WO2015046158A1

WO2015046158A1 - 表示装置

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Publication number: WO2015046158A1
Application number: PCT/JP2014/075113
Authority: WO
Inventors: 亮太小林
Original assignee: 堺ディスプレイプロダクト株式会社
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2014-09-22
Publication date: 2015-04-02
Also published as: CN105579895A; US9905169B2; JP6282663B2; JPWO2015046158A1; US20160225324A1

Abstract

本発明は、バックライトフレーム（１６）に設けられており、発光ダイオード（６）を実装している基板（５）に、ソース制御回路（４ａ）を一体形成し、基板（５）は、発光ダイオード（６）用の基板としての機能と、ソース制御回路（４ａ）用の基板としての機能とを併せて果たし、一枚の基板（５）にて両方の機能を果たすように構成することで、狭額縁化を図れて小型化を実現できるとともに、低コスト化も実現できる表示装置を提供する。

Description

表示装置

　本発明は、表示パネルに光源からの光を照射し、表示制御部の制御により表示パネルに映像を表示する表示装置に関する。

　表示装置は、映像を表示する表示面を表面に有する表示パネル、光源を有して前記表示パネルを照らすバックライトユニットなどを備えている。アクティブ・マトリクス駆動方式の表示パネルは、薄膜基板を備えており、該薄膜基板には、一方向に複数のソース線が形成され、前記一方向と垂直な方向に複数のゲート線が形成されており、これらの複数のソース線及びゲート線の交差領域が薄膜トランジスタで駆動制御される単位画素となっている。各ソース線にソース駆動部から所定のソース信号が印加され、各ゲート線にゲート駆動部から所定のゲート信号が印加される。そして、これらのソース駆動部及びゲート駆動部による駆動制御により、表示パネルに所望の映像が表示される（例えば、特許文献１参照）。

　近年までは、光源として冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）が広く用いられていた。しかしながら、この冷陰極蛍光ランプには反射板が必須であり、表示装置の厚さ及び重さが大きくなるという問題があった。また、エネルギー効率が低いという問題もあった。そこで、表示装置の薄型化及び軽量化を図るために、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ：Laser Emitting Diode）を使用するようになってきている。

特許第５０３２１９９号公報

　光源として発光ダイオードを用いる場合には、この発光ダイオードを実装する基板を設ける必要がある。

　図８は、従来の表示装置の要部を示す断面図である。表示パネル５１はその表面及び裏面に、それぞれ偏光板６１，６２を有している。表示パネル５１の裏面側（偏光板６２側）には、導光板６３が配置されている。導光板６３の表面には光学シート６４が形成され、導光板６３の裏面には反射シート６５が形成されている。

　ベゼル５２は、表示パネル５１の辺縁部の表面を覆っており、また、表示パネル５１の辺縁部の裏面を覆うように、シャーシ５３が設けられている。一方、導光板６３の裏面側には、導光板６３を支持するバックライトフレーム６６が設けられている。また、導光板６３の端部とシャーシ５３との間にはクッション材６７が配設されている。

　バックライトフレーム６６の周縁部は、Ｌ字状に屈曲させた立設部となっている。この立設部の外面をシャーシ５３が覆っている。この立設部の内面には、発光ダイオード基板６８が設けられており、発光ダイオード基板６８には発光ダイオード６９が実装されている。発光ダイオード６９の駆動電圧を入力するための発光ダイオードコネクタ（図示せず）が、表示パネル５１の端部内に設けられている。

　表示パネル５１の端部には、各画素を駆動するためのソース駆動部７１の一端部及びゲート駆動部（図示せず）の一端部が接続されている。シャーシ５３の外面には、ソース基板７０が設けられている。ソース基板７０の一端にはソース駆動部７１の他端部が接続され、ソース基板７０の他端には表示パネル５１への入力信号を入力する信号用コネクタ７２が設けられている。

　上述したような構成をなす従来の表示装置では、発光ダイオード６９を実装する発光ダイオード基板６８に加えて、ソース駆動部７１用の回路を形成したソース基板７０を設けているので、額縁領域が大きくなって、表示装置が大型化するという問題がある。また、別々に基板を設けるのでコストが嵩むという問題もある。

　本発明は斯かる問題に基づいてなされたものであり、本発明の目的は、発光ダイオード用の基板とソース駆動部用及び／またはゲート駆動部用の基板とを共有化することにより、狭額縁化を図れて小型化を実現できるとともに、低コスト化も実現できる表示装置を提供することにある。

　本発明に係る表示装置は、映像を表示する表示パネルと、該表示パネルに照射すべき光を発する光源と、前記表示パネルにおける映像表示を制御する表示制御部とを備える表示装置において、前記光源を実装した基板に、前記表示制御部を一体形成してあることを特徴とする。

　本発明の表示装置にあっては、表示パネルに照射すべき光を発する光源を実装する基板に、表示パネルにおける映像表示を制御する表示制御部を一体形成している。よって、光源用の基板の機能と、表示制御部用の基板の機能とを、一つの共通の基板にて果たす。共通の基板を一つ設けるだけでよいため、額縁領域は小さくて済み、コストも低減する。

　本発明に係る表示装置は、前記表示制御部への入力信号と、前記光源の駆動信号とを入力するコネクタを、前記基板に設けてあることを特徴とする。

　本発明の表示装置にあっては、表示制御部への入力信号と、光源の駆動信号とを入力するコネクタを、前記共通の基板に設けている。よって、このような入力用のコネクタも共通化したので、額縁領域の更なる狭小化を図れる。

　本発明に係る表示装置は、前記光源から発せられた光を入射し、入射した光を前記表示パネルに照射する導光板を備えることを特徴とする。

　本発明の表示装置にあっては、光源から発せられた光を導光板に入射し、入射した光を導光板から表示パネルに照射するようにした水平タイプのバックライトを用いた表示装置の小型化を図れる。

　本発明に係る表示装置は、前記液晶パネルを保持するシャーシを備えており、前記表示制御部を挿通させるための孔が前記シャーシに形成されていることを特徴とする。

　本発明の表示装置にあっては、液晶パネルを保持するシャーシに形成された孔を表示制御部が挿通している。

　本発明に係る表示装置は、前記基板は横長のＴ型形状であり、該基板の横長部に前記光源が複数実装され、該基板の先端部に前記コネクタが設けられていることを特徴とする。

　本発明の表示装置にあっては、Ｔ型形状の基板の横長部に光源が複数実装され、その基板の先端部にコネクタが設けられている。

　本発明に係る表示装置は、前記導光板を支持するフレームを備えており、前記基板の先端部を挿通させるための孔が前記フレームに形成されていることを特徴とする。

　本発明の表示装置にあっては、導光板を支持するフレームに形成された孔を基板の先端部が挿通している。

　本発明に係る表示装置は、前記光源は前記液晶パネルの下方に設けられてあり、前記基板を支持するフレームを備えており、前記表示制御部を挿通させるための孔が前記フレームに形成されていることを特徴とする。

　本発明の表示装置にあっては、液晶パネルの下方に設けられた光源を実装した基板を支持するフレームに形成された孔に、表示制御部が挿通している。下方の光源から直接光を表示パネルに照射するようにした直下タイプのバックライトを用いた表示装置の小型化を図れる。

　本発明に係る表示装置は、アクティブ・マトリクス駆動方式にて前記表示パネルに映像を表示するように構成してあり、前記表示制御部はソース制御回路またはゲート制御回路であることを特徴とする。

　本発明の表示装置にあっては、光源用の基板の機能と、ソース制御回路またはゲート制御回路用の基板の機能とを、一つの共通の基板にて果たす。よって、アクティブ・マトリクス駆動方式の表示装置の小型化を図れる。

　本発明によれば、光源を実装する基板に、表示制御部を一体形成するようにしたので、光源用の基板と表示制御部用の基板とを共有化することができるため、共通の基板を一つ設けるだけでよくなり、額縁領域を狭くできて小型化を実現できるとともに、コストの低減も図ることができる。

テレビジョン受信機の構成の一例を示す外観斜視図である。第１実施の形態の表示装置の要部を示す断面図である。シャーシとソース駆動部との位置関係を示す斜視図である。基板とバックライトフレームとの位置関係を示す斜視図である。基板の構成を示す平面図である。第２実施の形態の表示装置の要部を示す断面図である。第３実施の形態の表示装置の要部を示す断面図である。従来の表示装置の要部を示す断面図である。

　以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、テレビジョン受信機の構成の一例を示す外観斜視図である。テレビジョン受信機３０は、表示装置３１、テレビジョン信号を受信する受信部３２、スタンド３３などを備える。表示装置３１は、受信部３２で受信したテレビジョン信号に基づく映像をアクティブ・マトリクス駆動方式により表示する。また、表示装置３１は、矩形状の液晶パネルであって、一面が表示面となる表示パネル１、表示パネル１の辺縁部を覆うベゼル２などを備えている。

　後述するように、表示パネル１の辺縁部は、表示パネル１の一面（表面）側を覆うように位置されたベゼル２と、表示パネル１の他面（裏面）側を覆うように位置された後述するシャーシ３とによって保持されている。即ち、表示パネル１の辺縁部が表面（上面）側のベゼル２と裏面（下面）側のシャーシ３との間に挟み込まれて、表示パネル１が保持される。

〈第１実施の形態〉
　第１実施の形態は、光源（発光ダイオード）と、表示制御部（ソース制御回路）とが、表示パネルの同じ端面側に設けられている形態であって、光源用の基板の機能と表示制御部用の基板の機能とを一つの共有の基板にて実現する構成である。また、照明方式は、導光板を用いる水平タイプのバックライトを採用している。

　図２は、第１実施の形態の表示装置の要部を示す断面図である。また、図３、図４、及び、図５はそれぞれ、シャーシとソース駆動部との位置関係を示す斜視図、基板とバックライトフレームとの位置関係を示す斜視図、及び、基板の構成を示す平面図である。

　表示パネル１は、一面（表面）及び他面（裏面）にガラス基板を有し、この一対のガラス基板の間に液晶物質が封入されている。また、表示パネル１は、その表面及び裏面に、それぞれ偏光板１１，１２を有している。

　表示パネル１の端部には、各画素を駆動するためのソース駆動部４の一端部が接続されている。ソース駆動部４は、表示パネル１の表面に形成されたソース線に、表示すべき映像信号に応じて所定のソース信号（ソース電圧）を印加する。また、表示パネル１の別の端部には、各画素を駆動するためのゲート駆動部（図示せず）が接続されている。ゲート駆動部は、表示パネル１の表面に形成されたゲート線に、表示すべき映像信号に応じて所定のゲート信号（ゲート電圧）を印加する。これらのソース駆動部４及びゲート駆動部の駆動制御によって、液晶物質の電気光学特性によって決定される光透過率を変化できるため、表示パネル１を透過する光の量を画素毎に制御して所望の輝度階調の映像を表示する。

　ベゼル２は、表示パネル１の辺縁部の表面を覆っており、また、表示パネル１の辺縁部の裏面を覆うように、シャーシ３が設けられている。そして、表示パネル１の辺縁部は、ベゼル２及びシャーシ３に挟まれた態様で保持されている。

　表示パネル１の裏面側（偏光板１２側）には、導光板１３が配置されている。導光板１３は、矩形状をなし、表示パネル１と縦横寸法が略同じである。導光板１３の表面（図２で上面）には光学シート１４が形成され、導光板１３の裏面（図２で下面）には反射シート１５が形成されている。光学シ－ト１４は、表示パネル１の寸法よりも若干小さい矩形状をなしており、光の拡散機能を有する光学シート及び光の集光機能を有する光学シートを１または複数枚積層した構成をなす。反射シート１５は、導光板１３の寸法よりも若干大きい矩形状をなしており、導光板１３の裏面から出射された光を反射して、再び導光板１３の内部へ入射させる。

　導光板１３の裏面側には、導光板１３を支持するバックライトフレーム１６が設けられている。バックライトフレーム１６は、縦横寸法が表示パネル１の縦横寸法と略同じであって、周縁部がＬ字状に屈曲させた立設部となっている。この立設部の外面をシャーシ３が覆っており、さらにそのシャーシ３の外側をベゼル２が覆っている。また、導光板１３の端部とシャーシ３との間にはクッション材１７が配設されている。

　バックライトフレーム１６の立設部の内面には、扁平矩形状の基板５が設けられている。基板５には、光源としての発光ダイオード６が実装されている。よって、基板５は、発光ダイオード６を実装する機能を有しており、発光ダイオード６（光源）用の基板として機能する。発光ダイオード６の出射面は、導光板１３の端面に対向配置されている。発光ダイオード６から出射された光は、導光板１３の端面に入射し、入射した光は、導光板１３の表面から出射し、光学シ－ト１４により拡散及び集光されて表示パネル１の裏面から表示パネル１の内部に入射する。これによって、表示パネル１の表示面（表面）は均一な明るさとなる。

　また、発光ダイオード６を実装する基板５には、表示制御部としてのソース制御回路４ａが一体形成されている。具体的に、基板５には、ソース駆動部４用の回路がパターン形成されるとともに、ソース駆動部４用の電気部品が搭載されている。よって、基板５は、ソース駆動部４を駆動するための回路基板としての機能を有しており、ソース制御回路４ａ（表示制御部）用の基板として機能する。シャーシ３には、ソース駆動部４の一部を挿通させるための孔３ａが形成されている（図３参照）。基板５に塔載される電気部品は、チップ抵抗またはコンデンサが主であって、これらは発光ダイオード６よりも高さが低いので、基板５上に設けても支障はない。

　以上のように、基板５は、発光ダイオード６（光源）用の基板としての機能と、ソース制御回路４ａ（表示制御部）用の基板としての機能とを併せて果たす。前述した図８に示す如く、それぞれの機能を果たすように発光ダイオード基板６８とソース基板７０とを各別に設けている従来例と比べて、第１実施の形態では、一枚の基板５にて両方の機能を果たすように構成しているため、額縁領域を狭くすることが可能である。この結果、表示装置の小型化も実現できる。

　さらに、発光ダイオード６の駆動電圧を外部から入力するとともに、表示パネル１への入力信号（入力電圧）を外部から入力するコネクタ７が、基板５に設けられている。第１実施の形態では、一つのコネクタにて、２種の電圧を入力する機能を果たしている。よって、発光ダイオードコネクタと信号用コネクタ７２とを各別に設けている従来例に比べて、第１実施の形態では、額縁領域の更なる狭小化を実現でき、表示装置の更なる小型化も可能となる。

　バックライトフレーム１６には、基板５の一部を挿通させるための開孔１６ａが形成されている（図４参照）。基板５は横長のＴ型形状であり、その横長部に複数の発光ダイオード６を等ピッチに並設し、その先端部にコネクタ７を設けている（図５参照）。そして、コネクタ７を設けた先端部だけが露出するように、基板５をバックライトフレーム１６の開孔１６ａに挿通させて、液晶モジュールの下中央部から取り出せるようにして、外部の電圧源と接続できるようにする（図４参照）。なお、コネクタ７の取り出し口が液晶モジュールの下中央部以外であっても良いことは勿論である。

〈第２実施の形態〉
　第２実施の形態は、光源（発光ダイオード）と、表示制御部（ゲート制御回路）とが、表示パネルの同じ端面側に設けられている形態であって、光源用の基板の機能と表示制御部用の基板の機能とを一つの共有の基板にて実現する構成である。また、照明方式は、導光板を用いる水平タイプのバックライトを採用している。

　図６は、第２実施の形態の表示装置の要部を示す断面図である。図６（第２実施の形態）において、図２（第１実施の形態）と同一部材には同一番号を付してそれらの詳細な説明を省略する。

　バックライトフレーム１６の立設部の内面には、扁平矩形状の基板９が設けられ、基板９に発光ダイオード６が実装されている。よって、基板９は、発光ダイオード６を実装する機能を有しており、発光ダイオード６（光源）用の基板として機能する。

　表示パネル１の端部には、各画素を駆動するためのゲート駆動部８の一端部が接続されている。また、発光ダイオード６を実装する基板９には、ゲート制御回路８ａが一体形成されている。具体的に、基板９には、ゲート駆動部８用の回路がパターン形成されるとともに、ゲート駆動部８用の電気部品が搭載されている。よって、基板９は、ゲート駆動部８を駆動するための回路基板としての機能を有しており、ゲート制御回路８ａ（表示制御部）用の基板として機能する。基板９に搭載される電気部品は、チップ抵抗またはコンデンサが主であって、これらは発光ダイオード６よりも高さが低いので、基板９上に設けても支障はない。

　以上のように、基板９は、発光ダイオード６（光源）用の基板としての機能と、ゲート制御回路８ａ（表示制御部）用の基板としての機能とを併せて果たす。従来例では、発光ダイオード用の基板と、ゲート駆動部用の基板とを、各別に設けている。このような構成の従来例と比べて、第２実施の形態では、一枚の基板９にて両方の機能を果たすように構成しているため、額縁領域を狭くすることが可能である。この結果、表示装置の小型化も実現できる。

　さらに、発光ダイオード６の駆動電圧を外部から入力するとともに、表示パネル１への入力信号（入力電圧）を外部から入力するコネクタ７が、基板９に設けられている。第２実施の形態では、一つのコネクタ７にて、２種の電圧を入力する機能を果たしているため、発光ダイオードコネクタと信号用コネクタ７２とを各別に設けている従来例に比べて、額縁領域の更なる狭小化を実現でき、表示装置の更なる小型化も可能となる。

〈第３実施の形態〉
　第３実施の形態は、照明方式として、導光板を用いずに表示パネルの直下に光源（発光ダイオード）を配した直下タイプのバックライトを採用しており、光源（発光ダイオード）用の基板の機能と表示制御部（ソース制御回路）用の基板の機能とを一つの共有の基板にて実現する構成である。

　図７は、第３実施の形態の表示装置の要部を示す断面図である。図７（第３実施の形態）において、図２（第１実施の形態）と同一部材には同一番号を付してそれらの詳細な説明を省略する。

　表示パネル１の裏面側（偏光板１２側）には、拡散板２１が配置されている。拡散板２１は、矩形状をなし、表示パネル１と縦横寸法が略同じである。拡散板２１の下側には、拡散板２１を支持するバックライトフレーム１６が設けられている。

　バックライトフレーム１６の上面（拡散板２１に対向する側の面）には、扁平矩形状の基板２２が設けられている。基板２２には、光源としての発光ダイオード６が実装されている。発光ダイオード６の光出射面にはレンズ２３が設けられている。発光ダイオード６が実装されていない領域のバックライトフレーム１６の上面には、反射シート２４が形成されている。基板２２は、発光ダイオード６を実装する機能を有しており、発光ダイオード６（光源）用の基板として機能する。発光ダイオード６から出射された光は、レンズ２３を介して拡散板２１に入射し、拡散されて表示パネル１の裏面から表示パネル１の内部に入射する。拡散板２１で反射された一部の光は、反射シート２４にて再び反射されて拡散板２１に入射する。このようにして、表示パネル１の表示面（表面）は均一な明るさとなる。

　表示パネル１の端部には、各画素を駆動するためのソース制御部４の一端部が接続されている。また、発光ダイオード６を実装する基板２２には、表示制御部としてのソース制御回路４ａが一体形成されている。具体的に、基板２２には、ソース駆動部４用の回路がパターン形成されるとともに、ソース駆動部４用の電気部品が搭載されている。よって、基板２２は、ソース駆動部４を駆動するための回路基板としての機能を有しており、ソース制御回路４ａ（表示制御部）用の基板として機能する。バックライトフレーム１６には、ソース駆動部４の他端部を挿通させるための開孔１６ｂが形成されている。

　以上のように、基板２２は、発光ダイオード６（光源）用の基板としての機能と、ソース制御回路４ａ（表示制御部）用の基板としての機能とを併せて果たす。従来例では、発光ダイオード用の基板（発光ダイオード基板６８）と、ソース駆動部用の基板（ソース基板７０）とを、各別に設けている。このような構成の従来例と比べて、第３実施の形態では、一枚の基板２２にて両方の機能を果たすように構成しているため、額縁領域を狭くすることが可能である。この結果、表示装置の小型化も実現できる。

〈第４実施の形態〉
　第４実施の形態は、照明方式として、導光板を用いずに表示パネルの直下に光源（発光ダイオード）を配した直下タイプのバックライトを採用しており、光源（発光ダイオード）用の基板の機能と表示制御部（ゲート制御回路）用の基板の機能とを一つの共有の基板にて実現する構成である。なお、第４実施の形態の構成は、上述した第１～第３実施の形態の構成に準じるため、その説明は省略する。

　この構成にあっても、前述した第１～第３実施の形態と同様に、従来例に比べて、使用する基板、コネクタの数を低減できるので、額縁領域の狭小化を実現できて表示装置の小型化を図れるとともに、低コスト化も図ることができる。

〈第５実施の形態〉
　第５実施の形態は、表示パネルにソース用基板とゲート用基板とを搭載して、光源（発光ダイオード）と、表示制御部（ソース制御回路及びゲート制御回路）とが、表示パネルの同じ端面側に設けられている形態であって、発光ダイオード用の基板の機能とソース制御回路の基板の機能とゲート制御回路用の基板の機能とを一つの共有の基板にて実現する構成である。照明方式は、水平タイプのバックライトまたは直下タイプのバックライトの何れでも良い。なお、第５実施の形態の構成は、上述した第１～第３実施の形態の構成に準じるため、その説明は省略する。

　なお、上述した実施の形態では、シャーシ３を設ける構成について説明したが、小型モデルの場合には、表示パネル１の撓みが少ないので、シャーシ３を設けない構成であっても良い。

　また、上述した実施の形態では、映像をアクティブ・マトリクス駆動方式により映像を表示する構成について説明したが、単純マトリクス方式により映像を表示する表示装置にも本発明は適用可能である。この場合には、光源（発光ダイオード）用の基板の機能と表示制御部（データ制御回路、アドレス制御回路）用の基板の機能とを一つの共有の基板にて実現する。

　また、光源として発光ダイオードを用いることとしたが、発光ダイオードに限らず、他の光源を用いるようにしても良い。

　なお、上述した実施の形態では、ゲート制御回路、ソース制御回路を発光ダイオード実装用の基板に形成することとしたが、ゲート駆動部及び／またはソース駆動部の全体構成を発光ダイオード実装用の基板に設けるようにしても良い。

　１　表示パネル
　３　シャーシ
　３ａ　孔
　４　ソース駆動部
　４ａ　ソース制御回路
　５　基板
　６　発光ダイオード
　７　コネクタ
　８　ゲート駆動部
　８ａ　ゲート制御回路
　９　基板
　１３　導光板
　１６　バックライトフレーム
　１６ａ　開孔
　１６ｂ　開孔
　２２　基板

Claims

　映像を表示する表示パネルと、該表示パネルに照射すべき光を発する光源と、前記表示パネルにおける映像表示を制御する表示制御部とを備える表示装置において、
　前記光源を実装した基板に、前記表示制御部を一体形成してあることを特徴とする表示装置。
　前記表示制御部への入力信号と、前記光源の駆動信号とを入力するコネクタを、前記基板に設けてあることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
　前記光源から発せられた光を入射し、入射した光を前記表示パネルに照射する導光板を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
　前記液晶パネルを保持するシャーシを備えており、前記表示制御部を挿通させるための孔が前記シャーシに形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の表示装置。
　前記基板は横長のＴ型形状であり、該基板の横長部に前記光源が複数実装され、該基板の先端部に前記コネクタが設けられていることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の表示装置。
　前記導光板を支持するフレームを備えており、前記基板の先端部を挿通させるための孔が前記フレームに形成されていることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
　前記光源は前記液晶パネルの下方に設けられてあり、前記基板を支持するフレームを備えており、前記表示制御部を挿通させるための孔が前記フレームに形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
　アクティブ・マトリクス駆動方式にて前記表示パネルに映像を表示するように構成してあり、前記表示制御部はソース制御回路またはゲート制御回路であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の表示装置。