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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024109470
(43)【公開日】2024-08-14
(54)【発明の名称】液晶モジュール
(51)【国際特許分類】
   G02F 1/1333 20060101AFI20240806BHJP
   G02F 1/1368 20060101ALI20240806BHJP
【FI】
G02F1/1333
G02F1/1368
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023014280
(22)【出願日】2023-02-01
(71)【出願人】
【識別番号】520487808
【氏名又は名称】シャープディスプレイテクノロジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100120662
【弁理士】
【氏名又は名称】川上 桂子
(74)【代理人】
【識別番号】100216770
【弁理士】
【氏名又は名称】三品 明生
(74)【代理人】
【識別番号】100217364
【弁理士】
【氏名又は名称】田端 豊
(74)【代理人】
【識別番号】100180529
【弁理士】
【氏名又は名称】梶谷 美道
(72)【発明者】
【氏名】宮本 啓文
【テーマコード(参考)】
2H189
2H192
【Fターム(参考)】
2H189AA64
2H189AA78
2H189AA79
2H189LA07
2H189LA08
2H189LA15
2H189LA20
2H192AA24
2H192FA73
2H192FB03
2H192FB22
2H192FB27
2H192FB42
2H192FB52
(57)【要約】
【課題】表示装置の額縁が狭く、かつ、表示装置の厚さを小さくすることのできる液晶モジュールを提供する。
【解決手段】液晶モジュールは、表示領域12hおよび表示領域の周囲に位置する非表示領域12gを含む主面を有するTFT基板11を含む液晶表示パネル10と、リジッド基板51、および、リジッド基板に実装されたタイミングコントローラ52を含む制御装置50と、一端が非表示領域内の実装領域12mに接続され、他端がリジッド基板に接続されたフレキシブル回路基板60を備える。フレキシブル回路基板は、折り曲げられており、リジッド基板は、実装領域において、TFT基板に支持されている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示領域および前記表示領域の周囲に位置する非表示領域を含む主面を有し、前記表示領域に2次元に配列された複数の画素を有するTFT基板と、前記TFT基板の主面に対向して配置された対向基板と、前記TFT基板と前記対向基板との間に配置された液晶層とを含む液晶表示パネル、
対向する第1辺および第2辺を有し、可撓性を有しないリジッド基板、および、前記リジッド基板に実装されたタイミングコントローラを含む制御装置、および
第1端および第2端を有し、可撓性を有するフレキシブル回路基板であって、前記第1端が前記リジッド基板の第1辺近傍に接続され、前記リジッド基板の外側に引き出されたフレキシブル回路基板、
を備えた液晶モジュールであって、
前記TFT基板は、第3辺と、前記非表示領域内において、前記第3辺に隣接し、前記対向基板に覆われていない実装領域とを有し、
前記フレキシブル回路基板の前記第2端は、前記TFT基板の前記実装領域における前記第3辺近傍に接続され、
前記フレキシブル回路基板は前記第1端および前記第2端の間で折り曲げられており、
前記リジッド基板は、前記第2辺近傍において、前記実装領域に支持されている、
液晶モジュール。
【請求項2】
前記リジッド基板は、前記フレキシブル回路基板の第2端が接続されている位置よりも前記第3辺から離れた位置において、前記TFT基板に接続されている、請求項1に記載の液晶モジュール。
【請求項3】
前記フレキシブル回路基板の前記第1端は、前記リジッド基板の前記TFT基板と対向している面に接続されている、請求項1に記載の液晶モジュール。
【請求項4】
前記フレキシブル回路基板の前記第1端は、前記リジッド基板の前記TFT基板と対向している面と反対側の面に接続されている、請求項1に記載の液晶モジュール。
【請求項5】
前記液晶表示パネルは、
前記実装領域に実装された少なくとも一つのソースドライバと、
前記実装領域において、前記TFT基板と前記リジット基板との間に位置し、前記ソースドライバよりも大きい高さを有する接続部材と
をさらに含む、請求項1に記載の液晶モジュール。
【請求項6】
前記液晶表示パネルは、
前記実装領域に実装された少なくとも一つのソースドライバをさらに含み、
前記リジッド基板は、少なくとも1つの開口または、第2辺に設けられた少なくとも1つの切り欠を有し、
前記少なくとも一つのソースドライバの一部は、前記少なくとも1つの開口または前記少なくとも1つの切り欠きに挿入されている、請求項1に記載の液晶モジュール。
【請求項7】
前記フレキシブル回路基板に支持され、かつ、電気的に接続された少なくとも一つのソースドライバをさらに含む、請求項1に記載の液晶モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、液晶モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
液晶モジュールは、種々の用途において幅広く用いられている。携帯端末など特定の用途においては、液晶モジュールを組み込んだ表示装置の額縁が狭く、かつ、表示装置の厚さが小さいことが求められる場合がある。例えば、特許文献1は、液晶基板とバス回路基板を接続する必要が無く、かつ、液晶表示パネルの外縁の面積ができるだけ小さくなる構造を備えた液晶表示装置の製造方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2018-63666号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、表示装置の額縁が狭く、かつ、表示装置の厚さを小さくすることのできる液晶モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の実施形態に係る液晶モジュールは、表示領域および前記表示領域の周囲に位置する非表示領域を含む主面を有し、前記表示領域に2次元に配列された複数の画素を有するTFT基板と、前記TFT基板の主面に対向して配置された対向基板と、前記TFT基板と前記対向基板との間に配置された液晶層とを含む液晶表示パネル、対向する第1辺および第2辺を有し、可撓性を有しないリジッド基板、および、前記リジッド基板に実装されたタイミングコントローラを含む制御装置、および第1端および第2端を有し、可撓性を有するフレキシブル回路基板であって、前記第1端が前記リジッド基板の第1辺近傍に接続され、前記リジッド基板の外側に引き出されたフレキシブル回路基板、を備えた液晶モジュールであって、前記TFT基板は、第3辺と、前記非表示領域内において、前記第3辺に隣接し、前記対向基板に覆われていない実装領域とを有し、前記フレキシブル回路基板の前記第2端は、前記TFT基板の前記実装領域における前記第3辺近傍に接続され、前記フレキシブル回路基板は前記第1端および前記第2端の間で折り曲げられており、前記リジッド基板は、前記第2辺近傍において、前記実装領域に支持されている。
【発明の効果】
【0006】
本開示の一実施形態によれば、表示装置の額縁が狭く、かつ、表示装置の厚さを小さくすることのできる液晶モジュールを提供される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1図1は、第1実施形態による液晶表示装置および液晶モジュールの一部の断面を示す模式図である。
図2図2は、TFT基板の構成を示す模式図である。
図3図3は、画素の構成を示す模式的回路図である。
図4A図4Aは、第1実施形態の液晶モジュール101の一部の模式的平面図である。
図4B図4Bは、制御装置をTFT基板に支持させる前の第1実施形態の液晶モジュールの模式的平面図である。
図5図5は、第1実施形態の他の形態による液晶表示装置および液晶モジュールの一部の断面を示す模式図である。
図6A図6Aは、第2実施形態による液晶表示装置および液晶モジュールの一部の断面を示す模式図である。
図6B図6Bは、第2実施形態による液晶表示装置および液晶モジュールの一部の断面を示す模式図である。
図7A図7Aは、第2実施形態の液晶モジュール102101の一部の模式的平面図である。
図7B図7Bは、制御装置をTFT基板に支持させる前の第2実施形態の液晶モジュールの模式的平面図である。
図8図8は、第3実施形態による液晶表示装置および液晶モジュールの一部の断面を示す模式図である。
図9A図9Aは、第3実施形態の液晶モジュール103101の一部の模式的平面図である。
図9B図9Bは、制御装置をTFT基板に支持させる前の第2実施形態の液晶モジュールの模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。また、以下の説明において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、実施形態および変形例に記載された各構成は、本開示の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されていたり、一部の構成部材が省略されていたりする場合がある。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
【0009】
(第1実施形態)
図1は、本実施形態の液晶表示装置201および液晶モジュール101の一部の断面を示す模式図である。液晶表示装置201は、液晶表モジュール101と、偏光板81、82と、バックライト80を備える。また、液晶モジュール101は、液晶表示パネル10と、制御装置50と、フレキシブル回路基板60とを備える。液晶表示パネル10は、TFT基板11と、対向基板20と、液晶層30とを含む。
【0010】
図2は、TFT基板11の構成を示す模式図である。TFT基板11は、基板12と、複数のソースバスラインSLと、複数のゲートバスラインGLと、複数の画素PXとを含む。
【0011】
基板12は、例えば、対向する辺12cおよび辺(第3辺)12dと対向する辺12eおよび辺12fとを含む矩形形状を備えている。また、基板12は、表示領域12hおよび表示領域12hの周囲に位置する非表示領域12gを含む主面12aを備えている。非表示領域12gは辺12dに隣接した実装領域12mを含む。基板12は、例えば、ガラス基板や樹脂基板などの透光性基板である。
【0012】
複数のゲートバスラインGL、複数のソースバスラインSLおよび複数の画素PXは、表示領域12hに配置されている。具体的には、複数のゲートバスラインGLは、x軸方向に伸びており、y軸方向に所定の間隔で配置されている。また、複数のソースバスラインSLは、y軸方向に伸びており、x軸方向に所定の間隔で配置されている。隣接する一対のゲートバスラインGLおよび隣接する一対のソースバスラインSLに囲まれる領域に画素PXが配置される。複数の画素PXは、x軸方向およびy軸方向の2次元に配列されている。ソースバスラインSLおよびゲートバスラインGLは非表示領域12gに引き伸ばされている。
【0013】
図3は、画素PXの構成を示す模式的回路図である。画素PXは、画素電極PEとTFTとを含む。TFTのゲート電極GがゲートバスラインGLに接続され、ソース電極SがソースバスラインSLに接続され、ドレイン電極Dが画素電極PEに接続されている。
【0014】
各ゲートバスラインGLは、複数の画素PXのうち、x軸方向に配列された画素PXのTFTのゲート電極Gに接続されている。また、各ソースバスラインSLは、複数の画素PXのうち、y軸方向に配列された画素PXのTFTのソース電極Sに接続されている。
【0015】
図2に示すように、基板12の非表示領域12gには、少なくとも1つのゲートドライバ13および少なくとも1つのソースドライバ14が配置されている。例えば、ゲートドライバ13は、非表示領域12gの辺12eに隣接した領域に配置され、複数のゲートバスラインGLの一端に接続されている。
【0016】
ソースバスラインSLは、非表示領域12gの辺12dに隣接した実装領域12mに配置されソースドライバ14と接続されている。図1に示すように実装領域12mは、対向基板20に覆われていない。
【0017】
ゲートドライバ13は、例えば、複数のTFTによって構成され、基板12にモノリシックに形成されていてもよい。あるいは、樹脂封止されたパッケージ状のICやベアチップであり、基板12に実装されていてもよい。ソースドライバ14は、樹脂封止されたパッケージ状のICやベアチップであり、基板12に実装されている。
【0018】
図1に示すように対向基板20は、TFT基板11の主面12aと対向するように配置されており、対向基板20とTFT基板11との間に液晶層30が配置されている。対向基板20には、例えば、カラーフィルタ、共通電極などが配置されている。カラーフィルタおよび共通電極はTFT基板11に配置されていてもよい。対向基板20とTFT基板11との間には、液晶層30を囲むようにシール25が配置されている。
【0019】
偏光板81および偏光板82は、少なくとも表示領域12hを覆うように液晶表示パネル10を挟んで配置されている。バックライト80は、偏光板81に隣接して配置されている。
【0020】
制御装置50は、CPUやGPUなどの演算装置を含むホスト機器から、映像信号を受け取り、ゲート信号および表示データ信号を生成し、液晶表示パネル10のゲートドライバ13およびソースドライバ14へ出力する。本実施形態の液晶モジュールにおいて、制御装置50は、TFT基板11に支持されており、これによって、表示装置の額縁を狭く、かつ、厚さを小さくすることが可能となる。以下、図1図4Aおよび図4Bを参照しながら、制御装置50の構造および配置を説明する。
【0021】
図4Aは、液晶モジュール101の一部の模式的平面図であり、図4Bは、制御装置50をTFT基板11に支持させる前の液晶モジュール101の模式的平面図である。図4Aおよび図4Bにおいて、分かりやすさのため、一部の構成要素には、図1に対応した斜線、網掛けなどを付している。以下、対応する図面についても同様である。制御装置50は、リジッド(rigid)基板51と、タイミングコントローラ52とを含む。
【0022】
リジッド基板51は、ポリイミド、エポキシなどの樹脂によって構成されたプリント基板であり、可撓性を有していない。また、リジッド基板51は、TFT基板11を構成している基板12とは異なる材料によって構成されている。リジッド基板51は、主面51aと、主面51aの反対側に位置する主面51bと、互いに対向する辺(第1辺)51cおよび辺51dとを有する。リジッド基板51は、例えば、PCBと呼ばれる一般的な回路基板であり、導電性回路パターンが形成された1または複数の層を含んでいる。リジッド基板51の主面51aには、タイミングコントローラ52が実装されている。
【0023】
フレキシブル回路基板60は、導電性回路パターンが形成された1または複数の層を含み可撓性を有している。また、フレキシブル回路基板60は第1端60cおよび第2端60dを有している。
【0024】
フレキシブル回路基板60の第1端60cは、リジッド基板51の主面51aにおける辺51c近傍に接続されている。図4Aおよび図4Bに示す例では、3つのフレキシブル回路基板60がリジッド基板51に接続されている。
【0025】
フレキシブル回路基板60の第2端60dは、TFT基板11の実装領域12mにおける辺12d近傍に接続されている。図1に示すように、第2端60dの接続位置は、実装領域12mにおいてソースドライバ14が実装されている位置よりも辺12d側である。
【0026】
図1および図4Aに示すように、フレキシブル回路基板60は第1端60cおよび第2端60dの間で折り曲げられている。フレキシブル回路基板60は、折り目が付かないように曲げられていることが好ましい。その結果、リジッド基板51の一部が、TFT基板11の実装領域12mの上方に位置しており、リジッド基板51の辺51d近傍が、実装領域12mに支持されている。リジッド基板51は、フレキシブル回路基板60の第2端60dが接続されている位置よりも辺12dから離れた位置において、TFT基板11に接続されていることが好ましい。リジッド基板51の主面51aはTFT基板11と対向している。
【0027】
TFT基板11に実装されたソースドライバ14と制御装置50およびリジッド基板51とが干渉しないように、液晶モジュール101は、接続部材70をさらに備えていることが好ましい。接続部材70は、上面70aおよび下面70bを有し上面70aがリジッド基板51の主面51aの辺51d近傍に接続されている。また、下面70bがTFT基板11の実装領域12mに接続されている。接続部材70は、ソースドライバ14よりも大きい高さを有している。これによって、ソースドライバ14がリジッド基板51と接触することが避けられている。
【0028】
接続部材70は、上述した高さを有する限り、例えば、基材部分が厚く、上面70aおよび下面70bが接着性を有する両面テープであってもよい。あるいは、接続部材70は、接着性を有しない基材部分と上面70aおよび下面70bに両面テープが配置された構造を備えていてもよい。
【0029】
液晶モジュール101および液晶表示装置201によれば、制御装置50のリジッド基板51の一部は、液晶表示パネル10の対向基板20から露出している実装領域12mの上方に配置されている。実装領域12mは、ソースドライバ14の配置のため、あるいは、ゲートドライバ13およびソースドライバ14とフレキシブル回路基板60を接続するための配線パターンの配置のために必要不可欠な領域である。この実装領域12mの上方の空間を制御装置50の配置に利用することによって、液晶モジュール101および液晶表示装置201の非表示領域12gを有効に活用することができ、制御装置50がTFT基板の非表示領域12gからはみ出る部分を小さくすることができる。
【0030】
また、実装領域12mは対向基板20で覆われていないため、実装領域12mの上方に制御装置50の一部を配置することによって、液晶モジュール101および液晶表示装置201の厚さ方向における空間も有効に活用することができる。
【0031】
よって、本実施形態によれば、表示装置の額縁が狭く、かつ、表示装置の厚さを小さくすることのできる液晶モジュールを提供される。
【0032】
なお、本実施形態では、タイミングコントローラ52は、リジッド基板51の主面51aに実装されているが、タイミングコントローラ52は、主面51bに実装されていてもよい。また、図5に示すように、フレキシブル回路基板60の第1端60cは、リジッド基板51の主面51b、つまり、TFT基板11と対向していない面に接続されていてもよい。
【0033】
(第2実施形態)
図6Aおよび図6Bは、本実施形態の液晶表示装置202および液晶モジュール102の一部の断面を示す模式図である。図7Aは、液晶モジュール102の一部の模式的平面図であり、図7Bは、制御装置50をTFT基板11に支持させる前の液晶モジュール102の模式的平面図である。本実施形態の液晶表示装置202および液晶モジュール102は、制御装置50のリジッド基板51’が辺51dに少なくとも1つの切り欠き53を有する点で第1実施形態の液晶表示装置201および液晶モジュール101と異なっている。
【0034】
リジッド基板51’の辺51d近傍が、実装領域12mに支持されている状態で、切り欠き53は、TFT基板11に実装されたソースドライバ14に対応した位置にあり、切り欠き53の空間内にソースドライバ14の少なくとも一部が挿入されている。これによってソースドライバ14と制御装置50のリジッド基板51’との干渉が避けられ、接続部材70の高さを小さくすることができる。よってリジッド基板51’の高さ方向の位置も低くすることができ、表示装置の厚さをより小さくすることが可能である。
【0035】
なお、本実施形態では制御装置50のリジッド基板51’は切り欠き53を有しているが、切り欠き53に替えて開口を有していてもよい。
【0036】
(第3実施形態)
図8は、本実施形態の液晶表示装置203および液晶モジュール103の一部の断面を示す模式図である。図9Aは、液晶モジュール103の一部の模式的平面図であり、図9Bは、制御装置50をTFT基板11に支持させる前の液晶モジュール103の模式的平面図である。本実施形態の液晶表示装置203および液晶モジュール103は、ソースドライバ14が、TFT基板11ではなく、フレキシブル回路基板60に実装されている点で第1実施形態の液晶表示装置201および液晶モジュール101と異なっている。
【0037】
フレキシブル回路基板60は、主面60aおよび主面60aと反対側に位置する主面60bを有しており、主面60bにソースドライバ14が実装されており、ソースドライバ14がフレキシブル回路基板60と電気的に接続されている。
【0038】
ソースドライバ14が実装領域12mに配置されていないことによって、ソースドライバ14と制御装置50のリジッド基板51との干渉が避けられ、接続部材70の高さを小さくすることができる。よってリジッド基板51の高さ方向の位置も低くすることができ、表示装置の厚さをより小さくすることが可能である。
【0039】
(他の形態)
本開示の液晶表示装置および液晶モジュールは、上記実施形態に限られず、種々の改変が可能である。例えば、本開示の液晶モジュールは、種々の構造および駆動方法の液晶モジュールであってよい。また第2実施形態および第3実施形態においても、フレキシブル回路基板60の第1端60cは、リジッド基板51の主面51bつまり、リジッド基板51のTFT基板11と対向している面と反対側の面に接続されていてもよい。また、各実施形態において、タイミングコントローラ52は、主面51aに実装されていてもよいし、主面51bに実装されていてもよい。
【0040】
本開示の液晶モジュールは以下のようにも説明することができる。
【0041】
第1の構成に係る液晶モジュールは、
表示領域および表示領域の周囲に位置する非表示領域を含む主面を有し、表示領域に2次元に配列された複数の画素を有するTFT基板と、TFT基板の主面に対向して配置された対向基板と、TFT基板と対向基板との間に配置された液晶層とを含む液晶表示パネル、
対向する第1辺および第2辺を有するリジッド基板、および、リジッド基板に実装されたタイミングコントローラを含む制御装置、および
第1端および第2端を有し、第1端がリジッド基板の第1辺近傍に接続され、リジッド基板の外側に引き出されたフレキシブル回路基板、
を備えた液晶モジュールであって、
TFT基板は、第3辺と、非表示領域内において、第3辺に隣接し、対向基板に覆われていない実装領域とを有し、
フレキシブル回路基板の第2端は、TFT基板の実装領域における第3辺近傍に接続され、
フレキシブル回路基板は第1端および第2端の間で折り曲げられており、
リジッド基板は、第2辺近傍において、実装領域に支持されている。
【0042】
第1の構成によれば、実装領域の上方の空間が制御装置の配置に利用されるため、表示示装置の額縁が狭く、かつ、表示装置の厚さを小さくすることのできる液晶モジュールが実現し得る。
【0043】
第2の構成に係る液晶モジュールは、第1の構成において、リジッド基板は、フレキシブル回路基板の第2端が接続されている位置よりも第3辺から離れた位置において、TFT基板に接続されていてもよい。
【0044】
第3の構成に係る液晶モジュールは、第1の構成において、フレキシブル回路基板の第1端は、リジッド基板のTFT基板と対向している面に接続されていてもよい。
【0045】
第4の構成に係る液晶モジュールは、第1の構成において、フレキシブル回路基板の第1端は、リジッド基板のTFT基板と対向している面と反対側の面に接続されていてもよい。
【0046】
第5の構成に係る液晶モジュールは、第1の構成において、液晶表示パネルは、
実装領域に実装された少なくとも一つのソースドライバと、
実装領域において、TFT基板とリジット基板との間に位置し、ソースドライバよりも大きい高さを有する接続部材と
をさらに含んでいてもよい。
【0047】
第6の構成に係る液晶モジュールは、第1の構成において、液晶表示パネルは、
実装領域に実装された少なくとも一つのソースドライバをさらに含み、
リジッド基板は、少なくとも1つの開口または、第2辺に設けられた少なくとも1つの切り欠を有し、
少なくとも一つのソースドライバの一部は、少なくとも1つの開口または少なくとも1つの切り欠きに挿入されていてもよい。これにより、ソースドライバとリジッド基板との干渉が避けられ得る。
【0048】
第7の構成に係る液晶モジュールは、第1の構成において、フレキシブル回路基板に支持され、かつ、電気的に接続された少なくとも一つのソースドライバをさらに含んでいてもよい。これにより、ソースドライバとリジッド基板との干渉が避けられ得る。
【符号の説明】
【0049】
10…液晶表示パネル、11…TFT基板、12a,51a,51b,60a,60b…主面、12…基板、12c~12f…辺、12g…非表示領域、12h…表示領域、12m…実装領域、13…ゲートドライバ、14…ソースドライバ、20…対向基板、25…シール、30…液晶層、50…制御装置、51,51’…リジッド基板、51c,51d…辺、52…タイミングコントローラ、53…切り欠き、60…フレキシブル回路基板、60c…第1端、60d…第2端、70…接続部材、70a…上面、70b…下面、80…バックライト、81,82…偏光板、101~103…液晶モジュール、201~203…液晶表示装置
図1
図2
図3
図4A
図4B
図5
図6A
図6B
図7A
図7B
図8
図9A
図9B