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Abstract
横または斜め方向に発生する電界により液晶を駆動する表示装置において、導通接続のための接触面積を確保することができる表示装置を提供する。液晶表示パネル２を構成する対向基板２２であって、対向基板２２の液晶２６を配置する反対側の面上に透明電極層２４を形成している。また、対向基板２２と対向して配置される保護板１の裏面に電極層４を形成している。さらに、透明電極層２４と、電極層４との間に導電性物質５を配置し両者を接続させる。また、保護板１の周辺領域に設けたＧＮＤ接続部６において、保護板１に形成した電極層４と、筐体７等とを接続することで、ＧＮＤに接続させている。
Description
本発明は、液晶表示パネルを備えた表示装置に関し、表示面側に保護板を備える表示装置に関する。
表示装置を備えるスマートフォンやタブレットＰＣは、表示画面上にガラス板や透明なプラスティック板などの保護板を備えることがある。なお、この時、意匠性や表示特性を向上させるため、透明な樹脂製の粘着材等で貼り合わせるオプティカルボンディングを採用する場合がある。
表示装置は液晶表示パネルなどを備えており、本液晶表示パネルは、スイッチング素子である薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ 以下、ＴＦＴと称する）を形成したＴＦＴ基板、ＴＦＴ基板と対向して配置される対向基板間に液晶を備えている。また、近年の液晶表示パネルには、広視野角特性を持ち合わせるＩｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ方式やＦｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ方式が採用されている。Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ方式やＦｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ方式においては、ＴＦＴを配列した基板面内で、横または斜め方向に発生する電界により液晶を動かしている。これら方式においては、液晶を駆動する電極がＴＦＴ基板上に集約されており、対向基板には液晶を駆動することを目的とした電極は必要ない。
ただし、Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ方式やＦｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ方式において、対向基板の液晶と接しない面に静電気などの電気的なノイズが印加されると、ノイズに液晶が応答し、イレギュラーな表示をしてしまう問題が発生する。この対策のため、対向基板の液晶と接しない面には透明電極（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ、以下、ＩＴＯと称する）などの透明電極を形成し、透明電極とシステムのＧＮＤとを接続させて、電荷を逃がす構造とする。
特許文献１には従来の方法として対向基板に設けた透明電極を導電材と回路基板のＧＮＤに接続させる構成が記載されている。そこで、特許文献１記載の表示装置においては、透明カバーガラスの表面に透明導電膜が形成され、液晶表示パネルを筐体に収めている。透明導電膜が筐体に形成された導電膜を介してアース接続することで、透明カバーガラスに蓄積される電荷を筐体側へ逃がす構造としている。
特許文献２では、対向基板の透明電極と導電ペーストを介してＴＦＴ基板に設けたアース配線に接続させる構造が記載されている。そこで、特許文献２記載の表示装置において、対向基板上面に設置される透明板の裏面には透明導電層を成膜し、一対の基板を透明導電層でシールドすることで、静電気は液晶セル内に蓄積されることなく、透明導電層から導電材と金属配線を経て回路基板のグランドへ流れる構成が開示されている。
しかしながら、特許文献１または特許文献２に記載された表示装置は、透明板または透明カバーガラスに導電膜を形成して、外部からの電荷を流す構造であるが、横電界の液晶表示パネルの製造時または使用時に発生し、帯電した電荷を逃がすことはできない。また、特許文献１記載の表示装置は、設計制約の多いＴＦＴ基板に金属配線を形成する面積を確保する必要がある。また、狭い領域での導通接続構造のため、製造時および製品使用時における接続の信頼性に問題がある。
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、横または斜め方向に発生する電界により液晶を駆動する表示装置において、製造時または使用時に液晶表示パネルに発生した静電気および外部から帯電した電荷を逃がすことが可能な導通接続を形成し、導通接続のための接触面積を確保することができる表示装置を提供する。
表示面側に透明電極層を有し、画像を表示する横電界または斜め電界方式の液晶表示パネルと、液晶表示パネルの表示面側にて液晶表示パネルを保護する保護板と、保護板の液晶表示パネル側の面である裏面に配置された電極層と、液晶表示パネルに形成された透明電極層と、保護板の裏面に配置された電極層とを接続する導電性物質とを備えたことを特徴とする。
本発明の表示装置によれば、横または斜め方向に発生する電界により液晶を駆動する表示装置において、製造時または使用時に液晶表示パネルに発生した静電気および外部から帯電した電荷を逃がすことが可能な導通接続を形成し、導通接続のための接触面積を確保することができる。
本発明の目的、特徴、態様及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
＜実施の形態１＞
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図１は本実施の形態１の表示装置の平面図、図２は図１の表示装置におけるＡ−Ａ断面図、図３は本実施の形態１の表示装置の分解斜視図を示す。
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図１は本実施の形態１の表示装置の平面図、図２は図１の表示装置におけるＡ−Ａ断面図、図３は本実施の形態１の表示装置の分解斜視図を示す。
図１乃至図３に示すように、本実施の形態１の表示装置１００は、画像を表示する液晶表示パネル２を備えている。液晶表示パネル２は、液晶を駆動させるスイッチング素子であるＴＦＴを備えたＴＦＴ基板２１とそれに対向する対向基板２２と備える。ＴＦＴ基板２１と対向基板２２は、シール材２５で一定の間隔を保たれ、その間隔部には液晶２６を封入している。対向基板２２の液晶２６を配置した面と反対の面にはＩＴＯなど透明電極である透明電極層２４が形成されている。また、この２枚の基板を挟み込むように上側偏光板２３１と下側偏光板２３２を貼り付ける。上側偏光板２３１は対向基板２２上に形成した透明電極層２４よりも小さいサイズで配置されており、透明電極層２４の一部を露出させている。
なお、本実施の形態１の表示装置１００には、広視野角特性を持ち合わせるＩｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ方式やＦｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ方式の液晶表示パネル２を用いている。Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ方式やＦｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ方式の液晶表示パネル２においては、ＴＦＴを配列したＴＦＴ基板２１面内で、横または斜め方向に発生する電界により液晶２６を駆動させる。
本実施の形態１における保護板１は、液晶表示パネル２の表示面側より液晶表示パネル２を保護する。この保護板１では、対向基板２２と対向する面すなわち表示面と反対の裏面のほぼ全面にＩＴＯなどの透明電極および透明導電層である電極層４が形成されている。保護板１の裏面に形成された電極層４と対向基板２２の上側偏光板２３１とは、透明粘着材３を介して貼り合わされ、保護板１が液晶表示パネル２と固定される。透明粘着材３は、シート状に加工したＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）タイプのものやＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ｒｅｓｉｇｎ）タイプのものがあるが、どちらを使用してもよい。本実施の形態１ではＯＣＡを適用した。なお、表示領域の外側である周辺領域には、図２に示す通り、着色されたインク等での印刷により形成された意匠印刷８を形成させ、後述するバックライト７１からの光を遮光している。
また、液晶表示パネル２の対向基板２２上の透明電極層２４が露出された領域には、導電性物質５が配置されており、導電性物質５は対向基板２２の透明電極層２４と、保護板１の裏面に形成された電極層４とに重なるように配置されている。これにより、電極層４と透明電極層２４とを電気的に接続させている。また、保護板１の電極層４は、その周辺領域において、ＧＮＤと接続されるＧＮＤ接続部６を備えている。当該ＧＮＤ接続部６近傍において、保護板１の裏面の電極層４と透明電極層２４とを接続する導電性物質５を少なくとも一つ配置する。なお、本実施の形態１の表示装置１００では、図１で示すように導電性物質５は、複数配置されている。導電性物質５は導電性の物質であればよく、銀ペーストなどが用いられる。
また、本実施の形態１の表示装置１００は、バックライト７１および液晶表示パネル２を収納する金属を含む材料で形成された筐体７を備え、当該筐体７は、保護板１の裏面に固定される。本実施の形態１の表示装置１００においては、筐体７は、保護板１の裏面周辺部において、両面テープ６１などで固定される。なお、導電性物質５を配置した周辺部近傍においては、両面テープ６１に導電性のテープを用い、金属を含む材料で形成した筐体７と接続させた当該両面テープ６１をＧＮＤ接続部６とする。
図４の表示装置１００の断面図により、導電性物質５を形成する方法を説明する。図４に示すように液晶表示パネル２と保護板１とを貼り合わせる際、対向基板２２上の透明電極層２４の露出部に、導電性物質５を配置する。その際、導電性物質５の紙面上下方向において、厚み（高さ）をＴ１とした場合、液晶表示パネル２の対向基板２２上に配置した上側偏光板の厚みＴ２（０．１〜０．３ｍｍ程度）と、透明粘着材３の厚みＴ３（０．１〜１．０ｍｍ程度）との関係は、Ｔ１≧Ｔ２＋Ｔ３を満たす。
すなわち、導電性物質５の紙面上下方向における厚みＴ１は、上偏光板の厚みＴ２および透明接着剤の厚みＴ３の和よりも大きく形成するよう設定する。導電性物質５の厚みＴ１を上偏光板の厚みＴ２と透明粘着材３の厚みＴ３との和よりも薄く設定して配置すると、対向基板２２上の透明電極層２４と保護板１の電極層４とが接続されることなく、両者の導通が取れない場合がある。よって、液晶表示パネル２と保護板１とを貼り合わせた際に、液晶表示パネル２と保護板１とを電気的に接続させることができ、上記両者の和以上の充分な厚さに設定する。
導電性物質５を配置後、保護板１と液晶表示パネル２とを、透明粘着材３を介して貼り付けて固定する。保護板１と液晶表示パネル２とが固定されるとともに、保護板１の裏面に形成された電極層４が導電性物質５を介して液晶表示パネル２上の透明電極層２４と接続される。
図５に本実施の形態１の導電性物質５の形成方法における変形例を示す。図５に示すように、液晶表示パネル２と保護板１とを貼り合わせた後に、液晶表示パネル２の透明電極層２４と保護板１の電極層４との隙間に導電性物質５を配置してもよい。その際、導電性物質５は、液晶表示パネル２の対向基板２２上の透明電極層２４と保護板１の電極層４に接触するように配置される必要があり、ディスペンサー５１等を用いて導電性物質５を液晶表示パネル２の透明電極層２４と保護板１の電極層４との隙間に配置することで、電気的に接続させることができる。
以上の方法により、対向基板２２上の透明電極層２４と保護板１の電極層４との間に導電性物質５を配置させることにより、両者を電気的に接続させることができる。さらに、保護板１の電極層４をＧＮＤ接続部６によって、バックライト７１を構成する筐体７の一部に接続させることにより、ＧＮＤに接続させる。なお、本実施の形態１においては、保護板１の裏面であって、電極層４が形成されている周辺領域にＧＮＤ接続部６を設置している。
ＧＮＤ接続部６では、設計の制約が少ないため、任意の箇所にＧＮＤ接続部６を配置することができる。よって、ＧＮＤ接続部６の配置位置の制約や配置面積等の制約が少なくなることにより、接続信頼性の高いＧＮＤ接続が可能となる。
上記の通り、本実施の形態１の表示装置１００は、液晶表示パネル２を構成する対向基板２２の面のうち、液晶２６を配置する反対側の面上に透明電極層２４を形成している。また、対向基板２２と対向して配置される保護板１の裏面に電極層４を形成している。さらに、透明電極層２４と、電極層４との間に導電性物質５を配置し両者を接続させる。また、保護板１の周辺領域に設けたＧＮＤ接続部６において、保護板１に形成した電極層４と、筐体７等とを接続することで、ＧＮＤに接続させている。
本実施の形態１の構成によれば、対向基板２２に導電性物質５を配置し、保護板１の裏面と接続させる。この構成により、Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ方式やＦｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ方式において、液晶表示パネル２の製造時や使用時に対向基板２２の液晶と接しない面に静電気などが発生した場合、対向基板２２に形成した透明電極層２４を介して、保護板１裏面の電極層４に電荷の流れを形成し、ＧＮＤ接続部６より電荷を逃がすことができる。
また、保護板１の裏面に形成した電極層４とＧＮＤ接続部６とが直接接続されているため、外部から保護板１に電荷が帯電しても、ＧＮＤ接続部６を介して電荷をＧＮＤへ逃がすことができる。このため、外部から帯電した電荷が液晶表示パネル２に影響を及ぼすことなく、効率よく防止することができる。
また、ＴＦＴ基板と比較して設計制約性の少ない対向基板２２上において、透明電極層２４と保護板１の裏面の電極層４との間に、導通接続を形成する導電性物質５を配置したため、導通接続を形成するための接触面積を確保することができる。このため、導電接続構造の信頼性を増すことができる。
また、設計制約性の少ない対向基板２２上において保護板１の裏面に導電性物質５を配置した導電接続構造を有するため、導電接続構造を形成する領域の配置自由度が向上する。これにより、導電性物質５を用いた導通接続構造を複数箇所（多数）設けることができるため、導電接続構造の信頼性を増すことができる。
また、導電性物質５を複数箇所に設けることができるため、導電性物質５に接続性が不良となった場合であっても、他の導電性物質５の接続信頼性が確保できる。このため、導電接続構造の信頼性を増すことができる。
図６は本実施の形態１における変形例を示す断面図である。図６に示す通り、本変形例の構成によれば、保護板１の裏面において、電極層４と保護板１との間に、電極層４および保護板１と屈折率の異なる反射防止層９が設けられている。
このように反射防止層９を設けることで、保護板１に設けた電極層４の屈折率と保護板１の屈折率との違いによる外光反射率の上昇や表示光透過率の低下を抑える事が可能となり、より表示品位の高い表示装置１００を提供できる。
＜実施の形態２＞
図７はこの発明を実施するための実施の形態２の概略構成を示す断面図である。実施の形態１では、保護板１の裏面に透明電極である電極層４をほぼ全面に構成した例を示したが、本実施の形態２における表示装置１００においては、保護板１の周辺領域に形成され意匠印刷８の裏面に重なるように、金属を含む材料により形成された電極層４１を設ける構成とする。
図７はこの発明を実施するための実施の形態２の概略構成を示す断面図である。実施の形態１では、保護板１の裏面に透明電極である電極層４をほぼ全面に構成した例を示したが、本実施の形態２における表示装置１００においては、保護板１の周辺領域に形成され意匠印刷８の裏面に重なるように、金属を含む材料により形成された電極層４１を設ける構成とする。
このように、保護板１の周辺領域であって、意匠印刷８と重なるよう電極層４１を設け、対向基板２２上に設けた透明電極層２４を導電性物質５で接続する。このような構成のため、電極層４１は、透明材料でなく安価な金属材料を使用できるとともに、実施の形態１の構成において、表示領域での電極層４による外光反射率の上昇や表示光透過率が低下することを防止できるとともに安価で表示品位の高い表示装置１００を提供することができる。また、保護板１の裏面全面に電極層４を設ける必要がないため、表示装置１００の厚みの増加を抑えることができる。電極層４１に代えて金属箔や導電繊維、表面に導電処理を施したフィルムなどで構成された導電性のテープを配置しても同様の効果を得ることができる。
＜実施の形態３＞
図８はこの発明を実施するための実施の形態３の概略構成を示す断面図である。実施の形態２においては、保護板１の周辺領域に設けた意匠印刷８の裏面に電極層４１を形成する構成としたが、本実施の形態３では、意匠印刷８を設けることなく、導電樹脂や導電インクなどで構成された意匠印刷層である導電意匠層１０を保護板１の裏面に設けている。
図８はこの発明を実施するための実施の形態３の概略構成を示す断面図である。実施の形態２においては、保護板１の周辺領域に設けた意匠印刷８の裏面に電極層４１を形成する構成としたが、本実施の形態３では、意匠印刷８を設けることなく、導電樹脂や導電インクなどで構成された意匠印刷層である導電意匠層１０を保護板１の裏面に設けている。
このように意匠印刷８と電極層４１の両方の機能を兼ねた導電意匠層１０を設けることで、作製工程を削減でき、表示部は透明電極層２４による外光反射率の上昇や表示光透過率の低下を抑えることが可能となり、より安価で表示品位の高い表示装置１００を提供できる。
＜実施の形態４＞
図９はこの発明を実施するための実施の形態４の概略構成を示す断面図である。本実施の形態４では、導電樹脂で構成された導電枠１１が、保護板１の周辺領域に一体成型で設けられている。
図９はこの発明を実施するための実施の形態４の概略構成を示す断面図である。本実施の形態４では、導電樹脂で構成された導電枠１１が、保護板１の周辺領域に一体成型で設けられている。
このように保護板１に一体成型された導電枠１１を設け、また、導電枠１１のバックライトの筐体７と対向する面にボスやフックを形成させることで、筐体７と嵌合させるのみで、ＧＮＤ接続が強固で表示品位の高い表示装置１００を提供できる。
また、上記で説明した各実施の形態、あるいはそれら変形例において、本発明を逸脱しない範囲で適宜組合せ可能である。
本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
１ 保護板、２ 液晶表示パネル、２１ ＴＦＴ基板、２２ 対向基板、２４ 透明電極層、２６ 液晶、３ 透明粘着材、４ 電極層、５ 導電性物質、６ ＧＮＤ接続部、６１ 両面テープ、７ 筐体、７１ バックライト、８ 意匠印刷、９ 反射防止層、１０ 導電意匠層、１１ 導電枠、２３１、２３２ 偏光板、２４ 透明電極層、２５ シール材、２６ 液晶、１００ 表示装置。
表示面側に透明電極層を有し、画像を表示する横電界または斜め電界方式の液晶表示パネルと、液晶表示パネルを表示面側より保護する保護板と、保護板の表示面側とは反対の面である裏面において、液晶表示パネルの透明電極層が形成された領域および液晶表示パネルの周辺領域に対応して形成された電極層と、液晶表示パネルに形成された透明電極層と、保護板の裏面に配置された電極層とを接続する導電性物質とを備えたことを特徴とする。
Claims (7)
- 表示面側に透明電極層を有し、画像を表示する横電界または斜め電界方式の液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの表示面側にて前記液晶表示パネルを保護する保護板と、
前記保護板の前記液晶表示パネル側の面である裏面に配置された電極層と、
前記液晶表示パネルに形成された前記透明電極層と、前記保護板の裏面に配置された前記電極層とを接続する導電性物質と、を備えたことを特徴とする、表示装置。 - 前記保護板に形成された前記電極層は、透明な材料で構成されて前記保護板の裏面の全面に配置され、
前記保護板と前記電極層との間であって、少なくとも前記表示装置の表示領域に、
前記保護板および前記電極層と屈折率が相違する反射防止層を配置したことを特徴とする請求項１記載の表示装置。 - 前記保護板に形成された前記電極層は、前記保護板の周辺領域に配置され、
前記液晶表示パネルに形成された前記電極層に重なる位置に、意匠印刷が配置されることを特徴とする請求項１記載の表示装置。 - 前記保護板に形成された前記電極層は、前記保護板の周辺領域に配置された意匠印刷層であることを特徴とする、請求項１記載の表示装置。
- 前記保護板に形成された前記電極層は、前記保護板および前記液晶表示パネルを収納する導電性の材料で構成された筐体と電気的に接続されることを特徴とする、請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の表示装置。
- 表示面側に透明電極層を有し、画像を表示する横電界または斜め電界方式の液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの表示面側にて液晶表示パネルを保護する保護板と、
前記保護板および前記液晶表示パネルを収納する導電性の材料で構成された筐体と、
前記液晶表示パネルに形成された前記透明電極層と、前記保護板の周縁部に一体的に形成され、前記筐体と嵌合可能な導電枠とを接続する導電性物質と、を備えたことを特徴とする、表示装置。 - 前記保護板と、前記液晶表示パネルとを、粘着材を介して互いに固定したことを特徴とする請求項５または６記載の表示装置。
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