JP2021128292A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】フロントパネルへの印刷をなくし、表示装置のデザイン性を向上させる。【解決手段】本発明の一態様に係る表示装置(1)は、フロントパネル(50)と、第2偏光板(33)および液晶分子層(32C)を含み、撮像装置(10)へフロントパネル(50)側からの入射光を入射させる開口部(33a)が第2偏光板(33)に形成される液晶パネル(30)と、開口部(33a)に充填される充填部(60)とを備える。【選択図】図1

Description

本発明は、本発明は表示装置に関する。
従来、狭額縁化を実現するために表示画面内にカメラ(撮像装置)等を配置する表示装置が知られている。この種の表示装置として、例えば、特許文献1に開示されている表示装置では、表示パネルの一部またはカメラ本体を隠すためにフロントパネルに印刷を施している。
特開2012−98726号公報
フロントパネルに印刷を施している表示装置の構成例として、図4に示す表示装置100が考えられる。図4は、従来の表示装置100の概略構成を示す断面図である。図4に示すように、表示装置100では、バックライト20b、液晶パネル30b、および接着層40bにわたって開口部(隙間)が形成される。この開口部に、撮像装置10bが設置される。液晶パネル30bは、第1偏光板31b、液晶パネルガラス部32b、および第2偏光板33bを含む。表示装置100では、バックライト20bおよび液晶パネル30bが配置される側のフロントパネル50bの面に、印刷層PLbが設けられる。この印刷層PLbは、撮像装置10bの画角範囲R1を避けて、上記開口部の端部(エッジ)と撮像装置10bの外周部とを覆い隠すようにフロントパネル50bに設けられる。
このようにフロントパネル50bに印刷層PLbを設けた場合、印刷層PLbの範囲が大きくなり、表示装置100のデザイン性を損ねてしまう。一方、デザイン性を優先して印刷層PLbの範囲を小さくした場合、カメラ性能の低下を招くという問題が生じ得る。
本発明の一態様は、フロントパネルへの印刷をなくし、撮像装置の性能を維持しつつ表示装置のデザイン性を向上させることを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示装置は、光を透過させる透光カバーと、少なくとも偏光板および表示層を含む複数の層を有する表示パネルであって、該表示パネルに対して前記透光カバーとは反対側に設けられる撮像装置へ前記透光カバー側からの入射光を入射させる開口部が前記偏光板に形成される表示パネルと、前記開口部に充填され、前記入射光を透過させる充填部と、を備える。
本発明の一態様によれば、フロントパネルへの印刷をなくし、撮像装置の性能を維持しつつ表示装置のデザイン性を向上させることがきる。
本発明の実施形態1に係る表示装置の概略構成を示す断面図である。 図1に示される表示装置の表示画面の一部を示す平面模式図である。 本発明の実施形態2に係る表示装置の概略構成を示す断面図である。 従来の表示装置の概略構成を示す断面図である。
〔実施形態1〕
以下、本発明の一実施形態について、図1および図2に基づいて説明する。実施形態1では、本発明を、液晶パネルを備える表示装置に適用した場合の構成例を説明する。ただし、以下の説明は本発明の一実施形態を説明するための例示であって、本発明は実施形態に限定されるものではない。
(表示装置の構成)
図1は、本発明の実施形態1に係る表示装置1の概略構成を示す断面図である。図2は、図1に示される表示装置1の表示画面D1の一部を示す平模式面図である。以下、図1において、フロントパネル(透光カバー)50が設けられている側を表面側、撮像装置10が設けられている側を裏面側と称する場合がある。
図1に示すように、表示装置1は、撮像装置10、バックライト20、液晶パネル(表示パネル)30、接着層40、フロントパネル(透光カバー)50、充填部60および遮光テープSTを備える。この表示装置1は、図2に示すように、表示装置1の表示画面D1の外縁の一辺(例えば、上縁)にノッチ(切り欠き)Nが形成され、該ノッチNに撮像部12(撮像装置10)が配置されるカメラ付き表示装置である。
(撮像装置)
撮像装置10は、筐体11および撮像部12を備える。筐体11は、その内部に撮像部12を収容する。筐体11のフロントパネル50側は、表示装置1の外部、即ちフロントパネル50側からの入射光が撮像部12へ入射するよう、開口している。筐体11は、バックライト20に対して液晶パネル30が設けられている側とは反対側(裏面側)に取り付けられる。これにより、表示装置1をフロントパネル50側から見たとき、撮像装置10の筐体11の外周部をバックライト20によって視認されようにすることができる。撮像部12は、表示装置1の外部(フロントパネル50側)からの入射光を受光し、受光した入射光に応じた画像データを生成する。撮像部12は、レンズおよびイメージセンサ等で構成される。
(バックライト)
バックライト20は、画像の表示に必要な赤色、緑色、および青色の3色の波長を含む光を、液晶パネル30に向かって出射する。バックライト20としては、例えば、複数の白色LED(Light Emitting Diode)が設けられた光源等が挙げられる。バックライト20の裏面側には、撮像装置10が設けられる。また、バックライト20の表面側には、液晶パネル30が設けられる。バックライト20には、表示装置1の外部からの入射光が撮像装置10へ入射するように、撮像装置10の画角範囲R1よりも広い開口部20aが形成される。
(液晶パネル)
液晶パネル30は、バックライト20に積層されており、バックライト20と接着層40との間に設けられる。液晶パネル30は、バックライト20側から、第1偏光板31、液晶パネルガラス部32、および第2偏光板(偏光板)33がこの順で積層された構成である。
第1偏光板31および第2偏光板33は、バックライト20から出射される光を偏光させる層である。第1偏光板31は、バックライト20側に設けられており、第2偏光板33は、接着層40側に設けられる。つまり、第2偏光板33は、液晶パネルガラス部32に対して第1偏光板31が設けられる側(裏面側)とは反対側(表面側)に設けられる。
第1偏光板31には、表示装置1の外部からの入射光が撮像装置10へ入射するように、画角範囲R1よりも広い開口部31aが形成される。同様に、第2偏光板33には、表示装置1の外部からの入射光が撮像装置10へ入射するように、画角範囲R1よりも広い開口部33aが形成される。第2偏光板33の開口部33aには、表示装置1の外部からの入射光を透過させる充填部60が充填される。
液晶パネルガラス部32は、第1偏光板31と第2偏光板33との間に設けられる。液晶パネルガラス部32は、TFT側ガラス基盤32T、ブラックマスク層BM、画素電極層(電極層)32E1、液晶分子層32C(表示層)、対向電極層(電極層)32E2、およびカラーフィルタ側ガラス基盤32Fを含む。
TFT側ガラス基盤32Tには、複数のTFTがマトリクス状に配置される。TFT側ガラス基盤32Tは、第1偏光板31と画素電極層32E1との間に設けられる。
液晶分子層32Cは、セルギャップの一方側から他方側へ連なる液晶分子の列を含む。液晶分子層32Cは、TFT側ガラス基盤32Tとカラーフィルタ側ガラス基盤32Fとの間に、上記液晶分子の配向方向を変化させるための画素電極層32E1および対向電極層32E2を介して設けられる。即ち、液晶分子層32Cは、画素電極層32E1と対向電極層32E2との間に設けられる。なお、液晶分子層32Cにおいて、画角範囲R1内にある部分を避けて液晶分子が配置されていてもよい。つまり、画角範囲R1内にある部分にガラスのみが設けられていてもよい。ただし、撮像装置10の画角範囲R1内にある部分にも液晶分子が配置されていても構わない。
画素電極層32E1および対向電極層32E2には、電極(透明電極)がマトリクス状に配置される。本実施形態では、画素電極層32E1および対向電極層32E2には、撮像装置10の画角範囲R1内にある部分を避けて電極が配置される。これにより、画素電極層32E1および対向電極層32E2のうち電極が配置されていない部分を透過した入射光を減衰させずに、撮像装置10へ入射させることが可能となる。したがって、入射光を撮像装置10へ入射させるための開口部を各電極層に形成する必要性がないため、表示装置1の製造コストを削減することができる。
ブラックマスク層BMは、TFT側ガラス基盤32Tと画素電極層32E1との間の一部に設けられる。ブラックマスク層BMは、第2偏光板33の開口部33aよりも撮像装置10側であって、バックライト20の開口部20aの端部、および第1偏光板31の開口部31aの端部に対応する位置に設けられる。ブラックマスク層BMは、これらの端部がフロントパネル50側から視認されないように、該端部を覆い隠す。これにより、表示装置1をフロントパネル50側から見たとき、バックライト20の開口部20aの端部、および第1偏光板31の開口部31aの端部がブラックマスク層BMによって隠れる。よって、表示装置1のデザイン性を向上させることができる。また、ブラックマスク層BMは、バックライト20の開口部31aの端部から漏出する光を遮る機能も有する。
また、ブラックマスク層BMは、主に表示画面D1内の電気配線T1を覆うように設けられる(図2)。電気配線T1は、TFT側ガラス基盤32Tに設けられ、表示画面D1の外縁の1辺(例えば上縁)、およびノッチNに沿って設けられる。電気配線T1を覆うようにブラックマスク層BMが設けられることにより、表示装置1を表示画面D1側から見たとき、電気配線T1はブラックマスク層BMによって隠される。よって、表示装置1のデザイン性を向上させることができる。また、表示装置1では、従来のように、表示装置1の外部からの入射光が撮像装置10へ入射するための開口部が液晶パネルガラス部32に形成されないため、ノッチNの小型化が可能となり電気配線T1の数を減らすことが可能となる。したがって、ブラックマスク層BMの外周幅を小さくすることができる。
カラーフィルタ側ガラス基盤32Fには、表示画面D1にカラー画像を表示するための着色フィルタ画素要素(例えば赤、緑、および青フィルタ要素)を含むカラーフィルタが設けられる。カラーフィルタ側ガラス基盤32Fは、対向電極層32E2と第2偏光板33との間に設けられる。カラーフィルタ側ガラス基盤32Fは、その一部は透明であってよい。例えば、カラーフィルタのうち、画角範囲R1内にある部分が着色フィルタ画素要素を欠いていてもよい。これにより、撮像装置10に表示装置1Aの外部からの入射光は、着色フィルタ画素要素を透過することなく、撮像装置10へ入射する。
(接着層)
接着層40は、フロントパネル50と液晶パネル30とを接着する層である。接着層40は、例えば、光学透明接着剤(OCA:Optical Clear Adhesive)等から構成される。これにより、バックライト20から出射された光が接着層40を透過して、フロントパネル50から出射される。接着層40は、第2偏光板33とフロントパネル50との間に設けられる。
接着層40は、充填部60と密着した状態で、フロントパネル50と第2偏光板33とを接着する。接着層40と充填部60とが密着しているため、接着層40と充填部60との間に隙間が生じない。したがって、上記隙間に起因する入射光の屈折等を抑え、撮像装置10の撮像画像の歪みを低減することができる。
(フロントパネル)
フロントパネル50は、光を透過させる透光性を有するカバーである。フロントパネル50は、ガラスまたは樹脂等の光を透過する素材で構成される。フロントパネル50は、表示装置1の最外面を構成する。
(充填部)
充填部60は、第2偏光板33の開口部33aに充填され、表示装置1の外部からの入射光を透過させる。充填部60は、例えば、光学透明接着剤(OCA:Optical Clear Adhesive)、光学透明糊(Glue)等から構成されることが好ましい。ただし、充填部60は、入射光を屈折させずに透過させるものであれば、その材料は特に限定されない。
充填部60を第2偏光板33の開口部33aに充填することにより、フロントパネル50側から開口部33aの端部が視認されにくくなる。したがって、従来のように、開口部33aの端部を隠すための印刷をフロントパネル50に施す必要性がなくなる。
この充填部60の厚さは、第2偏光板33の厚さと同一、または第2偏光板33の厚さよりも大きいことが好ましい。このように、充填部60の厚さが第2偏光板33の厚さ以上であることにより、接着層40と充填部60とが密着した状態で、接着層40によってフロントパネル50と第2偏光板33とを好適に接着することができる。
(遮光テープ)
遮光テープSTは、バックライト20と第1偏光板31との間に設けられる。遮光テープSTは、バックライト20の開口部20aにおいて第1偏光板側の端部に沿って設けられる。このように、開口部20aの上記端部を遮光テープSTによって覆ことにより、該端部から出射される光を遮ることができる。
(表示装置の作用効果)
上述したように、表示装置1は、光を透過させるフロントパネル50と、フロントパネル50側からの入射光を撮像装置10へ入射させる開口部33aが形成される第2偏光板33を含む液晶パネル30と、開口部33aに充填され、入射光を透過させる充填部60と備える。
表示装置1では、第2偏光板33に形成された開口部33aに充填部60が充填されているため、フロントパネル50側から開口部33aの端部(エッジ)が視認されにくくなる。したがって、従来のように、開口部33aの端部を隠すための印刷をフロントパネル50に施す必要性がなくなる。また、撮像装置10の性能を維持しつつ、表示装置におけるノッチおよびホール(開口部)形状を小さくすることが可能になるため、表示画面D1の大画面化および表示装置1のデザイン性を向上させることができる。
(変形例)
本発明において、表示パネルとして液晶パネル以外の各種の表示パネルを採用することが可能である。表示パネルは、一般に、適切かつ任意なタイプのディスプレイ構造体から形成されてよい。表示パネルに使用可能なディスプレイ構造体の例には、液晶ディスプレイ(LCD)構造体、有機発光ダイオード(OLED)構造体、プラズマセル、および電子インクディスプレイ構造体等が含まれる。
また、本発明において、第2偏光板に形成される開口部は、第2偏光板の外縁の1辺を第2偏光板の厚み方向に切り欠いて形成された切欠部であってもよく、または、第2偏光板の厚み方向に貫設された貫通孔であってもよい。
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、図3に基づいて説明する。実施形態2では、本発明を、有機ELパネルを備える表示装置に適用した場合の構成例を説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
(表示装置の構成)
図3は、本発明の実施形態2に係る表示装置1Aの概略構成を示す断面図である。図3に示すように、表示装置1Aは、液晶パネル30に代えて有機ELパネル(表示パネル)30Aを備える点、およびタッチパネル34を新たに備える点において表示装置1とは主に異なる。
表示装置1Aは、図3に示すように、撮像装置10、有機ELパネル30A、接着層40、フロントパネル50、および充填部60を備える。
(撮像装置)
撮像装置10は、筐体11および撮像部12を備える。筐体11は、有機ELパネル30Aに対して接着層40が設けられている側とは反対側(裏面側)に取り付けられる。
(有機ELパネル)
有機ELパネル30Aは、有機ELパネル本体32A、タッチパネル34、および偏光板33Aを含む。なお、本実施形態では、有機ELパネル30Aは、撮像装置10側から、有機ELパネル本体32A、タッチパネル34、および偏光板33Aの順で積層された構成である。ただし、タッチパネル34と偏光板33Aとの位置が反対になっていてもよい。
有機ELパネル本体32Aの基本構成としては、周知のものを採用することができる。そのため、詳細な説明は省略するが、有機ELパネル本体32Aは、例えば、正孔注入層/有機EL層(表示層)が、2層の透明電極層(電極層)間に挟まれている構成である。有機ELパネル本体32Aは、ガラスまたはリジッド等で構成される。この有機ELパネル本体32Aは、ブラックマスク層BMを含む。
ブラックマスク層BMは、偏光板33Aの開口部33aよりも撮像装置10側に、タッチパネル34の裏面側に接して設けられる。ブラックマスク層BMは、有機ELパネル30Aに取り付けられた撮像装置10の筐体11の外周部がフロントパネル50側から視認されないように、該外周部を覆い隠す。これにより、表示装置1Aをフロントパネル50側から見たとき、筐体11の上記端部がブラックマスク層BMによって隠れる。よって、表示装置1Aのデザイン性を向上させることができる。
(タッチパネル)
タッチパネル34は、表示画面D1に対するユーザのタッチ操作を受け付ける。タッチパネル34は、容量性電極(例えばインジウム錫酸化物のような透明電極)の配列を含んでもよい。または、タッチパネル34は、容量性電極以外の接触感知技術(例えば抵抗性タッチセンサ構造体、音波タッチセンサ構造体、圧電センサおよび他の応力センサ構造体等)に基づくタッチセンサ配列を含んでもよい。このタッチパネル34には、表示装置1Aの外部からの入射光が撮像装置10へ入射するように、撮像装置10の画角範囲R1よりも広い開口部34aが形成される。
(充填部)
充填部60は、タッチパネル34の開口部34aおよび偏光板33Aの開口部33aに充填され、表示装置1Aの外部からの入射光を透過させる。充填部60の厚さは、タッチパネル34および偏光板33Aの厚さの合計と同一、またはタッチパネル34のおよび偏光板33Aの厚さの合計よりも大きいことが好ましい。このように、充填部60の厚さがタッチパネル34および偏光板33Aの厚さの合計以上であることにより、接着層40と充填部60とが密着した状態で、接着層40によってフロントパネル50と偏光板33Aとを好適に接着することができる。
(表示装置の作用効果)
上述したように、表示装置1Aは、光を透過させるフロントパネル50と、フロントパネル50側からの入射光を撮像装置10へ入射させる開口部33aが形成される偏光板33Aを含む有機ELパネル30Aと、開口部33aに充填され、入射光を透過させる充填部60と備える。
表示装置1Aでは、偏光板33Aに形成された開口部33aに充填部60が充填されているため、フロントパネル50側から開口部33aの端部(エッジ)が視認されにくくなる。したがって、従来のように、開口部33aの端部を隠すための印刷をフロントパネル50に施す必要性がなくなる。また、撮像装置10の性能を維持しつつ、表示装置1Aにおけるノッチおよびホール(開口部)形状を小さくすることが可能になるため、表示画面D1の大画面化および表示装置1Aのデザイン性を向上させることができる。
〔まとめ〕
本発明の態様1に係る表示装置は、光を透過させる透光カバー(フロントパネル50)と、少なくとも偏光板(第2偏光板33・偏光板33A)および表示層(液晶分子層32C)を含む複数の層を有する表示パネル(液晶パネル30・有機ELパネル30A)であって、該表示パネルに対して前記透光カバーとは反対側に設けられる撮像装置へ前記透光カバー側からの入射光を入射させる開口部が前記偏光板に形成される表示パネルと、前記開口部に充填され、前記入射光を透過させる充填部と、備える構成である。
上記構成では、偏光板に形成された開口部に充填部が充填されているため、透光カバー側から開口部の端部(エッジ)部分が視認されにくくなる。したがって、従来のように、開口部の端部を隠すための印刷を透光カバーに施す必要性がなくなる。また、撮像装置の性能を維持しつつ、表示装置におけるノッチおよびホール形状を小さくすることが可能になるため、表示装置のデザイン性を向上させることができる。
また、本発明の態様2に係る表示装置では、上記の態様1において、前記透光カバーと前記表示パネルとを接着する接着層をさらに備え、前記接着層は、前記充填部と密着した状態で、前記透光カバーと前記偏光板とを接着する構成としてもよい。
上記構成では、接着層と充填部とが密着しているため、接着層と充填部との間に隙間が生じない。したがって、上記隙間に起因する入射光の屈折等を抑え、撮像装置の撮像画像の歪みを低減することができる。
本発明の態様3に係る表示装置では、上記の態様2において、前記充填部の厚さは、前記偏光板の厚さと同一、または前記偏光板の厚さよりも大きい構成としてもよい。
上記構成では、偏光板の開口部に充填される充填部の厚さが、偏光板の厚さ以上である。そのため、接着層と充填部とが密着した状態で、接着層によって透光カバーと偏光板とを好適に接着することができる。
本発明の態様4に係る表示装置では、上記の態様1から3のいずれかにおいて、前記表示パネルは、複数の電極が配置される電極層(画素電極層32E1・対向電極層32E2)を含み、前記電極層には、前記撮像装置の画角範囲(R1)内にある部分を避けて、前記電極が配置される構成としてもよい。
上記構成では、電極層の電極が配置されていない部分を透過した入射光を減衰させずに、撮像装置が受光することが可能となる。したがって、入射光を撮像装置へ入射させるための開口部を電極層に形成する必要性がないため、表示装置の製造コストを削減することができる。
本発明の態様5に係る表示装置では、上記の態様1から4のいずれかにおいて、前記表示パネルは、前記開口部を通して、前記透光カバー側から前記表示装置の内部が視認されないようにするブラックマスク層を有し、前記ブラックマスク層は、前記開口部よりも前記撮像装置側に配置される構成としてもよい。
上記構成によれば、撮像装置側に近づけてブラックマスク層を配置することができるため、ブラックマスク層の外周幅を小さくすることができる。
本発明の態様6に係る表示装置では、上記の態様1から5のいずれかにおいて、前記充填部は、前記入射光を屈折させない材料からなる構成としてもよい。
上記構成によれば、充填部が入射光を屈折させない材料からなるため、撮像装置の画質の歪みを低減することができる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
1、1A 表示装置
10 撮像装置
30 液晶パネル(表示パネル)
30A 有機ELパネル(表示パネル)
32C 液晶分子層(表示層)
32E1 画素電極層(電極層)
32E2 対向電極層(電極層)
33 第2偏光板(偏光板)
33A 偏光板
40 接着層
50 フロントパネル(透光カバー)
60 充填部
BM ブラックマスク層
D1 表示画面
R1 画角範囲

Claims (6)

  1. 光を透過させる透光カバーと、
    少なくとも偏光板および表示層を含む複数の層を有する表示パネルであって、該表示パネルに対して前記透光カバーとは反対側に設けられる撮像装置へ前記透光カバー側からの入射光を入射させる開口部が前記偏光板に形成される表示パネルと、
    前記開口部に充填され、前記入射光を透過させる充填部と、
    を備える、表示装置。
  2. 前記透光カバーと前記表示パネルとを接着する接着層をさらに備え、
    前記接着層は、前記充填部と密着した状態で、前記透光カバーと前記偏光板とを接着する、請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記充填部の厚さは、前記偏光板の厚さと同一、または前記偏光板の厚さよりも大きい、請求項2に記載の表示装置。
  4. 前記表示パネルは、複数の電極が配置される電極層を含み、
    前記電極層には、前記撮像装置の画角範囲内にある部分を避けて、前記電極が配置される、請求項1から3のいずれか1項に記載の表示装置。
  5. 前記表示パネルは、前記開口部を通して、前記透光カバー側から前記表示装置の内部が視認されないようにするブラックマスク層を有し、
    前記ブラックマスク層は、前記開口部よりも前記撮像装置側に配置される、請求項1から4のいずれか1項に記載の表示装置。
  6. 前記充填部は、前記入射光を屈折させない材料からなる、請求項1から5のいずれか1項に記載の表示装置。
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