JP2019053186A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
一方で、近年、PDLCを適用した表示装置が種々検討されている。
第1基板と、第1端部及び前記第1端部とは異なる位置の第2端部を有する第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に配置される液晶層と、前記第1端部に沿って配置される光源部と、前記第2端部の少なくとも一部に配置される遮光部材と、を備える表示装置が提供される。
一実施形態によれば、
第1基板と、第1端部及び前記第1端部とは異なる位置の第2端部を有する第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に配置される液晶層と、前記第1端部に沿って配置される光源部と、前記第2端部の少なくとも一部に配置される反射部材と、を備える表示装置が提供される。
表示パネルPNLは、第1基板SUB1、第2基板SUB2、及び、第3基板SUB3を備えている。第1基板SUB1、第2基板SUB2、及び、第3基板SUB3は、第3方向Zにこの順に並び、平面視で互いに重畳している。表示パネルPNLは、画像を表示する表示領域DA、及び、表示領域DAを囲む額縁状の非表示領域NDAを備えている。表示領域DAは、第1基板SUB1及び第2基板SUB2が重畳している領域に位置している。表示パネルPNLは、表示領域DAにおいて、n本の走査線G(G1〜Gn)、及び、m本の信号線S(S1〜Sm)を備えている。なお、n及びmはいずれも正の整数であり、nがmと等しくてもよいし、nがmとは異なっていてもよい。複数の走査線Gは、それぞれ第1方向Xに延出し、第2方向Yに間隔をおいて並んでいる。複数の信号線Sは、それぞれ第2方向Yに延出し、第1方向Xに間隔をおいて並んでいる。
図1に示した例では、平面視で、端部E11、端部E21、及び、端部E31は重畳しているが、3つの端部のうちの少なくとも1つがずれる場合があり得る。同様に、端部E12、端部E22、及び、端部E32は重畳しているが、互いにずれる場合があり得る。同様に、端部E13、端部E23、及び、端部E33は重畳しているが、互いにずれる場合があり得る。端部E24及び端部E34は、平面視で、端部E14と表示領域DAとの間に位置している。第1基板SUB1は、端部E14と端部E24との間に延出部Exを有している。
複数の信号線Sは、非表示領域NDAに引き出され、ソースドライバSDに接続されている。複数の走査線Gは、非表示領域NDAに引き出され、ゲートドライバGD1及びGD2に接続されている。図1に示した例では、奇数番目の走査線Gは、端部E13と表示領域DAとの間に引き出され、ゲートドライバGD2に接続されている。また、偶数番目の走査線Gは、端部E12と表示領域DAとの間に引き出され、ゲートドライバGD1に接続されている。なお、ゲートドライバGD1及びGD2と各走査線Gとの接続関係は図示した例に限らない。
一例では、端部E24が第1端部に相当し、端部E21乃至E23が第2端部に相当し、端部E11乃至E13が第3端部に相当し、端部E34が第4端部に相当し、端部E31乃至E33が第5端部に相当する。
なお、第2端部、第3端部、及び、第5端部は、平面視で曲線状の端部を含んでいてもよい。一方、第2端部が直線状に延びた複数の端部E21乃至E23を有する場合には、第1端部と対向する端部E21を第1部分とし、第1端部及び第1部分にそれぞれ隣接し互いに対向する端部E22及びE23をそれぞれ第2部分及び第3部分とする。
第1基板SUB1は、透明基板10、画素電極11、配向膜12などを備えている。第2基板SUB2は、透明基板20、共通電極21、配向膜22などを備えている。第3基板SUB3は、透明基板である。透明基板10及び20、及び、第3基板SUB3は、ガラス基板やプラスチック基板などの絶縁基板である。画素電極11及び共通電極21は、例えばインジウム錫酸化物(ITO)やインジウム亜鉛酸化物(IZO)などの透明導電材料によって形成されている。配向膜12及び22は、X−Y平面に略平行な配向規制力を有する水平配向膜であってもよいし、第3方向Zに略平行な配向規制力を有する垂直配向膜であってもよい。液晶層30は、少なくとも表示領域DAに位置している。液晶層30は、配向膜12と配向膜22との間に位置している。液晶層30は、図4及び図5を参照して説明するように、画素電極11及び共通電極21の電圧に応じて透明状態と散乱状態とが制御される。
ポリマー31及び液晶分子32の各々は、光学異方性あるいは屈折率異方性を有している。液晶分子32は、正の誘電率異方性を有するポジ型の液晶性分子であってもよいし、負の誘電率異方性を有するネガ型の液晶性分子であってもよい。ポリマー31及び液晶分子32の各々の電界に対する応答性は異なる。ポリマー31の電界に対する応答性は、液晶分子32の電界に対する応答性より低い。
表示パネルPNLに入射する外部光L12は、液晶層30でほとんど散乱されることなく透過する。つまり、下面10Bから表示パネルPNLに入射した外部光は上面3Tを透過し、上面3Tから表示パネルPNLに入射した外部光は下面10Bを透過する。このため、ユーザは、表示パネルPNLを上面3T側から観察した場合には、表示パネルPNLを透かして下面10B側の背景を視認することができる。同様に、ユーザは、表示パネルPNLを下面10B側から観察した場合には、表示パネルPNLを透かして上面3T側の背景を視認することができる。
画素電極11Aと重畳する領域では、表示パネルPNLに入射する外部光L22は、図6に示した外部光L12と同様に、液晶層30でほとんど散乱されることなく透過される。画素電極11Bと重畳する領域では、下面10Bから入射した外部光L23は、液晶層30で散乱された後に、その一部の光L231が上面3Tを透過する。また、上面3Tから入射した外部光L24は、液晶層30で散乱された後に、その一部の光L241が下面10Bを透過する。このため、ユーザは、表示パネルPNLを上面3T側から観察した場合には、画素電極11Bと重畳する領域で光L21の色を視認することができる。加えて、一部の外部光L231が表示パネルPNLを透過するため、ユーザは、表示パネルPNLを透かして下面10B側の背景を視認することもできる。同様に、ユーザは、表示パネルPNLを下面10B側から観察した場合には、画素電極11Bと重畳する領域で光L21の色を視認することができる。加えて、一部の外部光L241が表示パネルPNLを透過するため、ユーザは、表示パネルPNLを透かして上面3T側の背景を視認することもできる。なお、画素電極11Aと重畳する領域では、液晶層30が透明状態であるため、光L21の色はほとんど視認されず、ユーザは、表示パネルPNLを透かして背景を視認することができる。
そこで、本明細書では、不所望な漏れ光を抑制すべく、以下に第1乃至第4構成例を開示する。
図8Aは、第1構成例を示す断面図である。表示装置DSPは、光学的な機能を有する機能部材100を備えている。機能部材100は、例えば、遮光部材、反射部材、拡散部材などである。機能部材100は、端部E21に配置されている。図8Aに示した例では、機能部材100は、端部E21に接触している。機能部材100は、端部E21に直接形成される薄膜であってもよいし、接着剤によって端部E21に接着される薄膜であってもよい。
機能部材100は、端部E11及び端部E31にも配置されている。端部E11、端部E21、及び、端部E31にそれぞれ配置される機能部材100は、個別のものであってもよいし、一体のものであってもよい。図8Aに示した例では、端部E11、端部E21、及び、端部E31は、第1方向X及び第3方向Zによって規定されるX−Z平面と平行な同一平面に位置している。つまり、端部E21は端部E11の直上に位置し、端部E31は端部E21の直上に位置している。このような例では、単一の機能部材100が端部E11、端部E21、及び、端部E31に亘って配置されている。
図8Bは、第1構成例の第1変形例を示す断面図である。第3基板SUB3は、第1基板SUB1の下に配置され、第1基板SUB1に接着されている。このような第1変形例においても、機能部材100は、端部E11、端部E21、及び、端部E31にそれぞれ配置されている。
図8Cは、第1構成例の第2変形例を示す断面図である。第2変形例は、第1変形例と比較して、端部E34、端部E14、及び、端部E24が第3方向Zに沿ってこの順に並び、これらの端部がX−Z平面とほぼ平行な同一平面に位置している点で相違している。端部E34、端部E14、及び、端部E24と、発光素子LSとは、それぞれ第2方向Yに対向している。
図10に示した例において、端部E24が第1端部に相当し、端部E21が第2端部に相当し、端部E11が第3端部に相当し、端部E34が第4端部に相当し、端部E31が第5端部に相当する。
図11は、第2構成例を示す断面図である。第2構成例は、第1構成例と比較して、機能部材100が非表示領域NDAの下面10B及び上面3Tにも配置される点で相違している。すなわち、単一の機能部材100は、端部E11、端部E21、及び、端部E31に亘って配置され、端部E11を超える部分が折り曲げられて下面10Bに配置され、また、端部E31を超える部分が折り曲げられて上面3Tに配置されている。なお、機能部材100は、上記の遮光部材であってもよいし、反射部材であってもよい。
このような第2構成例においても、第1構成例と同様の効果が得られる。加えて、非表示領域NDAにおける下面10B及び上面3Tからの不所望な漏れ光を抑制することができる。
図12は、第3構成例を示す断面図である。第3構成例は、第1構成例と比較して、複数の機能部材100A及び100Bを備える点で相違している。図12に示した例では、端部E21は端部E11の直上に位置する一方で、端部E31は端部E21の直上に位置せず、端部E31は端部E21よりも第2方向Yにずれている。機能部材100Aは端部E11及び端部E21に配置され、機能部材100Bは端部E31に配置されている。なお、機能部材100A及び100Bは、上記の遮光部材であってもよいし、反射部材であってもよい。また、第3方向Zに並ぶ端部の個数だけ機能部材を分離してもよく、端部E11、端部E21、及び、端部E31のそれぞれに個別の機能部材が配置されてもよい。
このような第3構成例においても、第1構成例と同様の効果が得られる。加えて、端部E11、端部E21、及び、端部E31のうちの少なくとも1つがずれた場合において、複数の機能部材100A及び100Bが、端部E11、端部E21、及び、端部E31から浮きにくくなる。このため、機能部材100A及び100Bが反射部材である場合に、反射光のムラに起因した表示品位の低下を抑制することができる。
図13は、第4構成例を示す断面図である。第4構成例は、第1構成例と比較して、互いに機能が異なる第1機能部材110及び第2機能部材120を備える点で相違している。図13示した例では、第2機能部材120は端部E21に接触し、第1機能部材110は第2機能部材120に接触している。第1機能部材110と端部E21との間に、第2機能部材120に加えて他の機能部材が配置されてもよい。第1機能部材110が端部E21に直接形成される薄膜であって、第2機能部材120が第1機能部材110に直接形成される薄膜であってもよいし、第1機能部材110が薄膜であって、第2機能部材120が第1機能部材110を端部E21に接着する接着剤であってもよい。一例では、第1機能部材110は反射部材であり、第2機能部材120は拡散部材である。
第1機能部材110及び第2機能部材120の積層体は、端部E11及び端部E31にも配置されている。端部E21が端部E11の直上に位置し、端部E31が端部E21の直上に位置する例では、単一の第1機能部材110と単一の第2機能部材120が第2方向Yに重なり、第1機能部材110及び第2機能部材120が端部E11、端部E21、及び、端部E31に亘って配置されている。
なお、第1機能部材110及び第2機能部材120は、第2構成例と同様に、下面10B及び上面3Tに延びていてもよい。また、第1機能部材110及び第2機能部材120は、第3構成例と同様に、各端部に配置されるように分離されていてもよい。
以下に、各種機能部材の配置例について説明する。なお、以下に説明する各配置例においては、上記の第1乃至第4構成例のいずれも適用可能である。
なお、機能部材101乃至103がすべて遮光部材であってもよいし、すべて反射部材であってもよい。また、機能部材101が反射部材であり、機能部材102及び103が遮光部材である組み合わせ、機能部材101が遮光部材であり、機能部材102及び103が反射部材である組み合わせ、等も適用可能である。
このような第2配置例によれば、第1配置例と同様の効果が得られる。加えて、機能部材102及び103が遮光部材である場合には、端部E22及びE23における漏れ光も抑制することができる。また、機能部材102及び103が反射部材である場合には、端部E22及びE23における漏れ光を抑制し、且つ、端部E22側及び端部E23側での輝度の低下を抑制することができる。
このような第3配置例においても、第2配置例と同様の効果が得られる。
このような第4配置例においては、端部E21における漏れ光を抑制し、且つ、端部E21側での輝度の低下を抑制するとともに輝度の均一化を図ることができる。
このような第5配置例においては、第4配置例と同様の効果が得られる。加えて、端部E22側及び端部E23側での輝度の低下を抑制することができる。
このような第5配置例においては、第4配置例と同様の効果が得られる。加えて、端部E22側及び端部E23側での輝度の低下を抑制するとともに輝度の均一化を図ることができる。
光源部LU2は、端部E21及び端部E31に沿って配置されている。光源部LU2は、第1方向Xに間隔をおいて並んだ複数の発光素子LS2と、発光素子LS2が接続される配線基板F5とを備えている。端部E21及び端部E31には、2つの発光素子LS2の間に位置する第2機能部材121が配置され、また、第1機能部材111が第2機能部材121に重なっている。第1機能部材111及び114は反射部材であり、第2機能部材121及び124は拡散部材である。
このような第7配置例によれば、端部E21側及び端部E24側での輝度低下を抑制することができ、且つ、輝度の均一化を図ることができる。
光源部LUは、端部E15、端部E25、及び、端部E35に沿って配置されている。第2機能部材120は、端部E16、端部E26、及び、端部E36に配置されている。第1機能部材110は、第2機能部材120に重なっている。
このような第8配置例によれば、端部E26側での輝度低下を抑制することができ、且つ、輝度の均一化を図ることができる。
(1)
第1基板と、
第1端部及び前記第1端部とは異なる位置の第2端部を有する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に配置される液晶層と、
前記第1端部に沿って配置される光源部と、
前記第2端部の少なくとも一部に配置される遮光部材と、
を備える表示装置。
(2)
前記第1基板は、前記第2端部側に位置する第3端部を有し、
前記遮光部材は、前記第3端部の少なくとも一部に配置される、(1)に記載の表示装置。
(3)
第3基板を備え、
前記第3基板は、前記第1端部側に位置する第4端部、及び、前記第2端部側に位置する第5端部を有し、
前記光源部は、前記第4端部に沿って配置され、
前記遮光部材は、前記第5端部の少なくとも一部に配置される、(1)または(2)に記載の表示装置。
(4)
第1基板と、
第1端部及び前記第1端部とは異なる位置の第2端部を有する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に配置される液晶層と、
前記第1端部に沿って配置される光源部と、
前記第2端部の少なくとも一部に配置される反射部材と、
を備える表示装置。
(5)
前記第2端部と前記反射部材との間に位置する拡散部材を備える、(4)に記載の表示装置。
(6)
前記拡散部材は、異方性拡散部材である、(5)に記載の表示装置。
(7)
前記第1基板は、前記第2端部側に位置する第3端部を有し、
前記反射部材は、前記第3端部の少なくとも一部に配置される、(4)乃至(6)のいずれか1項に記載の表示装置。
(8)
第3基板を備え、
前記第3基板は、前記第1端部側に位置する第4端部、及び、前記第2端部側に位置する第5端部を有し、
前記光源部は、前記第4端部に沿って配置され、
前記反射部材は、前記第5端部の少なくとも一部に配置される、(4)乃至(7)のいずれか1項に記載の表示装置。
(9)
前記第2端部は、前記第1端部と対向する第1部分と、前記第1端部及び前記第1部分にそれぞれ隣接し互いに対向する第2部分及び第3部分とを有し、
前記反射部材及び前記拡散部材は、前記第1部分に配置され、
前記拡散部材は、前記第1部分に接触する、(4)乃至(8)のいずれか1項に記載の表示装置。
(10)
前記反射部材及び前記拡散部材は、前記第2部分及び前記第3部分に配置され、
前記拡散部材は、前記第2部分及び前記第3部分にそれぞれ接触する、(9)に記載の表示装置。
(11)
前記反射部材は、前記第2部分及び前記第3部分に配置され、
前記反射部材は、前記第2部分及び前記第3部分にそれぞれ接触する、(9)に記載の表示装置。
(12)
前記光源部は、第1発光素子及び第2発光素子を備え、
前記第1端部において、前記第1発光素子と前記第2発光素子との間に位置する拡散部材を備える、(4)に記載の表示装置。
(13)
前記液晶層は、高分子材料によって形成されたポリマーと、前記ポリマー内に分散された液晶分子と、を含む高分子分散型の液晶層である、(1)乃至(12)のいずれか1項に記載の表示装置。
(14)
前記第1基板は第1電極を備え、前記第2基板は第2電極を備え、
前記第1電極と前記第2電極との間に印加される電圧により、前記液晶層の散乱状態が制御される、(1)乃至(13)のいずれか1項に記載の表示装置。
(15)
前記第2基板の前記第1端部、及び、前記第3基板の前記第4端部に、前記光源部からの光が入光する、(8)に記載の表示装置。
SUB1…第1基板 E11〜E14…端部 11…画素電極 12…配向膜
SUB2…第2基板 E21〜E24…端部 21…画素電極 22…配向膜
SUB3…第3基板 E31〜E34…端部
30…液晶層 31…ポリマー 32…液晶分子
LU…光源部
100…機能部材(遮光部材、反射部材、拡散部材)
Claims (15)
- 第1基板と、
第1端部及び前記第1端部とは異なる位置の第2端部を有する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に配置される液晶層と、
前記第1端部に沿って配置される光源部と、
前記第2端部の少なくとも一部に配置される遮光部材と、
を備える表示装置。 - 前記第1基板は、前記第2端部側に位置する第3端部を有し、
前記遮光部材は、前記第3端部の少なくとも一部に配置される、請求項1に記載の表示装置。 - 第3基板を備え、
前記第3基板は、前記第1端部側に位置する第4端部、及び、前記第2端部側に位置する第5端部を有し、
前記光源部は、前記第4端部に沿って配置され、
前記遮光部材は、前記第5端部の少なくとも一部に配置される、請求項1または2に記載の表示装置。 - 第1基板と、
第1端部及び前記第1端部とは異なる位置の第2端部を有する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に配置される液晶層と、
前記第1端部に沿って配置される光源部と、
前記第2端部の少なくとも一部に配置される反射部材と、
を備える表示装置。 - 前記第2端部と前記反射部材との間に位置する拡散部材を備える、請求項4に記載の表示装置。
- 前記拡散部材は、異方性拡散部材である、請求項5に記載の表示装置。
- 前記第1基板は、前記第2端部側に位置する第3端部を有し、
前記反射部材は、前記第3端部の少なくとも一部に配置される、請求項4乃至6のいずれか1項に記載の表示装置。 - 第3基板を備え、
前記第3基板は、前記第1端部側に位置する第4端部、及び、前記第2端部側に位置する第5端部を有し、
前記光源部は、前記第4端部に沿って配置され、
前記反射部材は、前記第5端部の少なくとも一部に配置される、請求項4乃至7のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記第2端部は、前記第1端部と対向する第1部分と、前記第1端部及び前記第1部分にそれぞれ隣接し互いに対向する第2部分及び第3部分とを有し、
前記反射部材及び前記拡散部材は、前記第1部分に配置され、
前記拡散部材は、前記第1部分に接触している、請求項4乃至8のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記反射部材及び前記拡散部材は、前記第2部分及び前記第3部分に配置され、
前記拡散部材は、前記第2部分及び前記第3部分にそれぞれ接触している、請求項9に記載の表示装置。 - 前記反射部材は、前記第2部分及び前記第3部分に配置され、
前記反射部材は、前記第2部分及び前記第3部分にそれぞれ接触している、請求項9に記載の表示装置。 - 前記光源部は、第1発光素子及び第2発光素子を備え、
前記第1端部において、前記第1発光素子と前記第2発光素子との間に位置する拡散部材を備える、請求項4に記載の表示装置。 - 前記液晶層は、高分子材料によって形成されたポリマーと、前記ポリマー内に分散された液晶分子と、を含む高分子分散型の液晶層である、請求項1乃至12のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記第1基板は画素電極を備え、前記第2基板は共通電極を備え、
前記液晶層は、前記画素電極及び前記共通電極の電圧に応じて透明状態と散乱状態とが制御される、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記第2基板の前記第1端部、及び、前記第3基板の前記第4端部に、前記光源部からの光が入光する、請求項8に記載の表示装置。
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