JP2023018435A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 静電気の帯電を抑制可能な表示装置を提供する。【解決手段】 表示装置は、第1基板と、第2基板と、第1液晶層と、第1偏光板と、第2偏光板と、を有する液晶表示パネルと、第3基板と、第4基板と、第2液晶層と、第3偏光板と、第4偏光板と、を有する調光パネルと、前記第1基板に設けられる、第1透明導電層と、前記第1透明導電層に接続される、導電テープと、金属材料で形成される、第1金属フレームと、を備え、前記導電テープは、前記第1金属フレームに接続される。【選択図】図2

Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。
近年、表示装置のコントラストを向上させるために、画像表示用の表示パネルに加えて、調光用の表示パネルを用いる技術が開発されている。
特開2018-18043号公報
本実施形態は、静電気の帯電を抑制可能な表示装置を提供する。
一実施形態に係る表示装置は、
第1基板と、第2基板と、前記第1基板及び前記第2基板との間に挟持された第1液晶層と、第1偏光板と、第2偏光板と、を有する液晶表示パネルと、
第3基板と、第4基板と、前記第3基板及び前記第4基板との間に挟持された第2液晶層と、第3偏光板と、第4偏光板と、を有する調光パネルと、
前記第1基板に設けられる、第1透明導電層と、
前記第1透明導電層に接続される、導電テープと、
金属材料で形成される、第1金属フレームと、
を備え、
前記導電テープは、前記第1金属フレームに接続される。
図1は、2枚の表示パネルを備える表示装置の構成を概略的に示す分解斜視図である。 図2は、表示装置の概略的な一例を示す断面図である。 図3は、液晶表示パネルと調光パネルの積層構成を概略的に示す断面図である。 図4は、実施形態における表示装置の他の構成例を示す断面図である。 図5Aは、実施形態における表示装置の他の構成例を示す斜視図である。 図5Bは、実施形態における表示装置の他の構成例を示す斜視図である。 図6は、図5Aに示す線A1-A2に沿った表示装置の断面図である。 図7は、図5Aに示す線B1-B2に沿った表示装置の断面図である。
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
以下、図面を参照しながら一実施形態に係る表示装置について詳細に説明する。
本実施形態においては、第1方向X、第2方向Y、及び、第3方向Zは、互いに直交しているが、90度以外の角度で交差していてもよい。第3方向Zの矢印の先端に向かう方向を上又は上方と定義し、第3方向Zの矢印の先端に向かう方向とは反対側の方向を下又は下方と定義する。なお第1方向X、第2方向Y、及び、第3方向Zを、それぞれ、X方向、Y方向、及び、Z方向と呼ぶこともある。
また、「第1部材の上方の第2部材」及び「第1部材の下方の第2部材」とした場合、第2部材は、第1部材に接していてもよく、又は第1部材から離れて位置していてもよい。後者の場合、第1部材と第2部材との間に、第3の部材が介在していてもよい。一方、「第1部材の上の第2部材」及び「第1部材の下の第2部材」とした場合、第2部材は第1部材に接している。
また、第3方向Zの矢印の先端側に表示装置を観察する観察位置があるものとし、この観察位置から、第1方向X及び第2方向Yで規定されるX-Y平面に向かって見ることを平面視という。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、あるいは第2方向Y及び第3方向Zによって規定されるY-Z平面における表示装置の断面を見ることを断面視という。
図1は、2枚の表示パネルを備える表示装置の構成を概略的に示す分解斜視図である。図1は、第1方向Xと、第1方向Xに垂直な第2方向Yと、第1方向Xおよび第2方向Yに垂直な第3方向Zとによって規定される3次元空間を示している。
図1に示すように、表示装置DSPは、液晶表示パネルPNL1と、調光パネルPNL2と、バックライトユニットBLと、を備える。図1に示すように、液晶表示パネルPNL1とバックライトユニットBLとの間に調光パネルPNL2が配置されることにより、液晶表示パネルPNL1に表示される画像のコントラストを向上させることができる。
液晶表示パネルPNL1は、一例では矩形状である。図示した例では、液晶表示パネルPNL1の短辺EXは第1方向Xと平行であり、液晶表示パネルPNL1の長辺EYは第2方向Yと平行である。第3方向Zは、液晶表示パネルPNL1の厚さ方向に相当する。液晶表示パネルPNL1の主面は、第1方向Xと第2方向Yとにより規定されるX-Y平面に平行である。液晶表示パネルPNL1は、表示領域DAと、表示領域DAの外側に位置する非表示領域NDAとを有している。非表示領域NDAは、ドライバICやフレキシブル配線基板が実装される端子領域MTを有している。図1では、端子領域MTは斜線により示されている。
表示領域DAは、画像を表示する領域であり、例えばマトリクス状に配置された複数の画素PXを備えている。図1において拡大して示すように、各画素PXは、走査線Gおよび信号線Sによって区画される領域に配置されており、スイッチング素子SW、画素電極PE、共通電極CE、液晶層LC、等を備えている。
スイッチング素子SWは、例えば薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)によって構成され、走査線Gや信号線Sと電気的に接続されている。走査線Gは、第1方向Xに並ぶ画素PXの各々におけるスイッチング素子SWと電気的に接続されている。信号線Sは、第2方向Yに並んだ画素PXの各々におけるスイッチング素子SWと電気的に接続されている。画素電極PEは、スイッチング素子SWと電気的に接続されている。画素電極PEの各々は共通電極CEと対向し、画素電極PEと共通電極CEとの間に生じる電界により液晶層LCが駆動される。容量CSは、例えば、共通電極CEと同電位の電極および画素電極PEと同電位の電極の間に形成される。
端子領域MTは、液晶表示パネルPNL1の短辺EXに沿って延在している。端子領域MTには端子部が形成され、液晶表示パネルPNL1は、当該端子部を介して、例えばフレキシブル配線基板等の外部装置と電気的に接続される。
図1では詳細な構成の図示を省略しているが、調光パネルPNL2は、液晶表示パネルPNL1と基本的に同じ構成を有している。なお、液晶表示パネルPNL1と調光パネルPNL2の詳細な構成については、図2及び図3の説明と共に後述する。
バックライトユニットBLは、調光パネルPNL2の下側に配置され、このバックライトユニットBLからの光を画素PX毎に制御することにより画像が表示される。
図2は、表示装置の概略的な一例を示す断面図である。図2に示す表示装置DSPは、液晶表示パネルPNL1と、調光パネルPNL2と、接着層OCAと、樹脂フレームFLRと、フレームFLMと、上フレームUFL1と、上フレームUFL2と、導電テープCTPと、を備えている。図示しないが、樹脂フレームFLR及び調光パネルPNL2との間には、照明装置、いわゆるバックライトが設けられている。バックライトの具体的な構造については、後述する図6の構造と同様である。樹脂フレームFLR及びフレームFLMは、下フレームDFLを構成する。
上フレームUFL1及び上フレームUFL2は、図面上分かれて見えているが、繋がっており、1つのフレームを構成する。上フレームUFL1及び上フレームUFL2は金属材料で形成されている。上フレームUFL1及び上フレームUFL2を金属フレームとも呼ぶ。
液晶表示パネルPNL1は、第1基板SUB11と、第2基板SUB21と、透明導電層TE1と、第1偏光板PL11と、第2偏光板PL21と、フレキシブルプリント回路FPC1と、プリント基板PC1と、を備えている。
調光パネルPNL2は、第1基板SUB12と、第2基板SUB22と、透明導電層TE2と、第1偏光板PL12と、第2偏光板PL22と、フレキシブルプリント回路FPC2と、プリント基板PC2と、を備えている。
フレキシブルプリント回路FPC1は、第1基板SUB11の端子部と接続される。フレキシブルプリント回路FPC1には、プリント基板PC1が接して設けられている。
フレキシブルプリント回路FPC2は、第1基板SUB12の端子部と接続される。フレキシブルプリント回路FPC2には、プリント基板PC2が接して設けられている。
プリント基板PC1及びPC2に接して、さらにフレキシブルプリント回路FPC3が設けられている。フレキシブルプリント回路FPC3には、配線基板TCが接続されている。配線基板TCからの同期信号が、フレキシブルプリント回路FPC3を介して、プリント基板PC1及びPC2に入力される。プリント基板PC1からフレキシブルプリント回路FPC1を介して、液晶表示パネルPNL1に、信号が入力される。プリント基板PC2からフレキシブルプリント回路FPC2を介して、調光パネルPNL2に、信号が入力される。これら信号により、液晶表示パネルPNL1及び調光パネルPNL2がそれぞれ駆動される。
樹脂フレームFLRは、底部BFRと、壁部WFRとを有している。底部BFRは、X-Y平面に広がる矩形形状を有している。壁部WFRは、底部BFRの端部から、第3方向Zに沿って突出している。
フレームFLMは、底部BFMと、壁部WFMとを有している。底部BFMは、X-Y平面に広がる矩形状形状を有している。壁部WFMは、底部BFMの端部から、第3方向Zに沿って突出している。
樹脂フレームFLRは、フレームFLMの底部BFR及び壁部WFRにより形成される空間の内部に配置されている。樹脂フレームFLRの底部BFRは、フレームFLMの底部BFMに接している。樹脂フレームFLRの壁部WFRは、フレームFLMの壁部WFMに接している。フレームFLMは金属材料で形成されており、金属フレームとも呼ぶ。
フレームFLMの底部BFMのうち、樹脂フレームFLRに接しない面には、凸部PPが設けられている。配線基板TCは、凸部PPに接して設けられる。
図3は、液晶表示パネルと調光パネルの積層構成を概略的に示す断面図である。上述のように、表示装置DSPは、液晶表示パネルPNL1と、調光パネルPNL2と、を備えている。液晶表示パネルPNL1と調光パネルPNL2とは、例えば透明な接着層OCAによって接着されている。なお、液晶表示パネルPNL1と調光パネルPNL2とで共通する構成は、平面視において重畳するように位置調整がなされて、接着層OCAにより接着されている。
以下では、液晶表示パネルPNL1の詳細な構成について説明する。
図3に示すように、液晶表示パネルPNL1は、第1基板SUB11と、第2基板SUB21と、液晶層LC1と、透明導電層TE1と、第1偏光板PL11と、第2偏光板PL21と、を備えている。
液晶層LC1は、第1基板SUB11と第2基板SUB21との間で挟持され、シールSE1によって封止されている。第1偏光板PL11は第1基板SUB11の下に配置され、第2偏光板PL21は第2基板SUB21の上に配置されている。第1偏光板PL11の偏光軸と、第2偏光板PL21の偏光軸とは、例えばクロスニコルの関係、つまり、90度になっている。
第2基板SUB21及び第2偏光板PL21との間には、第2基板SUB21に接して、透明導電層TE1が設けられている。透明導電層TE1を設けることにより、静電気による液晶表示パネルPNL1への帯電を防ぐことが可能である。詳細は後述する。
液晶表示パネルPNL1の端子領域MT1には、フレキシブル配線基板FPC1が実装されている。
次に、調光パネルPNL2の詳細な構成について説明する。
図3に示すように、調光パネルPNL2は、液晶表示パネルPNL1と同様に、第1基板SUB12と、第2基板SUB22と、液晶層LC2と、透明導電層TE2と、第1偏光板PL12と、第2偏光板PL22と、を備えている。
液晶層LC2は、第1基板SUB12と第2基板SUB22との間で挟持され、シールSE2によって封止されている。第1偏光板PL12は第1基板SUB12の下に配置され、第2偏光板PL22は第2基板SUB22の上に配置されている。第1偏光板PL12の偏光軸と、第2偏光板PL22の偏光軸とは、例えばクロスニコルの関係、つまり、90度になっている。また、液晶表示パネルPNL1の第1偏光板PL11の偏光軸と、調光パネルPNL2の第2偏光板PL22の偏光軸とは、同じ向きになっている。
第2基板SUB22及び第2偏光板PL22との間には、第2基板SUB22に接して、透明導電層TE2が設けられている。透明導電層TE2についての詳細は後述する。
調光パネルPNL2の端子領域MT2には、フレキシブル配線基板FPC2が実装されている。
図2に戻り、液晶表示パネルPNL1及び調光パネルPNL2の静電気への対策の詳細について説明する。液晶表示パネルPNL1において、透明導電層TE1には、導電テープCTPが接続されている。導電テープCTPは、フレームFLM及び上フレームUFL1に接している。つまり、透明導電層TE1は、導電テープCTPを介して、フレームFLM及び上フレームUFL1に電気的に接続されている。フレームFLM及び上フレームUFL1は金属材料で形成されているので、液晶表示パネルPNL1に静電気が帯電しても、導電テープCTPを介して、フレームFLM及び上フレームUFL1に静電気が放電される。なお導電テープCTPが、少なくともフレームFLMに接続されていれば、静電気の放電を行うことが可能である。
一方、調光パネルPNL2にも透明導電層TE2が設けられているが、透明導電層TE2は、フレームFLM及び上フレームUFL1とは電気的に接続されていない。透明導電層TE2は、電気的にフローティング状態である。
表示装置DSPに帯電する静電気は、偏光板をパネルに貼り合せる際に、偏光板を貼り付けられている保護フィルムを剥がす際に発生する。調光パネルPNL2は、偏光板が貼り合わせられた状態で、接着層OCAにより、液晶表示パネルPNL1に貼り合される。そのため、調光パネルPNL2には静電気が帯電していない。よって、透明導電層TE2は、電気的にフローティング状態であってもよい。
調光パネルPNL2には、透明導電層TE2と接続する導電テープを貼る必要がない。これにより、表示装置DSPの製造工程及び製造コストを低減することができる。
本実施形態では、液晶表示パネルPNL1に設けられた透明導電層TE1と、フレームFLMを接続することにより、静電気の帯電を抑制可能な表示装置を提供することが可能である。
<構成例1>
図4は、実施形態における表示装置の他の構成例を示す断面図である。図4に示した構成例では、図2に示した構成例と比較して、調光パネルPNL2の透明導電層を設けないという点で異なっている。
図4に示す表示装置DSPでは、調光パネルPNL2の第2基板SUB22及び第2偏光板PL22との間には、透明導電層は設けられていない。図4に示す表示装置DSPのその他の構成は、図2と同様のため、詳細は図2の説明を援用し、これを省略する。
上述のように、液晶表示パネルPNL1を貼り合せる際に、調光パネルPNL2には静電気は帯電しない。そのため、調光パネルPNL2に透明導電層を設けなくとも、液晶表示パネルPNL1に透明導電層TE1が設けられていれば、静電気の帯電を抑制することができる。
本構成例においても、実施形態と同様の効果を奏する。
<構成例2>
図5A及び図5Bは、実施形態における表示装置の他の構成例を示す斜視図である。本構成例では、導電テープ及びその周辺の詳細な構成について説明する。
図5Aは、表示装置DSPの一部の斜視図である。図5Aでは、上フレームUFLの一部である、平坦部UFL1a及び壁部UFL1bと、液晶表示パネルPNL1の第2基板SUB12及び第2偏光板PL21と、を示している。平坦部UFL1a及び壁部UFL1bは、それぞれ、X-Y平面及びX-Z平面に沿って広がる板状の金属材料で形成されている。
平坦部UFL1aには、凹部CAV及び切り欠き部NTC1が設けられている。壁部UFL1bには、切り欠き部NTC2が設けられている。切り欠き部NTC2の内部には、後述するフレームFLMに嵌合する留具SCRが配置されている。
図5Bは、図5Aの部分拡大図である。なお図5Bでは、図面を見易くするために、表示装置DSPの構成要素の一部を省略して示している。例えば、上フレームUFL(平坦部UFL1a及び壁部UFL1b)が省略されている。
液晶表示パネルPNL1に接して、導電テープCTPが設けられている。導電テープCTPは、第1部分CTPaと、第2部分CTPbと、第3部分CTPcと、第4部分CTPdと、を有している。
第1部分CTPa、第2部分CTPb、第3部分CTPc、及び第4部分CTPdは、それぞれ、X-Y平面、X-Z平面、X-Y平面、及びX-Z平面に沿って設けられている。第1部分CTPaは、液晶表示パネルPNL1の透明導電層(図示せず)に接している。これら部分の詳細については後述する。
樹脂フレームFLR2の第1部分FLR2aには、切り欠き部NTC3が設けられている。切り欠き部NTC3の内部には、フレームFLMの壁部FLMa1及び留具SCRが配置されている。留具SCRは、上フレームUFL、フレームFLM、及び樹脂フレームFLR2を固定するものである。なお壁部FLMa1の詳細については後述する。
図6は、図5Aに示す線A1-A2に沿った表示装置の断面図である。
図6に示すように、表示装置DSPは、フレームFLMと、樹脂フレームFLR1と、照明装置ILDと、調光パネルPNL2と、液晶表示パネルPNL1と、接着層OCAと、光源素子LSと、配線基板DLSと、接着テープATPと、フレームFLMと、樹脂フレームFLR2と、上フレームUFL1の平坦部UFL1a及び壁部UFL1bと、導電テープCTPと、を有している。照明装置ILDは、図1のバックライトユニットBLと同様である。
フレームFLMは、底部FLMbと、壁部FLMa1と、壁部FLMa2と、平坦部FLMfと、を備えている。底部FLMbは、X-Y平面に沿って広がっている。壁部FLMa1及びFLMa2は、底部FLMbの端部から、X-Z平面に沿って延出している。平坦部FLMfは、壁部FLMa2の端部から、X-Y平面に沿って広がっている。
フレームFLMの底部FLMbに接して、樹脂フレームFR1が設けられている。樹脂フレームFR1は、底部FR1bと、複数の突出部FR1aと、を有している。突出部FR1aは、照明装置ILDと接しており、これを支持している。
照明装置ILDは、反射シートREFと、導光板LGと、光学シートOPSと、光源素子LSと、配線基板DLSと、を備えている。反射シートREF、導光板LG、及び光学シートOPSは、第3方向Zに沿って、この順に配置されている。光源素子LSは、導光板LGの側面に対向して配置されている。光源素子LSは、配線基板DLSに接続されている。配線基板DLSは、接着テープATPにより、フレームFLMの壁部FLMa1に接着されている。
光学シートOPSは、例えば、プリズムシートや拡散シートである。さらに例えば、光学シートOPSとして、2枚のプリズムシート及び1枚の拡散シートを設ければよい。
樹脂フレームFLR2は、それぞれ、X-Z平面、X-Y平面、X-Z平面に沿って広がる、第1部分FLR2a、第2部分FLR2b、及び第3部分FLR2cを有している。第1部分FLR2aは、上述のように、導電テープCTPの第2部分CTPbに接して設けられている。樹脂フレームFLR2に切り欠き部NTC3が設けられているため、第1部分FLR2aは、フレームFLMの壁部FLMa1の一部と接しているが、全部には接していない。第2部分FLR2bは、フレームFLMの壁部FLMa1を挟持している。第3部分FLR2cには、第1偏光板PL12に接する固定部材ADが設けられている。第3部分FLR2c及び固定部材ADにより、第1偏光板PL12を含む調光パネルPNL2が固定されている。
導電テープCTPの第1部分CTPaは、上フレームUFL1の凹部CAVにより、液晶表示パネルPNL1に、押さえられて固定されている。
第2部分CTPbは、上フレームUFL1の壁部UFL1bにより、壁部UFL1b及び樹脂フレームFLR2の第1部分FLR2aとの間に固定されている。第4部分CTPdは、フレームFLMの壁部FLMa1に接している。
上述のように、導電テープCTPの第1部分CTPaは、液晶表示パネルPNL1の透明導電層に接続され、さらに、第4部分CTPdがフレームFLMの壁部FLMa1に接続されている。これにより、液晶表示パネルPNL1に帯電した静電気は、導電テープCTPを介して、フレームFLMに放電される。
また導電テープCTPは、上フレームUFL1の凹部CAV及び壁部UFL1bにより固定されるため、位置ずれを起こす恐れがない。
図7は、図5Aに示す線B1-B2に沿った表示装置の断面図である。図7については、図6との相違点のみについて説明する。
図7においては、切り欠き部NTC3と離間しているため、樹脂フレームFLR2の第1部分FLR2aは、フレームFLMの壁部FLMa1の全部に接している。
上フレームUFL1の凹部CAV及び切り欠き部NTC1とは離間しているので、平坦部UFL1aは、X-Y平面に沿って広がる平坦な板金で形成されている。
本構成例においても実施形態と同様の効果を奏する。
本開示において、フレームFLMを第1金属フレーム、上フレームUFLを第2金属フレームともいう。
調光パネルPNL2の第1基板SUB12及び第2基板SUB22を、それぞれ、第3基板及び第4基板ともいう。第1偏光板PL12及び第2偏光板PL22を、それぞれ、第3偏光板及び第4偏光板ともいう。
透明導電層TE1及びTE2を、それぞれ、第1透明導電層及び第2透明導電層ともいう。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
CAV…凹部、CTP…導電テープ、DFL…下フレーム、DSP…表示装置、FLM…フレーム、FLR…樹脂フレーム、NTC1…切り欠き部、NTC2…切り欠き部、NTC3…切り欠き部、PL11…第1偏光板、PL12…第1偏光板、PL21…第2偏光板、PL22…第2偏光板、PNL1…液晶表示パネル、PNL2…調光パネル、SUB11…第1基板、SUB12…第1基板、SUB21…第2基板、SUB22…第2基板、TE1…透明導電層、TE2…透明導電層。

Claims (4)

  1. 第1基板と、第2基板と、前記第1基板及び前記第2基板との間に挟持された第1液晶層と、第1偏光板と、第2偏光板と、を有する液晶表示パネルと、
    第3基板と、第4基板と、前記第3基板及び前記第4基板との間に挟持された第2液晶層と、第3偏光板と、第4偏光板と、を有する調光パネルと、
    前記第1基板に設けられる、第1透明導電層と、
    前記第1透明導電層に接続される、導電テープと、
    金属材料で形成される、第1金属フレームと、
    を備え、
    前記導電テープは、前記第1金属フレームに接続される、表示装置。
  2. 前記第3基板に設けられる、第2透明導電層と、
    をさらに備え、
    前記第2透明導電層は、電気的にフローティング状態である、請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記液晶表示パネルは、前記第1金属フレーム及び前記調光パネルの間に設けられる、請求項1に記載の表示装置。
  4. 金属材料で形成される、第2金属フレームと、
    をさらに備え、
    前記液晶表示パネルは、前記第1金属フレーム及び前記調光パネルの間に設けられ、
    前記第2金属フレームは、凹部を有し、
    前記凹部により前記導電テープが固定される、請求項1に記載の表示装置。
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