JP6601398B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本開示は、テレビジョン装置等の表示装置に関する。

液晶表示装置，有機ＥＬ表示装置および電子泳動型表示装置等に代表される表示装置では、より薄型且つ軽量な表示装置が求められている。一般的な表示装置は筐体に表示パネルが収容されており、この筐体は、表示パネルの表示面側に設けられたフロントベゼルやトップシャーシ等の前面筐体と、表示パネルの背面側を覆うバックシャーシ，フレームおよび背面カバー等の後面筐体とから構成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−３０４６３０号公報

近年、液晶表示装置等の表示装置は表示パネルや電子部品の技術の進歩により外観のデザイン性が向上しているが、さらなる向上を目的として表示装置の薄型化および狭額縁化が求められている。しかしながら、これまでの表示装置では、上記特許文献１のように液晶パネルを収容する筐体は、上記のように、複数の部材によって構成されており、薄型化等のデザイン性の向上の妨げとなっていた。

従って、部品点数を削減し、且つ、デザイン性を向上させることが可能な表示装置を提供することが望ましい。

本技術の一実施形態の表示装置は、表示パネルと、表示パネルを保持する化粧部材と、剛性を有すると共に、端面が化粧部材に接着されている導光板と導光板の表示パネル側に配置されると共に、導光板側に折り曲げられ、導光板の端面に引っ掛けられる張り出し部を有する光学シートとを備えたものである。

本技術の一実施形態の表示装置では、導光板を剛性部材によって構成すると共に、導光板の端面を化粧部材に接着することにより、部材構成が簡略化される。

本技術の一実施形態の表示装置によれば、導光板を、剛性を有する基材を用いて構成すると共に、導光板の端面を化粧部材に接着するようにしたので、部材構成の簡略化、具体的には、表示パネルや導光板等の光学部材を支持する支持部材および背面部材を簡略化あるいは削減することが可能となる。即ち、部品点数を削減すると共に、デザイン性を向上させることが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。

本開示の一実施の形態に係る表示装置の上部およびその周辺の断面図である。 図１に示した表示装置の前面側の外観を表す斜視図である。 図２に示した表示装置を背面から見た分解斜視図である。 図２に示した表示装置の下部およびその周辺の断面図である。 図２に示した表示装置の導光板と、フレームとの接着部周辺を表す模式図である。 図４に示した光学シートの斜視図である。 一般的な表示装置の上部の断面図である。

本開示の実施の形態について図面を参照して以下の順に詳細に説明する。
１．実施の形態（剛性を有する材料で導光板を構成すると共に、その端面をフレームに接着した例）
１−１．全体構成
１−２．各部の説明
１−３．作用・効果

＜１．実施の形態＞
（１−１．全体構成）
図１は、本開示の一実施の形態に係る表示装置（表示装置１）の上部およびその周辺の断面構成を表したものである。図２Ａは、表示装置１の前面（表示面）側の外観を斜視したものであり、図２Ｂは、表示装置１の全体構成を背面側から分解斜視したものである。図３は、表示装置１の下部およびその周辺の断面構成を表したものである。なお、図１および図３は、それぞれ、図２に示したＩ−Ｉ線およびＩＩ−ＩＩ線における断面図であり、図２Ｂでは、一部構成を省略している。この表示装置１は例えばテレビジョン装置として用いられる液晶表示装置である。

表示装置１は、表示パネル１０の他、光学部材として反射型偏光フィルム１５，導光板１６、反射シート１７，光学シート１８および光源１９Ａ等が配設されている。本実施の形態では、導光板１６が剛性を有する基材によって構成されている。また、導光板１６の端面をフレーム２１（化粧部材）に接着することにより、一般的な表示装置において支持部材として用いられるシャーシ（例えば、ミドルシャーシ１３１，バックシャーシ１３２，リアカバー１３３（図５参照））を省略あるいは簡略化することができる。

表示装置１は、表示パネル１０の周縁に封止部材１３が設けられている。この封止部材１３の表面と表示パネル１０（具体的にはＣＦ基板１１Ｂ）の表面（表示面）とは同一平面を有している。封止部材１３を含む表示パネル１０の表示面には貼合せフィルム１４が貼付されている。

（１−２．各部の説明）

表示パネル１０は、動画像または静止画像等の画像を表示するためのものであり、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板１１Ａ（第１基板）、カラーフィルタ（ＣＦ）基板１１Ｂ（第２基板）および、この２枚の基板の間に設けられた表示層（ここでは、液晶層１２）とから構成されたものである。表示パネル１０は、ＴＦＴ基板１１ＡおよびＣＦ基板１１Ｂの液晶層１２とは反対側の面（前面（表示面）および背面）に、特定の方向の偏光を透過させる偏光板（図示せず）がそれぞれ設けられている。

ＴＦＴ基板１１Ａは、ガラス基板上に例えばマトリクス状に複数の画素電極（図示せず）を配置したものである。このＴＦＴ基板１１Ａには、これら複数の画素電極をそれぞれ駆動するためのＴＦＴ素子や、ＴＦＴ素子に接続されるゲート線およびソース線等（いずれも図示せず）が設けられている。画素電極は例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide；インジウム錫酸化物）等の透明性を有する導電材料により形成されており、ガラス基板上でサブ画素（図示せず）ごとに設けられている。

ＴＦＴ基板１１Ａは、例えば、矩形状の基板であり、ここでは、簡略化して示しているが、例えば、一辺がＣＦ基板１１Ｂよりも大きくなっている。このＴＦＴ基板１１Ａの拡張部分には電極が設けられており、この電極に対してプリント基板１１Ｃの一端が、例えば異方性導電フィルム（Anisotropic Conductive Film；ＡＣＦ）を介して電気的に接続されている。

ＣＦ基板１１Ｂは、ガラス基板上に、例えば赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のフィルタがストライプ状に設けられたカラーフィルタ（図示せず）を有すると共に、このカラーフィルタ上の有効な表示領域のほぼ全面に亘って対向電極（図示せず）を有するものである。対向電極は、例えば上記画素電極と同様に、ＩＴＯ等の透明性を有する導電材料により構成されている。なお、ここでは図示していないが対向電極とＴＦＴ基板１１Ａ側の画素電極との間には、両基板間のギャップを保つためのスペーサを設けてもよい。

プリント基板１１Ｃは、可撓性を有すると共に、上記のように、一端がＴＦＴ基板１１Ａの拡張部分に設けられた電極に、ＡＣＦを介して電気的に接続されている。他端は、表示パネル１０の背面側に配置されたバックシャーシ２６に取り付けられた駆動基板２６Ａに電気的に接続されている。

液晶層１２は、例えば、ノーマリーブラック方式の場合には、負の誘電異方性を有する液晶材料（液晶分子）を含んで構成されている。この負の誘電異方性を有する液晶材料は、例えば、ＭＬＣ−７０２６−０００(Ｍｅｒｃｋ社製)等が挙げられる。なお、液晶層１２に用いる材料は、これに限らず、例えばＩＰＳ（In Plane Switching）モードの場合には、正の誘電異方性を有する液晶材料を用いても構わない。また、ＴＮ（Twisted Nematic）モード等のノーマリーホワイト方式の場合にも、正の誘電異方性を有する液晶材料を用いることができる。なお、液晶層１２は、液晶層１２の周縁、ＴＦＴ基板１１ＡとＣＦ基板１１Ｂとの間に設けられたシール材（図示せず）によって封止されている。また、液晶層１２とＴＦＴ基板１１ＡおよびＣＦ基板１１Ｂとの間には、液晶分子を所定の配向状態になるように整列させる配向膜（図示せず）がそれぞれ配設されている。この配向膜には、垂直配向膜および水平配向膜のいずれを用いてもよい。

封止部材１３は、上記のように表示パネル１０の周縁に設けられており、これにより互いに異なる大きさの部材（ＴＦＴ基板１１ＡおよびＣＦ基板１１Ｂ）を組み合わせたことによる表示パネル１０の端面の段差が平坦化される。

封止部材１３は、例えば一般的な樹脂材料を用いることができ、特に、光硬化性樹脂を用いることが好ましい。具体的には、アクリル樹脂，エポキシ樹脂およびシリコーン樹脂等が挙げられる。中でも硬化後の収縮が小さいものが好ましく、特にシリコーン樹脂が好適である。封止部材１３は着色されていてもよく、例えば黒色に着色することにより、液晶層１２の側面等からの光漏れを低減することができる。封止部材１３を着色する方法としては、例えば着色材を添加したり、硬化時の光照射によって変色（着色）するような樹脂材料を用いる方法が挙げられる。着色材としては、封止樹脂材料の透過率を維持できるものがよく、例えば、カーボンブラックや含金属染料等が挙げられる。

なお、封止部材１３は、表示パネル１０の周縁全体に設けられたものに限定されない。例えば、矩形状の表示パネル１０の一辺のみに設けられていてもよいし、四辺に断続して設けられていてもよく、必要に応じて設けられていればよい。

貼合せフィルム１４は、封止部材１３を含む表示パネル１０の表面（表示面）に貼られたものであり、表示パネル１０の表面の保護および表示パネル１０と封止部材１３との一体性を図るためのものである。貼合せフィルム１４は、全面が透明なフィルムでもよいし、あるいは、表示領域の周辺部が黒色に着色されたフィルムでもよい。

反射型偏光フィルム１５は、特定方向に偏光または偏波した光のみを通過させると共に、光源１９Ａから導光板１６を伝播した光を吸収することなく、表示パネル１０に反射させるものである。反射型偏光フィルム１５は、接着層１５ａを介して表示パネル１０の、例えばＴＦＴ基板１１Ａに接着されている。

導光板１６は、光源１９Ａから入射された光を伝播させて表示パネル１０へと導くためのものであり、例えば矩形の平板形状を有している。本実施の形態では、導光板１６は透明性が高く、剛性を有する材料が好ましく、さらに、熱膨張率の小さな材料を用いることが好ましい。具体的には、ガラス基材によって構成することが好ましい。導光板１６の形状やサイズ，屈折率，濃度および濃度分布等は、所望の特性が得られるように任意に調整すればよい。

反射シート１７は、光源１９Ａから入射された光の導光板１６の反面側への抜けを防ぐと共に、導光板１６を伝播した光を効率よく、表示パネル１０に反射させるものである。

光学シート１８は、光源１９Ａから発せられ、導光板１６を通じて表示パネル１０に照射される光に対して種々の光学機能を奏するためのシートである。光学シート１８としては、例えば光源１９Ａから導光板１６を介して表示パネル１０に入射する表示光を、入射光および入射光に直交する偏光成分に分解する機能、光波の位相差を補償して広視野角化や着色防止を図る機能あるいは表示光を拡散する機能等を有するシートが単層または積層されていてもよい。

ヒートシンク１９は、反射シート１７の背面に設置されると共に、例えば、導光板１６の下面（底面）に回り込む屈曲面に光源１９Ａが配設されている。光源１９Ａは、例えば白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）の他、赤色，緑色および青色等を発するＬＥＤを用いてもよい。また、ＬＥＤのような点光源の他、蛍光灯などの線光源を用いてもよい。光源１９Ａは、例えば、導光板１６の一端面（下面）に直接設けてもよいし、あるいは、導光板１６の４辺に沿って配置しても構わない。

上記表示装置１を構成する各部材は、以下のようにして組み立てられている。表示装置１は、図２Ａおよび図２Ｂに示したように、表示パネル１０が前面に配置されている。側面には、表示装置１の端面部分の外装部材であると共に、表示パネル１０および上記光学部材を固定するフレーム２１が配置されている。背面には、外装となる背面シート２２が導光板１６の背面側に、反射シート１７を介して貼り合わされている。表示装置１の背面の下部近傍には、さらに、表示装置１をスタンドや壁等に設置するための保持具としての各種板金２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃや、駆動基板２６Ａを取り付けおよび支持するバックシャーシ２６およびソースシールド２５等が取り付けられている。なお、これらは、導光板１６との熱膨張率との違いによる応力の発生を抑えるため、段付き固定によって導光板１６との接触面積が低減されている。

フレーム２１は、図２Ｂに示したように、上面を覆うフレーム２１Ａ，左右の側面を覆うフレーム２１Ｂ，２１Ｃおよび底面を覆うフレーム２１Ｄの４つに分かれており、これらを組み合わせることによって枠状のフレーム２１が構成されている。フレーム２１は、例えば熱伝導率が高い金属によって構成されていることが好ましく、具体的には、アルミニウム（Ａｌ）がコストおよび軽量な点で好ましい。この他、鉄（Ｆｅ）またはポリカーボネート（ＰＣ）やＰＣにＡＢＳ樹脂を添加したプラスチック等を用いてもよい。

フレーム２１には、表示パネル１０が、その周縁に設けられた封止部材１３の背面に設けられた接着層２３を介して接着されている。接着層２３は、表示パネル１０への応力を低減するために、軟質系の樹脂材料が好ましく、例えば、独立発泡系の樹脂材料を用いることが好ましい。このような材料を用いることによって、各部材の熱による伸縮の違いを吸収し、表示ムラの発生を防ぐことができる。

また、フレーム２１には、導光板１６が、端面に設けられた接着層２４を介し接着されている。この接着層２４は、例えばＵＶ樹脂材料を用いることが好ましい。本実施の形態では、図４Ａに示したように、導光板１６とフレーム２１とは、接着層２４によって断続的に接着されている。表示装置１では、光学シート１８は、導光板１６に貼り合わされておらず、光学シートの一部が、導光板１６の端面に吊下げられるように配設されている。図４Ａは、光学シート１８の導光板１６への吊下げ部およびその周辺を模式的に表したものであり、図４Ｂは、光学シート１８の吊下げ部周辺の形状を斜視したものである。光学シート１８には、所定の位置に、図４Ｂに示したような張り出し部（つまみ１８Ａ）が設けられている。つまみ１８Ａは、導光板１６側に折り曲げられており、この折り曲げ部分をまたぐように吊下げ孔１８Ｂが設けられている。光学シート１８は、この折り曲げられたつまみ１８Ａを導光板１６の端面に引っ掛け、吊下げ孔１８Ｂに留め具２８を差し込むことによって吊下げられている。このようにすることで、導光板１６および光学シート１８の熱膨張率の違いによって生じる光学シート１８のヨレを防ぐことができる。このため、導光板１６をフレーム２１に固定する接着層２４は、光学シート１８が導光板１６に固着されないように、吊下げ部よりも外側の位置にダム材２９を設け、吊下げ部およびその周辺への接着剤の流れ込みが防止されている。なお、ここでは、光学シート１８は、導光板１６の上辺にのみ取り付ける例を示したが、これに限らず、例えば、光学シート１８の４辺全てに上記張り出し部を形成して、導光板１６の全辺に取り付けるようにしてもよい。

背面シート２２は、表示装置１の内部への外光の入射を防止すると共に、表示装置１の背面の外観を整えるためのものである。背面シート２２は、例えば黒色に着色されたアルミニウム（Ａｌ）等の金属シートや、黒色の着色剤を混入した光学濃度が１以上の黒色のフィルム等の樹脂膜により構成されている。

バックシャーシ２６およびソースシールド２７は、例えば熱伝導率が高い金属、具体的にはアルミニウム（Ａｌ）が用いられる。このほか、鉄（Ｆｅ）またはポリカーボネート（ＰＣ）やＡＢＳ樹脂を添加したプラスチック等を用いてもよい。なお、金属材料を用いることによって、各種回路や電子部品から発生する電磁波を遮蔽することができる。これにより、表示装置１の内部に設けられる各種回路や電子部品から生じる不要輻射が軽減される。

表示装置１は、ＴＦＴ基板１１ＡおよびＣＦ基板１１Ｂとの間に駆動電圧を印加することにより、映像が表示される。具体的には、駆動電圧が印加されると、液晶層１２に含まれる液晶分子の配向状態がＴＦＴ基板１１ＡおよびＣＦ基板１１Ｂとの間の電位差に応じて変化する。液晶分子の配向状態は、ノーマリーブラック方式で垂直配向膜を用いた場合には、液晶分子は、ＴＦＴ基板１１ＡおよびＣＦ基板１１Ｂに対して垂直方向（直角）から、水平方向（平行）に傾いた姿勢をとるように応答する。一方、ＴＮモード等のノーマリーホワイト方式では、液晶分子は、ＴＦＴ基板１１ＡおよびＣＦ基板１１Ｂに対して水平方向（平行）から、垂直方向（直角）に傾いた姿勢をとるように応答する。このように、液晶層１２の光学的特性が変化することで、光源１９Ａから射出され、導光板１６から液晶層１２に入射された光は、液晶分子によって変調された射出光となり、この射出光に基づいて階調表現されることで映像が表示される。

図５は、一般的な表示装置１００の上面付近の断面構成を表したものである。表示装置１００では、導光板１１６は、例えば、アクリル樹脂等の樹脂材料によって構成されている。アクリル樹脂等によって構成される導光板１１６は剛性が小さく、このため、導光板１１６，反射シート１１７および光学シート１１８等からなる光学部材は、ミドルシャーシ１３１やバックシャーシ１３２等の支持部材によって支持されている。ミドルシャーシ１３１やバックシャーシ１３２等に支持された光学部材および表示パネル１１０等は、表示パネル１１０の周辺領域（額縁部分）および表示パネルと光学部材との側面を被覆するフレーム１２１およびリアカバー１３３からなる筐体に収容された構成を有する。なお、表示パネル１１０，フレーム１２１，バックシャーシ１３２およびリアカバー１３３等はそれぞれネジ留めによって固定されている。

このように、一般的な表示装置１００では、表示パネル１１０や光学部材を支持するミドルシャーシ１３１やバックシャーシ１３２等の支持部材や、これらを収容する筐体が必要であったため、表示装置の厚みを削減することが困難であった。また、支持部材や筐体等をネジ等によって固定することによって部品点数が多く、また、その分重さもあった。

これに対して、本実施の形態の表示装置１では、導光板１６を、剛性を有する基材を用いて構成すると共に、導光板１６の端面をフレーム２１に接着して固定するようにした。これにより、反射シート１７や光学シート１８は、導光板１６によって支持されるため、ミドルシャーシ１３１を省略、バックシャーシ１３２を必要な部分（ここでは駆動基板２６Ａを取り付けた背面下部）のみに設けるように簡略化することが可能となる。また、導光板１６の背面に遮光性を有する背面シート２２を添付することで、リアカバー１３３が不要となる。

以上のように本実施の形態では、導光板１６を、剛性を有する基材を用いて構成すると共に、導光板１６の端面をフレーム２１に接着するようにした。これにより、ミドルシャーシ１３１やバックシャーシ１３２等の支持部材やリアカバー１３３等の背面部材が不要となる。よって、部品点数の大幅な削減およびそれに伴う軽量化が可能となる。また、表示装置１の薄型化を実現することが可能となる。即ち、表示装置１のデザインの自由度が高まり、表示装置１の外観のデザイン性が向上する。

また、本実施の形態では、表示パネル１０を、表示パネル１０の周縁に設けられた封止部材１３の背面で、接着層２３を介してフレーム２１に固定するようにしたので、フレーム２１に表示パネル１０の周辺を覆う額縁部分が不要となる。即ち、表示パネル１０の額縁と、フレームの額縁部分との重複領域がなくなるため、額縁領域の削減も可能となる。

以上、実施の形態を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、表示装置１として液晶表示装置を例示したが、プラズマ表示装置や有機電界発光表示装置に適用してもよい。

また、上記実施の形態において説明した各部材は一例であり、全ての部材を備える必要はなく、また、他の部材を更に備えていてもよい。

なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。

なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
（１）表示パネルと、前記表示パネルを保持する化粧部材と、剛性を有すると共に、端面が前記化粧部材に接着されている導光板と、前記導光板の前記表示パネル側に配置されると共に、前記導光板側に折り曲げられ、前記導光板の端面に引っ掛けられる張り出し部を有する光学シートとを備えた表示装置。
（２）前記導光板は、接着層を介して前記化粧部材に接着されている、前記（１）に記載の表示装置。
（３）前記導光板はガラス基材によって形成されている、前記（１）または（２）に記載の表示装置。
（４）前記光学シートは、前記張り出し部の折り曲げ部分をまたぐように吊下げ孔を有し、前記吊下げ孔に留め具を差し込むことによって前記導光板の前記端面に吊下げられている、前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の表示装置。
（５）前記接着層は、前記光学シートの前記張り出し部を除く領域に設けられている、前記（４）に記載の表示装置。
（６）前記表示パネルは、第１基板，表示層および第２基板がこの順に積層された構成を有し、前記第１基板の前記表示層とは反対側の面には反射型偏光フィルムが配設されている、前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の表示装置。
（７）前記表示パネルの周縁には、前記表示パネルの表示面と同一平面を有する封止部材が設けられている、前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の表示装置。
（８）前記表示パネルは、前記化粧部材に、前記封止部材および軟質系の樹脂材料からなる接着層を介して接着されている、前記（７）に記載の表示装置。
（９）前記表示パネルおよび前記封止部材の表面には貼合せフィルムが貼られている、前記（７）または（８）に記載の表示装置。
（１０）前記導光板の背面には、背面シートが配設されている、前記（１）乃至（９）のいずれかに記載の表示装置。

本出願は、日本国特許庁において２０１４年８月２８日に出願された日本特許出願番号２０１４−１７４２００号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。

当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (10)

1. 表示パネルと、
   前記表示パネルを保持する化粧部材と、
   剛性を有すると共に、端面が前記化粧部材に接着されている導光板と、
   前記導光板の前記表示パネル側に配置されると共に、前記導光板側に折り曲げられ、前記導光板の端面に引っ掛けられる張り出し部を有する光学シートと
   を備えた表示装置。
2. 前記導光板は、接着層を介して前記化粧部材に接着されている、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記導光板はガラス基材によって形成されている、請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記光学シートは、前記張り出し部の折り曲げ部分をまたぐように吊下げ孔を有し、前記吊下げ孔に留め具を差し込むことによって前記導光板の前記端面に吊下げられている、請求項１乃至３のいずれかに記載の表示装置。
5. 前記接着層は、前記光学シートの前記張り出し部を除く領域に設けられている、請求項２に記載の表示装置。
6. 前記表示パネルは、第１基板、表示層および第２基板がこの順に積層された構成を有し、前記第１基板の前記表示層とは反対側の面には反射型偏光フィルムが配設されている、請求項１乃至５のいずれかに記載の表示装置。
7. 前記表示パネルの周縁には、前記表示パネルの表示面と同一平面を有する封止部材が設けられている、請求項１乃至６のいずれかに記載の表示装置。
8. 前記表示パネルは、前記化粧部材に、前記封止部材および軟質系の樹脂材料からなる接着層を介して接着されている、請求項７に記載の表示装置。
9. 前記表示パネルおよび前記封止部材の表面には貼合せフィルムが貼られている、請求項７または８に記載の表示装置。
10. 前記導光板の背面には、背面シートが配設されている、請求項１乃至９のいずれかに記載の表示装置。
    

Images