JP7102296B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。
スマートフォン、タブレットコンピュータ、カーナビゲーションシステム等の表示装置として、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置等が広く用いられている。近年、これらの表示装置の小型化、又は画像を表示する表示領域の拡大のために狭額縁化が求められている。例えば、液晶表示装置は、液晶表示パネルと、この液晶表示パネルを照明するバックライト装置と、を備えている。バックライト装置は、液晶表示パネルに取付けられたケース（あるいはベゼル）と、ケース内に配置された種々の光学部材と、を有している。液晶表示パネルには、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）の一端が接合されている。このＦＰＣは、液晶表示パネルから外方に延出し、例えば、ケースの底面側に折り曲げられている。
特開２０１８－３６２９９号公報
本実施形態の目的は、狭額縁化が可能な表示装置を提供することにある。
本実施形態によれば、表示パネルと、前記表示パネルに実装された第１配線基板と、前記表示パネルの背面側に位置し前記表示パネルを照明するバックライトユニットと、を備え、前記バックライトユニットは、第１スリットを有する底板及び前記底板から立ち上がった側板を有するケースと、前記ケース内に配置された導光板と、を備え、前記第１配線基板は、前記側板と前記導光板との間及び前記第１スリットを通り、前記ケースの背面側に折り曲げられる、表示装置が提供される。
図１は、本実施形態の表示装置を示す分解斜視図である。 図２は、表示装置の背面側を示す斜視図である。 図３は、本実施形態のバックライトユニットを示す平面図である。 図４は、図３に示したバックライトユニットの一部を示す平面図である。 図５は、図４に示したバックライトユニット上に配置された表示パネルを示す平面図である。 図６は、図５に示した線Ａ－Ｂにおける表示装置の断面図である。 図７は、図５に示した線Ｃ－Ｄにおける表示装置の断面図である。 図８は、図６に示した表示装置の変形例を示す断面図である。 図９は、図５に示した表示装置の変形例を示す平面図である。
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、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、実際の態様に比べて、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一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
図１は、本実施形態の表示装置ＤＳＰを示す分解斜視図である。
表示装置ＤＳＰは、例えばスマートフォン、タブレット端末、携帯電話機、ノートブックタイプＰＣ、携帯型ゲーム機、電子辞書、テレビ装置、カーナビゲーションシステムなどの各種の電子機器に組み込んで使用することができる。
表示装置ＤＳＰは、アクティブマトリクス型の表示パネルＰＮＬと、表示パネルＰＮＬの一方の表面である表示面ＰＮＬａに重ねて配置され、表示面ＰＮＬａ全体を覆うカバー部材ＣＭと、表示パネルＰＮＬの他方の面である背面ＰＮＬｂに対向配置され表示パネルＰＮＬを照明するバックライトユニットＢＬと、第１配線基板２３と、サブ配線基板２５と、を備えている。
表示パネルＰＮＬは、矩形板状の第１基板ＳＵＢ１と、第１基板ＳＵＢ１に対向配置された矩形板状の第２基板ＳＵＢ２と、を備えている。第２基板ＳＵＢ２の周縁部は、シール材ＳＥにより第１基板ＳＵＢ１に貼り合わされている。図１において、シール材ＳＥはハッチングで示された領域に位置している。第１基板ＳＵＢ１および第２基板ＳＵＢ２は、それぞれガラス板あるいは樹脂板等の透明な絶縁基板により形成されている。
表示パネルＰＮＬは、表示面ＰＮＬａを平面視（表示パネルの表面の法線方向から当該表示パネルを視認する状態をいう。以下同様である）した状態で、シール材ＳＥの内側となる領域に矩形状の表示領域ＤＡを有している。表示領域ＤＡに画像が表示される。表示領域ＤＡの周囲に、矩形枠状の非表示領域ＮＤＡが設けられている。表示パネルＰＮＬは、バックライトユニットＢＬからの光を表示領域ＤＡに選択的に透過させることで画像を表示する透過表示機能を備えている。
表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬに実装された第１配線基板２３を有している。第１配線基板２３は、可撓性を有している。第１基板ＳＵＢ１の一方の短辺側には、第２基板ＳＵＢ２に重ならない実装部ＭＡが設けられており、実装部ＭＡに第１配線基板２３の一端部が接合されている。第１配線基板２３の一端部の幅Ｗ１は、第1基板ＳＵＢ１の幅Ｗ２よりも小さい。
第１配線基板２３には、表示パネルＰＮＬを駆動するための信号供給源として機能するドライバＩＣチップ２４等の半導体素子が実装されている。第１配線基板２３の延出端に、サブ配線基板２５が接合されている。サブ配線基板２５上に、コンデンサ２８、コネクタ２６及び２７等が実装されている。
カバー部材ＣＭは、例えば、ガラス板製あるいはアクリル系の透明樹脂製であり、矩形板状を呈している。カバー部材ＣＭの背面（表示パネルＰＮＬ側の面、あるいは、観察者に対向する面と反対側となる面）の周縁部に枠状の遮光層ＲＳが形成されている。
バックライトユニットＢＬは、ケース１８と、ケース１８内に配置された図示しない複数の光学部材と、光学部材に入射する光を供給する光源ユニット２２と、枠状の両面テープＴＰ１と、を備えている。
ケース１８は、図２で後述する矩形状の底板１７と、底板１７の側縁から立ち上がった複数の側板１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄと、を有している。光源ユニット２２は、側板１８ｄに沿って互いに所定の間隔をおいて並んだ複数の光源２１と、側板１８ｄに沿って延出し光源２１を支持する第２配線基板３２と、を備えている。第２配線基板３２は、側板１８ｄと略等しい長さに形成されている。また、第２配線基板３２は、接続端部３２ｃを一体に有している。
図２は、表示装置ＤＳＰの背面側を示す斜視図である。
本実施形態においては、ケース１８は、底板１７に形成された第１スリットＳＬ１及び第２スリットＳＬ２を有している。第１配線基板２３は、第１スリットＳＬ１を通過して、底板１７に重ねて配置される。また、接続端部３２ｃは、第２スリットＳＬ２を通過して、底板１７に重ねて配置されている。接続端部３２ｃは、コネクタ２７に接続されている。なお、図示した例では、第１配線基板２３及び接続端部３２ｃは、それぞれ別々のスリットを通過しているが、第１スリットＳＬ１及び第２スリットＳＬ２は、繋がった１つのスリットであっても良い。
図３は、本実施形態のバックライトユニットＢＬを示す平面図である。
バックライトユニットＢＬは、さらに、側板１８ａ乃至１８ｄの内側に配置された矩形枠状のフレーム（補強部材）１６と、フレーム１６の内側に配置された導光板ＬＧと、を備えている。フレーム１６は、それぞれ側板１８ａ乃至１８ｄに接する第１部分１６ａ、第２部分１６ｂ、第３部分１６ｃ、第４部分１６ｄを有し、ケース１８の補強部材として機能する。フレーム１６は、第４部分１６ｄにおいて凹部１０１及び凹部１０２を有している。凹部１０１及び凹部１０２は、第４部分１６ｄのうち、側板１８ｄと対向する側に形成され第４部分１６ｄと側板１８ｄとの間に隙間を形成している。
フレーム１６およびケース１８は、いずれも樹脂製あるいは金属製として一体に形成することが可能であり、あるいは、いずれか一方を樹脂製、他方を金属製とする構成も採用可能である。本実施形態では、底板１７及び側板１８ａ乃至１８ｄをステンレス（ＳＵＳ）等の金属で形成し、フレーム１６を樹脂で形成している。フレーム１６は、インサートモールディング等により側板１８ａ乃至１８ｄと一体化されている。なお、フレーム１６は、本実施形態においては枠状に形成されているが、第３部分１６ｃ及び第４部分１６ｄのみを形成し、第１部分１６ａ及び第２部分１６ｂが形成されない構成を採用することもできる。この場合、第３部分１６ｃ及び第４部分１６ｄのみで補強部材として機能する。また、第４部分１６ｄのみを補強部材としてケース１８内に設ける構成も採用可能である。
図４は、図３に示したバックライトユニットＢＬの一部を示す平面図である。図４においては、図３に加えて、第２配線基板３２、底板１７の第１スリットＳＬ１及び第２スリットＳＬ２を図示し、フレーム１６をハッチングで示している。
凹部１０１は、第１スリットＳＬ１と重なっている。凹部１０２は、第２スリットＳＬ２と重なっている。第２配線基板３２の接続端部３２ｃは、凹部１０２と側板１８ｄとの間及び第２スリットＳＬ２を通って、図２に示したようにケース１８の背面側に折り返される。第１スリットＳＬ１及び第２スリットＳＬ２の内側縁は、ケース１８に収容される第４部分１６ｄの内面よりも導光板ＬＧ側に位置している。
図５は、図４に示したバックライトユニットＢＬ上に配置された表示パネルＰＮＬを示す平面図である。
第１基板ＳＵＢ１は、側板１８ａ及び１８ｂ、第１部分１６ａ、第２部分１６ｂに重なっている。また、第１基板ＳＵＢ１は、第４部分１６ｄの一部に重なっている。側板１８ｄ側においては、バックライトユニットＢＬの側縁は、第１基板ＳＵＢ１の側縁よりも僅かに外側に位置している。
第１配線基板２３は、凹部１０１と側板１８ｄとの間及び第１スリットＳＬ１を通って、図２に示したようにケース１８の背面側に折り返されている。第２配線基板３２の接続端部３２ｃは、第１基板ＳＵＢ１の外側まで延出している。
図６は、図５に示した線Ａ－Ｂにおける表示装置ＤＳＰの断面図である。
表示パネルＰＮＬは、第１基板ＳＵＢ１、第２基板ＳＵＢ２、及びシール材ＳＥによって封入された液晶層ＬＣを備えている。第１基板ＳＵＢ１の下面に偏光板ＰＬ１が貼付されている。第２基板ＳＵＢ２の上面に偏光板ＰＬ２が貼付されている。
カバー部材ＣＭの下面は、光透過性を有する接着剤ＡＤあるいは粘着剤により、表示パネルＰＮＬの偏光板ＰＬ２に貼付されている。
バックライトユニットＢＬは、さらに、底板１７上に配置された反射シートＲＥと、導光板ＬＧ上に重ねて配置された複数枚の第１光学シートＯＳ１及び第２光学シートＯＳ２と、を備えている。反射シートＲＥ、導光板ＬＧ、第１光学シートＯＳ１及び第２光学シートＯＳ２、光源２１、第２配線基板３２、フレーム１６等のバックライトユニットＢＬを構成する部材は、ケース１８内に収容されている。
光源２１は、例えば、光源２１の下面から導光板ＬＧの下面に跨って設けられた固定テープＴＰ２によって、導光板ＬＧに固定されている。なお、固定テープＴＰ２は、底板１７には接着されていない。光源２１は、導光板ＬＧの入射面ＥＦと側板１８ｄとの間に配置され、光源２１の発光面２１ａは、入射面ＥＦに対向し、あるいは、入射面ＥＦに当接している。光源２１から出射された光は、入射面ＥＦから導光板ＬＧ内に入射し、導光板ＬＧ内を伝播し、或いは反射シートＲＥで反射され、導光板ＬＧの上面から表示パネルＰＮＬ側に出射される。
第２配線基板３２は、両面テープ４２によりフレーム１６の第４部分１６ｄ上に貼付されている。第２配線基板３２は、第１光学シートＯＳ１とほぼ同一平面上に位置し、光源２１を挟んで底板１７に対向している。第２配線基板３２の側縁３２ａは、第１光学シートＯＳ１の端部に隙間を置いて対向している。第２配線基板３２の一方の表面には、導電層で形成された複数の接続パッド４１が設けられている。光源２１は、接続パッド４１に実装されている。
バックライトユニットＢＬは、両面テープＴＰ１により、表示パネルＰＮＬに取り付けられている。両面テープＴＰ１の内周部は偏光板ＰＬ１に貼り付けられ、外周部は、スペーサＳＰ２を挟んで、第１基板ＳＵＢ１に貼り付けられている。また、両面テープＴＰ１は、スペーサＳＰ１を介して、第２配線基板３２上に貼付され、更に、遮光テープ４５上に貼付されている。
第１配線基板２３は、層状あるいはシート状の基材２３ａと、基材２３ａの一表面上に形成され、複数の配線、接続パッド等を構成する導電層２３ｂと、この導電層２３ｂを覆う保護層２３ｃと、を有している。基材２３ａ及び保護層２３ｃは、例えば、ポリイミド、ポリウレタン等の合成樹脂で形成され、導電層２３ｂは、導電金属層、例えば、銅箔で形成されている。
第１配線基板２３は、側板１８ｄと導光板ＬＧとの間、及び、第１スリットＳＬ１を通り、ケース１８の背面側に折り曲げられている。すなわち、第１配線基板２３は、表示パネルＰＮＬからケース１８の底板１７側に湾曲した湾曲部３１を構成している。第１配線基板２３は、保護層２３ｃ側が表示パネルＰＮＬと対向する向きに配置されている。保護層２３ｃ及び導電層２３ｂは、湾曲部３１の内周側に位置し、基材２３ａは、湾曲部３１の外周側に位置している。
第１配線基板２３の一端部に、導電層２３ｂの一部で形成された複数の接続端子２３ｄが設けられている。第１配線基板２３の一端部を第１基板ＳＵＢ１に熱圧着することにより、複数の接続端子２３ｄは、第１基板ＳＵＢ１の複数のパッドＰＤにそれぞれ電気的に接続されている。ドライバＩＣチップ２は、保護層２３ｃ側に実装され、保護層２３ｃに設けられた図示しない開口あるいは接続パッドを介して第１配線基板２３の導電層２３ｂに電気的に接続されている。
第１スリットＳＬ１の幅Ｗ１１は、例えば、第１配線基板２３にドライバＩＣチップ２やコネクタが実装された状態で、第１配線基板２３を通すことができる大きさであることが望ましい。本実施形態においては、例えば、第１スリットＳＬ１の幅Ｗ１１は、約２ｍｍ以上である。また、第１配線基板２３の厚さは、例えば、約０．１ｍｍであるため、スリットＳＬ１に第１配線基板２３を通過させたのちにフレームを取り付ける場合には、側板１８ｄとフレーム１６との間の幅Ｗ１２は、約０．３ｍｍ以上あればよい。また、第１配線基板２３は、フレーム１６の上下を囲むように折れ曲がっているため、折り曲げのスペースを確保するために、側板１８ｄからフレーム１６の内周までの幅Ｗ１３は、例えば、約０．５ｍｍ以上である。一方、ケース１８内にフレーム１６を先に取り付け、その後に第１配線基板２３を第１スリットＳＬ１に通過させるためには、側板１８ｄとフレーム１６との間の幅Ｗ１２は、約２ｍｍ以上必要である。またこの場合、必要に応じて第１スリットＳＬ１の幅も大きくなる。
本実施形態によれば、ケース１８が底板１７に第１スリットＳＬ１を有し、第１配線基板２３は側板１８ｄの内側から第１スリットＳＬ１を通って折り曲げられている。そのため、湾曲部３１に折り曲げの反発力によって側板１８ｄの外側に向かって膨らむ力が生じたとしても、湾曲部３１の膨らみを側板１８ｄによって抑えることができる。したがって、湾曲部３１の膨らみに起因した表示装置ＤＳＰの額縁幅の増大を抑制することができる。湾曲部３１が側板１８ｄの外側に位置する構成と比較して、例えば、額縁幅を約０．５ｍｍ小さくすることができる。よって、表示装置ＤＳＰの実装部側の狭額縁化を図ることができる。
図７は、図５に示した線Ｃ－Ｄにおける表示装置ＤＳＰの断面図である。
接続端部３２ｃは、側板１８ｄと導光板ＬＧとの間、及び、第２スリットＳＬ２を通り、ケース１８の背面側に折り曲げられている。すなわち、第２配線基板３２は、表示パネルＰＮＬからケース１８の底板１７側に湾曲した湾曲部３３を構成している。図６に示したのと同様に、湾曲部３３に折り曲げの反発力によって側板１８ｄの外側に向かって膨らむ力が生じたとしても、湾曲部３３の膨らみを、側板１８ｄによって抑えることができる。よって、表示装置ＤＳＰの狭額縁化を図ることができる。
図８は、図６に示した表示装置ＤＳＰの変形例を示す断面図である。図８に示す構成は、図６に示した構成と比較して、フレーム１６が第１スリットＳＬ１内に入り込んでいる点で相違している。
底板１７は、導光板ＬＧ側の上面Ｓ１、第１スリットＳＬ１内の側面Ｓ２、上面Ｓ１と反対側の下面Ｓ３を有している。フレーム１６は、上面Ｓ１、側面Ｓ２、下面Ｓ３に接している。すなわち、フレーム１６は、側面Ｓ２と第１配線基板２３との間に位置し、側面Ｓ２はフレーム１６によって覆われている。このため、第１配線基板２３が第１スリットＳＬ１内で底板１７に当接するのを抑制することができる。よって、第１配線基板２３の導電層２３ｂがむき出しの場合にも、導電層２３ｂとケース１８が導通するのを抑制することができる。なお、第１配線基板２３が側面Ｓ２に当接するのを抑制するために、図示したように第１配線基板２３と底板１７との間にスポンジ等の部材１０３を配置しても良い。
図９は、図５に示した表示装置ＤＳＰの変形例を示す平面図である。図９に示す構成は、図５に示した構成と比較して、第１基板ＳＵＢ１が第１スリットＳＬ１と重なる位置に凹部１０４を有している点で相違している。凹部１０４は、第１基板ＳＵＢ１の実装部ＭＡの中央部分を側縁から所定の幅だけ削り取ることで形成されている。
第１配線基板２３は、凹部１０４を通っている。第１基板ＳＵＢ１は、凹部１０４の両端に側板１８ｄまで延出した延出部Ｅ１及びＥ２を有している。延出部Ｅ１及びＥ２は、フレーム１６の第４部分１６ｄに重なっている。なお、延出部Ｅ１及びＥ２は、側板１８ｄまで重なっていても良い。このような延出部Ｅ１及びＥ２を形成することにより、実装部ＭＡの面積を拡大することができ、配線などを配置するためのスペースに余裕を持たせることができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、狭額縁化が可能な表示装置を得ることができる。
なお、本実施形態においては、フレーム１６が凹部１０１及び凹部１０２を有する構成を示したがこの例に限らない。例えば、フレーム１６が凹部１０１及び凹部１０２を有していなくても良く、その場合、第１配線基板２３及び第２配線基板３２を第１スリットＳＬ１及び第２スリットＳＬ２に通した後に、第１スリットＳＬ１及び第２スリットＳＬ２と重なる位置のフレーム１６を配置しても良い。また、例えば、第１スリットＳＬ１及び第２スリットＳＬ２と重なる位置でフレーム１６が途切れて配置されていなくても良い。
また、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。これらの新規な実施形態は、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。これらの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。
ＤＳＰ…表示装置、ＰＮＬ…表示パネル、２３…第１配線基板、
ＢＬ…バックライトユニット、１８…ケース、１７…底板、
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ…側板、ＬＧ…導光板、
ＳＬ１…第１スリット、ＳＬ２…第２スリット、１６…フレーム、
１０１、１０２…凹部、２１…光源、３２…第２配線基板、
３２ｃ…接続端部、１０４…凹部。

Claims (7)

  1. 表示パネルと、
    前記表示パネルに実装された第１配線基板と、
    前記表示パネルの背面側に位置し前記表示パネルを照明するバックライトユニットと、を備え、
    前記バックライトユニットは、第１スリットを有する底板及び前記底板から立ち上がった側板を有するケースと、前記ケース内に配置された導光板と、前記側板の内側に配置された補強部材と、を備え、
    前記第１配線基板は、前記側板と前記導光板との間、かつ、前記補強部材と前記側板との間を通り、前記第１スリットを通り、前記ケースの背面側に折り曲げられる、表示装置。
  2. 前記補強部材は、前記第１スリットと重なる位置に第１凹部を有し、
    前記第１配線基板は、前記第１凹部と前記側板との間を通る、請求項１に記載の表示装置。
  3. さらに、前記バックライトユニットは、前記側板に沿って並んだ複数の光源と、前記複数の光源が実装された第２配線基板と、を備え、
    前記底板は、第２スリットを有し、
    前記第２配線基板は、前記側板と前記導光板との間及び前記第２スリットを通り前記ケースの背面側に折り曲げられる接続端部を有する、請求項１又は２に記載の表示装置。
  4. 前記バックライトユニットは、前記側板の内側に配置された前記補強部材を備え、
    前記第２配線基板は、前記補強部材と前記側板との間を通る、請求項３に記載の表示装置。
  5. 前記補強部材は、前記第２スリットと重なる位置に第２凹部を有し、
    前記第２配線基板は、前記第２凹部と前記側板との間を通る、請求項４に記載の表示装置。
  6. 前記表示パネルは、前記第１スリットと重なる位置に第３凹部を有し、
    前記第１配線基板は、前記第３凹部を通る、請求項１乃至５の何れか１項に記載の表示装置。
  7. 前記底板は、前記第１スリット内に側面を有し、
    前記補強部材は、前記側面と前記第１配線基板との間に位置し前記側面を覆っている、請求項１に記載の表示装置。
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