JP2023039702A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光漏れを防ぎ、かつ、応力ムラ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基板及び第２基板の間に挟持される液晶層と、前記第１基板に接して設けられる、第１偏光板と、前記第２基板に接して設けられる、第２偏光板と、カバーガラスと、前記第１基板の底面の一部及び端部、前記第２基板の端部及び上面の一部、並びに、前記第２偏光板の端部を覆う、遮光層と、を備える液晶表示パネルと、フレームと、前記フレームと前記液晶表示パネルとの間に設けられる、遮光性のクッション部材と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

薄型化および狭額縁化を図ることが可能なバックライト装置、及び当該バックライト装置を備えた液晶表示装置が開発されている。

特開２０１８－８８３２２号公報

本実施形態は、
光漏れを防ぎ、かつ、応力ムラを抑制可能な表示装置を提供できる。

一実施形態に係る表示装置は、互いに対向する、第１基板及び第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に挟持される液晶層と、前記第１基板に接して設けられる、第１偏光板と、前記第２基板に接して設けられる、第２偏光板と、カバーガラスと、前記第１基板の底面の一部及び端部、前記第２基板の端部及び上面の一部、並びに、前記第２偏光板の端部を覆う、遮光層と、を備える液晶表示パネルと、フレームと、前記フレームと前記液晶表示パネルとの間に設けられる、遮光性のクッション部材と、を備える。

図１は、表示装置の概略的な一例を示す分解斜視図である。 図２は、液晶表示パネルの概略的な構成の一例を示す断面図である。 図３は、比較例の表示装置の分解斜視図である。 図４は、本実施形態の表示装置の概略的な構成の一例を示す断面図である。 図５は、実施形態における表示装置の構成例を示す断面図である。 図６は、実施形態における表示装置の構成例を示す断面図である。 図７は、実施形態における表示装置の構成例を示す断面図である。 図８は、実施形態における表示装置の構成例を示す断面図である。

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、表示装置の概略的な一例を示す分解斜視図である。図１に示すように、表示装置ＤＳＰは、液晶表示パネルＰＮＬ１と、バックライトユニットＢＬと、を備える。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を有していてもよい。

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。
なお、液晶表示パネルＰＮＬ１の詳細な構成については、図２の説明と共に後述する。

バックライトユニットＢＬは、液晶表示パネルＰＮＬ１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、液晶表示パネルの概略的な構成の一例を示す断面図である。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、互いに対向する第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ＴＥが設けられている。透明導電層ＴＥ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。

液晶表示パネルＰＮＬ１の端子領域ＭＴ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。

ここで、本発明に対する比較例について説明する。図３は、比較例の表示装置の分解斜視図である。表示装置ＤＳＰｒは、液晶表示パネルＰＮＬ１と、バックライトユニットＢＬと、上フレームＵＦＬと、を備えている。液晶表示パネルＰＮＬ１には、第１フレキシブルプリント回路ＦＰＣ１と、プリント回路ＰＣ１と、が設けられている。上フレームＵＦＬは、第１部分ＵＦＬ１と、第２部分ＵＦＬ２と、を備えている。上フレームＵＦＬを、単にフレームと呼ぶこともある。

第１部分ＵＦＬ１及び第２部分ＵＦＬ２は、液晶表示パネルＰＮＬ１の短辺に沿って設けられている。液晶表示パネルＰＮＬ１の長辺には、上フレームが設けられていない。これにより、狭額縁化を可能にできる。
しかしながら、長辺に上フレームが設けられていないため、液晶表示パネルＰＮＬ１の端部から光が漏れる恐れが生じる。

また液晶表示パネルＰＮＬ１と、バックライトユニットＢＬは、固定しないで配置されている。バックライトユニットＢＬ及び液晶表示パネルＰＮＬは、単に積層されているだけである。光漏れを防ぐためには、液晶表示パネルＰＮＬ１の端部を、例えば、遮光性を有する接着部材で覆うことが考えられる。この場合、当該接着部材により、液晶表示パネルＰＮＬ１の端部は、バックライトユニットＢＬに固定される。

しかしながら、液晶表示パネルＰＮＬ１の端部を接着部材で固定すると、液晶表示パネルＰＮＬ１の反りによる応力を緩和できない、という問題が生じる。応力を緩和できないと、液晶表示パネルＰＮＬ１にムラが発生してしまう。

図４は、本実施形態の表示装置の概略的な構成の一例を示す断面図である。表示装置ＤＳＰは、下フレームＤＦＬと、クッション部材ＣＳＨと、液晶表示パネルＰＮＬ１と、を備えている。下フレームＤＦＬは、壁部ＤＷと、平坦部ＤＦと、を有している。図示しないが、壁部ＤＷ及び平坦部ＤＦがなす空間に、バックライトユニットＢＬを格納する。なお下フレームＤＦＬを、単にフレームと呼ぶこともある。下フレームＤＦＬは、液晶表示パネルＰＮＬ１の長辺及び短辺に沿って延在している。

クッション部材ＣＳＨは、遮光性を有している。より具体的には、クッション部材ＣＳＨは、黒色の基材ＢＤと、基材ＢＤを挟む２つの黒色の粘着層ＢＢ１及びＢＢ２から構成されている。つまり、クッション部材ＣＳＨは、黒色のクッション部材であるといえる。黒色の基材ＢＤとして、例えば、黒色の樹脂フィルムが挙げられる。黒色の粘着層ＢＢ１及びＢＢ２として、例えば、黒色の顔料が分散された両面粘着層が挙げられる。クッション部材ＣＳＨは、液晶表示パネルＰＮＬ１の長辺に沿って延在する。

液晶表示パネルＰＮＬ１の端部には、遮光層ＫＪが設けられている。具体的には、遮光層ＫＪは、第１基板ＳＵＢ１１の底面ＳＬＦ１の一部及び端部ＳＥＤ１、第２基板ＳＵＢ２１の端部ＳＥＤ２及び上面ＳＵＦ２の一部、並びに、第２偏光板ＰＬ２１の端部ＰＥＤ２を覆っている。

遮光層ＫＪは、黒色のインク又は黒色の樹脂層であればよい。ただし、黒色以外でも、光透過率が低い色、例えば、濃灰色や、濃茶色等であってもよい。遮光層ＫＪだけでなく、基材ＢＤ、粘着層ＢＢ１、及び粘着層ＢＢ２についても、黒色に限られず、光透過率が低い色であればよい。
バックライトユニットＢＬからの光ＬＴは、第１偏光板ＰＬ１１から液晶表示パネルＰＮＬ１の内部に入射する。このとき、光ＬＴの一部は、第１基板ＳＵＢ１１の端部ＳＥＤ１及び基板ＳＵＢ２１の端部ＳＥＤ２を通る。遮光層ＫＪが設けられていなければ、光ＬＴが外部に抜けてしまい、液晶表示パネルＰＮＬ１の端部からの光漏れが生じる。本実施形態では、遮光層ＫＪが設けられているので、液晶表示パネルＰＮＬ１の端部からの光漏れは生じない。

液晶表示パネルＰＮＬ１及び下フレームＤＦＬの間には、黒色であるクッション部材ＣＳＨが設けられている。液晶表示パネルＰＮＬ１及び下フレームＤＦＬの間は、クッション部材ＣＳＨにより遮光される。よって光ＬＴは、液晶表示パネルＰＮＬ１及び下フレームＤＦＬの間からも漏れることはない。

以上のように、遮光層ＫＪ及びクッション部材ＣＳＨにより、表示装置ＤＳＰの端部から光が漏れることを防ぐことが可能である。

クッション部材ＣＳＨは、上述のように、基材ＢＤ及びそれを挟む粘着層ＢＢ１及びＢＢ２から構成されている。クッション部材ＣＳＨは、所定の柔軟性を有しており、下フレームＤＦＬ及び液晶表示パネルＰＮＬ１を固着していない。
遮光層ＫＪも、上述のように液晶表示装置ＰＮＬ１の端部を覆っているが、固着していない。
クッション部材ＣＳＨ及び遮光層ＫＪは、液晶表示パネルＰＮＬ１を固着していないので、応力を緩和することができる。

図４に示す液晶表示パネルＰＮＬ１は、図２に示す構成に加えて、カバーガラスＣＧをさらに備えている。カバーガラスＣＧは、第１偏光板ＰＬ１１の面のうち、第１基板ＳＵＢ１１が接する面とは反対側の面に、接して設けられている。第１偏光板ＰＬ１１は、第１基板ＳＵＢ１１及びカバーガラスＣＧとの間に設けられているといえる。あるいは、カバーガラスＣＧは、液晶表示パネルＰＮＬ１の下側に配置されているともいえる。

第１基板ＳＵＢ１１及び第２基板ＳＵＢ２１は、カバーガラスＣＧに沿って配置される。カバーガラスＣＧは、第１基板ＳＵＢ１１及び第２基板ＳＵＢ２１よりも厚く、また硬い材料で構成されている。カバーガラスＣＧとして、例えば、強化ガラスを用いればよい。そのため、第１基板ＳＵＢ１１及び第２基板ＳＵＢ２１を含む液晶表示パネルＰＮＬ１には、応力による反りが発生しにくくなる。

図４に示す表示装置ＤＳＰでは、カバーガラスＣＧを設けることにより、応力の反りが発生しにくくなる。これに加えて、上述の通り、クッション部材ＣＳＨ及び遮光層ＫＪが液晶表示パネルＰＮＬ１を固着していない。これにより、応力が発生したとしても、それを緩和することが可能である。よって、液晶表示パネルＰＮＬ１にムラが発生することを抑制可能できる。
以上本実施形態により、光漏れを防ぎ、かつ、応力ムラを抑制可能な表示装置を提供できる。

＜構成例１＞
図５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５に示す構成例では、図４に示した構成例と比較して、カバーガラスが設けられる位置が異なっている。
図５に示す表示装置ＤＳＰには、第２偏光板ＰＬ２１に接して、カバーガラスＣＧが設けられている。カバーガラスＣＧ及び基板ＳＵＢ２１との間に、第２偏光板ＰＬ２１が設けられているといえる。あるいは、カバーガラスＣＧは、液晶表示パネルＰＮＬ１の上側に配置されているともいえる。

図５に示す例においても、第１基板ＳＵＢ１１及び第２基板ＳＵＢ２１は、カバーガラスＣＧに沿って配置される。カバーガラスＣＧを設けることにより、応力による反りが発生しにくくなる。

遮光層ＫＪは、第１基板ＳＵＢ１１の底面ＳＬＦ１の一部及び端部ＳＥＤ１、第２基板ＳＵＢ２１の端部ＳＥＤ２及び上面ＳＵＦ２の一部、第２偏光板ＰＬ２１の端部ＰＥＤ２、並びに、カバーガラスＣＧの端部ＣＥＤを覆っている。

図５に示す構成例においても、遮光層ＫＪ及びクッション部材ＣＳＨにより、表示装置ＤＳＰの端部から光が漏れることを抑制することが可能である。また実施形態と同様、カバーガラスＣＧにより、応力による反りが抑制できる。クッション部材ＣＳＨも遮光層ＫＪも、液晶表示パネルＰＮＬ１及び下フレームＤＦＬを固着していないため、応力が緩和される。液晶表示パネルＰＮＬ１にムラが発生することを抑制可能である。

＜構成例２＞
図６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６に示す構成例では、図４に示した構成例と比較して、液晶表示パネルの第１基板及び第２基板の厚さを薄くするという点で異なっている。
図６に示す第１基板ＳＵＢ１１及び第２基板ＳＵＢ２１は、図４に示すこれら基板よりも、厚さが薄い。基板の厚さを薄くするには、液晶表示パネルＰＮＬ１を形成後、基板を研磨すればよい。基板が薄くなることにより、液晶表示パネルＰＮＬ１のリタデーションが低くなる。そのため、応力ムラが抑制される。

第１基板ＳＵＢ１１及び第２基板ＳＵＢ２１の少なくとも一方を薄くすればよく、両方研磨する必要はない。両方研磨する場合は、図４及び図５と同様に、カバーガラスを設けてもよい。カバーガラスを設けることにより、強度が増加するからである。

図７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７に示す構成例では、図６に示した構成例と比較して、カバーガラスを設けるという点で異なっている。
図７に示す例においては、図４に示す例と同様、第１偏光板ＰＬ１１に接して、カバーガラスＣＧが設けられている。
遮光層ＫＪは、第１基板ＳＵＢ１１の底面ＳＬＦ１の一部及び端部ＳＥＤ１、第２基板ＳＵＢ２１の端部ＳＥＤ２及び上面ＳＵＦ２の一部、並びに、第２偏光板ＰＬ２１の端部ＰＥＤ２を覆っている。

図８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８に示す構成例では、図７に示した構成例と比較して、カバーガラスの位置が異なっている。
図８に示す例においては、図５に示す例と同様、第２偏光板ＰＬ２１に接して、カバーガラスＣＧが設けられている。
遮光層ＫＪは、第１基板ＳＵＢ１１の底面ＳＬＦ１の一部及び端部ＳＥＤ１、第２基板ＳＵＢ２１の端部ＳＥＤ２及び上面ＳＵＦ２の一部、第２偏光板ＰＬ２１の端部ＰＥＤ２、並びに、カバーガラスＣＧの端部ＣＥＤを覆っている。

図７及び図８に示す例においては、それぞれ、カバーガラスＣＧが設けられている側の基板について、研磨を行い、厚さを薄くしてもよい。すなわち、図７の表示装置ＤＳＰにおいては、第１基板ＳＵＢ１１の厚さを薄くし、第２基板ＳＵＢ２１は研磨せずに、元の厚さを保っていてもよい。図８の表示装置ＤＳＰにおいては、第１基板ＳＵＢ２１の厚さを薄くし、第２基板ＳＵＢ１１は研磨せずに、元の厚さを保っていてもよい。
本構成例においても、実施形態と同様の効果を奏する。

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。

ＣＧ…カバーガラス、ＣＳＨ…クッション部材、ＤＦＬ…下フレーム、ＤＳＰ…表示装置、ＫＪ…遮光層、ＬＴ…光、ＰＬ１１…第１偏光板、ＰＬ２１…第２偏光板、ＰＮＬ１…液晶表示パネル、ＳＵＢ１１…第１基板、ＳＵＢ２１…第２基板、ＵＦＬ…上フレーム。

Claims (8)

1. 互いに対向する、第１基板及び第２基板と、
   前記第１基板及び前記第２基板の間に挟持される液晶層と、
   前記第１基板に接して設けられる、第１偏光板と、
   前記第２基板に接して設けられる、第２偏光板と、
   カバーガラスと、
   前記第１基板の底面の一部及び端部、前記第２基板の端部及び上面の一部、並びに、前記第２偏光板の端部を覆う、遮光層と、
   を備える液晶表示パネルと、
   フレームと、
   前記フレームと前記液晶表示パネルとの間に設けられる、遮光性のクッション部材と、
   を備える、表示装置。
2. 前記カバーガラスは、前記第１偏光板に接して設けられている、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記カバーガラスは、前記第２偏光板に接して設けられている、請求項１に記載の表示装置。
4. 前記遮光層は、さらに前記カバーガラスの端部を覆う、請求項３に記載の表示装置。
5. 前記クッション部材は、黒色の基材と、前記基材を挟む２つの黒色の粘着層を備える、請求項１に記載の表示装置。
6. 前記クッション部材は、濃灰色又は濃茶色の基材と、前記基材を挟む２つの濃灰色又は濃茶色の粘着層を備える、請求項１に記載の表示装置。
7. 前記遮光層は、黒色のインク又は黒色の樹脂層である、請求項１に記載の表示装置。
8. 前記遮光層は、濃灰色もしくは濃茶色のインク、又は、濃灰色もしくは濃茶色の樹脂層である、請求項１に記載の表示装置。

Images