(14)记载的液晶显示装置中，其特征在于上述液晶 显示板的曲面和上述漫射片的曲面为圆柱形曲面。
(20) —种液晶显示装置，包括液晶显示板、覆盖并收容上述液 晶显示板的周边部的框体、以及背光源，该液晶显示板包括形成有像 素电极和TFT的TFT基板、和形成有滤色片的滤色片基板，并且在 上述滤色片基板和上述TFT基板之间夹持有液晶，且在上述滤色片基 板之上贴附有上偏振片，在上述TFT基板之下贴附有下偏振片，上述 液晶显示装置的特征在于上述框体具有相对于外侧呈凹状的圆柱形 曲面，上述液晶显示板的显示区域是相对于外侧呈凹状的圓柱形曲 面，上述背光源具有光源和弯曲的漫射片，上述光源具有多个荧光管， 在各个上述焚光管和上述液晶显示板之间的平均距离为m时，上述焚 光管和上述液晶显示板之间的距离在m ± 10%以内，上述TFT基板和 上述滤色片基板由玻璃形成。
根据本发明，能够制造出画面为曲面的液晶显示装置而不使用复 杂的光学系统。另外，根据本发明，由于能够通过使用基本上与以往
装置，因此在可靠性、成本方面优良。另外，根据本发明，能够使用 玻璃基板形成显示画面为曲面的液晶显示装置。
进而，本发明能容易地制造出具有相对于外侧呈凹状的曲面的显 示器。因此，能够解决液晶显示装置的视场角的问题，即使是大画面， 画面整体也能形成鲜明的图像。


图1是实施例1的液晶显示装置的概略图。
图2A、图2B是表示玻璃的曲率和厚度的关系的图表。
图3是表示荧光管的配置的透视图。
图4是插入焚光管的插座(socket)的主视图。
图5是实施例1的液晶显示装置的剖视图。
图6是液晶显示装置的中间夹具部的剖视图。图7A、图7B是中间夹具的立体图。
图8是表示荧光管和中间夹具、以及插座的关系的俯视图。
图9是投币游戏机的主视图。
图10是以往例的图9的A-A剖视图。
图11是实施例1的图9的A-A剖视图。
图12是液晶显示板的视场角特性的例子。
图13是实施例2的液晶显示装置的外观图。
图14是TV用液晶显示装置的中间夹具部的剖视图。
图15是观看凹状画面时的示意图。
图16是观看凹状的TV画面时的示意图。
具体实施例方式
按照实施例，公开本发明的详细内容。 [实施例1]
图1是实施例1的液晶显示装置的外观图。图1是画面向外侧凸 出的显示器。这样的显示装置用在娱乐例如投币游戏机等上。在图1 中，液晶显示板10向外侧弯曲。向外侧弯曲的液晶显示板IO例如能 如"非专利文献r中记载的那样基板使用塑料而形成。另一方面， 能够用玻璃形成基板，通过使玻璃基板变薄而形成画面具有曲面的液 晶显示板10。
在图1中，液晶显示板IO被弯曲的框体11留出显示部而覆盖。 在液晶显示板IO的背面设置有背光源20。该背光源20如后面将要说 明的那样，由各种光学部件和光源构成。在本实施例中光源使用荧光 管。荧光管由逆变器驱动。逆变器的盖子12被安装在背光源20的背面。
若使用玻璃基板来形成画面弯曲的液晶显示板10，则能够利用以 往的液晶制造技术，在成本上和可靠性上是非常有利的。玻璃能弯曲 到和种程度由与玻璃板厚度的平衡来决定。图2A是表示液晶显示板 10的厚度和不破坏玻璃而能弯曲的范围的图。图2B是表示图2A的参数的图。如图2B所示，液晶显示板10具有形成有TFT和像素电 极的TFT基板101、和形成有滤色片等的滤色片基板102,在TFT基 板101和滤色片基板102之间夹持有液晶。而且，液晶被密封材料113 密封。
构成液晶显示板10的玻璃基板被标准化为例如0.7mm或0.5mm。 因此，在为了使其具有更大的曲率而将玻璃基板做薄的情况下，在形 成液晶显示板10后，将玻璃基板的外侧进行研磨使其变薄。研磨中 并用机械研磨和化学研磨。在这种情况下，研磨TFT基板101和滤色 片基板102这两者。液晶层114为数um，如果考虑液晶显示板10整 体的厚度则可以忽略。
在图2中，纵轴是液晶显示板10的曲率半径。该曲率半径的定 义如图2B所示，是液晶显示板10内侧的曲率半径。图2A中的横轴 的玻璃厚度表示液晶显示板10整体的厚度t。即，在图2A中，横轴 为0.2mm时TFT基板101或滤色片基板102的厚度为O.lmm。
图2A中的直线G表示玻璃的破坏边界线。也即是当在直线G之 下时，玻璃基板受到破坏，当在该直线之上则基板不会受到破坏。在 设曲率半径为R、液晶显示板的厚度为t时，直线G为R^400t的关 系。即当曲率半径R为厚度的400倍以下时，玻璃基板将受到破坏。 但是，若玻璃存在伤痕等，则在直线G之上仅仅一点玻璃也将受到破 坏。因此，在实际的产品中，优选为，使其具有直线G的2倍的余量， 在R=800t的直线上或者在其上侧的区域内使用。产品的玻璃基板和 曲率的关系，如图2A所示那样具有余量地设定在直线G上侧。
图3是表示液晶显示板IO和背光源20以及光源的透视图。在图 3中，在液晶显示板10的背面形成有背光源20。液晶显示板10包括 TFT基板、滤色片基板，而且在滤色片基板之上贴附有上偏振片，在 TFT基板之下贴附有下偏振片。这些部件在图3中作了省略。
背光源20具有漫射片、漫射片、棱镜片、反射板等光学部件， 但这些光学部件在图3中也作了省略。在图3中，作为光源使用了荧 光管30。在本实施例中使用冷阴极放电管。由于能使冷阴极放电管的管径精细到从1.6mm至3.0mm左右，因此适合将显示装置整体变薄。 另一方面，在显示装置的薄厚上妥协而增加画面亮度，则使用发光效 率更高的热阴极放电管即可。
图1和图3是显示画面为圆柱形曲面的情况。荧光管30在画面 垂直方向上配置有多列。多个荧光管30沿着液晶显示板10的画面的 曲率而排列。通过这样能使各焚光管30和液晶显示板IO的间隔保持 一定，使画面亮度在整个面上均匀。光学部件的设计也能与画面为平 板时相同，液晶显示装置本身的结构也能简化。
图4是用于在图3中将荧光管30配置在曲面上的荧光管30的插 座31的例子。插座31是在荧光管30的端部用于提供电流的部件， 荧光管30的端部插入到插座31中。用于从外部提供电流的电缆314 在将荧光管30插入到插座31之前事先连接好。荧光管30以多个为 单位装入到该插座31中。荧光管30的端子在插座31内通过焊锡和 朝着与端子成直角的方向的电缆314连接。
插座31由硅胶形成，将装入有荧光管30的部分连接起来则成为 圆，该圓的半径R与画面的曲面半径R—致。即，通过预先在插座 31上设有曲率，就能容易带曲率地配置荧光管30。该插座31,如果 是小型的显示器只要一个就可以，通常将数个插座31并排设置。无 需赘言，各插座31以维持荧光管30的曲率半径R的方式配置。
在图4中，插座31的导入部311为凹部，从该部分将荧光管30 沿白箭头的方向插入到插座31内的插入孔315中。在导入部311的 下面形成一对舌片部312，在舌片部312之间形成缝隙313,压开该 缝隙部313而插入荧光管30。插入后被舌片部312所覆盖，荧光管 30被插座31所固定。插入孔315的包络线R与液晶显示板10的曲 面R—致。
图5是图1的A-A剖视图，示出液晶显示装置的截面方向的结构。 图5中省略了逆变器等。在图5中，在框体11之下配置有液晶显示 板10。框体ll由金属形成，具有预定的曲率。液晶显示板10在配置 到框体11内之前是平坦的，但通过配置到框体11内而弯曲以合乎框体ll的曲率，显示画面成为圆柱形曲面的画面。
液晶显示板10虽未示于图5,但由TFT基板、滤色片基板、贴 附在滤色片基板的上偏振片、贴附在TFT基板的下偏振片构成。TFT 基板101和滤色片基板102的总厚度与曲率半径的关系需要位于图2 所示的直线G之上。另外，上偏振片贴附在滤色片基板、下偏振片贴 附在TFT基板，相应地液晶显示板10的强度增强。
在液晶显示板10的下侧设置有背光源20。背光源20的上表面也 与液晶显示板10的曲率一致地弯曲着。在背光源20中，荧光管30 使用了冷阴极放电管。荧光管30在插座31中以与显示画面一致的方 式排列这种情况如图4中所述。本发明的特征在于，通过使作为光源 的荧光管30和液晶显示板IO之间的距离dl在各荧光管30中一致， 即使在具有曲面的画面中也能不使用复杂的光学系统而设定均匀的 画面亮度。另外，图5中的dl是荧光管30到液晶显示板10的未图 示的下偏振片的距离。另外，dl在荧光管30的中央作为代表进行测 量即可。
背光源20的光学部件之中，各光学片薄到数十微米至数百微米， 并且重叠设置，因此相对于光源和液晶显示板10的间隔不会产生大 的影响。漫射片205由板厚2mm左右的聚碳酸酯形成，具有一定程 度的刚性。漫射片205在成型时具有与液晶显示板10的画面曲率相 同的曲率。而且，各光学片以沿该漫射片205的形状弯曲。
根据以上结构，要将液晶显示板IO和荧光管30之间的距离保持 一定，只要将荧光管30和漫射片205之间的距离d2保持一定即可。 另外，在这种情况下，d2在荧光管30的中央作为代表进行测量即可。 为了将荧光管30插入到插座31中，只要正确地设定插座31和漫射 片205的相互位置关系即可。但是，在画面小的情况下，虽然能通过 正确地设定插座31和漫射片205之间的距离来使荧光管30和漫射片 205之间的距离保持为一定，但是画面变大时，由于在漫射片205或 焚光管30上产生挠曲，因此有时漫射片205和荧光面之间的距离发 生变化。为了防止这种情况，使用了图6所示的中间夹具40。中间夹具 40具有在两个插座31之间支承荧光管30的作用、和将荧光管30与 漫射片205之间的距离保持为一定的作用。在图6中，将荧光管30 插入到在中间夹具40的左右存在的焚光管保持部41中。也即是，一 个中间夹具40支承两根荧光管30。在中间夹具40的中央形成有间隔 物42,结果通过该间隔物42将焚光管30和漫射片205之间的距离保 持为一定。在中间夹具40的下侧形成的卡夹43 (hook)卡住事先在 漫射片和背盖13上开的孔而支承中间夹具40。
本实施例中的荧光管30和漫射片205下侧之间的距离d2为10mm 左右。但是，由于安装误差、部件的交叉等距离d2产生偏差。优选 为该距离(12的偏差在±10%以内。即，在本实施例中，在d2为10mm 的情况下，在各焚光管30中漫射片205和荧光管30的中央部之间的 距离优选为在9mm到llmm之间。dl是荧光管30与液晶显示板10 的下部的距离、即到与TFT基板接触的下偏振片为止的距离，只要 d2确定就能自动确定。
图7是中间夹具40的立体图。图7A是中间夹具40的正面侧立 体图，图7B是中间夹具40的背面侧立体图。中间夹具40由聚碳酸 酯成。中间夹具40通过注射模塑成形而形成，因此即使是图7那样 的比较复杂的形状，也能正确地形成。
图8是表示在背光源2 0内设置有荧光管3 0的状态的部分俯视图。 在图8中，荧光管30在其端部被插座31所保持。图8示出了压开形 成在插座31的凹部的舌片312间的缝隙部313而将荧光管30收容在 插座31内之后的状态。示出荧光管30的中央部由具有间隔物42的 中间夹具40的焚光管保持部41支承两根荧光管30的状态。
回到图5,说明本实施例中的光学系统的结构。荧光管30通过插 座31而被配置在与画面的曲面相同的曲面上，各荧光管30与漫射片 205之间的距离保持为一定，这些情况如上所述。来自荧光管30的光 之中的朝向与液晶显示板10的相反方向的光由反射片206反射而射 向液晶显示板10—侧。从荧光管30射出的光首先由漫射片205进行漫射而成为均匀的光。即，通过漫射片205,仅荧光管30的部分变得 明亮，防止了画面亮度的不均匀。由于漫射片205使光漫射，因此光 的透射率在某种程度上减小了。本实施例中的漫射片205的光的透射 率为70%左右。来自漫射片205的光透过下漫射片204。下漫射片204 具有进一步使来自漫射片205的光均匀的作用。
在下漫射片204之上设置下棱镜片。在下棱镜片203上按一定间 距形成多个例如在画面横向延伸的棱镜，使要从背光源20向画面纵 向发散的光在液晶显示板10的画面垂直方向上会聚。即，通过使用 棱镜片能够提高正面亮度。在下棱镜片203之上设置上棱镜片202。 在上棱镜片202中按一定的间距形成有多个在与下棱镜片203成直角 的方向例如画面纵向延伸的棱镜。由此，从背光源20使要在画面横 向发散的光会聚在与液晶显示板10的面上垂直的方向。这样，能够 通过使用下棱镜片203和上棱镜片202将要在画面的纵向横向上发散 的光会聚到画面的垂直方向上。
在上棱镜片202之上设置上漫射片201。在棱镜片中以例如50pm 间距形成有在一定方向上延伸的棱镜。即，利用50pm的间距形成明 暗的条紋。另一方面，在液晶显示才反10上4安一定间距在画面坤黄向形 成扫描线，或在画面纵向形成数据信号线。因此，通过扫描线的间距 或数据信号线的间距而形成明暗的条紋。这样，棱镜的明暗条紋和液 晶显示板10的明暗条紋发生干涉而产生干涉条紋。上漫射片201通 过漫射作用而具有减轻该干涉条紋的功能。
以上所说的光学片载置在漫射片205之上。各光学片薄至50iim 到60pm,因此仅通过载置在漫射片205之上就能具有与漫射片205 相同的曲率。另一方面，液晶显示装置通过被收容在框体11内而具 有与预先形成在框体11上的曲面相同的曲率。因此，能够将作为光 源的荧光管30和液晶显示板IO之间的距离设定为一定值，能将画面
的亮度保持为一定。
如上所述，根据本实施例，即使在画面具有曲面的液晶显示装置 的情况下，也能实现具有均匀的画面亮度的显示装置而不会使显示装置的结构变得复杂。另外，根据本实施例，由于能够使用以往的具有 直下型背光源20的液晶显示装置的技术，也能制造具有高可靠性画 面具有曲面的液晶显示装置。
图9是将本实施例的液晶显示装置用于所谓的投币游戏机50的 例子。^:币游戏才几50的显示画面51由大型的液晶画面51所形成。 液晶画面51的中央附近3个部位形成有长方形的孔。在该长方形的 孔部设置向表面写入各种信息的滚筒52。游戏者一边控制各按钮一边 用液晶画面51的信息和旋转的滚筒52进行游戏。
图IO是在以往方式中的图9所示的投币游戏机50的A-A截面中， 仅取出滚筒52和液晶显示装置的剖视图。在图10中，显示部51由 液晶显示装置形成，由液晶显示板IO和背光源20构成。在液晶显示 装置的中央部形成有矩形的孔，在该部分设置有被写入了各种信息的 滚筒52。游戏时该滚筒52如箭头所示进行旋转。
但是，图IO所示的以往的方法中，旋转的滚筒52必须与液晶显 示装置连动，机械结构变得复杂。另外，投币游戏机50等为了不使 游戏者厌倦而需要频繁地进行模型变更。每次进行模型更换，需要包 含滚筒52的更换、投币游戏机50的机械变更，因此对投币游戏机的 游戏厅的经营者来说经济负担较大。
图11是将本实施例的液晶显示装置应用于投币游戏机50的例 子。与图10所示的以往例的不同之处在于，在图11中未使用滚筒52， 而使用本发明中的画面弯曲的液晶显示装置。在图11中，在弯曲着 的液晶显示画面上显示滚筒旋转那样的图像。由此游戏者产生滚筒在 旋转这样的错觉，如图10所示那样，就能与实际的滚筒旋转着的情 况同样地享受游戏。
本实施例的有利之处在于，即使在进行模型变更的情况下，也仅 变更软件就能享受游戏而不进行滚筒52的更换或液晶显示装置的更 换等。这一点能大幅降低游戏厅经营者的经济负担。具有画面向外侧 凸出的曲面的显示器能够通过阴极射线管来实现，当要使阴极射线管 具有大的画面时，重量变大并且深度变大。另外，阴极射线管的显示板是通过压力而形成的，因此为了改变曲面，必须准备显示板玻璃用 压力装置，成本的负担变大。因此，准备具有各种曲率的显示器在阴 极射线管中是不现实的。
这点在本发明的液晶显示装置中，为了在显示画面上形成曲面， 只要准备用于使液晶显示板10弯曲的金属框体1 1和用于配置荧光管
30的插座31即可。因此，根据本发明，能够应对具有各种曲面的显 示器的要求。另外，无需赘言，由于本发明使用了液晶显示装置，所 以即使在组装到投币游戏机50等中的情况下，也不会产生阴极射线 管的情况下那样的重量、深度的问题。 [实施例2]
实施例1是液晶显示装置的画面为向外侧凸的情况。利用了液晶 显示装置的本发明的优点是，即使在画面为凹的情况下也能形成。画 面为凹时能够进一步利用液晶显示装置的特征。
图12是液晶显示板10的视场角特性。液晶显示板10的画质的 问题之一在于亮度和色度根据观看画面的角度的不同而改变。图12 是通常的TN方式的液晶显示装置中的视场角特性。在图12中，纵 轴表示亮度，从画面垂直方向观看时的亮度为100%。图12的横轴是 观看画面的角度。即，从垂直方向观看到的画面时为0度，横轴耳又为 从垂直方向偏移的角度。如图12所示，当从垂直方向偏移30度观看 液晶画面时，亮度减少到40%左右。另夕卜，亮度的减少在各色都不同， 因此也出现了因视场角而使色彩变化的问题。
该视场角特性因液晶显示装置的方式不同而不同。例如，通过使 液晶分子沿着与TFT基板101平行的方向旋转来控制光的透射的IPS (In Plane Switching)方式的液晶，显示出具有比通常的TN方式的 液晶优越的—见场角特性。无^r那一种方式，画面为平面或者画面向外 侧凸的情况都需要提高液晶显示板10的视场角特性来应对。
图13是本实施例的液晶显示装置的外观图。图13与图l的不同 之处在于，画面具有相对于外侧呈凹状的曲面。除画面相对于外侧凹 之外其他都与图1相同。也即是，通过在相对于外侧呈凹状的框体11内设置液晶显示装置10,使液晶显示板10弯曲，从而形成具有曲面 的画面。在液晶显示板由玻璃制造的情况下，液晶显示板10的曲率 半径和液晶显示板10的厚度的关系与图2相同。在液晶显示板10的 背面设置背光源20,能看见驱动背光源20的光源的逆变器的逆变器 盖12这种情况也与图1相同。
液晶显示器的背光源20内焚光管30的配置的透视图也是与实施 例1中的图3的曲面相反的关系。另外，由于将荧光管30配置在曲 面上，因此带曲面地形成焚光管30的插座31这种情况也与图4相同。 另外，图13的剖视图也与使实施例1中的图5的剖视图的曲面反转 的情况相同。
然而，本实施例中的画面相对于外侧呈凹状的显示装置在TV那 样的较大的显示装置中使用时尤其有效。TV等中背光源20的功耗稍 微变大也没有关系，但是亮度和视场角特性成为重要的问题。在图5 中所使用的那样的下棱镜片203、上棱镜片202等在正面亮度的提高 上具有效果，但是对视场角特性不利。另外，棱镜片也带来干涉条紋、 光透射率降低等问题。并且，由于棱镜片价格昂贵，因此在TV中大 多不使用棱镜片。
在TV中由于画面较大，因此为了支承焚光管30而使用中间夹具 40。中间夹具40的形状、作用等与实施例的情况基本上相同。图14 是实施例2中的中间夹具40部分的液晶显示装置的剖视图。基本的 结构与实施例1中的图6相同。实施例2中的TV用的液晶显示装置， 如上所述，光学片系统不同。在图14中，两根焚光管30由中间夹具 40的荧光管保持部41所支承的情况与图6相同。而且，中间夹具40 的间隔部42将荧光管30和漫射片205的间隔保持为一定的情况也与 图6相同。
与图6不同的是，在漫射片205之上设置的光学片的种类。在图 14中，使用了第一漫射片211、第二漫射片212、第三漫射片213这 三片漫射片而不使用两片棱镜片。漫射片是厚度约为60(im左右在表 面形成有凹凸而使光漫射的部件。图6中使用了四片光学片，但在图
1914中仅使用了三片漫射片。光学片减少，能使来自背光源20的光的 透射相应地增多。
另外，通过多用漫射片能使光更好地漫射，提高亮度的均匀性。 使用三片光学片而不使用一片至二片的理由如下。也即是，为了使光 漫射而在光学片的表面微细地形成有多个细小的凹凸。该细小的凹凸 具有使光会聚在液晶显示板10的方向上的一种棱镜那样的作用。因 此，即使在得到相同的光的漫射效果的情况下， 一片漫射片和三片漫 射片的情况也是三片漫射片的情况更能得到棱镜的效果。这样，不使 用高价的棱镜片就能不出产生干涉条紋问题而将来自背光源20的光 会聚在液晶显示板10 —侧。
在第三扩散片之上设置液晶显示板10。液晶显示板10由TFT基 板101、滤色片基板102、上偏振片103以及下偏振片104构成这种 情况与图6相同。
如本实施例那样，画面相对于外侧呈凹状的情况在改善液晶显示 器的视场角特性上非常有效。图15表示这种情况。从正面观看液晶 画面时，视场角成为问题的是画面周边。因此，如图15所示那样， 在画面周边相对于外侧呈凹状的情况与画面为平板的情况相比，观看 液晶画面的角度更4妄近直角。即，4妻近^见看画面正面的情况。
如图12所示，仅通过使视场角改善20度左右，就能大幅提高亮 度特性。色差也同样如此。这种效果如汽车显示器那样，在观看显示 器的位置被固定的情况下尤其有效。如图15所示，当使观看显示器 的位置与显示器的曲率半径一致时，观看显示器画面的任何位置都能 看到与从正面观看的同样的鲜明的图像。例如，在汽车显示器的情况 下，使显示器和人之间的距离为50cm，则通过使显示器的曲率半径 为50cm,就能在整个显示器的画面上得到与从正面观看的相同的图 像。在显示器不具有足够的曲率的情况下，仅通过设置微小的曲率就 能得到较大的效果。
图16是显示器为TV时的图。在图16中，构成显示器的液晶显 示板IO具有相对于外侧呈凹状的曲面。TV的情况下，观看TV的最合适的位置取为距离画面有画面的垂直径长H的2倍至4倍的位置。 图16是人在距画面3H的位置观看TV的例子。
在该位置观看TV时，只要画面的曲率半径为3H,则无i仑〗現看画 面的哪个位置都能得到与观看画面中央时相同的鲜明的图像。另外， 在液晶显示板10的情况下，视场角特性在画面的上下方向与水平方 向相比没有较大变化。因此，在画面水平方向上设置曲率即可。也即 是，对液晶TV来说，在背光源20上使用荧光管30使其在背光源20 的排列方向上具有曲面的本实施例的发明非常适用。
例如，在观看宽高比为16: 9的37英寸的TV时，画面的垂直长 度为46cm。这样，3H的位置大约为1.4m。因此，若对画面设置1400mm 的曲率半径，就能在整个画面上得到良好的图像。另一方面，若考虑 观看TV的最佳位置为画面垂直径长H的4倍即4H的位置，则将画 面的水平方向的曲率半径设为4H即可。顺便说一句，在这种情况下， 若为37英寸的TV,则使其带有约1870mm的曲率半径即可。
权利要求
1.一种液晶显示装置，包括液晶显示板和背光源，该液晶显示板包括形成有像素电极和TFT的TFT基板、和形成有滤色片的滤色片基板，并且在上述滤色片基板和上述TFT基板之间夹持有液晶，且在上述滤色片基板上贴附有上偏振片，在上述TFT基板之下贴附有下偏振片，上述液晶显示装置的特征在于上述液晶显示板的显示区域为曲面，上述背光源具有光源和弯曲的漫射片，上述光源具有多个荧光管，上述荧光管和上述液晶显示板之间的距离是一定的。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于 当各个上述荧光管和上述液晶显示板之间的平均距离为m时，上述液晶显示板和上述荧光管之间的距离在m± 10%以内。
3. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于 上述液晶显示板的曲面和上述漫射片的曲面相 一 致。
4. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于 当各个上述焚光管和上述漫射片之间的平均距离为m时，上述漫射片和上述荧光管之间的距离在m ± 10%以内。
5. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于 上述TFT基板和上述滤色片基板由玻璃形成。
6. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于 上述液晶显示板的曲面和上述漫射片的曲面为圆柱形曲面。
7. —种液晶显示装置，包括液晶显示板、覆盖并收容上述液晶显 示板的周边部的框体、以及背光源，该液晶显示板包括形成有像素电 极和TFT的TFT基板、和形成有滤色片的滤色片基板，并且在上述 滤色片基板和上述TFT基板之间夹持有液晶，且在上述滤色片基板之 上贴附有上偏振片，在上述TFT基板之下贴附有下偏振片，上述液晶显示装置的特征在于上述框体具有曲面，上述液晶显示板的显示区域为曲面，上述背 光源具有光源和弯曲的漫射片，上述光源具有多个荧光管，当各个上述荧光管和上述液晶显示板之间的平均距离为m时，上述荧光管和上 述液晶显示板之间的距离在m± 10%以内。
8. 根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于 上述框体的上述曲面和上述液晶显示板的上述曲面相一致。
9. 根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于 当各个上述荧光管和上述漫射片之间的平均距离为m时，上述漫射片和上述荧光管之间的距离在m± 10%以内。
10. 根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于 上述TFT基板和上述滤色片基板由玻璃形成。
11. 一种液晶显示装置，包括液晶显示板和背光源，该液晶显示 板包括形成有像素电极和TFT的TFT基板、和形成有滤色片的滤色 片基板，并且在上述滤色片基板和上述TFT基板之间夹持有液晶，且 在上述滤色片基板之上贴附有上偏振片，在上述TFT基板之下贴附有 下偏振片，上述液晶显示装置的特征在于上述液晶显示板的显示区域为圆柱形曲面，上述背光源具有光源 和弯曲的漫射片，上述光源具有多个荧光管，上述荧光管在其端部被 由树脂形成的收容多个上述荧光管的插座所收容，连接上述插座的收 容上述荧光管的插入孔的包络线具有与上述圓柱形曲面的曲率相同 的曲率，当各个上述焚光管和上述液晶显示板之间的平均距离为m 时，上述荧光管和上述液晶显示板之间的距离在m ± 10 %以内。
12. 根据权利要求11所述的液晶显示装置，其特征在于 上述弯曲的上述漫射片具有圆柱形曲面，当各个上述荧光管和上述漫射片之间的平均距离为m时，上述漫射片和上述荧光管之间的距 离在m± 10%以内。
13. 根据权利要求11所述的液晶显示装置，其特征在于 上述插座在上述背光源的短边侧设置有多个，连结上述多个插座的收容上述荧光管的插入孔的包络线具有与上述圓柱形曲面的曲率 相同的曲率。
14. 一种液晶显示装置，包括液晶显示板和背光源，该液晶显示 板包括形成有像素电极和TFT的TFT基板、和形成有滤色片的滤色 片基板，并且在上述滤色片基板和上述TFT基板之间夹持有液晶，且 在上述滤色片基板之上贴附有上偏振片，在上述TFT基板之下贴附有 下偏振片，上述液晶显示装置的特征在于上述液晶显示板的显示区域是矩形且是相对于外侧呈凹状的曲 面，上述显示区域的长边方向的曲率半径R为上述显示区域的短边方 向的长度H的2倍至4倍，上述背光源具有光源和弯曲的漫射片，上 述光源具有多个荧光管，上述荧光管和上述液晶显示板之间的距离是 一定的。
15. 根据权利要求14所述的液晶显示装置，其特征在于 当各个上述焚光管和上述液晶显示板之间的平均距离为m时，上述液晶显示板和上述荧光管之间的距离在m± 10%以内。
16. 根据权利要求14所述的液晶显示装置，其特征在于 上述液晶显示板的曲面和上述漫射片的曲面相 一 致。
17. 根据权利要求14所述的液晶显示装置，其特征在于 当各个上述上述焚光管和上述漫射片之间的平均距离为m时，上述漫射片和上述荧光管之间的距离在m ± 10 %以内。
18. 根据权利要求14所述的液晶显示装置，其特征在于 上述TFT基板和上述滤色片基板由玻璃形成。
19. 根据权利要求14所述的液晶显示装置，其特征在于 上述液晶显示板的曲面和上述漫射片的曲面为圆柱形曲面。
20. —种液晶显示装置，包括液晶显示板、覆盖并收容上述液晶 显示板的周边部的框体、以及背光源，该液晶显示板包括形成有像素 电极和TFT的TFT基板、和形成有滤色片的滤色片基板，并且在上 述滤色片基板和上述TFT基板之间夹持有液晶，且在上述滤色片基板之上贴附有上偏振片，在上述TFT基板之下贴附有下偏振片， 上述液晶显示装置的特征在于上述框体具有相对于外侧呈凹状的圆柱形曲面，上述液晶显示板 的显示区域是相对于外侧呈凹状的圆柱形曲面，上述背光源具有光源 和弯曲的漫射片，上述光源具有多个焚光管，当各个上述荧光管和上 述液晶显示板之间的平均距离为m时，上述荧光管和上述液晶显示板 之间的距离在m± 10%以内，上述TFT基板和上述滤色片基板由玻璃 形成。
全文摘要
本发明提供一种液晶显示装置。其液晶显示板具有由玻璃形成的TFT基板和滤色片基板。液晶显示板被收容在具有曲面的框体(11)内，从而显示面具有预定的曲面。使用具有多个荧光管的直下型背光源，使各荧光管和液晶显示板之间的距离保持一定。漫射片具有与显示面相同的曲面。各光学片通过被放置在漫射片之上而成为预定的曲面。由此即使不使用复杂的光学系统也能实现具有曲面的液晶显示装置。
文档编号G02F1/1333GK101320182SQ20081010959
公开日2008年12月10日 申请日期2008年6月4日 优先权日2007年6月5日
发明者佐藤文之, 小金泽信之, 西泽重喜 申请人:株式会社日立显示器;株式会社日立显示器件