JP2023039701A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 回路素子の劣化を抑制することが可能な表示装置を提供する。【解決手段】 支持部の平坦部は、第1プリント回路及び第2プリント回路の間に設けられ、フレームの壁部が、第1フレキシブルプリント回路及び第2フレキシブルプリント回路を押さえて固定することにより、前記第1フレキシブルプリント回路及び前記第2フレキシブルプリント回路は、前記壁部に沿って延伸し、前記第2フレキシブルプリント回路の第2曲率は、前記第1フレキシブルプリント回路の第1曲率より小さい。【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、回路素子の劣化を抑制することが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、
液晶表示パネルと、
調光パネルと、
前記液晶表示パネルに接続される、第1フレキシブルプリント回路と、
前記第1フレキシブルプリント回路上に設けられる、第1回路素子と、
前記第1フレキシブルプリント回路に接続される、第1プリント回路と、
前記調光パネルに接続される、第2フレキシブルプリント回路と、
前記第2フレキシブルプリント回路上に設けられる、第2回路素子と、
前記第2フレキシブルプリント回路に接続される、第2プリント回路と、
壁部を有するフレームと、
平坦部及び複数の脚部を有する支持部と、
を備え、
前記平坦部は、前記第1プリント回路及び前記第2プリント回路の間に設けられ、
前記壁部が、前記第1フレキシブルプリント回路及び前記第2フレキシブルプリント回路を押さえて固定することにより、前記第1フレキシブルプリント回路及び前記第2フレキシブルプリント回路は、前記壁部に沿って延伸し、
前記第2フレキシブルプリント回路の第2曲率は、前記第1フレキシブルプリント回路の第1曲率より小さい。
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、図2に示す表示装置の部分拡大図である。 図5は、フレキシブルプリント回路を、平面に展開した場合を示す図である。 図6は、表示装置の部分的な構成を示す斜視図である。 図7は、図6とは、異なる方向からの表示装置の部分的な構成を示す斜視図である。 図8は、配線基板の機能を説明する図である。
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。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。なお本実施形態では、分かり易くするために、上フレームUFL及び下フレームDFLと呼んでいるが、これらを単にフレームと呼ぶこともある。
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、第1フレキシブルプリント回路FPC1と、第1プリント回路PC1と、第1回路素子IC1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、第2フレキシブルプリント回路FPC2と、第2プリント回路PC2と、第2回路素子IC2と、を備えている。
第1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。第1フレキシブルプリント回路FPC1には、第1回路素子IC1及び第1プリント回路PC1が接して設けられている。第1回路素子IC1は、第1フレキシブルプリント回路FPC1上に設けられている。
第2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。第2フレキシブルプリント回路FPC2には、第2回路素子IC2及び第2プリント回路PC2が接して設けられている。第2回路素子IC2は、第2フレキシブルプリント回路FPC2上に設けられている。
第1プリント回路PC1及び第2プリント回路PC2に接して、さらに第3フレキシブルプリント回路FPC3が設けられている。第3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、第3フレキシブルプリント回路FPC3を介して、プリント回路PC1及び第2プリント回路PC2に入力される。第1プリント回路PC1から第1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。第2プリント回路PC2から第2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。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。
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、第1フレキシブルプリント回路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、第2フレキシブルプリント回路FPC2が実装されている。
第1回路素子IC1及び第2回路素子IC2の位置関係について説明する。第1回路素子IC1及び第2回路素子IC2は、それぞれ、液晶表示パネルPNL1及び調光パネルPNL2を制御する。表示装置DSPが動作すると、第1回路素子IC1及び第2回路素子IC2が発熱する。回路素子同士の距離が近いと、発生した熱により、回路素子が劣化してしまう。表示装置DSP全体についても、信頼性等の観点から好ましくない。
本実施形態では、回路素子の劣化を抑制するために、発生した熱が互いに影響しない程度に、回路素子同士を離間する。換言すると、隣接する回路素子との間に空気層を配置する。これにより、発生した熱を分散させ、回路素子の劣化を抑制することが可能である。
図4は、図2に示す表示装置の部分拡大図である。図4では、図面を見易くするために、構成要素の一部の表記を省略している。図4の表示装置DSPでは、照明装置ILDと、液晶表示パネルPNL1と、調光パネルPNL2と、上フレームUFL2と、フレームFLMと、支持部SUS1と、第1フレキシブルプリント回路FPC1と、第2フレキシブルプリント回路FPC2と、第1回路素子IC1と、第2回路素子IC2と、第1プリント回路PC1と、第2プリント回路PC2と、樹脂クッション材CSRと、を示している。
照明装置ILDは、導光板LGと、光学シートOPTと、反射部材REFと、図示しない発光素子と、を備えている。照明装置ILDは、フレームFLMが成す凹部の内部に設けられている。フレームFLMは、導光板LGの側面及び反射部材REFの底面に接している。フレームFLMは、樹脂クッション材CSRの上面にも接している。フレームFLMのうち、導光板LGの底面に接する部分FLMa、及び、樹脂クッション材CSRの上面に接する部分FLMbは、第3方向Zにおいて離間している。当該2つの部分FLMa及びFLMbの間には、これらを接続するために斜めに延伸する部分FLMcが設けられている。導光板LGの側面に接する部分をFLMdとする。
上述の通り、発生する熱を互いに回避するために、第1回路素子IC1及び第2回路素子IC2は、XYZ空間において、所定の距離をおいて離間している。換言すると、第1回路素子IC1及び第2回路素子IC2との間に、空気層ARが設けられている。
第1回路素子IC1が設けられる第1フレキシブルプリント回路FPC1の第1曲率R1と、第2回路素子IC2が設けられる第2フレキシブルプリント回路FPC2の第2曲率R2は異なっている。第1曲率R1は、第2曲率R2より大きい。
上フレームUFL2は、X-Y平面に沿って広がる平坦部UFL2aと、X-Z平面に沿って広がる壁部UFL2bと、を有している。壁部UFL2bは、液晶表示パネルPNL1から延出される第1フレキシブルプリント回路FPC1、及び、調光パネルPNL2から延出される第2フレキシブルプリント回路FPC2を押さえて固定する機能を有している。第1フレキシブルプリント回路FPC1及び第2フレキシブルプリント回路FPC2は、壁部UFL2bと接する領域で、壁部UFL2bに沿って延伸している。
壁部UFL2b及び第1プリント回路PC1の位置により、第1フレキシブルプリント回路FPC1の第1曲率R1が決定される。同様に、壁部UFL2b及び第2プリント回路PC2の位置により、第2フレキシブルプリント回路FPC2の第2曲率R2が決定される。
支持部SUS1は、フレームFLMを固定するように配置されている。
図5は、第1フレキシブルプリント回路FPC1及び第2フレキシブルプリント回路FPC2を、平面に展開した場合を示す図である。紙面手前側に調光パネルPNL2、紙面奥側に液晶表示パネルPNL1が位置している。
第1回路素子IC1及び第2回路素子IC2は、完全に重畳しないように、ずれた位置に配置されている。第1プリント回路PC1から第1回路素子IC1までの距離、及び、第1プリント回路PC1から第2回路素子IC2までの距離は、一致しない。第1回路素子IC1の長辺IC1a、及び、第2回路素子IC2の長辺IC2aは、それぞれ、重畳しない位置に配置されている。第1回路素子IC1の短辺IC1b、及び、第2回路素子IC2の短辺IC2bは、それぞれ、重畳しない位置に配置されている。
図5において、第1フレキシブルプリント回路FPC1及び第2フレキシブルプリント回路FPC2は、それぞれ、3個及び8個設けられているが、これらの数に限定されない。数の少ない第1フレキシブルプリント回路FPC1は、それぞれが離間して設けられている。これにより、第1回路素子IC1同士の熱が伝わるのを防ぐことが可能である。
図6は、表示装置の部分的な構成を示す斜視図である。図7は、図6とは異なる方向からの表示装置の部分的な構成を示す斜視図である。
第1プリント回路PC1は、支持部SUS1により、第2プリント回路PC2から離間して配置されている。支持部SUS1は、いわゆるテーブル状の構造を有している。支持部SUS1は、平坦部SFLと、複数の脚部SLGと、を有している。複数の脚部SLGそれぞれは、第3方向Zに延伸する部分を含んでいる。第1プリント回路PC1は、平坦部SFLに接しており、脚部SLGの第3方向Zに沿う長さに応じて、第2プリント回路PC2から離されて配置されている。
第1プリント回路PC1及び支持部SUS1との間には、円柱状の支持部CYL1が設けられている。樹脂クッション材CSP及び第2プリント回路PC2との間には、円形状の支持部CYL2が設けられている。樹脂クッション材CSP及び支持部SUS1は、例えば、発泡性樹脂材料で形成されていればよい。
図2、図4、図6、及び図7に示されるように、第1フレキシブルプリント回路FPC1に設けられた第1回路素子IC1、及び、第2フレキシブルプリント回路FPC2に設けられた第2回路素子IC2は、上フレームUFL2の壁部UFL2bに押されて、壁部UFL2bに沿って配置される。第1フレキシブルプリント回路FPC1に接続される第1プリント回路PC1、及び、第2フレキシブルプリント回路FPC2に接続される第2プリント回路PC2は、支持部SUS1により、第3方向Zにおいて、互いに異なる位置に配置される。このため、第1フレキシブルプリント回路FPC1及び第2フレキシブルプリント回路FPC2それぞれの曲率は異なることになる。第1回路素子IC1及び第2回路素子IC2の3次元での位置を離すことができる。第1回路素子IC1及び第2回路素子IC2との間の空間には、空気層ARが配置されている。これにより、第1回路素子IC1及び第2回路素子IC2それぞれで発生する熱が、お互いに伝わらず、劣化を抑制することが可能である。
図8は、配線基板の機能を説明する図である。入力信号(INPUT)INが配線基板TCに入力される。調光パネルPNL2に対して、入力信号INには、ハロ対策のぼかし処理(BLUR PROCESSING)(ST21)、及び、逆γ変換処理(INVERSE γ CONVERSION PROCESSING)(ST22)が行われる。逆γ変換処理のために、予めルックアップテーブルが用意されている。その後、それぞれのパネルの信号線駆動回路への信号生成処理(SIGNAL GENERATION)(ST23)が行われる。
一方、液晶表示パネルPNL1に対しては、ぼかし処理及び逆γ変換処理は行われず、信号線駆動回路への信号生成処理(SIGNAL GENERATION)(ST11)が行われる。
信号生成処理(ST11)及び(ST23)にて生成された信号は、必要であれば同期化処理(SYNC)(ST31)を行ってもよい。同期化処理が行われない場合は、信号生成処理(ST11)及び(ST23)にて生成された信号が、出力信号(OUTPUT 1)OT1及び出力信号(OUTPUT 2)OT2として出力される。出力信号OT1及びOT2は、それぞれ、液晶表示パネルPNL1及び調光パネルPNL2に入力される。同期化処理が行われる場合は、同期化された信号が、出力信号OT1及びOT2として出力される。これにより、液晶表示パネルPNL1及び調光パネルPNL2が駆動される。
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。
AR…空気層、CYL1…支持部、CYL2…支持部、DSP…表示装置、FLM…フレーム、FLR…樹脂フレーム、FPC1…第1フレキシブルプリント回路、FPC2…第2フレキシブルプリント回路、IC1…第1回路素子、IC1a…長辺、IC1b…短辺、IC2…第2回路素子、IC2a…長辺、IC2b…短辺、PC1…第1プリント回路、PC2…第2プリント回路、PNL1…液晶表示パネル、PNL2…調光パネル、R1…第1曲率、R2…第2曲率、SFL…平坦部、SLG…脚部、SUS1…支持部、UFL…上フレーム、UFL1…上フレーム、UFL2…上フレーム、UFL2a…平坦部、UFL2b…壁部。

Claims (5)

  1. 液晶表示パネルと、
    調光パネルと、
    前記液晶表示パネルに接続される、第1フレキシブルプリント回路と、
    前記第1フレキシブルプリント回路上に設けられる、第1回路素子と、
    前記第1フレキシブルプリント回路に接続される、第1プリント回路と、
    前記調光パネルに接続される、第2フレキシブルプリント回路と、
    前記第2フレキシブルプリント回路上に設けられる、第2回路素子と、
    前記第2フレキシブルプリント回路に接続される、第2プリント回路と、
    壁部を有するフレームと、
    平坦部及び複数の脚部を有する支持部と、
    を備え、
    前記平坦部は、前記第1プリント回路及び前記第2プリント回路の間に設けられ、
    前記壁部が、前記第1フレキシブルプリント回路及び前記第2フレキシブルプリント回路を押さえて固定することにより、前記第1フレキシブルプリント回路及び前記第2フレキシブルプリント回路は、前記壁部に沿って延伸し、
    前記第2フレキシブルプリント回路の第2曲率は、前記第1フレキシブルプリント回路の第1曲率より小さい、表示装置。
  2. 前記第1回路素子及び前記第2回路素子との間に、空気層が配置されている、請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記第1フレキシブルプリント回路及び前記第2フレキシブルプリント回路を平面展開した場合に、前記第1回路素子の短辺及び前記第2回路素子の短辺は、重畳しない、請求項1に記載の表示装置。
  4. 前記第1フレキシブルプリント回路及び前記第2フレキシブルプリント回路を平面展開した場合に、前記第1回路素子の長辺及び前記第2回路素子の長辺は、重畳しない、請求項1に記載の表示装置。
  5. 前記支持部は、発泡性樹脂材料で形成されている、請求項1に記載の表示装置。
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