CN109102758A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种显示装置，包括：显示面板，所述显示面板包括显示用户图像的显示区域和测量区域；透明前面板，所述透明前面板设置在所述显示面板的前侧；粘合层，所述粘合层设置在所述显示面板和所述前面板之间以避开第一空间并覆盖所述显示区域，并将所述显示面板和所述前面板粘合在一起；以及设置在所述第一空间中的部件，所述部件包括配置为检测所述第一空间中的所述测量区域的物理特性的检测器以及其上安装有所述检测器的柔性印刷电路，所述柔性印刷电路从所述第一空间延伸到所述显示面板和所述前面板之间的空隙的外侧。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及一种显示装置。
背景技术
近年来，对显示装置的显示质量的要求提高。例如，在医疗用监视器领域中，由于监视器亮度的变化引起灰度显示特性的变化，所以诊断成像的重要性对利用光学传感器持续监视监视器亮度并基于此进行反馈控制的功能(校准)产生要求(例如，参照WO2013/102997A)。
另一方面，在显示模块的前侧具有透明前面板的显示装置正在增多；透明前面板可以是触摸面板之类的输入接口部件，或者出于设计目的或保护显示面板的表面的目的而设置。如果在显示模块的显示面板的表面与前面板之间存在空气层，则在具有不同折射率的前面板(例如，玻璃板)与空气层之间的界面处，发生光的反射，作为光学特性。
界面反射严重损害显示图像的可视性。为了减轻对可视性的损害，已经提出了一种技术。该技术插入折射率接近于面板的折射率的透明光学弹性树脂层以减少界面反射并提高显示图像的可视性(例如，参照JP2009-175701A)。
这种贴合技术称为光学贴合(optical bonding,OB)；它不仅具有光学效果，而且还具有机械效果，例如，提供前面板破损的情况下的防止飞溅并提高抗冲击性。为了形成光学弹性树脂层，可以使用光学透明树脂(optically clear resin,OCR)或光学透明粘合剂(optically clear adhesive,OCA)。OCR是利用紫外线或热而固化的液体树脂，OCA是片状无基材粘合带。
发明内容
如嵌入了光学传感器的医疗监视器和组入有触摸面板和指纹认证装置的显示装置那样，某些类型的显示装置需要在通过OB粘合的前面板和显示面板之间具有诸如光学传感器或指纹传感器的部件。
然而，为了实现在光学弹性树脂层上配置部件的这样的结构，在利用光学弹性树脂粘合前面板和显示面板时，需要使部件避免由于对部件挤压引起的破损。例如，通过将部件放置在形成于前面板的背面上的孔中，能够避免对部件的压力。然而，在这种结构中，部件下面的区域中的粘合可能不充分；可能在光学弹性树脂层中产生气泡。
如果部件的检测器(传感器)与显示面板之间存在气泡，则气泡使光散射并干扰诸如亮度的物理特性的正确测量。此外，当在检测器与显示面板之间设置有光学弹性树脂时，来自显示面板的光以外的更多外部光进入检测器，这使得正确的测量变得困难。
在使用OCR的情况下，可在光学弹性树脂层中嵌入部件。然而，部件可能阻碍液体光学弹性树脂的顺畅填充而在固化的光学弹性树脂中引起气泡。光学弹性树脂层中的气泡损害显示装置的显示质量。光学弹性树脂可能进入部件内而损害部件的性能。
因此，对于显示面板和前面板用光学弹性树脂层粘合的结构，需要将部件设置在显示面板和前面板之间而不损害显示面板和部件的功能的技术。
本公开的一个方面是一种显示装置，包括：显示面板，所述显示面板包括显示用户图像的显示区域和测量区域；透明前面板，所述透明前面板设置在所述显示面板的前侧；粘合层，所述粘合层设置在所述显示面板和所述前面板之间以避开第一空间并且覆盖所述显示区域，并将所述显示面板和所述前面板粘合在一起；以及设置在所述第一空间中的部件，所述部件包括配置为检测所述第一空间中的所述测量区域的物理特性的检测器以及安装有所述检测器的柔性印刷电路，所述柔性印刷电路从所述第一空间延伸到所述显示面板和所述前面板之间的空隙的外侧。
本发明的一个方面实现了在利用光学弹性树脂层粘合显示面板和前面板的结构中在显示面板与前面板之间设置部件而不损害显示面板和部件的功能。
应该理解的是，前面的概述和下面的详细描述都是示例性和说明性的，而不旨在限制本发明。
附图说明
图1A示意性示出了显示装置的结构示例；
图1B是沿着图1A中的线A-A剖开的剖视图；
图2A示出了光学弹性树脂层的形状的一示例；
图2B示意性示出了显示装置的测量区域及其附近的结构；
图2C是沿着图2A中的线A-A剖开的剖视图；
图3A示意性示出了空间的另一示例；
图3B示出了光学弹性树脂层的形状的一示例；
图3C是沿着图3A中的线A-A剖开的剖视图；
图4A示意性示出了该空间的又一示例；
图4B示出光学弹性树脂层的形状的一示例；
图4C是沿着图4A中的线A-A剖开的剖视图；
图4D是沿着图4A中的线B-B剖开的剖视图；
图5A示意性示出了该空间的又一示例；
图5B是沿着图5A中的线A-A剖开的剖视图；
图6A示意性示出了该空间的又一示例；
图6B是沿着图6A中的线A-A剖开的剖视图；
图7A示出功能部件及其配置的另一示例；
图7B是沿着图7A中的线A-A剖开的剖视图；
图8A示出了功能部件和其配置的又一示例；
图8B是沿着图8A中的线A-A剖开的剖视图；
图8C是显示装置的操作的流程图；
图9A示意性示出了光学弹性树脂层的另一示例；
图9B是沿着图9A中的线A-A剖开的剖视图；
图10A示出了功能部件的配置的另一示例；
图10B是沿着图10A中的线A-A剖开的剖视图；
图11A示出了功能部件的配置的另一示例；
图11B是沿着图11A中的线A-A剖开的剖视图；
图12A示出具有插座机构的保护部的结构示例；
图12B示出具有插座机构的保护部的结构示例；
图13A示出显示装置的另一结构示例；
图13B是沿着图13A中的线A-A剖开的剖视图；
图14A示出具有触摸面板功能的显示装置的结构示例；
图14B是沿着图14A中的线A-A剖开的剖视图；
图15A示出中间板上设置的遮光层的一示例；
图15B是沿着图15A中的线A-A剖开的剖视图；
图16A示出前面板的遮光层的形状和中间板的遮光层的形状；
图16B示出中间板的遮光层的形状的另一示例；
图17A示出显示面板上设置的遮光层的一示例；
图17B是沿着图17A中的线A-A剖开的剖视图；
图18A示出前面板的遮光层的形状和显示面板的遮光层的形状；
图18B示出显示面板的遮光层的形状的另一示例；
图19A示出用于阻止功能部件的插入的止动部的另一结构示例；
图19B是沿着图19A中的线A-A剖开的剖视图；
图20A示出用于阻止功能部件的插入的止动部的又一结构示例；
图20B是沿着图20A中的线A-A剖开的剖视图；
图21A是用于说明前面板、显示面板、光学弹性树脂层、中间板和包括FPC的光学传感器的关系的俯视图；
图21B是沿着图21A中的线A-A剖开的剖视图；
图21C是示意性示出其上安装有光电检测器的FPC的俯视图；
图21D是沿着图21C中的线B-B剖开的剖视图；
图21E是沿着图21C中的线C-C剖开的剖视图；以及
图21F是从虚拟面侧观察空间时的俯视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的实施方式。应该注意的是，这些实施方式仅是用于实现本发明的示例，并不限制本发明的技术范围。附图中共同的元件由相同的附图标记表示。
图1A和图1B示意性示出了显示装置的结构示例。图1A是显示装置10的俯视图，图1B是沿着图1A中的线A-A剖开的剖视图。如图1B所示，显示装置10包括显示面板101和层叠在显示面板101上的前面板103。在图1A和图1B的示例中，显示面板101和前面板103具有矩形形状。这些面板可以具有不同的形状。显示面板101可以为任何类型；例如，显示面板101可以是液晶显示面板或有机发光二极管(OLED)显示面板。
在前面板103和显示面板101之间设置光学弹性树脂层105以将它们粘合在一起。光学弹性树脂层105是粘合层。前面板103和显示面板101是被粘合物体。用户通过光学弹性树脂层105和前面板103观察显示面板101上显示的图像。
在以下的说明中，将用户观察到的侧(面)也称为前侧(正面)，将相反侧(另一面)也称为后侧(背面)。将沿着显示面板101和前面板103的正面的方向也被称为面内方向，将显示面板101和前面板103层叠的方向也称为层叠方向。
如图1A所示，显示面板101的正面(用户要观察的侧)包括显示区域111和测量区域113。显示区域111和测量区域113是包括排列的像素的区域。显示区域111显示用户要观察的用户图像。测量区域113显示用于测量显示面板的特性的图像。用于测量的图像可以是单色或多色。
在图1A和图1B的示例中，显示区域111为大致矩形并且在外周端部具有凹部(或凹口)。测量区域113为矩形并与显示区域111的凹部相对应。显示区域111和测量区域113可以具有任何形状。
在测量区域113和前面板103之间设置有光学传感器201。光学传感器201是用于测量测量区域113中的物理特性的部件；具体而言，光学传感器201测量从测量区域113发射的单色的直射光或多色中的每一色的直射光的亮度。直射光是从测量区域113发射并以最高的亮度直接并垂直地入射到光学传感器201上的光。光学传感器201与固定在显示面板101的背面上的控制器251连接。
控制器251基于由光学传感器201测量的值来控制显示区域111中显示的图像。具有与显示区域111相同的像素的测量区域113使得能够准确估计显示区域111中的显示状态，以适当地反馈显示区域111中的变化。
光学弹性树脂层105例如由光学透明粘合剂(OCA)制成。OCA能够用1N/mm2至50N/mm2的粘合力粘合。光学弹性树脂层105是透明的并具有接近透明的前面板103和显示面板101的透明基板的折射率的折射率。前面板103和显示面板101的透明基板由玻璃或树脂制成。光学弹性树脂层105可由例如丙烯酸树脂、聚氨酯树脂或硅树脂制成。
通过将前面板103按压到粘贴有特定形状的OCA的显示面板101上，能够将显示面板101和前面板103贴合在一起。
如图1A所示，光学弹性树脂层105设置为覆盖显示面板101的整个显示区域111。然而，光学弹性树脂层105设置为避开显示面板101的测量区域113与前面板103之间的空间。该空间是用于放置(插入)光学传感器201的空间。
如图1B所示，在前面板103的背面上设置有遮光层107。遮光层107通过印刷或设置片材而形成。遮光层107可以设置在前面板103的正面上。这同样适用于下面将描述的其他结构示例中的遮光层。
如图1A所示，遮光层107设置在与显示面板101的除显示区域111之外并围绕显示区域111的区域相对的区域中。遮光层107可以与显示区域111的边缘重叠。遮光层107覆盖显示面板101的整个外周端部和光学弹性树脂层105的整个外周端部(在图1A中由虚线表示)。遮光层107覆盖测量区域113的整个区域。
图2A、图2B和图2C示意性示出显示装置10的测量区域113及其附近的结构。图2A是示出前面板103、遮光层107、光学弹性树脂层105和光学传感器201的关系的俯视图。图2B是用于说明光学弹性树脂层105的外形的俯视图。图2C是沿着图2A中的线A-A剖开的剖视图。在这些图中，如果不需要，可省略一部分部件。这同样适用于下面将描述的其它附图。
如图2A所示，遮光层107设置在前面板103的外缘区域中，并且完全覆盖光学弹性树脂层105的外周端部(由虚线表示)和用于放置光学传感器201的空间401。空间401是通过在显示面板101和前面板103之间不设置光学弹性树脂层105以容纳光学传感器201(至少其一部分)而形成的空间。
如图2B所示，光学弹性树脂层105在其外周端部具有凹部(孔)。如图2A和图2C所示，空间401由前面板103和显示面板101之间的凹部(孔)151限定。凹部151的三个内表面(壁)暴露于空间401，因此，每个内表面(壁)部分地限定空间401。
空间401设置在从光学弹性树脂层105的外端面153的边缘平行于该外端面153延伸的虚拟面157以及从外端面155的边缘平行于外端面155延伸的虚拟面159的内侧。在这个示例中，这两个虚拟面157和159是同一面。空间401是在虚拟面157/159上开放(未封闭)的空间，并且该虚拟面部分地限定空间401。空间401通过未图示的壳体或框架保持不透光，使得来自虚拟面157/159的外部光不会影响光学传感器201的检测。
如图2C所示，遮光层107(的一部分)暴露于空间401。光学传感器201包括作为元件的光电检测器211和在其上安装光电检测器211的柔性印刷电路(FPC)213。FPC 213将光电检测器211连接到控制器251。光电检测器211和FPC 213的一部分被容纳在空间401中。
光电检测器211设置在FPC 213的与测量区域113相对的面上并测量测量区域113的亮度。遮光层107完全覆盖测量区域113，以减少可能被光电检测器211检测到的外部光。如图2C所示，将包含显示区域111和测量区域113的区域称为有源区域。有源区域是包含排列在显示面板101上的像素的区域。测量区域113可以部分地被光学弹性树脂层105覆盖。光电检测器211测量暴露于空间401的区域的亮度。
光电检测器211可以与显示面板101接触或远离显示面板101。光电检测器211可以固定到显示面板101。FPC 213可以与前面板103接触或远离前面板103。FPC 213可以固定到前面板103。更优选地，光电检测器211与显示面板101接触。这种配置防止外部光经由显示面板101和光电检测器211之间的间隙进入，因此检测的可靠性提高。
光学传感器201可以在显示面板101和前面板103被粘合在一起之前，固定到显示面板101或前面板103。然而，如果传感器部件201与显示面板101之间存在有间隙，则由于光学传感器201更容易受外部光影响，所以优选光学传感器201与显示面板101接触。光学传感器201可以在显示面板101和前面板103被粘合在一起之后，插入空间401中。
图3A、图3B和图3C示意性示出空间401的另一示例。图3A是用于说明前面板103、遮光层107、光学弹性树脂层105以及光学传感器201的关系的俯视图。图3B是用于说明光学弹性树脂层105的外形的俯视图。图3C是沿着图3A中的线A-A剖开的剖视图。
主要说明与图2A、图2B和图2C中所示结构的不同之处。在该结构示例中，空间401设置在光学弹性树脂层105的角部。空间401形成为矩形的光学弹性树脂层105的角部被切除的形状。这种结构防止空间401成为观察显示区域111的障碍。
如图3B所示，光学弹性树脂层105具有设置在角部处的凹部154。如图3A和图3C所示，空间401由前面板103和显示面板101之间的凹部154限定。凹部154的两个面(壁)暴露于空间401，并且这两个面(壁)中的每一面部分地限定空间401。
空间401设置在从光学弹性树脂层105的外端面153的边缘平行于该外端面153延伸的虚拟面157和从外端面155的边缘平行于外端面155延伸的虚拟面159的内侧。空间401是在虚拟面157和159上开放(未封闭)的空间，并且每个虚拟面157和159部分地限定空间401。
图4A至图4D示意性示出空间401的又一示例。图4A是用于说明前面板103、遮光层107、光学弹性树脂层105以及光学传感器201的关系的俯视图。图4B是用于说明光学弹性树脂层105的外形的俯视图。图4C是沿着图4A中的线A-A剖开的剖视图。图4D是沿着图4A中的线B-B剖开的剖视图。
主要说明与图2A、图2B和图2C所示结构的不同之处。在该结构示例中，空间401设置在光学弹性树脂层105的角部。空间401形成为矩形的光学弹性树脂层105的角部被倾斜地切掉的形状。这种结构改进了设计。在图4A中，限定空间401的光学弹性树脂层105的边缘可以弯曲。也就是说，暴露于空间401的光学弹性树脂层105的端面可以是曲面。
如图4B所示，光学弹性树脂层105具有设置在角部上的切口部156。如图4A、图4C和图4D所示，空间401由前面板103和显示面板101之间的切口部156限定。切口部156的一个面(壁)暴露于空间401并且该面(壁)部分地限定空间401。
空间401设置在从光学弹性树脂层105的外端面153的边缘平行于该外端面153延伸的虚拟面157和从外端面155的边缘平行于外端面155延伸的虚拟面159的内侧。空间401是在虚拟面157和159上开放(未封闭)的空间，并且每个虚拟面157和159部分地限定空间401。
图5A和图5B示意性示出空间401的又一示例。图5A是用于说明前面板103、遮光层107、光学弹性树脂层105以及光学传感器201的关系的俯视图。图5B是沿着图5A中的线A-A剖开的剖视图。以下，主要说明与图2A、图2B和图2C中所示的结构的不同之处。
如图5A和图5B所示，该结构示例中的空间401设置在光学弹性树脂层105的中部并且是封闭孔。这种结构防止来自外部的异物附着到光学传感器201。
空间401被光学弹性树脂层105包围。具体而言，空间401在面内方向上被光学弹性树脂层105的四个端面包围，并在层叠方向上被前面板103和显示面板101夹置。前面板103的一部分、显示面板101的一部分、光学弹性树脂层105的四个端面暴露于空间401。对空间401进行限定的光学弹性树脂层105的端面可具有任意的形状。
包含FPC 213的光学传感器201的所有部件被容纳在空间401中。FPC 213不与控制器251物理连接并远离控制器251。光学传感器201通过无线方式与控制器251通信。
遮光层107具有覆盖前面板103的周缘的周缘区域和远离周缘区域以覆盖空间401的岛状区域。遮光层107的一部分设置为覆盖设置在光学弹性树脂层105的中部中的整个空间401。前面板103的暴露于空间401的整个区域被遮光层107覆盖。光学传感器201在前面板103和显示面板101被粘合在一起之前固定到前面板103或显示面板101。
图6A和图6B示意性示出空间401的又一示例。图6A是用于说明前面板103、遮光层107、光学弹性树脂层105以及光学传感器201的关系的俯视图。图6B是沿着图6A中的线A-A剖开的剖视图。以下，主要说明与图5A和图5B中所示结构的不同之处。
FPC 213从空间401延伸到外部并与控制器251连接。FPC 213在光学弹性树脂层105和前面板103之间延伸。遮光层107以一个连续区域设置。遮光层107设置为覆盖从空间401延伸到外部的FPC213。这种结构防止FPC 213被用户观察到。
例如，光学弹性树脂层105与FPC 213重叠的区域中的光学弹性树脂层105的厚度比光学弹性树脂层105不与FPC 213重叠的区域中的光学弹性树脂层105的厚度薄了FPC213的厚度。这种结构由于光学弹性树脂层105压缩而减少对显示面板101的重量施加，防止显示不均。
图7A和图7B示出了功能部件及其配置的另一例。该功能部件是部件的一个示例。图7A是用于说明前面板103、遮光层107、光学弹性树脂层105以及功能部件202的关系的俯视图。图7B是沿着图7A中的线A-A剖开的剖视图。以下，主要说明与图2A、图2B和图2C所示的配置的不同之处。
在该示例中，设置在空间401内的功能部件202是外部光学传感器或指纹传感器。功能部件202具有安装在FPC 213上的检测器215。用于指纹传感器的检测器215包括发光元件和用于检测反射光的元件。通过在显示区域111的附近设置检测器215，能够防止显示装置10的大型化。检测器215是元件。
如图7B所示，检测器215设置在FPC 213的与前面板103相对的面上。如图7A所示，遮光层107设置为避开与检测器215相对的区域。检测器215经由设置在遮光层107中的开口检测外部光或指纹。
检测器215可以与前面板103接触或远离前面板103。检测器215可以固定到前面板103。FPC 213可以与显示面板101接触或远离显示面板101。FPC 213可以固定到显示面板101。功能部件202可以在显示面板101和前面板103被粘合在一起之前固定到显示面板101或前面板103。功能部件202可以在显示面板101和前面板103被粘合在一起之后插入空间401中。
图8A和图8B示出了功能部件及其配置的又一示例。图8A是用于说明前面板103、遮光层107、光学弹性树脂层105以及温度传感器203的关系的俯视图，图8B是沿着图8A中的线A-A剖开的剖视图。以下，主要描述与图2A、图2B和图2C所示的结构的不同之处。
在本示例中，设置在空间401中的功能部件是温度传感器203。温度传感器203具有安装在FPC 213上的温度检测器(元件)217。温度检测器217设置为覆盖空间401中的测量区域113的一部分或基本上整个区域。温度检测器217检测测量区域113中的温度或测量区域113中的多个点处的温度分布。控制器251根据温度传感器203的一个或多个测量值控制显示图像。温度是物理特性。
如上所述，可以在空间401中设置某些类型的功能部件。功能部件的控制器251使用由功能部件测量(检测)的值通过预定的计算来确定显示面板的控制值。控制器251使用所确定的控制值来控制显示面板101(显示的图像)。
图8C是显示装置10的操作的流程图。功能部件检测待检测的对象(S101)。控制器对检测值进行计算(S102)，并基于计算结果改变显示面板101上的显示(S103)。例如，控制器251基于由功能部件测量(检测)到的值的反馈来控制显示面板101(显示的图像)。在一示例中，控制器251控制显示面板101的亮度(监视器亮度)或色度。
例如，控制器251获取由光学传感器201测量(检测)到的显示面板101(其像素)的亮度的值、由外部光学传感器202测量(检测)到的外部光的亮度的值、或由温度传感器203测量(检测)到的显示面板101的温度的值。控制器251对所获取的值进行预定的计算，确定用于控制显示面板101的亮度的控制值，并用所确定的值控制显示面板101。
具体而言，在检测测量区域113的亮度的情况下，控制器251调节显示面板101的亮度使得测量区域的亮度将为均匀的；在检测外部光的亮度的情况下，控制器251根据外部光的亮度来调节显示面板101的亮度。在检测测量区域113的色度的情况下，控制器251通过改变在测量区域中显示的亮度等级和颜色来调节灰度和色度的特性，以使其与显示区域111中显示的图像的特性相符。在检测测量区域113中的温度的情况下，控制器251具有关于色调和灰度特性随着温度的变化的数据，并使用对该检测到的温度的补偿系数来调节显示面板101的色度，使得显示面板101的色度将为均匀的。
在显示面板101是液晶显示面板的情况下，控制器251通过控制背光电流来改变背光亮度来改变监视器亮度。在显示面板101是OLED显示面板的情况下，控制器251通过控制提供给OLED元件的电流来改变监视器亮度。
控制器251可以基于检测到的用户指纹来控制显示面板101(将在其上显示的图像)。控制器251从功能部件202获取关于用户指纹的信息。控制器251基于指纹识别用户并显示适合于所识别的用户的图像。例如，控制器251控制所显示的图像的亮度、文字大小以及设计。
功能部件可以包括多个检测器。例如，功能部件可以检测显示面板的亮度和外部光的亮度。在检测器是温度传感器或指纹传感器的情况下，功能部件可以简单地具有用于表示温度或识别操作者的感测功能，而不进行如图8C所示的反馈控制。功能部件不限于上面的示例。
图9A和图9B示意性示出光学弹性树脂层105的另一示例。图9A是用于表示前面板103、遮光层107、光学弹性树脂层105以及光学传感器201的关系的俯视图。图9B是沿着图9A中的线A-A剖开的剖视图。以下，主要描述与图2A、图2B和图2C所示结构的不同之处。
在这个示例中，光学弹性树脂层105由光学透明树脂(OCR)制成，该光学透明树脂是用UV光或热固化的液态树脂。对形成OCR光学弹性树脂层105的方法的示例进行说明。该方法首先沿着由图9A中的虚线表示的光学弹性树脂层105的轮廓形成坝体158。坝体158的形成通过分配涂布将OCR涂布至显示面板101的正面，并且同时用UV聚光(spot UV light)照射OCR，以将OCR暂时固化成胶状以使所涂布的OCR的形状不变。
接下来，该方法将用于粘合的OCR涂布到由坝体限定的区域。随后，该方法例如在减压环境下将显示面板101与前面板粘合。接下来，该方法用UV聚光照射OCR以暂时固化OCR，然后用预定量的UV光照射整个面以固化OCR，使得前面板103和显示面板101粘合在一起。
如图9A和图9B所示，U形坝体158暴露于空间401以部分地限定空间401。坝体158促进空间401的预期形状的形成。坝体158可由与坝体158内的光学弹性树脂层105的树脂不同种类的树脂制成。
图10A和图10B示出了功能部件的配置的另一示例。图10A是用于说明光学弹性树脂层105和光学传感器201的关系的俯视图。图10B是沿着图10A中的线A-A剖开的剖视图。以下，主要说明与图2A、图2B和图2C所示的配置的不同之处。
在光学传感器201与光学弹性树脂层105的端面之间设置有保护部(弹性构件)219。保护部219可以是树脂并且其弹性比光学弹性树脂层105的弹性低。保护部219减小由光学传感器201与光学弹性树脂层105的接触引起的光学弹性树脂层105的变形。其结果是，防止光学弹性树脂层105从前面板103或显示面板101剥离，而不会引起显示缺陷。
保护部219对于粘合强度小的光学弹性树脂层105特别有用。例如，该OCR的粘合强度通常设定在0.1N/mm2至0.5N/mm2，因此，与OCA光学弹性树脂层105相比，保护部219是有用的。
保护部219对于在将前面板103和显示面板101粘合在一起之后将光学传感器201插入空间401中的情况也是特别有用的。如图10B所示，保护部219设置在插入光学传感器201的方向上的远端处。即使当插入光学传感器201时保护部219接触光学弹性树脂层105，光学弹性树脂层105的变形也将较小。因此，不需要进行尺寸调整而产生插入光学传感器201的间隙，从而实现更短的组装时间。光学传感器201能够移除。
保护部219可以设置在与图10B中所示的位置不同的位置处。例如，以使保护部219在图10A中的竖向方向上位于彼此相对的光学弹性树脂层105和光学弹性树脂层105之间的方式，将保护部219设置在光学传感器201上。光学传感器201可以具有多个单独的保护部219。
图11A和图11B示出了功能部件的配置的另一个示例。图11A是用于说明光学弹性树脂层105、保护部152以及光学传感器201的关系的俯视图。图11B是沿着图11A中的线A-A剖开的剖视图。以下，主要对与图10A和图10B所示的配置的不同之处进行说明。
在本示例中，在光学传感器201和光学弹性树脂层105之间设置用于保护光学弹性树脂层105的端面的保护部152。保护部152设置在前面板103和显示面板101之间、与光学传感器201分离。例如，显示装置10的制造将保护部152固定到显示面板101上，然后将OCR涂布到显示面板101。之后，通过制造，将前面板103与显示面板101粘合。
在图11A和图11B的示例中，保护部152设置为覆盖光学弹性树脂层105的凹部151的整个内表面。保护部152暴露于空间401并防止光学传感器201在空间401中与光学弹性树脂层105接触。
保护器152在将前面板103和显示面板101粘合在一起之后将光学传感器201插入空间401中的情况下是特别有用的。光学传感器201可以从保护部152移除。这种结构便于光学传感器201的更换。
图12A和图12B示出了具有插座机构的保护部152的结构示例。光学传感器201可从保护部152移除。图12A示出了光学传感器201已从保护部152移除的状态的示例。图12B示出了光学传感器201装配于保护部152中的状态的示例。
保护部152可以由树脂制成。保护部152具有固定凸耳571和固定凸片572。光学传感器201具有与固定凸耳571接合的凹槽212。当光学传感器201装配在保护部152中时，固定凸耳571与凹槽212接合以防止光学传感器201离开保护部152(锁定状态)。
使用者(包括服务人员)将光学传感器201插入到保护部152(保护部152中的空间401)中，并滑动固定凸片572以将固定凸耳571设置到光学传感器201的凹槽212中(锁定状态)。
为了移除光学传感器201，使用者(包括服务人员)滑动固定突片572。当固定突片572被操作时，固定凸耳571从光学传感器201的凹槽212脱离(解锁状态)。光学传感器201能够从保护部152移除。
图13A和图13B示出了显示装置10的另一结构示例。显示装置10具有在前面板和显示面板101之间的中间板104。中间板104部分地暴露于空间401以用作止动部。止动部设置为与光学传感器201接触以保持光学传感器201远离光学弹性树脂层105。其结果是，防止了光学弹性树脂层105与光学传感器201的接触。
图13A是用于说明中间板104、光学弹性树脂层105和光学传感器201的关系的俯视图。图13B是沿着图13A中的线A-A剖开的剖视图。中间板104具有在层叠方向上与光学弹性树脂层105的凹部151重叠的凹部(切口部)141。中间板104可以是透明板并且可以在凹部141之外的部分中具有与前面板103相同或不同的平面形状。中间板104和前面板103例如通过粘合剂粘合在一起。
中间板104的凹部141周围的外周部(端部)包括止动部142，以防止光学弹性树脂层105与光学传感器201接触。在该示例中，光学传感器201从空间401的开口插入到空间401中。止动部142是在光学传感器201的插入方向(在图13A和图13B中从右向左的方向)上与空间401的开口相对的部分。
止动部142比光学弹性树脂层105的端面突出并且暴露于空间401。止动部142(中间板104)的厚度的值大于从显示面板101和前面板103之间的距离(空间401的高度)中减去光学传感器201的厚度得到的值。止动部142在远离光学弹性树脂层105的位置处与空间401中的插入的光学传感器201接触。因此，防止了光学弹性树脂层105与光学传感器201接触。
当将光学传感器201插入到空间401中时，光学传感器201被压靠于止动部142并且不再进一步前进。在光学弹性树脂层105和光学传感器201之间产生间隙，使得光学传感器201可以不与光学弹性树脂层105接触而安装。因此，防止由于光学弹性树脂层105的变形或剥落引起的显示缺陷。因此，止动部142是用于保护光学弹性树脂层105的一种保护部。
在本示例中，中间板104的凹部141周围的外周部(端部)也在止动部142以外的部分中相比于光学弹性树脂层105更向空间401内突出。暴露于空间401的中间板104的端部在层叠方向上观察时呈U形。端部中的止动部142以外的这部分还用作光学弹性树脂层105的保护部。
止动部142以外的部分在将光学传感器201插入空间401的过程中也用作引导部使得光学传感器201不会倾斜地插入到空间401中，从而将光学传感器201引导到最佳位置。
在中间板104的暴露于空间401的端部中，与空间401的开口(从该开口，插入光学传感器201)相对的止动部142以外的部分(沿着插入方向的部分)不需要突出到空间401中，而能够与光学弹性树脂层105的端面齐平。
本示例的结构也适用于首先安装光学传感器201然后将前面板103与显示面板101粘合而不是之后将光学传感器201插入空间401中的制造方法、以及通过这种方法制造的显示装置。止动部可以设置在前面板103的背面上。止动部可以通过在前面板103的背面上设置凹部(非通孔)而形成。在该结构中，中间板104被省略。
图14A和图14B示出了具有触摸面板功能的显示装置10的结构示例。显示装置10在前面板103上具有触摸面板图案106。触摸面板图案106是用于提供触摸面板功能的电极图案。其余部分与图13A和图13B所示的结构相同。本发明的特征性结构可应用于具有触摸面板功能的显示装置。触摸面板图案可以设置在中间板104或显示面板101上。
在下文中，描述设置在显示装置中的遮光层的示例。图15A和图15B示出了设置在中间板104上的遮光层143的示例。图15A是示出中间板104、遮光层143、光学弹性树脂层105以及光学传感器201的关系的俯视图。图15B是沿着图15A中的线A-A剖开的剖视图。以下，主要描述与图13A和图13B所示的结构示例的不同之处。
如图15B所示，中间板104在其背面上具有遮光层143。如图15A所示，遮光层143设置在中间板104的背面的整个边缘的周围。遮光层143的内周当在层叠方向上观察时与设置在前面板103的背面上的遮光层107的内周匹配。中间板104的遮光层143能够阻挡更多的外部光505进入光电检测器211。此外，遮光层143妨碍用户看到来自测量区域113中的像素的光。
图16A示出了前面板103的遮光层107的形状和中间板104的遮光层143的形状。在图16A的示例中，遮光层143沿着前面板103的遮光层107的区域设置在中间板104的整周的周围。遮光层143的内周当在层叠方向上观察时与遮光层107的内周匹配。这些内周不必相互匹配。
图16B示出了遮光层143的形状的另一示例。遮光层143仅设置在中间板104的凹部141的周围。具有该形状的遮光层143也可以减少进入设置在空间401中的光电检测器211中的外部光。此外，遮光层143妨碍用户看到测量区域113中的像素的光。
设置在前面板103的背面上的遮光层107和设置在中间板104的背面上的遮光层143具有对光电检测器211良好的遮光效果。遮光层可以设置在前面板103和中间板104的正面上。
图17A和图17B示出了设置在显示面板101上的遮光层115的示例。图17A是示出前面板103、中间板104、遮光层107、光学弹性树脂层105、测量区域113以及光学传感器201的关系的俯视图。图17B是沿着图17A中的线A-A剖开的剖视图。以下，主要描述与图13A和图13B所示的结构示例的不同之处。
如图17B所示，显示面板101在其正面上具有遮光层115。遮光层115设置在显示面板101的暴露于空间401的表面上。遮光层115设置在测量区域113的外侧。光电检测器211检测未设置有遮光层115的测量区域113中的光。遮光层115减少由于显示区域111的内部反射而入射在光电检测器211上的外部光。
图18A示出了前面板103的遮光层107的形状和显示面板101的遮光层115的形状。在图18A的示例中，遮光层115沿着前面板103的遮光层107的区域设置在显示面板101的整围的周围。遮光层115的内周当在层叠方向上观察时与遮光层107的内周相匹配。这些内周不必相互匹配。
在图18A的示例中，遮光层115在暴露于空间401的显示面板101的面中，覆盖除测量区域113之外的整个区域。该结构更有效地减少了入射到光电检测器211上的外部光。在暴露于空间401的显示面板101的面中除测量区域113之外的区域的一部分不必被遮光层115覆盖。
图18B示出了遮光层115的形状的另一示例。遮光层115具有显示面板101的周缘区域和远离该周缘区域的岛区域。岛区域具有不存在遮光层115的空出区域。该空出区域对应于测量区域113。在该示例中，包围测量区域113的遮光层115的形状是矩形。
在暴露于空间401的显示面板101的面中，仅在测量区域113周围设置遮光层115。除测量区域113之外的区域的一部分未被遮光层115覆盖。遮光层115的岛区域还减少了入射到空间401中的光电检测器211上的外部光。显示装置10可以具有显示面板101的遮光层115和中间板104的遮光层143二者。
图19A和图19B示出了用于阻止功能部件插入的止动部的另一结构示例。图19A是用于说明前面板103、遮光层107、光学弹性树脂层105、包括止动部191A的壁部191以及光学传感器201的关系的俯视图。图19B是沿着图19A中的线A-A剖开的剖视图。以下，主要说明与图2A、图2B和图2C所示的配置示例的不同之处。
包括止动部191A的壁部191设置在空间401内的显示面板101的正面上。在空间401中，壁部191沿着光学弹性树脂层的凹部151设置。在壁部191与光学弹性树脂层105之间存在间隙。壁部191设置成具有一个开口侧(即，U形)的形状并具有用于将光学传感器201插入到空间401中的开口。
该开口被包含在光学弹性树脂层105的凹部151的开口内。壁部191的高度(层叠方向上的尺寸)例如可以取与从空间401的高度中减去光学传感器201的厚度得到的值相等或更大的值，并且不大于空间401的高度。
壁部191例如通过涂布并固化液态树脂而形成。在一示例中，壁部191由比光学弹性树脂层105具有更大(更硬)弹性的树脂或者与光学弹性树脂层105相同的材料制成。壁部191可以由与树脂不同的材料形成或者通过与上述方法不同的方法形成。壁部191可以由比光学弹性树脂层105具有更高(更硬)弹性的树脂制成，并与光学弹性树脂层105接触。
止动部191A是壁191的一部分，并且是与光学传感器201插入的开口相对的部分。插入的光学传感器201在远离光学弹性树脂层105的位置处与空间401中的止动部191A接触。因此，防止了光学传感器201与光学弹性树脂层105的接触。
当光学传感器201被插入到空间401中时，光学传感器201压靠止动部191A并且不再进一步前进。在光学弹性树脂层105和光学传感器201之间产生间隙，使得能够不与光学弹性树脂层105接触地安装光学传感器201。因此，防止了由于光学弹性树脂层105的变形或剥落引起的显示缺陷。因此，止动部191A是用于保护光学弹性树脂层105的一种保护部。
在该示例中，即使在并非用于止动部191A的区域中，在光学弹性树脂层105和光学传感器201之间也存在壁部191。壁部191的除止动部191A以外的部分还用作光学弹性树脂层105的保护部。
壁部191的除止动部191A之外的部分可以省略。本示例的结构也可应用于首先安装光学传感器201然后将前面板103与显示面板101粘合而不是之后将光学传感器201插入到空间401中的制造方法、以及通过该方法制造的显示装置。
图20A和图20B示出了用于阻止功能部件的插入的止动部的又一结构示例。图20A是用于说明前面板103、遮光层107、光学弹性树脂层105和具有止动部193的光学传感器201的关系的俯视图。图20B是沿着图20A中的线A-A剖开的剖视图。以下，主要说明与图2A、图2B和图2C所示的结构示例的不同之处。
止动部193设置在FPC 213的正面上并且与前面板103的端面接触。止动部193到FPC 213的远端的长度LB比前面板103的端面到暴露于空间401的光学弹性树脂层105的端面的距离LA短。
当光学传感器201被插入到空间401中时，止动部193压靠前面板103的端面，使得光学传感器201不再进一步前进。在光学弹性树脂层105和光学传感器201之间产生间隙，使得能够不接触光学弹性树脂层105地安装光学传感器201。因此，防止了由光学弹性树脂层105的变形或剥落引起的显示缺陷。
通过使止动部193与前面板103接触，消除了插入光学传感器201时光学传感器201对显示面板101的影响。止动部193例如由树脂制成。止动部193可以设置在FPC 213的背面上，并压靠显示面板101的端面。
如上所述，形成光学弹性树脂层105以避开显示面板101与前面板103之间的空间401，并将功能部件配置在空间401中消除了功能部件对光学弹性树脂层105的影响，防止显示质量和功能部件的功能的下降。
在光学弹性树脂层设置在检测器与显示面板或前面板之间的结构中，如果光学弹性树脂层中存在气泡，则难以用检测器进行准确的测量。通过在不存在光学弹性树脂层的空间内设置检测器，可以在不受光学弹性树脂层的影响的情况下测量诸如亮度或温度的物理特性。
图21A和图21B示出了包括导电遮光部件502的结构示例，导电遮光部件502具有使外部光不会从虚拟面157/159进入空间401的遮光效果、以及用于将显示面板101的表面电连接到FPC 213的导电性。
图21A是用于说明前面板103、显示面板101、光学弹性树脂层105、中间板104、以及包括FPC 213的光学传感器201的关系的俯视图。图21B是沿着图21A中的线A-A剖开的剖视图。以下，主要说明与图17A和图17B所示的结构示例的不同之处。
显示面板101具有用于防止显示面板101由于其带电而发生故障的导电层501。例如，在显示面板101是面内切换型液晶面板的情况下，在整个有源区域上设置ITO或IZO的透明导电膜。
图21C是示意性地示出其上安装有光电检测器211的FPC 213的俯视图。图21D和图21E是分别沿着图21C中的线B-B和线C-C剖开的剖视图。
FPC 213除了具有用于将光电检测器211的检测信号发送到控制器251的信号线511之外，还具有处于电接地电平的GND线512。信号线511和GND线512被夹在基底515和保护层513之间。保护层513与导电层501相对；也就是说，保护层513位于基底515和导电层501之间。
在区域514中部分地去除保护层513。在保护层513被去除的区域(保护层去除区域)514中，GND线512露出，信号线511不露出。在保护层513被去除的区域514中，GND线512与导电遮光构件502接触。导电遮光构件502也与导电层501接触以将GND线512和导电层501相互电连接。
导电遮光构件502具有使外部光不会从虚拟面157/159进入空间401的遮光效果、以及用于电连接显示面板101的表面(导电层501)和FPC 213(其GND线512)的导电性。例如，导电遮光构件502可以由银膏、含碳粘合剂或导电橡胶制成；银膏由于具有良好的涂抹性和连接时的小电阻因此是优选的。
图21F是当从虚拟面157/159侧观察空间401时的俯视图。在导电遮光构件502由银膏制成的情况下，通过涂布填充用导电遮光构件502填充FPC213与显示面板101之间的空间，能够减少从虚拟面157/159进入光电检测器211的外部光。
进一步，通过经由导电遮光构件502连接显示面板101的导电层501和FPC 213的GND线512，能够消除显示面板101的带电。
如上所述，已经描述了本发明的实施方式；然而，本发明不限于前述实施方式。本领域的技术人员可以在本发明的范围内容易地变更、追加或变换前述实施方式中的每个元件。一个实施方式的结构的一部分可以替换为另一个实施方式的结构，或者一个实施方式的结构可以被包含在另一个实施方式的结构中。

Claims (16)

1.一种显示装置，包括：
显示面板，所述显示面板包括显示用户图像的显示区域和测量区域；
透明前面板，所述透明前面板设置在所述显示面板的前侧；
粘合层，所述粘合层设置在所述显示面板和所述前面板之间以避开第一空间并覆盖所述显示区域并且将所述显示面板和所述前面板粘合在一起；以及
设置在所述第一空间中的部件，所述部件包括配置为检测所述第一空间中的所述测量区域的物理特性的检测器以及安装有所述检测器的柔性印刷电路，所述柔性印刷电路从所述第一空间延伸到所述显示面板和所述前面板之间的空隙的外侧。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述检测器是光电检测器。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述粘合层包括第一外端面和第二外端面，以及
所述第一空间形成在从所述第一外端面的边缘平行于所述第一外端面延伸的第一虚拟面以及从所述第二外端面的边缘平行于所述第二外端面延伸的第二虚拟面的内侧。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一空间是设置在所述粘合层的外周端部中的孔。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述部件能够从所述孔的开口插入。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中，弹性比所述粘合层小的弹性构件夹在所述部件与所述粘合层的暴露于所述第一空间的端面之间。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中，在所述前面板的与所述显示面板相对的面中，暴露于所述第一空间的区域的全部被遮光层覆盖。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述显示面板的暴露于所述第一空间的所述区域的至少一部分被遮光层覆盖。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述部件远离所述粘合层，并且所述部件与所述粘合层之间存在间隙。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述部件包括止动部，所述止动部配置成与所述显示面板或所述前面板的端面接触，以使所述部件在所述第一空间中远离所述粘合层。
11.根据权利要求9所述的显示装置，还包括止动部，所述止动部配置成在所述第一空间中与所述部件接触，以限定所述部件和所述粘合层之间的距离。
12.根据权利要求11所述的显示装置，还包括夹在所述显示面板和所述前面板之间的中间板，
其中，所述止动部设置于所述中间板的暴露于所述第一空间的端部。
13.根据权利要求12所述的显示装置，其中，所述端部的端面在远离所述粘合层的位置处与所述第一空间中的所述部件接触。
14.根据权利要求12所述的显示装置，其中，所述端部的厚度取比从所述显示面板和所述前面板的层叠方向上的所述第一空间的尺寸中减去所述部件的厚度得到的值大的值。
15.根据权利要求12所述的显示装置，其中，
所述端部具有凹部，以及
所述部件的一部分设置在所述凹部中。
16.根据权利要求12所述的显示装置，其中，所述端部的与所述显示面板相对的面的至少一部分被遮光层覆盖。
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