CN110554526A - 天线线圈内置的液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种天线线圈内置的液晶显示装置，其包括液晶面板、背光源和边框，所述边框配置于所述液晶面板侧，且包含开口设置在与所述液晶面板的显示区域重叠的区域的表框、以及配置在所述背光源侧的背框，并组合所述表框和所述背框来收容所述液晶面板和所述背光源，所述背框具有由导电材料形成的天线线圈、以及在俯视下配置于所述天线天线的外侧的外缘部，所述天线线圈与所述背框的所述外缘部、以及所述表框电绝缘。

Description

天线线圈内置的液晶显示装置
技术领域
本发明涉及天线线圈内置的液晶显示装置。
背景技术
近年来，例如由FeliCa(注册商标)、近距离无线通信(NFC：Near FieldCommunication)技术代表的RFID(Radio Frequency IDentification，射频识别)等基于使用电磁场信号进行通信的系统的通信设备已经变得普遍。这样的RFID中，采用电磁感应方式，其中能量、信号通过电磁感应以非接触方式在天线之间传输。为了利用NFC，使用将天线线圈安装在便携电话的终端上的方法(例如，专利文献1至3等)。
在专利文献1中，公开了一种接口，其包括：具有在一侧显示信息的显示画面的矩阵驱动方式的显示装置；设置在所述显示装置另一侧的屏蔽板；以及配置在所述显示装置和所述屏蔽板之间的、从所述显示画面侧俯视时设置在所述显示装置的一个端部附近的天线线圈。
在专利文献2中，公开了一种计算机，其包括具有开口的壳体、容纳在所述壳体中并且具有在所述壳体的开口处露出的表面和与该表面相反一侧的背面的电子装置、以及具有由螺旋形状的导体制成的至少一个天线，在这种计算机中，所述电子设备包括基板和遍及该基板的整个表面而形成的电极，当在所述基板的厚度方向上观察时，所述天线位于所述电子装置的背面和面向该背面的所述壳体的壁之间，所述天线的一部分在所述基板的面内方向上位于所述基板的外边缘的更外侧。
在专利文献3中，公开了一种便携终端，其构成为，包括：收纳设备的各部分的壳体；以及配设于所述壳体的前表面侧的显示部，所述显示部覆盖显示模块的显示面侧上的触摸面板，将用于电磁感应的天线设置在所述显示模块的与所述显示面对置的一侧，通过框架部件将用于电磁感应的天线与安装有所述触摸面板的显示模块整体地一体化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2014-212573号公报
专利文献2：日本专利特开2011-004076号公报
专利文献3：日本专利特开2014-057243号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
作为将天线线圈安装在便携电话等终端上的方法，可列举出在端子内部配置形成有天线线圈的印刷布线板(PWB：Printed Wiring Board)、薄膜的方法。然而，在这种方法中，由于使用PWB、薄膜等部件，因此在工艺数量的增加和终端内部的厚度增加等方面存在改进的空间。
本发明是鉴于上述现状而完成的，其目的在于提供一种无需增加部件数量、且内置有天线线圈的液晶显示装置。
解决问题的方案
(1)本发明的一个实施方式的天线线圈内置的液晶显示装置，包括液晶面板、背光源和边框，所述边框配置于所述液晶面板侧，且包含开口设置在与所述液晶面板的显示区域重叠的区域的表框、以及配置在所述背光源侧的背框，并组合所述表框和所述背框来收容所述液晶面板和所述背光源，所述背框具有由导电材料形成的天线线圈、以及在俯视下配置于所述天线天线的外侧的外缘部，所述天线线圈与所述背框的所述外缘部、以及所述表框电绝缘。
(2)此外，本发明的某个实施方式的天线线圈内置的液晶显示装置中，在上述(1)的构成的基础上，还包括柔性电路基板，其搭载有控制所述天线线圈的天线控制电路，所述天线线圈与所述柔性电路基板上的所述天线控制电路连接。
(3)此外，本发明的某个实施方式的天线线圈内置的液晶显示装置中，在上述(1)或上述(2)的构成的基础上，所述天线线圈粘接到所述背光源的背面。
(4)此外，本发明的某个实施方式的天线线圈内置的液晶显示装置中，在上述(1)或上述(2)的构成的基础上，还包括磁性片，其在所述背光源和所述天线线圈之间。
(5)此外，本发明的某个实施方式的天线线圈内置的液晶显示装置中，在上述(4)的构成的基础上，所述天线线圈粘接到所述磁性片的背面。
有益效果
根据本发明，能提供一种无需增加部件数量、且内置有天线线圈的液晶显示装置。
附图说明
图1是根据第一实施方式的天线线圈内置的液晶显示装置的剖视图。
图2是图1所示的液晶显示装置的主视图。
图3是图1所示的液晶显示装置的后视图。
图4是图1所示的液晶显示装置中使用的背框的平面图。
图5是根据变形例的背框的平面图。
图6是使用图5所示的天线线圈的液晶显示装置的一个示例的后视图。
图7是使用图5所示的天线线圈的液晶显示装置的另一示例的后视图。
具体实施方式
虽然公开以下实施方式，参照附图对本发明进行更详细的说明，但是本发明不仅限定于这些实施方式。另外，各实施方式的构成，在不脱离本发明主旨的范围内可以适当进行组合，也可以变更。
(第一实施方式)
以下，根据图1至图4说明第一实施方式涉及的天线线圈内置的液晶显示装置。图1是第一实施方式涉及的天线线圈内置的液晶显示装置的剖视图。图2是图1所示的液晶显示装置的主视图。图3是图1所示的液晶显示装置的后视图。另外，图1是沿着图3中的X-Y线的剖视图。图4是图1所示的液晶显示装置中使用的背框的平面图。
如图1所示，根据第一实施方式的天线线圈内置的液晶显示装置100A包括液晶面板(显示元件)10、背光源20和边框30。
作为液晶面板10没有特别限定，可以使用通常在液晶显示装置领域中使用的液晶面板。作为液晶面板10的构成，例如，列举出以偏振板1、TFT基板2、包含液晶分子的液晶层3、CF基板4和偏振板5的顺序层叠的构成。液晶层3由贴合TFT基板2和CF基板4的密封材料6密封。TFT基板2上配置有用于驱动液晶面板10的驱动器40。
作为背光源20没有特别限定，可以使用通常在液晶显示装置领域中使用的背光源。作为背光源20的构成，例如，列举出具有：光源21、与光源21对置配置的导光板22、配置在导光板22的液晶面板10侧的扩散片23、以及配置在导光板22的背框32侧的反射片24的构成。第一实施方式中，记载了边缘光型背光源，但也可以是直下型背光源。背光源20连接有柔性电路基板80，其设置有控制背光源20的驱动的控制电路。在柔性电路基板80的端部所设置的端子81连接有外部电路。
边框30配置在液晶面板10侧(正面侧)，并且具有开口设置在与液晶面板10的显示区域D重叠的区域的表框31、以及配置在背光20侧(背面侧)的背框32。显示区域D是指进行液晶显示装置100A的显示的区域，并且是配置有液晶面板10的像素的区域。液晶面板10和背光源20容纳在边框30内，并由表框31和背框32保持。
背框32是具有从背面侧支撑液晶面板10和背光源20的作用的部件。此外，通过背框32可以防止背光源20的光泄漏到液晶显示装置100A的背面侧。只要背框32是反射光的构成，可以通过将背光20的光反射到液晶面板10侧(正面侧)来提高光利用效率。如图3和4所示，背框32具有由导电材料形成的天线线圈32a，以及在俯视中配置在天线线圈32a外侧的外缘部32b。构成背框32的天线线圈32a和外缘部32b可以由相同的导电材料形成，但天线线圈32a和外缘部32b也可以电绝缘并且在物理上分开。天线线圈32a是用作近距离无线通信(NFC：Near Field Communication，近场通信)等的天线的部分。外缘部32b是保持背光源20的端部并且与表框31结合的部分，并且以在俯视下围绕背光源20的方式配置。
天线线圈32a包括至少一个以围绕线圈中心的周围的方式配置的大致环状的导线，优选包括两个以上。在图4中，大致环状的导线围绕线圈中心的周围而配置四重，且线圈的匝数为4。当这样的天线线圈32a通电时，产生磁场并且可以用作NFC等的天线。具体而言，通过使电流沿图3中的白色箭头所示的方向流动，能够从液晶显示装置100A的正面朝向背面产生磁场，并且在液晶显示装置100A的背面上进行与外部装置的通信。
如图3和4所示，在俯视下，构成天线线圈32a的各导线为大致矩形的形状，在柔性电路基板(FPC)60侧的一边的中间折弯90°，且具有向柔性基板60侧延伸的延伸部。此外，如图1所示，在剖视时，构成天线线圈32a的各导线的延伸部以90°折弯两次，以便容易地连接到FPC60。然而，延伸部的形态只要能与FPC60连接则无需特别限定，折弯的角度或折弯的次数也不限定。各导线的两端与FPC60内的布线51导通。各导线通过与FPC60内的布线51连接而呈环状。即，天线线圈32a通过与FPC60内的布线51连接而呈线圈状。
作为形成天线线圈32a的导电材料，优选使用具有高导电性的金属，例如，可以使用铝、铜、以及它们的合金等。
通过使背框的一部分用作天线线圈，由于不需要在PWB、薄膜上等设置天线线圈，因此可以减少构件的数量。此外，由于天线线圈设置在液晶面板10的背面侧，因此不需要避免与显示区域重叠的区域，并且天线线圈可以配置在背框上的任意位置，因此对配置位置的限制少。进一步地，由于天线线圈设置在液晶面板10的背面上，因此不需要由ITO等的透明电极形成天线线圈，对材料没有限制。
天线线圈32a与背框的外缘部32b和表框31电绝缘。当天线线圈32a与配置在背框的外缘部32b、表框31等附近的部件进行通电时，不能适当地控制在天线线圈32a中产生的磁场。
背框的外缘部32b和表框31中的至少一个优选为导体。通过将作为导体的背框的外缘部32b和表框31中的至少一个连接到GND(接地)，可以保护液晶面板10免受静电放电(ESD)等。此外，从同时形成天线线圈32a和外缘部32b的观点来看，优选天线线圈32a和外缘部32b都是导体。作为使天线线圈32a和表框31电绝缘的方法，例如，列举出：用树脂等的绝缘性材料形成表框31的方法、将树脂等的绝缘性材料夹在表框31和天线线圈32a之间的方法。为了使天线线圈32a和外缘部32b电绝缘，天线线圈32a和外缘部32b优选以彼此不接触的方式配置。
天线线圈32a也优选与液晶面板10电绝缘。由于在构成液晶面板10的TFT基板2上设置有大量的布线等的金属部件，因此，在图1中，用树脂框架11包围TFT基板2以不与天线线圈32a导通。
天线线圈32a可以粘接到背光源20的背面。天线线圈32a优选粘接到构成背光源20的部件中最靠近背面侧的部件。通过将天线线圈32a粘接到背光源20，可以抑制构成背光源20的扩散片23、反射片24等的挠曲。天线线圈32a和背光源20的粘接方法没有特别限定，例如，列举出将胶带贴设到天线线圈32a或背光源20、或涂布粘接剂的方法。上述胶带的宽度优选窄于天线线圈32a的宽度。
优选使用与天线线圈32a相同的材料作为外缘部32b的材料。通过用相同材料形成外缘部32b和天线线圈32a，可以同时形成外缘部32b和天线线圈32a。
作为同时形成外缘部32b和天线线圈32a的方法，列举出使用模具从金属板切割外缘部32b和天线线圈32a的方法。例如，在液晶显示装置100A的制造工序中，列举出如下方法：以天线线圈32a不分离的方式，在多个位置连接的状态下切断构成天线线圈32a的天线片、天线线圈32a以及外缘部32b，并在制造背框32的最终工序中，切断上述连接的部分。
作为表框31的材料，例如，可以使用树脂等绝缘性材料或铝等金属。在使用金属的情况下，优选插入绝缘性材料，使得表框31和天线线圈32a不接触。
根据第一实施方式的天线线圈内置的液晶显示装置100A还包括柔性电路基板60，其搭载有用于控制天线线圈32a的天线控制电路50。天线线圈32a在柔性电路基板60上延伸，并且连接到柔性电路基板基60上与天线控制电路50连接的布线51。焊料或导电带等的导电连接部件62用于天线线圈32a和柔性电路基板60之间的连接，由此使天线线圈32a与布线51导通。另外，柔性电路基板60上也可以搭载除了天线控制电路50之外的控制电路。在柔性电路基板60的末端所设置的端子61连接有外部电路。
根据第一实施方式的天线线圈内置的液晶显示装置100A具有磁性片71、72、73。当电流在天线线圈32a中流动时，产生磁场，但当在天线线圈32a附近存在金属部件时，在上述磁场通过上述金属部件时产生涡电流，并且由涡电流产生磁场有可能阻碍从天线线圈32a产生的磁场并干扰通信。因此，通过在背光源20和天线线圈32a之间设置磁性片71，可以将天线线圈32a虚拟地从存在于背光源20侧的金属部件分开。其结果，提升了天线线圈32a的通信性能，并且可以从液晶显示装置100A的背面侧容易地进行通信。
此外，从提高天线线圈32a的通信性能的可靠性的观点来看，也可以将磁性片72配置在柔性电路基板60的正面侧，将磁性片73配置在柔性电路基板60的背面侧。通过设置磁性片72和73中的至少一个，可以将磁性片配置为在俯视下与由天线线圈32a和布线51构成的整个线圈重叠。此外，也可以将磁性片配置在背框32的内侧的侧面上。
作为磁性片71、72、73，例如列举出包含如铁酸盐那样的非导电磁性体的磁性片。将上述磁性体与树脂等混合而以片状成型的物质可以用作磁性体片71、72、73。此外，作为以往公知的磁性片，虽然一边是黑色的，但作为设置在背光源20和天线线圈32a之间的磁性片71，通过使用亮度高于黑色的灰色、白色等磁性片，可以使从背光源20泄漏到背面侧的光反射到液晶显示装置100A的正面侧，并且可以提高液晶显示装置100A的亮度。
天线线圈32a也可以粘接到设置在背光源20和天线线圈32a之间的磁性片71的背面。天线线圈32a和磁性片71的粘接方法没有特别限定，例如，列举出将胶带贴设到天线线圈32a或磁性片71、或涂布粘接剂的方法。上述胶带的宽度优选窄于天线线圈32a的宽度。此外，磁性片72、73也可以与柔性电路基板60粘接。
根据第一实施方式的天线线圈内置的液晶显示装置100A可以组入到另一装置中，例如，也可以是搭载有销售点信息管理(POS：Point Of Sales，销售点)系统的终端(以下，也称为POS终端)等的显示部。上述POS终端的封装优选为树脂模制品。这是因为如果POS终端的封装为金属制，则当天线线圈内置的液晶显示装置100A进行通信时，可能会干扰通信。
(变形例)
背框32的形状不限定于图4所示的形状，例如也可以是图5所示的形状。图5是根据变形例的背框的平面图。在图5所示的背框32中，将一连串的导线缠绕成螺旋状而形成天线线圈32a，并且由于导线单独地形成线圈，因此与柔性电路基板60仅有两个连接点。因此，与图4所示形状的天线线圈32a相比，图5所示形状的天线线圈32a具有与柔性电路基板60的连接工序容易的优点。
图5中所示形状的天线线圈32a和柔性电路基板60的连接形式不受特别限制，例如，也可以是图6或7中所示的连接形式。图6是使用图5所示的天线线圈的液晶显示装置的一个示例的后视图。图6所示的柔性电路基板60具有延伸部63A，其用于与构成天线线圈32a的一连串的导线的端部连接。图7是使用图5所示的天线线圈的液晶显示装置的另一示例的后视图。图7所示的柔性电路基板60具有延伸部分63B，其用于与构成天线线圈32a的一连串的导线的端部连接。
另外，也可以使用设置有用于控制背光源20的驱动的控制电路的柔性电路基板80来与构成天线线圈32a的一连串的导线的端部连接。在这种情况下，由于天线控制电路50搭载在柔性电路基板60上，柔性电路基板80的一端连接到导线的端部，柔性电路基板80的另一端连接到柔性电路基板60。
附图标记说明
1、5：偏振板
2：TFT对置基板
3：液晶层
4：CF基板
6：密封材料
10：液晶面板
11：树脂框架
20：背光源
21：光源
22：导光板
23：扩散片
24：反射板
30：边框
31：表框
32：背框
32a：天线线圈
32b：外缘部
40：驱动器
50：天线控制电路
51：布线
60、80：柔性电路基板
61、81：端子
62：导电连接部件
63A、63B：延伸部
71、72、73：磁性片
100A、100B：天线线圈内置的液晶显示装置
D：显示区域

Claims (5)

1.一种天线线圈内置的液晶显示装置，其特征在于，
包括液晶面板、背光源和边框，
所述边框配置于所述液晶面板侧，且包含开口设置在与所述液晶面板的显示区域重叠的区域的表框、以及配置在所述背光源侧的背框，并组合所述表框和所述背框来收容所述液晶面板和所述背光源，
所述背框具有由导电材料形成的天线线圈、以及在俯视下配置于所述天线线圈的外侧的外缘部，
所述天线线圈与所述背框的所述外缘部、以及所述表框电绝缘。
2.根据权利要求1所述的天线线圈内置的液晶显示装置，其特征在于，
还包括柔性电路基板，其搭载有控制所述天线线圈的天线控制电路，
所述天线线圈在所述柔性电路基板上与所述天线控制电路连接。
3.根据权利要求1或2所述的天线线圈内置的液晶显示装置，其特征在于，
所述天线线圈粘接到所述背光源的背面。
4.根据权利要求1或2所述的天线线圈内置的液晶显示装置，其特征在于，
还包括磁性片，其在所述背光源和所述天线线圈之间。
5.根据权利要求4所述的天线线圈内置的液晶显示装置，其特征在于，
所述天线线圈粘接到所述磁性片的背面。
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