【解決手段】表示装置1は、表示パネル(第1表示パネル及び/又は第2表示パネル200)と、第1表示パネル100の表示面の周縁部を覆う額縁部611を有する上フレーム610と、上フレーム610の額縁部611との間で表示パネルを挟む中フランジ部621を有する中フレーム620と、複数のLED610を収容する収容空間を構成する本体部631及び本体部631の周縁に設けられた下フランジ部632を含む下フレーム630と、本体部631と対向し、外周端部が下フランジ部632と中フランジ部621との間に位置する透光性を有する剛板である透光基板320と、表示パネルと対向し、外周端部が中フランジ部621と額縁部611との間に位置する光学シート330とを備える。
前記下フレームの前記本体部は、前記表示パネルと対向し、複数の発光素子が取り付けられた底板部と、前記底板部の外周端部と前記下フランジ部との間を延びる側板部と、を有し、
前記側板部と前記下フランジ部は、前記底板部よりも熱伝導率の低い材料で一体に構成されている、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の表示装置。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本開示の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、及び、構成要素の配置位置や接続形態などは、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【0012】
各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、各図において縮尺等は必ずしも一致していない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【0013】
また、本明細書及び図面において、X軸、Y軸及びZ軸は、三次元直交座標系の三軸を表しており、X軸及びY軸は、互いに直交し、かつ、いずれもZ軸に直交する軸である。
【0014】
(実施の形態)
まず、実施の形態に係る表示装置1の概略構成について、
図1〜
図3を用いて説明する。
図1は、実施の形態に係る表示装置1の概略構成を示す図である。
図2は、同表示装置1における第1表示パネル100の概略構成を示す図である。
図3は、同表示装置1における第2表示パネル200の概略構成を示す図である。
【0015】
表示装置1は、静止画像又は動画像の画像(映像)を表示する画像表示装置である。
図1に示すように、表示装置1は、観察者に近い位置(前側)に配置された第1表示パネル100と、第1表示パネル100よりも観察者から遠い位置(後側)に配置された第2表示パネル200とを備える。第1表示パネル100及び第2表示パネル200は、平面視において同一の外形形状であるが、これに限らない。
【0016】
第1表示パネル100は、メインパネルであって、ユーザが視認する画像を表示する。第1表示パネル100は、例えば、ユーザが視認する画像としてカラー画像を表示する。
【0017】
第1表示パネル100には、第1ソースFPC110及び第1ゲートFPC120が接続されている。第1ソースFPC110及び第1ゲートFPC120は、例えば、異方性導電性フィルム(ACF;Anisotropic Conductive Film)を用いた熱圧着によって第1表示パネル100の各種信号線の電極端子と接続されている。
【0018】
第1ソースFPC110には、第1ソースドライバ111が実装されている。本実施の形態において、第1ソースFPC110は、第1表示パネル100の長辺端部に12個設けられているが、第1ソースFPC110の数は、12個に限らない。
【0019】
また、第1ソースFPC110の第1表示パネル100側とは反対側の部分には、第1回路基板112が接続されている。第1回路基板112は、第1ソースFPC110を介して第1表示パネル100と電気的に接続されている。第1回路基板112は、略矩形板状のプリント基板(PCB;Printed Circuit Board)であり、第1回路基板112には、複数の電子部品が実装されている。第1回路基板112は、第1タイミングコントローラ410から出力された各種信号を第1ソースFPC110の第1ソースドライバ111に伝達する機能を有する。本実施の形態では、6個の第1ソースFPC110に対して、1つの第1回路基板112が接続されている。つまり、第1回路基板112は、2つ設けられているが、第1回路基板112の数は、2つに限らない。
【0020】
第1ゲートFPC120には、第1ゲートドライバ121が実装されている。本実施の形態において、第1ゲートFPC120は、第1表示パネル100の両短辺端部の各々に7個ずつ設けられているが、第1ゲートFPC120の数は、14個に限らない。
【0021】
第1表示パネル100の第1画像表示領域130にカラー画像を表示する場合、第1タイミングコントローラ410から出力される各種信号が第1ソースドライバ111及び第1ゲートドライバ121に入力される。なお、第1ソースドライバ111については、第1回路基板112を介して第1ソースドライバ111に各種信号が入力される。
【0022】
第2表示パネル200は、第1表示パネル100の背面側に配置されるサブパネルである。第2表示パネル200は、例えば、第1表示パネル100に表示されるカラー画像に対応した画像パターンのモノクロ画像(白黒画像)を、そのカラー画像に同期させて表示する。
【0023】
第2表示パネル200には、第2ソースFPC210及び第2ゲートFPC220が接続されている。第2ソースFPC210及び第2ゲートFPC220は、例えば、異方性導電性フィルムを用いた熱圧着によって第2表示パネル200の各種信号線の電極端子と接続されている。
【0024】
第2ソースFPC210には、第2ソースドライバ211が実装されている。本実施の形態において、第2ソースFPC210は、第2表示パネル200の長辺端部に12個設けられているが、第2ソースFPC210の数は、12個に限らない。
【0025】
また、第2ソースFPC210の第2表示パネル200側とは反対側の部分には、第2回路基板212が接続されている。第2回路基板212は、第2ソースFPC210を介して第2表示パネル200と電気的に接続されている。第2回路基板212は、略矩形板状のプリント基板(PCB)であり、第2回路基板212には、複数の電子部品が実装されている。第2回路基板212は、第2タイミングコントローラ420から出力された各種信号を第2ソースFPC210の第2ソースドライバ211に伝達する機能を有する。本実施の形態では、6個の第2ソースFPC210に対して、1つの第2回路基板212が接続されている。つまり、第2回路基板212は、2つ設けられているが、第2回路基板212の数は、2つに限らない。
【0026】
第2ゲートFPC220には、第2ゲートドライバ221が実装されている。本実施の形態において、第2ゲートFPC220は、第2表示パネル200の両短辺端部の各々に7個ずつ設けられているが、第2ゲートFPC220の数は、14個に限らない。
【0027】
第2表示パネル200の第2画像表示領域230にモノクロ画像を表示する場合、第2タイミングコントローラ420から出力される各種信号が第2ソースドライバ211及び第2ゲートドライバ221に入力される。なお、第2ソースドライバ211については、第2回路基板212を介して第2ソースドライバ211に各種信号が入力される。
【0028】
図2及び
図3に示すように、第1画像表示領域130及び第2画像表示領域230は、マトリクス状に区画された複数の画素によって構成されている。第1画像表示領域130の画素数と第2画像表示領域230の画素数とは同じであってもよいし異なっていてもよいが、メインパネルである第1表示パネル100における第1画像表示領域130の画素数を、サブパネルである第2表示パネル200における第2画像表示領域230画素数よりも多くするとよい。
【0029】
本実施の形態において、表示装置1は液晶表示装置であり、第1表示パネル100及び第2表示パネル200は、いずれも液晶パネルである。また、第1表示パネル100及び第2表示パネル200の液晶駆動方式は、例えばIPS(In Plane Switching)方式又はFFS(Fringe Field Switching)方式等の横電界方式であるが、これに限るものではない。第1表示パネル100及び第2表示パネル200の液晶駆動方式は、VA(Vertical Alignment)方式又はTN(Twisted Nematic)方式等であってもよい。
【0030】
表示装置1は、さらに、バックライト300を備える。バックライト300は、第2表示パネル200の後側に配置されている。
【0031】
バックライト300は、第1表示パネル100及び第2表示パネル200に向けて光を照射する。バックライト300は、例えば、LED(Light Emitting Diode)を光源とするLEDバックライトであるが、バックライト300の光源は、LEDに限定されるものではない。
【0032】
表示装置1は、さらに、第1表示パネル100の第1ソースドライバ111及び第1ゲートドライバ121を制御する第1タイミングコントローラ410と、第2表示パネル200の第2ソースドライバ211及び第2ゲートドライバ221を制御する第2タイミングコントローラ420と、第1タイミングコントローラ410及び第2タイミングコントローラ420に画像データを出力する画像処理部500とを備える。
【0033】
図2に示すように、第1タイミングコントローラ410は、画像処理部500から出力される第1画像データDAT1と第1制御信号CS1(クロック信号、垂直同期信号、水平同期信号等)とに基づいて、第1画像データ信号DA1と、第1ソースドライバ111及び第1ゲートドライバ121の駆動を制御するための各種タイミング信号(データスタートパルスDSP1、データクロックDCK1、ゲートスタートパルスGSP1、ゲートクロックGCK1)とを生成する。第1タイミングコントローラ410は、第1画像データ信号DA1と、データスタートパルスDSP1と、データクロックDCK1とを第1ソースドライバ111に出力し、ゲートスタートパルスGSP1とゲートクロックGCK1とを第1ゲートドライバ121に出力する。
【0034】
第1ソースドライバ111は、データスタートパルスDSP1及びデータクロックDCK1に基づいて、第1画像データ信号DA1に応じたデータ電圧(データ信号)を第1表示パネル100のソース配線SL1に出力する。また、第1ゲートドライバ121は、ゲートスタートパルスGSP1及びゲートクロックGCK1に基づいて、ゲート電圧(ゲート信号)を第1表示パネル100のゲート配線GL1に出力する。これにより、カラー画像が第1画像表示領域130に表示される。
【0035】
図3に示すように、第2タイミングコントローラ420は、画像処理部500から出力される第2画像データDAT2と第2制御信号CS2(クロック信号、垂直同期信号、水平同期信号等)とに基づいて、第2画像データ信号DA2と、第2ソースドライバ211及び第2ゲートドライバ221の駆動を制御するための各種タイミング信号(データスタートパルスDSP2、データクロックDCK2、ゲートスタートパルスGSP2、ゲートクロックGCK2)とを生成する。第2タイミングコントローラ420は、第2画像データ信号DA2と、データスタートパルスDSP2と、データクロックDCK2とを第2ソースドライバ211に出力し、ゲートスタートパルスGSP2とゲートクロックGCK2とを第2ゲートドライバ221に出力する。
【0036】
第2ソースドライバ211は、データスタートパルスDSP2及びデータクロックDCK2に基づいて、第2画像データ信号DA2に応じたデータ電圧(データ信号)を第2表示パネル200のソース配線SL2に出力する。また、第2ゲートドライバ221は、ゲートスタートパルスGSP2及びゲートクロックGCK2に基づいて、ゲート電圧(ゲート信号)を第2表示パネル200のゲート配線GL2に出力する。
【0037】
図1に示すように、画像処理部500は、外部のシステム(図示せず)から送信された入力映像信号Dataを受信し、所定の画像処理を実行した後、第1タイミングコントローラ410に第1画像データDAT1を出力するとともに、第2タイミングコントローラ420に第2画像データDAT2を出力する。第1画像データDAT1は、カラー表示用の画像データであり、第2画像データDAT2は、モノクロ表示用の画像データである。
【0038】
また、画像処理部500は、第1タイミングコントローラ410に第1制御信号CS1を出力するとともに、第2タイミングコントローラ420に第2制御信号CS2を出力する。なお、第1制御信号CS1及び第2制御信号CS2には、第1表示パネル100で表示させるカラー画像と第2表示パネル200で表示させるモノクロ画像とを同期させるための同期信号が含まれる。
【0039】
このように、本実施の形態に係る表示装置1では、第1表示パネル100及び第2表示パネル200の2つの表示パネルを重ね合わせて画像を表示しているので、黒を引き締めることができる。これにより、コントラスト比が高い画像を表示することができる。また、表示装置1は、例えばHDR(High Dynamic Range)対応テレビであり、バックライト300として、ローカルディミング対応の直下型LEDバックライトを用いてもよい。この場合、さらに高コントラスト比かつ高画質のカラー画像を表示することができる。
【0040】
バックライト300によってローカルディミングを行う場合、バックライト駆動回路(不図示)によって、画像処理部500から入力される発光制御信号に応じたタイミング及び輝度でバックライト300に配列される複数のLEDを選択的に発光させる。
【0041】
次に、実施の形態に係る表示装置1の構造的な特徴について、
図4〜
図7を用いて説明する。
図4は、実施の形態に係る表示装置1の分解斜視図である。
図5は、
図4のV−V線における実施の形態に係る表示装置の部分断面斜視図である。
図6は、
図4のVI−VI線における同表示装置1の部分断面図である。
図7は、
図4のVII−VII線における同表示装置1の部分断面図である。なお、
図5では、上フレーム610を透視した状態を示している。
【0042】
図4〜
図7に示すように、表示装置1は、第1表示パネル100と第2表示パネル200とバックライト300とを保持するフレーム600を備える。フレーム600は、上フレーム610と、中フレーム620と、下フレーム630とによって構成されている。
【0043】
表示装置1においては、観察者側から、上フレーム610と、第1表示パネル100と、第2表示パネル200と、中フレーム620と、下フレーム630とが、この順で配置されている。なお、
図4では、説明の便宜上、第1表示パネル100及びバックライト300は省略している。
【0044】
図6及び
図7に示すように、第1表示パネル100は、第1TFT(Thin Film Transistor)基板101と、第1TFT基板101に対向する第1対向基板102と、第1TFT基板101と第1対向基板102との間に配置された第1液晶層103とを備える液晶セルである。本実施の形態において、第1TFT101基板及び第1対向基板102のうち第1対向基板102が観察者側に位置している。
【0045】
第1TFT基板101は、ガラス基板等の透明基板にTFT層が形成された基板である。TFT層は、駆動回路層であり、TFT層には、TFT及びTFTを駆動する配線等が形成されている。TFT層の平坦化層上には、第1液晶層103に電圧を印加するための画素電極が形成されている。
【0046】
第1対向基板102は、ガラス基板等の透明基板に画素形成層としてカラーフィルタ層が形成されたCF基板である。第1対向基板102の画素形成層は、ブラックマトリクス(黒色部)及びカラーフィルタ(着色部)を有する。ブラックマトリクスは、例えば格子状又はストライプ状に形成されており、ブラックマトリクスには、画素を構成するマトリクス状の複数の開口部が形成されている。ブラックマトリクスの各開口部内にはカラーフィルタが形成されている。各カラーフィルタは、例えば、赤色用のカラーフィルタ、緑色用のカラーフィルタ、又は、青色用のカラーフィルタである。各色のカラーフィルタは、各画素に対応している。
【0047】
第1液晶層103は、第1TFT基板101と第1対向基板102との間の隙間に封止されている。第1液晶層103の液晶材料は、駆動方式に応じて適宜選択することができる。
【0048】
第2表示パネル200は、第2TFT基板201と、第2TFT基板201に対向する第2対向基板202と、第2TFT基板201と第2対向基板202との間に配置された第2液晶層203とを備える液晶セルである。本実施の形態において、第2TFT基板201及び第2対向基板202のうち第2TFT基板201が観察者側に位置している。
【0049】
つまり、第2表示パネル200は、第1表示パネル100に対して、TFT基板と対向基板(CF基板)とを反転させた状態で配置されている。具体的には、第1表示パネル100及び第2表示パネル200は、互いのTFT基板(第1TFT基板101、第2TFT基板201)が内側に位置するように配置されている。
【0050】
第2TFT基板201は、ガラス基板等の透明基板にTFT層が形成された基板である。TFT層は、駆動回路層であり、TFT層には、TFT及びTFTを駆動する配線等が形成されている。TFT層の平坦化層上には、第1液晶層103に電圧を印加するための画素電極が形成されている。
【0051】
第2対向基板202は、ガラス基板等の透明基板に画素形成層が形成された基板である。第2対向基板202の画素形成層は、画素を構成する格子状又はストライプ状に形成されたブラックマトリクスを有する。本実施の形態では、第2表示パネル200はモノクロ画像を表示するので、画素形成層には、カラーフィルタが形成されていない。
【0052】
第2液晶層203は、第2TFT基板201と第2対向基板202との間の隙間に封止されている。第2液晶層203の液晶材料は、駆動方式に応じて適宜選択することができる。
【0053】
第1表示パネル100の両面の各々には、第1偏光板104が貼り付けられている。一対の第1偏光板104は、偏光方向が互いに直交するように配置されている。つまり、一対の第1偏光板104は、クロスニコルで配置されている。
【0054】
また、第2表示パネル200の両面の各々には、第2偏光板204が貼り付けられている。一対の第2偏光板204は、偏光方向が互いに直交するように配置されている。つまり、一対の第2偏光板204は、クロスニコルで配置されている。
【0055】
一対の第1偏光板104及び一対の第2偏光板204は、例えば樹脂材料からなるシート状の偏光フィルムである。なお、第1偏光板104及び第2偏光板204には、位相差板(位相差フィルム)が貼り合わされていてもよい。
【0056】
第1表示パネル100と第2表示パネル200とは接着層105によって貼り合わされている。具体的には、第1表示パネル100の裏面側の第1偏光板104と第2表示パネル200の前面側の第2偏光板204とが接着層105によって接着されている。接着層105としては、例えば、光学粘着シート(OCA:Optically Clear Adhesive)等の透明接着剤を用いることができる。なお、第1表示パネル100と第2表示パネル200との間に、拡散シートを別途挿入してもよい。
【0057】
バックライト300は、複数のLED310と、透光基板320と、光学シート330と、反射板340とを有する。
【0058】
複数のLED310の各々は、発光素子の一例である。LED310としては、例えば白色光を発する白色LED光源を用いることができる。
【0059】
本実施の形態において、バックライト300は、直下型であるので、複数のLED310は、二次元的に配置されている。具体的には、複数のLED310は、下フレーム630の底部にマトリクス状に配列されている。より具体的には、複数のLED310は、下フレーム630の凹部に配置された反射板340の底面上に配置されている。
【0060】
透光基板320は、透光性を有する剛板の一例である。透光基板320は、例えば、可視光に対して透明なガラス板等の透明基板である。この場合、透光基板320としては、機械的強度に優れた強化ガラスを用いるとよい。
【0061】
透光基板320は、下フレーム630の本体部631と対向している。具体的には、透光基板320は、本体部631の底板部631aと対向するように配置されている。また、透光基板320は、透光基板320の外周端部が、下フレーム630の下フランジ部632と中フレーム620の中フランジ部621との間に位置するように配置されている。本実施の形態において、透光基板320は、外周端部が下フレーム630の下フランジ部632に支持されている。具体的には、透光基板320の外周端部は、下フランジ部632に載置された反射板340のフランジ部の上に載置されている。
【0062】
なお、透光基板320は、光拡散性を有していてもよい。この場合、透光基板320は、入射した光を散乱させて透過させる。
【0063】
光学シート330は、LED310の前方(光出射側)に配置される。また、光学シート330は、第2表示パネル200と対向している。具体的には、光学シート330は、透光基板320及び第2表示パネル200の各々と所定の間隔をあけて、透光基板320と第2表示パネル200との間に配置されている。つまり、光学シート330と透光基板320との間に空気層が存在するとともに、光学シート330と第2表示パネル200との間に空気層が存在する。
【0064】
光学シート330は、外周端部が中フレーム620の中フランジ部621と上フレーム610の額縁部611との間に位置している。本実施の形態において、光学シート330は、中フレーム620に支持されている。具体的には、光学シート330は、外周端部が中フレーム620の中フランジ部621に支持されている。
【0065】
光学シート330は、1枚であってもよいし、複数枚であってもよい。光学シート330としては、例えば、LED310からの光を拡散させるための拡散板(拡散シート)及び/又はプリズムシート等を用いることができる。
【0066】
反射板340は、複数のLED310の光を反射する機能を有する。反射板340は、下フレーム630の本体部631の底部に配置されている。反射板340は、例えば鋼板又はアルミ板等の金属板によって構成されている。この場合、反射板340の表面には、白塗装が施されているとよい。
【0067】
フレーム600を構成する上フレーム610と中フレーム620と下フレーム630とは、例えばネジにより互いに固定されている。
【0068】
上フレーム610は、フレーム600において上側(Z軸方向プラス側)に配置されたフロントフレームである。本実施の形態において、上フレーム610は、平面視形状が矩形枠状で断面形状がL字状の金属フレームであり、鋼板又はアルミニウム板等の高い剛性を有する金属材料で構成されている。上フレーム610は、額縁部611と、側壁部612とを有する。
【0069】
額縁部611は、第1表示パネル100の表示面の周縁部を覆うベゼル部である。具体的には、額縁部611は、第1表示パネル100の表示面の外周端部の全周を覆うように枠状に形成されている。本実施の形態において、額縁部611は、側壁部612の上端からフランジ状に突出している。額縁部611には、内方に突出する突出部611aが形成されている。突出部611aは、例えば絞り加工によって形成することができる。
【0070】
額縁部611の先端部の内面(下面)にはクッション部材613が設けられている。クッション部材613は、額縁部611と第1表示パネル100との間に配置されている。具体的には、額縁部611と第1偏光板104とで挟持されるようにクッション部材613が挿入されている。これにより、上フレーム610と第1表示パネル(第1偏光板104)との間の隙間をなくすことができるので、埃や虫が表示装置1の内部に侵入することを抑制することができる。
【0071】
側壁部612は、額縁部611から下方に向かって突出するように形成されている。側壁部612は、第1表示パネル100及び第2表示パネル200とバックライト300との側方に位置している。側壁部612は、中フレーム620の側壁部622と対面している。
【0072】
中フレーム620は、上フレーム610と下フレーム630との間に配置されたミドルフレームである。中フレーム620は、第1表示パネル100及び第2表示パネル200をバックライト300側から支持している。本実施の形態において、中フレーム620は、平面視形状が矩形枠状で断面形状がL字状の金属フレームであり、鋼板又はアルミニウム板等の高い剛性を有する金属材料で構成されている。中フレーム620は、中フランジ部621と、側壁部622とを有する。
【0073】
中フランジ部621は、上フレーム610の額縁部611との間で第1表示パネル100及び第2表示パネル200を挟んでいる。具体的には、第1表示パネル100及び第2表示パネルの各々の外周端部は、中フランジ部621と額縁部611との間に配置されている。中フランジ部621は、第2表示パネル200の裏面の外周端部の全周を覆うように枠状に形成されている。
【0074】
中フランジ部621の先端部の内面(下面)にはクッション部材623が設けられている。クッション部材623は、中フランジ部621と透光基板320の外周端部との間に配置されている。
【0075】
側壁部622は、中フランジ部621から下方に向かって突出するように形成されている。側壁部622は、バックライト300の側方に位置している。側壁部622は、上フレーム610の側壁部612と下フレーム630の本体部631の側板部631bとの間に配置されている。側壁部622は、上フレーム610の側壁部612と対面しているとともに、下フレーム630の本体部631の側板部631bと対面している。
【0076】
下フレーム630は、フレーム600において背面側(Z軸方向マイナス側)に配置されたリアフレームである。下フレーム630は、バックライト300を構成するLED310を内部に収容するとともに、バックライト300を構成する透光基板320と反射板340とを保持する。本実施の形態において、下フレーム630は、全体として凹状に形成された金属筐体であり、鋼板又はアルミニウム板等の高い剛性を有する金属材料で構成されている。下フレーム630は、本体部631と、下フランジ部632とを有する。
【0077】
本体部631は、複数のLED310を収容する収容空間を構成している。本体部631は、平面視形状が矩形の底板部(背面板)631aと、底板部631aの外周端部から上側に突出する枠状の側板部631bとを有する。
【0078】
底板部631aには、複数のLED310が取り付けられる。本実施の形態において、複数のLED310は、底板部631aに載置された反射板320を介してた底板部631aに取り付けられている。また、側板部631bは、底板部631aの外周端部と下フレーム630の下フランジ部632との間をX軸方向に延びている。
【0079】
下フランジ部632は、本体部631の周縁に設けられている。具体的には、下フランジ部632は、本体部631の側板部631bの上端部から外方に突出するように形成されている。なお、下フランジ部632と透光基板320の外周端部との間にクッション部材が配置されていてもよい。
【0080】
図4及び
図5に示すように、上フレーム610と中フレーム620との間には、複数の上スペーサ710が配置されている。具体的には、複数の上スペーサ710は、上フレーム610の額縁部611と中フレーム620の中フランジ部621との間に配置されている。各上スペーサ710は、上フレーム610と中フレーム620とによって挟持されており、上フレーム610と中フレーム620との隙間の間隔を規制している。また、上スペーサ710は、第1表示パネル100及び第2表示パネル200の面方向の移動を規制している。
【0081】
中フレーム620と下フレーム630との間には、複数の下スペーサ720が配置されている。具体的には、複数の下スペーサ720は、中フレーム620の中フランジ部621と下フレーム630の下フランジ部632との間に配置されている。各下スペーサ720は、中フレーム620と下フレーム630とによって挟持されており、中フレーム620と下フレーム630との隙間の間隔を規制している。また、下スペーサ720は、透光基板320の面方向の移動を規制している。
【0082】
上スペーサ710及び下スペーサ720は、樹脂材料によって構成された樹脂成型品であるが、これに限らない。上スペーサ710及び下スペーサ720は、例えば金属材料によって構成されていてもよい。
【0083】
さらに、
図6及び
図7に示すように、表示装置1は、光学シート330の周縁部と第2表示パネル200の周縁部との間に配置された遮光シート810及び820を備える。
【0084】
図6に示すように、表示装置1の長辺側に配置された遮光シート810は、段差部を有するように屈曲した形状である。遮光シート810の内側の端部は、光学シート330と第2表示パネル200に挿入されている。つまり、遮光シート810の内側の端部は、光学シート330の周縁部と第2表示パネル200の周縁部とに挟持されている。
【0085】
また、
図7に示すように、表示装置1の短辺側に配置された遮光シート820は、断面L字形状に形成されている。遮光シート820の内側の端部は、遮光シート810と同様に、光学シート330と第2表示パネル200に挿入されている。つまり、遮光シート820の内側の端部も、光学シート330の周縁部と第2表示パネル200の周縁部とに挟持されている。なお、遮光シート820のZ軸方向に延在する部分は、上フレーム610の側壁部612と中フレーム620の側壁部622とに挟持されている。
【0086】
図6に戻り、表示装置1の長辺側の断面では、上フレーム610と中フレーム620との間には、第1ソースFPC110及び第2ソースFPC210が配置されている。第1ソースFPC110は、第1表示パネル100の第1TFT基板101の内面側に接続されており、第2ソースFPC210は、第2表示パネル200の第2TFT基板201の内面側に接続されている。
【0087】
第1ソースFPC110は、上フレーム610の額縁部611に形成された突出部611aに接触している。具体的には、第1ソースFPC110における第1ソースドライバ111が実装された部分の反対側の面が突出部611aに接触している。これにより、第1ソースドライバ111で発生した熱を突出部611aを介して上フレーム610に効率良く放熱させることができる。
【0088】
一方、第2ソースFPC210は、中フレーム620の中フランジ部621に載置された熱伝導シート625に接触している。具体的には、第2ソースFPC210における第2ソースドライバ211が実装された部分の反対側の面が熱伝導シート625に接触している。これにより、第2ソースドライバ211で発生した熱を熱伝導シート625を介して中フレーム620に効率良く放熱させることができる。
【0089】
図7に示すように、表示装置1の短辺側の断面では、上フレーム610と中フレーム620との間に、第1ゲートFPC120及び第2ゲートFPC220が配置されている。第1ゲートFPC120は、第1表示パネル100の第1TFT基板101の内面側に接続されており、第2ゲートFPC220は、第2表示パネル200の第2TFT基板201の内面側に接続されている。
【0090】
また、第1ゲートFPC120は、第1ソースFPC110と同様に、上フレーム610の額縁部611に形成された突出部611aに接触している。具体的には、第1ゲートFPC120における第1ゲートドライバ121が実装された部分の反対側の面が突出部611aに接触している。これにより、第1ゲートドライバ121で発生した熱を突出部611aを介して上フレーム610に効率良く放熱させることができる。
【0091】
一方、第2ゲートFPC220は、第2ソースFPC210と同様に、中フレーム620の中フランジ部621に載置された熱伝導シート625に接触している。具体的には、第2ゲートFPC220における第2ゲートドライバ221が実装された部分の反対側の面が熱伝導シート625に接触している。これにより、第2ゲートドライバ221で発生した熱を熱伝導シート625を介して中フレーム620に効率良く放熱させることができる。
【0092】
次に、本実施の形態に係る表示装置1の効果等について、本開示の技術を得るに至った経緯も含めて説明する。
【0093】
上述のように、近年、液晶表示装置のバックライトとしては、直下型のLEDバックライトが用いられている。従来の直下型のLEDバックライトは、例えば、本実施の形態における表示装置のバックライト300と同様に、下フレームと、下フレームの底部に配列された複数のLEDと、複数のLEDの前方に配置された透光基板と、光学シートとを備えているが、本実施の形態におけるバックライト300と異なり、光学シート330は、透光基板320に載置されている。また、従来の直下型のLEDバックライトでは、透光基板320は、本実施の形態におけるバックライト300と同様に、外周端部が下フレーム630の下フランジ部632に載置されることで下フレーム630に支持されている。
【0094】
このような構成の直下型のLEDバックライトでは、LED310から出射する光の一部が透光基板320を透過する際に透光基板320に吸収されて熱に変わる。この結果、透光基板320は、LED310から出射する光によって温度が上昇する。
【0095】
ところで、液晶表示装置では、バックライトを冷却するために、冷却ファンが内蔵されていたり放熱フィン等の放熱構造が設けられたりしている。このような冷却機構は、下フレーム周辺又は下フレームの背面側に設けられている。このため、下フレームは冷却機構によって冷却されるため、上記のように、下フレームの下フランジ部に透光基板が支持されていると、透光基板の外周端部は、下フレームによって冷却されることになる。この結果、透光基板の中央部と周辺部とで温度分布(温度差)が生じる。
【0096】
この場合、従来の直下型のLEDバックライトのように光学シートが透光基板に載置されていると、光学シートは透光基板の温度の影響を受けて、透光基板に載置された光学シートにも中央部と周辺部との間で温度分布が生じることになる。この結果、光学シートにうねりが生じ、液晶表示装置に表示される画像の品位が低下するという課題がある。
【0097】
特に、表示パネルとして2枚の液晶パネルを用いた液晶表示装置では、各表示パネルによる光の透過率の低下を補うために、バックライトの光の光量を大きく設定する必要がある。この場合、透光基板の温度上昇量が大きくなり、透光基板の中央部と周辺部との温度差が拡大する。このため、光学シートのうねりも大きくなって、画像の品位が著しく低下する。
【0098】
このような課題に対して本発明者らが鋭意検討した結果、光学シートの配置位置を工夫することで、光学シートのうねりを抑制できるという知見を得て、本開示の技術の着想を得た。
【0099】
具体的には、本実施の形態における表示装置1では、透光基板320を下フレーム630と中フレーム620との間に配置する一方で、光学シート330を中フレーム620と上フレーム610との間に配置している。
【0100】
より具体的には、透光基板320は、外周端部が下フレーム630の下フランジ部632と中フレーム620の中フランジ部621との間に位置するように配置されている。また、光学シート330は、外周端部が中フレーム620の中フランジ部621と上フレーム610の額縁部611との間に位置するように配置されている。
【0101】
この構成により、光学シート330と透光基板320とを広い範囲で接触させずに離間させることができるので、上記のように透光基板320に温度分布が生じたとしても、光学シート330は、透光基板320に温度分布の影響を受けにくくなる。これにより、光学シート330にうねりが生じることを抑制することができるので、光学シート330のうねりによる画像の品位の低下を抑制することができる。
【0102】
しかも、本実施の形態における表示装置1において、透光基板320は、直下型のLEDバックライトと同様に、下フレーム630と中フレーム620との間に配置されている。つまり、第2表示パネル200とLED310との間に透光基板320が配置されている。これにより、LED310による下フレーム630内の熱気が第2表示パネル200及び第1表示パネル100に直接到達しないので、第2表示パネル200及び第1表示パネル100が熱によって劣化したり画像品位が低下したりすることを抑制できる。
【0103】
また、本実施の形態における表示装置1では、さらに、光学シート330の周縁部と第2表示パネル200の周縁部との間に配置された遮光シート810及び820を備えている。
【0104】
この構成により、光学シート330と第2表示パネル200との間の隙間から光が漏れることを抑制することができる。これにより、光漏れによる画像品位の低下を抑制することができる。
【0105】
また、本実施の形態における表示装置1において、透光基板320は、ガラス板である。
【0106】
これにより、透光基板320として、熱による膨張又は収縮が小さくて高い剛性を有する透光基板320を実現できる。したがって、光学シート330がたわんだとしても透光基板320で光学シート330を受け止めることができる。
【0107】
この場合、ガラス板である透光基板320は、さらに、光拡散性を有するとよい。
【0108】
これにより、透光基板320を透過する光を拡散させることができるので、バックライト300の光源が複数のLED310で構成されていても、第2表示パネル200及び第1表示パネル100に入射する光を均一な面状の光にすることができる。したがって、画像品位を向上させることができる。
【0109】
また、本実施の形態における表示装置1は、さらに、中フレーム620の中フランジ部621と下フレーム630の下フランジ部632との間に配置され、透明基板320の面方向の移動を規制する下スペーサ720と、上フレーム610の額縁部611と中フレーム620の中フランジ部621との間に配置され、光学シート330の面方向の移動を規制する上スペーサ710とを備えている。
【0110】
これにより、透光基板320と光学シート330の面方向の移動を別々に規制することができるため、光学シート330の熱変形に合わせて上スペーサ710を設置することで、光学シート330の規制による不要な負荷が掛かるおそれを低減できる。
【0111】
また、本実施の形態における表示装置1は、さらに、中フレーム620の中フランジ部621と透光基板320の外周端部との間に配置されたクッション部材623を備えている。
【0112】
これにより、透光基板320の主面の水平方向の動きを規制することができるとともに透光基板320の主面の法線方向の動きを規制することができ、透光基板320の位置を固定することができる。
【0113】
なお、クッション部材623は、中フレーム620の中フランジ部621ではなく、下フレーム630の下フランジ部632と透光基板320の外周端部との間に配置してもよいし、中フランジ部621及び透光基板320の間と下フランジ部632及び透光基板320の間の両方に配置してもよい。
【0114】
(変形例)
以上、本開示に係る表示装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【0115】
例えば、上記実施の形態において、表示装置1のフレーム600における下フレーム630は全て金属材料によって構成されていたが、これに限らず、下フレーム630の一部を熱伝導率の低い材料によって構成してもよい。例えば、
図8に示される表示装置1Aの下フレーム630のように、本体部631の底板部631aを金属部品とし、本体部631の側板部631b’及び下フランジ部632’を熱伝導率の低い樹脂成形品として、下フレーム630を熱伝導率が異なる複数の部品で構成してもよい。つまり、側板部631b’と下フランジ部632’は、底板部631aよりも熱伝導率の低い材料で一体に構成されている。
【0116】
これにより、冷却ファン等の冷却機構が設けられていても下フレーム630の下フランジ部632’が冷えにくくなるので、透光基板320に温度分布が生じることを抑制できる。この結果、光学シート330の温度差をさらに抑制できるので、光学シート330にうねりが発生することを一層抑制できる。
【0117】
また、
図8に示されるように、本体部631の側板部631b’及び下フランジ部632’を熱伝導率の低い樹脂成形品とする下フレーム630を用いることで透光基板320の温度分布を抑制できることから、従来のように、透光基板320に光学シート330を載置した構成であっても、光学シート330にうねりが発生することを抑制することができる。
【0118】
また、
図8に示すように、下フレーム630を複数の部品によって構成することで、他の製品の部品との共用化を図ることができる。例えば、本体部631の側板部631b’及び下フランジ部632’が1つの樹脂成形品として交換できるように構成されていてもよい。
【0119】
また、
図8において、金属部品の底板部631aにヒートシンクを取り外し可能な構造としてもよい。この構造により、製品仕様によって下フレーム630をカスタマイズすることができる。
【0120】
また、上記実施の形態において、表示装置は、表示パネルとして、第1表示パネル100と第1表示パネル100に重ね合わせられた第2表示パネル200とが設けられていたが、これに限らない。つまり、表示装置における表示パネルの数は限定されず、1枚であってもよいし、2枚以上であってもよい。
【0121】
また、上記実施の形態において、第1表示パネル100及び第2表示パネル200は、液晶表示パネルとしたが、これに限らない。
【0122】
また、上記実施の形態において、第1表示パネル100がカラー画像を表示し、第2表示パネル200がモノクロ画像を表示する構成としたが、これに限らない。例えば、第1表示パネル100がモノクロ画像を表示し、第2表示パネル200がカラー画像を表示する構成であってもよい。
【0123】
また、上記実施の形態及び変形例において、バックライト300のLED310は、波長変換材として蛍光体を用いて白色光を生成する白色LED光源としたが、これに限るものではない。例えば、波長変換材として量子ドットを用いてもよい。この場合、バックライト300の光源は、量子ドットを用いた白色LED素子であってもよいが、光学シート330として、QDEF(Quantum Dot. Enhancement Film)等の量子ドットを含有させた光学フィルム(量子ドットフィルム)を用いるとともに、バックライト300の光源として、量子ドットを励起する励起光として青色光を発する青色LED素子を用いてもよい。なお、量子ドットとしては、青色光を緑色光及び赤色光の各々に変換するものを用いることができる。このように、波長変換材として量子ドットを用いることで、波長変換材として蛍光体を用いる場合と比べて、色再現性に優れた液晶表示装置を実現できる。
【0124】
なお、その他、上記実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。